Guide to Chemical Oxygen Demand (COD) Testing

Chemical oxygen demand (COD) är en kritisk mätning av avfallshantering i allt från kommunala system till livsmedelsproduktionsavfallsströmmar.att utföra TORSKPROVNING på rätt sätt är viktigt för att bestämma effektiviteten i avloppsreningen och kan hjälpa till att diagnostisera eventuella problem vid behandlingen. I den här bloggen kommer vi att täcka vad kemiskt syrebehov är, hur man testar det och hur man får den bästa utrustningen för dina tester.

1. Vad är COD?
2. betydelsen av COD
3. Hur mäter COD
4. ”så vad behöver jag för att börja testa?”

Vad är kemisk syreförbrukning?

kemiskt syrebehov (COD) är en indirekt mätning av mängden organiskt material i ett prov. Med detta test kan du mäta praktiskt taget alla organiska föreningar som kan smälta av ett matsmältningsreagens.

COD kontrasterar med biokemisk syreförbrukning (BOD), som bygger på användningen av mikroorganismer för att bryta ner det organiska materialet i provet genom aerob andning under en bestämd inkubationsperiod (vanligtvis fem dagar).

BOD och torsk korrelerar med varandra i praktiskt taget alla prover, men BOD är alltid lägre än torsk eftersom den biokemiska nedbrytningen av organiska ämnen ofta inte är lika fullständig som den kemiska metoden.

betydelsen av kemiskt syrebehov

som mätare av organiskt material i ett prov är BOD och torsk kritiska i avloppsvatten för att bestämma mängden avfall i vattnet. Avfall som innehåller mycket organiskt material kräver behandling för att minska mängden organiskt avfall innan det släpps ut i mottagande vatten.

om vattenreningsanläggningar inte minskar organiskt innehåll av avloppsvatten innan det når naturligt vatten, kommer mikrober i det mottagande vattnet att konsumera det organiska materialet.

som ett resultat kommer dessa mikrober också att konsumera syret i det mottagande vattnet som en del av nedbrytningen av organiskt avfall. Denna syreutarmning tillsammans med näringsrika förhållanden kallas eutrofiering, ett tillstånd av naturligt vatten som kan leda till att djurlivet dör.

avloppsanläggningar minskar torsk och BOD genom att använda samma mikrober under kontrollerade förhållanden. Dessa anläggningar luftar kamrar injicerade med specialiserade bakterier som kan bryta ner det organiska materialet i en miljö som inte skadar naturliga vatten. En minskning av BOD används i dessa anläggningar som ett riktmärke för behandlingseffektivitet.

eftersom ett BOD-test tar fem dagar att slutföra används COD för att övervaka behandlingsprocessen i den dagliga verksamheten. TORSKTESTET tar bara några timmar att slutföra.

om BOD alltid användes skulle behandlat avloppsvatten behöva hållas, och ett problem med behandlingsprocessen skulle inte upptäckas förrän fem dagar senare! Detta skulle innebära att avloppsvatten skulle behöva hållas tills resultaten kunde verifieras.

Hanna tips: På grund av testhastigheten etablerar anläggningar vanligtvis en korrelation mellan BOD och COD, och kör sedan bara BOD ibland. Var dock noga med att kontakta din lokala tillsynsmyndighet för detaljerad rådgivning om BOD-och COD-testregimer.

hur man mäter kemiskt syrebehov

som tidigare nämnts mäter COD organiskt material genom att använda en kemisk oxidant. Det är viktigt att en tillräckligt stark oxidant används för att reagera med praktiskt taget allt organiskt material i provet. Historiskt fyllde kaliumpermanganat denna roll, men det visade sig vara inkonsekvent i sin förmåga att oxidera allt organiskt material i en mängd olika avfallsprover.

För närvarande använder de flesta TORSKTESTER kaliumdikromat som oxidant. Kaliumdikromat är ett hexavalent kromsalt som är ljust orange i färg och är en mycket stark oxidant. Mellan 95-100% av organiskt material kan oxideras med dikromat. När dikromat oxiderar ett ämne omvandlas det till en trivalent form av krom, vilket är en matt grön färg.

Digestion utförs på proverna med en bestämd mängd oxidant, svavelsyra och värme (150 kg c). Metallsalter ingår vanligtvis för att undertrycka eventuella störningar och för att katalysera matsmältningen. Matsmältningen tar vanligtvis två timmar att utföra.

under matsmältningen är det nödvändigt att ha överskott av oxidant; detta säkerställer fullständig oxidation av provet. Som ett resultat är det viktigt att bestämma mängden överskott av oxidant. De två vanligaste metoderna för detta är titrering och kolorimetri.

titrimetrisk metod för torsk

i titreringsmetoden för bestämning av torsk reageras överskott av dikromat med ett reduktionsmedel, järnammoniumsulfat. När det järnhaltiga ammoniumsulfatet (FAS) tillsätts långsamt omvandlas överskottet av dikromat till sin trivalenta form.

så snart allt överskott av dikromat reagerar uppnås en ekvivalenspunkt. Denna punkt betyder att mängden järnammoniumsulfat du tillsatte är lika med mängden överskott av dikromat. Färgindikatorer kan också signalera denna slutpunkt, men processen kan automatiseras med en potentiometrisk indikator (som en elektrod).

efteråt kan du beräkna hur mycket dikromat gick mot oxiderande organiskt material baserat på hur mycket vi ursprungligen tillsatte och hur mycket som var kvar.

kolorimetrisk metod för COD

Du kan också titta på konsumtionen av dikromat genom att titta på förändringen i provets absorbans. Proverna absorberar vid särskilda våglängder på grund av färgen på trivalent krom (Cr3+) och hexavalent krom (Cr6+).

Du kan kvantifiera mängden trivalent krom i ett prov efter matsmältningen genom att mäta provets absorbans vid en våglängd på 600 nm i en fotometer eller spektrofotometer. Alternativt kan absorptionen av sexvärt krom vid 420 nm användas för att bestämma mängden överskott av krom vid slutet av matsmältningen för att bestämma COD-värden.

denna metod är enkel och kräver bara några enkla steg.

1. smälta dina prover och ett reagensämne. (Reagensämnet är bara ett prov avjoniserat vatten som behandlas på samma sätt som dina faktiska prover. Du kan till och med återanvända ämnet så länge reagenspartiet varar.)
2. låt de smälta proverna och ämnet svalna.
3. Nollställ instrumentet med den tomma injektionsflaskan.
4. Läs proverna.

vilken metod är bäst för mig?

medan båda metoderna är EPA-godkända har de sina egna fördelar och nackdelar.

titrering är mindre utrustningsintensiv eftersom den enda utrustningen du behöver är en burett, värmeblock och matsmältningsflaskor. Förfarandet är dock lite mer arbetsintensivt. En automatisk titrator kan minska mängden användarinmatning som krävs och kan användas för andra applikationer i avloppsvatten (t.ex. alkalinitet, Flyktig surhet).

även om kolorimetri kräver en spektrofotometer eller fotometer, erbjuder det bekvämlighet eftersom de flesta tillverkare erbjuder förblandade reagenser, så allt du behöver göra är att köra dina prover med matsmältningskemikalierna och minimal kontakt.

kolorimetri gör också mätningen lätt eftersom allt analytikern behöver göra är att smälta proverna och låta instrumentet göra jobbet. Av dessa skäl är kolorimetri den vanligaste metoden för att mäta torsk.

” så vad behöver jag för att börja testa?”

att komma igång med kemisk syreförbrukning kräver bara några utrustningar. Som den vanligaste metoden fokuserar vi på den kolorimetriska metoden för torsk. Här är grunderna i vad du behöver:

värmeblock

båda metoderna för COD testning kräver matsmältningen steg, så en värmeblock för dina prover är avgörande för att säkerställa korrekta och repeterbara resultat. För bästa resultat, leta efter ett värmeblock som har flera temperaturer så att du har nytta för andra tester, till exempel total fosfor. De flesta värmeblock har också timers, som är kritiska för att hålla matsmältningstiderna konsekventa över flera körningar.

för ökad säkerhet, leta efter modeller som har en valfri skärm som täcker värmeblocket vid en olycka.

kolorimeter eller spektrofotometer

kolorimetern eller spektrofotometern är den enhet som kommer att läsa absorptionen av proverna efter matsmältningen för att korrelera den med COD-koncentrationen. Båda dessa instrument kan användas för att mäta COD, men de två enheterna skiljer sig lite från varandra.

kolorimetrar använder filter för att mäta ljus som specifika våglängder, men spektrofotometrar använder en enhet som möjliggör mätning över ett brett spektrum. Oavsett vilket instrument du väljer, leta efter modeller som har förprogrammerade metoder för COD för enkel användning.

reagenser

reagenser är en av de viktigaste komponenterna i COD-testsystemet. Dessa kemikalier är ansvariga för att oxidera det organiska materialet. Det är möjligt att förbereda reagenser internt, men det är lättare att köpa reagenser för att minimera kontakt med sexvärt krom och starka syror. Dessa torskflaskor är förblandade och redo att användas. Det finns flera typer av reagenser tillgängliga kommersiellt:

• EPA-kompatibla reagenser: dessa flaskor överensstämmer med EPA-metod 410.4 och standardmetoder 5220D. dessa reagenser använder formuleringen för denna metod, som innehåller kvicksilversulfat, kaliumdikromat och svavelsyra. Välj dessa flaskor om ditt arbete kräver att du rapporterar COD-resultat till en tillsynsmyndighet som kräver EPA-metoder.
• Iso-kompatibla reagenser: överensstämmer med ISO 15705: 2002 metoder med avseende på deras sammansättning. Dessa sammansättning av dessa torskflaskor liknar EPA-standarder, så de innehåller också kvicksilver.
• kvicksilverfria reagenser: de flesta TORSKFLASKOR innehåller kvicksilversulfat för att avlägsna kloridstörningar, vilket annars skulle skapa ett falskt högt TORSKVÄRDE. TORSKFRIA flaskor innehåller inte kvicksilver, vilket gör dem mer mottagliga för kloridstörningar, men minskar kraftigt säkerhets-och miljöriskerna vid hantering av kvicksilver. Som ett resultat är dessa reagenser idealiska för rutinanalys där inga eller mycket låga kloridkoncentrationer förväntas.

Hanna kan hjälpa till att maximera din COD testning

uppgradera din COD analys är enklare än någonsin. Moderna kolorimetrar och spektrofotometrar har inbyggda metoder som gör övergången till ett nytt instrument enklare än någonsin.

Hanna Instruments har åtagit sig att betjäna avloppsvatten i kommunala och industriella sektorer. Våra dedikerade tekniska representanter har arbetat med och servade anläggningar över hela USA och arbetat direkt med operatörer för att ställa in testmetoder.