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查看更多>「干貨」水處理中主要分析指標說明
發布于：2022年03月22日
來源：springcrossstitch.cn
[摘要]SS 是特指進水或出水中懸浮顆粒的濃度。SS 為水中物質的存在形態（膠體 物、溶解物）之一。懸浮固體系指剩留在濾料上并于 103℃～105℃烘至恒重的 固體。
「干貨」中主要分析指標說明
1. 懸浮固體 SS、MLSS
SS 是特指進水或出水中懸浮顆粒的濃度。SS 為水中物質的存在形態（膠體 物、溶解物）之一。懸浮固體系指剩留在濾料上并于 103℃～105℃烘至恒重的 固體。測定方法是將水樣通過濾料后，烘干固體殘留物及濾料，將所稱重量減去 濾料重量，即為懸浮固體（非過濾性殘渣）。
MLSS 一般是指生化池里混合液懸浮固體顆粒的濃度，簡稱污泥濃度。包括 具有活性的微生物群體、微生物自身氧化的殘留物、污水中不能被微生物降解的 有機物、污水中的無機物，它包含 MLVSS。
2. 化學需氧量（COD）
在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，稱為化學耗氧量，簡寫為COD，表示單位為氧的毫克/升（O2，mg/l）。采用重鉻酸鉀（K2Cr2O7）作為氧化劑測定出的化學耗氧量表示為CODcr 。
化學耗氧量可以反映水 體受還原性物質污染的程度。水中還原性物質 包括有機 物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。重鉻酸鉀能夠比較完全地氧化水中的有機物， 如它對低碳直鏈化合物的氧化率為 80 ～90％，因此CODcr能夠比較完全地表示 水中有機物的含量。此外，CODcr測定需時較短，不受水質限制，因此現已作為 監測工業廢水污染的指標。CODcr 的缺點是，不能像BOD5 那樣表示出被微生物 氧化的有機物的量而直接從衛生方面說明問題。成分比較固定的污水，其BOD5值與CODcr之間能夠保持一定的相關關系。因 而 常 用 BOD5/CODcr 比 值 作 為 衡 量 污 水 是 否 適 宜 于 采 用 生物 處 理 法 進 行 處 理（即可生化性）的一項指標，其值越高，污水的可生化性就越強。一般來說對于 同一水樣，CODcr ＞BOD20 ＞BOD5 ，而CODcr與BOD5 值之差可大致地表示不能 為微生物降解的有機物量。
3. 生化需氧量（BOD）
其定義是：在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數量，表示單位為氧的毫克/升（O2，mg/l）。即是一種用微生物 代謝作用所消耗的溶解氧量來 間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。一般有機物在微生物的新陳代謝作用下，其降解過程可分為兩個階段，第一階段是有機物轉化為CO2 、NH3 、和 H2O 的過程。第二階段則上述NH3進一步在亞硝化菌和硝化菌的作用下，轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，即所謂硝化過程。NH3已是無機物，污水的生化需氧量一般只指有機物在第一階段生化反應所需要的氧量。微生物對有機物的降解與溫度有關，一般最適宜的溫度是 15～30℃，所以在測定生化需氧量時一般以 20℃作為測定的標準溫度。20℃時 在BOD的測定條件（氧充足、不攪動）下，一般有機物 20 天才能夠基本完成在 第一階段的氧化分解過程（完成過程的 99％）。就是說，測定第一階段的生化需 氧量，需要 20 天，這在實際工作中是難以做到的。為此又規定一個標準時間，一般以 5 日作為測定BOD的標準時間，因而稱之為五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5 約為BOD20的 70％左右。
4. 總有機碳（TOC）
TOC: Total Organism Carbon總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。在 950℃高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2 含量，從而確定水樣中碳元素總量。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機 物全部氧化，它比BOD5 或COD更能反映有機物的總量。測定中應該去除無機碳 的含量，各種水質之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關關系。在水質條件基 本不變的條件下，BOD與TOC或TOD 之間存在一定的相關關系。
目前廣泛應用的測定TOC的方法是燃燒氧化—非色散紅外吸收法。其測定原理是：將—定量水樣注入高溫爐內的石英管，在 900-950℃溫度下，以鉑和三氧 化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機物燃燒裂解轉化為二氧化碳，然后用紅外線 氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。因為在高溫下，水樣中的 碳酸鹽也分解產生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳(TC)。為獲得有機碳 含量，可采用兩種方法：一是將水樣預先酸化，通入氮氣曝氣，驅除各種碳酸鹽 分解生成的二氧化碳后再注入儀器測定。另一種方法是使用高溫爐和低溫爐皆有 的TOC測定儀。將同一等量水樣分別注入高溫爐(900℃) 和低溫爐(150℃) ，則水樣中的有機碳和無機碳均轉化為CO2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，能使無機碳酸鹽在 150℃分解為C02，有機物卻不能被分解氧化。將高、低溫爐中生成的CO2Technical Department Document依次導入非色散紅外氣體分析儀，分別測得總碳(TC)和無機碳(IC) ， 二者之 差即為總 有機碳TOC) 。 測定流程 見下 圖。該方法低檢出濃度為0.5mg/L。
5. 總需氧量（TOD）
TOD: Total Oxygen Demand總需氧量是指水中能被氧化的物質，主要是有機物質在燃燒中變成穩定的氧化物時所需要的氧量，結果以O2的mg/L表示。用TOD 測 定 儀測定TOD 的原理是將一 定量水樣注入 裝有鉑催化劑的石英燃 通 入 含 已 知 氧 濃 度 的 載 氣 ( 氮 氣 ) 作 為 原 料 氣 ， 則 水 樣 中 的 還 原 性 物 質 在 900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水 樣的總需氧量值。TOD值能反映幾乎全部有機物質經燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO2等所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數更接近于理論需氧量值。但它們之間也沒有固定的相關關系。有的研究者指出，BOD5/TOD ＝0.1～0.6；COD/TOD ＝0.5～0.9，具體比值取決于廢水的性質。TOD和TOC的比例關系可粗 略 判斷 有機物的種類。 對于含碳化合物，因為一 個碳原子消耗兩個氧 原子，即O2/C＝2.67，因此從理論上說，TOD＝2．67TOC。若某水樣的TOD／TOC為 2.67左右，可認為主要是含碳有機物；若TOD／TOC>4.0，則應考慮水中有較大量含 S 、P 的有機物存在；若TOD／TOC ＜2.6，就應考慮水樣中硝酸鹽和亞硝酸鹽可 能含量較大，它們在高溫催化條件下分解放出氧，使TOD測定呈現負誤差。
6. 含氮化合物（氨氮、TN、TKN、NOX-N）
有機氮：主要指蛋白質和尿素；
氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業廢水；
總氮 TN：一切含氮化合物以 N 計量的總稱；
凱式氮 TKN：TN 中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素。污水 中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮，四者之間通過生物化學作 用可以相互轉化，測定各種形態含氮化合物，有助于評價水體被污染和自凈狀況。 水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子氨，NH3）和離子氨（NH ）形式存在的氮，兩者的組成比決定于水的pH 值。對地面水，常要求測定非離子氨。水 中氨 氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物，焦化、合成氨等 工業廢水，以及農田排水等。氨氮含量較高時，消耗水體中溶解氧，促進藻類等 浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起魚類死亡，水質迅速惡化。測 定水中氨氮的方 法有納氏試劑分 光光度法、水 楊酸一次氯酸鹽 分光光度 法、電極法和容量法，水樣有色或渾濁及含其他干擾物質影響測定，需進行預處 理。對較清潔的水。可采用絮凝沉淀法消除干擾；對污染嚴重的水或廢水應采用 蒸餾法。
7. 含磷化合物（TP 等）
有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等；無 機 磷： 磷 酸 鹽包 括正 磷 酸 鹽(PO4 ) 、 磷 酸氫 鹽 (HPO4 ) 、 磷 酸 二氫 鹽H2PO4-、偏磷酸鹽(PO3)；聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O7) 、三磷酸鹽(P3O10)三磷酸氫鹽(HP3O9 )；總磷 TP：一切含磷化合物以 P 計量的總稱；磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素，磷 主要來自人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養場及含磷工業廢水。磷促進藻類 等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡，水質迅速惡化，危害水產資源。
1. 懸浮固體 SS、MLSS
SS 是特指進水或出水中懸浮顆粒的濃度。SS 為水中物質的存在形態（膠體 物、溶解物）之一。懸浮固體系指剩留在濾料上并于 103℃～105℃烘至恒重的 固體。測定方法是將水樣通過濾料后，烘干固體殘留物及濾料，將所稱重量減去 濾料重量，即為懸浮固體（非過濾性殘渣）。
MLSS 一般是指生化池里混合液懸浮固體顆粒的濃度，簡稱污泥濃度。包括 具有活性的微生物群體、微生物自身氧化的殘留物、污水中不能被微生物降解的 有機物、污水中的無機物，它包含 MLVSS。
在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量，稱為化學耗氧量，簡寫為COD，表示單位為氧的毫克/升（O2，mg/l）。采用重鉻酸鉀（K2Cr2O7）作為氧化劑測定出的化學耗氧量表示為CODcr 。
化學耗氧量可以反映水 體受還原性物質污染的程度。水中還原性物質 包括有機 物、亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等。重鉻酸鉀能夠比較完全地氧化水中的有機物， 如它對低碳直鏈化合物的氧化率為 80 ～90％，因此CODcr能夠比較完全地表示 水中有機物的含量。此外，CODcr測定需時較短，不受水質限制，因此現已作為 監測工業廢水污染的指標。CODcr 的缺點是，不能像BOD5 那樣表示出被微生物 氧化的有機物的量而直接從衛生方面說明問題。成分比較固定的污水，其BOD5值與CODcr之間能夠保持一定的相關關系。因 而 常 用 BOD5/CODcr 比 值 作 為 衡 量 污 水 是 否 適 宜 于 采 用 生物 處 理 法 進 行 處 理（即可生化性）的一項指標，其值越高，污水的可生化性就越強。一般來說對于 同一水樣，CODcr ＞BOD20 ＞BOD5 ，而CODcr與BOD5 值之差可大致地表示不能 為微生物降解的有機物量。
3. 生化需氧量（BOD）
其定義是：在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數量，表示單位為氧的毫克/升（O2，mg/l）。即是一種用微生物 代謝作用所消耗的溶解氧量來 間接表示水體被有機物污染程度的一個重要指標。一般有機物在微生物的新陳代謝作用下，其降解過程可分為兩個階段，第一階段是有機物轉化為CO2 、NH3 、和 H2O 的過程。第二階段則上述NH3進一步在亞硝化菌和硝化菌的作用下，轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，即所謂硝化過程。NH3已是無機物，污水的生化需氧量一般只指有機物在第一階段生化反應所需要的氧量。微生物對有機物的降解與溫度有關，一般最適宜的溫度是 15～30℃，所以在測定生化需氧量時一般以 20℃作為測定的標準溫度。20℃時 在BOD的測定條件（氧充足、不攪動）下，一般有機物 20 天才能夠基本完成在 第一階段的氧化分解過程（完成過程的 99％）。就是說，測定第一階段的生化需 氧量，需要 20 天，這在實際工作中是難以做到的。為此又規定一個標準時間，一般以 5 日作為測定BOD的標準時間，因而稱之為五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5 約為BOD20的 70％左右。
4. 總有機碳（TOC）
TOC: Total Organism Carbon總有機碳是以碳的含量表示水體中有機物質總量的綜合指標。在 950℃高溫下，以鉑作為催化劑，使水樣氣化燃燒，然后測定氣體中的CO2 含量，從而確定水樣中碳元素總量。由于TOC的測定采用燃燒法，因此能將有機 物全部氧化，它比BOD5 或COD更能反映有機物的總量。測定中應該去除無機碳 的含量，各種水質之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關關系。在水質條件基 本不變的條件下，BOD與TOC或TOD 之間存在一定的相關關系。
目前廣泛應用的測定TOC的方法是燃燒氧化—非色散紅外吸收法。其測定原理是：將—定量水樣注入高溫爐內的石英管，在 900-950℃溫度下，以鉑和三氧 化鈷或三氧化二鉻為催化劑，使有機物燃燒裂解轉化為二氧化碳，然后用紅外線 氣體分析儀測定CO2含量，從而確定水樣中碳的含量。因為在高溫下，水樣中的 碳酸鹽也分解產生二氧化碳，故上面測得的為水樣中的總碳(TC)。為獲得有機碳 含量，可采用兩種方法：一是將水樣預先酸化，通入氮氣曝氣，驅除各種碳酸鹽 分解生成的二氧化碳后再注入儀器測定。另一種方法是使用高溫爐和低溫爐皆有 的TOC測定儀。將同一等量水樣分別注入高溫爐(900℃) 和低溫爐(150℃) ，則水樣中的有機碳和無機碳均轉化為CO2，而低溫爐的石英管中裝有磷酸浸漬的玻璃棉，能使無機碳酸鹽在 150℃分解為C02，有機物卻不能被分解氧化。將高、低溫爐中生成的CO2Technical Department Document依次導入非色散紅外氣體分析儀，分別測得總碳(TC)和無機碳(IC) ， 二者之 差即為總 有機碳TOC) 。 測定流程 見下 圖。該方法低檢出濃度為0.5mg/L。
5. 總需氧量（TOD）
TOD: Total Oxygen Demand總需氧量是指水中能被氧化的物質，主要是有機物質在燃燒中變成穩定的氧化物時所需要的氧量，結果以O2的mg/L表示。用TOD 測 定 儀測定TOD 的原理是將一 定量水樣注入 裝有鉑催化劑的石英燃 通 入 含 已 知 氧 濃 度 的 載 氣 ( 氮 氣 ) 作 為 原 料 氣 ， 則 水 樣 中 的 還 原 性 物 質 在 900℃下被瞬間燃燒氧化。測定燃燒前后原料氣中氧濃度的減少量，便可求得水 樣的總需氧量值。TOD值能反映幾乎全部有機物質經燃燒后變成CO2、H2O、NO、SO2等所需要的氧量。它比BOD、COD和高錳酸鹽指數更接近于理論需氧量值。但它們之間也沒有固定的相關關系。有的研究者指出，BOD5/TOD ＝0.1～0.6；COD/TOD ＝0.5～0.9，具體比值取決于廢水的性質。TOD和TOC的比例關系可粗 略 判斷 有機物的種類。 對于含碳化合物，因為一 個碳原子消耗兩個氧 原子，即O2/C＝2.67，因此從理論上說，TOD＝2．67TOC。若某水樣的TOD／TOC為 2.67左右，可認為主要是含碳有機物；若TOD／TOC>4.0，則應考慮水中有較大量含 S 、P 的有機物存在；若TOD／TOC ＜2.6，就應考慮水樣中硝酸鹽和亞硝酸鹽可 能含量較大，它們在高溫催化條件下分解放出氧，使TOD測定呈現負誤差。
6. 含氮化合物（氨氮、TN、TKN、NOX-N）
有機氮：主要指蛋白質和尿素；
氨氮：有機氮化合物的分解，或直接來自含氮工業廢水；
總氮 TN：一切含氮化合物以 N 計量的總稱；
凱式氮 TKN：TN 中的有機氮和氨氮，不包括亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮；NOx-N：亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮。
氮是有機物中除碳以外的一種主要元素，也是微生物生長的重要元素。污水 中氮有四種：有機氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮，四者之間通過生物化學作 用可以相互轉化，測定各種形態含氮化合物，有助于評價水體被污染和自凈狀況。 水中的氨氮是指以游離氨（或稱非離子氨，NH3）和離子氨（NH ）形式存在的氮，兩者的組成比決定于水的pH 值。對地面水，常要求測定非離子氨。水 中氨 氮主要來源于生活污水中含氮有機物受微生物作用的分解產物，焦化、合成氨等 工業廢水，以及農田排水等。氨氮含量較高時，消耗水體中溶解氧，促進藻類等 浮游生物的繁殖，形成水花、赤潮，引起魚類死亡，水質迅速惡化。測 定水中氨氮的方 法有納氏試劑分 光光度法、水 楊酸一次氯酸鹽 分光光度 法、電極法和容量法，水樣有色或渾濁及含其他干擾物質影響測定，需進行預處 理。對較清潔的水。可采用絮凝沉淀法消除干擾；對污染嚴重的水或廢水應采用 蒸餾法。
7. 含磷化合物（TP 等）
有機磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等；無 機 磷： 磷 酸 鹽包 括正 磷 酸 鹽(PO4 ) 、 磷 酸氫 鹽 (HPO4 ) 、 磷 酸 二氫 鹽H2PO4-、偏磷酸鹽(PO3)；聚合磷酸鹽：焦磷酸鹽(P2O7) 、三磷酸鹽(P3O10)三磷酸氫鹽(HP3O9 )；總磷 TP：一切含磷化合物以 P 計量的總稱；磷也是有機物中的一種主要元素，是僅次于氮的微生物生長的重要元素，磷 主要來自人體排泄物以及合成洗滌劑、牲畜飼養場及含磷工業廢水。磷促進藻類 等浮游生物的繁殖，破壞水體耗氧和復氧平衡，水質迅速惡化，危害水產資源。
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