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水环境监测指标—BOD5测定方法

文章出处:   责任编辑:   发布时间:2018-02-13 11:27:51    点击数:-   【

水环境监测的指标有很多种,BOD5便是其中一项比较重要的指标。很多人不清楚BOD5的原理,对于BOD5的测试方法知之甚少,今天力鼎环保的环境工程师将科普BOD的来龙去脉。

生活污水与工业废水中含有大量各类有机物。这些有机物在水体中分解时要消耗大量溶解氧,从而破坏水体中氧的平衡,使水质恶化。水体因缺氧造成鱼类及其他水生生物的死亡。由于水体中所含的有机物成分复杂,难以一一测定其成分。所以通过有机物在一定条件下所消耗的氧,来间接表示水体中有机物的含量。

生化需氧量的测定一般采用的是稀释接种法。测定生化需氧量的水样,采集时应充满并密封于瓶中。在0——4摄氏度下进行保存。一般应在6小时内进行分析。若需要远距离转运。在任何情况下,贮存时间不应超过24小时。

一、测试方法原理

生化需氧量是指在规定条件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物质、特别是有机物所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全过程进行的时间很长,如在20摄氏度下培养时,完成次过程需要100多天。目前国内外普遍规定于20加减1摄氏度培养5天,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差即为BOD5值,以氧的毫克/升表示。

对某些地面水及大多数工业废水,因含较多的有机物,需要稀释后再培养测定,以降低其浓度和保证有充足的溶解氧。稀释的程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L,而剩余溶解氧在1mg/L以上。  

为了保证水样稀释后有足够的溶解氧,稀释水通常要通入空气进行曝气,便稀释水中溶解氧接近饱和。稀释水中还应加入一定量的无机营养盐和缓冲物质,以保证微生物生长的需要。    

对于不含或少含微生物的工业废水,其中包括酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水,在测定BOD5时应进行接种,以引入能分解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时,应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。这种测试方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L,最大不超过6000mg/L的水样。当水样BOD5大于6000mg/L,会因稀释带来一定的误差。

在测定BDO5过程中需要用到的仪器种类较多,主要是以下几类:

1)恒温培养箱

25——20L细口玻璃瓶。

31000——2000ml量筒

4)玻璃搅棒:棒的长度应比所用量筒高度长200mm。在棒的底端固定一个直径比量筒底小、并带有几个小孔的硬橡胶板。

5)溶解氧瓶:250ml300ml之间,带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟型口。

6)虹吸管,供分取水样和添加稀释水用。

各种眼花缭乱的试剂是测试BOD比不可少的。下面是各类常用试剂的使用方法。

1)磷酸盐缓冲溶液:将8.5磷酸二氢钾,21.75g磷酸氢二钾,33.4七水合磷酸氢二钠和1.7g氯化铵溶于水中,稀释至1000ml。此溶液的PH应为7.2

2)硫酸镁溶液:将22.5g七水合硫酸镁溶于水中,稀释至1000ml

3)氯化钙溶液:将27.5无水氯化钙溶于水,稀释至1000ml

4)氯化铁溶液:将0.25g六水合氯化铁溶于水,稀释至1000ml

5)盐酸溶液 :将40ml盐酸溶于水,稀释至1000ml

6)氢氧化钠溶液 :将20g氢氧化钠溶于水,稀释至1000ml 

7)亚硫酸钠溶液:将1.575g亚硫酸钠溶于水,稀释至1000ml。此溶液不稳定,需每天配制。

8)葡萄糖—谷氨酸标准溶液:将葡萄糖和谷氨酸在103摄氏度干燥1h后,各称取150ml溶于水中,转入1000ml容量瓶内并稀释至标线,混合均匀。此标准溶液临用前配制。

9)稀释水:稀释水的PH值应为7.2,其BOD5应小于0.2ml/L

10)接种液:一般采用生活污水,在室温下放置一昼夜,取上清液使用。

11)接种稀释水:分取适量接种液,加入稀释水中,混匀。每升稀释水中接种液加入量为生活污水1——10ml;或表层土壤侵出液20——30ml;接种稀释水的PH值应为7.2BOD值以在0.3——1.0mg/L之间为宜。接种稀释水配制后应立即使用。

 由于BOD5的测试采用的是间接测试法,因此需要经过比较复杂的计算才能得出结果。

不经稀释直接培养的水样

BOD5mg/L=C1-C2

式中:C1——水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L);

C2——水样经 5 天培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L)。

经稀释后培养的水样

BOD5mg/L=[C1-C2)—(B1-B2f1]f2

式中:C1——水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L);

C2——水样经 5 天培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L);

B1——稀释水(或接种稀释水) 在培养前的溶解氧浓度 (mg/L);

B2——稀释水(或接种稀释水) 在培养后的溶解氧浓度 (mg/L);

f1 —— 稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例;

f2 —— 水样在培养液中所占比例。

B1——稀释水在培养前的溶解氧;

B2——稀释水在培养后的溶解氧;

f1——稀释水在培养液中所占比例;

f2——水样在培养液中所占比例。

 注:f1,f2的计算:例如培养液的稀释比为3%,即3份水样,97份稀释水,则f1=0.97f2=0.03

想要BOD测试的结果更准确,在监测过程中还有许多的注意事项要遵守。

1)水中有机物的生物氧化过程,可分为二个阶段。第一阶段为有机物中的碳和氢、氧化生成二氧化碳和水,此阶段称为碳化阶段。完成碳化阶段在20摄氏度大约需20天左右。第二阶段为含氮物质及部分氮,氧化为亚硝酸盐及硝酸盐,称为硝化阶段。完成硝化阶段在20摄氏度时需要约100天。因此,一般测定水样BOD5时,硝化作用很不现著或根本不发生硝化作用。但对于生物处理池的出水,因其中含有大量的硝化细菌。因此在测BOD5时也包括了部分含氮化物的需氧量。对于这样的水样,,可以加入硝化抑制剂,抑制硝化过程。为此目的,可在每升稀释水样中加入1ml浓度为500mg/L的丙烯基硫脲或一定量固定在氯化钠上的2-氯带-6-三氯甲基啶,使TCMP在稀释样品中的浓度大约为0.5 mg/L

2) 玻璃器皿应彻底清洗干净。先用洗涤剂浸泡清洗,然后用稀盐酸浸泡,最后依次用自来水,蒸馏水洗净。

3) 为检查稀释水和接种液的质量,以及化验人员的操作水平,可将20ml葡萄糖-谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至1000ml,按测定BOD5的操作步骤。测得BOD5的值应在180230mg/L之间。否则应检查接种液、稀释水的质量或操作技术是否存在问题。

4) 水样稀释倍数超过100倍时,应预先在容量瓶中用水初步稀释后,再取适量进行最后稀释培养。


此文关键字:水环境监测 BOD5 测试方法