I vannbehandlingsindustrien er COD en kjerneindikator som ikke kan ignoreres. Enten det er husholdningskloakk eller industrielt avløpsvann, inkluderer nesten alle utslippsstandarder COD-grenser. Så, hva representerer egentlig COD? Hvor kommer COD i avløpsvannet fra? Og hvilke behandlingstrinn er nødvendig for å bringe det opp til standard? Denne artikkelen avklarer disse spørsmålene på en gang.
Hva er COD?
COD er forkortelsen for Chemical Oxygen Demand. Enkelt sagt måler den den totale mengden oksygen som forbrukes av alle stoffer i vann som kan oksideres av kjemiske oksidanter (hovedsakelig organisk materiale, men også en liten mengde reduserende uorganisk materiale).
Med andre ord, jo høyere COD-verdi, jo mer "skitne ting" kan oksideres i vannet, og jo mer forurenset vannet. Jo lavere COD, jo renere vannkvalitet.
I faktiske utslippsstandarder varierer COD-grensene avhengig av utslippsdestinasjonen og lokale krav. For eksempel krever vanlige avløpsstandarder for renseanlegg for husholdningsavløp COD mindre enn eller lik 50 mg/L eller mindre enn eller lik 100 mg/L. Industrielt avløpsvann som slippes ut i kommunale ledningsnett eller naturlige vannforekomster har også klart definerte COD-grenser.
Hvor kommer COD fra?
Eventuelle organiske stoffer eller reduserende stoffer i vann som kan oksideres vil danne COD. Det er tre hovedkilder:
Innenriks: Matrester, oljeflekker, avføring, vaskemidler, badeavløpsvann.
Industrielt: Stivelse og sukker fra matfabrikker, blod fra slakterier, fargestoffer fra trykking og farging, kjemiske løsemidler, tremasse fra papirproduksjon, husdyrgjødsel.
Annet: Plantebladstrø, mikrobielle rester, sulfider, nitritt.
Bare husk: Alt som kan "oksideres og brennes" teller som COD.
Hvordan kan COD oppfylle utslippsstandarder?
Å redusere COD ved avløpsrenseanlegg er vanligvis ikke en-ett-trinnsprosess, men snarere en gradvis reduksjon gjennom fler-prosesser. Det følgende beskriver standardbehandlingsprosessen i fem trinn.
Trinn 1: Forbehandling – Fjerning av store partikler og noe suspendert organisk materiale
Forbehandlingsenheten inkluderer i hovedsak: sil, gruskammer, fettutskiller og utjevningstank.
Skjermen fanger opp store rusk som tregrener, plastposer og filler.
Kornkammeret lar sand og små steiner legge seg.
Fettfellen fjerner flytende olje og fett.
Utjevningstanken balanserer vannkvalitet og mengde for å forhindre innvirkning på påfølgende prosesser.
Dette trinnet fjerner noe suspendert og flytende organisk materiale, noe som resulterer i en foreløpig reduksjon i COD, men reduksjonen er begrenset.
Trinn 2: Fysisk-kjemisk koagulasjon og sedimentering – fjerning av suspendert og kolloidal COD
Etter forbehandling er det fortsatt et stort antall fine suspenderte partikler og kolloidalt organisk materiale igjen i vannet. Disse kan ikke sette seg raskt av tyngdekraften og krever tilsetning av kjemiske midler for koagulering og sedimentering.
Vanlige midler: Polyaluminiumklorid (PAC) og polyakrylamid (PAM).
Arbeidsprinsipp: Reagenset destabiliserer små partikler og kolloider, og får dem til å samle seg til større flokker, som deretter separeres i en sedimentasjonstank. Dette trinnet fjerner suspendert og kolloidal COD betydelig, noe som gjør vannet mye klarere.
Trinn 3: Biologisk behandling – kjernetrinnet i fjerning av oppløst COD
Biologisk behandling er det mest avgjørende og økonomiske trinnet i de fleste renseanlegg for avløpsvann for å redusere COD. Den utnytter den metabolske aktiviteten til mikroorganismer for å spalte oppløst organisk materiale i vannet til karbondioksid og vann.
Vanlige prosesser inkluderer: A/O-prosess, A²/O-prosess, oksidasjonsgrøft, SBR (Sequencing Batch Reactor), MBR (Membrane Bioreactor), etc.
Generelt er det delt inn i to miljøer:
Anaerobt stadium: Under oksygen-frie forhold bryter anaerobe bakterier ned store organiske molekyler til mindre organiske syrer og metan, noe som forbedrer effektiviteten til påfølgende aerob behandling. Egnet for høy-konsentrasjon av organisk avløpsvann.
Aerobic Stage: Lufting gir oksygen, slik at aerobe mikroorganismer kan formere seg raskt og raskt konsumere det organiske materialet i vannet, og oksiderer og bryter det ned.
Dette stadiet kan fjerne 70 % til 90 % eller mer av COD, noe som er avgjørende for å oppnå samsvarende behandling.
Trinn 4: Avansert behandling – Reduser gjenværende COD etter biologisk behandling
Etter biologisk behandling er det mest lett nedbrytbare organiske stoffet fjernet, men en liten mengde gjenstridig organisk materiale kan fortsatt være igjen i vannet, eller COD kan fortsatt ikke oppfylle utslippsstandardene. Avansert behandling er da nødvendig.
Vanlige metoder inkluderer:
Sedimentasjonstank: Separerer aktivert slam fra vann i det biologiske rensesystemet, og klarerer avløpet. Dette er en del av den konvensjonelle prosessen, men bruken alene kan ikke redusere oppløst COD ytterligere.
Fenton-oksidasjon: Tilsetning av hydrogenperoksid og jernholdige salter genererer sterkt oksiderende hydroksylradikaler, som kan ødelegge gjenstridig organisk materiale med stabile molekylære strukturer. Spesielt egnet for industrielt avløpsvann fra kjemisk og farmasøytisk industri.
Aktivert karbonadsorpsjon: Bruker den porøse strukturen til aktivert karbon for å adsorbere gjenværende spor av organisk materiale og farge, og reduserer COD ytterligere.
MBR-membranfiltrering: Membranmodulen fanger direkte kolloider og mikroorganismer, noe som resulterer i ekstremt lite suspendert stoff og COD i avløpet.
Hensikten med dette trinnet er å ytterligere redusere COD som biologisk behandling ikke kan håndtere, og sikre at det endelige avløpet oppfyller standardene.
Trinn 5: Desinfeksjon og tømming
Til slutt gjennomgår avløpsvannet desinfisering (f.eks. ultrafiolett lys, natriumhypokloritt eller ozon) for å drepe patogene mikroorganismer. Samtidig oppfyller indikatorer som COD, ammoniakknitrogen og totalt fosfor utslippsstandarder, slik at det kan slippes ut i naturlige vannforekomster eller gjenbrukes (f.eks. til landskapsarbeid, spyling osv.).
Ulike vannkvaliteter har ulike COD-konsentrasjoner og behandlingskrav, og spesifikke prosesskombinasjoner må utformes basert på faktiske forhold. Men å forstå denne grunnleggende veien viser tydelig at COD i avløpsvann ikke forsvinner ut av løse luften, men reduseres trinnvis gjennom fysisk avlytting, kjemisk utfelling, mikrobiell nedbrytning, avansert oksidasjon og adsorpsjonsfiltrering.
Hvis bedriften eller prosjektet ditt står overfor COD som overgår standarder, vil sjekking av mangler mot trinnene ovenfor ofte gi en retning for å løse problemet.
