آزمایش COD فاضلاب چگونه انجام می شود؟ (اکسیژن خواهی شیمیایی)

آزمایش COD فاضلاب چگونه انجام می شود؟

به منظور اندازه‌گیری میزان بار آلودگی در آب و فاضلاب از روش‌های مختلفی می‌توان بهره برد که یکی از آن‌ها آزمایش COD و به عبارتی اکسیژن خواهی شیمیایی است. آزمایش اندازه گیری COD(اکسیژن خواهی شیمیایی) را می‌توانیم در بین سریع‌ترین روش‌هایی جای دهیم که در مطالعه و همچنین کنترل سیستم‌های تصفیه فاضلاب می‌توانند ما را به نتیجه برسانند. این آزمایش با روش‌های دیگری نیز مقایسه می‌شود. BOD(اکسیژن خواهی بیولوژیکی) نمونه‌ای از این موارد است. در ادامه مطلب قصد داریم تا در ابتدا به پرسش آزمایش COD چیست پاسخ دهیم؛ سپس تفاوت آزمایش COD و BOD را شرح دهیم. تا انتها همراه ما باشید.

نحوه انجام آزمایش COD فاضلاب

برای انجام دادن آزمایش COD فاضلاب روش‌های گوناگونی پیش روی شما قرار گرفته‌ است که شما بر حسب شرایط و تجهیزات موجود می‌توانید یکی از آن‌ها را انتخاب کنید. قبل از شرح آزمایشات نیاز است به پرسش COD چیست پاسخ دهیم. به اکسیژن مورد نیاز شیمیایی COD می‌گویند. از آزمایش اندازه گیری COD برای تصفیه آب و فاضلاب کمک گرفته می‌شود که برای انجام این کار نیاز به به تجهیزات و معرف‌های شیمیایی گوناگونی است. در ادامه به معرفی این روش‌ها خواهیم پرداخت و شیوه کار هر یک را شرح می‌دهیم.

روش اول: استفاده از پتاسیم پرمنگنات

یکی از روش‌های اندازه گیری COD آب، استفاده از پتاسیم پرمنگنات است. برای اینکه بتوانید با موفقیت گزارش کار آزمایش COD را تهیه کنید، در ابتدا نیاز است تا مواد ضروری و الزامی را تهیه کنید. این مواد شامل گزینه‌های زیر می‌شوند:

• محلول پتاسیم پرمنگنات
• محلول اکسالیک اسید
• محلول سولفوریک اسید

روش کار آزمایش اندازه گیری COD بدین صورت است که اول 100 میلی‌لیتر از نمونه آزمایشی تهیه‌شده را در داخل ظرف مخصوص، تحت عنوان ارلن مایر، می‌ریزید و سپس به اندازه 5 میلی‌لیتر از محلول سولفوریک اسید، به آن اضافه می‌کنید. دهانه ارلن بعد از اضافه کردن این محلول باید پوشانده شود.

برای این امر باید از شیشه ساعت استفاده کرد. بعد از پوشاندن ارلن، نیاز است تا محلول به مدت 5 دقیقه جوشانده شود. همانطور که محلول در حال جوشش است، باید 20 میلی‌لیتر از محلول پتاسیم پرمنگنات را به آن اضافه کنید. سپس با گذشت 10 دقیقه نسبت به اضافه کردن محلول اکسالیک اسید اقدام کنید. حرارت‌دهی باید تا جایی ادامه داشته باشد که رنگ محلول به صورت کامل از بین برود.

محلول باید به رنگ صورتی در بیاید. برای این کار باید پتاسیم پرمنگنات را تیتر کنیم. همچنین مقدار حجم پتاسیم پرمنگنات باید اندازه گیری و یادداشت شود. برای اینکه کاملا از نتیجه اطمینان لازم را کسب کنید، می‌توانید چند بار آزمایش اندازه گیری COD آب را تکرار کنید. فرمول محاسبه COD نیز به شرح زیر است:

فرمول محاسبه COD

هر کدام از متغیرهای فوق، معنای خاصی را دارند که به شرح زیر هستند:

• A به معنای این است که چه مقدار پرمنگنات در نمونه آزمایشی مورد استفاده قرار گرفته شده است.
• B به معنای این است که چه حجمی از پتاسیم پرمنگنات در نمونه شاهد مورد استفاده قرار گرفته شده است.
• F نشان‌دهنده فاکتور تیتراسیون محلول پتاسیم پرمنگنات است.
• V نیز به شما حجم نمونه آزمایشی را می‌دهد.

روش دوم: آزمایش COD به روش تقطیر بازگشتی

دومین روشی که برای اندازه گیری آلاینده COD استفاده از تقطیر بازگشتی است. برای این روش نیاز است تا تجهیزات ضروری را تهیه کنید. از جمله این تجهیزات می‌توانیم به پرل‌ شیشه‌ای، پی‌پت مناسب، استوانه مدرج 50 میلی‌لیتری و بورت اشاره داشته باشیم. لازم به ذکر است که ظرفیت بورت باید 50 میلی‌لیتر و همچنین دقت آن نیز 0.1 میلی‌لیتر باشد. صفحه گرم‌کن الکتریکی نیز نیاز بوده که سطح حرارتی آن باید به میزان ¼ باشد. تجهیزات تنها به همین موارد ختم نشده و شامل ارلن مایر 250 میلی‌لیتری نیز می‌شود. در کنار این ارلن مایر به حضور محافظ استیل و لوله‌های استیل هم نیاز خواهد بود.

بعد از آماده کردن تجهیزات باید معرف‌های شیمیایی را نیز تهیه کنید. این معرف‌ها شامل محلول اسید سولفوریک، سولفات نقره، دی کرومات پتاسیم، اندیکاتور فرئون، سولفات جیوه، کلرید سدیم، هیدروکسید سدیم و سولفات فرو آمونیوم می‌شوند.

شرح انجام آزمایش

آزمایش اندازه گیری COD به روش تقطیر بازگشتی بدین صورت است که در ابتدا باید تعدادی از پرل‌های شیشه‌ای آماده‌شده را به ارلن مایر 250 میلی‌لیتری اضافه کنید. سپس باید حدود 20 میلی‌لیتر از نمونه آماده‌شده را با کمک پی پت وارد ارلن مایر کنید. بعد از آن نوبت به اضافه کردن 0.4 گرم سولفات جیوه می‌رسد. بعد از آن به ترتیب معرف‌های شیمیایی زیر را به محلول در حال آماده اضافه کنید:

• 10 میلی‌لیتر محلول دی‌کرومات پتاسیم
• 30 میلی‌لیتر محلول اسید سولفوریک و اسید نقره

قبل از اینکه گرما برسد، باید محلول را به خوبی هم بزنید. سپس ارلن مایر را به یک مبرد وصل کنید. مخلوط به دست آمده باید به مدت 2 ساعت فرایند تقطیر برگشتی را تحمل کند. بعد از آن باید محلول را به صورت کامل سرد کنید و با کمک 25 میلی‌لیتر آب مقطر مبرد را شستشو دهید. مخلوط باید تا 140 میلی‌لیتر رقیق شود. این کار از آن جهت اهمیت دارد که دمای اتاق بتواند محلول را سرد کند. سپس باید نسبت به تیتر کردن دی‌کرومات اضافی با محلول سولفات فرو آمونیوم اقدام کنید. این کار با کمک معرف فرئون انجام می‌شود.

همچنین برای تصفیه فاضلاب در ابتدا رسوب کلرید نقره ایجاد می‌شود و سپس با کمک اشباع کلرید سدیم می‌توان این فرایند را به انجام رساند. یک بخش سبز رنگ را مشاهده می‌کنید که برای تبدیل آن به رنگ قهوه‌ای باید از هیدروکسید سدیم استفاده کنید.

نکته مهم: حد مجاز COD در آب آشامیدنی بر اساس استانداردهای هر کشور متفاوت است. در ایران این حد مجاز حداکثر 15 TCU است.

دیگر روش‌های آزمایش اندازه گیری COD

برای آزمایش اندازه گیری COD می‌توان از روش‌های دیگری نیز بهره برد. آزمایش COD با ویال نمونه‌ای از این موارد است. به طور کلی استفاده از این روش دقت بیشتری را برای شما به همراه خواهد داشت و منجر می‌شود تا آنالیز سریع‌تری را داشته باشید. درباره این موضوع سوالات مختلفی به وجود می‌آیند که روش ساخت ویال COD نمونه‌ای از این موارد است.

برای کسب اطلاعات کامل از این موضوع می‌توانید با مجموعه رسوب آب در تماس باشید. آزمایشگاه رسوب آب به منظور آنالیز کردن کامل آب، فاضلاب و پساب با سازمان‌ها و مجموعه‌های مختلفی همکاری می‌کند که از آن‌ها می‌توانیم سازمان ملی استاندارد ایران، سازمان دامپزشکی و سازمان حفاظت محیط زیست را نام ببریم. همچنین این آزمایشگاه دارای گواهینامه 17025 بوده و فرایند آنالیز را مطابق با استانداردهای روز دنیا به انجام می‌رساند.

چه تفاوتی بین آزمایش COD و BOD وجود دارند؟

بین آزمایش اندازه گیری COD و BOD تفاوت‌هایی وجود دارند. اگر بخواهیم یک نگاه کلی بر روی این موضوع داشته باشیم، می‌توانیم اینطور بیان کنیم که برای انجام دادن آزمایش BOD به اکسیژن محلول در آب و همچنین میکروارگانیسم‌های زنده نیاز است. در صورتی که در COD برای انجام فرایند تجزیه و اکسایش مواد آلی، به حضور یک ماده اکسیداسیون قوی نیاز خواهد بود. سپس برای پی بردن به میزان آلودگی موجود به میزان مصرف ماده اکسید کننده نگاه می‌شود.

سخن آخر

در این مطلب سعی کردیم تا شما را با آزمایش اندازه گیری COD آشنا کنیم که شامل روش‌های مختلفی می‌شود. برای انجام هر کدام از این روش‌ها باید انواع تجهیزات و معرف‌های شیمیایی را تهیه کنید که تا حد امکان سعی شد به صورت کامل آن‌ها را شرح دهیم.