生化需氧量是指在有溶解氧的条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧量。同时亦包括如硫化物、亚铁等还原性无机物质氧化所消耗的氧量,但这部分通常占很小比例。

有机物在微生物作用下好氧分解大体上分两个阶段。第一阶段称为含碳物质氧化阶段,主要是含碳有机物氧化为二氧化碳和水;第二阶段称为硝化阶段,主要是含氮有机化合物在硝化菌的作用下分解为亚硝酸盐和硝酸盐。然而这两个阶段并非截然分开,而是各有主次。对生活污水及性质与其接近的工业废水,硝化阶段大约在5一7日,甚至10日以后才显著进行,故目前国内外广泛采用的20℃五天培养法(BOD5法)测定BOD值一般不包括硝化阶段。

BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标,也是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的重要参数。

五天培养法(20℃)

也称标准稀释法。其测定原理是水样经稀释后,在20±1℃条件下培养5天,求出培养前后水样中溶解氧含量,二者的差值为BOD5。如果水样五日生化需氧量未超过7mg/L,则不必进行稀释,可直接测定。很多较清洁的河水就属于这一类水。

对于不含或少含微生物的工业废水,如酸性废水、碱性废水、高温废水或经过氯化处理的废水,在测定BOD5时应进行接种,以引入能降解废水中有机物的微生物。当废水中存在着难被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有机物或有剧毒物质时,应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。

1.稀释水

对于污染的地面水和大多数工业废水,因含较多的有机物,需要稀释后再培养测定,以保证在培养过程中有充足的溶解氧。其稀释程度应使培养中所消耗的溶解氧大于2mg/L,而剩余溶解氧在1mg/L以上。

稀释水一般用蒸馏水配制,先通入经活性炭吸附及水洗处理的空气,曝气2—8h,使水中溶解氧接近饱和,然后再在20℃下放置数小时。临用前加入少量氯化钙、氯化铁、硫酸镁等营养盐溶液及磷酸盐缓冲溶液,混匀备用。稀释水的pH值应为7.2,BOD5应小于0.2mg/L。

如水样中无微生物,则应于稀释水中接种微生物,即在每升稀释水中加入生活污水上层清液1-10mL或表层土壤浸出液20—30mL,或河水、湖水10-100mL。这种水称为接种稀释水。为检查稀释水和接种液的质量,以及化验人员的操作水平,将每升含葡萄糖和谷氨酸各150mg的标准溶液以1:50稀释比稀释后,与水样同步测定BOD5,测得值应在180—230mg/L之间,否则,应检查原因,予以纠正。

2.水样稀释倍数

水样稀释倍数应根据实践经验进行估算。该表列出地面水稀释倍数估算方法。工业废水的稀释倍数由CODcr值分别乘以系数0.075、0.15、0.25获得。通常同时作三个稀释比的水样。

3.测定结果计算

对不经稀释直接培养的水样:

BOD5(mg/L)=C1-C2

式中:Cl—水样在培养前溶解氧的浓度(mg/L); C2—水样经5天培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L)。

对稀释后培养的水样:

式中:B1—一稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧的浓度(mg/L); B2——稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧的浓度(mg/L); f1——稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例; f2——水样在培养液中所占比例。

水样含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,对微生物活性有抑制,可使用经驯化微生物接种的稀释水,或提高稀释倍数,以减小毒物的影响。如含少量氯,一般放置1—2h可自行消失;对游离氯短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠除去之,加入量由实验确定。

本方法适用于测定BOD5大于或等于2mg/L,最大不超过6 000mg/l的水样;大于6 000mg/L,会因稀释带来更大误差。

 

 

 

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