นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน

ดำขำ
Ico64
นาง รุสนี กุลวิจิตร
นักวิทยาศาสตร์
ศูนย์เครื่องมือวิทยาศาสตร์
Network
Members · Following: 3 · Followed: 1

อ่าน: 90
ความเห็น: 0

การทดสอบ ฺBOD (Biochemical Oxygen Demand )

หลายคนคงรู้จักค่า BOD ว่าเป็นการชี้บ่งคุณภาพของน้ำ ซึ่งหากมีค่าสูงกว่า 20 mg/L ก็จะเป็นน้ำเสีย

ดำขำได้มีโอกาสเข้าไปพบลูกค้าเอกชนรายหนึ่ง ซึ่งหลังจากได้พูดคุยการใช้บริการกับศูนย์เครื่องมือ ฯ ก็ได้ทราบประเด็นที่ลูกค้าอยากให้พยายามพัฒนาวิธีการเพื่อปรับปรุงการทดสอบนั้นก็คือการทดสอบหาค่า BOD (Biochemical Oxygen Demand)

 

โดยผลการทดสอบของลูกค้าซึ่งเดิมส่งทดสอบนั้น น้ำทิ้งที่ผ่านการบำบัดนั้นปกติมีค่า BOD ไม่เกิน 30 mg/L แต่ผลการทดสอบคราวนี้กลับที่ค่าสูงถึง 60 mg/L ซึ่งก็เป็นความผิดปกติของการบันทึกข้อมูล BOD ที่ผ่านมา ซึ่งค่า BOD แต่ละเดือนก็แกว่งได้บ้าง ขึ้นอยู่กับสถาวะแวดล้อมต่าง ๆ ในขณะที่เก็บตัวอย่าง เช่นช่วงฤดูที่ต่างกัน ซึ่งบ่อบำบัดน้ำเสียของลูกค้าเป็นบ่อดิน ซึ่งจะมีกลุ่มสาหร่ายจำนวนมาก ซึ่งน่าจะเป็นผลทำให้ค่า BOD มีค่าสูงกว่าความเป็นจริงได้

 

ดำขำก็รับข้อมูลและพยายามค้นข้อมูลเพิ่มเติม ซึ่งก็เป็นจริงตามที่ลูกค้าบอก ในการทดสอบหาค่า BOD กรณีมีกลุ่มสาหร่ายหรือพืชเล็ก ๆ ปริมาณสูงนั้น เราต้องมีการยับยั้งการเกิดปฎิกิริยา nitrification ด้วยการเติมสาร 2-คลอโร-6-ไตรคลอโรเมซิลไพร์ดีน (2-choloro-6-(trichloromethyl) pyridine หรือTCMP

 

ลูกค้าซึ่งคิดว่าผล BOD ที่ได้น่าจะสูงเกินจริงจากการเกิดปฎิกิริยา nitrification จึงส่งตัวอย่างมาใหม่ ซึ่งดำขำเองก็ยินดีทำให้ และจะปรับขั้นตอนการทดสอบดังกล่าวให้เหมาะสมกับประเภทตัวอย่าง

 

วิธีการทดสอบ BOD

 1.ขั้นตอนวิเคราะห์ DO

       1.1 ค่อย ๆ รินตัวอย่างน้ำลงในขวด บีโอดี ขนาด 300 มล. ที่แห้งสะอาดจนเต็มถึงคอขวดระวังไม่ให้เกิฟอง ปิดจุกให้สนิท

       1.2 เปิดจุกขวดบีโอดีเติมสารละลายแมงกานีสซัลเฟต 1 มล. และอัลคาไลด์-ไอโอไดด์-เอไซด์ รีเอเจนต์ 1 มล. ลงในขวดบีโอดีที่ใส่ตัวอย่างน้ำ โดยให้ปลายปิเปตต์อยู่ใต้ผิวตัวอย่างน้ำเล็กน้อย ปิดจุกขวด ระวังอย่าให้มีฟองอากาศอยู่ภายในขวด ผสมให้เข้ากันโดยคว่ำขวด ขึ้น ลงอย่างน้อย 10 ครั้ง

       1.3 ตั้งทิ้งไว้ให้ตกตะกอนจนได้ปริมาณน้ำใสปริมาณครึ่งหนึ่งของขวด

       1.4 เติมกรดซัลฟูริกเข้มข้น 1 มล. โดยให้กรดค่อย ๆ ไหลลงไปข้าง ๆ คอขวด ปิดจุก ผสมให้เข้ากัน โดยการคว่ำขวดขึ้นลง จนกระทั่งตะกอนละลายหมด ถ้าตะกอนละลายไม่หมดให้เพิ่มกรดอีก 0.5-1.0 มล.

       1.5 ตวงน้ำจากขวดบีโอดีในข้อ 4 จำนวน 201 มล. ลงในขวดเออเลนเมเยอร์ เพื่อนำไปไทรเทรต

       1.6 ไทรเทรตกับสารละลายมาตรฐานโซเดียมไทโอซัลเฟต 0.025 M จนกระทั่งสารละลายมีสีเหลืองอ่อน

       1.7 เติมน้ำแป้ง 2-3 หยด (หรือ 1-2 มล. ในกรณีที่ใช้น้ำแป้งเตรียมจากแป้งมัน) จะได้สีน้ำเงินเข้ม ไทรเทรตต่อไปจนกระทั่งสีน้ำเงินหายไปและสารละลายมีสีใส

       1.8 อ่านปริมาตรของสารละลายโซเดียมไทโอซัลเฟตที่ใช้ในหน่วย มล.                              

2.ขั้นตอนวิเคราะห์  BOD

      1. การเตรียมตัวอย่างน้ำก่อนการวิเคราะห์ (pre treatment)

          1.1 ในกรณีที่ตัวอย่างน้ำมีไม่เป็นกลางจะต้องทำให้มี pH 6.5-7.5 โดยใช้กรดซัลฟูริค 0.5 M หรือโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 M แล้วแต่กรณี

          1.2 ในกรณีที่ตัวอย่างน้ำมีคลอรีนตกค้างจะต้องกำจัดออกก่อน ถ้ามีคลอรีนปริมาณน้อยให้ตั้งตัวอย่างน้ำทิ้งไว้ 1-2 ชั่วโมง แต่ในตัวอย่างที่มีคลอรีนตกค้างปริมาณมาก ๆ จะต้องกำจัดโดยการเติมสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ ซึ่งจะทราบปริมาณว่าต้องเติมไปเท่าใด กวนให้เข้ากันตั้งทิ้งไว้ 10-20 นาที

          1.3 ในกรณีที่ตัวอย่างน้ำมี Fe (III) มาก กำจัดโดยเติมสารละลายโปแตสเซียมฟลูออไรด์

          1.4 ในกรณีที่ตัวอย่างน้ำมีสารพิษเจือปน จะต้องศึกษาหาทางแก้ไขเป็นเฉพาะกรณีไป

      2. การเจือจางน้ำตัวอย่าง (Dilution method) ในกรณีที่ตัวอย่างน้ำมีค่า BOD >7 ppm ต้องเจือจางตัวอย่างน้ำก่อนด้วยน้ำผสมเจือจาง (dilution water) และควรทำหลาย ๆ ความเข้มข้นอย่างน้อย 3 ความเข้มข้น

          2.1 การเตรียมน้ำผสมเจือจาง ใช้น้ำกลั่นที่ปราศจากสารพิษ (กลั่นจากเครื่องกลั่นแก้ว) มาปรับอุณหภูมิให้อยู่ระหว่าง 20 ± 1 oซ. แล้วปรับคุณภาพให้เหมาะสมกับการดำรงชีวิตของจุลินทรีย์ โดยเติมสารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ แมกมีเซียมซัลเฟต แคลเซียมคลอไรด์ และ Fe (III) คลอไรด์ 2-chlore-6-(trichloromethyl) pyridine 10 มก. เพื่อยับยั้งการเกิดnitrification

          2.2 การผสมเจือจาง แต่ละตัวอย่างน้ำกระทำการผสมเจือจางหลาย ๆ ความเข้มข้น (โดยทั่วไปไม่น้อยกว่า 3 ความเข้มข้น) อัตราส่วนในการผสมเจือจางอาจประมาณจากชนิดของน้ำเสีย  เมื่อได้อัตราส่วนที่เหมาะสมจึงทำผสมเจือจางแต่ละความเข้มข้น ดังนี้

                   -ค่อย ๆ รินน้ำผสมเจือจางลงในกระบอกตวง (ขนาด 1000 มล.) ประมาณ 500 มล. โดยให้น้ำค่อย ๆ ไหลลงตามข้างกระบอกตวง

                   -เติมหัวเชื้อจุลินทรีย์ลงในกระบอกตวง 2 มล. (ในกรณีที่จำเป็นต้องเติม)

                   -เติมตัวอย่างน้ำตามส่วนที่คำนวณได้

                   -เติมน้ำผสมเจือจางลงจนครบ 1000 มล.

                   -กวนให้เข้ากันโดยใช้แท่งแก้วเสียบจุกยางไว้ที่ปลายซักขึ้นลงเบา ๆ ระวังอย่าให้เกิดฟองอากาศ

          2.3 ค่อย ๆ รินตัวอย่างที่ผสมเข้ากันดีแล้วลงในขวด BOD ที่แห้งสะอาดจนเต็ม 3 ขวด (ไม่ให้เกิดฟอง)ขวด BOD ตามปริมาตรในตารางที่ 4 ตัวอย่างเช่น ถ้าน้ำมีค่าบีโอดีอยู่ในช่วง 100- 420 ให้ดูดตัว อย่างน้ำจำนวน 5 มล.ใส่ลงในขวด แล้วจึงรินน้ำผสมเจือจางลงไปในขวดจนเต็ม ในกรณีนี้หากจำเป็นต้องเติมหัวเชื้อ ควรเติมหัวเชื้อลงในน้ำผสมเจือจาง 1-2 มล. ต่อน้ำผสมเจือจาง 1 ลิตร หรือเจือจางข้างนอกขวดตัวอย่างเช่นเจือจาง 1 เท่าถ้ามี BOD อยู่ในช่วง 4-14 แล้วจึงเทน้ำเจือจางลงในขวดจนเต็มถึงคอขวด

     3. การวิเคราะห์โดยตรง(direct method) ใช้ในกรณีที่น้ำตัวอย่างมีค่า BOD น้อยกว่า 7 ppm ทำได้โดย

          3.1 ปรับอุณหภูมิของน้ำตัวอย่างให้อยู่ในช่วง 20 ± 10 ซ.

          3.2 เติมออกซิเจนลงในน้ำตัวอย่างนาน 10-20 นาที

          3.3 เทน้ำตัวอย่างลงในขวด BOD ให้เต็มทั้ง 3 ขวด

       4. นำขวดหนึ่งไปทำการวิเคราะห์หาค่า DO ทันที ส่วนอีก 2 ขวดที่เหลือนำไปอินคิวเบท ที่อุณหภูมิ 20 C เป็นเวลา 5 วัน ก่อนนำไปอินคิวเบทให้ตรวจดูว่ามีน้ำหล่อที่ปากขวดแล้วควรตรวจดูทุกวันอย่าให้แห้ง (ถ้าแห้งให้เติมน้ำผสมเจือจาง)

      5. การหาค่า DO

      6. การควบคุมคุณภาพการตรวจวัด

          6.1 การตรวจสอบคุณภาพน้ำผสมเจือจาง (dilution water check) เติมน้ำผสมเจือจางที่ยังไม่ได้ใส่หัวเชื้อลงในขวด BOD 3 ขวด ขวดหนึ่งนำไปหา DO ทันที อัก 2 ขวดนำไปอินคิวเบท 5 วันที่อุณหภูมิ 20 C ผลต่างค่า DO ก่อนและหลัง 5 วันที่ 20 C ไม่ควรเกิน 0.2 ppm และยิ่งดีถ้าไม่เกิน 0.1 ppm

         6.2 การตรวจสอบโดยใช้กลูโคส-กรดกลูตามิค(glucose-glutamic acid check)เติมสารละลายกลูโคสกรดกลูตามิคลงไปในขวด BOD 3 ขวด ๆ ละ 5 มล. เติมน้ำผสมเจือจางที่ใส่หัวเชื้อแล้วลงไปจนเต็ม ปิดจุกให้แน่น ขวดหนึ่งนำไปวิเคราะห์หาค่า DO ทันที อีก 2 ขวด นำอินคิวเบทพร้อมตัวอย่างน้ำที่อุณหภูมิ 20 oC 5 วัน หล้งจากนั้นนำมาหาค่า DO และคำนวณค่า BOD                                                                         

          6.3 การพิจารณาผลเพื่อใช้คำนวณค่า BOD ผลที่น่าเชื่อถือและจะใช้คำนวณหาค่า BOD ของตัวอย่างต่อไปนั้นจะต้องมีค่าปริมาณ DO เหลืออยู่อย่างน้อย 1 ppm และต้องมีการลดลงของค่า DO อย่างน้อย 2 ppm จึงจะทำให้ค่า BOD ที่คำนวณออกมาได้ถูกต้องมากที่สุด                                                                        

            6.4 การหาค่า เนื่องจากการเติมหัวเชื้อ (seed correction) ถ้ามีการเติมหัวเชื้อ จะต้องทำการหาค่า DO ของน้ำผสมเจือจางที่มีหัวเชื้อทำก่อนและหลังอินคิวเบท 5 วัน เพื่อนำไปปรับค่า BOD ให้ถูกต้องต่อไป

การคำนวณ  

          BOD BOD5 (mg/l)  =  (DO0-DO5)xอัตราส่วนเจือจาง

ขอขอบคุณข้อมูลจาก http://labenvi.blogspot.com/2014/08/8-dissolved-oxygen-do-and-biochemical.html

หมวดหมู่บันทึก: บริการวิชาการ
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 17 มิถุนายน 2560 15:57 แก้ไข: 17 มิถุนายน 2560 15:59 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
ดอกไม้
เป็นคนแรกที่ให้กำลังใจ
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

ความเห็น

ไม่มีความเห็น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 54.81.42.111
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ