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BOD5 稀释与接种法


FHZHJSZ0026 水质 五日生化需氧量的测定 稀释与接种法   F-HZ-HJ-SZ-0026 水质 五日生化需氧量( B O D 5 ) 的测定 稀释与接种法  本方法参照采用国际标准 ISO5815 1983 本国家标准规定采用稀释与接种法作为测定水 中生化需氧量的标准方法 这是一种经验性的常规方法 l     范围  本方法适用于 BOD5 大于或等于 2mg/L 并

且不超过 6000mg/L 的水样 BOD5 大于 6000mg/L 的水样仍可用本方法 但由于稀释会造成误差 有必要要求对测定结果做慎重的说 明 本试验得到的结果是生物化学和化学作用共同产生的结果 它们不象单一的 有明确定 义的化学过程那样具有严格和明确的特性 但是它能提供用于评价各种水样质量的指标 本试验的结果可能会被水中存在的某些物质所干扰 那些对微生物有毒的物质 如杀菌 剂 有毒金属或游离氯等 会抑制生化作用 水中的藻类或硝化微生物也可能造成虚假的偏 高结果 2     定义 生物化学需氧量(BOD) 在规定条件下 水中有机物和无机物在生物氧化作用下所消耗 的溶解氧(以质量浓度表示) 3     原理 将水样注满培养瓶 塞好后应不透气 将瓶置于恒温条件下培养 5 天 培养前后分别测 定溶解氧浓度 由两者的差值可算出每升水消耗掉氧的质量 即 BOD5 值 由于多数水样中含有较多的需氧物质 其需氧量住往超过水中可利用的溶解氧(DO)量 因此在培养前需对水样进行稀释 使培养后剩余的溶解氧(DO)符合规定 一般水质检验所测 BOD5 只包括含碳和物质的耗氧量和无机还原性物质的耗氧量 有时 需要分别测定含碳物质耗氧量和硝化作用的耗氧量 常用的区别含碳和氮的硝化耗氧的方法 是向培养瓶中投加硝化抑制剂 加入适量硝化抑制剂后 所测出的耗氧量即为含碳物质的耗 氧量 在 5 天培养时间内 硝化作用的耗氧量取决于是否存在足够数量的能进行此种氧化作 用的微生物 原污水或初级处理的出水中这种微生物的数量不足 不能氧化显著量的还原性 氮 而许多二级生化处理的出水和受污染较久的水体中 往往含有大量硝化微生物 因此测 定这种水样时应抑制其硝化反应 在测定 BOD5 的同时 需用葡萄糖和谷氨酸标准溶液完成验证试验 4     试剂 分析时 只采用公认的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水(在全玻璃装置中蒸馏的水或 去离子水) 水中含铜不应高于 0.01mg/L 并不应有氯 氯胺 苛性碱 有机物和酸类 4.1 接种水 如试验样品本身不含有足够的合适性微生物 应采用下述方法之一 以获得接种水 a. 城市废水 取自污水管或取自没有明显工业污染的住宅区污水管 这种水在使用前 应倾出上清液备用 b. 在 1L 水中加入 100g 花园土壤 混合并静置 10min 取 10mL 上清液用水稀释至 lL c. 含有城市污水的河水或湖水 d. 污水处理厂出水 e. 当待分析水样为含难降解物质的工业废水时 取自待分析水排放口下游约 3~8km 的水 或所含微生物适宜于待分析水并经实验室培养过的水 4.2 盐溶液 下述溶液至少可稳定一个月 应贮存在玻璃瓶内 置于暗处 一旦发现有生物滋长迹象
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则应弃去不用 4.2.1 磷酸盐 缓冲溶液 将 8.5g 磷酸二氢钾(KH2 PO4 ) 21.75g 磷酸氢二钾(K2 HPO4 ) 33.4g 七水磷酸氢二钠 (Na2 HPO4 7H2 O)和 l.7g 氯化铵(NH4 Cl)溶于约 500mL 水中 稀释至 1000mL 并混合均匀 此缓冲溶液的 pH 应为 7.2 4.2.2 七水硫酸镁 22.5g/L 溶液 将 22.5g 的七水硫酸镁(MgSO4 7H2 O)溶于水中 稀释至 1000mL 并混合均匀 4.2.3 氯化钙 27.5g/L 溶液 将 27.5g 的无水氯化钙(CaCl2 )(若用水合氯化钙 要取相当的量)溶于水 稀释至 1000mL 并混合均匀 4.2.4 六水氯化铁(III) 0.25g/L 溶液 将 0.25g 六水氯化铁( )(FeCl3 6H2 O)溶解于水中 稀释至 1000mL 并混合均匀 4.3 稀释水 取每种盐溶液(4.2.1 4.2.2 4.2.3 和 4.2.4)各 1mL 加入约 500mL 水中 然后稀释至 1000mL 并混合均匀 将此溶液置于 20 下恒温 曝气 1h 以上 采取各种措施 使其不受污染 特 别是不被有机物质 氧化或还原性物质或金属污染 建议采用压缩空气瓶或采用空气不与任 何润滑油接触的压缩机(隔膜泵压缩机) 空气在用前应过滤和洗涤 确保溶解氧浓度不低 于 8mg/L 此溶液的 5 日生化需氧量不得超过 0.2mg/L 此溶液应在 8h 内使用 4.4 接种的稀释水 根据需要和接种水的来源 向每升稀释水(4.3)中加 1.0~5.0mL 接种水(4.1) 将已接种的 稀释水在约 20 下保存 8h 后尽早应用 已接种的稀释水的 5 天(20 )耗氧量应在每升 0.3~1.0mg 之间 4.5 盐酸(HCl)溶液 0.5mol/L 4.6 氢氧化钠(NaOH)溶液 20g/L 4.7 亚硫酸钠(Na2 SO3 )溶液 1.575g/L 此溶液不稳定 需每天配制 4.8 葡萄糖 谷氨酸标准溶液 将一些无水葡萄糖(C 6 H12 O6 )和一些谷氨酸(HOOC CH2 CH2 CHNH2 COOH)在 103 下干燥 1h 每种称量 150 1mg 溶于蒸馏水中 稀释至 1000mL 并混合均匀 此溶液于临用前配制 5     仪器 使用的玻璃器皿要认真清洗 不能吸有毒的或生物可降解的化合物 并防止沾污 常用的实验室设备如下 5.1 培养瓶: 细口瓶的容量在 250~300mL 之间 带有磨口玻璃塞 并具有供水封用的钟形口 最好是直肩的 5.2 培养箱 能控制在 20 1 5.3 测定溶解氧仪器 溶解氧的测定可采用碘量法(GB 7489 87) 5.4 用于样品运输和贮藏的冷藏手段(0~4 ) 5.5 稀释容器 带塞玻璃瓶 刻度精确到毫升 其容积大小取决于使用稀释样品的体积 6     样品的贮存  样品需充满并密封于瓶中 置于 2~5 保存到进行分析时 一般应在采样后 6h 之内进行 检验 若需远距离转运 在任何情况下贮存皆不得超过 24h 样品也可以深度冷冻贮存 7     操作步骤  7.1 样品预处理
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样品的中和 如果样品的 pH 不在 6~8 之间 先做单独试验 确定需要用的盐酸溶液(4.5)或氢氧化钠 溶液(4.6)的体积 再中和样品 不管有无沉淀形成 7.1.2 含游离氯或结合氯的样品 加入所需体积的亚硫酸钠溶液(4.7) 使样品中自由氯和结合氯失效 注意避免加过量 7.2 试验水样的准备 将试验样品温度升至约 20 然后在半充满的容器内摇动样品 以便消除可能存在的过 饱和氧 将已知体积样品置于稀释容器(5.5)中 用稀释水(4.3)或接种稀释水(4.4)稀释 轻轻地混 合 避免夹杂空气泡 稀释倍数可参考下表 7.1.1 测定 BOD5 时建议稀释的倍数
预期 BOD5 值 mg/L 2~6 4~12 10~30 20~60 40~120 100~300 200~600 400~1200 1000~3000 2000~6000 表中 R E S C I 稀释比 1~2 之间 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 结果取整到 0.5 0.5 0.5 1 2 5 10 20 50 100 适用的水样 R R E R E E S S C S C I, C I I

河水 生物净化过的污水 澄清过的污水或轻度污染的工业废水 原污水 严重污染的工业废水

若采用的稀释比大于 100 将分两步或几步进行稀释 若需要抑制硝化作用 则加入 ATU 或 TCMP 试剂 若只需要测定有机物降解的耗氧 必需抑制硝化微生物以避免氮的硝化过程 为此目的 在每升稀释样品中加入 2mL 浓度为 500mg/L 的烯丙基硫脲(ATU)(C 4 H8 N2S)溶液或一定量的固 定在氯化钠(NaCl 上的 2 氯代 6 三氯甲基吡啶(TCMP)(C1 C5 H3 N CCl3 ) 使 TCMP 在 稀释样品中浓度大约为 0.5mg/L 恰当的稀释比应使培养后剩余溶解氧至少有 1mg/L 和消耗的溶解氧至少 2mg/L 当难于确定恰当的稀释比时 可先测定水样的总有机碳(TOC)或重铬酸盐法化学需氧量 (COD) 根据 TOC 或 COD 估计 BOD5 可能值 再围绕预期的 BOD5 值 做几种不同的稀释比 最后从所得测定结果中选取合乎要求条件者 7.3 空白试验 用接种稀释水(4.4)进行平行空白实验测定 7.4 测定 按采用的稀释比(见 7.2)用虹吸管充满两个培养瓶至稍溢出 将所有附着在瓶壁上的空气泡赶掉 盖上瓶盖 小心避免夹空气泡 将瓶子分为二组 每组都含有一瓶选定稀释比的稀释水样和一瓶空白溶液(见 7.3) 放一组瓶于培养箱(5.2)中 并在暗中放置 5 天 在计时起点时 测量另一组瓶的稀释水样和空白溶液中的溶解氧浓度 达到需要培养的 5 天时间时 测定放在培养箱中那组稀释水样和空白溶液的溶解氧浓度
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验证试验 为了检验接种稀释水 接种水和分析人员的技术 需进行验证试验 将 20mL 葡萄糖 谷氨酸标准溶液(4.8)用接种稀释水(4.4)稀释至 1000mL 并且按照 7.4 的步骤进行测定 得到的 BOD5 应在 180~230mg/L 之间 否则 应检查接种水 如果必要 还应检查分析 人员的技术 本试验同试验样品同时进行 8   结果计算  8.1 被测定溶液若满足以下条件 则能获得可靠的测定结果 培养 5 天后 剩余 DO 1mg/L 消耗 DO 2mg/L 若不能满足以上条件 一般应舍掉该组结果 8.2 五日生化需氧量(BOD5 )以每升消耗氧的毫克数表示 由下式算出. 7.5 BOD 5 = [( c1 ? c2 ) ? 式中 Vt ? Ve V (c3 ? c 4 )] t Vt Ve

c1 在初始计时时一种试验水样的溶解氧浓度 mg/L c2 培养 5 天时同一种水样的溶解氧浓度 mg/L c3 在初始计时时空白溶液的溶解氧浓度 mg/L c4 培养 5 天时空白溶液的溶解氧浓度 mg/L Ve 制备该试验水样用去的样品体积 mL Vt 该试验水样的总体积 mL 若有几种稀释比所得数据皆符合 8.1 所要求的条件 则几种稀释比所得结果皆有效 其平均值表示检测结果 9     试验报告  试验报告包括下列内容 a. 参考了本国家标准 b. 取样的日期和时间 c. 样品的贮存方法 d. 开始测定的日期和时间 e. 所用接种水的类型 f. 如果需要 指出已抑制氮的硝化作用的细节 g. 结果及所用计算方法 h. 测定期间可能观察到的特殊细节 i. 本方法中没有规定的或考虑可任选的操作细节 10 参考文献 GB7488-87



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