在污水處理工程中，為了使污水處理后的水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，在污水處理的每個(gè)環(huán)節(jié)都需要使用水質(zhì)測(cè)定儀對(duì)水質(zhì)進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定，獲得各參數(shù)準(zhǔn)確的污染濃度值，為污水處理工藝的設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持，從而達(dá)到更優(yōu)的處理效果，以便節(jié)省成本、優(yōu)化資源。在眾多的污染參數(shù)中，COD（化學(xué)需氧量）和BOD（生化需氧量）是我們常見的指標(biāo)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中占有重要的地位。那么COD與BOD是什么意思呢？COD和BOD有什么區(qū)別與聯(lián)系呢？測(cè)定COD和BOD有什么意義？接下來(lái)，同奧科技帶您一起走進(jìn)COD和BOD的世界。

為什么選擇COD與BOD作為污染指標(biāo)

廢水中的有機(jī)物種類繁多，而廢水的來(lái)源又遍及各行各業(yè)，有的廢水含有十幾種、幾十種甚至上百種有機(jī)物質(zhì)。這些有機(jī)物在水中氧化分解，嚴(yán)重消耗水中溶解氧，導(dǎo)致水體缺氧；同時(shí)會(huì)發(fā)生腐敗發(fā)酵，使細(xì)菌滋生，惡化水體；而有的有機(jī)物本身具有毒性，或分解時(shí)產(chǎn)生有毒氣體，對(duì)水生態(tài)產(chǎn)生威脅，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致水體生態(tài)毀滅。

環(huán)境監(jiān)測(cè)是預(yù)防與排查水體受污染的重要手段，如果對(duì)廢水中各種有機(jī)物進(jìn)行逐一定量分析的話，不僅耗時(shí)耗力成本高，從監(jiān)管的角度也基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。在這種背景下，尋找一個(gè)能替代水中所有有機(jī)物的綜合指標(biāo)勢(shì)在必行。

環(huán)境研究者在尋找替代有機(jī)物的綜合指標(biāo)過程中，發(fā)現(xiàn)所有的有機(jī)物都有兩個(gè)共性：一是它們至少都由碳?xì)浣M成；二是絕大多數(shù)的有機(jī)物都能夠被氧化或被微生物分解。有機(jī)物的碳和氫分別與氧結(jié)合，會(huì)形成無(wú)毒無(wú)害的二氧化碳和水，而有機(jī)物無(wú)論是在化學(xué)反應(yīng)中還是在生物分解中，均需要消耗氧，有機(jī)物越多消耗的氧越多，二者成正比例關(guān)系。

根據(jù)有機(jī)物的共性，我們可以采用化學(xué)或物理方式模擬該反應(yīng)過程，并通過架構(gòu)環(huán)境或催化作用加速反應(yīng)過程，從而達(dá)到快速測(cè)定的目的。COD為使用化學(xué)方法測(cè)定有機(jī)物含量的結(jié)果，而BOD為通過生物分解的方法測(cè)定有機(jī)物的結(jié)果。

COD與BOD的定義

什么是COD

COD即英文Chemical Oxygen Demand的縮寫，中文名稱為化學(xué)需氧量。是以化學(xué)方法測(cè)量水樣中需要被氧化的還原性物質(zhì)的量，即使用強(qiáng)氧化劑氧化水體中的還原性物質(zhì)所消耗的氧，它是水體受污染程度的一個(gè)綜合性指標(biāo)。

用一種通俗點(diǎn)的解釋就是，氧化1L水所消耗的氧的毫克數(shù)，即為化學(xué)需氧量COD的濃度值，用mg/L表示。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要的是有機(jī)物，因此化學(xué)需氧量COD又可以表示水中有機(jī)物含量的指標(biāo)。

前文有提到，我們可以模擬有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程，那么此時(shí)就需要找到一種能夠氧化絕大多數(shù)有機(jī)物的強(qiáng)氧化劑作為反應(yīng)試劑，重鉻酸鉀和高錳酸鉀是實(shí)驗(yàn)室常見的強(qiáng)氧化劑，但不同氧化劑測(cè)定的結(jié)果不同，因此檢測(cè)時(shí)需要注明檢測(cè)方法。為了使結(jié)果具有可比性，環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)COD的測(cè)定具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使用重鉻酸鉀作為氧化劑測(cè)定的COD標(biāo)記為CODcr（化學(xué)需氧量），使用高錳酸鉀作為氧化劑測(cè)定的COD標(biāo)記為CODmn（耗氧量，又稱高錳酸鹽指數(shù)）。

通過水質(zhì)測(cè)定儀器檢測(cè)出的COD數(shù)值，可將水質(zhì)分為五大類，在飲用水標(biāo)準(zhǔn)中，Ⅰ類和Ⅱ類水化學(xué)需氧量(COD)≤15mg/L、Ⅲ類水化學(xué)需氧量(COD)≤20mg/L、Ⅳ類水化學(xué)需氧量(COD)≤30mg/L、Ⅴ類水化學(xué)需氧量(COD)≤40mg/L。COD的數(shù)值越大表明水體的污染情況越嚴(yán)重。

什么是BOD

BOD即英文Biochemical oxygen demand的縮寫，中文名稱為生化需氧量。是指在一定條件下，微生物分解存在于水中的可生化降解有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)過程中所消耗的溶解氧的數(shù)量，以mg/L、百分率或ppm表示。它是水體受可被降解的有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)。

生化需氧量BOD是重要的水質(zhì)污染參數(shù)。廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，微生物利用有機(jī)物生長(zhǎng)繁殖時(shí)需要的氧量，是可降解（可以為微生物利用的）有機(jī)物的氧當(dāng)量。

地面水中的污染物，在以微生物為媒介的氧化過程中要消耗水中的溶解氧，其所消耗的溶解氧量稱作生化需氧量，間接反映了水中可生物降解的有機(jī)物量。它說(shuō)明水中有機(jī)物出于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解，使之無(wú)機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量。其值越高，說(shuō)明水中有機(jī)污染物質(zhì)越多，污染也就越嚴(yán)重。加以懸浮或溶解狀態(tài)存在于生活污水和制糖、食品、造紙、纖維等工業(yè)廢水中的碳?xì)浠衔铩⒌鞍踪|(zhì)、油脂、木質(zhì)素等均為有機(jī)污染物，可經(jīng)好氣菌的生物化學(xué)作用而分解，由于在分解過程中消耗氧氣，故亦稱需氧污染物質(zhì)。若這類污染物質(zhì)排入水體過多，將造成水中溶解氧缺乏，同時(shí)，有機(jī)物又通過水中厭氧菌的分解引起腐敗現(xiàn)象，產(chǎn)生甲烷、硫化氫、硫醇和氨等惡臭氣體，使水體變質(zhì)發(fā)臭。

一般清凈河流的五日生化需氧量不超過2mg/L，若高于10mg/L，就會(huì)散發(fā)出惡臭味。工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)用水等要求生化需氧量應(yīng)小于5mg/L，而生活飲用水應(yīng)小于1mg/L。

污水中各種有機(jī)物得到完全氧化分解的時(shí)間，總共約需一百天，如果等待其反應(yīng)完全，測(cè)定耗時(shí)耗力，為了縮短檢測(cè)時(shí)間，制定出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一般生化需氧量以被檢驗(yàn)的水樣在20℃環(huán)境下，五天內(nèi)的耗氧量為代表，稱其為五日生化需氧量，簡(jiǎn)稱BOD₅，對(duì)生活污水來(lái)說(shuō)，它約等于完全氧化分解耗氧量的70%。

COD和BOD有什么區(qū)別和關(guān)系?

通過上文所述，化學(xué)需氧量COD和生化需氧量BOD都表示水體中有機(jī)物的含量，但兩者有著明顯的區(qū)別?；瘜W(xué)需氧量COD是廢水中所有還原性物質(zhì)（有機(jī)物和有機(jī)物）的總量，而污水中主要為有機(jī)物，因此化學(xué)需氧量COD又可以作為水中所有有機(jī)物總量的指標(biāo)；而生化需氧量BOD是細(xì)菌降解廢水中存在的有機(jī)成分所需的氧量的量度。

通常我們?cè)谑褂?a target="_blank" href="http://www.yympjj.com/COD/">COD測(cè)定儀和BOD測(cè)定儀測(cè)定兩個(gè)指標(biāo)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)COD通常高于BOD，但這不是絕對(duì)的因?yàn)楦鶕?jù)工業(yè)過程和所用原材料的性質(zhì)不同，即不是因?yàn)槲鬯械挠袡C(jī)物不一樣，因此，COD和BOD之間的數(shù)據(jù)比BOD/COD也會(huì)隨著水樣的不同而出現(xiàn)變化。

雖然化學(xué)需氧量COD和生化需氧量BOD在功能上有些類似，它們都可以表示廢水中有機(jī)化合物的量。但COD的數(shù)據(jù)不太具體，因?yàn)镃OD代表了水中所有還原性物質(zhì)的總量。而這也是一些行業(yè)需要同時(shí)測(cè)量COD和BOD的原因。

污水中的有機(jī)物質(zhì)，有的可以被生物氧化的（如葡萄糖和乙醇），有的只能部分被生物氧化降解（如甲醇），還有一部分有機(jī)物是不能被生物氧化降解的，并且還有一定的毒性（如某些表面活性劑）。因此，可以把污水中的有機(jī)物分成二個(gè)部分，可生化降解和不可生化降解的有機(jī)物。習(xí)慣上，化學(xué)需氧量COD基本上表示污水中所有的有機(jī)物的量，生化需氧量BOD是污水中可以生物降解的有機(jī)物的量，因此COD與BOD的差值，可表示污水中不能生物降解的有機(jī)物。

BOD/COD的數(shù)值說(shuō)明什么？

通常我們會(huì)用BC比，即BOD/COD來(lái)表示污水的可生化性，當(dāng)BOD/COD的值大于0.3時(shí)，一般認(rèn)為該廢水具有可生化性！BOD₅/COD值越大，廢水可生化性評(píng)度越高，厭氧和缺氧條件下是利用厭氧菌消化廢水中的有機(jī)物，而達(dá)到凈化?？股貜U水中，因抗生素本身就是很多的細(xì)菌、真菌，也能消化廢水中的有機(jī)物，而達(dá)到凈化。一般認(rèn)為此比值大于0.3的污水，才適合于采用生物處理。

BOD5/COD指標(biāo)是5日生化需氧量與化學(xué)需氧量的比值，是污水可生化降解性的指標(biāo)。公式表示為：

BOD₅/COD=(1-α)×(K/V)

式中：

從式中可以看出，BOD₅/COD數(shù)值隨α增大而減小，故這一比值可反映污水可生化降解性的功能。

通常以BOD₅/COD=0.3為污水可生化降解的下限。

COD和BOD的檢測(cè)原理和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

COD的測(cè)定原理和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

化學(xué)需氧量COD的測(cè)定原理為，在一定條件下，經(jīng)重鉻酸鉀氧化處理，水樣中的溶解性物質(zhì)和懸浮物所消耗的重鉻酸鉀相對(duì)應(yīng)的氧的質(zhì)量濃度，1mol 重鉻酸鉀（1/6 K2Cr2O7）相當(dāng)于1mol 氧（1/2 O）。

具體為，試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強(qiáng)硫酸介質(zhì)中，以硫酸銀作為催化劑，經(jīng)高溫消解后，用分光光度法測(cè)定COD 值。

當(dāng)試樣中COD 值較高時(shí)（一般在100mg/L 至1000mg/L左右），在600nm±20nm 波長(zhǎng)處測(cè)定重鉻酸鉀被還原產(chǎn)生的三價(jià)鉻（Cr3+）的吸光度，試樣中 COD 值與三價(jià)鉻（Cr3+）的吸光度的增加值成正比例關(guān)系，將三價(jià)鉻（Cr3+）的吸光度換算成試樣的COD 值。

當(dāng)試樣中COD 值較低時(shí)（一般在15mg/L 至250mg/L左右），在440nm±20nm 波長(zhǎng)處測(cè)定重鉻酸鉀未被還原的六價(jià)鉻（Cr6+）和被還原產(chǎn)生的三價(jià)鉻（Cr3+）的兩種鉻離子的總吸光度；試樣中 COD值與六價(jià)鉻（Cr6+）的吸光度減少值成正比例，與三價(jià)鉻（Cr3+）的吸光度增加值成正比例，與總吸光度減少值成正比例，將總吸光度值換算成試樣的 COD 值。

目前實(shí)驗(yàn)室臺(tái)式或便攜式水質(zhì)測(cè)定儀中，快速法COD快速測(cè)定儀一般參考標(biāo)準(zhǔn)為HJ/T399-2007《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 快速消解分光光度法》；而回流法，一般參考標(biāo)準(zhǔn)為HJ828-2017（代替GB11914-89）《水質(zhì) 化學(xué)需氧量的測(cè)定 重鉻酸鹽法》。

BOD的測(cè)定原理和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

生化需氧量BOD的測(cè)定原理為，將水樣注入樣品瓶并密封，置于20℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5天時(shí)間，根據(jù)培養(yǎng)前后消耗的氧差值，計(jì)算出每升水消耗的氧當(dāng)量。實(shí)現(xiàn)方式多樣，常用的有壓差法，即微生物氧化過程產(chǎn)生的唯一氣體二氧化碳，被氫氧化鈉或氫氧化鉀吸收，培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的壓力減小，測(cè)定培養(yǎng)前后的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的壓差，從而計(jì)算出水樣BOD濃度。

常見的BOD測(cè)定參考標(biāo)準(zhǔn)有《五日生化需氧量(BOD5)的測(cè)定—壓差法》、HJ505-2009（代替 GB/T 7488—1987）《水質(zhì) 五日生化需氧量（BOD5）的測(cè)定稀釋與接種法》、GB/T 7488-87 《水質(zhì) 五日生化需氧量（BOD5）的測(cè)定 稀釋與接種法》等。

COD和BOD測(cè)定儀器

COD快速測(cè)定儀

實(shí)驗(yàn)室/臺(tái)式 COD快速測(cè)定儀，一般體積較大，適合在實(shí)驗(yàn)室、污水站、化驗(yàn)室等固定地點(diǎn)使用。

產(chǎn)品推薦：

TR690A COD快速測(cè)定儀

便攜式/戶外 COD快速測(cè)定儀，一般體積較小，裝箱配置，方便攜帶，比較適合應(yīng)急監(jiān)測(cè)、戶外檢測(cè)、出差攜帶等使用地點(diǎn)不確定的場(chǎng)景。

產(chǎn)品推薦：

TR910A 便攜式COD快速測(cè)定儀

BOD測(cè)定儀

TDR-50Z BOD5測(cè)定儀，使用無(wú)汞壓差感測(cè)法（呼吸法）測(cè)量水中的BOD5, 安全可靠不會(huì)發(fā)生汞中毒。廣泛應(yīng)用于環(huán)保監(jiān)測(cè)、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、教學(xué)科研等部門對(duì)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)。

產(chǎn)品推薦：

TDR-50Z BOD5測(cè)定儀(無(wú)汞壓差)

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