دانلودگزارش كار آزمايشگاه شيمي آب وفاضلاب با موضوع BOD شماره مجهول:5 و فرمت ورد ودر 15 صفحه قابل ویرایش

مقدمه

مقدار اکسیژن لازم را جهت تجزیه ی بیولوژیک مواد آلی موجود در یک لیتر فاضلاب به روش هوازی در زمان و دمای معین، BOD گویند. به وسیله ی میزان BOD مقدار اکسیژن لازم را برای هوادهی در تصفیه تعیین می کنند. و نیز مقدار BOD، معیاری از میزان راندمان تصفیه خانه می باشد. بدین منظور با انجام آزمایش مذکور و با توجه به اهمیت این بحث، میزان BOD اندازه گیری می شود.

تئوری

پس از انجام واکنش فوق در مرحله ی اول در فرآیند تصفیه، چنانچه باکتری های نیتریفایر فعال باشند و اکسیژن کافی در محیط وجود داشته باشد خواهیم داشت:

اکسیژن مصرفی در واکنش اول

اکسیژن مصرفی در واکنش دوم

نکته: برای تحلیل درست می بایست به زمان ماند توجه کرد. بدین شکل که زمان نمونه بردای از خروجی برابر زمان ماند از زمان نمونه برداری از ورودی باشد. در حالیکه از ورودی و خروجی به صورت همزمان نمونه برداشته می شود زیرا شرایط Steady State فرض می شود.

با توجه به مطالب فوق در می یابیم که NBOD نتایج ما را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابر این می بایست فعالیت باکتری های نیتریفایر را قبل از اندازه گیری متوقف کنیم. بدین منظور از ترکیبات خاصی در صنعت استفاده می شود. باید توجه داشت که نیتریفایر ها معمولا بین 6 تا 9 روز بعد فعال می شوند. بنابراین در فاضلاب تازه و خام، نیتریفایر ها در BOD دخیل نیستند. اما در صنعت و در تصفیه خانه ها، نیتریفایر ها فعال می شوند، زیرا جریان برگشتی وجود دارد.

برای دستیابی به راندمان بهتر، شرایط مناسب برای رشد میکروارگانیسم ها ایجاد می کنیم که عبارتند از: دما بیشتر میکروارگانیسم ها در دمای 37 درجه سانتیگراد بهترین رشد را دارند. بنابر این در تصفیه خانه دما را دمای آزمایشگاهی و برابر 20 درجه سانتیگراد تنظیم می کنیم (زیرا ایجاد دمای 37 درجه نیازمند هزینه می باشد).

PH بهترین PH خنثی و برابر 3/7 می باشد. تنظیم PH از مراحل پیش تصفیه ی فاضلاب های صنعتی است.

وجود مواد معدنی به مقدار کافی یعنی نیتروژن و فسفر. در فاضلاب باید نسبت کربن به نیتروژن به فسفر برابر 100 به 6 به 1 باشد. به همین منظور به فاضلاب نیتروژن و فسفر می افزاییم. همچنین وجود مقادیر مناسبی از کلسیم، منیزیم و آهن نیز برای میکروارگانیسم ها ضروری است.

عدم وجود مواد سمی که موجب مرگ میکروارگانیسم ها می باشد.

وجود اکسیژن به مقدار کافی که توسط هوادهی این مقدار تامین می شود.

اکسیژن محلول در آب

نسبت مخلوط اکسیژن و ازت در آب با نسبت مخلوط آنها در هوا فرق می کند. در آب مقدار 30 تا 33 درصد اکسیژن و 67 تا 70 درصد ازت موجود است. در صورتیکه نسبت اکسیژن و ازت در هوای جو به ترتیب 22 و 79 درصد است. مقدار اکسیژن انحلال در صفر درجه حرارت و فشار معمولی است در صورتیکه در درجه حرارت 30 درجه سانتیگراد معمولا به می رسد. در آبهای زیرزمینی مقدار آن کمتر و از حدود پایین تر است. اکسیژن در گوارا کردن آب و خوش طعم نبودن آب اهمیت به سزایی دارد. به طوریکه هر اندازه مقدار اکسیژن در آب بیشتر شود آب مطبوع تر می گردد. از طرفی درجه ی آلودگی آب بستگی به مقدار اکسیژن محلول در آب دارد. یکی از پارامترهای مهم آزمایش آبها تعیین BOD است و از مصرف اکسیژن محلول در آب می توان به درجه ی آلودگی آن پی برد. هر گاه در آب طبیعی اکسیژن موجود نباشد، اغلب به علت وجود مواد آلی و میکروبهای هوازی می باشد. چنین آبی را باید مشکوک دانست. بالعکس چنانچه مقدار اکسیژن کافی باشد، نشانه ی درجه ی خلوص و پاکی آب است. بنابر آنچه گفته شد آب می تواند تا مقدار اکسیژن داشته باشد و در اینصورت است که آب از اکسیژن محلول اشباع می گردد. در آبهای زیرزمینی معمولا اکسیژن را به صورت مصنوعی به آب تزریق می کنند تا بدین وسیله آهن و منگنز آب اکسید شده و رسوب نماید. گازهای فرار، انیدریدکربنیک و هیدروژن سولفوره در اثر افزایش اکسیژن آب متصاعد شده از بین می روند.

اکسیژن مورد نیاز بیوشیمیایی(BOD)

جهت برآورد تقاضای نسبی اکسیژن فاضلابها و آبهای آلوده، مقدار BOD به روش تجربی در آزمایشگاه تعیین می شود. این آزمایش کاربرد وسیعی در تعیین بارگذاری فاضلاب در واحدهای تصفیه خانه و برآورد راندمان این سیستم ها در حذف BOD دارد. این آزمایش اکسیژن مصرف شده جهت تجزیه بیوشیمیایی مواد آلی(تقاضای کربنی) در یک دوره گرماگذاری و همچنین اکسیژن صرف شده جهت اکسیدکردن ترکیبات معدنی نظیر سولفیدها و آهن فرو(Fe2+) را اندازه می گیرد. همچنین مقدار اکسیژن لازم جهت اکسیداسیون فرمهای احیای نیتروژن(تقاضای نیتروژنی) نیز در این آزمایش اندازه گیری می شود. مگر اینکه با افزایش ممانعت کننده از اکسیداسون این ترکیبات ممانعت به عمل آید. تعیین BOD معمولا در یک دوره ی گرماگذاری 5 روزه صورت می گیرد، اما می توان این آزمایش را بنا به نیاز در دوره های طولانی تر و کوتاه تر نیز اندازه گرفت. سنجش BOD در PH 5/6-5/7 و بعد از رقیق سازی مناسب و در صورت لزو م بذردهی صورت می گیرد