ค่าบีโอดี (BOD) คืออะไร?
ค่าบีโอดี BOD (Biological Oxygen Demand ) คือ การหาปริมาณออกซิเจนที่แบคทีเรียใช้ในการหายใจ ค่าบีโอดีจึงสามารถบอกถึงลักษณะของน้ำเสียได้ว่ามีความสกปรก (ในรูปสารอินทรีย์) มากหรือน้อยแค่ไหน
น้ำเสียที่มีค่าบีโอดีสูง เมื่อถูกทิ้งลงในแหล่งน้ำ จะทำให้ปริมาณออกซิเจนในแหล่งน้ำลดลง จนอาจเกิดสภาพไร้ออกซิเจน ทำให้น้ำนั้นเน่าเสียได้
ค่า BOD มีหน่วยเป็น ปริมาณออกซิเจน (ml) ที่แบคทีเรียใช้ในการย่อยสลายสารอินทรีย์ ที่ใช้ในการบ่มที่อุณหภูมิ 20 °C เป็นระยะเวลา 5 วัน
สนใจวิเคราะห์ BOD ติดต่อโทร 062-337-0067 และ Line ID 062-337-0067
กฏหมายที่เกี่ยวข้องกับค่า BOD
ค่าบีโอดี (BOD) ตามกฏหมายมาตรฐานน้ำทิ้ง มาตรฐานในชุมชนนั้น ต้องมีค่าไม่เกิน 20 มก./ล.
ในกรณีที่โรงงานที่มีน้ำเสียปนเปื้อนสารอินทรีย์ ตั้งแต่ 500 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน (ยกเว้นน้ำหล่อเย็น) หรือมีปริมาณความสกปรกก่อนเข้าระบบบำบัด (BOD Load of Influent) ตั้งแต่ 100 กิโลกรัม ต่อวันขึ้นไป โรงงานนั้นจะต้องมีบุคลากรด้านสิ่งแวดล้อมประจำโรงงาน ซึ่งได้แก่ ผู้จัดการสิ่งแวดล้อม และ ผู้ควบคุมระบบบำบัดมลพิษน้ำ
ค่า BOD กับ COD ต่างกันอย่างไร?
การดูค่า BOD นั้น ส่วนมากจะมีการดูค่าความสกปรกเทียบกับค่า COD อีกด้วย ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว ค่า COD จะมากกว่า ค่า BOD เสมอ ถ้าค่า BOD:COD สูง เช่นน้ำเสียจากโรงฆ่าสัตว์ น้ำจากโรงงานผลไม้สำเร็จรูป เป็นต้น จะเหมาะแก่การบำบัดทางชีวภาพ มากกว่าการบำบัดด้วยเคมี
ดูข้อมูลเรื่องค่า COD เพิ่มเติมที่นี่
การเก็บตัวอย่างน้ำก่อนทดสอบค่าบีโอดี BOD ทำอย่างไร?
การเก็บให้เก็บด้วยขวดแก้วหรือขวดพลาสติกชนิดโพลีเอทีลีน การรักษาสภาพให้แช่เย็นที่ ≤ 6 องศาเซลเซียส สามารถรักษาตัวอย่างได้ประมาณ 48 ชั่วโมง เท่านั้น
ทำไมต้องมีการ Dilute น้ำและมีการเติมหัวเชื้อ ก่อนวัดค่า BOD?
เนื่องจากออกซิเจนในอากาศสามารถละลายได้ในจำนวนจำกัด คือ ปริมาณ 9 มิลลิกรัมต่อลิตรในน้ำบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิที่ 20 องศาเซลเซียส ดังนั้นในการทดสอบค่าบีโอดีในน้ำเสียซึ่งมีความสกปรกมาก จึงจำเป็นต้องทำให้ปริมาณความสกปรกเจือจาง อยู่ในระดับสมมูลพอดีกับปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่
เนื่องจากการทดสอบค่าบีโอดีนี้ เกี่ยวข้องกับจุลินทรีย์ในน้ำ จึงจำเป็นต้องทำให้น้ำ มีสภาพที่เหมาะสม สำหรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ คือ ไม่มีสารพิษ แต่มีอาหารเสริมเพียงพอสำหรับจุลินทรีย์ เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส
นอกจากนี้การย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำจะกระทำโดยจุลินทรีย์หลายชนิด จึงจำเป็นต้องมีปริมาณจุลินทรีย์ต่างๆ เหล่านี้อย่างเพียงพออยู่ในน้ำตัวอย่างที่จะทำให้การทดสอบ ถ้าไม่มีหรือปริมาณน้อยเกินไปควรเติมจุลินทรีย์ซึ่งเรียกว่า หัวเชื้อ (Seed) ลงไปด้วย
ตารางที่ 1. การเจือจางตัวอย่าง กรณีการเจือจางใน Volumetric Glassware อื่นๆ
%การเจือจาง | ช่วงบีโอดี (mg/L) |
0.01 | 20,000-70,000 |
0.02 | 10,000-35,000 |
0.05 | 4,000-14,000 |
0.1 | 2,000-7,000 |
0.2 | 1,000-3,500 |
0.5 | 400-1,400 |
1 | 200-700 |
2 | 100-350 |
5 | 40-140 |
10 | 20-70 |
20 | 10-35 |
50 | 4-14 |
100 (ไม่เจือจาง( | 0-7 |
การวิเคราะห์ BOD ทำได้อย่างไร สอนวิเคราะห์ BOD อย่างละเอียด
วันนี้จึงมาเผยเทคนิคที่ใช้ในการวิเคราะห์ BOD โดยใช้วิธี 5 – Day BOD Test และหาค่าออกซิเจนละลายน้ำ หรือ DO ( Dissolved Oxygen) ตามมาตรฐาน Standard Method for the Examination of Water and Wastewater, APHA, AWWA, WEF.23th ed. Washington, DC: APHA, 2017. Part 5000, 5210 B
เครื่องมือและอุปกรณ์สำหรับวิเคราะห์บีโอดี BOD
- ขวดบีโอดี (BOD Bottle) – ขนาด 300 มิลลิลิตร และจุกแบบ Ground – Glass พร้อมฝาครอบพลาสติก (BOD Cap)
- ตู้ควบคุมอุณหภูมิ (Incubator) – ที่สามารถป้องกันไม่ให้แสงผ่านเข้าไปได้และสามารถควบคุมอุณหภูมิ 20 ± 1 องศาเซลเซียส โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน ± 1 องศาเซลเซียส
- ตู้อบลมร้อน (Hot Air Oven)
- เครื่องชั่ง 4 ตำแหน่ง (Analytical balance 4 decimal places)
- เครื่องชั่ง 2 ตำแหน่ง (Analytical balance 2 decimal places)
- เครื่องกวนแม่เหล็ก (Magnetic Stirrer) และแท่งแม่เหล็ก (Magnetic Bar)
- กระบอกตวง (Cylinder) ขนาด 100, 500 และ1000 มิลลิลิตร
- ปิเปตแบบปริมาตร (Volumetric Pipette) ขนาด 0.1, 1.0, 10, 25, 50, 100 มิลลิลิตร
- เครื่องจ่ายลม และหัวฟู่ (หัวจ่ายลม), ลูกยาง
- บีกเกอร์ (Beaker) ขนาด 1000 มิลลิลิตร
- แท่งแก้วคนสาร
- ขวดสำหรับฉีดล้างชนิดพลาสติก (Washing Bottle)
สารเคมีที่ต้องเตรียมในวิเคราะห์บีโอดี BOD
- น้ำที่ใช้ในการเตรียมน้ำเจือจาง (Dilution Water) – สามารถใช้น้ำกลั่นหรือน้ำ DI หรือน้ำ RO ที่ปราศจากโลหะโดยเฉพาะทองแดง และสารพิษที่รบกวนการทดสอบบีโอดี เช่น คลอรีน
- สารละลายฟอสเฟตบัฟเฟอร์ (Phosphate Buffer Solution) – ละลายมอนอโพแทสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต (KH2PO4) 8.5 กรัม โซเดียมฟอสเฟต (Na2HPO4.7H2O) 33.4 กรัม ไดโพแทสเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟต (K2HPO4) 21.75 กรัม และแอมโมเนียมคลอไรด์ (NH4Cl) 1.7 กรัม ในน้ำรีเอเจนต์ 500 มิลลิลิตรแล้วเจือจางเป็น 1000 มิลลิลิตร สารละลายนี้จะมีค่า pH เท่ากับ 7.2
- สารละลายแมกนีเซียมซัลเฟต (Magnesium Sulfate Solution) – ละลายแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปต้าไฮเดรต (MgSO4.7H2O) 22.5 กรัม ในน้ำรีเอเจนต์ปรับปริมาตรเป็น 1000 มิลลิลิตร
- สารละลายแคลเซียมคลอไรด์ (Calcium Chloride Solution) – ละลายแอนไฮดรัสแคลเซียมคลอไรด์ (Anhydrous CaCl2) 27.5 กรัมในน้ำรีเอเจนต์ปรับปริมาตรเป็น 1000 มิลลิลิตร
- สารละลายไอร์รอน (III) คลอไรด์ (Iron (III) Chloride Solution) – ละลายไอร์รอน (III) คลอไรด์เฮกซาไฮเดรต (FeCl3.6H2O) 0.25 กรัมในน้ำรีเอเจนต์ปรับปริมาตรเป็น 1000 มิลลิลิตร
- สารละลายกรดและด่าง (Acid and Alkali Solution) – ความเข้มข้น 1 N เพื่อใช้ในการปรับค่า pH ของตัวอย่างให้เป็นกลาง
- สารละลายกรด: ปิเปตกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ปริมาตร 28 มิลลิลิตร ค่อยๆ เติมลงในน้ำรีเอเจนต์ ปรับปริมาตรเป็น 1000 มิลลิลิตร
- สารละลายด่าง: ละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 40 กรัม ลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 1000 มิลลิลิตร ปรับปริมาตรด้วยน้ำรีเอเจนต์
- สารละลายโซเดียมซัลไฟต์ (Sodium Sulfite Solution) – ความเข้มข้น 0.025 N ละลายแอนไฮดรัสโซเดียมซัลไฟต์ (Na2SO3) 1.575 กรัมในน้ำรีเอเจนต์ปริมาตร 1000 มิลลิลิตร (สารละลายนี้ไม่อยู่ตัวต้องเตรียมในวันที่จะใช้งาน)
- หัวเชื้อจุลชีพ (Seed Suspension)- อาจเตรียมหัวเชื้อจุลชีพเองให้เหมาะสมกับน้ำตัวอย่างโดยการให้เชื้อจุลชีพค่อยๆ ปรับสภาพใน ห้องปฏิบัติการ เติมอากาศต่อเนื่องลงในน้ำเสียชุมชนที่ปล่อยให้ตกตะกอนแล้วค่อยๆ เติมตัวอย่างน้ำเสีย ที่จะทดสอบลงไปทีละน้อยทุกวัน อาจใช้หัวเชื้อจุลชีพจากระบบตะกอนเร่ง (Activated Sludge) หรือหัวเชื้อจุลชีพที่มีจำหน่ายก็ได้
- Quality Control Standard (QCS) – สารละลายกลูโคสและกรดกลูตามิก (Glucose-Glutamic Acid: GGA) ที่มีค่าบีโอดี 198 มิลลิกรัมต่อลิตร อบกลูโคส (Reagent Grade) และกรดกลูตามิก (Reagent Grade) ที่อุณหภูมิ 103 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ละลายกลูโคส 150 มิลลิกรัม และกรดกลูตามิก 150 มิลลิกรัมในน้ำรีเอเจนต์และปรับปริมาตรเป็น 1000 มิลลิลิตร (สารละลายนี้ต้องเตรียมใหม่ทุกครั้งก่อนใช้)
วิธีการดำเนินการวัดบีโอดี BOD
ขั้นตอนที่ 1 ปรับค่า pH
ขั้นตอนที่ 2 กำจัดสารประกอบคลอรีนตกค้าง
ขั้นตอนที่ 3.1 วิธีการหาโดยตรง (Direct Method)
วิธีนี้ใช้กับตัวอย่างที่มีค่าบีโอดีไม่เกิน 7 มิลลิกรัมต่อลิตรไม่จำเป็นต้องเจือจาง
ให้ทดสอบตัวอย่างตามขั้นตอนดังต่อไปนี้
- นำตัวอย่างน้ำที่มีการปรับอุณหภูมิให้ได้ 20 ± 3 องศาเซลเซียส
- เติมอากาศให้ตัวอย่างมีปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำใกล้จุดอิ่มตัว
- รินตัวอย่างน้ำลงในขวดบีโอดี จนเต็มอย่างน้อย 3 ขวด (กรณีทดสอบหาปริมาณออกซิเจนละลายโดยวิธี Azide Modification) หรืออย่างน้อย 2 ขวด (กรณีหาปริมาณออกซิเจนละลายโดยวิธี Membrane Electrode) ระวังอย่าให้มีฟองอากาศ ปิดจุกให้สนิทและเติมน้ำเจือจางหล่อที่ปากขวด
- นำขวดหนึ่งมาหาค่าออกซิเจนละลาย โดยวิธี Azide Modification หรือวิธี Membrane Electrode บันทึกค่าออกซิเจนละลายวันแรก ให้เป็น DO0
- นำอีกขวดบีโอดี 2 ขวดใส่ในตู้ควบคุมอุณหภูมิ ที่อุณหภูมิ 20 ±1 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 วัน
- หลังจาก 5 วันแล้วนำตัวอย่างน้ำนั้นมาหาปริมาณออกซิเจนละลายที่เหลืออยู่โดยวิธี Azide Modification หรือวิธี Membrane Electrode บันทึกค่าออกซิเจนละลายวันที่ 5 ให้เป็น DO5
ขั้นตอนที่ 3.2 วิธีการเจือจาง (Dilution Method)
- เติมน้ำผสมที่เจือจางแล้วลงในกระบอกตวงขนาด 1000 มิลลิลิตร จำนวนอย่างน้อย 2 ขวดต่อชุดการเจือจางโดยให้น้ำค่อยๆ ไหลลงตามข้างขวดบีโอดี (ในกรณีที่วัดออกซิเจนละลายด้วยเครื่อง DO อาจเจือจางตัวอย่างลงในกระบอกตวงจำนวน 1 ขวดต่อชุดการเจือจาง ก็ได้)
- เติมหัวเชื้อจุลชีพในกรณีที่จำเป็น
- เติมตัวอย่างตามที่คำนวณไว้
- เติมน้ำผสมเจือจางลงจนเต็มคอขวดพอดี ระวังอย่าให้เกิดฟองอากาศ
- ปิดฝาจุกให้แน่นอย่าให้มีฟองอากาศ คว่ำขวดไปมาหลายๆ ครั้งเพื่อใหตัวอย่างในขวด ผสมกันดีแล้ว นำขวดที่ 1 ไปหาค่าออกซิเจนละลายวันแรก (DO0)
- นำขวดที่ 2 เติมน้ำเจือจางหรือน้ำกลั่นที่ปากขวดแล้วครอบด้วยฝาพลาสติกอีกครั้ง
- เพื่อป้องกันการระเหยของตัวอย่าง นำไปอินคิวเบทที่อุณหภูมิ 20 ± 1 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5 วัน ± 6 ชั่วโมงแล้วหาค่าออกซิเจนละลายวันที่ 5 (DO5)
- การบ่มหรือการอินคิวเบท (Incubation) ที่อุณหภูมิ 20 ± 1 องศาเซลเซียสในที่มืดครบ 5 วัน แล้วนำมาหาปริมาณ ออกซิเจนละลายตัวอย่างที่ใช้ได้ จะต้องมีปริมาณออกซิเจนละลายเหลืออยู่อย่างน้อย 1 มิลลิกรัมต่อลิตร และมีการใช้ออกซิเจนไปอย่างน้อย 2 มิลลิกรัมต่อลิตรแล้วนำมาหาค่าออกซิเจนละลาย (DO5)
- การหาค่าออกซิเจนละลายเริ่มต้น (DO0) และออกซิเจนละลายสุดท้าย (DO5) โดยวิธีวิธี Azide Modification
ขั้นตอนที่ 4 คำนวนผลการทดสอบ
P = ปริมาตรตัวอย่างที่ใช้ (มิลลิลิตร) /ปริมาตร Volumetric Glassware (1000 มิลลิลิตร)
เป็นไงบ้างครับสำหรับเทคนิคในการใช้วิเคราะห์น้ำเพื่อหาค่า BOD ซึ่งทุกท่านสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่มาตรฐานของ Standard Method for Examination of water and wastewater (AWWA, APHA, WEF)
ห้องปฏิบัติการ บริษัท เอส เอส ซี ออยล์ จำกัด ยินดีให้บริการวิเคราะห์คุณภาพน้ำและน้ำเสียตามพารามิเตอร์ต่าง ๆ เช่น COD BOD TSS pH เป็นต้น โดยเครื่องมือที่ทันเสมอและผ่านการสอบเทียบจากสถาบันที่ได้รับการรับรอง
หากสนใจส่งตัวอย่างวิเคราะห์หรือมีข้อสงสัยสามารถติดต่อได้ที่ บริษัท เอส เอส ซี ออยล์ จำกัด เลขที่ 52 หมู่ 16 ต.หนองเหียง อ.พนัสนิคม จ.ชลบุรี 20140 เปิดให้บริการทุกวัน จันทร์ ถึง เสาร์ เวลา 8.00-17.00 น.
สนใจติดต่อโทร 062-337-0067 และผ่านทางไลน์ ID โดยเพิ่มเพื่อนตามด้วยหมายเลขที่ให้ไว้ข้างต้น หรือทางอีเมล์ sscoillab@thailandwastemanagement.com
