Inngangur: Það eru tveir helstu einkennisvísar fyrir lífræna mengunarefni í frárennsli: COD og BOD. Aðrir vísbendingar, eins og TOC (Total Organic Carbon), birtast sjaldnar. Í stuttu máli, COD einkennir í raun innihald lífrænna mengunarefna í frárennslisvatni og hefur stuttan greiningartíma, svo það er almennt notað til verkfræðilegrar hönnunar. BOD táknar aftur á móti auðbrjótanlegt lífrænt efni í frárennslisvatni, en ekki endilega hlutinn sem er ó-lífbrjótanlegur. BOD/COD hlutfallið er notað til að gefa til kynna lífbrjótanleika afrennslisvatns; hlutfall > 0,3 gefur til kynna gott lífbrjótanleika.
Ástæðan er sú að BOD getur ekki einkennt innihald allra mengandi efna í frárennslisvatni, sérstaklega fyrir þrjótandi skólp, þar sem BOD mælingar eru í lágmarki. Hins vegar þýðir þetta ekki að ekki sé hægt að meðhöndla skólpvatnið líffræðilega; frekar þarf aðferðir eins og loftfirrt vatnsrof eða háþróaða oxun til að bæta lífbrjótanleika þess. Flest lífræn efni eru niðurbrjótanleg.
Skilgreining og greiningaraðferðir COD
1. COD (efnafræðileg súrefnisþörf)
Kemísk súrefnisþörf vísar til þess magns súrefnis sem lífræn efni og ólífræn afoxandi efni neyta í vatni sem hægt er að oxa með sterkum oxunarefnum (eins og kalíumdíkrómati eða kalíumpermanganati). Einingin er mg/L.
2. Einkenni
Það endurspeglar heildarmagn allra efnaoxandi mengunarefna í vatni, þar með talið þrjósk lífræn efni.
3. Hlutverk COD
Það metur fljótt magn vatnsmengunar, leiðbeinandi aðlögun að hreinsunarferlum iðnaðar frárennslisvatns; það greinir þrjósk lífræn efni (svo sem skordýraeitur og fjölhringa arómatísk kolvetni) og fylgist með því hvort losun iðnaðar standist staðla.
4. Aðrar athugasemdir
COD er gefið upp á tvo vegu: CODcr og CODmn (einnig þekktur sem permanganatvísitalan), sem táknar neyslu tveggja mismunandi oxunarefna.
Mælt COD gildi er auðvitað ekki endilega allt lífrænt efni. Hægt er að oxa hvaða afoxandi efni sem er með permanganati og díkrómati, svo sem natríumsúlfíð og járnsúlfat í skólpvatni. Fyrir efni með skýrt skilgreinda afoxandi eiginleika skal útrýma truflunum. Markmið COD mælinga er að sjálfsögðu lífrænt efni.
5. Greiningaraðferðir
Kalíumdíkrómataðferð (venjuleg aðferð):
1. Bakflæði vatnssýnið með sterku oxunarefni (kalíumdíkrómati) og óblandaðri brennisteinssýru við háan hita;
2. Ákvarðu magn óskerts oxunarefnis með títrun eða litrófsmælingu og reiknaðu súrefnisnotkunina.
Kalíumpermanganataðferð (hröð aðferð):
Sama ferli, en oxunarefninu er skipt út fyrir kalíumpermanganat.
Athugið: Það þarf að breyta magni oxunarefnis sem neytt er í súrefnismagn. Þetta er reiknað með jöfnuði rafeindaflutnings. Til dæmis, með því að neyta einnar einingu af kalíumdíkrómati flytjast 2 rafeindir, en að neyta einnar einingu af súrefni flytja 4 rafeindir.
Skilgreining og greiningaraðferðir BOD
1. BOD (lífefnafræðileg súrefnisþörf)
Lífefnafræðileg súrefnisþörf vísar til magns uppleysts súrefnis sem örverur neyta í niðurbroti lífrænna efna í vatni við tiltekið hitastig (venjulega 20 gráður) og tíma (almennt 5 dagar), mælt í mg/L.
Skýring: Niðurbrotsferli lífrænna mengunarefna af völdum loftháðra örvera má skipta í tvö stig. Á fyrsta stigi er lífrænu efni breytt í koltvísýring, vatn og ammoníak; í öðru stigi er ammoníak köfnunarefni breytt í nítrat köfnunarefni. Fyrsta stigið tekur venjulega 20 daga að ljúka, sem leiðir til BOD20 gildi. Hins vegar er þessi tímarammi of langur (bið eftir gögnum er oft of seint), þannig að niðurstaða BOD5 mæld yfir fimm daga er venjulega notuð sem lífefnafræðileg súrefnisþörf (BOD). BOD5 er almennt um 70% af BOD á fyrsta stigi.
2. Einkenni
Það endurspeglar aðeins hversu mikil mengun er frá auðbrjótanlegum lífrænum efnum.
3. Hlutverk BOD
Það metur sjálf-hreinsunargetu vatnshlota og hreinsunarskilvirkni skólphreinsistöðva; það endurspeglar hugsanleg áhrif lífbrjótanlegra lífrænna efna á vistkerfið (td sem veldur súrefnisþurrð í fiski).
4. Greiningaraðferðir
Þynningar sáningaraðferð (BOD₅)
1. Eftir að vatnssýnin hafa verið þynnt, bætið næringarefnum og örverusóðu við og innsiglið í BOD flösku.
2. Ræktað er við 20 gráður í myrkri í 5 daga og munurinn á uppleystu súrefni mælt fyrir og eftir sáningu.
3. Stýra þarf pH og hitastigi til að koma í veg fyrir að hamla örveruvirkni.
Hljóðfæraaðferð
Rauntímavöktun með því að nota BODMn skynjara er notuð, en hefðbundin þynningaraðferð er áfram almenn aðferð.
Lykilmunur
Oxunarstig: COD oxar næstum allt lífrænt efni (svo sem lignín og litarefni), en BOD miðar aðeins við þann hluta sem örverur hafa tiltækt.
Truflunarþættir: COD getur orðið fyrir áhrifum af Cl⁻ (grímuefni eru nauðsynleg), en BOD er undir áhrifum örveruvirkni (stjórna þarf á eiturverkunum og næringarefnaskilyrðum).
Hagnýt notkun: COD er notað til að skima mengunaruppsprettur hratt, en BOD er notað til að meta árangur líffræðilegrar meðferðar og umhverfisáhættu.
