水處理設(shè)備知識(shí)：生化需氧量（BOD5）的測(cè)定
水體中所含的有機(jī)物成分復(fù)雜，難以一一測(cè)定其成分。人們常常利用水中有機(jī)物在一定條件下所消耗的氧，來(lái)間接表示水體中有機(jī)物的含量，生化需氧量即屬于這類的一個(gè)重要指標(biāo)。
生化需氧量的經(jīng)典測(cè)定方法，是稀釋接種法。
測(cè)定生化需氧量的水樣，采集時(shí)應(yīng)充滿并密封于瓶中。在0——4攝氏度下進(jìn)行保存。一般應(yīng)在6h內(nèi)進(jìn)行分析。若需要遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn)。在任何情況下，貯存時(shí)間不應(yīng)超過(guò)24h。
1、方法原理
生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在水中的某些可氧化物質(zhì)、特別是有機(jī)物所進(jìn)行的生物化學(xué)過(guò)程中消耗溶解氧的量。此生物氧化全過(guò)程進(jìn)行的時(shí)間很長(zhǎng)，如在20攝氏度下培養(yǎng)時(shí)，完成次過(guò)程需要100多天。目前國(guó)內(nèi)外普遍規(guī)定于20加減1攝氏度培養(yǎng)5d，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，以氧的毫克/升表示。
對(duì)某些地面水及大多數(shù)工業(yè)廢水，因含較多的有機(jī)物，需要稀釋后再培養(yǎng)測(cè)定，以降低其濃度和保證有充足的溶解氧。稀釋的程度應(yīng)使培養(yǎng)中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。
為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋水通常要通入空氣進(jìn)行曝氣，便稀釋水中溶解氧接近飽和。稀釋水中還應(yīng)加入一定量的無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)鹽和緩沖物質(zhì)，以保證微生物生長(zhǎng)的需要。
對(duì)于不含或少含微生物的工業(yè)廢水，其中包括酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過(guò)氯化處理的廢水，在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種，以引入能分解廢水中有機(jī)物的微生物。當(dāng)廢水中存在著難于被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機(jī)物或含有劇毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種。
本方法適用于測(cè)定BOD5大于或等于2mg/L，最大不超過(guò)6000mg/L的水樣。當(dāng)水樣BOD5大于6000mg/L，會(huì)因稀釋帶來(lái)一定的誤差。
2、儀器
（1）恒溫培養(yǎng)箱
（2）5——20L細(xì)口玻璃瓶。
（3）1000——2000ml量筒
（4）玻璃攪棒：棒的長(zhǎng)度應(yīng)比所用量筒高度長(zhǎng)200mm。在棒的底端固定一個(gè)直徑比量筒底小、并帶有幾個(gè)小孔的硬橡膠板。
（5）溶解氧瓶：250ml到300ml之間，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘型口。
（6）虹吸管，供分取水樣和添加稀釋水用。
3、試劑
（1）磷酸鹽緩沖溶液：將8.5磷酸二氫鉀，21.75g磷酸氫二鉀，33.4七水合磷酸氫二鈉和1.7g氯化銨溶于水中，稀釋至1000ml。此溶液的PH應(yīng)為7.2
（2）硫酸鎂溶液：將22.5g七水合硫酸鎂溶于水中，稀釋至1000ml。
（3）氯化鈣溶液：將27.5無(wú)水氯化鈣溶于水，稀釋至1000ml。
（4）氯化鐵溶液：將0.25g六水合氯化鐵溶于水，稀釋至1000ml。
（5）鹽酸溶液 ：將40ml鹽酸溶于水，稀釋至1000ml。
（6）氫氧化鈉溶液 ：將20g氫氧化鈉溶于水，稀釋至1000ml
（7）亞硫酸鈉溶液：將1.575g亞硫酸鈉溶于水，稀釋至1000ml。此溶液不穩(wěn)定，需每天配制。
（8）葡萄糖—谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：將葡萄糖和谷氨酸在103攝氏度干燥1h后，各稱取150ml溶于水中，轉(zhuǎn)入1000ml容量瓶?jī)?nèi)并稀釋至標(biāo)線，混合均勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液臨用前配制。
（9）稀釋水：稀釋水的PH值應(yīng)為7.2，其BOD5應(yīng)小于0.2ml/L。
（10）接種液：一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上清液使用。
（11）接種稀釋水：分取適量接種液，加入稀釋水中，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為生活污水1——10ml；或表層土壤侵出液20——30ml；接種稀釋水的PH值應(yīng)為7.2。BOD值以在0.3——1.0mg/L之間為宜。接種稀釋水配制后應(yīng)立即使用。
4、計(jì)算
1）不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣
BOD5（mg/L）=C1-C2
式中：C1——水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度（mg/L）；
C2——水樣經(jīng) 5 天培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度（mg/L）。
2、經(jīng)稀釋后培養(yǎng)的水樣
BOD5（mg/L）=[（C1-C2）—（B1-B2）f1]∕f2
式中：C1——水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度（mg/L）；
C2——水樣經(jīng) 5 天培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度（mg/L）；
B1——稀釋水（或接種稀釋水） 在培養(yǎng)前的溶解氧濃度 （mg/L）；
B2——稀釋水（或接種稀釋水） 在培養(yǎng)后的溶解氧濃度 （mg/L）；
f1 —— 稀釋水（或接種稀釋水）在培養(yǎng)液中所占比例；
f2 —— 水樣在培養(yǎng)液中所占比例。
B1——稀釋水在培養(yǎng)前的溶解氧；
B2——稀釋水在培養(yǎng)后的溶解氧；
f1——稀釋水在培養(yǎng)液中所占比例；
f2——水樣在培養(yǎng)液中所占比例。
注：f1,f2的計(jì)算：例如培養(yǎng)液的稀釋比為3%，即3份水樣，97份稀釋水，則f1=0.97，f2=0.03。
5、注意事項(xiàng)
（1）水中有機(jī)物的生物氧化過(guò)程，可分為二個(gè)階段。第一階段為有機(jī)物中的碳和氫、氧化生成二氧化碳和水，此階段稱為碳化階段。完成碳化階段在20攝氏度大約需20天左右。第二階段為含氮物質(zhì)及部分氮，氧化為亞硝酸鹽及硝酸鹽，稱為硝化階段。完成硝化階段在20攝氏度時(shí)需要約100天。因此，一般測(cè)定水樣BOD5時(shí)，硝化作用很不現(xiàn)著或根本不發(fā)生硝化作用。但對(duì)于生物處理池的出水，因其中含有大量的硝化細(xì)菌。因此在測(cè)BOD5時(shí)也包括了部分含氮化物的需氧量。對(duì)于這樣的水樣，，可以加入硝化抑制劑，抑制硝化過(guò)程。為此目的，可在每升稀釋水樣中加入1ml濃度為500mg/L的丙烯基硫脲或一定量固定在氯化鈉上的2-氯帶-6-三氯甲基啶，使TCMP在稀釋樣品中的濃度大約為0。5 mg/L。
（2） 玻璃器皿應(yīng)徹底清洗干凈。先用洗滌劑浸泡清洗，然后用稀鹽酸浸泡，最后依次用自來(lái)水，蒸餾水洗凈。
（3） 為檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量，以及化驗(yàn)人員的操作水平，可將20ml葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液用接種稀釋水稀釋至1000ml，按測(cè)定BOD5的操作步驟。測(cè)得BOD5的值應(yīng)在180—230mg/L之間。否則應(yīng)檢查接種液、稀釋水的質(zhì)量或操作技術(shù)是否存在問(wèn)題。
（4） 水樣稀釋倍數(shù)超過(guò)100倍時(shí)，應(yīng)預(yù)先在容量瓶中用水初步稀釋后，再取適量進(jìn)行最后稀釋培養(yǎng)純水設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，杭州純化水設(shè)備，杭州GMP純化水設(shè)備。 半導(dǎo)體純水設(shè)備。
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