Fráveituskilmálar sem við ætlum að greina í dag eru vel-þekktir og allir þekkja. Annar heitir COD og hinn heitir BOD. Margir taka þá kannski ekki alvarlega og halda að þeir séu bara að gera mikið mál úr mólheiði.
Þar sem fólk stundar skólphreinsun er það fyrsta sem við komumst í snertingu við COD, BOD, ammoníak köfnunarefni, heildarfosfór og sviflausn. Þrír síðastnefndu eru tiltölulega leiðandi, ammoníak köfnunarefni, heildarfosfór og sviflausn, sem hægt er að skilja með nöfnum þeirra. En COD og BOD eru töluvert ólíkir.
Önnur er kölluð efnafræðileg súrefnisþörf og hin er kölluð lífefnafræðileg súrefnisþörf. Margir sem eru nýir í skólphreinsun hafa spurningu: hvað eru þessir tveir vísbendingar að mæla? Hvers vegna eru þau til samtímis?
Í raunverulegri skólprekstri eru þær ekki aðeins mikilvægar vísbendingar til að dæma um hversu mikil skólpmengun er, heldur einnig mikilvæg viðmið til að ákvarða hvort skólp henti til lífefnafræðilegrar hreinsunar. Þessi grein útskýrir þessi tvö hugtök skýrt.
1, COD: Heildarmagn lífrænna efna í vatni sem hægt er að oxa
Í skólphreinsun er fullt nafn COD Chemical Oxygen Demand
Á kínversku er það kallað efnafræðileg súrefnisþörf.
Þessi vísir lýsir hversu mikið súrefni þarf fyrir öll oxandi efni í vatni.
Einfaldlega sagt, ef allt lífrænt efni í skólpi er „brennt“, fræðilega hversu mikið súrefni þarf.
Ferlið við "brennslu" er ekki gert með eldi á rannsóknarstofunni, heldur með sterkum oxunarefnum.
Algengasta aðferðin sem nú er notuð er kalíumdíkrómataðferðin.
Við háan hita og sterkar sýruskilyrði getur kalíumdíkrómat oxað lífræn efni í frárennslisvatni. Magn súrefnis sem neytt er í oxunarferlinu er breytt í COD gildi.
COD er venjulega gefið upp í mg/L.
Til dæmis, ef COD ákveðins skólps er 300 mg/L þýðir það að ef öll mengunarefni vatnsins eru oxuð þarf um það bil 300 milligrömm af súrefni.
Þess vegna má skilja COD sem „heildarmagnsvísitölu“ lífrænna mengunarefna í vatni.
Burtséð frá því hvort þessi lífrænu efnasambönd geta verið nýtt af örverum eða ekki, svo framarlega sem hægt er að oxa þau, þá verða þau tekin með í útreikningnum. Þetta er líka ástæðan fyrir því að COD er mikið notað í verkfræði.
2, BOD: Lífræn efni sem örverur geta sannarlega „borðað“
Í samanburði við COD, leggur BOD áherslu á annan hlut.
Fullt nafn BOD er Biochemical Oxygen Demand
Á kínversku er það kallað lífefnafræðileg súrefnisþörf.
Þessi vísir lýsir hversu mikið súrefni þarf til að örverur geti brotið niður lífræn efni.
Það er að segja, á meðan lífræn efni í vatni „borðast“ af örverum er uppleyst súrefni neytt.
Magn súrefnis sem neytt er er BOD.
Í raunverulegum prófunum er algengast: BOD ₅
Merking: 5 daga lífefnafræðileg súrefnisþörf.
Tilraunaferlið fer venjulega svona:
Taktu flösku af vatnssýni og mældu upphaflega uppleysta súrefnið.
Settu síðan vatnssýnin í 20 gráðu hitakaka með stöðugum hita í 5 daga ræktun.
Mældu uppleyst súrefni aftur eftir 5 daga.
Munurinn á uppleystu súrefni fyrir og eftir er BOD ₅.
Þessi vísir endurspeglar í raun þann hluta lífrænna efna í frárennsli sem örverur geta nýtt sér.
Þess vegna er BOD venjulega talið vísbending um niðurbrjótanlegt lífrænt efni.
3, Kjarnamunurinn á COD og BOD
Margir hafa tilhneigingu til að blanda COD og BOD saman, en sjónarhorn þeirra eru allt önnur. Það er hægt að skilja það í einfaldri setningu:
COD vísar til allra lífrænna efna.
BOD vísar til lífrænna efna sem örverur geta neytt.
Nefndu einfalt dæmi.
Að því gefnu að það sé tvennt í vatnsglasi:
Einn er sykur
Ein gerð er plastbrot
Sykur er auðveldlega brotinn niður af örverum en plast nýtist varla af örverum.
Ef COD er mælt verða bæði efnin tekin með í útreikninginn.
Ef BOD er mælt endurspeglar það aðallega sykurhlutinn.
Þess vegna er það ástand í langflestum frárennslisvatni að COD er alltaf meiri en BOD.
4, Samband COD og BOD
Í skólphreinsiverkefnum eru COD og BOD oft notuð saman.
Vegna þess að þeir geta endurspeglað mjög mikilvægar upplýsingar á milli þeirra: lífbrjótanleika skólps.
Í verkfræði er einfalt hlutfall oft notað til að ákvarða BOD/COD
Það er að segja B/C hlutfallið.
Því hærra sem hlutfallið er, því meira lífrænt efni er í skólpinu sem örverur geta nýtt sér.
Generally speaking, B/C ratio with biodegradability>0,45 er mjög gott, 0,3-0,45 er betra, 0,2-0,3 er meðaltal og<0.2 is poor
Ef B/C hlutfallið er mjög lágt bendir það oft til þess að það séu mörg lífræn efnasambönd sem erfitt er að brjóta niður í vatninu.
Til dæmis:
Litaðu frárennslisvatn
lyfjaafrennsli
Kemískt afrennsli
Í þessu tilviki er oft erfitt að treysta eingöngu á lífefnafræðilega meðferð. Þarftu að vinna með: oxunarferli, aðsogsferli og djúpmeðferðarferli.
5, Mæliaðferðir fyrir COD og BOD
Í raunverulegum prófunum er marktækur munur á mæliaðferðum COD og BOD.
COD uppgötvun
COD uppgötvun notar venjulega kalíumdíkrómataðferðina.
Tilraunaþrepin eru í grófum dráttum sem hér segir:
Bætið við kalíumdíkrómati
Bætið við brennisteinssýru og hvata
Melting við háan hita
Eftir hvarfið er hægt að ákvarða COD með títrun eða ljósmælingu. Allt prófunarferlið tekur venjulega um 2 klukkustundir að ljúka. Því er COD mjög algengur vöktunarvísir í rekstri skólphreinsistöðva. Margar skólphreinsistöðvar eru jafnvel búnar COD-mælum á netinu.
BOD uppgötvun
BOD próf er allt öðruvísi. Það treystir á örverur til að brjóta niður lífræn efni.
Tilraunaþörf: Ræktaðu í 5 daga.
Allt ferlið felur í sér:
vatnssýnisþynning
Sátu örverur
stöðugt hitastig ræktun
Ákvörðun breytinga á uppleystu súrefni
Þess vegna er BOD greiningartíminn tiltölulega langur. Í daglegum rekstri er BOD oft ekki greint á hverjum degi. Meira notað fyrir ferli hönnun, mat á gæðum vatns og greiningu á lífbrjótanleika.
6, Nokkur reynsla í verkfræðirekstri
COD er yfirleitt algengasti stýrivísirinn í rekstri skólphreinsistöðva.
Ástæðan er einföld: fljótur uppgötvunarhraði og tímanleg endurgjöf gagna.
Til dæmis geta breytingar á áhrifum COD fljótt endurspeglað sveiflur í vatnsgæðum.
Og BOD er meira eins og „viðmiðunarvísir“.
Hægt er að nota BOD til að ákvarða hvort kerfið henti til líffræðilegrar meðferðar.
Á hönnunarstiginu leggja verkfræðingar oft áherslu á B/C hlutfallið.
Ef B/C hlutfallið er of lágt þarf að huga að því hvort forvinnsla sé nauðsynleg.
Að auki er BOD oft notað til að reikna seyruálag í virkjuð seyrukerfi.
Til dæmis er F í F/M hlutfallinu venjulega byggt á BOD.
Að lokum
COD og BOD eru tveir helstu vísbendingar í skólphreinsun.
COD endurspeglar heildarmagn lífrænna mengunarefna í vatni.
BOD endurspeglar þann hluta lífrænna efna sem örverur geta brotið niður.
Einfaldlega sagt:
COD vísar til „heildarmengunar“.
BOD vísar til „brjótanlegrar mengunar“.
Að sameina þetta tvennt getur oft gefið ítarlegra mat á gæðum skólps. Í mörgum verkfræðireynslu geta hönnuðir og rekstraraðilar lagt grófan dóm á erfiðleika við að meðhöndla straum af frárennsli svo framarlega sem þeir sjá tölurnar tvær COD og BOD.