工业废水水体检测中COD和BOD的测定方法有什么本质区别

在工业废水水体污染监测中，化学需氧量（COD）与生化需氧量（BOD）是衡量有机物污染程度的核心指标。二者虽均指向“需氧量”，但测定方法的底层逻辑、操作路径及数据解读存在根本差异——这些差异直接影响环境工程师对废水可生化性、处理工艺选择的判断。本文从原理、试剂、条件、耗时等维度，拆解COD与BOD测定方法的本质区别，为工业废水精准监测提供参考。

原理：化学强制氧化VS生物自然降解

COD测定的核心是“化学强制氧化”：向水样加强氧化剂，在特定条件下彻底氧化所有可氧化有机物（包括苯、酚等难降解物）及还原性无机物（如硫化物），以氧化剂量换算需氧量。这种氧化“无差别”，不考虑有机物能否被生物利用，只看化学可氧化性。

BOD则基于“生物自然降解”：以好氧微生物为主体，让其在有氧环境下分解可生化有机物（如碳水化合物），通过监测溶解氧消耗计算微生物代谢需氧量。这里的“氧化”是微生物生命活动，仅针对能被酶系统识别的有机物，难降解的多环芳烃等不会计入。

打个比方，COD像“推土机”，不管泥土石头都推走；BOD像“蚯蚓”，只吃能消化的有机物，难啃的“石头”留着不动。

氧化剂：化学试剂VS微生物菌群

COD的“氧化工具”是人工合成强氧化剂，最常用重铬酸钾（CODcr，氧化90%以上有机物，国际金标准）和高锰酸钾（CODMn，用于清洁水样，称“耗氧量”）。重铬酸钾氧化性更强，适合工业废水这类高污染水样。

BOD的“氧化工具”是活微生物菌群，接种液可选城市污水厂出水、土壤浸出液或人工菌剂（如芽孢杆菌）。若水样含特殊污染物（如染料），需接种“驯化”过的微生物——提前让微生物接触污染物，适应毒性，避免被毒死。

关键区别是：COD氧化剂“标准化、可重复”，BOD的“氧化剂”是“有生命、易变异的”，不同接种液可能让同一水样结果差10%-20%。

反应条件：高温强酸强制VS恒温避光自然

COD需极端化学环境保证氧化彻底。以CODcr为例，加浓硫酸（pH<2）增强氧化性、抑制微生物；加硫酸银催化芳烃氧化；165℃恒温回流2小时——高温加速反应，回流防挥发性有机物损失。

BOD条件更“温和”：水样稀释至溶解氧2-8mg/L（避免过氧或厌氧），加接种液后密封，20℃±1℃恒温避光培养5天。避光防藻类产氧干扰，恒温保证微生物代谢最佳（20℃是好氧菌适宜温度）。

简言之，COD用“外力逼反应快完成”，BOD用“模拟自然等反应慢慢来”。

耗时：数小时VS5天的效率差

COD测定快，CODcr回流2小时+滴定30分钟+预处理，总耗时3-4小时；快速COD仪（分光光度法）可缩至30分钟内，适合实时监测。

BOD5需5天：第1天准备样品（稀释、接种、测初始溶解氧），放培养箱；第5天测最终溶解氧，算消耗。若微生物不足，还需提前驯化1-3天，时间更长。

这种差异让COD适合“应急”（如化学品泄漏快速判污），BOD适合“长期工艺设计”（如新建处理厂评估可生化性）。

干扰因素：还原性无机物VS微生物活性

COD主要受还原性无机物干扰。比如高氯废水（如腌制废水）中的氯离子，会与重铬酸钾反应生成氯气，消耗氧化剂导致结果偏高，需加硫酸汞掩蔽（但硫酸汞剧毒，近年在找银盐替代）。

BOD干扰来自“微生物活性”。工业废水中的重金属（Cu2+、Hg2+）、有机毒物（氰化物、苯酚）会抑制或杀死微生物，导致溶解氧消耗少、结果偏低；pH不在6-8或溶解氧异常，也会影响代谢；若有机物太多（如葡萄糖），微生物快速繁殖耗尽氧，需提前稀释。

数据意义：总污染负荷VS可生化降解量

COD是“总可氧化物质的需氧量”，包含可生化有机物、难生化有机物（如聚乙烯醇）及还原性无机物。比如某造纸废水COD1500mg/L，可能含500mg/L难降解木质素、300mg/L可生化纤维素、200mg/L亚硫酸盐。

BOD5是“可生化有机物的需氧量”，仅包含能被微生物分解的部分。通过COD与BOD5的比值（B/C比）判断可生化性：B/C>0.3可生化性好，用生物处理；0.2-0.3需化学预处理；<0.2需高级氧化（如臭氧）转化难降解物。

比如某制药废水COD2000mg/L、BOD5400mg/L，B/C=0.2——仅20%污染物可生化，需先用电催化氧化破坏药物分子结构，再生物处理。

适用场景：应急监测VS工艺设计

COD快，适合“应急监测”和“实时监控”。工业废水厂排放口装在线COD仪，实时看是否达标；化学品泄漏时，用快速COD仪半小时出结果，辅助应急处置。

BOD适合“工艺设计”和“长期评估”。新建处理厂时，测BOD5算B/C比，判断是否用生物工艺；运行中定期测BOD5，评估微生物活性（若结果持续低，可能微生物被毒物抑制，需查进水）；还能评河流自净能力——BOD5持续高，说明有机物超微生物分解能力，自净下降。