به اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی ، « BOD » و به اکسیژن مورد نیاز شیمیایی « COD » می گویند. این دو مورد از مهم ترین پارامترها برای توصیف فاضلاب (اندازه گیری میزان آلودگی) می باشند. در متن ذیل تفاوت BOD و COD مورد بررسی قرار گرفته است.

تفاوت BOD و COD برای توصیف فاضلاب

BOD، نیاز بیولوژیکی منبع آب به اکسیژن است ، یعنی مقدار اکسیژنی که توسط میکروارگانیسم ها برای تجزیه مواد آلی استفاده می شود. میکروارگانیسم ها مجموعه ای از باکتری ها (هوازی یا بی هوازی)، مخمرها و پلانکتون های موجود در آب هستند.
BOD معیار میزان آلودگی است و بر حسب mgO2/L بیان می شود. اندازه گیری آن از طریق یک فرآیند بیولوژیکی ظریف و زمان بر است که به دما بستگی دارد. به طور کلی، هرچه آلودگی بیشتر باشد، BOD بالاتر است.

COD، تقاضای شیمیایی منبع آب برای اکسیژن است. به عبارت دیگر مقدار اکسیژن مورد نیاز برای تجزیه شیمیایی مواد آلی و تبدیل آن ها به CO2 و H2O می باشد.
همچنین بر حسب mgO2/L بیان می شود. هرچه COD بیشتر باشد، آب آلوده تر است. COD در آب صنعتی ممکن است 50 تا 2000 mgO2/L باشد، اگرچه بسته به نوع صنعت ممکن است به 5000 برسد.

زمان اندازه گیری BOD و COD 

اندازه گیری استاندارد BOD در دمای 20 درجه سانتی گراد به مدت 5 روز انجام می شود و BOD5 نامیده می شود. این آزمایش تنها حدود 3 ساعت طول می کشد، بنابراین زمان بسیار کمتری برای نتیجه نسبت به آزمایش BOD نیاز است.

تفاوت BOD و COD در شیوه اندازه گیری ذرات آلوده کننده

تفاوت اصلی BOD و COD این است که COD تمام مواد آلی را اندازه گیری می کند، در حالی که BOD فقط مواد آلی را اندازه گیری می کند که از نظر بیولوژیکی تجزیه می شوند یا می توانند تجزیه شوند.

به عبارتی دیگر  BOD به مقدار اکسیژن مصرف شده توسط باکتری ها در طی تجزیه هوازی مواد آلی اشاره دارد، در حالی که COD به مقدار اکسیژن لازم برای اکسیداسیون شیمیایی کل مواد آلی در آب اشاره دارد. بنابراین، برای یک نمونه آب معین، COD همیشه بیشتر از BOD است

روش تحلیل اکسیژن مورد نیاز بیولوژیکی

BOD مقدار اکسیژن محلول مصرف شده توسط یک نمونه آب (اغلب رقیق شده) است که در یک بطری محبوس شده و در انکوباتور در تاریکی با دمای 20 درجه سانتی گراد نگهداری می شود. نمونه در تاریکی نگهداری می شود تا از تولید اکسیژن محلول توسط فتوسنتز فیتوپلانکتون در طول انکوباسیون جلوگیری شود. از دست دادن اکسیژن محلول ممکن است در طول زمان دلخواه اندازه گیری شود، اما معمولاً برای پنج روز صورت می پذیرد. (BOD5)

از دست دادن اکسیژن محلول در بطری ناشی از تنفس تمام موجودات موجود در نمونه آب از جمله باکتری هایی است که مواد آلی محلول و معلق را تجزیه می کنند. البته، اگر نیتروژن آمونیاکی در نمونه وجود داشته باشد، نیتریفیکاسیون بیولوژیکی نیز می تواند اکسیژن مصرف کند.

در پایان انکوباسیون باید اکسیژن محلول در بطری BOD باقی مانده باشد، در غیر این صورت نمی توان اکسیژن محلول را محاسبه کرد.

نمونه های فاضلاب شهری، فرآوری گوشت و صنعتی باید تا حد زیادی رقیق شوند تا از تخلیه اکسیژن محلول در طول آزمایش BOD جلوگیری شود. نمونه های پساب آبزی پروری ممکن است نیازی به رقیق شدن نداشته باشند. جمعیت باکتری های نیتریفیک کننده معمولاً به بیش از پنج روز نیاز دارند تا شروع به اکسیداسیون نیتروژن آمونیاکی در نمونه های بسیار رقیق شده کنند.

در آزمایش‌های BOD5 روی نمونه‌هایی که بیش از سه یا چهار بار رقیق شده‌اند، نیتریفیکاسیون معمولاً به BOD5 کمک نمی‌کند. یک بازدارنده نیتریفیکاسیون را می توان در نمونه ها قرار داد تا به طور کامل نیتریفیکاسیون را متوقف کند.

روش تحلیل اکسیژن مورد نیاز شیمیایی

COD معادل اکسیژن مقدار دی کرومات پتاسیم مصرف شده در طول اکسیداسیون کامل مواد آلی در نمونه آب اسیدی شده در طی دو ساعت جوشش در دستگاه رفلاکس است تا از هدر رفتن آب در اثر تبخیر جلوگیری شود. این یک روش سریع تر برای تخمین نیاز اکسیژن یک نمونه است. COD در واقع نشان دهنده BOD نهایی (BODu) یا مقدار اکسیژن محلول برای اکسید شدن کامل مواد آلی در یک نمونه است و COD همیشه از BOD5 بیشتر خواهد بود.

غلظت BOD5 معمولاً حدود 65 درصد غلظت COD است. این روش COD اصلاح شده اجازه می دهد تا غلظت کل کربن آلی محلول و معلق اندازه گیری شود. از فیلتراسیون غشایی می توان برای حذف کربن آلی ذرات از یک قسمت از نمونه استفاده کرد و تفاوت در کربن آلی بین قسمت فیلتر نشده و قسمت فیلتر شده امکان محاسبه غلظت مواد آلی محلول و معلق را فراهم می کند.

غلظت کربن آلی ضربدر ضریب 1.8 تا 2.0 معمولاً نشانگر خوبی از مواد آلی محلول و معلق است. غلظت بالای یون کلرید در اندازه گیری COD اختلال ایجاد می کند زیرا کسری از کلرید می تواند توسط دی کرومات پتاسیم به کلر اکسید شود. این کار منجر به اندازه گیری اشتباه COD می گردد. در حالی که راهی برای مهار این اثر وجود دارد، اما چندان موثر نیست.

آرام نازل 

انواع نازل فیلتراسیون با قیمت مناسب عرضه می گردد. فروش نازل فیلتر شنی ،، نازل سختی گیر ،، نازل فیلتر کربنی با بالاترین کیفیت متریال اولیه صورت می پذیرد.

صنعت تصفیه آب همواره در حال تحقیق، آزمایش و توسعه روش‌های جدید و بهبود یافته برای تصفیه فاضلاب و آب آشامیدنی است که هم کارآمد و هم دوستدار محیط زیست باشد. یک راه حل پایدار و طبیعی ، « تصفیه آب با زئولیت » است.

فرآیند تصفیه آب با زئولیت و سایر کانی ها

زئولیت دارای خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد و برجسته ای می باشد. به همین دلیل در کاربردهای مختلف از جمله کشاورزی، اکولوژی، فرآیندهای صنعتی، پزشکی – آرایشی و بیوشیمیایی موثر واقع می گردد. اخیراً، یک کاربرد خاص تر از ماده طبیعی زئولیت ؛ « کلینوپتیلولیت » به طور گسترده در تصفیه آب و پزشکی انسانی مورد مطالعه قرار گرفته است.

زئولیت چیست؟

هنگامی که سنگ یا خاکستر آتشفشانی با آب های قلیایی واکنش می دهد، ماده طبیعی « زئولیت » ایجاد می گردد. در تصفیه آب، رایج ترین آلومینوسیلیکات های خانواده کلینوپتیلولیت هستند که از غلظت های مختلف آلومینیوم سیلیس، اکسیژن و سایر عناصر مانند کلسیم (Ca)، پتاسیم (K) و سدیم (Na) ساخته شده اند. ساختار و ترکیب آن ها می تواند این مواد را ریز متخلخل و بسیار متمایل به قابلیت تبادل کاتیونی کند. زئولیت ها را می توان به راحتی با محلول گرم شده آلومینا، سیلیس و هیدروکسید سدیم به صورت مصنوعی تولید کرد.

مزیت منحصر به فرد کلینوپتیلولیت ؛ خواص فیزیکی، شیمیایی، جذب، یونیزاسیون، احیا و کاتالیزوری آن است. کلینوپتیلولیت می تواند آمونیاک، نیترات، نیتروژن، سولفید هیدروژن، فلزات سنگین، کربن-اکسیژن، مشتقات نفت و غیره را جذب کند. همچنین می تواند موارد زیر را با اثر کاتالیزوری از آب جذب و یا جدا نماید:
پتاسیم (K)، آهن (Fe)، منگنز (Mn)، استرانسیم (Sr)، سرب (Pb)، مس (مس)، نقره (Ag)، جیوه (Hg) و … .

مزایای استفاده از فناوری زئولیت

مزیت اصلی فناوری زئولیت ، جذب فیزیکی/شیمیایی، تبادل یونی و خواص کاتالیزوری آن است که می تواند به صورت زیر باشد:

• ساختار یکنواخت و حجم منافذ زیاد
• قطر منافذ 0.1-1.0 نانومتر (nm)
• فیلتر ذرات بزرگتر از یک میکرون
• محدوده جذب زیاد
• کاهش فلزات سنگین، آمونیوم و ترکیبات هیدروژن از طریق قابلیت جذب منحصر به فرد خود
• جذب مواد شیمیایی و نفتی

چه چیزی محیط تصفیه آب با زئولیت را به یک فیلتر خوب تبدیل می کند؟

وقتی صحبت از فیلترها می شود، هرچه منافذ داخل محیط آن بیشتر باشد، عملکرد فیلتراسیون کارآمدتر است. زئولیت‌ها و به‌ویژه محیط‌های کلینوپتیلولیت دارای منافذ زیادی هستند، بنابراین نه تنها ذرات را بین دانه‌های خود جذب می‌کنند، بلکه می‌توانند آن ها را روی سطح محیط نیز بکشانند. این فرآیند یک اثر فعال است که در آن ذرات به جای گیرکردن غیرفعال بین دانه‌ها به سطح محیط می‌چسبند.

این تا حدی توسط ظرفیت کانی‌های زئولیت برای تبادل کاتیونی انجام می‌شود، به این ترتیب که یون‌های مثبت آب (یعنی فلزات محلول، سدیم، آمونیاک) را می‌گیرد و آن‌ها را با چیز دیگری جایگزین می‌کند که قبلاً به دستگاه تبادل یونی متصل شده بود.

زئولیت به دلیل چگالی بالای منافذ خود ، سطح بسیار موثری دارد به این معنی که می تواند غلظت بالایی از آلاینده های فیزیکی را قبل از نیاز به شستشوی معکوس جذب کند.

کاربردهای عمومی زئولیت در تصفیه آب و فاضلاب

• حذف ذرات کدورت سه تا پنج میکرون
• جایگزین مستقیم برای دستگاه فیلتر شنی با ظرفیت بارگیری رسوب 2.8 برابر
• حذف کاتیون های فلزات سنگین
• جداسازی هیدروکربن های خاص و سایر آلاینده ها

کاربردهای خاص زئولیت

نرم کننده آب

مواد معدنی سختی مانند کلسیم و منیزیم اگر در غلظت‌های کافی وجود داشته باشند، می‌توانند باعث ایجاد مشکلاتی در سیستم‌های لوله‌کشی توزیع شوند. با این حال در یک نقطه خاص، غلظت آن ها در منبع آب به سطح اشباع بیش از حد می رسد و شروع به رسوب خارج از محلول می کند که باعث محدود شدن جریان به لوله ها و شیرها شود. زئولیت قادر به تبادل یون های کلسیم و منیزیم در آب است، به این معنی که اگر با محلول آب نمک سدیم/پتاسیم بازسازی شود، می تواند به عنوان یک نرم کننده آب عمل کند. (بازدهی دو برابر)

حذف آهن در تصفیه آب با زئولیت

اگر پس از باز کردن شیر آب با رنگ قهوه ای آب در جریان مواجه شده اید ، به احتمال زیاد آهن موجود در آن بیش از حد نرمال است. آهن بیش از حد می تواند برای سلامتی انسان خطرزا باشد. بنابراین کاهش سطح آهن در آب آشامیدنی نیز ضروری است. زئولیت سدیم به واسطه خواص جذب و تبادل یونی خود قادر به کاهش سطح آهن تا حد زیادی می باشد.

آرام صنعت

واحد تولیدی آرام صنعت (آرام نازل) از زمان راه‌اندازی، راه‌حل‌هایی برای تصفیه آب آلوده ارائه نموده است و با عرضه محصولات با دوام، به حفظ منابع آبی کشور اندیشیده است. با دستگاه های فیلتراسیون می توان فاضلاب های صنعتی را به روش ایمن و با هزینه کم تصفیه نمود و به چرخه استفاده مجدد بازگرداند.

آرام نازل مفتخر به ساخت انواع نازل فیلتراسیون نظیر نازل فیلتر شنی ،، نازل سختی گیر ،، نازل فیلتر کربنی و پارشیالیزیشن با بالاترین درجه کیفی می باشد.

استفاده از غشای الیاف توخالی در دهه اخیر به موضوعی مورد توجه در حوزه تصفیه آب و فاضلاب قرار گرفته است. این فناوری که بعد به ورود مقوله نانو در صنایع مختلف پا گرفت، اکنون به مراحل اجرایی در آمده و یک شیوه نوین در تصفیه فاضلاب های صنعتی به شمار می رود.

توجه : اگر به مبحث نانو در فیلتراسیون علاقمند هستید ، پیشنهاد می کنیم مطلب « کاربرد نانو فیلتر ها در تصفیه آب و فاضلاب » را مطالعه فرمایید!

غشای الیاف توخالی چیست؟

الیاف توخالی (هالوفایبر) ، الیافی هستند که ناحیه مغزی آن‌ها در طی یک فرآیند حذف شده است و با توجه به شکل لوله‌ای آن ها، توانایی ارائه خواصی متفاوت با الیاف معمولی را دارا می باشند. وزن کمتر ، انعطاف پذیری و مقاومت حرارتی بالاتر مهم ترین ویژگی این نوع از الیاف است.

الیاف توخالی از پلیمرهای مصنوعی نظیر استات سلولز ، پلی‌سولفون ، پلی‌اترسولفون و یا پلی‌وینیلیدن فلوراید تولید می شود.

از تجمع هزاران رشته از هالوفایبرها در پوسته ای از جنس PVC ، غشای الیاف توخالی ساخته می شود. قطر این غشا در حد یک میلی متر است.

نقش غشای الیاف توخالی در تصفیه فاضلاب

اصلی ترین کاربرد غشا در زمینه‌ فیلتراسیون می باشد. امروزه استفاده از غشای الیاف‌ توخالی در تصفیه فاضلاب کاربرد گسترده ای دارد. میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون ، سیستم‌های MBR و اسمز معکوس از نمونه موارد استفاده این نوع غشاها می باشند. حذف مواد رنگزا از پساب نساجی توسط غشای الیاف توخالی یکی دیگر از کاربردهای مهم این نوع الیاف است.

توجه : در صورتی که علاقمند هستید تا درباره سیستم های MBR اطلاعاتی را کسب نمایید ، مطالعه مقاله « روش MBR در تصفیه فاضلاب » را از دست ندهید!

غشای الیاف توخالی

دلیل استفاده از این غشا در تصفیه آب

نسبت سطح به حجم در الیاف توخالی بیشتر از نمونه های معمولی می باشد. از این رو سرعت تصفیه بالاتر رفته و قدرت فیلتراسیون نیز افزایش می یابد.

نحوه عملکرد این غشا به صورت زیر می باشد:

آب ورودی به درون و بیرون الیاف اعمال می‌گردد و از درون دیواره الیاف به دیگر بخش‌های الیاف نفوذ می‌کند. دیواره الیاف، لایه پوست فعال در تماس با آب، ساختار نامتقارن دارد. یک دسته الیاف توخالی در یک محفظه قرار می‌گیرند و انتهای باز الیاف به صورت U شکل به سمت صفحه سری برمی‌گردد.

غشاهای الیاف توخالی ، چگونه در فرآیند تصفیه موثر واقع می شوند؟

به دلیل انعطاف پذیری رشته های توخالی ، قطر اندک و تراکم بالا در تصفیه جریان های آب آلوده موثر واقع می شوند. از آنجایی که اندازه منافذ غشا الیاف توخالی ۱/۰ میکرون است، این در حالیست که اندازه کوچک‌ترین باکتری‌ها بزرگ‌تر از 2 میکرون است. بنابراین این غشاء در از بین بردن باکتری‌های موجود در آب موفق عمل می نماید.

غشاء الیاف توخالی برای شفاف‌سازی و جداسازی مواد مختلفی مثل مواد جامد غوطه‌ور، باکتری‌ها یا کاهش غلظت بالای ماکرومولکول‌ها استفاده می‌شود. این غشاها به طور گسترده در تصفیه آب و بازیافت فاضلاب کاربرد دارد.

آیا می توان از هالوفایبرها در مرحله پیش تصفیه فاضلاب نیز استفاده نمود؟

پاسخ مثبت است. غشای الیاف توخالی به صورت UF قبل از سامانه اسمز معکوس قرار می‌گیرند. منافذ این غشاها ۱۰۰۰۰ برابر نازک‌تر از موی انسان است. این غشاءها می‌توانند مواد جامد معلق، باکتری‌ها، ویروس‌ها، میکروارگانیسم‌ها و سایر مواد بیماری زا موجود در آب را حذف کنند. این عمل باعث کاهش TDS قبل از ورود به اسمز معکوس می‌شود که در نتیجه آن عمر غشاء اسمز معکوس افزایش می‌یابد.

آرام صنعت (آرام نازل)

مشتریان ما واحد تولیدی آرام نازل را به کیفیت بالای محصولاتش و قیمت های مناسبش می شناسند. عوامل این مجموعه ، مشتری مداری را در اولویت اول کار خود قرار داده اند. انواع نازل فیلتراسیون با بالاترین درجه کیفی عرضه می گردد.

نازل فیلتر شنی ،، نازل فیلتر کربنی ،، نازل فیلتر سختی گیر

تولید پارشیالیزیشن برای نخستین بار در ایران توسط متخصصان آرام صنعت