Guide til kemisk iltbehov (COD) test

kemisk iltbehov (COD) er en kritisk affaldsbehandlingsmåling i alt fra kommunale systemer til affaldsstrømme til fødevareproduktion.

det er vigtigt at udføre COD-test på den rigtige måde for at bestemme effektiviteten af spildevandsrensning og kan hjælpe med at diagnosticere eventuelle problemer i behandlingen. I denne blog dækker vi, hvad kemisk iltbehov er, hvordan man tester det, og hvordan man får det bedste udstyr til dine test.

1. hvad er COD?
2. vigtigheden af COD
3. Sådan måles COD
4. “så hvad skal jeg begynde at teste?”

Hvad er kemisk iltbehov?

kemisk iltbehov (COD) er en indirekte måling af mængden af organisk stof i en prøve. Med denne test kan du måle stort set alle organiske forbindelser, der kan fordøjes af et fordøjelsesreagens.

COD står i kontrast til biokemisk iltbehov (BOD), som er afhængig af brugen af mikroorganismer til at nedbryde det organiske materiale i prøven ved aerob respiration i løbet af en bestemt inkubationsperiode (typisk fem dage).BOD og COD korrelerer med hinanden i stort set alle prøver, men BOD er altid lavere end COD, da den biokemiske nedbrydning af organiske stoffer ofte ikke er så komplet som den kemiske metode.

betydningen af kemisk iltbehov

som målere af organisk materiale i en prøve er BOD og COD kritiske i spildevand til bestemmelse af mængden af affald i vandet. Affald, der er højt i organisk materiale, kræver behandling for at reducere mængden af organisk affald, før de udledes i modtagende farvande.

Hvis vandbehandlingsanlæg ikke reducerer det organiske indhold af spildevand, før det når naturligt vand, vil mikrober i det modtagende vand forbruge det organiske stof.

som et resultat vil disse mikrober også forbruge iltet i det modtagende vand som en del af nedbrydningen af organisk affald. Denne iltudtømning sammen med næringsrige forhold kaldes eutrofiering, en tilstand af naturligt vand, der kan føre til dyrenes død.

spildevandsanlæg reducerer COD og BOD ved at bruge de samme mikrober under kontrollerede forhold. Disse faciliteter belufter kamre injiceret med specialiserede bakterier, der kan nedbryde det organiske stof i et miljø, der ikke skader naturligt vand. En reduktion i BOD anvendes i disse faciliteter som benchmark for behandlingseffektivitet.

da det tager fem dage at gennemføre en BOD-test, bruges COD til at overvåge behandlingsprocessen i den daglige drift. COD-testen tager kun et par timer at gennemføre.

hvis BOD altid blev brugt, skulle behandlet spildevand holdes, og et problem med behandlingsprocessen ville ikke blive opdaget før fem dage senere! Dette ville betyde, at spildevand skulle holdes, indtil resultaterne kunne verificeres.

Hanna Tip: På grund af testhastigheden etablerer faciliteter normalt en sammenhæng mellem BOD og COD, og kør derefter kun bod lejlighedsvis. Sørg dog for at kontakte dit lokale reguleringsagentur for detaljeret rådgivning om bod-og COD-testregimer.

Sådan måles kemisk iltbehov

som tidligere nævnt måler COD organisk stof ved hjælp af et kemisk iltningsmiddel. Det er afgørende, at en stærk nok iltningsmiddel bruges til at reagere med stort set alt organisk materiale i prøven. Historisk, kaliumpermanganat fyldte denne rolle, men det viste sig at være inkonsekvent i dets evne til at ilte alt det organiske stof i en lang række affaldsprøver.

i øjeblikket bruger de fleste COD-tests kaliumdichromat som iltningsmiddel. Kaliumdichromat er et heksavalent kromsalt, der er lyst orange i farven og er et meget stærkt iltningsmiddel. Mellem 95-100% organisk materiale kan iltes af dichromat. Når dichromat ilter et stof, omdannes det til en trivalent form af krom, som er en kedelig grøn farve.

fordøjelsen udføres på prøverne med en bestemt mængde iltningsmiddel, svovlsyre og varme (150 liter C). Metalsalte er normalt inkluderet for at undertrykke eventuelle interferenser og for at katalysere fordøjelsen. Fordøjelsen tager typisk to timer at udføre.

under fordøjelsen er det nødvendigt at have overskydende iltningsmiddel; dette sikrer fuldstændig iltning af prøven. Som følge heraf er det vigtigt at bestemme mængden af overskydende iltningsmiddel. De to mest almindelige metoder til dette er titrering og kolorimetri.

titrimetrisk metode for COD

i titreringsmetoden til bestemmelse af COD omsættes overskydende dichromat med et reduktionsmiddel, jernholdigt ammoniumsulfat. Da det jernholdige ammoniumsulfat (FAS) tilsættes langsomt, omdannes det overskydende dichromat til dets trivalente form.

så snart alt overskydende dichromat reagerer, nås et ækvivalenspunkt. Dette punkt betyder, at mængden af jernholdigt ammoniumsulfat, du tilsatte, er lig med mængden af overskydende dichromat. Farveindikatorer kan også signalere dette slutpunkt, men processen kan automatiseres med en potentiometrisk indikator (som en elektrode).

derefter kan du beregne, hvor meget dichromat der gik mod iltning af organisk materiale baseret på hvor meget vi oprindeligt tilføjede, og hvor meget der var tilbage.

kolorimetrisk metode for COD

Du kan også se på forbruget af dichromat ved at se på ændringen i prøveens absorbans. Prøverne absorberer ved bestemte bølgelængder på grund af farven på trivalent krom (Cr3+) og sekskavalent krom (Cr6+).

Du kan kvantificere mængden af trivalent krom i en prøve efter fordøjelsen ved at måle absorbansen af prøven ved en bølgelængde på 600 nm i et fotometer eller spektrofotometer. Alternativt kan absorbansen af heksavalent krom ved 420 nm anvendes til at bestemme mængden af overskydende krom i slutningen af fordøjelsen for at bestemme COD-værdier.

denne metode er let og kræver blot et par enkle trin.

1. fordøj dine prøver og et reagensemne. (Reagensemnet er kun en prøve af deioniseret vand, der behandles det samme som dine faktiske prøver. Du kan endda genbruge emnet, så længe din reagensbatch varer.)
2. lad de fordøjede prøver og blank afkøles.
3. nul instrumentet ved hjælp af det tomme hætteglas.
4. Læs prøverne.

hvilken metode er bedst for mig?

mens begge metoder er EPA-godkendte, har de deres egne fordele og ulemper.

titrering er mindre udstyrsintensiv, da det eneste udstyr, du har brug for, er en burette, varmeblok og fordøjelseshætteglas. Proceduren er dog lidt mere arbejdskrævende. En automatisk titrator kan reducere mængden af brugerinput, der kræves, og kan bruges til andre applikationer i spildevand (f.eks.

selvom kolorimetri kræver et spektrofotometer eller fotometer, giver det bekvemmelighed, da de fleste producenter tilbyder forblandede reagenser, så alt hvad du skal gøre er at køre dine prøver med fordøjelseskemikalierne og minimal kontakt.

kolorimetri gør også måling let, da alt, hvad analytikeren skal gøre, er at fordøje prøverne og lade instrumentet udføre arbejdet. Af disse grunde er kolorimetri den mest almindelige metode til måling af torsk.

” så hvad skal jeg begynde at teste?”

at komme i gang med kemisk iltbehov kræver kun et par stykker udstyr. Som den mest almindelige metode fokuserer vi på den kolorimetriske metode til COD. Her er det grundlæggende i, hvad du har brug for:

Opvarmningsblok

begge metoder til COD-test kræver fordøjelsestrinet, så en varmeblok til dine prøver er afgørende for at sikre nøjagtige og gentagelige resultater. For de bedste resultater skal du kigge efter en varmeblok, der har flere temperaturer, så du har brug for andre tests, såsom total fosfor. De fleste opvarmningsblokke har også timere, som er kritiske for at holde fordøjelsestiderne konsistente over flere kørsler.

for ekstra sikkerhed skal du kigge efter modeller, der har et valgfrit skjold, der dækker varmeblokken i tilfælde af en ulykke.

Kolorimeter eller spektrofotometer

kolorimeteret eller spektrofotometeret er den enhed, der skal læse absorbansen af prøverne efter fordøjelsen for at korrelere den med COD-koncentrationen. Begge disse instrumenter kan bruges til at måle COD, men de to enheder er lidt forskellige fra hinanden.

Kolorimetre bruger filtre til at måle lys som specifikke bølgelængder, men spektrofotometre bruger en enhed, der tillader måling på tværs af et bredt spektrum. Uanset hvilket instrument du vælger, skal du kigge efter modeller, der indeholder forprogrammerede metoder til COD for nem brug.

reagenser

reagenser er en af de vigtigste komponenter i COD-testsystemet. Disse kemikalier er ansvarlige for iltning af det organiske materiale. Det er muligt at fremstille reagenser internt, men det er lettere at købe reagenser for at minimere kontakt med heksavalent krom og stærke syrer. Disse Cod hætteglas er forblandet og klar til brug. Der er flere typer reagenser til rådighed kommercielt:

• EPA-kompatible reagenser: disse hætteglas overholder EPA-metode 410.4 og standardmetoder 5220D. disse reagenser bruger formuleringen til denne metode, som indeholder kviksølvsulfat, kaliumdichromat og svovlsyre. Vælg disse hætteglas, hvis dit arbejde kræver, at du rapporterer COD-resultater til et reguleringsorgan, der kræver EPA-metoder.
• ISO-kompatible reagenser: overholder ISO 15705:2002-metoder med hensyn til deres sammensætning. Disse sammensætninger af disse COD-hætteglas svarer til EPA-standarderne, så de indeholder også kviksølv.kviksølvfrie reagenser: de fleste Cod-hætteglas indeholder kviksølvsulfat for at fjerne chloridinterferenser, hvilket ellers ville skabe en falsk høj COD-værdi. TORSKEFRIE hætteglas indeholder ikke kviksølv, hvilket gør dem mere modtagelige for kloridinterferenser, men reducerer i høj grad sikkerheds-og miljørisiciene ved håndtering af kviksølv. Som et resultat er disse reagenser ideelle til rutinemæssig analyse, hvor der ikke forventes nogen eller meget lave chloridkoncentrationer.

Hanna kan hjælpe med at maksimere din COD test

opgradering af din COD analyse er nemmere end nogensinde. Moderne kolorimetre og spektrofotometre har indbyggede metoder, der gør overgangen til et nyt instrument lettere end nogensinde.

Hanna Instruments er forpligtet til at betjene spildevand i kommunale og industrielle sektorer. Vores dedikerede tekniske repræsentanter har arbejdet med og serviceret faciliteter i hele USA og arbejdet direkte med operatører for at opsætte testmetoder.