تقاضای اکسیژن شیمیایی یا COD پارامتری است که میزان اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی و مواد مغذی معدنی مانند آمونیاک یا نیترات موجود در فاضلاب را اندازه گیری می کند. اولین روش برای تعیین کمیت COD حدود 150 سال پیش توسعه یافت و شامل ثبت تغییرات رنگ محلول میکس شده پرمنگنات، در هنگام مخلوط شدن با نمونه های آب بود. با این حال، تنوع رنگ قابل توجهی بین نمونه های مخلوط شده با این محلول وجود داشت. استفاده از ماده دی کرومات برای نمونه های فاضلاب در سال 1949 آغاز شد و توسعه یافت. در پاسخ به این موضوع که COD در فاضلاب چیست باید گفت COD از طریق یک آزمایش شیمیایی اندازه گیری می شود که در آن یک نمونه فاضلاب با یک اکسید کننده شیمیایی قوی برای یک بازه زمانی مشخص و در دمای ثابت (معمولاً 2 ساعت در 150 درجه سانتیگراد ) مخلوط میشود.
متداول ترین اکسید کننده مورد استفاده دی کرومات پتاسیم است که در ترکیب با سولفوریک اسید استفاده می شود. توجه به این نکته مهم است که اکسید کنندگی شیمیایی در این آزمایشها، تنها مختص ترکیبات آلی یا معدنی نیست، از این رو هر دو منبع نیاز اکسیژن (بیوشیمیایی و شیمیایی) در سنجش COD اندازه گیری می شوند.
COD در فاضلاب چیست
COD مخفف عبارت Chemical Oxygen Demand و یک پارامتر قابل اندازه گیری است که معمولا در تصفیه فاضلاب و تجزیه و تحلیل محیطی برای تعیین کمیت آلاینده های آلی موجود در آب استفاده می شود. Cod تخمینی از مقدار کل ترکیبات آلی در فاضلاب ارائه می دهد که می توانند توسط عوامل شیمیایی قوی اکسید کننده، اکسید شوند.
به عبارت ساده تر، COD مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی در فاضلاب و تبدیل آن به دی اکسید کربن و آب را مشخص میکند. این پارامتر، یک شاخص مفید برای ارزیابی سطح کلی آلودگی در منابع آبی میباشد، زیرا شاخصی از غلظت مواد آلی است که به طور بالقوه می توانند اکسیژن را در طول تجزیه مصرف کنند.
مقادیر بالای cod در تصفیه فاضلاب می تواند نشان دهنده وجود آلاینده هایی مانند مواد شیمیایی صنعتی، فاضلاب کشاورزی و سایر آلاینده های آلی باشد. نظارت و کنترل سطوح COD در فرآیندهای تصفیه فاضلاب مهم است تا اطمینان حاصل شود که پساب تخلیه شده در محیط با استانداردهای محیط زیستی مطابقت دارد و برای آبزیان یا سلامت انسان مضر نیست.
COD اغلب با استفاده از تست‌های آزمایشگاهی استاندارد اندازه‌گیری میشود که شامل افزودن یک عامل اکسید کننده قوی به نمونه فاضلاب و سپس اندازه‌گیری میزان اکسیژن مصرفی در طول فرآیند اکسیداسیون است. نتایج معمولاً بر حسب واحد میلی گرم اکسیژن در لیتر فاضلاب (mg/L) یا میلی گرم اکسیژن در هر کیلوگرم فاضلاب (mg/kg) گزارش می شود.
برای خرید پکیج های تصفیه به صفحه پکیج تصفیه فاضلاب بهداشتی مراجعه نمایید.
مقدار cod در فاضلاب چیست ؟
مقدار COD در فاضلاب بسته به منابع آلودگی و نوع صنعت می‌تواند بسیار متفاوت باشد. در ادامه محدوده تقریبی از سطوح COD در انواع مختلف فاضلاب را معرفی میکنم:
1. فاضلاب بهداشتی
سطوح COD در فاضلاب بهداشتی تصفیه نشده می تواند بین 150 تا 600 میلی گرم در لیتر باشد. پس از تصفیه فیزیکی اولیه (حذف مواد جامد بزرگتر)، سطح COD ممکن است به حدود 100 تا 300 میلی گرم در لیتر کاهش یابد.
2. فاضلاب صنعتی
فاضلاب صنعتی به دلیل وجود ترکیبات آلی مختلف ناشی از فرآیندهای صنعتی می تواند مقادیر COD به طور قابل توجهی بالاتری داشته باشد. بسته به نوع صنعت، سطوح COD می تواند از چند صد تا چند هزار میلی گرم در لیتر متغیر باشد. در ادامه به مقادیر این پارامتر در برخی از صنایع پرکاربرد میپردازیم :
- صنایع غذایی: فاضلاب صنایع فرآوری مواد غذایی بسته به فرآیندهای خاص مورد استفاده، ممکن است دارای سطوح COD از 500 تا 2000 میلی گرم در لیتر یا بیشتر باشد.
- تولید مواد شیمیایی: مقادیر پارامتر COD در میان صنایع درگیر در تولید مواد شیمیایی، بسته به مواد شیمیایی تولید شده و مورد استفاده به طور گسترده ای متفاوت است. اما به طور کلی این میزان از چند صد تا چند هزار میلی گرم در لیتر متغیر است.
- صنعت نساجی: فاضلاب صنایع نساجی بسته به نوع رنگ ها، مواد شیمیایی و فرآیندهای مورد استفاده می تواند دارای سطوح COD از چند صد تا بیش از هزار میلی گرم در لیتر باشد.
- صنعت خمیر و کاغذ: مقادیر COD در فاضلاب کارخانه های خمیر و کاغذ بسته به فرآیند تولید کاغذ می تواند از چند صد تا بیش از هزار میلی گرم در لیتر متغیر باشد.
توجه به این نکته مهم است که محدوده مقادیر ارائه شده، کلی هستند و سطوح COD واقعی می‌تواند به طور قابل توجهی بر اساس شرایط خاص هر منبع تولید کننده فاضلاب متفاوت باشد.
اگر به دنبال تهیه پکیج تصفیه صنعتی هستید حتما از صفحه پکیج تصفیه فاضلاب صنعتی دیدن کنید.
دلایل اهمیت اندازه گیری cod در فاضلاب چیست ؟
نظارت و مدیریت بر سطوح COD برای اطمینان از تصفیه موثر فاضلاب و رعایت مقررات زیست محیطی به منظور جلوگیری از آلودگی آب و حفاظت از اکوسیستم های آبی بسیار مهم است.
اهمیت اندازه گیری cod در تصفیه فاضلاب شامل موارد زیر است :
- ارزیابی میزان آلودگی: اندازه گیری COD تخمین عددی از آلاینده های آلی موجود در فاضلاب را ارائه می دهد. این شاخص، به ارزیابی سطح آلودگی و تأثیر بالقوه آن بر منابع آبی دریافت کننده فاضلاب کمک می کند.
- کارایی تصفیه فاضلاب: نظارت بر مقادیر پارامتر COD قبل و بعد از فرآیندهای تصفیه فاضلاب، به اپراتورها اجازه می دهد تا اثربخشی روش های تصفیه را بسنجند. کاهش COD نشان دهنده حذف موفقیت آمیز آلاینده های آلی است.
- تطابق با مقررات: بسیاری از مقررات زیست محیطی و استانداردهای تخلیه فاضلاب، محدودیت هایی را برای مقادیر COD در پساب هایی که می توانند در منابع پذیرنده همچون چاه، آب های سطحی یا دریاها تخلیه شوند تعیین می کنند. نظارت منظم بر این مقادیر، رعایت این مقررات را تضمین می کند.
- تاثیر زیست محیطی: مقادیر بالای COD در فاضلاب های تخلیه شده در طبیعت، می تواند باعث کاهش اکسیژن در آب های پذیرنده شود و این کاهش سطح اکسیژن منجر به اثرات نامطلوب بر روی آبزیان و اختلال در اکوسیستم آن ها می شود.
- بهداشت عمومی: تصفیه ناکافی فاضلاب و تخلیه آن با مقادیر COD بالا می تواند منجر به انتقال پاتوژن ها و سایر مواد مضر به منابع پذیرنده شود که به طور بالقوه در صورت آلوده شدن منابع آبی سلامت عمومی را به خطر می اندازد.
- استفاده مجدد از آب: در مواردی که فاضلاب تصفیه شده برای اهداف غیر شرب مانند آبیاری، فرآیندهای صنعتی یا تغذیه مصنوعی آب های زیرزمینی بازیافت می شود، دانستن مقادیر COD برای اطمینان از کیفیت پساب تصفیه شده ضروری است.
- بهینه سازی فرآیندهای صنعتی: صنایع می توانند با اندازه گیری COD و آگاهی از میزان آن در پساب خود، برای بهینه سازی فرآیندهای خود و کاهش تولید آلاینده ها استفاده کنند که منجر به صرفه جویی در هزینه ها و اقدامات زیست محیطی بهتر می شود.
- ارزیابی خطر: سطوح بالای COD می تواند نشان دهنده وجود آلاینده های سمی یا سخت تجزیه شونده در فاضلاب باشد که موجب بررسی های بیشتر و اجرای تصفیه پیشرفته تر میگردد.
به طور کلی، اندازه گیری COD به عنوان یک ابزار حیاتی برای مدیریت کیفیت پساب ها، حفاظت از اکوسیستم، حفاظت از سلامت عمومی و حفظ تعادل پایدار بین فعالیت های صنعتی و حفظ محیط زیست عمل می کند.
برای آشنایی با تعریف bod به مقاله BOD فاضلاب چیست مراجعه کنید.
روش آزمایش و اندازه گیری cod در فاضلاب چیست ؟
روش های مختلفی برای اندازه گیریCOD در فاضلاب وجود دارد که هر کدام مزایا و محدودیت های خود را دارند. به طور خلاصه، برخی از روش های رایج عبارتند از:
1. Open Reflux Method (روش استاندارد)
این یکی از پرکاربردترین روش ها برای تعیین COD است.
2. Closed Reflux Method (روش تیتریمتری)
مشابه روش Open Reflux اما در ظرف بسته انجام می شود.
3. روش های رنگ سنجی
در این روش ها از واکنش ترکیبات آلی با معرف های خاص برای ایجاد تغییر رنگ استفاده می شود.
4. روش هضم اشعه ماوراء بنفش (UV)
در این روش نمونه در حضور عامل اکسید کننده تحت تابش اشعه UV قرار میگیرد.
5. روش احتراق در دمای بالا
نمونه در دمای بالا در مجاورت اکسیژن سوزانده می شود.
6. روش های اسپکتروفتومتری
این روش ها میزان جذب یا فلورسانس نمونه را قبل و بعد از هضم اندازه گیری می کنند.
توجه به این نکته ضروری است که اگرچه این روش ها معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند، مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند. برخی از روش ها ممکن است به تجهیزات تخصصی نیاز داشته باشند، زمان بر باشند یا برای همه انواع نمونه ها مناسب نباشند. انتخاب روش به عواملی مانند منابع موجود، نوع فاضلاب مورد تجزیه و تحلیل و میزان دقت مورد نظر بستگی دارد.
برای یادگیری روش محاسبه کردن حجم فاضلاب به صفحه محاسبه حجم فاضلاب مراجعه کنید.
فرق بین bod و cod چیست؟
BOD (تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی) و COD (تقاضای اکسیژن شیمیایی) دو پارامتر مختلف هستند که برای ارزیابی محتوای آلی و سطح آلودگی فاضلاب استفاده می شوند. در حالی که هر دو این پارامترها، شاخص میزان مواد آلی موجود هستند، جنبه‌های مختلف آلودگی را اندازه‌گیری می‌کنند و کاربردهای متفاوتی دارند.
BOD مقدار اکسیژن مصرف شده توسط میکروارگانیسم ها را هنگام تجزیه مواد آلی در فاضلاب از طریق فرآیندهای بیولوژیکی اندازه گیری می کند. مقادیر بالای BOD نشان‌دهنده وجود مواد آلی زیست تخریب‌پذیر است که می‌تواند اکسیژن محلول را در آب‌ها کاهش دهد و به طور بالقوه به زندگی آبزیان آسیب برساند.
این پارامتر میزان اکسیژن مورد نیاز برای باکتری های هوازی (وابسته به اکسیژن) برای تجزیه مواد آلی موجود در فاضلاب را در یک دوره انکوباسیون خاص (معمولاً 5 روز)، تحت شرایط آزمایشگاهی کنترل شده اندازه گیری میکند. آزمایش BOD زمان بر است و به شرایط آزمایشگاهی خاصی نیاز دارد.
COD مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون شیمیایی تمام مواد آلی و معدنی موجود در فاضلاب، از جمله مواد آلی زیست تخریب پذیر و غیر زیست تخریب پذیر را اندازه گیری می کند. این آزمایش، تخمین سریع تری از کل بار آلی در فاضلاب ارائه می دهد، زیرا شامل ترکیبات زیست تخریب پذیر و غیرقابل تجزیه زیستی است. تست COD شامل استفاده از عوامل اکسید کننده قوی شیمیایی برای تسریع فرآیند اکسیداسیون است که آن را به روشی سریعتر در مقایسه با تست BOD تبدیل می کند. این آزمایش اغلب زمانی استفاده می شود که نتایج فوری برای کنترل فرآیند و انطباق با مقررات مورد نیاز باشد.
برای آشنایی با مفهوم SRT به صفحه srt در فاضلاب مراجعه نمایید.
سخن پایانی
در این مقاله توضیح دادیم که cod در فاضلاب چیست. پارامتر BOD بر زیست تخریب پذیری مواد آلی و تأثیر بالقوه آن بر سطوح اکسیژن در محیط های آبی تمرکز دارد، در حالی که پارامتر COD، ارزیابی گسترده تری از مواد آلی زیست تخریب پذیر و غیرقابل تجزیه در آب ارائه می دهد. هر دو اندازه گیری BOD و COD ابزارهای ارزشمندی برای مدیریت فاضلاب هستند، اما اهداف مختلفی را دنبال می کنند و هر کدام نشانگر ویژگی های متفاوتی از کیفیت فاضلاب هستند. شناخت این پارامترها و آگاهی از نحوه به کارگیری صحیح اطلاعات کیفی فاضلاب، در نهایت موجب ارائه فرایندهای تصفیه موثرتر، کم هزینه تر و کاراتر و در نتیجه بهداشت و سلامت پایدار تر برای جامعه و محیط زیست میگردد.
