میزان اکیسژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب چیست و چگونه اندازه گیری می‌شود؟
اگر شما هم در زمینه تصفیه فاضلاب‌های بهداشتی و صنعتی فعالیت گسترده‌ای داشته باشید، به خوبی BOD یا همان میزان اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب را می‌شناسید. این موضوع یکی از مسائل و فاکتورهای مهم و اساسی است که باید در این زمینه در نظر گرفته شود. در این محتوا سعی داریم اطلاعات کافی را در این به شما انتقال دهیم. اینکه BOD چیست و چگونه اندازه گیری می‌گردد، دو عنوان مهم و اساسی در این مقاله هستند که به طور مفصل در مورد آنها صحبت خواهیم کرد.
منظور از اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب چیست؟
آب‌هایی که در محیط‌های صنعتی و شهری مورد مصرف قرار می‌گیرند، با حجم بسیار بالایی از مواد آلاینده همانند مواد آلی محلول و غیر محلول در ارتباط هستند. به همین دلیل به راحتی آلوده می‌شوند. مطابق با مواد آلاینده موجود در پساب‌ها روش‌ها و مراحل مختلفی برای تصفیه فاضلاب‌های صنعتی در نظر گرفته می‌شود. یکی از مهم‌ترین روش‌ها در بیشتر پکیج های تصفیه فاضلاب، تصفیه بیولوژیکی می‌باشد.
BOD یا biological oxygen demand به مقدار و میزان اکسیژنی گفته می‌شود که به باکتری‌های هوازی برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب نیاز پیدا می‌کنند. این امر کاملا طبیعی است که هر چقدر مواد آلی و آلاینده‌های موجود بیشتر است، BOD هم بیشتر خواهد شد.
منبع اصلی BOD
سوالی که ذهن اکثر مطالعه کنندگان را ممکن است به خود درگیر نماید، منبع اصلی اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب است. منبع اصلی آن شامل برگ‌ها، بقایای چوب، گیاهان و حیوانات مرده، کودهای حیوانی، تصفیه خانه‌های فاضلاب، سیستم‌های سپتیک خراب و روان آب‌های طوفان‌های شهری است. یکی دیگر از اصلی‌ترین منبع یا ماده غذایی در چند وقت گذشته، آلودگی‌های فسفات است. تقاضای بیولوژیکی اکسیژن در واقع همان مقدار اکسیژن مصرف شده به وسیله باکتری‌ها و دیگر میکروارگانیسم‌ها در حین تجزیه مواد آلی در شرایط هوازی می‌باشد.
نقش و اهمیت اکسیژن خواهی بیولوژیکی در تصفیه فاضلاب‌ها
باکتری‌های هوازی این توانایی را دارند تا مواد آلی را تجزیه و سپس به خوبی مصرف نمایند. به همین دلیل در شرایطی که اکسیژن‌ها به اندازه کافی وجود داشته باشند، فرایند بیولوژیکی هم ادامه پیدا خواهد کرد. در نتیجه مواد آلی از قبیل: کربن، نیتروژن، گوگرد، هیدروژن و اکسیژن که نتوانستند تجزیه گردند، ترکیب COHNS را پدید می‌آورند. در صورتی که انرژی برای ترکیب به اندازه کافی باشد، ترکیب به سلول‌های جدید تبدیل خواهد شد و به آن C5H7NO2 می‌گویند.
علل اندازه گیری BOD موجود در فاضلاب
در تشخیص میزان کیفیت فاضلاب‌ها فاکتورهای متفاوتی نظیر BOF, TSS و COD فاضلاب‌ها نقش بسیار مهمی دارند و هرکدام از آنها نشان دهنده ویژگی‌های خاص و متفاوتی می‌باشند. اندازه گیری BOD فاضلاب در وهله اول مقدار و میزان کیفیت پساب‌ها را مشخص می‌گرداند. بر اساس همین میزان کیفیت، نتایج متعددی به دست خواهد آمد. این نتایج عبارتند از :
- به کارگیری روش‌های مناسب و اصولی برای تصفیه بیولوژیکی
- تشخیص و انتخاب تجهیزات اصلی و مورد نیاز در تصفیه خانه‌ها
- سنجیدن و اندازه گیری راندمان فرایند تصفیه و اندازه گیری BOD قبل و بعد از آن
روش‌های اندازه گیری مقدار اکسیژن محلول فاضلاب‌ها
به دلیل اهمیت فراوان مقدار اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی در پساب‌ها قبل از انتخاب پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی و صنعتی، حتما نیاز است که به شیوه‌ای متفاوت مقدار اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب مشخص شود. رایج‌ترین شیوه‌ها شامل موارد زیر هستند.
روش وینکلر
در صورتی که به دستگاه برای اندازه گیری دسترسی نبود، می‌توان از بعضی از مواد شیمیایی استفاده کرد. در روش وینکلر بطری را با آب‌های نمونه پر کنید، به طوری که هیچ هوایی درون آن باقی نماند. به اکسیژن‌های محلول به وسیله مجموعه‌ای از معرف‌ها که ترکیب اسیدی را تشکیل می‌دهند، تیتراسیون می‌گویند. در واقع منظور از تیتراسیون اضافه کردن قطره قطره یک معرف می‌باشد، که ترکیب اسیدی را خنثی می‌کند و موجب تغییر رنگ محلول‌ها می‌گردد. همان نقطه یا رنگ که در نمونه تغییر پیدا کند، نقطه پایانی به حساب می‌آید و معادل مقدار اکسیژن در نمونه است. نمونه‌ها برای تیتراسیون به آزمایشگاه‌ها تحویل داده می‌شوند. کیت‌های میدانی و اکسیژن در مقایسه با دیگر دستگاه‌ها و الکترودهای سنجش اکسیژن ارزان‌تر می‌باشند. تیتراتور‌های دیجیتال از دقت بالاتری برخوردار هستند.
استفاده از دستگاه و الکترودهای اندازه گیری اکسیژن‌های محلول
یکی دیگر از آسان‌ترین روش‌ها برای سنجش و اندازه گیری مقدار اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب در پساب‌ها، به کارگیری دستگاه‌های مخصوص و مناسب این کار است. اکسیژن متریک یک دستگاه الکترونیکی می‌باشد، که سیگنال‌های الکترودها را که در نمونه قرار می‌گیرد، به واحدهای DO بر حسب میلی گرم در لیتر تبدیل می‌نمایند. اکثر دستگاه‌ها و الکترودها توانایی اندازه گیری دما را خواهند داشت. بر اساس این توضیحات، نمونه در ظروف بدون آلودگی و در دمای بین ۱۰ تا ۲۰ درجه سانتیگراد نگهداری می‌گردد. به این نکته توجه داشته باشید که حداکثر هشت ساعت بعد از نمونه برداری، ظرف در آزمایشگاه و دستگاه‌های مربوطه قرار می‌گیرند.
نحوه اندازه گیری اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب های دارای کلر
به دلیل اینکه ممکن است در پساب‌ها مقدار زیادی کلر وجود داشته باشد، پس نیاز است قبل از اندازه گیری BOD، فرایند کلر زدایی آب حتما انجام گیرد. به همین منظور از مواد احیا کننده استفاده می‌شود. سپس بررسی‌های لازمه انجام می‌گیرد که آیا مقدار کلر کاهش پیدا کرده است یا خیر؟برای مشخص کردن میزان کلر کافیست ۱۰۰ میلی لیتر از نمونه فاضلابی در ارلن قرار گیرد. سپس آن را با کریستال‌های یدور پتاسیم KI حل نمایید و در نهایت یک میلی لیتر اسید سولفوریک به آن اضافه و ۵ قطره از محلول نشاسته با آن بیافزایید. با این روش می‌توان میکروارگانیسم‌های بذرپاشی را اندازه گیری کرد.
عوامل موثر در میزان BOD
بی او دی‌های موجود در پساب‌های فاضلابی تحت تاثیر برخی از فاکتورها قرار می‌گیرند. این عوامل اکسیژن‌های محلول در آب را هم مورد تاثیر قرار می‌دهند. هوادهی جریان آب آبشارها و نهرها به تجزیه مواد آلی و معدنی سرعت قابل توجهی را می‌بخشند. بنابراین سطوح اکسیژن خواهی بیولوژیکی فاضلاب در محل نمونه برداری با آب‌های کننده‌تر و عمیق‌تر ممکن است برای حجم معینی از مواد آلی و غیرآلی بالاتر از سطوح برای یک مکان یکسان دارای هوادهی بالایی باشد.
دیدگاهتان را بنویسید