BOD₅/COD ko'rsatkichlarining batafsil tushuntirishlari

Oqava suvlarni tozalash sanoatida "oqava suvlarning biologik parchalanishi" asosiy mavzu bo'lib, jarayonni loyihalash, ishlatish va ishga tushirish yoki muammolarni bartaraf etishda oldini olish mumkin emas. Qaysi tozalash jarayonini tanlashni to'g'ridan-to'g'ri aniqlaydi, tushirish standartlari bajarilishi mumkinmi va hatto butun oqava suvlarni tozalash tizimining operatsion xarajatlari va barqarorligiga ta'sir qiladi.

Oqava suvlarning biologik parchalanishini baholash uchun eng koʻp qoʻllaniladigan va intuitiv koʻrsatkich BOD₅/COD nisbati-sanoatning amalda “oltin standarti” hisoblanadi: qachon BOD₅/COD > 0,3 boʻlsa, oqava suv osongina biologik parchalanadi; 0,2 dan 0,3 gacha, oqava suvlar biologik parchalanadi; va < 0,2 bo'lsa, oqava suvning biologik parchalanishi qiyin.

Bu oddiy ko'rinadigan qiymatlar to'plami oqava suvlarni tozalashning asosiy mantiqini yashiradi. Bugun biz ushbu asosiy ko'rsatkichni oddiy tilda, ta'rif va talqindan tortib, amaliy qo'llash, ta'sir etuvchi omillar va sinov choralarigacha tushuntiramiz. Amaliy ma'lumotlar bilan to'la, yangi texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlar uchun tezda ishga kirishish oson va hatto tajribali mutaxassislar ham o'z bilimlaridagi bo'shliqlarni to'ldirishlari mumkin.

BOD₅/COD ahamiyatini tushunish uchun avvalo ikkita asosiy koʻrsatkichning maʼnosini aniqlab olishimiz kerak{0}}ular oqava suvdagi ifloslantiruvchi moddalarni oʻlchash uchun ikkita “meʼyor” kabi ishlaydi, faqat turli burchaklardan oʻlchanadi.

1. COD: "Oqibatdagi barcha ifloslantiruvchi moddalarning umumiy miqdori"

COD "Kimyoviy kislorodga bo'lgan talab" degan ma'noni anglatadi, bu oqava suvdagi barcha oksidlanadigan ifloslantiruvchi moddalar (shu jumladan organik va noorganik moddalar) kuchli oksidlovchi (odatda kaliy bixromat) yordamida oksidlanganda iste'mol qilinadigan kislorod miqdorini bildiradi. Birligi mg/l.

Oddiy qilib aytganda, COD ushbu ifloslantiruvchi moddalar mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkinligidan qat'i nazar, "oqava suvdagi barcha oksidlanadigan ifloslantiruvchi moddalar yig'indisini" o'lchaydi. Uning xarakteristikalari tez aniqlash va barqaror ma'lumotlarni o'z ichiga oladi, bu ifloslanish darajasini tezda baholash uchun oqava suvlarni tozalashda eng ko'p ishlatiladigan "tezkor aniqlash ko'rsatkichi" ga aylanadi.

Masalan, sanoat chiqindi suvlaridagi og'ir metallar va zaharli organik moddalar, maishiy kanalizatsiyadagi kraxmal va yog'lar kuchli oksidlovchilar ta'sirida oksidlanishi mumkin va ular COD qiymatiga kiritiladi. Shuning uchun, COD faqat "ifloslanish qanchalik jiddiyligini" aks ettiradi, lekin "bu ifloslantiruvchi moddalarni mikroorganizmlar tomonidan davolash mumkinmi" emas.

2. BOD₅: Mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin bo'lgan oqava suvdagi ifloslantiruvchi moddalar miqdori

BOD₅ biokimyoviy kislorodga bo'lgan talab (BOD) degan ma'noni anglatadi, bu organik moddalar parchalanishi va metabolizatsiyasi natijasida aerob sharoitda besh kun davomida oqava suvda mikroorganizmlar tomonidan iste'mol qilinadigan kislorod miqdorini bildiradi. Birlik ham mg/l.

CODdan farqli o'laroq, BOD₅ faqat "mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin bo'lgan organik moddalar"-ya'ni mikroorganizmlar "iste'mol qilishi" mumkin bo'lgan ifloslantiruvchi moddalarni o'lchaydi. Oqava suvlarni tozalashning yadrosi ifloslantiruvchi moddalarni zararsiz suv va karbonat angidridga aylantirish uchun mikroorganizmlarning metabolik faolligiga tayanganligi sababli, BOD₅ "oqava suvlarning biologik parchalanishi" ning asosiy ko'rsatkichidir.

Bu erda ikkita tafsilot muhim: Birinchidan, "besh kun"-organik moddalarning mikrobial parchalanishi vaqt talab qiladiganligi sababli, sanoat konsensusiga ko'ra, ishlayotgan mikroorganizmlarning haqiqiy metabolizm tezligini yaxshiroq aks ettiruvchi standart sinov muddati sifatida besh kundan foydalanish kerak; ikkinchidan, "aerobik sharoitlar"-bu umumiy aerobik davolash jarayonlariga mos keladi (masalan, AO va MBR). Anaerobik davolash uchun ko'rsatkichlar farq qiladi, ammo BOD₅ asosiy ma'lumotnoma bo'lib qoladi.

BOD₅/COD nisbati asosan “oqava suvdagi mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin bo‘lgan organik moddalar” ning “oqava suvdagi barcha oksidlanadigan ifloslantiruvchi moddalarga” nisbatini ifodalaydi. Yuqori nisbat oqava suvdagi ifloslantiruvchi moddalarning mikroorganizmlar tomonidan osonroq "iste'mol qilinishini" ko'rsatadi, natijada biologik parchalanish yaxshilanadi; pastroq nisbat oqava suvdagi ko'proq ifloslantiruvchi moddalarning mikroorganizmlar uchun parchalanishi qiyin ekanligini ko'rsatadi, natijada biologik parchalanish yomonlashadi.

Keling, hamma uchun tushunarli bo'lishi uchun amaliy operatsion stsenariylar bilan birgalikda uchta keng tarqalgan sanoat diapazonining talqinini yanada aniqlaymiz:

1. BOD₅/COD > 0,3: Oson biologik parchalanadigan, biologik tozalash afzaldir

Bu nisbat 0,3 dan katta bo'lsa, bu oqava suvdagi ifloslantiruvchi moddalarning 30% dan ortig'i mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkinligini anglatadi, bu yaxshi biologik parchalanish qobiliyatini ko'rsatadi. Bunday holda, biologik tozalash jarayonlari (masalan, faol loy, biofilm, A²O, MBR va boshqalar) afzallik beriladi, bu esa operatsion xarajatlarni kamaytirish bilan birga tozalash samaradorligini ta'minlaydi.

Umumiy misollarga quyidagilar kiradi: maishiy kanalizatsiya (BOD₅/COD odatda 0,4 dan 0,6 gacha) va oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash oqava suvlari (masalan, qassobxona oqava suvlari va soya mahsuloti oqava suvlari, bunda nisbat 0,5 dan oshishi mumkin). Ushbu turdagi oqava suvlar murakkab dastlabki tozalashni talab qilmaydi va to'g'ridan-to'g'ri biologik tozalash tankiga kirishi mumkin. Mikroorganizmlar ifloslantiruvchi moddalarni samarali parchalashi mumkin va oqava suvlar COD va BOD₅ tushirish standartlariga osongina javob beradi.

Foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishning asosiy nuqtalari: Ushbu turdagi oqava suvlarni ishlatishning asosi mikrob faolligini ta'minlash uchun biologik tozalash idishidagi DO (erigan kislorod), MLSS (metanol{0}}aralashtirilgan qattiq moddalar) va F/M (loyni yuklash) kabi parametrlarni nazorat qilishdan iborat. Bu ko'p miqdorda qo'shimcha kimyoviy vositalarga bo'lgan ehtiyojni yo'q qiladi, natijada operatsion xarajatlar kamayadi.

2. 0.2 BOD₅/COD dan kam yoki unga teng 0,3 dan kam yoki teng: Biologik parchalanadi, yaxshilangan dastlabki ishlov berishni talab qiladi

Bu diapazondagi oqava suvlar oʻrtacha biologik parchalanish xususiyatiga ega, yaʼni ifloslantiruvchi moddalarning 20% ​​dan 30% gacha mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin, lekin koʻp miqdorda oʻzgarmas ifloslantiruvchi moddalar (masalan, ayrim sanoat oqava suvlarida yuqori{2}}molekulyar{3}}ogʻirlikdagi organik moddalar) saqlanib qoladi. Ushbu turdagi oqava suvlarni to'g'ridan-to'g'ri biologik tozalash tankiga kiritish mumkin emas, aks holda bu ortiqcha mikrobial yukga, tozalash samaradorligining pasayishiga va hatto loyning ko'payishi va ortiqcha oqava suv standartlari kabi muammolarga olib keladi.

Umumiy misollar: bo'yash va chop etish oqava suvlari, qog'oz ishlab chiqarishning o'rta{0}}bosqichli oqava suvlari va ba'zi kimyoviy oqava suvlar. Ushbu turdagi chiqindi suvlar biologik tozalash tizimiga kirishdan oldin, BOD₅/COD nisbatini oshirib, qayta tiklanmaydigan organik moddalarni biologik parchalanadigan organik moddalarga aylantirish uchun yaxshilangan dastlabki tozalashni talab qiladi.

Oldindan ishlov berishning umumiy usullari quyidagilardan iborat: ilg'or oksidlanish (masalan, Fenton oksidlanishi va ozon oksidlanishi), gidroliz kislotasi (BOD₅ miqdorini oshirish uchun katta organik molekulalarni kichik organik kislotalarga parchalash) va koagulyatsion cho'kindilanish (ba'zi rekalsitant to'xtatilgan qattiq moddalarni olib tashlash). Oldindan ishlov berishdan so'ng, nisbat odatda biologik tozalash talablariga javob beradigan 0,3 dan yuqori bo'lishi mumkin.

Foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishning asosiy nuqtalari: Oldindan ishlov berish bosqichini nazorat qilish juda muhimdir. Masalan, Fenton oksidlanish reagentining dozasi va gidrolizning kislotalanishini ushlab turish vaqti nisbatni yaxshilash ta'siriga ta'sir qiladi. Biologik tozalash bosqichida mikroorganizmlar ifloslantiruvchi moddalarni samarali metabollashini ta'minlash uchun loy yoshi va uglerod manbasi dozasini mos ravishda sozlash kerak.

3. BOD₅/COD < 0,2: Biokimyoviy davolash samaradorligi past.

Bu nisbat 0,2 dan kam bo'lsa, oqava suvdagi ifloslantiruvchi moddalarning 20% ​​dan kamrog'i mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkinligini ko'rsatadi; ko'pchilik rekalsitant moddalardir (masalan, og'ir metallar, zaharli organik moddalar va yuqori molekulyar birikmalar). Ushbu turdagi oqava suvlarni biokimyoviy tozalashga majburlash nafaqat tozalash samaradorligining juda pastligiga olib keladi, balki zaharli moddalar bilan mikrobial faollikni inhibe qilish natijasida biokimyoviy tizimning buzilishiga olib keladi, natijada oqava suv standartlarga javob bermaydi.

Umumiy misollarga quyidagilar kiradi: kimyoviy oqava suvlar (masalan, pestitsidlar va farmatsevtika oqava suvlari), elektrokaplama oqava suvlari va yuqori-konsentratsiyali organik oqava suvlar (uzoq muddatli degradatsiyadan keyin). Ushbu turdagi oqava suvlarni tozalashning asosiy printsipi "biokimyoviy tozalash bilan to'ldirilgan asosiy yondashuv sifatida fizik va kimyoviy tozalash" yoki hatto biokimyoviy tozalashdir.

Umumiy davolash usullari quyidagilardan iborat: fizik adsorbsiya (masalan, faollashtirilgan uglerod adsorbsiyasi), kimyoviy yog'ingarchilik, ilg'or oksidlanish va membranani ajratish (masalan, ultrafiltratsiya va teskari osmos), ular mikrobial metabolizmga tayanmasdan, ifloslantiruvchi moddalarni fizik yoki kimyoviy vositalar orqali bevosita olib tashlaydi. Agar biologik tozalash haqiqatan ham zarur bo'lsa, BOD₅/COD nisbatini 0,2 dan yuqoriga ko'tarish uchun birinchi navbatda ilg'or dastlabki davolashni amalga oshirish kerak. Davolash samaradorligini ta'minlash uchun bir vaqtning o'zida toksik{2}}chidamli mikroorganizmlar qo'shilishi va asta-sekin moslashishi kerak.

Asosiy operatsion nuqtalar: Oldindan tozalash bosqichining tozalash samaradorligini nazorat qilishga, oqava suvdagi toksik moddalarning biologik tizimga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun ularning tarkibini kuzatishga e'tibor qaratish. Agar biologik yordam vositalaridan foydalanilsa, mikrobial zaharlanishni oldini olish uchun yuk, harorat va pH kabi parametrlarni qat'iy nazorat qilish kerak.

Ko'pgina ekspluatatsiya va texnik xizmat ko'rsatish xodimlari bir xil oqava suv partiyasining BOD₅/COD nisbati turli vaqtlarda o'zgarib turishi, ba'zan esa sezilarli darajada o'zgarib turishi muammosiga duch kelishadi. Buning sababi, nisbatga bir nechta omillar ta'sir qiladi. Ushbu omillarni tushunish biologik parchalanishni aniq aniqlash va noto'g'ri xulosalardan qochish uchun juda muhimdir.

1. Oqava suv sifatining o'zi (eng hal qiluvchi omil)

Oqava suvlardagi organik moddalarning turlari to'g'ridan-to'g'ri nisbatni aniqlaydi: biologik oson parchalanadigan organik moddalar (qandlar, oqsillar va yog'lar kabi) qanchalik ko'p bo'lsa, BOD₅ qanchalik yuqori bo'lsa va nisbat shunchalik katta bo'ladi; turg'un organik moddalar (masalan, aromatik birikmalar, og'ir metallar va organik erituvchilar) miqdori qanchalik ko'p bo'lsa, COD shunchalik yuqori bo'ladi, lekin BOD₅ unchalik o'zgarmaydi, natijada bu nisbat kichikroq bo'ladi.

Misol uchun, maishiy chiqindi suvlar ko'proq bioparchalanadigan organik moddalarni o'z ichiga oladi, bu esa yuqori nisbatga olib keladi; kimyoviy chiqindi suvlar esa ko'proq turg'un organik moddalarni o'z ichiga oladi, bu esa kamroq nisbatga olib keladi. Bundan tashqari, oqava suvdagi pH va harorat ham mikrobial faollikka ta'sir qiladi, bu BOD₅ test natijalariga bilvosita ta'sir qiladi va shuning uchun nisbat.

2. Aniqlash xatolari (osonlik bilan ko'rib chiqilmaydi)

BOD₅ ham, CODni aniqlash jarayonlari ham qattiq ishlash tartiblariga ega. Har qanday bosqichda noto'g'ri ishlash nisbatga ta'sir qiladigan aniqlash xatolariga olib kelishi mumkin.

Masalan, COD testida oksidlovchi dozasining etarli emasligi yoki isitish vaqtining etarli emasligi COD qiymatining pasayishiga olib keladi, bu esa yuqori nisbatga olib keladi. Xuddi shunday, BOD₅ testida suv namunasini noto'g'ri suyultirish yoki madaniyat haroratining 20 ° ± 1 ° ga og'ishi noto'g'ri BOD₅ qiymatlarini keltirib chiqaradi, bu nisbat talqiniga ta'sir qiladi.

Tavsiya: Sinov paytida milliy standartlarga qat'iy rioya qiling, sinov asboblarini muntazam ravishda kalibrlang va ma'lumotlar barqarorligini ta'minlash uchun parallel namunaviy sinovlarni o'tkazing. Sinov xatolari tufayli jarayonni tanlash yoki operatsion sozlashda xatolardan saqlaning.

3. Chiqindilarni saqlash muddati va oldindan tozalash

Oqova suvni quvur tarmoqlarida yoki tenglashtiruvchi rezervuarlarda haddan tashqari ushlab turish vaqti ba'zi organik moddalarning mikroorganizmlar tomonidan muddatidan oldin parchalanishiga olib keladi, bu esa BOD₅ miqdorining pasayishiga va nisbatning pasayishiga olib keladi. Aksincha, ushlab turish vaqtining etarli emasligi organik moddalarning to'liq parchalanishiga, yuqori BOD₅ tarkibiga va yuqori nisbatga olib keladi.

Bundan tashqari, dastlabki ishlov berish jarayonlari ham nisbatga ta'sir qiladi: masalan, gidroliz kislotasi bilan oldindan ishlov berish BOD₅ miqdorini oshiradi, bu esa nisbatning oshishiga olib keladi; koagulyatsiya va cho'kma bilan oldindan ishlov berish ba'zi organik moddalarni olib tashlaydi va agar olib tashlangan organik moddalar oson parchalanadigan bo'lsa, bu BOD₅ ning pasayishiga va past nisbatga olib keladi.

4. Toksik va xavfli moddalarning ta'siri

Agar oqava suv tarkibida og'ir metallar, bakteritsidlar va fenollar kabi zaharli moddalar bo'lsa, u mikroblarning faolligini inhibe qiladi, natijada BOD₅ ko'rsatkichi past bo'ladi (chunki mikroorganizmlar organik moddalarni to'g'ri parchalay olmaydi), ammo COD ko'rsatkichi ta'sir qilmaydi, shuning uchun nisbat pastroq bo'ladi.

Bunday holda, past nisbat, albatta, yomon biologik parchalanishni ko'rsatmaydi, aksincha, toksik moddalar mikroorganizmlarni inhibe qiladi. Bunday hollarda, biologik parchalanishni aniq aniqlash uchun nisbatni sinab ko'rishdan oldin toksik moddalarni birinchi navbatda olib tashlash kerak.

BOD₅/COD nisbatining ma’nosi va ta’sir etuvchi omillarini tushunish muhim, lekin undan ham muhimi, amaliy ishda-yangi oqava suvni tozalash inshootining texnologik dizayni bo‘ladimi yoki mavjud qurilmani ishga tushirish bo‘ladimi, bu ko‘rsatkichdan qanday foydalanishni o‘rganish muhim rol o‘ynaydi.

1. Jarayonni loyihalash bosqichi: Asosiy davolash jarayonini aniqlash

Yangi oqava suvlarni tozalash inshootini qurishda birinchi qadam chiqindi suvning BOD₅/COD nisbatini tekshirishdan iborat. Nisbatga asoslanib, tegishli davolash jarayonini tanlang:

- Nisbat > 0,3: A²O, MBR, SBR va boshqalar kabi biologik tozalash jarayonlariga ustuvor ahamiyat berish, murakkab dastlabki tozalash zaruriyatini bartaraf etish va investitsiya xarajatlarini kamaytirish;

- 0.2 Nisbatdan kichik yoki teng 0,3 dan kichik yoki teng: “oldindan davolash + biologik tozalash” kombinatsiyasidan foydalaning. Oldindan ishlov berish variantlari biologik tizimga kirishdan oldin biologik parchalanishni yaxshilash uchun gidroliz kislotasi, ilg'or oksidlanish va boshqalarni o'z ichiga oladi;

- Nisbatan < 0,2: Asosan, zarur boʻlganda (mikroorganizmlarni chuqur iqlimlashtirishni talab qiladigan) biologik tozalash bilan toʻldirilgan kengaytirilgan oksidlanish, membranani ajratish, faollashtirilgan uglerod adsorbsiyasi va boshqalar kabi fizik-kimyoviy tozalashdan foydalaning.

2. Operatsion sozlash bosqichi: jarayon parametrlarini optimallashtirish va operatsion muammolarni hal qilish

Mavjud chiqindi suv tozalash inshootlari uchun BOD₅/COD nisbati operatsion sozlashlar uchun "ob-havo ko'rsatkichi" hisoblanadi. Umumiy dastur stsenariylari quyidagilar:

(1) Effluent COD exceeds the standard, but the ratio is normal (>0.3): Bu biologik tizimning g'ayritabiiy ishlashini ko'rsatadi, ehtimol DO ning etarli emasligi, loyning qarishi yoki ortiqcha yuk tufayli. Mikrob faolligini tiklash uchun aeratsiya hajmi, loyni chiqarish hajmi va qaytish nisbati kabi parametrlarni sozlash kerak.

(2) Chiqindilarning COD standartdan oshadi, lekin nisbati past (<0.3): This indicates excessive recalcitrant pollutants in the wastewater. Pretreatment needs to be strengthened to increase the ratio, or the dosage of chemical agents needs to be increased to assist in removing recalcitrant pollutants.

(3) Nisbatan keskin pasayish: toksik yoki zararli moddalar kirib yoki yo'qligini, aniqlashda xatolar bor-yo'qligini yoki chiqindi suvni ushlab turish muddati juda uzunligini tekshirib ko'ring. O'z vaqtida qarshi choralar ko'ring (masalan, suv oqimini to'xtatish, suvni almashtirish yoki dastlabki tozalashni kuchaytirish).

(4) Nisbatning haddan tashqari o'zgarishi: Tenglashtiruvchi idishning ishlashini optimallashtirish, ushlab turish vaqtini uzaytirish, suv sifatini bir xillashtirish va nisbat o'zgarishiga olib keladigan suv sifati zarbalarining oldini olish, shu bilan biologik tizimning barqarorligiga ta'sir qilish. 3. Muammolarni bartaraf etish bosqichi: ildiz sababini tezda aniqlash

Oqava suvni tozalash tizimi ishlamay qolganda (masalan, loyning ko'payishi, ortiqcha oqava suv standartlari), BOD₅/COD nisbatini tekshirish muammolarni bartaraf etish doirasini tezda qisqartirishi mumkin:

- Oddiy nisbat, lekin loyning ko'payishi: Bu, ehtimol, biologik parchalanish muammosi emas, balki biokimyoviy parametrlarni noto'g'ri nazorat qilish (masalan, etarli emas DO, haddan tashqari yuqori F/M nisbati) bilan bog'liq;

- Kam nisbat va yomon mikrobial faollik: Bu, ehtimol, zaharli moddalar yoki haddan tashqari koʻp miqdorda oʻzgarmas ifloslantiruvchi moddalar taʼsirida inhibe qilinishi bilan bogʻliq boʻlib, taʼsir etuvchi suv sifatini chuqur oʻrganish va kuchaytirilgan dastlabki tozalashni talab qiladi.

1. Asosiy mantiq: BOD₅/COD nisbati "mikroorganizmlar tomonidan parchalanishi mumkin bo'lgan ifloslantiruvchi moddalar" va "umumiy ifloslantiruvchi moddalar" nisbati. Bu nisbat qanchalik yuqori bo'lsa, biologik parchalanish shunchalik yaxshi bo'ladi.

2. Standard Range: >0,3: Oson biologik parchalanadigan (birinchi navbatda biokimyoviy); 0,2 ~ 0,3: Biologik parchalanadigan (oldindan ishlov berish + biokimyoviy);<0.2: Difficult to biodegrade (primarily physicochemical).

3. Amaliy dastur: dizayn va jarayonni tanlash uchun nisbatdan foydalaning; operatsiya va parametrlarni sozlash uchun nisbatdan foydalaning; nosozliklarni bartaraf etish va ildiz sabablarini tahlil qilish uchun nisbatdan foydalaning.

Chiqindilarni tozalash va texnik xizmat ko'rsatish bo'yicha xodimlar uchun BOD₅/COD nisbati oddiy raqamli qiymat emas, balki bizning ishimizni boshqaradigan "asosiy vosita" hisoblanadi. Uni talqin qilish va qo‘llash stsenariylarini o‘zlashtirish jarayonning ishlashini yanada aniqroq nazorat qilish, tozalash xarajatlarini kamaytirish va oqava suvlarning standartlarga mos kelishini ta’minlash imkonini beradi.

Va nihoyat, eslatma: Amalda, faqat BOD₅/COD nisbatiga tayanib bo'lmaydi. Bundan tashqari, eng oqilona jarayonni tanlash va operatsion sozlashlarni amalga oshirish uchun oqava suvning pH, harorat va zaharli moddalar tarkibi kabi omillarni hisobga olish kerak.