五日生化需氧量(BOD5)的测定

大连理工大学环境与生命学院五日生化需氧量(BOD5)测定1.了解BOD5间接表示水体中有机物含量的意义和稀释法测定BOD5的基本原理。2.掌握一般稀释水、接种稀释水的制备和稀释倍数的选择。3.掌握BOD5测定方法与操作规程。实验目的和要求实验原理基本概念•用水中有机物在一定条件下所消耗氧的量，来间接表示水体中有机物的含量。•BOD5是反映水体被有机物污染程度的一个综合指标•分别测定水样培养前的溶解氧含量和在201C培养五天后的溶解氧含量，二者之差即为五日生化所消耗的氧量。实验内容1．测定工业废水的BOD5并选择被测水样之一做实验预处理设计。2．选择正确的方法确定稀释比。3．BOD5测定。4．硫代硫酸钠溶液的标定。5．一般稀释水和接种稀释水的制备。选择水样确定稀释比制备一般稀释水或接种稀释水稀释水样BOD5测定预处理实验仪器及试剂仪器名称规格及用途恒温培养箱20℃±1℃溶解氧瓶250mL楔形磨口三角瓶250mL楔形磨口酸式滴定管25mL移液管或移液器、虹吸管各种规格试剂瓶、量筒、细口瓶及气泵各种规格试剂名称配制方法及浓度硫酸锰溶液称取480gMnSO4·4H2O溶于水中,过滤后稀释至1L。该溶液在酸性条件下，加入碘化钾后遇到淀粉，不得变色。盐酸溶液将40mL(ρ=1.18g/mL)盐酸溶于水，稀释至1000mL，浓度为0.5mol/L。碘化钾溶液称取10g固体碘化钾，用水溶解后稀释至100mL，配制成10%碘化钾溶液。名称配制方法及浓度碱性碘化钾溶液称取500g氢氧化钠溶解于300-400mL水中，另称取150g碘化钾溶于200mL水中，待氢氧化钠溶液冷却后，将两种溶液合并后混合，用水稀释至1L。若有沉淀则放置过夜取上清液，贮于塑料瓶中，存放时避光。0.5%淀粉溶液称取0.5g可溶性淀粉，用少量的水调成糊状，再加刚煮沸的水至100mL（亦可煮沸1-3分钟）。冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g二氧化锌防腐。试剂名称配制方法及浓度硫代硫酸钠溶液称取32g硫代硫酸钠溶于1L煮沸放冷的蒸馏水中，加入0.5g氢氧化钠，贮于棕色瓶中。此溶液临用前稀释10倍，并用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定。6mol硫酸重铬酸钾标准溶液称取在105℃烘干两小时并冷却至室温的重铬酸钾1.2258g溶于水中，移入1000mL容量瓶稀释至标线。浓度为0.02500mol/L。试剂名称配制方法及浓度氢氧化钠溶液将20g氢氧化钠溶于水,稀释至1000mL,浓度为0.5mol/L。硫酸镁溶液将22.5g七水合硫酸镁(MgSO4.7H2O)溶于水中，稀释至1000mL。磷酸盐缓冲液将8.5g磷酸二氢钾(KH2PO4)，21.75g磷酸氢二钾(K2HPO4)，33.4g七水合磷酸氢二钠(Na2HPO4·7H2O)和1.7g氯化铵(NH4Cl)溶于水中，稀释至1000mL。此溶液的pH应为7.2。试剂名称配制方法及浓度氯化钙溶液将27.5g无水氯化钙溶于水，稀释至1000mL。氯化铁溶液将0.25g六水合氯化铁（Fe3Cl·6H2O）溶于水，稀释至1000mL。(1+5)硫酸溶液试剂实验步骤1.水样预处理2.不稀释水样的测定3．需经稀释水样的测定4.溶解氧(DO)的测定5.BOD5测定结果计算6.硫代硫酸钠溶液标定7．一般稀释水制备8．接种稀释液制备稀释倍数的确定水样稀释方法水样预处理1.水样的pH值若超出6.5-7.5范围时，可用盐酸或氢氧化钠溶液调节pH近于7，但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样酸度或碱度很高，可改用高浓度的碱或酸液进行中和。2.水样中含有铜，铅，锌，镉，铬，砷，氰等有毒物质时，可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释，或提高稀释倍数以减少毒物的浓度。3.含有少量游离氯的水样，一般放置1-2h,游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样，可加入亚硫酸钠溶液，以除去之。其加入量由下述方法决定。不稀释水样的测定•溶解氧含量较高，有机物含量较少的地面水，不经稀释，而直接以虹吸法，将约20℃的混匀水样转移入两个溶解氧瓶内，转移过程中应注意不使产生气泡。•一瓶随即测定溶解氧。另一瓶的瓶口进行水封后，放入培养箱中，在20±1℃培养5d。•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。•稀释水中还应加入一定量的无机营养盐和缓冲物资(磷酸盐、钙、镁和铁盐等)，以保证微生物生长的需要。需经稀释水样的测定稀释倍数的确定①地面水：由测得的高锰酸盐指数与一定的系数的乘积，即求得稀释倍数。高锰酸盐指数系数5一5-100.2,0.310-200.4,0.6200.5,0.7,1.0②工业废水：由CODCr值分别乘以系数0.075,0.15,0.25即获得三个稀释倍数。②直接稀释法：（本实验采用）直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。•在已知两个容积相同（其差1mL）的溶解氧瓶内，用虹吸法加入部分稀释水（或接种稀释水）；•再加入根据瓶容积和稀释比例计算出的水样量；•然后用稀释水（或接种稀释水）使之刚好充满后加塞。•注意不要将气泡留在瓶内。直接稀释法实验步骤根据CODcr值确定稀释倍数调整被测水样的pH直接稀释法采集稀释水2瓶1瓶测溶解氧1瓶放入培养箱溶解氧(DO)的测定(碘量法)•用溶解氧瓶虹吸法采集2瓶空白水样；•用溶解氧瓶虹吸法采集2瓶被测水样，分别测定当天的溶解氧和培养5天后的溶解氧。溶解氧的固定虹吸法采集水样转移到溶解氧瓶将移液管插入液面下加入1ml硫酸锰溶液盖好瓶塞，勿使瓶内有气泡，颠倒混合15次，静置将移液管插入液面下加入2ml碱性碘化钾溶液待棕色絮状沉淀降到瓶的一半时，再颠倒几次将移液管插入液面下加1.5~2.0ml浓硫酸待全部溶解后，取100ml此溶液采用碘量法测定溶解氧•如果溶解不完全，可继续加入少量浓硫酸，但此时不可溢流出溶液。•然后放置暗处5分钟，用移液管吸取100mL上述溶液，注入250mL锥形瓶中。•用0.02500mol/L浓度的硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液呈微黄色。•加入1mL淀粉溶液，继续滴定至恰好蓝色退去为止。•记录硫代硫酸钠的用量，计算溶解氧量。•溶解氧（O2,mg/L）=式中：M—硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）V—滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（mL）10010008MVBOD5测定结果计算•对不经稀释直接培养的水样测定结果计算：式中：C1-水样在培养前溶解氧的浓度（mg/L）C2-水样经5天培养后剩余溶解氧的浓度（mg/L）2C1C(mg/L)5BOD•对稀释后培养的水样：式中：B1-稀释水（或接种稀释水）在培养前溶解氧的浓度（mg/L）；B2-稀释水（或接种稀释水）在培养后溶解氧的浓度（mg/L）；f1-稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占的比例；f2-水样在培养液中所占的比例；2f1)f2B1(B)2C1(C(mg/L)5BOD硫代硫酸钠溶液标定•于250mL锥形瓶中，加入100mL水和1g碘化钾；加入10.00mL0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液；再加入5mL（1＋5）硫酸溶液，密闭且摇匀。•静置5分钟后，用硫代硫酸钠标准溶液滴定；待溶液变成淡黄色后，加入1mL淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚好退去；记录用量。式中：M—硫代硫酸钠溶液的浓度(mol/L)V—滴定时消耗的硫代硫酸钠溶液的体积(mL)02500.000.10MV一般稀释水制备•在5-20L玻璃瓶内装入一定量的水，控制水温在20℃左右。•然后用无油空气压缩机或薄膜泵，将吸入的空气先后经活性炭吸附罐及水洗涤后，导入稀释水内曝气2-8h，使稀释水中的溶解氧接近于饱和。•瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布，置于20℃培养箱中放置数小时，使水中溶解氧含量达8mg/L左右。•临用前每升水中加入氯化钙溶液，氯化铁溶液，硫酸镁溶液，磷酸缓冲溶液各1mL，并混合均匀。•稀释水的pH值应为7.2，其BOD5应小于0.2mg/L。①原因•对于不含和少含微生物的工业废水,其中包含酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氧化处理的废水,在测定BOD5时应进行接种,已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。接种稀释液制备②方法可选择以下任一方法获得适用的接种液。•城市污水,一般采用生活污水,在室温下放置一昼夜，取上清液用。•表层土壤浸出液，取100g花园或植物生长土壤,加入1L水,混合并静置10min，取上清液用。•用含城市污水的河水或湖水,污水处理厂的出水。•当分析含有难降解物质的废水时，在其排污口下游3-8km处取水样作为废水的驯化接种液。一般驯化过程需要3-8d。•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10mL；•或表层土壤浸出液20-30mL；或河水，湖水10-100mL。接种稀释水的pH值应为7.2，BOD5值在0.3-1.0mg/L之间为宜。接种稀释水配置后应立即使用。③配制思考题1.对稀释水的配制有哪些要求？2.如何配制接种稀释水？3.被测水样含有哪些物质时BOD5测定时需要用接种稀释水稀释？阐述其目的与原理。4.怎样选择稀释倍数？有几种方法？5.溶解氧的测定方法有哪几种？对本实验采用的方法进行评价？