BOD، COD، TOD و TOC

مواد آلی یکی از آلاینده های اصلی آب است، بنابراین دانستن محتوای مواد آلی در هر زمان بسیار مهم است. با این حال، مواد آلی در آب را نمی توان به طور مستقیم اندازه گیری کرد. روش های دیگری مانند اکسید کردن مواد آلی در آب، محاسبه میزان اکسیژن مصرفی در کل و سپس محاسبه محتوای مواد آلی در آب به صورت معکوس مورد نیاز است.

اگر از میکروارگانیسم‌ها برای اکسیداسیون استفاده شود، اکسیژن مصرفی اندازه‌گیری شده، BOD اکسیژن بیولوژیکی نامیده می‌شود.

اگر از اکسیداسیون شیمیایی استفاده شود، مصرف اکسیژن اندازه‌گیری شده، COD تقاضای اکسیژن شیمیایی نامیده می‌شود.

اگر از احتراق در دمای بالا استفاده شود، مصرف اکسیژن اندازه‌گیری شده، نیاز اکسیژن کل TOD نامیده می‌شود.

اینها چندین شاخص رایج در استانداردهای مختلف برای تصفیه آب هستند.

علاوه بر قضاوت در مورد مصرف اکسیژن، روش دیگری برای تفکر مستقیم وجود دارد. از آنجایی که تعریف ماده آلی ترکیبات حاوی کربن است، مقدار کل مواد آلی را می توان با اندازه گیری محتوای کربن اندازه گیری کرد.

از طریق احتراق، این کربن ها دی اکسید کربن تولید می کنند. میزان کربن را می توان با اندازه گیری تولید دی اکسید کربن محاسبه کرد. این TOC کربن آلی کل نامیده می شود که می تواند به طور غیر مستقیم محتوای مواد آلی در آب را نیز نشان دهد.

اگرچه BOD، COD، TOD و TOC همگی می توانند به طور غیرمستقیم محتوای مواد آلی در آب را نشان دهند، روش های مختلف اندازه گیری محدودیت های مربوطه را تعیین می کنند.

BOD: به طور کلی، زمان اندازه گیری حداقل 5 روز طول می کشد. اگر آب حاوی مواد سمی باشد، میکروارگانیسم های موجود در آب مسموم می شوند که تاثیر زیادی در نتایج آزمایش خواهد داشت.

COD: معرف های مورد استفاده عبارتند از دی کرومات پتاسیم و پرمنگنات پتاسیم. ابتدا فاضلاب باید از قبل تصفیه شود. هدف قرار گرفتن افراد برای استفاده از حذف کننده های COD آسان است و در نتیجه نتایج آزمایش نادرست است. علاوه بر این، کرومیک اسید یک ماده سمی است و باعث آلودگی ثانویه خواهد شد.

TOD: فرآیند اندازه گیری تقریباً تمام مواد آلی را بطور تصادفی اکسید می کند، اما اکسیژن با هیدروژن، نیتروژن، فسفر و گوگرد نیز واکنش می دهد. اگر تعداد بیشتری از این اجزا در نمونه آب وجود داشته باشد، نتایج اندازه گیری شده قطعا نادرست خواهد بود.

TOC: برای اندازه گیری، لازم است ابتدا از اسید سولفوریک رقیق برای حذف کربن معدنی در نمونه آب استفاده شود، سپس آن را در جریان اکسیژن با دمای بالا بسوزانیم و در نهایت محتوای دی اکسید کربن را از طریق آشکارساز مادون قرمز/ آشکارساز هدایت حرارتی تشخیص دهیم. با این حال، این فرآیند به ابزار بسیار دقیقی نیاز دارد. اگر دقت ابزار کافی نباشد، احتمال وقوع خطا وجود دارد.

چرا از BOD و COD به عنوان شاخص پساب استفاده کنیم؟

از نظر تئوری، استفاده از TOC برای نشان دادن محتوای مواد آلی در فاضلاب دقیق ترین است، اما در حال حاضر اکثر کشورهای جهان از BOD و COD استفاده می کنند. این به این دلیل است که وقتی استانداردها چندین دهه پیش مشخص شد، سطح فنی هر کشور محدود بود و تست TOC نمی توانست رایج شود. اگرچه اکنون می توان به سطح فنی بیشتر کشورها دست یافت، اما BOD و COD برای چندین دهه به عنوان استاندارد برای شاخص های پساب مورد استفاده قرار می گیرند و جایگزینی همه آنها با TOC آسان نیست.

چرا بسیاری از کشورها در حال حاضر از استفاده از استانداردهای TOC حمایت می کنند؟

شاخص TOC در ابتدا در زمینه های تامین آب و استفاده از آب صنعتی رایج بود و اکنون اغلب در زمینه تصفیه آب ذکر می شود زیرا بسیاری از کشورها اکنون به شدت در حال توسعه سیستم های آب هوشمند هستند.

اولین قدم در توسعه سیستم های هوشمند آب، رایج کردن نظارت آنلاین است. در این زمان، اندازه گیری COD بسیار ناخوشایند است. نه تنها نیاز به تهیه معرف های بیشتری دارید، نتایج اندازه گیری زمان مشخصی را می طلبد و باعث آلودگی ثانویه نیز می شود.

در مقابل، TOC دارای زمان اندازه گیری کوتاه تر، دقت بالاتر، عدم آلودگی ثانویه و هزینه تشخیص پایین است و برای نظارت آنلاین با فرکانس بالا مناسب تر است.