，將在微生物的作用下進行氧化分解，使水中的溶解氧逐漸減少
。當氧化作用進行的太快
、而水體不能及時從大氣中吸收足夠的氧來補充消耗的氧時，水中的溶解氧可能降得很低（如低于3~4mg/L）
，進而影響水中生物正常生長的需要
。當水中的溶解氧耗盡后，有機物開始厭氧消化
，發(fā)生臭氣
，影響環(huán)境衛(wèi)生。
由于污水中所含的有機物往往是多種組分的極其復雜的混合體
，因而難以一一分別測定各種組分的定量數(shù)值
。實際上常用一些綜合指標，間接表征水中有機物含量的多少
。表示水中有機物含量的綜合指標有兩類
，一類是以與水中有機物量相當?shù)男柩趿浚∣2）表示的指標，如生化需氧量BOD
、化學需氧量COD和總需氧量TOD等
；另一類是以碳（C）表示的指標，如總有機碳TOC
。對于同一種污水來講
，這幾種指標的數(shù)值一般是不同的，按數(shù)值大小的排列順序為TOD＞CODCr＞BOD5＞TOC
6.什么是總有機碳？
總有機碳TOC（英文Total Organic Carbon的簡寫）是間接表示水中有機物含量的一種綜合指標
，其顯示的數(shù)據(jù)是污水中有機物的總含碳量，單位以碳（C）的mg/L來表示
。TOC的測定原理是先將水樣酸化
，利用氮氣吹脫水樣中的碳酸鹽以排除干擾，然后向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣
，并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中
，在900oC～950oC的高溫下燃燒，用非色散紅外氣體分析儀測定燃燒過程中產(chǎn)生的CO2量，再折算出其中的含碳量
，就是總有機碳TOC（詳見GB13193--91）
。測定時間只需要幾分鐘。
一般城市污水的TOC可達200mg/L
，工業(yè)廢水的TOC范圍較寬
，最高的可達幾萬mg/L，污水經(jīng)過二級生物處理后的TOC一般＜50mg/L
，較清潔的河水TOC一般＜10mg/L
。在污水處理的研究中有用TOC作為污水有機物指標的，但在常規(guī)污水處理運行中一般不分析這個指標
。
7.什么是總需氧量？
總需氧量TOD（英文TotalOxygenDemand的簡寫）是指水中的還原性物質(zhì)（主要是有機物）在高溫下燃燒后變成穩(wěn)定的氧化物時所需要的氧量，結(jié)果以mg/L計
。TOD值可以反映出水中幾乎全部有機物（包括碳C
、氫H、氧O
、氮N
、磷P、硫S等成分）經(jīng)燃燒后變成CO2
、H2O
、NOx、SO2等時所需要消耗的氧量
?div id="d48novz" class="flower left">
？梢奣OD值一般大于CODCr值。目前我國尚未將TOD納入水質(zhì)標準
，只是在污水處理的理論研究中應用
。
TOD的測定原理是向氧含量已知的氧氣流中注入一定量的水樣，并將其送入以鉑鋼為觸媒的石英燃燒管中
，在900oC的高溫下瞬間燃燒
，水樣中的有機物即被氧化，消耗掉氧氣流中的氧
。氧氣流中原有氧量減去剩余氧量就是總需氧量TOD
。氧氣流中的氧量可以用電極測定，因而TOD的測定只需幾min
。
8.什么是生化需氧量？
生化需氧量全稱為生物化學需氧量，英文是BiochemicalOxygenDemand
，簡寫為BOD
，它表示在溫度為20oC和有氧的條件下
，由于好氧微生物分解水中有機物的生物化學氧化過程中消耗的溶解氧量，也就是水中可生物降解有機物穩(wěn)定化所需要的氧量
，單位為mg/L。BOD不僅包括水中好氧微生物的增長繁殖或呼吸作用所消耗的氧量
，還包括了硫化物
、亞鐵等還原性無機物所耗用的氧量，但這一部分的所占比例通常很小
。因此
，BOD值越大，說明水中的有機物含量越多
。
在好氧條件下
，微生物分解有機物分為含碳有機物氧化階段和含氮有機物的硝化階段兩個過程。在20oC的自然條件下
，有機物氧化到硝化階段
、即實現(xiàn)全部分解穩(wěn)定所需時間在100d以上，但實際上常用20oC時20d的生化需氧量BOD20近似地代表完全生化需氧量
。生產(chǎn)應用中仍嫌20d的時間太長
，一般采用20oC時5d的生化需氧量BOD5作為衡量污水有機物含量的指標。經(jīng)驗表明
，生活污水和各種生產(chǎn)污水的BOD5約為完全生化需氧量BOD20的70~80%
。
BOD5是確定污水處理廠負荷的一個重要參數(shù)，可用BOD5值計算廢水中有機物氧化所需要的氧量
。含碳有機物穩(wěn)定化所需要的氧量可稱為碳類BOD5
，如果進一步氧化，就可以發(fā)生硝化反應
，硝化菌將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮時所需要的氧量可成為硝化BOD5
。一般的二級污水處理廠只能去除碳類BOD5，而不去除硝化類BOD5
。由于在去除碳類BOD5的生物處理過程中
，硝化反應不可避免地要發(fā)生，因此使得BOD5的測定值比實際有機物的耗氧量要高一些
。
BOD測定時間較長
，常用的BOD5測定需要5d時間，因此一般只能用于工藝效果評價和長周期的工藝調(diào)控
。對于特定的污水處理場
，可以建立BOD5和CODCr的相關關系，用CODCr粗略估計BOD5值來指導處理工藝的調(diào)整
。
9.什么是化學需氧量？
化學需氧量的英文是Chemical Oxygen Demand
，它是指在一定條件下，水中有機物與強氧化劑（如重鉻酸鉀
、高錳酸鉀等）作用所消耗的氧化劑折合成氧的量
，以氧的mg/L計。
當用重鉻酸鉀作為氧化劑時
，水中有機物幾乎可以全部（90%~95%）被氧化
，此時所消耗的氧化劑折合成氧的量即是通常所稱的化學需氧量，常簡寫為CODCr（具體分析方法見GB11914--89）
。污水的CODCr值不僅包含了水中的幾乎所有有機物被氧化的耗氧量
，同時還包括了水中亞硝酸鹽、亞鐵鹽
、硫化物等還原性無機物被氧化的耗氧量
。
10.什么是高錳酸鉀指數(shù)（耗氧量）？
用高錳酸鉀作為氧化劑測得的化學需氧量被稱為高錳酸鉀指數(shù)（具體分析方法見GB11892--89）或耗氧量
，英文簡寫為CODMn或OC
，單位為mg/L。
由于高錳酸鉀的氧化能力比重鉻酸鉀要弱
，同一水樣的高錳酸鉀指數(shù)的具體值CODMn一般都低于其CODCr值
，即CODMn只能表示水中容易氧化的有機物或無機物的含量。因此
，我國及歐美等許多國家都把CODCr作為控制有機物污染的綜合性指標
，而只將高錳酸鉀指數(shù)CODMn作為評價監(jiān)測海水、河流
、湖泊等地表水體或飲用水有機物含量的一種指標
。
由于高錳酸鉀對苯、纖維素
、有機酸類和氨基酸類等有機物幾乎沒有氧化作用
，而重鉻酸鉀對這些有機物差不多都能氧化，因此使用CODCr作為表示廢水的污染程度和控制污水處理過程的參數(shù)更為合適
。但由于高錳酸鉀指數(shù)CODMn測定簡單
、迅速，在對較清凈的地表水進行水質(zhì)評價時仍使用CODMn來表示其受到的污染程度
，即其中的有機物數(shù)量
。
11.如何通過分析廢水的BOD5與CODCr來判定廢水的可生化性？
當水中含有有毒有機物時
，一般不能準確測定廢水中的BOD5值
，而采用CODCr值可以較準確地測定水中有機物的含量，但CODCr值又不能區(qū)別可生物降解和不可生物降解的物質(zhì)
。人們習慣于利用測定污水的BOD5/CODCr來判斷其可生化性
，一般認為
，污水的BOD5/CODCr大于0.3就可以利用生物降解法進行處理，如果污水的BOD5/CODCr低于0.2
，則只能考慮采用其他方法進行處理
。
12.BOD5與CODCr的關系如何？
生化需氧量BOD5表示的是污水中有機污染物在進行生化分解過程中所需要的氧量
，能夠直接從生物化學意義上說明問題
，因此BOD5不僅僅是一個重要的水質(zhì)指標，更是污水生物處理過程中的一個極為重要的控制參數(shù)
。但是
，BOD5在使用上也受到一定限制
，一是測定時間較長（5d）
，不能及時反映和指導污水處理裝置的運行，二是因為有些生產(chǎn)污水不具備微生物生長繁殖的條件（如存在有毒有機物）
，無法測定其BOD5值
。
化學需氧量CODCr則反映了污水中幾乎所有有機物和還原性無機物的含量，只是不能象生化需氧量BOD5那樣直接從生化意義上說明問題
。也就是說
，化驗污水的化學需氧量CODCr值可以較準確地測定水中有機物含量，但化學需氧量CODCr不能區(qū)別可生物降解有機物和不可生物降解的有機物
。
化學需氧量CODCr值一般高于生化需氧量BOD5值
，其間的差值能夠約略地反映污水中不能被微生物降解的有機物含量。對于污染物成份相對固定的污水來說
，CODCr與BOD5之間一般都有一定的比例關系
，可以互相推算。加上CODCr的測定所用時間較少
，按回流2h的國家標準方法來化驗
，從取樣到出結(jié)果，只需要3~4h
，而測定BOD5值卻需要5d時間
，因此在實際污水處理運行管理中，常利用CODCr作為控制指標
。
為了盡快指導生產(chǎn)運行
，有的污水處理場還制定了回流5min測定CODCr的企業(yè)標準，測得結(jié)果雖然與國家標準方法有一定誤差
，但由于誤差為系統(tǒng)誤差
，連續(xù)監(jiān)測的結(jié)果可以正確地反應水質(zhì)的實際變化趨勢，測定時間卻可以減少到1h以內(nèi)
，對及時調(diào)整污水處理運行參數(shù)和防止水質(zhì)突變對污水處理系統(tǒng)造成沖擊
，提供了時間上的保證
，也就是說提高了污水處理裝置出水的合格率。
13.CODCr測定的注意事項有哪些 ？
CODCr測定是以重鉻酸鉀為氧化劑
，在酸性條件下利用硫酸銀做催化劑，沸騰回流2h
，通過測定重鉻酸鉀的消耗量
，再折算成的氧消耗量（GB11914--89）。CODCr測定中使用了重鉻酸鉀
、硫酸汞和濃硫酸等藥品
，或有劇毒或有強烈的腐蝕性，而且需要加熱回流
，因此操作必須在通風櫥中進行
，并且要十分精心，廢液必須回收并單獨處理
。
為了促使水中還原性物質(zhì)的充分氧化
，需要加入硫酸銀做催化劑，而為使硫酸銀分布均勻
，應將硫酸銀溶于濃硫酸中
，待其全部溶解后（約需2d）再隨起酸化作用的硫酸一起加入錐形瓶中。國家標準化驗方法規(guī)定每測定一次CODCr（20mL水樣）要加入0.4gAg2SO4/30mLH2SO4
，但有關資料表明
，對于一般的水樣，投加0.3gAg2SO4/30mLH2SO4是完全足量的
，沒有必要使用更多的硫酸銀
。對經(jīng)常測定的污水水樣，如果有充分的數(shù)據(jù)對照
，還可以適當減少硫酸銀的用量
。
CODCr是污水中有機物含量的指標，因此測定時一定要將氯離子和無機還原物質(zhì)的耗氧除去
。對于Fe2+
、S2-等無機還原物的干擾，可根據(jù)其測定的濃度
，由理論需氧量對已測的CODCr值加以校正
。對氯離子Cl-1的干擾，一般采用硫酸汞去除
，其加入量為每20mL水樣0.4gHgSO4時
，可去除2000mg/L氯離子的干擾。對經(jīng)常測定的各種成份相對固定的污水水樣
，如果氯離子含量較少或使用稀釋倍數(shù)較高的水樣測定
，可以適當減少硫酸汞的用量
。
14.硫酸銀的催化機理是什么？
硫酸銀的催化機理是
，有機物中含羥基的化合物在強酸性介質(zhì)中首先被重鉻酸鉀氧化成羧酸
，由羥基有機物生成的脂肪酸與硫酸銀作用生成脂肪酸銀，由于銀原子的作用
，使羧基很容易地生成二氧化碳和水
，同時生成新的脂肪酸銀，但其碳原子要比前者少一個
，如此循環(huán)往復
，逐步使有機物全部氧化成二氧化碳和水。
15.BOD5測定的注意事項有哪些？
BOD5測定通常采用標準稀釋與接種法（GB7488--87）
，其操作為，經(jīng)中和及除去毒性物質(zhì)并經(jīng)稀釋后的水樣（必要時加入適量含好氧微生物的接種液）置入培養(yǎng)瓶中
，于在20oC暗處培養(yǎng)5d
，通過分別測定培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的含量
，來計算出5d內(nèi)的耗氧量
，再根據(jù)稀釋倍數(shù)求得其BOD5。
BOD5的測定是生物作用和化學作用的共同結(jié)果
，必須嚴格按照操作規(guī)范進行
，變更任何一個條件，都將影響測定結(jié)果的準確性和可比性
。影響B(tài)OD5測定的條件包括pH值
、溫度、微生物種類和數(shù)量
、無機鹽含量
、溶解氧和稀釋倍數(shù)等。
化驗BOD5的水樣必須充滿并密封于取樣瓶中
，在2～5oC的冷藏箱內(nèi)保存到分析時
。一般應在采樣后6h內(nèi)進行檢驗，在任何情況下
，水樣的貯存時間不能超過24h
。
測定工業(yè)廢水的BOD5時，由于工業(yè)廢水通常溶解氧含量較少而且成分多為可生化降解的有機物
，為保持培養(yǎng)瓶內(nèi)的好氧狀態(tài)
，必須將水樣稀釋（或接種稀釋），這一操作是標準稀釋法的最大特征
。為確保測得結(jié)果的可靠性
，對于稀釋后的水樣培養(yǎng)5d的耗氧量必須大于2mg/L
，殘留溶解氧必須大于1mg/L。
投入接種液是為了保證有一定量的微生物降解水中的有機物
，接種液的量以使5日耗氧0.1mg/L以下為佳
。使用由金屬蒸餾器制備的蒸餾水作為稀釋水時，應注意檢查其中的金屬離子含量
，以避免因此抑制微生物繁殖和代謝
。為確保稀釋水中溶解氧接近飽和，必要時可通入凈化空氣或純氧
，然后于在20oC培養(yǎng)箱中放置一定時間
，使之與空氣中氧分壓達到平衡。
稀釋倍數(shù)的確定是以培養(yǎng)5日耗氧大于2mg/L
，剩余溶解氧大于1mg/L為原則
。稀釋倍數(shù)過大或過小，都會導致檢驗失敗
。而且由于BOD5分析周期較長
，一旦出現(xiàn)類似情況，就無法以原樣補測
。初測某一工業(yè)廢水的BOD5時
，可以首先測定其CODCr，然后查閱參考已有的水質(zhì)類似的廢水的有關監(jiān)測數(shù)據(jù)
，初步確定待測水樣BOD5/CODCr值
，據(jù)此推算出BOD5的大致范圍和確定稀釋倍數(shù)。
對含有抑制或殺滅好氧微生物代謝活動的物質(zhì)的水樣
，直接用通常方法測定BOD5的結(jié)果會偏離實際值
，必須在測定前做相應的預處理，這些對BOD5測定有影響的物質(zhì)和因素包括重金屬及其他有毒的無機物或有機物
、余氯等氧化性物質(zhì)
、pH值過高或過低等。
16.測定工業(yè)廢水的BOD5時為什么要進行接種？如何接種
？
BOD5的測定是一個生物化學耗氧過程，水樣中的微生物以水中有機物為營養(yǎng)生長繁殖的同時
，分解有機物并消耗了水中的溶解氧
，因此水樣中必須含有一定數(shù)量的對其中有機物有降解能力的微生物。
工業(yè)廢水中一般都含有數(shù)量不等的有毒物質(zhì)
，這些有毒物質(zhì)會對微生物的活動產(chǎn)生抑制作用
，因此工業(yè)廢水中自有微生物的數(shù)量很少甚至根本沒有。如果采用測定微生物含量豐富的城市污水的普通方法，可能就檢測不到廢水中真正有機物的含量
，至少是偏低
。比如經(jīng)高溫和滅菌處理及pH過高或過低的水樣，除了需要采取進行降溫
、還原殺菌劑或調(diào)整pH值等預處理措施外
，為保證測定BOD5時的準確性，也必須進行有效接種
。
測定工業(yè)廢水的BOD5時
，如果毒性物質(zhì)含量太大，有時還要用藥劑予以去除
；如果廢水呈酸性或堿性
，還要先進行中和處理；而且通常水樣要經(jīng)過稀釋
，然后才能采用標準稀釋法測定
。向水樣中水加入適量含經(jīng)過馴化的好氧微生物的接種液（如處理這種工業(yè)廢水的曝氣池混合液），就是為了使水樣中含有一定數(shù)量的對有機物具有降解能力的微生物
。在滿足其他測定BOD5的條件下
，利用這些微生物分解工業(yè)廢水中的有機物，測定水樣培養(yǎng)5d的耗氧量
，即可得到工業(yè)廢水的BOD5值
。
污水處理場的曝氣池混合液或二沉池出水是測定進入污水處理廠的廢水BOD5時的理想的微生物種源。直接用生活污水接種
，因其中溶解氧很少甚至沒有
，容易出現(xiàn)厭氧微生物
，需要長時間培養(yǎng)馴化
，因此，這種經(jīng)過馴化的接種液僅適用于作為特定需要的某些工業(yè)廢水
。
17.測定BOD5時制取稀釋水的注意事項有哪些？
稀釋水的質(zhì)量對BOD5的測定結(jié)果的準確性意義重大，因此要求稀釋水空白5日耗氧必須小于0.2mg/L
，最好能控制在0.1mg/L以下
，接種稀釋水5日耗氧應在0.3~1.0mg/L之間。
保證稀釋水質(zhì)量的關鍵在于控制其有機物的含量最低和抑制微生物繁殖的物質(zhì)含量最低
，因此最好使用蒸餾水作為稀釋水
，不宜使用離子交換樹脂制得的純水作為稀釋水，因為去離子水往往含有從樹脂中分離出的有機物
。如果制備蒸餾水的自來水中含有某些揮發(fā)性有機物
，為預防其殘留在蒸餾水中，就應在蒸餾前進行去除有機物的預處理
。由金屬蒸餾器制得的蒸餾水
，應注意檢查其中的金屬離子含量
，以免發(fā)生抑制微生物的繁殖和代謝，影響B(tài)OD5測定結(jié)果的準確性
。
如果所用稀釋水因含有有機物而不符合使用要求時
，可采取加入適量曝氣池接種液后，在室溫或20oC條件下貯存一定時間的方法予以消除影響
。接種的量以5d耗氧約0.1mg/L為原則
，為防止藻類繁殖，貯存必須在暗室中進行
。如果貯存后的稀釋水有沉渣
，只能取用上清液，可過濾去除沉渣
。
為確保稀釋水的溶解氧接近飽和
，必要時可用真空泵或水射器吸入經(jīng)凈化的空氣，也可用微型空壓機注入經(jīng)凈化的空氣
，還可用氧氣瓶通入純氧
，然后將經(jīng)過充氧的稀釋水在20oC培養(yǎng)箱中放置一定時間，使溶解氧達到平衡
。冬季在較低室溫放置的稀釋水可能含有過多的溶解氧
，夏季高溫季節(jié)則恰好相反，因此在室溫與20oC有明顯差別時
，一定要放置在培養(yǎng)箱內(nèi)穩(wěn)定一段時間
，使之和培養(yǎng)環(huán)境的氧分壓平衡。