إن مصطلحات الصرف الصحي التي سنقوم بتحليلها اليوم-معروفة ومألوفة لدى الجميع. أحدهما يسمى COD، والآخر يسمى BOD. كثير من الناس قد لا يأخذون هذه الأمور على محمل الجد ويعتقدون أنهم يكسبون الكثير من المال.
باعتبارنا أشخاصًا يعملون في مجال معالجة مياه الصرف الصحي، فإن أول الأشياء التي نتعامل معها هي COD وBOD ونيتروجين الأمونيا والفوسفور الكلي والمواد الصلبة العالقة. الثلاثة الأخيرة بديهية نسبيًا، نيتروجين الأمونيا، الفوسفور الكلي، والمواد الصلبة العالقة، والتي يمكن فهمها من خلال أسمائها. لكن COD وBOD مختلفان تمامًا.
أحدهما يسمى الطلب على الأكسجين الكيميائي، والآخر يسمى الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي. لدى العديد من الأشخاص الجدد في معالجة مياه الصرف الصحي سؤال: ما الذي يقيسه هذان المؤشران؟ لماذا هم موجودون في وقت واحد؟
وفي عملية الصرف الصحي الفعلية، فهي ليست مجرد مؤشرات مهمة للحكم على درجة تلوث مياه الصرف الصحي، ولكنها أيضًا معايير مهمة لتحديد ما إذا كانت مياه الصرف الصحي مناسبة للمعالجة الكيميائية الحيوية. تشرح هذه المقالة هذين المفهومين بوضوح.
1، COD: إجمالي كمية المواد العضوية في الماء التي يمكن أكسدتها
في معالجة مياه الصرف الصحي، الاسم الكامل لـ COD هو الطلب على الأكسجين الكيميائي
في اللغة الصينية، يطلق عليه الطلب على الأكسجين الكيميائي.
يصف هذا المؤشر مقدار الأكسجين المطلوب لجميع المواد القابلة للأكسدة في الماء.
ببساطة، إذا تم "حرق" جميع المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي، فمن الناحية النظرية ما هو مقدار الأكسجين المطلوب.
إن عملية "الاحتراق" لا تتم بالنار في المختبر، بل بالمؤكسدات القوية.
الطريقة الأكثر استخدامًا حاليًا هي طريقة ثنائي كرومات البوتاسيوم.
في ظل درجات الحرارة المرتفعة والظروف الحمضية القوية، يمكن لثنائي كرومات البوتاسيوم أكسدة المواد العضوية في مياه الصرف الصحي. يتم تحويل كمية الأكسجين المستهلكة أثناء عملية الأكسدة إلى قيمة COD.
يتم التعبير عن COD عادةً بالملجم / لتر.
على سبيل المثال، إذا كان COD لمياه الصرف الصحي معينة هو 300 ملجم / لتر، فهذا يعني أنه إذا تمت أكسدة جميع الملوثات الموجودة في الماء، فستكون هناك حاجة إلى حوالي 300 ملليجرام من الأكسجين.
ولذلك، يمكن فهم COD على أنها "مؤشر الكمية الإجمالية" للملوثات العضوية في الماء.
بغض النظر عما إذا كانت هذه المركبات العضوية يمكن أن تستخدمها الكائنات الحية الدقيقة أم لا، طالما أنها قابلة للأكسدة، فسيتم تضمينها في الحساب. وهذا أيضًا هو سبب استخدام COD على نطاق واسع في الهندسة.
2. BOD: مادة عضوية يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن "تأكلها" حقًا
بالمقارنة مع COD، يركز BOD على شيء آخر.
الاسم الكامل لـ BOD هو الطلب على الأكسجين الكيميائي الحيوي
في اللغة الصينية، يطلق عليه الطلب على الأكسجين البيوكيميائي.
يصف هذا المؤشر مقدار الأكسجين المطلوب للكائنات الحية الدقيقة لتحلل المواد العضوية.
وهذا يعني أنه أثناء عملية "أكل" المواد العضوية الموجودة في الماء بواسطة الكائنات الحية الدقيقة، يتم استهلاك الأكسجين المذاب.
كمية الأكسجين المستهلكة هي BOD.
في الاختبار الفعلي، الأكثر شيوعًا هو: BOD ₅
المعنى: الطلب على الأكسجين البيوكيميائي لمدة 5 أيام.
عادة ما تسير العملية التجريبية على النحو التالي:
خذ زجاجة من عينة الماء وقم بقياس الأكسجين المذاب الأولي.
ثم ضع عينة الماء في حاضنة بدرجة حرارة ثابتة 20 درجة لمدة 5 أيام من الزراعة.
قم بقياس الأكسجين المذاب مرة أخرى خلال 5 أيام.
الفرق في الأكسجين المذاب قبل وبعد هو BOD ₅.
يعكس هذا المؤشر في الواقع نسبة المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي والتي يمكن أن تستخدمها الكائنات الحية الدقيقة.
لذلك، يعتبر BOD عادةً مؤشرًا للمواد العضوية القابلة للتحلل.
3، الفرق الأساسي بين COD وBOD
يميل العديد من الأشخاص إلى الخلط بين COD وBOD معًا، لكن وجهات نظرهم مختلفة تمامًا. يمكن فهمه بجملة بسيطة:
يشير COD إلى جميع المواد العضوية.
يشير BOD إلى المواد العضوية التي يمكن أن تستهلكها الكائنات الحية الدقيقة.
أعط مثالا بسيطا.
لنفترض أن هناك شيئين في كوب من الماء:
واحد هو السكر
نوع واحد هو شظايا بلاستيكية
يتحلل السكر بسهولة عن طريق الكائنات الحية الدقيقة، بينما نادرًا ما تستخدم الكائنات الحية الدقيقة البلاستيك.
إذا تم قياس COD، فسيتم تضمين كلتا المادتين في الحساب.
إذا تم قياس BOD، فإنه يعكس بشكل أساسي مكون السكر.
لذلك، في الغالبية العظمى من مياه الصرف الصحي، هناك حالة يكون فيها COD دائمًا أكبر من BOD.
4، العلاقة بين COD وBOD
في مشاريع معالجة مياه الصرف الصحي، غالبًا ما يتم استخدام COD وBOD معًا.
لأنها يمكن أن تعكس معلومة مهمة جدًا فيما بينها: قابلية التحلل الحيوي لمياه الصرف الصحي.
في الهندسة، غالبًا ما يتم استخدام نسبة بسيطة لتحديد BOD/COD
وهذا يعني نسبة B/C.
وكلما ارتفعت النسبة، زادت المواد العضوية الموجودة في مياه الصرف الصحي والتي يمكن أن تستفيد منها الكائنات الحية الدقيقة.
Generally speaking, B/C ratio with biodegradability>0.45 جيد جدًا، 0.3-0.45 أفضل، 0.2-0.3 متوسط، و<0.2 is poor
إذا كانت نسبة B/C منخفضة جدًا، فغالبًا ما يشير ذلك إلى وجود العديد من المركبات العضوية التي يصعب تحليلها في الماء.
على سبيل المثال:
صبغ مياه الصرف الصحي
مياه الصرف الصحي الصيدلانية
مياه الصرف الصحي الكيميائية
في هذه الحالة، غالبًا ما يكون الاعتماد على العلاج الكيميائي الحيوي فقط أمرًا صعبًا. تحتاج إلى التعاون مع: عملية الأكسدة، وعملية الامتزاز، وعملية المعالجة العميقة.
5، طرق قياس COD وBOD
في الاختبار الفعلي، هناك اختلاف كبير في طرق قياس COD وBOD.
كشف COD
عادةً ما يستخدم اكتشاف COD طريقة ثنائي كرومات البوتاسيوم.
الخطوات التجريبية هي تقريبًا كما يلي:
أضف ثنائي كرومات البوتاسيوم
أضف حمض الكبريتيك والمحفز
ارتفاع درجة حرارة الهضم
بعد التفاعل، يمكن تحديد COD عن طريق المعايرة أو قياس الضوء. تستغرق عملية الاختبار بأكملها عادة حوالي ساعتين لتكتمل. ولذلك، يعتبر COD مؤشر مراقبة شائع جدًا في تشغيل محطات معالجة مياه الصرف الصحي. تم تجهيز العديد من محطات معالجة مياه الصرف الصحي بمقاييس COD عبر الإنترنت.
كشف BOD
اختبار BOD مختلف تمامًا. ويعتمد على الكائنات الحية الدقيقة لتحليل المواد العضوية.
متطلبات التجربة: زراعة لمدة 5 أيام.
تتضمن العملية برمتها ما يلي:
تخفيف عينة المياه
تطعيم الكائنات الحية الدقيقة
زراعة درجة حرارة ثابتة
تحديد التغيرات الأكسجين المذاب
ولذلك، فإن وقت الكشف عن BOD طويل نسبيًا. في التشغيل اليومي، غالبًا لا يتم اكتشاف BOD كل يوم. يستخدم بشكل أكثر شيوعًا لتصميم العمليات وتقييم جودة المياه وتحليل قابلية التحلل الحيوي.
6- بعض الخبرة في العمليات الهندسية
عادةً ما يكون COD هو مؤشر التحكم الأكثر شيوعًا في تشغيل محطات معالجة مياه الصرف الصحي.
والسبب بسيط: سرعة الكشف السريعة وردود الفعل على البيانات في الوقت المناسب.
على سبيل المثال، يمكن للتغيرات في COD المؤثر أن تعكس بسرعة التقلبات في نوعية المياه.
وBOD يشبه إلى حد كبير "المؤشر المرجعي".
يمكن استخدام BOD لتحديد ما إذا كان النظام مناسبًا للمعالجة البيولوجية.
خلال مرحلة التصميم، غالبًا ما يركز المهندسون على نسبة B/C.
إذا كانت نسبة B/C منخفضة للغاية، فمن الضروري النظر فيما إذا كانت المعالجة المسبقة ضرورية.
بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم استخدام الطلب الأوكسجيني البيولوجي لحساب حمل الحمأة في أنظمة الحمأة المنشطة.
على سبيل المثال، عادةً ما يعتمد F في نسبة F/M على BOD.
ختاماً
يعد COD و BOD من أهم المؤشرات الأساسية في معالجة مياه الصرف الصحي.
يعكس COD الكمية الإجمالية للملوثات العضوية في الماء.
يعكس BOD نسبة المادة العضوية التي يمكن للكائنات الحية الدقيقة أن تتحللها.
ببساطة:
يشير COD إلى "التلوث الكلي".
يشير BOD إلى "التلوث القابل للتحلل".
يمكن أن يؤدي الجمع بين الاثنين في كثير من الأحيان إلى توفير تقييم أكثر شمولاً لجودة الصرف الصحي. في العديد من التجارب الهندسية، يمكن للمصممين والمشغلين إصدار حكم تقريبي على مدى صعوبة معالجة تيار من مياه الصرف الصحي طالما أنهم يرون الرقمين COD وBOD.