คำศัพท์เกี่ยวกับสิ่งปฏิกูลที่เราจะวิเคราะห์ในวันนี้{0}}เป็นที่รู้จักและคุ้นเคยสำหรับทุกคน อันหนึ่งเรียกว่า COD และอีกอันเรียกว่า BOD หลายๆ คนอาจไม่จริงจังกับพวกเขาและคิดว่าพวกเขากำลังสร้างเรื่องใหญ่จากจอมวายร้าย
ในขณะที่ผู้คนมีส่วนร่วมในการบำบัดน้ำเสีย สิ่งแรกที่เราสัมผัสคือ COD, BOD, แอมโมเนียไนโตรเจน, ฟอสฟอรัสทั้งหมด และของแข็งแขวนลอย สามอย่างหลังนั้นค่อนข้างเข้าใจง่าย ได้แก่ แอมโมเนียไนโตรเจน ฟอสฟอรัสทั้งหมด และของแข็งแขวนลอย ซึ่งสามารถเข้าใจได้ด้วยชื่อของมัน แต่ COD และ BOD แตกต่างกันมาก
อย่างหนึ่งเรียกว่าความต้องการออกซิเจนทางเคมี และอีกอย่างเรียกว่าความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี หลายคนที่ยังใหม่กับการบำบัดน้ำเสียมีคำถาม: ตัวชี้วัดทั้งสองนี้ใช้วัดอะไร? ทำไมพวกมันถึงอยู่พร้อมกัน?
ในการดำเนินการบำบัดน้ำเสียจริง สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการตัดสินระดับมลพิษจากน้ำเสียเท่านั้น แต่ยังเป็นเกณฑ์สำคัญในการพิจารณาว่าน้ำเสียมีความเหมาะสมสำหรับการบำบัดทางชีวเคมีหรือไม่ บทความนี้จะอธิบายแนวคิดทั้งสองนี้อย่างชัดเจน
1, COD: ปริมาณอินทรียวัตถุทั้งหมดในน้ำที่สามารถออกซิไดซ์ได้
ในการบำบัดน้ำเสีย ชื่อเต็มของ COD คือ ความต้องการออกซิเจนทางเคมี
ในภาษาจีนเรียกว่าความต้องการออกซิเจนทางเคมี
ตัวบ่งชี้นี้อธิบายว่าต้องใช้ออกซิเจนเท่าใดสำหรับสารออกซิไดซ์ทั้งหมดในน้ำ
พูดง่ายๆ ก็คือ ถ้าอินทรียวัตถุทั้งหมดในสิ่งปฏิกูลถูก 'เผา' ในทางทฤษฎีแล้ว จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนในปริมาณเท่าใด
กระบวนการ "เผาไหม้" ไม่ได้ทำด้วยไฟในห้องปฏิบัติการ แต่ใช้สารออกซิไดซ์อย่างแรง
วิธีที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันคือวิธีโพแทสเซียมไดโครเมต
ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูงและกรดแก่ โพแทสเซียมไดโครเมตสามารถออกซิไดซ์อินทรียวัตถุในน้ำเสียได้ ปริมาณออกซิเจนที่ใช้ในระหว่างกระบวนการออกซิเดชั่นจะถูกแปลงเป็นค่า COD
โดยทั่วไปค่า COD จะแสดงเป็น มก./ลิตร
ตัวอย่างเช่น หากค่า COD ของน้ำเสียบางชนิดคือ 300 มก./ลิตร หมายความว่าหากมลพิษทั้งหมดในน้ำถูกออกซิไดซ์ ก็จำเป็นต้องใช้ออกซิเจนประมาณ 300 มก.
ดังนั้นจึงสามารถเข้าใจได้ว่า COD เป็น "ดัชนีปริมาณรวม" ของสารมลพิษอินทรีย์ในน้ำ
ไม่ว่าจุลินทรีย์จะสามารถนำไปใช้ประโยชน์จากสารประกอบอินทรีย์เหล่านี้ได้หรือไม่ ตราบใดที่สามารถออกซิไดซ์ได้ สารประกอบเหล่านั้นก็จะรวมอยู่ในการคำนวณด้วย นี่เป็นเหตุผลว่าทำไม COD จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรม
2, BOD: สารอินทรีย์ที่จุลินทรีย์สามารถ 'กิน' ได้อย่างแท้จริง
เมื่อเปรียบเทียบกับ COD แล้ว BOD จะมุ่งเน้นไปที่อีกสิ่งหนึ่ง
ชื่อเต็มของ BOD คือ ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี
ในภาษาจีนเรียกว่าความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี
ตัวบ่งชี้นี้อธิบายถึงปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับจุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์
กล่าวคือในระหว่างกระบวนการอินทรียวัตถุในน้ำที่ถูกจุลินทรีย์ "กิน" ออกซิเจนที่ละลายน้ำจะถูกใช้ไป
ปริมาณออกซิเจนที่ใช้คือ BOD
ในการทดสอบจริง สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือ: BOD ₅
ความหมาย: ความต้องการออกซิเจนทางชีวเคมี 5 วัน
กระบวนการทดลองมักจะเป็นดังนี้:
นำตัวอย่างน้ำหนึ่งขวดมาวัดค่าออกซิเจนที่ละลายเริ่มต้น
จากนั้นนำตัวอย่างน้ำไปไว้ในตู้ฟักที่มีอุณหภูมิคงที่ 20 องศา เป็นเวลา 5 วันของการเพาะปลูก
วัดออกซิเจนที่ละลายน้ำอีกครั้งใน 5 วัน
ความแตกต่างของออกซิเจนละลายก่อนและหลังคือ BOD ₅
ตัวบ่งชี้นี้สะท้อนถึงสัดส่วนของอินทรียวัตถุในน้ำเสียที่จุลินทรีย์สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้จริง
ดังนั้น BOD จึงมักถูกมองว่าเป็นตัวบ่งชี้อินทรียวัตถุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
3 ความแตกต่างหลักระหว่าง COD และ BOD
หลายๆ คนมักจะผสม COD และ BOD เข้าด้วยกัน แต่มุมมองของพวกเขาแตกต่างอย่างสิ้นเชิง สามารถเข้าใจได้ในประโยคง่ายๆ:
COD หมายถึงอินทรียวัตถุทั้งหมด
BOD หมายถึงอินทรียวัตถุที่จุลินทรีย์สามารถบริโภคได้
ขอยกตัวอย่างง่ายๆ
สมมติว่ามีสองสิ่งในแก้วน้ำ:
หนึ่งคือน้ำตาล
ประเภทหนึ่งคือเศษพลาสติก
น้ำตาลถูกย่อยสลายได้ง่ายโดยจุลินทรีย์ ในขณะที่พลาสติกไม่ค่อยถูกนำไปใช้โดยจุลินทรีย์
หากวัดค่า COD สารทั้งสองจะรวมอยู่ในการคำนวณ
หากวัด BOD จะสะท้อนถึงส่วนประกอบของน้ำตาลเป็นหลัก
ดังนั้นในน้ำเสียส่วนใหญ่จึงมีสถานการณ์ที่ COD มากกว่า BOD เสมอ
4 ความสัมพันธ์ระหว่างซีโอดีและบีโอดี
ในโครงการบำบัดน้ำเสีย มักใช้ COD และ BOD ร่วมกัน
เนื่องจากสามารถสะท้อนข้อมูลที่สำคัญมากระหว่างกัน: ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของน้ำเสีย
ในทางวิศวกรรม อัตราส่วนอย่างง่ายมักใช้ในการกำหนด BOD/COD
กล่าวคืออัตราส่วน B/C
ยิ่งอัตราส่วนสูงเท่าใด สารอินทรีย์ในน้ำเสียที่จุลินทรีย์สามารถนำมาใช้ประโยชน์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
Generally speaking, B/C ratio with biodegradability>0.45 ดีมาก 0.3-0.45 ดีกว่า 0.2-0.3 โดยเฉลี่ย และ<0.2 is poor
หากอัตราส่วน B/C ต่ำมาก ก็มักจะบ่งชี้ว่ามีสารประกอบอินทรีย์ที่ย่อยสลายได้ยากในน้ำจำนวนมาก
ตัวอย่างเช่น:
น้ำเสียสีย้อม
น้ำเสียทางเภสัชกรรม
น้ำเสียเคมี
ในกรณีนี้ การพึ่งพาการบำบัดทางชีวเคมีเพียงอย่างเดียวมักเป็นเรื่องยาก จำเป็นต้องร่วมมือกับ: กระบวนการออกซิเดชั่น กระบวนการดูดซับ และกระบวนการบำบัดแบบลึก
5 วิธีการวัดค่า COD และ BOD
ในการทดสอบจริง วิธีการวัดค่า COD และ BOD มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ
การตรวจจับซีโอดี
การตรวจจับซีโอดีมักจะใช้วิธีโพแทสเซียมไดโครเมต
ขั้นตอนการทดลองคร่าวๆมีดังนี้:
เพิ่มโพแทสเซียมไดโครเมต
เพิ่มกรดซัลฟิวริกและตัวเร่งปฏิกิริยา
การย่อยอาหารที่อุณหภูมิสูง
หลังการทำปฏิกิริยา สามารถกำหนด COD ได้โดยการไทเทรตหรือโฟโตเมทรี โดยทั่วไปกระบวนการทดสอบทั้งหมดจะใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมงจึงจะเสร็จสมบูรณ์ ดังนั้น COD จึงเป็นตัวบ่งชี้การติดตามที่พบบ่อยมากในการดำเนินงานของโรงบำบัดน้ำเสีย โรงบำบัดน้ำเสียหลายแห่งมีการติดตั้งมิเตอร์ COD ออนไลน์ด้วยซ้ำ
การตรวจจับบีโอดี
การทดสอบ BOD นั้นแตกต่างอย่างสิ้นเชิง มันอาศัยจุลินทรีย์ในการย่อยสลายสารอินทรีย์
ข้อกำหนดในการทดลอง: เพาะปลูกเป็นเวลา 5 วัน
กระบวนการทั้งหมดประกอบด้วย:
การเจือจางตัวอย่างน้ำ
เพาะเชื้อจุลินทรีย์
การเพาะปลูกที่อุณหภูมิคงที่
การหาปริมาณการเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนที่ละลายในน้ำ
ดังนั้นระยะเวลาในการตรวจจับ BOD จึงค่อนข้างนาน ในการปฏิบัติงานประจำวัน มักตรวจไม่พบ BOD ทุกวัน ใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นสำหรับการออกแบบกระบวนการ การประเมินคุณภาพน้ำ และการวิเคราะห์ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
6.มีประสบการณ์ด้านงานวิศวกรรมมาบ้าง
โดยทั่วไปแล้ว COD จะเป็นตัวบ่งชี้การควบคุมที่พบบ่อยที่สุดในการดำเนินงานของโรงบำบัดน้ำเสีย
เหตุผลง่ายๆ คือ ความเร็วในการตรวจจับที่รวดเร็วและการตอบรับข้อมูลอย่างทันท่วงที
ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงของค่า COD ที่มีอิทธิพลสามารถสะท้อนถึงความผันผวนของคุณภาพน้ำได้อย่างรวดเร็ว
และ BOD ก็เหมือนกับ 'ตัวบ่งชี้อ้างอิง' มากกว่า
สามารถใช้ BOD เพื่อพิจารณาว่าระบบนี้เหมาะสมกับการบำบัดทางชีวภาพหรือไม่
ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ วิศวกรมักจะเน้นไปที่อัตราส่วน B/C
หากอัตราส่วน B/C ต่ำเกินไป จำเป็นต้องพิจารณาว่าจำเป็นต้องมีการประมวลผลล่วงหน้าหรือไม่
นอกจากนี้ BOD มักใช้ในการคำนวณปริมาณตะกอนในระบบตะกอนเร่ง
ตัวอย่างเช่น F ในอัตราส่วน F/M มักจะขึ้นอยู่กับ BOD
สรุปแล้ว
ซีโอดีและบีโอดีเป็นสองตัวชี้วัดพื้นฐานที่สุดในการบำบัดน้ำเสีย
COD สะท้อนถึงปริมาณสารมลพิษอินทรีย์ทั้งหมดในน้ำ
BOD สะท้อนถึงส่วนของอินทรียวัตถุที่จุลินทรีย์สามารถย่อยสลายได้
พูดง่ายๆ:
COD หมายถึง 'มลพิษทั้งหมด'
BOD หมายถึง 'มลพิษที่ย่อยสลายได้'
การรวมทั้งสองเข้าด้วยกันมักจะให้การประเมินคุณภาพน้ำเสียที่ครอบคลุมมากขึ้น จากประสบการณ์ด้านวิศวกรรมจำนวนมาก นักออกแบบและผู้ปฏิบัติงานสามารถตัดสินคร่าวๆ เกี่ยวกับความยากลำบากในการบำบัดน้ำเสียได้ ตราบใดที่พวกเขาเห็นตัวเลข COD และ BOD สองตัว