我们很难想象异常复杂的系统。当你骑自行车时，你很可能不会想到每条链条之间的必要联锁、轮胎上的密封，或创造符合空气动力学的设计所花费的无数研发时间。当你冲马桶的时候，你可能不会想到污水处理厂的微生物健康，它们负责将排出的物质转化为干净的水。让我们花点时间来思考为了优化日常生活中的系统所付出的巨大努力！

处理设施依靠生物过程来分解废水中的大量有机物，并不断寻求改进其运行的方法。这些生物过程将废水转化为排放物，然后在处理后安全地返回水循环。为了确保过程的安全性和效率，需要对生化参数进行分析测量，这也是监管机构通常的要求。业内常见的测量是 BOD、COD 和 TOC。

这些测量可以为微生物在处理过程中的繁殖能力提供宝贵信息。这些微生物的优化将直接影响设施的处理性能。如果有机物不足，微生物会生长过快，导致处理过程出现问题，如堵塞。有机物太少，微生物就会死亡，导致污水处理效果不佳。精心监测可以确保适当的微生物环境，从而大限度地减少对水循环的负面环境影响。本节内容将涵盖 BOD、COD 和 TOC 测量的基础知识，并讨论它们在废水处理行业中的应用。

总有机碳（TOC）通常用作水质的非特定指标。碳无处不在的特性使得样品中碳浓度测定成为一种确定水质状况的有效的筛选工具，TOC 是一种特定有机物测定，TOC 通过氧化反应将样品中的所有有机分子转化为 CO₂，然后通过仪器的检测器测量 CO₂。检测器的响应与样品中的碳浓度成正比，从而可与水质相关联。

生化需氧量（BOD）是一种用于确定给定样品中微生物耗用的溶解氧量的程序。好氧生物有机体需要氧气来分解有机物质，这对于废水处理设施而言是一笔相当大的成本。由于影响 BOD 测量因素与溶解氧（DO）的相同，如温度和 pH，大多数城市使用 DO 传感器来优化曝气，从而降低能源成本。

化学需氧量（COD）是废水处理设施中衡量水质的另一个指标。在 COD 测试中，已知量的强氧化剂在酸性条件下将所有有机物转化为 CO₂。

氧化完成后，测量溶液中剩余氧化剂的量（通常通过滴定和指示剂溶液来完成）。氧化剂和氧气之间的化学计量关系用于计算反应过程中消耗的氧气量，为分析人员提供的 COD 值，通常以 mg/L 表示。该测试大约需要 2-3 个小时完成，与 BOD 不同，该测试不受样品中重金属或其他有毒化合物的影响。

比较 TOC、BOD 和 COD 的技术时发现每种技术都有一定的优点，同时也存在一些缺点。