BOD فاضلاب یا میزان اکسیژن خواهی بیولوژیکی یکی از مهم ترین شاخص ها برای انتخاب روش های بیولوژیکی در حذف آلاینده ها می باشد. این شاخص با توجه به نوع مواد آلاینده موجود در پساب ها دارای مقادیر متفاوتی بوده و مقدار کم آن، نشان دهنده کیفیت بالای فاضلاب است و بالعکس. فرآب تدبیر؛ سازنده محصولات تصفیه فاضلاب در ادامه تمام آنچه باید درباره اینکه BOD چیست و روش های اندازه گیری آن بدانید را در ادامه ارائه خواهد داد.
BOD فاضلاب یا میزان اکسیژن خواهی بیولوژیکی
یکی از اصلی ترین روش های تصفیه که در پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی و بهداشتی پیاده سازی میشود، تصفیه بیولوژیکی می باشد. در این روش ها مواد آلی به کمک باکتری های هوازی تجزیه میشود و تا حد بسیار زیادی بدون استفاده از مواد شیمیایی می توان آلاینده ها را کاهش داد. باکتری های هوازی برای رشد و تکثیر به آب، غذا و اکسیژن نیاز دارند. غذای مورد استفاده آنها در فاضلاب، مواد آلی تولید شده در صنایع مختلف بوده و از اکسیژن محلول در آب نیز برای زنده ماندن مصرف می کنند.
هر چه مواد آلی در پساب ها بیشتر باشد، به همان اندازه باکتری های بیشتری برای تجزیه آنها لازم خواهد بود. با افزایش باکتری ها به اکسیژن بیشتری بری زنده ماندن و رشد و تکثیر میکروارگانیسم ها نیاز خواهد بود. به عبارت دیگر می توان گفت BOD (biological oxygen demand) به میزان اکسیژن مورد نیاز برای رشد و تکثیر باکتری ها گفته میشود تا تصفیه بیولوژیکی به بهترین نحوه انجام شود. البته لازم به ذکر است که به این شاخص BOD5 نیز گفته میشود که به میزان اکسیژنی که باکتری ها برای 5 روز نیاز دارند تا مواد آلی را تجزیه کنند اشاره دارد.
مراحل تجزیه مواد آلی با BOD فاضلاب
با توجه به اینکه باکتری و میکروارگانیسم های مورد استفاده برای فرآیندهای بیولوژیکی هوازی می باشند، به همین دلیل نیاز به اکسیژن دارند. ورود اکسیژن به پساب ها نیتروژن، هیدروژن، گوگرد و کربن که در کنار اکسیژن موجود در فاضلاب به COHNS تبدیل میشوند را هدف قرار می دهد. در واقع اکسیژن با این ترکیب واکنش انجام داده و دی اکسید کربن، آب و NH3 تولید می کند. به این فرآیند اکسیداسیون گفته میشود. هر چه آلاینده ها در پساب ها بیشتر باشند، COHNS بیشتر بوده و BOD برای انجام فرآیند اکسیداسیون بیشتر خواهد بود.
در شرایطی که میزان اکسیژن مورد نیاز برای فرآیندهای بیولوژیکی تامین شود و اکسیژن مازاد گردد، باکتری ها تکثیر میشوند. در کنار تکثیر باکتری ها، سلول جدیدی به نام C5H7NO3 تولید میشود و به این مرحله اصطلاحا سنتز سلول گفته میشود. در آخرین گام، با تامین BOD به دلیل کمبود مواد آلی در پساب ها، باکتری ها شروع به خودخوری می کنند و در نهایت آب، دی اکسید کربن و NH3 تولید خواهد شد.
مقدار استاندارد BOD فاضلاب
همان طور که اشاره شد، میزان اکسیژن مورد نیاز برای حذف و تجزیه مواد آلی را با شاخص BOD نمایش می دهند. در پساب های مختلف نوع و مقدار مواد آلی متفاوت می باشد و بر همین اساس نیز مقدار اکسیژن مورد نیاز برای مصرف آنها توسط میکروارگانیسم ها با هم فرق خواهد داشت. بر اساس استانداردهای ارائه شده توسط سازمان حفاظت از محیط زیست، تمام پساب های صنعتی و بهداشتی قبل از ورود به طبیعت باید BOD را در سطح استاندارد کاهش دهند.
با توجه به میزان BOD پساب ها، روش های بیولوژیکی برای تصفیه متفاوت خواهد بود و در برخی از مواقع روش های ترکیبی نیز استفاده میشوند. به عنوان مثال، در فاضلاب بهداشتی و انسانی نسبت به فاضلاب های صنعتی BOD در سطح کمتری می باشد و با انجام فرآیندهای ساده بیولوژیکی می توان آنها را به طبیعت وارد کرد. این در حالیست که فاضلاب های کارخانه های تولید مواد الکلی و روغن سازی BOD بسیار بالایی داشته و باید فرآیندهای ترکیبی در بازه های زمانی طولانی برای کاهش آن انجام شود.
روش های اندازه گیری BOD
به دلیل اهمیت بسیار زیاد BOD در تعیین روش های مورد استفاده برای تصفیه بیولوژیکی، شیوه های مختلفی برای اندازه گیری این شاخص وجود دارد که برخی از آنها عبارتند از:
آزمایش وینکلر برای محاسبه BOD
روند انجام آزمایش در این روش به صورت زیر می باشد:
- برای تولید هیدرات منگنز، یدور پتاسیم با سولفات منگنز ترکیب میشود.
- مقدار کمی اسید سولفوریک به هیدروکسید منگنز حاصل از واکنش سولفات منگنز با آب اضافه میشود. پس از واکنش های انجام شده، ید تولید میشود.
- میزان ید بدست آمده را می توان به تیوسولفات سدیم اندازه گیری و در نهایت مقدار دقیق BOD قابل اندازه گیری خواهد بود.
آزمایش BOD فاضلاب با دستگاه
علاوه بر روش فوق، می توان مقدار دقیق اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی را با کمک دستگاه و تجهیزات حرفه ای نیز اندازه گیری کرد. نکته بسیار مهم اینکه، برای اندازه گیری دقیق به نمونه پساب که در دمای 10 تا 20 درجه سانتیگراد نگهداری میشود، اسید سولفوریک و نیتروسدیم نیز افزوده میشود. ورود این مواد به نمونه پساب باعث میشود از انجام هرگونه فرآیند بیولوژیکی جلوگیری شود.
