五日生化需氧量作業(yè)指導(dǎo)書

1、五日生化需氧量作業(yè)指導(dǎo)書 ( 依據(jù)標準: gb/t7488-1987 )1 含義及有關(guān)質(zhì)量或排放標準1.1 五日生化需氧量含義 五日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)、特別是有機物所進行的生物化學(xué)過程中消耗溶解氧的量。條件為20±1°c培養(yǎng)5天，分別測定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，兩者之差即為bod5值，以氧的毫克/升表示。1.2 五日生化需氧量(bod5)的地表水質(zhì)量1或污水排放標準2-3 單位：mg/l 分類質(zhì)量或排放標準地表水 334610污水3（黃浦江上游水源保護區(qū)）15(水源)20(準水源)-污水2（其他排污單位）2530150-污水3253

2、0150-注：1-地表水環(huán)境質(zhì)量標準（gb3838-2002） 2-中華人民共和國污水綜合排放標準（gb8978-1996） 3-上海市污水綜合排放標準(db31/199-1997)2 分析方法 稀釋接種法 (gb7488-87)2.1 適用范圍 本方法適用于bod5大于或等于2mg/l并且不超過6000 mg/l的水樣。bod5大于6000 mg/l的水樣仍可用本方法，但由于稀釋會造成誤差，有必要要求對測定結(jié)果做慎重的說明。本試驗得到的結(jié)果是生物化學(xué)和化學(xué)作用共同產(chǎn)生的結(jié)果，它們不象單一的、有明確定義的化學(xué)過程那樣具有嚴格和明確的特性，但是它能提供用于評價各種水樣質(zhì)量的指標。本試驗的結(jié)果可能

3、會被水中存在的某些物質(zhì)所干擾，那些對微生物有毒的物質(zhì)，如殺菌劑、有毒金屬或游離氯等，會抑制生化作用。水中的藻類或硝化微生物也可能告成虛假的偏高結(jié)果。2.2 定義生物化學(xué)需氧量（bod）：在規(guī)定條件下，水中有機物和無機物氧化作用下所消耗的溶解氧（以質(zhì)量濃度表示）。2.3 原理將水樣注滿培養(yǎng)瓶，瓶蓋塞好后應(yīng)不透氣，將瓶置于恒溫條件下培養(yǎng)5天。培養(yǎng)前后分別測定溶解氧濃度，由兩者的差值可算出每升水消耗掉氧的質(zhì)量，即bod5值。由于多數(shù)水樣中含有較多的需氧物質(zhì)，其需氧量往往超過水中可利用的溶解氧（do）量，因此在培養(yǎng)前需對水樣進行稀釋，使培養(yǎng)后剩余的溶解氧（do）符合規(guī)定。一般水質(zhì)檢驗所測bod5只包括

4、含碳物質(zhì)的耗氧量和無機還原性物質(zhì)的耗氧量。有時需要分別測定含碳物質(zhì)耗氧量和硝化作用的耗氧量。常用的區(qū)別含碳和氮的硝化耗氧的方法是向培養(yǎng)瓶中投入硝化抑制劑，加入適量硝化抑制劑后，所測出的耗氧量即為含碳物質(zhì)的耗氧量。在5天培養(yǎng)時間內(nèi)，硝化作用的耗氧量取決于是否存在的足夠數(shù)量的能進行此種氧化作用的微生物，原污水或初級處理的出水中這種微生物的數(shù)量不足，不能氧化顯著量的還原性氮，而許多二級生化處理的出水和受污染較久的水體中，往往含有大量硝化微生物，因此測定這種水樣時應(yīng)抑制其硝化反應(yīng)。在測定bod5的同時，需用葡萄糖和谷氨酸標準溶液完成驗證試驗。2.4 試劑分析時，只采用公認的分析純試劑和蒸餾水或同等純度

5、的水（在全玻璃裝置中蒸餾的水或去離子水），水中含銅不應(yīng)高于0.01mg/l,并不應(yīng)有氯、氯胺、苛性堿、有機物和酸類。2.4.1接種水如試驗樣品本身不含有足夠的合適性微生物，應(yīng)采用下述方法之一，以獲得接種水：a. 城市廢水，取自污水管或取自沒有明顯工業(yè)污染的住宅區(qū)污水管。這種水在使用前，應(yīng)傾出上清液備用。b. 在1l水中加入100g花園土壤，混合并靜置10min。取10ml上清液用水稀釋至1l。c. 含有城市污水的河水或湖水。d. 污水自理廠出水。e. 當待分析水樣為含難降解物質(zhì)的工業(yè)廢水時，取自待分析水排放口下游約38km的水或所含微生物適宜于待分析水并經(jīng)實驗室培養(yǎng)過的水。2.4.2 鹽溶液

6、下述溶液至少可穩(wěn)定一個月，應(yīng)貯存在玻璃瓶內(nèi)，置于暗處。一旦發(fā)現(xiàn)有生物滋長跡象，則應(yīng)棄去不用。2.4.2.1磷酸鹽：緩沖溶液。 將8.5g磷酸二氫鉀（kh2po4）、21.75g磷酸氫二鉀（k2hpo4）、33.4g七水磷酸氫二鈉（na2hpo4·7h2o）和1.7g氯化銨（nh4cl）溶于約500ml水中，稀釋至1000ml并混合均勻。 此緩沖溶液的ph應(yīng)為7.2。2.4.2.2七水硫酸鎂：22.5g/l溶液。 將22.5g的七水硫酸鎂（mgso4·7h2o）溶于水中，稀釋至1000ml并混合均勻。2.4.2.3氯化鈣：27.5g/l溶液。 將27.5g的無水氯化鈣（cac

7、l2）（若用水合氯化鈣，要取相當?shù)牧浚┤苡谒♂屩?000ml并混合均勻。2.4.2.4六水氯化鐵（）：0.25g/l溶液。 將0.25g六水氯化鐵（）（fecl3·6h2o）溶解于水中，稀釋至1000ml并混合均勻。2.4.3 稀釋水 取每種鹽溶液（2.4.2.1、2.4.2.2、2.4.2.3和2.4.2.4）各1 ml，加入約500ml水中，然后稀釋至1000ml并混合均勻，將此溶液置于20下恒溫，曝氣1h以上，采取各種措施，使其不受污染，特別是不被有機物質(zhì)、氧化或還原性物質(zhì)或金屬污染*，確保溶解氧濃度不低于8mg/l。 *建議采用壓縮空氣瓶或采用空氣不與任何潤滑油接觸的壓縮

8、機（隔膜泵壓縮機）?？諝庠谟们皯?yīng)過濾和洗滌。 此溶液的5日生化需氧量不得超過0.2mg/l。 此溶液應(yīng)在8h內(nèi)使用。2.4.4 接種的稀釋水 根據(jù)需要和接種水的來源，向每升稀釋水（2.4.3）中加1.05.0ml接種水（2.4.1），將已接種的稀釋水在約20下保存，8 h后盡早應(yīng)用。2.4.5 鹽酸（hcl）溶液：0.5mol/l。2.4.6 氫氧化鈉（naoh）溶液：20g/l。2.4.7 亞硫酸鈉（na2so3）溶液：1.575g/l，此溶液不穩(wěn)定，需每天配制。2.4.8 葡萄糖-谷氨酸標準溶液將一些無水葡萄糖（c6h12o6）和一些谷氨酸（hooc-ch2-ch2-chnh2-cooh）

9、在103下干燥1h，每種稱量150±1mg，溶于蒸餾水中，稀釋至1000ml并混合均勻。此溶液于臨用前配制。2.5 儀器 使用的玻璃器皿要認真清洗，不能吸有毒的或生物可降解的化合物，并防止沾污。 常用的實驗室設(shè)備如下：2.5.1 培養(yǎng)瓶：細口瓶的容量在250300ml之間，帶有磨口玻璃塞，并具有供水封用的鐘形口，最好是直肩的。2.5.2 培養(yǎng)箱：能控制20±1。2.5.3 測定溶解氧儀器*。 *溶解氧的測定可采用碘量法（gb 7489-87）。2.5.4 用于樣品運輸和貯藏的冷藏手段（04）。2.5.5 稀釋容量：帶塞玻璃瓶，刻度精確到毫升，其容積大小取決于使用稀釋樣品的體

10、積。2.6 樣品的貯存 樣品需充滿并密封于瓶中，置于25保存到進行分析時。一般應(yīng)在采樣后6h之內(nèi)進行檢驗。若需遠距離轉(zhuǎn)運，在任何情況下貯存皆不得超過24h。2.7 操作步驟2.7.1 樣品預(yù)處理2.7.1.1樣品的中和 如果樣品的ph不在68之間，先做單獨試驗，確定需要用的鹽酸溶液（2.4.5）或氫氧化鈉溶液（2.4.6）的體積，再中和樣品，不管有無沉淀形成。2.7.1.2含游離氯或結(jié)合氯的樣品 加入所需體積的亞硫酸鈉溶液（2.4.7），使樣品中自由氯和結(jié)合氯失效，注意避免加過量。2.7.2 試驗水樣的準備 將試驗樣品溫度升至約20，然后在半充滿的容器內(nèi)搖動樣品，以便消除可能存在的過飽和氧。

11、將已知體積樣品置于稀釋容器（2.5.5）中，用稀釋水（2.4.3）或接種稀釋水（2.4.4）稀釋，輕輕地混合，避免夾雜空氣泡。稀釋倍數(shù)可參考下表。測定bod5時建議稀釋的倍數(shù)預(yù)期bod5值,mg/l稀釋比結(jié)果取整到適用的水樣2612之間0.5r41220.5r，e103050.5r，e2060101e40120202s100300505s，c20060010010s，c400120020020i，c1000300050050i200060001000100i 表中：r：河水； e：生物凈化過的污水； s：澄清過的污水或輕度污染的工業(yè)廢水； c：原污水； i：嚴重污染的工業(yè)廢水。 若采用的稀釋比

12、大于100，將分兩步或幾步進行稀釋。若需要抑制硝化作用，則加入atu或tcmp試劑。 若只需要測定有機物降解的耗氧，必需抑制硝化微生物以避免氮的硝化過程，為此目的，在每升稀釋樣品中加入2ml濃度為500mg/l的烯丙基硫脲（atu）（c4h8n2s）溶液或一定量的固定在氯化鈉（nacl）上的2-氯代-6-三氯甲基吡啶（tcmp）（cl-c5h3n-cl），使tcmp在稀釋樣品中濃度大約為0.5mg/l。 恰當?shù)南♂尡葢?yīng)培養(yǎng)后剩余溶解氧至少有1mg/l和消耗的溶解氧至少2mg/l。 當難于確定恰當?shù)南♂尡葧r，可先測定水樣的總有機碳（toc）或重鉻酸鹽法化學(xué)需氧量（cod），根據(jù)toc和cod估計

13、bod5可能值，再圍繞預(yù)期的bod5值，做幾種不同的稀釋比，最后從所得測定結(jié)果中選取合乎要求條件者。2.7.3 空白試驗 用接種稀釋水（2.4.4）進行平行空白實驗測定。2.7.4 測定 接采用的稀釋比（見2.7.2）用虹吸管充滿兩個培養(yǎng)瓶至稍溢出。 將所有附著在瓶壁上的空氣泡趕掉，蓋上瓶蓋，小心避免夾空氣泡。 將瓶子分為二組，每組都含有一瓶選定稀釋比的稀釋水樣和一瓶空白溶液（見2.7.3）。 放一組瓶于培養(yǎng)箱（2.5.2）中，并在暗中放置5天。 在計時起點時，測量另一組瓶的稀釋水樣和空白溶液中的溶解氧濃度。 達到需要培養(yǎng)的5天時間時，測定放在培養(yǎng)箱中那組稀釋水樣和空白溶液的溶解氧濃度。2.7

14、.5 驗證試驗 為了檢驗接種稀釋水、接種水和分析人員的技術(shù)，需進行驗證試驗。將20ml葡萄糖-谷氨酸標準溶液（2.4.8）用接種稀釋水（2.4.4）稀釋至1000ml，并且按照2.7.4的步驟進行測定。 得到bod5應(yīng)在180230mg/l之間，否則，應(yīng)檢查接種水。如果必要，還應(yīng)檢查分析人員的技術(shù)。 本試驗同試驗樣品同時進行。2.8 結(jié)果的表示2.8.1 被測定溶液若滿足以下條件，則能獲得可靠的測定結(jié)果。 培養(yǎng)5天后： 剩余do1mg/l； 消耗do2mg/l。 若不能滿足以上條件，一般應(yīng)舍掉該組結(jié)果。2.8.2 五日生化需氧量（bod5）以每升消耗氧的毫克數(shù)表示，由下式算出：bod5 =(

15、c1- c2)-( vt- ve)*( c3- c4)/ vt* vt / ve 式中：c1-在初始計時時一種試驗水樣的溶解氧濃度，mg/l； c2-培養(yǎng)5天時同一種水樣的溶解氧濃度，mg/l； c3-在初始計時時空白溶液的溶解氧濃度，mg/l； c4-培養(yǎng)5天時空白溶液的溶解濃度，mg/l； ve-制備該試驗水樣用去的樣品體積，ml； vt-該試驗水樣的總體積，ml。 若有幾種稀釋比所得數(shù)據(jù)皆符合2.8.1所要求的條件，則幾種稀釋比所得結(jié)果皆有效，以其平均值表示檢測結(jié)果。3 方法指南3.1 稀釋操作技術(shù)3.1.1稀釋操作要求稀釋水的質(zhì)量對bod5測定有重要意義。生化反應(yīng)因所含有機物的濃度及微

16、生物的種類的不同而異。因此，用稀釋水進行空白試驗加以校正是困難的，為此，要求其5日耗氧量小于0.2mg/l，并最好能控制在小于0.1mg/l。為保證稀釋水時應(yīng)注意：自來水中?？珊心承]發(fā)性有機物，從而殘留在蒸餾水中，遇此情況時，應(yīng)在蒸餾前作預(yù)處理除去。離子交換樹脂處理的水中常含有從樹脂中分出的有機物而影響水的質(zhì)量，不宜于作稀釋水用。玻璃器皿的不潔，以及在清洗時殘留洗滌劑均可影響稀釋水質(zhì)量。當發(fā)現(xiàn)稀釋水質(zhì)量不符合要求時，則應(yīng)檢查稀釋水中有機物的來源，并設(shè)法消除。當所采取的措施無效時，則可考慮采用貯存措施以獲得俁格質(zhì)量的稀釋水，其具體方法是：將稀釋水在室溫或20度貯存足夠和的時間，以達到滿意的b

17、od值。貯存之前，加適量的生化池取得的接種液于稀釋水中，保證有一定量的微生物能降解水中的有機物，接種的量使5日耗氧約0.1mg/l。貯存必須在暗室中進行，以防藻類生長，貯存后的水樣如有沉渣則可用傾瀉法或過濾除去。為確保稀釋水中含溶解氧接近飽和，必要時可由真空泵或水抽吸使通入經(jīng)凈化的空氣，或由氧氣鋼瓶通入純氮，然后于20度培養(yǎng)箱中，放置一定時間，使達到平衡。冬季在較低室溫放置的稀釋水可能含過多的溶解氧，夏季高溫季節(jié)則恰好相反，均應(yīng)在培養(yǎng)箱內(nèi)放置后，使之與空氣中氧分壓平衡。3.1.2稀釋倍數(shù)的確定 稀釋倍數(shù)失當，過大或過小，可遭致5日耗氧太少或過多而無氧，超出耗氧范圍，使實驗失敗。而由于bod5試

18、驗同期較長，一旦出現(xiàn)此類情況，就無法以原樣補測，因此，必須十分重視這一問題。3.2 直接稀釋法的操作步驟： 先將稀釋水以虹吸法引入已知容積的培養(yǎng)瓶中至半滿，然后沿壁注入根據(jù)稀釋倍數(shù)計算出的每一培養(yǎng)瓶內(nèi)應(yīng)加入的水樣體積，再引入稀釋水（或接種稀釋水）至瓶頸，使蓋上瓶塞時無水溢出，瓶內(nèi)不留氣泡，然后水封瓶口。采用本方法應(yīng)注意最后引入稀釋水進行不宜過快，并摸索引入最適體積的規(guī)律，避免過量溢出而造成誤差。水樣稀釋水引入培養(yǎng)瓶時，不應(yīng)發(fā)生氣泡，以免空氣溶入或水中氧氣逸出。3.3 接種操作技術(shù)bod測定是一個生化耗氧過程，微生物（主要是細菌）以水中的有機物作為食物，獲得所需的能量和合成新的菌體所需的營養(yǎng)，在

19、這一過程中有機物被降解為簡單的無機物并消耗了水中的溶解氧。因此，在測定bod時，水樣中必須含有一定量的對待測水樣中的有機物有降解能力的微生物。（水和廢水標準檢驗法）規(guī)定了接種稀釋水5日耗氧量應(yīng)為0.31.0mg/l。3.4 測試中的其它問題3.4.1 硝化作用及其抑制 在生化過程的第二階段（硝化階段）主要進行含氮物質(zhì)氧化，這種氧化作用是在硝化菌和硝化菌參加下進行。當需要區(qū)別含碳物質(zhì)的需氧量和含氮物質(zhì)的需氧量，提供生化處理廠的設(shè)計要求和檢查運轉(zhuǎn)效果時，可采用加入硝化抑制辦法，以消除bod測定中的硝化作用，如在每升稀釋水中加入10毫克2氯6（三氯甲基）吡啶或10毫克丙烯基硫脲。3.4.2 溶解氧的

20、測定 加硫酸錳和堿性碘化鉀溶液的氧固定操作，必須按規(guī)程進行，避免發(fā)生不完全固定，影響測定結(jié)果。同樣，加酸反應(yīng)時，亦應(yīng)充分混合，并使所有錳酸鹽的棕褐色沉淀溶解，否則使測定結(jié)果偏低。3.4.3 bod5cod比值 當以重鉻酸鉀法測定cod時，其比值幾乎均小于1，如出現(xiàn)大于1時，應(yīng)檢查測定操作全過程有無差錯，并注意水樣的均勻性。3.4.4 稀釋結(jié)果的反常現(xiàn)象當出現(xiàn)有規(guī)律的衡釋倍數(shù)越大，bod5值越高的現(xiàn)象，多半是由水樣中含有抑制微生物生長繁殖的物質(zhì)。當稀釋溶液中水樣所占比例越大岑聽抑菌物質(zhì)越多，無法進行有效的生化降解反應(yīng)，因此稀釋倍數(shù)小測得值就低。3.4.5 bod5codcr比值明顯偏低當遇到比值

21、低于0.2，甚或低至0.1或以下, 除化學(xué)毒性物質(zhì)或抗菌素影響外, 最常見的原因是ph值和殺菌劑游離氯等，前者可發(fā)生于水樣未調(diào)節(jié)ph值至7，或稀釋水（接種稀釋水）的ph值未達7.2，后者如漂白粉類消毒劑。為免于失誤，在bod5測定過程中，對水樣及稀釋水的ph值的測定和調(diào)節(jié)，以及氧化劑的存在與否，應(yīng)作為例行檢查步驟。3.4.6 bod5測定的精度經(jīng)驗表明， 城市生活污水的bod5測定結(jié)果雖然不難重復(fù)，但總還是在一定范圍內(nèi)波動，具有半定量的性質(zhì)。而對于工業(yè)廢水來說，則范圍還會大些，這是由于bod5測定既包括生物化學(xué)過程，又包括化學(xué)反應(yīng)過程。同一樣品在不同實驗室測得bod計算出的結(jié)果很難符合在10誤

22、差之內(nèi)。3.5 注意事項3.5.1水中有機物的生物氧化過程，可分為二個階段。第一階段為有機物中的碳和氫，氧化生成二氧化碳和水，此階段稱為碳化階段。第二階段為含氮物質(zhì)及部分氨 ，氧化為亞硝酸鹽及硝酸鹽，稱為硝化階段。一般測定水樣bod5時，硝化作用很不顯著或根本不發(fā)生硝化作用。3.5.2玻璃器皿應(yīng)徹底洗凈。先用洗滌劑浸泡清洗，然后用稀鹽酸浸泡，最后依次用自來水、蒸餾水冼凈。3.5.3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1mg/l時，計算結(jié)果時，應(yīng)取其平均值。若剩余的溶解氧小于1 mg/l，甚至為零時，應(yīng)加大稀釋比。溶解氧消耗量小于2mg/l，有兩種可能，一是稀釋

23、倍數(shù)過大；另一種能是微生物菌種不適應(yīng)，活性差，或含毒物質(zhì)濃度過大。這時可能出現(xiàn)在幾個稀釋比中，稀釋倍數(shù)大的消耗溶解氧反而較多的現(xiàn)象。3.5.4為檢查稀釋水和摟種液的質(zhì)量，以及化驗人員的操作水平，可將20毫升葡萄糖谷氨本標準溶液用種稀釋水知釋至1000毫升，按測定bod5的步驟操作。測得bod5的值應(yīng)在180230 mg/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)是否存在問題。3.5.5水樣稀釋倍數(shù)超過100倍時，應(yīng)預(yù)先在容量瓶中用水初步稀釋后，再取適量進行最后稀釋培養(yǎng)。4 儀器操作規(guī)程4.1 hw-ii型生化培養(yǎng)箱操作規(guī)程4.1.1將電源開關(guān)撥至“開”，總電源接通，指示燈亮，機器開始工作。4.1.2將溫度顯示撥至“開”，數(shù)顯表電源接通。4.1.3將“滿”、“測”共用開關(guān)撥至“測”位置，然后旋轉(zhuǎn)溫度刻度盤，直到數(shù)顯表顯示出所需要的溫度值為止。4.1.4將“滿”、“測”共用開關(guān)撥至“測”位置，此時數(shù)顯表顯示溫度僅是箱內(nèi)實際溫度，此溫度將隨機器的工作狀態(tài)而改變，旋轉(zhuǎn)溫度刻度盤，直到數(shù)顯表顯示出所需要的溫度值為止。當機器達到平衡狀態(tài)（即不加熱，也不制冷時）則數(shù)顯表顯示數(shù)值即所需溫度值。4.