هل قياسات COD وBOD متكافئة؟
لا، COD وBOD ليسا نفس المفهوم؛ ومع ذلك، فهما مرتبطان ارتباطًا وثيقًا.
كلاهما من المعايير الأساسية المستخدمة لتقييم تركيز الملوثات العضوية في المياه، على الرغم من اختلافهما من حيث مبادئ القياس والنطاق.
وفيما يلي شرح مفصل لاختلافاتهم وعلاقاتهم المتبادلة:
1. الطلب الكيميائي للأكسجين (COD)
التعريف: يشير مصطلح COD إلى كمية الأكسجين اللازمة لأكسدة جميع المواد العضوية في الماء كيميائيًا باستخدام عامل مؤكسد قوي، عادةً ثنائي كرومات البوتاسيوم، في ظل ظروف حمضية شديدة. ويُعبَّر عنه بالمليغرام من الأكسجين لكل لتر (ملغم/لتر).
المبدأ: الأكسدة الكيميائية. تتأكسد المواد العضوية بالكامل بواسطة الكواشف الكيميائية في درجات حرارة عالية (حوالي ساعتين).
· المواد المقاسة: يقيس COD جميع المركبات العضوية تقريبًا، بما في ذلك المواد القابلة للتحلل الحيوي وغير القابلة للتحلل الحيوي.
صفات:
· القياس السريع: يمكن الحصول على النتائج عادةً خلال 2-3 ساعات.
· نطاق قياس واسع: تتجاوز قيم COD عمومًا قيم BOD لأن الطريقة تأخذ في الاعتبار جميع المواد القابلة للأكسدة كيميائيًا.
· يفتقر إلى التحديد: لا يستطيع COD التمييز بين المواد العضوية القابلة للتحلل الحيوي والمواد غير القابلة للتحلل الحيوي.
2. الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين (BOD)
التعريف: يشير مصطلح الطلب البيولوجي البيوكيميائي (BOD) إلى كمية الأكسجين المذاب التي تستهلكها الكائنات الحية الدقيقة أثناء تحلل المواد العضوية القابلة للتحلل الحيوي في الماء في ظل ظروف محددة (عادةً عند 20 درجة مئوية لمدة 5 أيام، ويُرمز له بالرمز BOD₅). ويُعبَّر عنه أيضًا بالمليغرام لكل لتر (ملغ/لتر).
المبدأ: الأكسدة البيولوجية. يُحاكي تحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الحية الدقيقة الهوائية عملية التنقية الذاتية الطبيعية التي تحدث في المسطحات المائية.
· المواد المقاسة: يقيس الطلب البيوكيميائي للأكسجين فقط جزء المادة العضوية التي يمكن تحللها بيولوجيًا.
صفات:
· وقت قياس أطول: مدة الاختبار القياسية هي 5 أيام (BOD₅).
· يعكس الظروف الطبيعية: فهو يوفر نظرة ثاقبة حول إمكانات استهلاك الأكسجين الفعلية للمادة العضوية في البيئات الطبيعية.
· خصوصية عالية: يستجيب الطلب البيولوجي البيوكيميائي حصريًا للمواد العضوية القابلة للتحلل البيولوجي.
3. الربط والتطبيقات العملية
على الرغم من اختلافاتهما، غالبًا ما يتم تحليل الطلب الكيميائي للأكسجين والطلب البيولوجي للأكسجين معًا ويلعبان دورًا حاسمًا في تقييم جودة المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي:
1) تقييم قابلية التحلل البيولوجي:
تُستخدم نسبة الطلب البيولوجي البيوكيميائي إلى الطلب الكيميائي الكيميائي عادةً لتقييم جدوى طرق المعالجة البيولوجية (على سبيل المثال، عملية الحمأة المنشطة).
· BOD/COD > 0.3: يشير إلى قابلية جيدة للتحلل البيولوجي، مما يوحي بأن المعالجة البيولوجية مناسبة.
· الطلب البيولوجي البيوكيميائي/الطلب الكيميائي الكيميائي < 0.3: يشير إلى نسبة عالية من المواد العضوية المقاومة للحرارة وضعف قابلية التحلل البيولوجي. في مثل هذه الحالات، قد تكون هناك حاجة إلى طرق معالجة أولية (مثل الأكسدة المتقدمة أو الترسيب بالتخثر) لتعزيز قابلية التحلل البيولوجي، أو قد تكون هناك حاجة إلى طرق معالجة فيزيائية-كيميائية بديلة.
2) سيناريوهات التطبيق:
· الطلب البيولوجي البيوكيميائي: يستخدم في المقام الأول لتقييم التأثير البيئي لتصريف مياه الصرف الصحي على المسطحات المائية الطبيعية، وخاصة من حيث استنفاد الأكسجين وإمكانية تسببه في نفوق الكائنات المائية.
· قياس الطلب الكيميائي للأكسجين (COD): يُستخدم على نطاق واسع للرصد السريع لأحمال تلوث مياه الصرف الصناعي، خاصةً عندما تحتوي مياه الصرف على مواد سامة أو غير قابلة للتحلل الحيوي. ونظرًا لقدرته على القياس السريع، يُستخدم قياس الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) غالبًا للرصد الفوري والتحكم في عمليات أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي.
ملخص الاختلافات الأساسية
مميزة | COD (الطلب الكيميائي للأكسجين) | الطلب الكيميائي الحيوي للأكسجين (BOD) |
مبدأ | الأكسدة الكيميائية | الأكسدة البيولوجية (النشاط الميكروبي) |
مؤكسد | المؤكسدات الكيميائية القوية (على سبيل المثال، ثنائي كرومات البوتاسيوم) | الكائنات الحية الدقيقة الهوائية |
نطاق القياس | يشمل جميع المواد العضوية القابلة للأكسدة كيميائيًا (بما في ذلك المواد غير القابلة للتحلل البيولوجي) | المواد العضوية القابلة للتحلل البيولوجي فقط |
مدة الاختبار | قصيرة (2-3 ساعات) | طويلة (5 أيام أو أكثر) |
العلاقة العددية | COD ≥ BOD | الطلب البيوكيميائي ≤ الطلب الكيميائي |
خاتمة:
يُعدّ الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) والطلب الكيميائي للأكسجين (BOD) مؤشرين متكاملين لتقييم التلوث العضوي في المياه، وليسا مقياسين متماثلين. يُمكن اعتبار الطلب الكيميائي للأكسجين (COD) "الحد الأقصى النظري للطلب على الأكسجين" لجميع المواد العضوية الموجودة، بينما يعكس الطلب الكيميائي للأكسجين "الاستهلاك الفعلي المحتمل للأكسجين" في الظروف الطبيعية.
إن فهم التمييزات والعلاقات المتبادلة بين الطلب الكيميائي للأكسجين والطلب الكيميائي للأكسجين أمر ضروري لتصميم عمليات فعالة لمعالجة مياه الصرف الصحي، وتقييم جودة المياه، ووضع معايير التصريف المناسبة.
شركة شنغهاي بوكو للأجهزة المحدودة متخصصة في توفير مجموعة شاملة من أجهزة تحليل جودة المياه عالية الأداء عبر الإنترنت، والتي تعمل بتقنية COD وBOD. تتيح أجهزتنا التحليلية الذكية مراقبة دقيقة في الوقت الفعلي، ونقل البيانات تلقائيًا، وإدارة سحابية، مما يُسهّل إنشاء نظام ذكي لمراقبة المياه عن بُعد بكفاءة.
وقت النشر: ١٠ سبتمبر ٢٠٢٥