污水处理中用于表征有机物含量的综合指标主要分为两类：一类是以氧化有机物所需的氧当量来表示的指标，如生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）和总需氧量（TOD）；另一类则是直接以有机物中的碳含量为依据的指标，如总有机碳（TOC）。这些指标从不同角度反映水中有机物的总量或可氧化性，其数值大小一般呈现如下规律：TOD > COD > BOD₅ > TOC。这一顺序源于各指标所涵盖的氧化程度及测定方法的差异。以下分别对它们进行详细说明：

1. 总需氧量TOD

定义 ：TOD 表示水中可被氧化的物质（主要是有机物，也包括部分还原性无机物）在高温催化燃烧条件下，完全氧化成稳定氧化物（如CO₂、H₂O、NOx、SO₂等）所消耗的氧气量，结果以毫克/升（mg/L）计。

测定原理：在特殊燃烧反应器中，以铂为催化剂，在900℃高温下将水样中的有机物及还原性物质瞬间氧化，通过仪器测定燃烧前后气体中氧浓度的减少量，计算出相当的耗氧量。TOD 能够反映几乎全部有机物（包括含C、H、O、N、P、S的物质）的需氧总量，最接近水样的理论需氧量值。

特点与应用：TOD 测定快速、准确，优于BOD和COD在于其更接近完全氧化，但仪器成本较高。常用于工业废水处理过程的快速监控和有机负荷评估。

2. 总有机碳TOC

定义：TOC 表示水中有机物的总含碳量，以碳（C）的质量浓度（mg/L）计。它不直接测量耗氧量，而是通过测定有机碳的含量间接反映有机物污染程度。

测定原理：同样在高温（900℃）催化燃烧条件下，将水样中的有机物全部氧化为CO₂，利用红外检测器或其它方法测定生成的CO₂量，从而推算出总有机碳含量。也可先通过酸化吹脱去除无机碳（IC），得到非吹脱性有机碳（NPOC），更准确代表TOC。

特点与应用：TOC 测定迅速、重现性好，不受水中无机还原物质干扰，尤其适用于评价高浓度有机废水（如化工、制药废水）和处理出水水质。许多国际标准已逐渐将TOC作为有机污染控制的优先指标。

3. 化学需氧量COD

定义：COD 是指在强酸和加热条件下，用强氧化剂（重铬酸钾或高锰酸钾）氧化水中有机物和还原性无机物所消耗的氧化剂量，折算成相当氧的量（mg/L）。

常用方法：CODcr（重铬酸钾法）：氧化率高（90-95%），适用于各种类型的污水，是国内外污染控制的核心指标。  

CODMn（高锰酸钾指数）：氧化能力较弱，主要用于较清洁水体如地表水、饮用水和海水的有机污染评价。

特点与应用：COD 快速测定，重现性较好，但不能区分可生物降解和不可生物降解有机物。广泛用于污水处理厂进出水监测、排放达标判断和工艺调控。

4. 生化需氧量BOD

定义：BOD 表示在20℃恒温条件下，好氧微生物分解水中有机物所需的氧量（mg/L），主要反映可生物降解的有机物在自然环境中稳定化过程的耗氧需求。

标准测定：常以5日生化需氧量（BOD₅）为标准，代表5天内微生物降解有机物所消耗的溶解氧量。包括碳化阶段和部分硝化过程的氧消耗。

特点与应用：BOD 强调生物可降解性，直接关联水体自净能力和处理工艺的生物单元效果，是评价污水处理效能和受纳水体生态影响的重要指标。但其测定周期长、操作复杂，且受水质毒性及微生物适应性的影响较大。

综合对比与总结：

数值关系：TOD > COD > BOD₅ > TOC，因为：  

- TOD 包含全部有机物和还原性物质的完全氧化；  

- COD 覆盖大部分有机物及部分无机物，但氧化率低于燃烧法；  

- BOD₅ 仅包括可生物降解部分，且时间较短未能完全氧化；  

- TOC 只计有机碳含量，不涉及N、H等元素的耗氧。

应用场景：  

- TOD 和 TOC 适用于快速监测和工艺控制；  

- COD 是法规和排放标准的核心参数；  

- BOD 关键用于生物处理效率评估和环境影响分析。

这些指标各具特点，在实际水处理工程与水环境管理中选择使用时，需结合目标与水样特性进行综合判断。

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