BOD,COD,TOD OG TOC

Organisk materiale er en av hovedforurensningene i vann, så det er svært viktig å kjenne til innholdet av organisk materiale til enhver tid. Organisk materiale i vann kan imidlertid ikke måles direkte. Det trengs andre metoder, som å oksidere organisk materiale i vann, beregne hvor mye oksygen som brukes totalt, og deretter beregne innholdet av organisk materiale i vann omvendt.

Hvis mikroorganismer brukes til oksidasjon, kalles det målte oksygenforbruket biologisk oksygenbehov BOD:

Hvis kjemisk oksidasjon brukes, kalles det målte oksygenforbruket kjemisk oksygenbehov COD;

Hvis det benyttes høytemperaturforbrenning, kalles det målte oksygenforbruket totalt oksygenbehov TOD;

Dette er flere vanlige indikatorer i ulike standarder for vannbehandling.

I tillegg til å dømme etter oksygenforbruk, er det en annen mer direkte måte å tenke på. Siden definisjonen av organisk materiale er karbonholdige forbindelser, kan den totale mengden organisk materiale måles ved å måle karboninnholdet.

Gjennom forbrenning vil disse karbonene generere karbondioksid. Karboninnholdet kan beregnes ved å måle karbondioksidproduksjonen. Dette kalles total organisk karbon TOC, som også indirekte kan indikere innholdet av organisk materiale i vann.

Selv om BOD, COD, TOD og TOC alle indirekte kan indikere innholdet av organisk materiale i vann, bestemmer ulike målemetoder deres respektive begrensninger.

BOD: Vanligvis tar måletiden minst 5 dager. Dersom vannet inneholder giftige stoffer vil mikroorganismene i vannet bli forgiftet, noe som vil ha stor innvirkning på testresultatene.

COD: Reagensene som brukes er kaliumdikromat og kaliumpermanganat. Kloakk må forbehandles først. Det er lett å bli målrettet av folk å bruke COD-fjernere, noe som resulterer i unøyaktige testresultater. Dessuten er kromsyre et giftig stoff og vil forårsake sekundær forurensning.

TOD: Måleprosessen oksiderer nesten alt organisk materiale tilfeldig, men oksygen reagerer også med hydrogen, nitrogen, fosfor og svovel. Hvis det er flere av disse komponentene i vannprøven, vil de målte resultatene definitivt være unøyaktige.

TOC: For måling er det nødvendig å først bruke fortynnet svovelsyre for å fjerne uorganisk karbon i vannprøven, deretter brenne den i en høytemperatur oksygenstrøm, og til slutt detektere karbondioksidinnholdet gjennom en infrarød detektor/termisk ledningsevnedetektor. Denne prosessen krever imidlertid svært presise instrumenter. Hvis instrumentets nøyaktighet ikke er nok, vil det sannsynligvis oppstå feil.

Hvorfor bruke BOD og COD som avløpsindikatorer?

Teoretisk sett er bruk av TOC for å indikere innholdet av organisk materiale i avløpsvann den mest nøyaktige, men for tiden bruker de fleste land i verden BOD og COD. Dette er fordi når standardene ble spesifisert for flere tiår siden, var det tekniske nivået i hvert land begrenset og TOC-testing kunne ikke populariseres. Selv om det tekniske nivået i de fleste land nå kan oppnås, har BOD og COD blitt brukt som standarder for avløpsindikatorer i flere tiår, og det er ikke lett å erstatte dem alle med TOC.

Hvorfor går mange land nå inn for bruk av TOC-standarder?

TOC-indikatoren var opprinnelig vanlig innen vannforsyning og industriell vannbruk, og nevnes nå ofte innen vannbehandling fordi mange land nå kraftig utvikler smarte vannsystemer.

Det første trinnet i å utvikle smarte vannsystemer er å popularisere online overvåking. På dette tidspunktet er det svært upraktisk å måle COD. Ikke bare trenger du å forberede flere reagenser, måleresultatene tar en viss tid, og det vil også forårsake sekundær forurensning.

I motsetning til dette har TOC kortere måletid, høyere nøyaktighet, ingen sekundær forurensning og lave deteksjonskostnader, og er mer egnet for høyfrekvent online overvåking.