总需氧量(TOD)是指水中的还原性物质,主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物所需要的氧量,结果以O2的含量(mg/L)计。1TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成CO2、H2O、NO、SO2等所需要的氧量。它比BOD、COD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。但它们之间也没有固定的相关关系。有的研究指出,BOD5/TOD=0.1~0.6,COD/TOD=0.5~0.9,具体比值取决于废水的性质。2
测定TOD是用燃烧法测定的,它能反映出几乎全部有机物质(C、H、O、N、P、S)经燃烧后变成CO2、H2O、NO、P2O5和SO2时所需要的氧量,比BOD和COD都更接近理论需氧量的值。
TOD分析仪的测定原理是:将少量水样与含一定氧气的惰性气体(氮气)一起送入装有铂催化剂的高温燃烧管中(900℃),水样中的还原性物质在900℃温度下被瞬间燃烧氧化,测定惰性气体中氧气的浓度,根据氧的减少量求得水样的TOD值。1
TOD测定在专用测试仪中进行,其装置如图1所示。TOD仪与TOC仪相比,最大的不同在于:测试过程中,TOD仪能精确控制载气(精确配制的标准氧气和氮气为介质气并做载气)的流量,进而可准确得到测试的实际消耗的氧量。1
当水样中含有溶解氧或含有在高温催化条件下反应产生氧的物质时,均会干扰TOD的准确测定,使测试值偏低。1
如当水样中含较多硝酸盐和亚硝酸盐时,由于它们在900℃高温及催化条件下会放出氧气,从而使得TOD测定值偏低。为了消除上述干扰,可以先将水样pH值调至10以上,加入还原性金属粉末,使硝酸盐和亚硝酸盐还原成氨,再用惰性气体把氨吹脱,以消除其干扰。1
TOC与TOD之间的比较TOC与TOD都是利用燃烧法来测定水中有机物的含量。所不同的是,TOC是以碳的含量表示的,TOD是以还原性物质所消耗氧的数量表示的,且TOC所反映的只是含碳有机物,而TOD反映的是几乎全部有机物质。根据TOD对TOC的比例关系,可以大体确定水中有机物的种类。对于只含碳的化合物而言,因为一个碳原子燃烧时消耗两个氧原子,O2/C=2.67,所以从理论上讲,TOD=2.67TOC。若水样的TOD/TOC≈2.67,可认为水中主要是含碳有机物。若TOD/TOC>4.0,则水样中可能有较多的含N、P或S的有机物,因为它们只显示TOD值而不显示TOC值。当TOD/TOC