اصطلاحات فاضلابی که امروز می خواهیم تحلیل کنیم برای همه-به خوبی شناخته شده و آشنا هستند. یکی COD و دیگری BOD نام دارد. بسیاری از مردم ممکن است آنها را جدی نگیرند و فکر کنند که آنها فقط یک کار بزرگ از یک خال درست می کنند.
به عنوان افرادی که درگیر تصفیه فاضلاب هستند، اولین چیزهایی که با آنها در تماس هستیم COD، BOD، نیتروژن آمونیاکی، فسفر کل و مواد جامد معلق هستند. سه مورد اخیر نسبتاً شهودی هستند، نیتروژن آمونیاکی، فسفر کل، و جامدات معلق، که با نام آنها قابل درک است. اما COD و BOD کاملاً متفاوت هستند.
یکی نیاز شیمیایی اکسیژن و دیگری اکسیژن بیوشیمیایی نامیده می شود. بسیاری از افرادی که تازه وارد تصفیه فاضلاب شده اند این سوال دارند: این دو شاخص چه چیزی را اندازه گیری می کنند؟ چرا به طور همزمان وجود دارند؟
در عملیات واقعی فاضلاب، آنها نه تنها شاخص های مهمی برای قضاوت در مورد میزان آلودگی فاضلاب هستند، بلکه معیارهای مهمی برای تعیین اینکه آیا فاضلاب برای تصفیه بیوشیمیایی مناسب است یا خیر. این مقاله این دو مفهوم را به وضوح توضیح می دهد.
1، COD: مقدار کل مواد آلی موجود در آب که می تواند اکسید شود
در تصفیه فاضلاب، نام کامل COD، تقاضای اکسیژن شیمیایی است
در زبان چینی به آن نیاز شیمیایی اکسیژن می گویند.
این نشانگر میزان اکسیژن مورد نیاز برای تمام مواد قابل اکسیداسیون در آب را توصیف می کند.
به عبارت ساده، اگر تمام مواد آلی فاضلاب «سوخته» شود، از نظر تئوری چه مقدار اکسیژن مورد نیاز است.
فرآیند "سوختن" با آتش در آزمایشگاه انجام نمی شود، بلکه با اکسیدان های قوی انجام می شود.
متداول ترین روش در حال حاضر روش دی کرومات پتاسیم است.
در دمای بالا و شرایط اسیدی قوی، دی کرومات پتاسیم می تواند مواد آلی موجود در فاضلاب را اکسید کند. مقدار اکسیژن مصرفی در طی فرآیند اکسیداسیون به مقدار COD تبدیل می شود.
COD معمولاً بر حسب میلی گرم در لیتر بیان می شود.
به عنوان مثال، اگر COD یک فاضلاب خاص 300 میلی گرم در لیتر باشد، به این معنی است که اگر همه آلاینده های موجود در آب اکسید شوند، تقریباً 300 میلی گرم اکسیژن لازم است.
بنابراین، COD را می توان به عنوان "شاخص مقدار کل" آلاینده های آلی در آب درک کرد.
صرف نظر از اینکه این ترکیبات آلی می توانند توسط میکروارگانیسم ها مورد استفاده قرار گیرند یا خیر، تا زمانی که بتوان آنها را اکسید کرد، در محاسبه لحاظ می شود. به همین دلیل است که COD به طور گسترده در مهندسی استفاده می شود.
2، BOD: مواد آلی که میکروارگانیسم‌ها واقعاً می‌توانند آن را بخورند
در مقایسه با COD، BOD روی چیز دیگری تمرکز می کند.
نام کامل BOD تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی است
در زبان چینی به آن نیاز بیوشیمیایی اکسیژن می گویند.
این شاخص میزان اکسیژن مورد نیاز میکروارگانیسم ها را برای تجزیه مواد آلی توصیف می کند.
به این معنا که در طی فرآیند "خوردن" مواد آلی موجود در آب توسط میکروارگانیسم ها، اکسیژن محلول مصرف می شود.
مقدار اکسیژن مصرفی BOD است.
در آزمایش واقعی، رایج ترین آنها عبارتند از: BOD ₅
معنی: نیاز 5 روزه اکسیژن بیوشیمیایی.
فرآیند آزمایشی معمولاً به این صورت است:
یک بطری آب نمونه بردارید و اکسیژن محلول اولیه را اندازه بگیرید.
سپس نمونه آب را به مدت 5 روز در انکوباتور با دمای ثابت 20 درجه قرار دهید.
5 روز دیگر اکسیژن محلول را دوباره اندازه گیری کنید.
تفاوت اکسیژن محلول قبل و بعد BOD 5 است.
این شاخص در واقع نشان دهنده بخشی از مواد آلی در فاضلاب است که می تواند توسط میکروارگانیسم ها استفاده شود.
بنابراین BOD معمولاً به عنوان شاخص مواد آلی زیست تخریب پذیر در نظر گرفته می شود.
3، تفاوت اصلی بین COD و BOD
بسیاری از مردم تمایل دارند COD و BOD را با هم ترکیب کنند، اما دیدگاه آنها کاملاً متفاوت است. در یک جمله ساده قابل درک است:
COD به تمام مواد آلی اشاره دارد.
BOD به مواد آلی اطلاق می شود که می توانند توسط میکروارگانیسم ها مصرف شوند.
یک مثال ساده بزنید.
با فرض وجود دو چیز در یک لیوان آب:
یکی شکر است
یک نوع آن قطعات پلاستیکی است
شکر به راحتی توسط میکروارگانیسم ها تجزیه می شود، در حالی که پلاستیک به سختی توسط میکروارگانیسم ها استفاده می شود.
اگر COD اندازه گیری شود، هر دو ماده در محاسبه لحاظ می شوند.
اگر BOD اندازه گیری شود، عمدتاً جزء قند را منعکس می کند.
بنابراین، در اکثریت قریب به اتفاق فاضلاب، وضعیتی وجود دارد که COD همیشه بیشتر از BOD است.
4، رابطه بین COD و BOD
در پروژه های تصفیه فاضلاب، COD و BOD اغلب با هم استفاده می شوند.
زیرا آنها می توانند اطلاعات بسیار مهمی را بین آنها منعکس کنند: تجزیه پذیری زیستی فاضلاب.
در مهندسی، اغلب از یک نسبت ساده برای تعیین BOD/COD استفاده می شود
یعنی نسبت B/C.
هر چه این نسبت بیشتر باشد، مواد آلی بیشتری در فاضلاب قابل استفاده توسط میکروارگانیسم ها خواهد بود.
Generally speaking, B/C ratio with biodegradability>0.45 بسیار خوب است، 0.3-0.45 بهتر است، 0.2-0.3 متوسط است و<0.2 is poor
اگر نسبت B/C بسیار پایین باشد، اغلب نشان می‌دهد که بسیاری از ترکیبات آلی به سختی در آب تجزیه می‌شوند.
به عنوان مثال:
فاضلاب رنگ
فاضلاب دارویی
فاضلاب شیمیایی
در این مورد، تکیه صرف به درمان بیوشیمیایی اغلب دشوار است. نیاز به همکاری با: فرآیند اکسیداسیون، فرآیند جذب و فرآیند تصفیه عمیق.
5، روش های اندازه گیری COD و BOD
در آزمایش واقعی، تفاوت قابل توجهی در روش های اندازه گیری COD و BOD وجود دارد.
تشخیص COD
تشخیص COD معمولا از روش دی کرومات پتاسیم استفاده می کند.
مراحل آزمایشی تقریباً به شرح زیر است:
دی کرومات پتاسیم را اضافه کنید
اسید سولفوریک و کاتالیزور را اضافه کنید
هضم با دمای بالا
پس از واکنش، COD را می توان با تیتراسیون یا نورسنجی تعیین کرد. کل فرآیند آزمایش معمولاً حدود 2 ساعت طول می کشد. بنابراین COD یک شاخص نظارتی بسیار رایج در عملکرد تصفیه خانه های فاضلاب است. بسیاری از تصفیه خانه های فاضلاب حتی مجهز به متر COD آنلاین هستند.
تشخیص BOD
تست BOD کاملا متفاوت است. برای تجزیه مواد آلی به میکروارگانیسم ها متکی است.
نیاز آزمایش: به مدت 5 روز کشت کنید.
کل فرآیند شامل:
رقیق سازی نمونه آب
میکروارگانیسم ها را تلقیح کنید
کشت در دمای ثابت
تعیین تغییرات اکسیژن محلول
بنابراین، زمان تشخیص BOD نسبتا طولانی است. در عملیات روزانه، BOD اغلب هر روز تشخیص داده نمی شود. بیشتر برای طراحی فرآیند، ارزیابی کیفیت آب، و تجزیه و تحلیل زیست تخریب پذیری استفاده می شود.
6، برخی از تجربه در عملیات مهندسی
COD معمولاً رایج ترین نشانگر کنترلی در بهره برداری از تصفیه خانه های فاضلاب است.
دلیل ساده است: سرعت تشخیص سریع و بازخورد به موقع داده ها.
به عنوان مثال، تغییرات در COD ورودی می تواند به سرعت نوسانات کیفیت آب را منعکس کند.
و BOD بیشتر شبیه یک "شاخص مرجع" است.
برای تعیین اینکه آیا سیستم برای تصفیه بیولوژیکی مناسب است یا خیر، می توان از BOD استفاده کرد.
در طول مرحله طراحی، مهندسان اغلب بر نسبت B/C تمرکز می کنند.
اگر نسبت B/C خیلی کم باشد، باید بررسی شود که آیا پیش پردازش لازم است یا خیر.
علاوه بر این، BOD اغلب برای محاسبه بار لجن در سیستم های لجن فعال استفاده می شود.
برای مثال، F در نسبت F/M معمولا بر اساس BOD است.
در نتیجه
COD و BOD دو شاخص اساسی در تصفیه فاضلاب هستند.
COD منعکس کننده مقدار کل آلاینده های آلی در آب است.
BOD بخشی از مواد آلی را که میکروارگانیسم ها می توانند تجزیه کنند را منعکس می کند.
به زبان ساده:
COD به "آلودگی کل" اشاره دارد.
BOD به "آلودگی قابل تجزیه" اشاره دارد.
ترکیب این دو اغلب می تواند ارزیابی جامع تری از کیفیت فاضلاب ارائه دهد. در بسیاری از تجربیات مهندسی، طراحان و اپراتورها تا زمانی که دو عدد COD و BOD را ببینند، می‌توانند قضاوت تقریبی در مورد دشواری تصفیه یک جریان فاضلاب داشته باشند.
