放流水裡的有機污染,主要靠兩個指標衡量:COD(化學需氧量)與 BOD(生化需氧量)。它們是放流水標準的核心管制項目,也是水污費的計費依據——但它們該用什麼方法量、要不要做「自動監測」、怎麼選機,卻是很多事業搞不清楚的一環。

選錯方法,輕則數據不準、被以查核值計費,重則買了不適合水質的設備、維護成本居高不下。本文完整解析 COD/BOD 的量測原理與自動監測選型考量。


一、先搞懂:COD 與 BOD 差在哪?

兩者都在衡量水中的有機污染,但機制不同:

表1:COD 與 BOD 的差異
比較 COD 化學需氧量 BOD 生化需氧量
量什麼 化學氧化所需氧量(含難分解有機物與部分無機還原物) 微生物分解可生物降解有機物所需氧量
涵蓋範圍 較廣(可氧化物質皆計入) 較窄(僅可生物降解者)
數值關係 通常 COD ≥ BOD 通常較 COD 低
標準量測時間 約數小時(實驗室迴流法) 5 天(BOD₅,20°C 培養)

一個關鍵差異是「速度」:COD 出結果比 BOD 快得多,這使 COD 更適合即時製程控制與自動監測;BOD 因標準法需 5 天培養,天生難以「即時」量測,這也是 BOD 自動監測最大的難題(見第四節)。


二、為什麼要做「自動監測」?

傳統做法是定期採樣送實驗室化驗。但這有兩個天生的限制:時間差(等結果出來,問題水體早已排出)與盲區(兩次採樣之間的水質波動看不到)。自動監測把量測搬到現場、連續進行,帶來三個關鍵價值:

  • 即時掌握:放流口水質連續監測,異常當下就知道,可即時反應
  • 法規申報:符合水質自動監測設施的設置與數據傳輸要求
  • 水污費計算:依規定,設置水質自動監測設施者,得以自動監測數據計算費額——連續、可佐證的數據,往往比少數幾次採樣更能反映真實排放

延伸閱讀:〈水污費新增氨氮/鋅/錫:晶圓廠與 PCB 廠的監測配置〉、〈放流水標準 116 年加嚴:事業如何因應〉,自動監測正是這兩個法規議題的共同基礎。


三、COD 量測方法:重鉻酸鉀法 vs UV254 光學法

COD 自動監測主要有兩種技術路線,各有明確的優缺點:

① 重鉻酸鉀(化學氧化)法
COD 的標準/實驗室法,在強酸條件下以重鉻酸鉀(K₂Cr₂O₇)為氧化劑氧化有機物,並以硫酸銀為催化劑、硫酸汞消除氯離子干擾。準確、可靠、為公認的標準方法;線上型即是把此化學程序自動化。缺點是需使用試劑、產生含鉻/汞的有害廢液,且反應需時。

② UV254 光學(吸光)法
以 254 nm 紫外光量測水中有機物的吸光度,免試劑、數秒出結果、無有害廢液,適合連續趨勢監測與異常預警。但關鍵限制是:UV254 是「替代參數」,不是可直接申報的 COD 值——它必須以現地實驗室配對樣品建立關聯模型,且當水質、原料或製程改變時需重新驗證。

怎麼選?需要「可申報、法規認可數值」時,以重鉻酸鉀法為基準;需要「連續趨勢、即時預警、低運轉負擔」時,UV254 光學法很有價值。實務上常見的做法是兩者搭配:UV254 做連續即時監控,重鉻酸鉀法(線上或送驗)做定期校正與合規佐證。

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四、BOD 自動監測的難題與解法

BOD 的標準法(BOD₅)需要 5 天培養,本質上無法「即時」量測。依據日澤過往的經驗,我們也不建議客戶使用線上 BOD 的方式,數值與實驗室方式還是會有差異性之外,也不符合法規規範的意義。


五、選型時該問的 6 個問題

① 你的目的是「合規申報」還是「製程控制」?
合規申報需可佐證的標準方法數值;製程控制則更看重即時性與趨勢——兩者對方法的要求不同。

② 放流水的水質特性?
高氯離子(如電鍍、含鹽廢水)會干擾 COD 重鉻酸鉀法,需消除干擾;高懸浮固體(SS)、高濁度、含油脂則影響光學法的量測,選型時須先了解水質。

③ 量測範圍與濃度?
低濃度放流水與高濃度製程廢水,適用的機型與量程不同,選錯量程會失準。

④ 能不能接受試劑與有害廢液?
重鉻酸鉀法產生含鉻/汞廢液,需妥善處理;UV254 光學法免試劑、無此問題,但為替代參數需校正。

⑤ 維護能量與運轉成本?
試劑補充、廢液處理、光學鏡面清潔、校正頻率,都是長期運轉成本,應納入評估而非只看設備價。

⑥ 資料傳輸與系統整合?
自動監測需支援資料傳輸(如 RS485/Modbus 等),以串接申報系統或廠內監控。確認通訊協定相容性,避免整合困難。


六、方法選型快速對照

表2:COD/BOD 檢測方法對照
方法 優點 限制 適合
COD 重鉻酸鉀法 標準方法、準確、可申報 需試劑、有害廢液、較慢 合規申報基準
COD UV254 光學法 免試劑、秒級、連續 替代參數,需現地校正 連續趨勢、即時預警
BOD 快速法(生物感測) 數分鐘出結果 與 BOD₅ 對應需驗證 需較即時 BOD 者

七、常見問題 FAQ

Q1. COD 和 BOD 一定要都測嗎?
視放流水標準對貴廠業別的管制項目而定。許多業別兩者皆列管;即使只需申報其一,另一項數據對掌握處理成效仍有幫助。實際管制項目請以環境部公告為準。

Q2. 我的廢水含氯離子很高,量 COD 會不準嗎?
氯離子是 COD 重鉻酸鉀法的主要干擾。標準方法以硫酸汞消除氯離子干擾至一定範圍;高氯樣品選型時須特別評估干擾消除能力。

Q3. BOD 真的能「即時」自動監測嗎?
無法真正即時做到標準 BOD₅,可用快速 BOD(生物感測)在數分鐘內量測,但需與標準法驗證、且關聯為現地專屬。


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  • KRK 笠原水質監測儀器:COD、等放流水核心項目的量測與自動監測
  • 依水質特性選型:評估氯離子、SS、油脂等干擾,選對量測方法
  • 合規申報導向:協助規劃符合自動監測設施與資料傳輸要求的配置
  • 製程控制加值:連續數據同時支援處理成效掌握與異常預警

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本文量測方法與原理依水質分析公開技術資料整理,各方法之實際準確度、量程與干擾情形依儀器機型、水樣條件而異,須以原廠技術文件與適用標準方法為準。放流水管制項目、自動監測設施設置與申報要求,請以環境部最新公告為準。方法選型建議洽請日澤技術顧問依實際應用評估確認。