五日生化需氧量的測定

1、實驗七 五日生化需氧量的測定生化需氧量(BOD)是指在規(guī)定的條件下，微生物分解水中某些可氧化物質(zhì)(主要是有機物)的生物化學(xué)過程中消耗溶解氧的量，用以間接表示水中可被微生物降解的有機類物質(zhì)的含量，是反映有機物污染的重要類別指標(biāo)之一。測定BOD的方法有稀釋接種法、微生物傳感器法、活性污泥曝氣降解法、庫侖滴定法、測壓法等。本實驗采用稀釋接種法測定污水的BOD。該方法也稱五天培養(yǎng)法(BOD5)，即取一定量水樣或稀釋水樣，在201培養(yǎng)五天，分別測定水樣培養(yǎng)前、后的溶解氧，二者之差為BOD5值，以氧的mg/L表示，其相關(guān)內(nèi)容參閱教材第二章第五節(jié)。 一、實驗?zāi)康暮鸵?1掌握用稀釋接種法測定BOD5的基本原

2、理和操作技能。 2復(fù)習(xí)第二章第五節(jié)中的相關(guān)內(nèi)容，提出為保證測定準(zhǔn)確度，應(yīng)當(dāng)控制好哪些條件。 二、儀器 1恒溫培養(yǎng)箱。 2520L細口玻璃瓶。 310002000mL量筒。 4玻璃攪拌棒：棒長應(yīng)比所用量筒高度長200mm，棒的底端固定一個直徑比量筒直徑略小，并有幾個小孔的硬橡膠板。 5溶解氧瓶：200300mL，帶有磨口玻璃塞，并具有供水封用的鐘形口。 6虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用。 三、試劑 1磷酸鹽緩沖溶液：將8.58磷酸二氫鉀(KH2PO4)，2. 75g磷酸氫二鉀(K 2HPO4)，33.4g 磷酸氫二鈉(Na2HPO47H2O)和1.7g氯化銨(NH4C1)溶于水中，稀釋至100

3、0mL。此溶液的pH 應(yīng)為7.2。 2硫酸鎂溶液：將22.5g硫酸鎂(MgSO47H2O)溶于水中，稀釋至1000mL。 3氯化鈣溶液；將27.5g無水氯化鈣溶于水，稀釋至1000mL。 4，氯化鐵溶液；將0.25g氯化鐵(FeCl36H2O)溶于水，稀釋至1000mL。 5鹽酸溶液(0.5mol/L)：將40mL(=1.18g/mL)鹽酸溶于水，稀釋至1000mL。 6氫氧化鈉溶液(0.5mol/L)：將20g氫氧化鈉溶于水，稀釋至1000mL。 7亞硫酸鈉溶液(1/2Na2SO30.025mol/L)；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-

4、谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液；將葡萄糖(C6H12O6)和谷氨酸(HOOC-CH2-CH2-CHNH2-COOH)在103干燥lh后，各稱取150mg溶于水中，移入1000mL容量瓶內(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：在520L玻璃瓶內(nèi)裝入一定量的水，控制水溫在20左右。然后用無油空氣壓縮機或薄膜泵，將此水曝氣28h，使水中的溶解氧接近于飽和，也可以鼓入適量純氧。瓶口蓋以兩層經(jīng)洗滌晾干的紗布，置于20培養(yǎng)箱中放置數(shù)小時，使水中溶解氧含量達8mg/L左右。臨用前于每升水中加入氯化鈣溶液、氯化鐵溶液、硫酸鎂溶液、磷酸鹽緩沖溶液各1mL，并混合均勻。稀釋水的pH值應(yīng)為7.2，其BOD5應(yīng)小

5、于0.2mg/L。 10接種液：可選用以下任一方法獲得適用的接種液。 (1) 城市污水，一般采用生活污水，在室溫下放置一晝夜，取上層清液供用。 (2) 表層土壤浸出液，取100g花園土壤或植物生長土壤，加入1L水，混合并靜置10min，取上清溶液供用。 (3) 用含城市污水的河水或湖水。 (4) 污水處理廠的出水。 (5) 當(dāng)分析含有難于降解物質(zhì)的廢水時，在排污口下游38km處取水樣做為廢水的馴化接種液。如無此種水源，可取中和或經(jīng)適當(dāng)稀釋后的廢水進行連續(xù)曝氣，每天加入少量該種廢水，同時加入適量表層土壤或生活污水，使能適應(yīng)該種廢水的微生物大量繁殖。當(dāng)水中出現(xiàn)大量絮狀物，或檢查其化學(xué)需氧量的降低值

6、出現(xiàn)突變時，表明適用的微生物已進行繁殖，可用做接種液。一般馴化過程需要38天。 11接種稀釋水；取適量接種液，加于稀釋水中，混勻。每升稀釋水中接種液加入量為：生活污水110mL；表層土壤浸出液為2030mL；河水、湖水為10100mL。接種稀釋水的pH值應(yīng)為7.2，BOD5值以在0.31.0mg/L之間為宜。接種稀釋水配制后應(yīng)立即使用。 四、測定步驟 1水樣的預(yù)處理 (1) 水樣的pH值若超出6.57.5范圍時，可用鹽酸或氫氧化鈉稀溶液調(diào)節(jié)至近于7，但用量不要超過水樣體積的0.5%。若水樣的酸度或堿度很高，可改用高濃度的堿或酸液進行中和。 (2) 水樣中含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)

7、時，可使用經(jīng)馴化的微生物接種液的稀釋水進行稀釋，或提高稀釋倍數(shù)，降低毒物的濃度。 (3) 含有少量游離氯的水樣，一般放置12h，游離氯即可消失。對于游離氯在短時間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉溶液，以除去之。其加入量的計算方法是：取中和好的水樣100mL，加入1+1乙酸10 mL，10(m/V)碘化鉀溶液l mL，混勻。以淀粉溶液為指示劑，用亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定游離碘。根據(jù)亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積及其濃度，計算水樣中所需加亞硫酸鈉溶液的量。 (4) 從水溫較低的水域或富營養(yǎng)化的湖泊采集的水樣，可遇到含有過飽和溶解氧，此時應(yīng)將水樣迅速升溫至20左右，充分振搖，以趕出過飽和的溶解氧。從水溫較高的

8、水域廢水排放口取得的水樣，則應(yīng)迅速使其冷卻至20左右，并充分振搖，使與空氣中氧分壓接近平衡。 2水樣的測定 (1) 不經(jīng)稀釋水樣的測定；溶解氧含量較高、有機物含量較少的地面水，可不經(jīng)稀釋，而直接以虹吸法將約20的混勻水樣轉(zhuǎn)移至兩個溶解氧瓶內(nèi)，轉(zhuǎn)移過程中應(yīng)注意不使其產(chǎn)生氣泡。以同樣的操作使兩個溶解氧瓶充滿水樣后溢出少許，加塞水封。瓶不應(yīng)有氣泡。立即測定其中一瓶溶解氧。將另一瓶放入培養(yǎng)箱中，在201培養(yǎng)5d后。測其溶解氧。 (2) 需經(jīng)稀釋水樣的測定：根據(jù)實踐經(jīng)驗，稀釋倍數(shù)用下述方法計算：地表水由測得的高錳酸鹽指數(shù)乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)求得(見下表)。 工業(yè)廢水可由重鉻酸鉀法測得的COD值確定，通常需作三

9、個稀釋比，即使用稀釋水時，由COD值分別乘以系數(shù)0.075、0.15、0.225，即獲得三個稀釋倍數(shù)；使用接種稀釋水時，則分別乘以0.075、0.15和0.25，獲得三個稀釋倍數(shù)。高錳酸鹽指數(shù)(mg/L)系 數(shù)200.5、0.7、1.0CODcr值可在測定水樣COD過程中，加熱回流至60min時，用由校核試驗的鄰苯二甲酸氫鉀溶液按COD測定相同步驟制備的標(biāo)準(zhǔn)色列進行估測。稀釋倍數(shù)確定后按下法之一測定水樣。 一般稀釋法：按照選定的稀釋比例，用虹吸法沿筒壁先引入部分稀釋水(或接種稀釋水)于1000mL量筒中，加入需要量的均勻水樣，再引入稀釋水(或接種稀釋水)至800mL，用帶膠板的玻璃棒小心上下攪

10、勻。攪拌時勿使攪棒的膠板露出水面，防止產(chǎn)生氣泡。 按不經(jīng)稀釋水樣的測定步驟，進行裝瓶，測定當(dāng)天溶解氧和培養(yǎng)5d后的溶解氧含量。 另取兩個溶解氧瓶，用虹吸法裝滿稀釋水(或接種稀釋水)作為空白，分別測定5d前、后的溶解氧含量。 直接稀釋法：直接稀釋法是在溶解氧瓶內(nèi)直接稀釋。在已知兩個容積相同(其差小于lmL)的溶解氧瓶內(nèi)，用虹吸法加入部分稀釋水(或接種稀釋水)，再加入根據(jù)瓶容積和稀釋比例計算出的水樣量，然后引入稀釋水(或接種稀釋水)至剛好充滿，加塞，勿留氣泡于瓶內(nèi)。其余操作與上述稀釋法相同。 在BOD5測定中，一般采用疊氮化鈉修正法測定溶解氧。如遇干擾物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)具體情況采用其他測定法。 3BOD

11、5計算 不經(jīng)稀釋直接培養(yǎng)的水樣： BOD5(mg/L)=c1-c2 式中：cl水樣在培養(yǎng)前的溶解氧濃度(mg/L)； c2水樣經(jīng)5d培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度(mg/L)。 經(jīng)稀釋后培養(yǎng)的水樣： 式中：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)； 稀釋水(或接種稀釋水)在培養(yǎng)液中所占比例； 水樣在培養(yǎng)液中所占比例。 五、注意事項 1水中有機物的生物氧化過程分為碳化階段和硝化階段，測定一般水樣的BOD5時，硝化階段不明顯或根本不發(fā)生，但對于生物處理池的出水，因其中含有大量硝化細菌，因此，在測定BOD5時也包括了部分含氮化合物的需氧量。對于這種水樣，如只需測定有機物的需氧量，應(yīng)加入硝化抑制劑，如丙稀基硫脲(ATU，C4H8N2S)等。 2在兩個或三個稀釋比的樣品中，凡消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于lmg/L都有效，計算結(jié)果時，應(yīng)取平均值。 3為檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量，以及