BOD, COD, TOD И TOC

Органичната материя е един от основните замърсители във водата, така че е много важно да знаете съдържанието на органична материя по всяко време. Органичните вещества във водата обаче не могат да бъдат измерени директно. Необходими са други методи, като например окисляване на органична материя във водата, изчисляване на общото количество кислород и след това изчисляване на съдържанието на органична материя във водата в обратен ред.

Ако микроорганизмите се използват за окисляване, измерената консумация на кислород се нарича биологична потребност от кислород БПК:

Ако се използва химическо окисление, измерената консумация на кислород се нарича ХПК при химическо потребление на кислород;

Ако се използва горене при висока температура, измерената консумация на кислород се нарича обща потребност от кислород TOD;

Това са няколко общи показателя в различни стандарти за пречистване на водата.

В допълнение към съденето по консумацията на кислород има и друг по-пряк начин на мислене. Тъй като определението за органична материя е въглеродсъдържащи съединения, общото количество органична материя може да бъде измерено чрез измерване на въглеродното съдържание.

Чрез изгаряне тези въглероди ще генерират въглероден диоксид. Съдържанието на въглерод може да се изчисли чрез измерване на производството на въглероден диоксид. Това се нарича общ органичен въглерод TOC, който също може индиректно да показва съдържанието на органична материя във водата.

Въпреки че BOD, COD, TOD и TOC могат косвено да показват съдържанието на органична материя във водата, различните методи на измерване определят съответните им ограничения.

BOD: Обикновено времето за измерване отнема поне 5 дни. Ако водата съдържа токсични вещества, микроорганизмите във водата ще бъдат отровени, което ще окаже голямо влияние върху резултатите от теста.

COD: Използваните реагенти са калиев дихромат и калиев перманганат. Канализацията трябва първо да бъде предварително пречистена. Лесно е хората да бъдат насочени към използване на средства за отстраняване на COD, което води до неточни резултати от теста. Освен това хромната киселина е токсично вещество и ще причини вторично замърсяване.

TOD: Процесът на измерване окислява случайно почти цялата органична материя, но кислородът също реагира с водород, азот, фосфор и сяра. Ако има повече от тези компоненти във водната проба, измерените резултати определено ще бъдат неточни.

TOC: За измерване е необходимо първо да се използва разредена сярна киселина за отстраняване на неорганичния въглерод във водната проба, след това да се изгори във високотемпературен кислороден поток и накрая да се открие съдържанието на въглероден диоксид чрез инфрачервен детектор/детектор за топлопроводимост. Този процес обаче изисква много прецизни инструменти. Ако точността на инструмента не е достатъчна, има вероятност да възникнат грешки.

Защо да използваме БПК и ХПК като индикатори за отпадъчни води?

Теоретично използването на TOC за показване на съдържанието на органични вещества в отпадъчните води е най-точно, но в момента повечето страни в света използват BOD и COD. Това е така, защото когато стандартите бяха определени преди десетилетия, техническото ниво на всяка страна беше ограничено и TOC тестването не можеше да бъде популяризирано. Въпреки че техническото ниво на повечето страни вече може да бъде постигнато, БПК и ХПК се използват като стандарти за показатели за отпадъчни води от десетилетия и не е лесно да се заменят всички с ТОС.

Защо много държави сега се застъпват за използването на стандарти за TOC?

Индикаторът TOC първоначално е бил често срещан в областта на водоснабдяването и промишленото използване на вода, а сега често се споменава в областта на пречистването на водата, тъй като много страни сега енергично разработват интелигентни водни системи.

Първата стъпка в разработването на интелигентни водни системи е да се популяризира онлайн наблюдението. По това време измерването на COD е много неудобно. Не само, че трябва да приготвите повече реагенти, резултатите от измерването отнемат известно време и също така ще причинят вторично замърсяване.

За разлика от това, TOC има по-кратко време за измерване, по-висока точност, липса на вторично замърсяване и ниски разходи за откриване и е по-подходящ за високочестотен онлайн мониторинг.