BOD测定

生化需氧量生化需氧量（BOD）表示在有氧条件下，好养细菌生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧数量，常用单位为mg/L。有机物在好养微生物的作用下分解大致分为两个阶段进行。第一阶段主要氧化分解碳水化合物及脂肪等一些易被氧化分解的有机物，氧化产物为二氧化碳和水，此阶段称为碳化阶段。在20℃时，碳化阶段可进行16d左右，在碳化阶段后的一段时间里称为第二阶段。第二阶段中被氧化的对象为含氮的有机化合物，氧化产物为硝酸盐和亚硝酸盐，此阶段称为硝化阶段。虽然这两个阶段不是截然分开的，总过程需要用20d时间，但是人们所关心的是第一阶段。为了缩短测定时间，有使测定值具有一定的代表性，通常易5d作为测定的标准时间。目前包括我国在内的许多国家普遍采用20℃、五日生化培养、稀释水样的方法——五日培养法，作为随保额废水中BOD测定的标准方法。这种方法测定结果称为5天生化需氧量，用BOD5表示。最近十多年，许多研究者还陆续提出了一些新的测定方法，包括自动测定法、快速测定法以及近几年出现的利用生物膜传感技术的BOD测定法。BOD是反映水体被有机物污染的程度的综合指标，测定水体的BOD值，可以了解起自净状况；在研究废水的可生化降解性和生化处理效果，以及生化处理废水工艺设计和动力学研究中，BOD也是重要的参数。但BOD测定具有如下一些缺陷：①血多有机物不能被微生物分解，但能为重铬酸钾分解，因此单一的BOD数据往往不足以确定水污染的程度：②可能由于受未训化菌种的影响，得出较低的BOD值；③测定时间长，再现性差，测工业废水的BOD十分困难；④有些无机离子如Fe2+、S2-、S2O32-在培养时化学氧化消耗，因而对BOD值有贡献。1.五日培养法的方法原理取经中和及除去毒性物质或经稀释的平行水样两份，一份测其催出的溶解氧量；另一份在（20+1）℃下培养5d，测其溶解氧量，两者之差即为BOD5值。为了保证5d培养期间处于好养状态，对于含较多可生化降解有机物的水样需氧适当稀释后再培养测定。稀释的程度应使培养过程中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。用于稀释水样的水，通称为稀释水。稀释水通常需要用缓冲物质调节PH病充分曝气，是水中溶解氧近饱和。稀释水中还应加入一定量的无机营养盐，供微生物繁殖的需要。测定BOD5的水样必须含有一定量对有机物有降解作用的微生物。否则应在稀释水中加些生活污水或河水等以引入上述微生物进行接种。对于某些水样含有不易被一般微生物降解的有机物或含有剧毒物质时，应进行微生物的驯化，将驯化后的微生物引入水样中进行接种。本方法适用于测定BOD5大于2mg/L，最大不超过6000mg/L的水样。2.主要仪器⑴恒温培养箱【（20+1）℃】。⑵水样搅拌棒。3.主要试剂⑴磷酸盐缓冲液（PH=7.2）.将8.5克磷酸二氢钾（KH2PO4）,21.75克磷酸二氢钾（KH2PO4），33.4克七水磷酸二氢钠（NaH2PO4·7H2O）和1.7克氯化铵（NH4CL）溶于水，稀释至1000mL。⑵硫酸镁溶液。22.5克硫酸镁（MgSO4·7H2O）溶于水，稀释至1000mL。⑶氯化钙溶液。27.5克污水氯化钙溶于水，稀释至1000mL。⑷氯化铁溶液。0.25克六水合氯化亚铁（FeCL3·6H2O）溶于水，稀释至1000mL。⑸葡萄糖-谷氨酸标准溶液。称取经105℃干燥1h的葡萄糖和谷氨酸各150mg，溶于水，移入1000mL容量瓶中，稀释至标准线，混匀。词标准溶液应临用前配制。4.稀释水的调配和接种⑴稀释水的调配。取一定量的蒸馏水于玻璃瓶中，控制水温为20℃左右，导入经过活性炭吸附管及水洗涤管的压缩空气，曝气2-8h或直接导入纯氧，使水中的溶解氧接近饱和。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布置于20℃的培养箱中防止数小时。临用前每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液合磷酸溶液各1mL混匀。⑵接种。移取适量接种液，驾驭稀释水中，混匀。每升稀释水中接种液的加入量为：生活污水1-10mL；表层土壤浸出液20-30mL；河水、湖水10-100mL。接种稀释水的PH应为7.2，BOD5值在0.3-1.0mg/L之间为宜。接种稀释水配制侯应立即使用。5.水的预处理⑴水样合稀释水在稀释或培养前应先调节水温近为20℃，PH=6.5-7.5，且调节PH是所加入试剂的用量不要超出水样体积0.5﹪。⑵含有余氯的水样，应通过放置或加入硫代硫酸钠溶液除去。⑶含有铜、铅、锌、镉、铬、砷合有毒有机物的水样，可以使用经驯化的微生物种的稀释水，或者提高稀释水的倍数。若因稀释的倍数受到有机物含量的限制不能过分稀释时，可在水样中加入葡萄糖，认为提高稀释倍数，使稀释水样中有毒物质浓度稀释到不会一直生化过程，再测定已加葡萄糖的稀释水样的BOD值，扣除葡萄糖的BOD值，则为水样的BOD值。6.水样稀释倍数的确定根据水样中有机物含量来选择适当的稀释倍数。⑴对情节的天然水和地面水，其溶解氧接近饱和，克不需稀释。⑵对于地面水，稀释倍数=CODMN值*系数。系数由CODMN值给出（表4-2）⑶对以工业废水，稀释倍数=CODCr值*系数。通常由三个系数求出三个稀释倍数。使用非接种稀释水时，三个系数分别为0.05、0.1125、0.175；使用接种稀释水时，三个系数分别为0.05、0.125、0.2.表4-2水样稀释倍数于CODMN值的关系CODMN值/（mg/L）稀释倍数小于5不稀释5-10CODMN值*（0.2，0.3）10-20CODMN值（0.4，0.6）大于20CODMN值(0.5，0.7，1.0)7.水样的稀释、培养和测定⑴一般稀释法。根据上述所确定的稀释比例，用虹吸法沿器壁先引入部分（接种）稀释水于1000ml量筒中，用移液管加入所需量的水样，再移入（接种）稀释水至全量。用末端装有橡皮圆片的玻璃棒，在水面下徐徐上下搅动使充分混合，然后用虹吸管将其分别引入两个培养瓶（碘量瓶）中，直到充满后溢出少许，小心盖紧瓶塞，五是瓶内有气泡，瓶口加以水封。用同法配制另两个稀释比的水样。同时，在两个培养瓶中红虹吸法充满（接种）稀释水，作为空白。将已调配的各稀释比的水样，（接种）稀释水各取一瓶，测定当时的溶解氧。另一瓶放入（20+1）℃培养箱中培养，在培养其间要及时添加封口水。经5昼夜后取出水样测定其溶解氧。⑵直接稀释法。即在培养瓶内直接稀释。在一直标准容积的培养瓶内用虹吸法加入部分（接种）稀释水，再加入根据培养瓶的容积和稀释比计算的水样量，然后用（接种）稀释水充满，盖上瓶塞，勿留气泡于瓶内，其他操作与一般稀释法相同。8.结果计算选取溶解氧从2mg/L减少为1mg/L范围的培养液，按式（4-34）计算BOD5（mg/L）=【（D1-D2）-（B1-B2）f】/p（4-34）式中：D1——水样培养液在培养前的溶解氧，mg/L；D2——水样培养液在培养5d后的溶解氧，mg/L；B1——（接种）稀释在培养前的溶解氧，mg/L；B2——（接种）稀释在培养5d后的溶解氧，mg/L；f——（接种）稀释水在培养液中所占的比例；p——水样在稀释水样培养液中所占的比例。9.方法的标准化为检验稀释水和微生物是否适宜，以及化验操作人员的操作水平，将含葡萄糖和谷氨酸各150mg/L的标准液，以1：50稀释后，与水样同步测定BOD，测得值应在180-230mg/L之间；否则，应检查原因，加以纠正。BOD与COD的比值是衡量污染水体可生化性的一项主要指示，比值越高，可生化性就越好。一般认为该值大于0.3，即是可生化的。