TOC与COD的比较(doc 10)(1)

TOC与COD的比较
1．COD（化学耗氧量）
－不充分氧化有机物（芳香烃尖有机物、环状氮化合物等）
－亚硝酸、铁（Ⅱ）、硫化物等无机还原物也可氧化，使测试结果偏高
－测试时间长（国标法测试时间：2小时）
－使用药品量大，维护管理繁琐，维护管理费用高。

－排放有害物质，（Cr6+和汞）
－由于使用强酸（浓硫酸）和强氧化剂（重铬酸钾），容易造成部件腐蚀。

－在线COD与国标法中的COD含义并不相同，因为反应条件、反应时间等不同，造成测试结果不一致。

在线COD与国标中COD是否相同？
COD是通过测试样品中的有机物在氧化剂（重铬酸钾）氧化过程中，所消耗掉的氧化剂的量，从而间接地得出样品中有机物浓度的一种方法。

COD是一种试验方法，并不是分析方法。

－物质世界中并没有COD这种成分，或元素。

－在测试特定成分或元素时，即使测试方法不同，但只要准确测试出需测试的成分或元素即可。

－而COD则不同，必须严格按照规定方法的条件和程序进行分析，这点非常重要。

在COD测试中，有机物的氧化率很容易受到氧化剂或药品种类、浓度以及加热温度、反应时间的影响。

－氧化剂：重铬酸钾（K2Cr2O7）
－氧化催化剂：硫酸银（Ag2SO4）
－屏蔽剂（防氯离子干扰物）：硫酸泵（HgSO4）
－加热条件：加热至沸2小时
由上可以看出，必须严格按照规定方法进行测试，否则COD的测试结果大不相同。

但是，即使按国标法的在线COD也存在一些问题：
－重铬酸钾中含有有害Cr6+
－硫酸银价格昂贵，运行成本高
－硫酸泵含有害水银
－2小时加热对于在线分析，时间太长。

为了解决这些问题，人们采取各种办法，例如：不使用有害试剂，缩短测试时间等，结果出现了与国标法不同的在线“COD计”。

目前所销售的在线COD计无论试剂种类、浓度、加热时间、温度等都不是严格遵守规定方法的COD。

这些在线COD计都只是使用了在线COD的名称，而测试方法却与国标法截然不同。

越追求安全、方便、迅速的在线测试方法，离国标法就越远。

2．总有机碳（TOC：Total Organic Carbon）
几乎所有的有机物均可检测，氧化率约100%（特别是燃烧式TOC）
测试迅速、精确度高、灵敏度高－适合在线分析
不使用氧化试剂，维护管理少，运行成本低，是COD测试的十分之一。

在欧美及日本等发达国家已广泛使用TOC管理废水及水处理.
．TOC测试仪的基本原理
一般情况下，水中的无机碳包括碳酸盐和碳酸氢盐，有机碳（TOC）存在于所有的有机化合物中，这两种碳素统称为总碳（TC），三者的关系如公式[1]所示： TOC = TC – IC [1]
因此，测量已除去无机碳的样品（称为试样）中的总碳量，从而测量有机碳的总量（TOC作为水污染指标）。

．TOC测试的测量原理
“Toray” 自动TOC分析仪是采用全自动间歇式盐酸曝气法去除无机碳的在线检测仪器，采用低温密封燃烧技术，用非发散红外法测量去除无机碳后的试样，以获得总有机碳的含量。

供给TOC分析仪的试样进入曝气筒中，以去除无机碳：经冲洗装置以置换分析仪管路中以前残留的试样后，称取定量的水样，加入定量的盐酸，在预先设定的时间内进行曝气，去除无机碳。

氮气或洁净的空气（去除CO2）作为载气连续供向红外分析仪、燃烧炉和去湿器。

试样燃烧过程中，试样要在650℃条件下燃烧，以免产生水雾污染红外分析仪的室壁，而且保证试样在650℃下充分燃烧，这时停止供应载气，燃烧管要密封，取定量的已除去无机碳的试样加入到密封的燃烧管中，在设定的时间内进行燃烧，有机污染物质进行完全氧化。

之后，密封的燃烧管解除密封状态，进入稳定状态。

燃烧所产生的所有的气体与载气一起在去湿器中除去湿气后，进入红外分析仪，得到燃烧气体中CO2浓度的电子信号。

通过自动零点补偿后，经线形信号转换，显示TOC浓度，或以趋势图或波峰的形式记录下来（外部输出转换）。

3．TOC与COD的相关性
为了及时了解水质变化动态，尤其是为了及时监督废水排放，目前国内外已广泛采用TOC监测。

TOC与COD、BOD5之间有一定的相关性，但不同行业相关系数不同。

当水体中有机物的组成相对稳定时，TOC与COD之间具有稳定的相关关系，只要经过对照实验，就能找到相关系数。

例如日本总结出在四种行业排放的废水中COD与TOC的相关关系：
在中国，自2000年9月，我公司在浙江嘉兴民丰造纸厂，利用日本东丽公司制造的TOC-620在线测定仪测定排放废水的TOC值，同时用实验室的标准方法测定同一水样的COD值，结果如下：
得其关系为：COD=3.14TOC+21.31 r=0.9992
其线性如下图：COD（mg/l）
140
●
120
●
100
●
●
80
60
●
●
40
20
10203040TOC（mg/l）
在民丰造纸厂用该套TOC测试仪，测定该厂排放废水的TOC值，同时用实验室的标准方法测定同一水样的COD值。

通过对比实验，得出TOC－620在线测试仪所测试的显示的COD值与实验室CODCr的对比曲线如下：
7.几种TOC测试方法的比较
常见的各种TOC测定仪的比较见表一至表三。

通过比较可以看出，低温密封燃烧方式（如TEK公司生产的TOC-620型）具有灵敏度高，适用范围广，燃烧管寿命长等优点，是目前在线监测的首选类型。

表一：燃烧氧化法的比较
性能高温燃烧氧化法（900-950℃）低温燃烧氧化法（650℃）氧化能力氧化能力强氧化能力强
表二：污染源用TOC自动分析装置比较表
表三：流域用TOC自动分析装置比较表
*1 关于紫外线氧化方式的TOC计的妨碍物质
（1）对于紫外线氧化分解方式的TOC计来说，如果水样中含有卤素（特别是氯），TOC测量值会低于理论值。

根据氯的含量，测量值会下降到理论值的一半以下，（并且因为氧化能力会随着氯浓度的变化而改变，所以无法进行补偿）。

海水中的NaCl含量为30000ppm，所以只要水样中混入海水，就无法得到正确的TOC值。

（2）如果水样中含有过氧化氢等容易气化的物质，就会对生成的二氧化碳起稀释作用，从而造成测量误差。

COD TOC 两种仪器特点对比
在不同燃烧条件及不同燃烧温度下，水中有机污染物的氧化率
燃烧法测定TOC的氧化曲线如下图所示：
氧化率
500℃600℃700℃800℃900℃
温度
TORAY低温密闭燃烧法的优点
1、因为温度低，触媒的寿命比其他高温开放式燃烧法的最小延长一倍。

2、可测试高含盐量水样，可以准确测量消毒废水等。

连海水亦可测定。

但开放
式燃烧不可以。

3、氧化充分，测定准确度高。

4、密闭式燃烧可以防止杂质进入NDIR，延长NDIR的使用寿命，提高其测试稳
定性。

5、省电，延长燃烧炉寿命。

运行简单，费用低。