五日生化需氧量的測定方法

五日生化需氧量的測定方法一、原理生化需氧量是指在規(guī)定條件下，微生物分解存在于水中的某些可氧化物質(zhì)，主要是有機物質(zhì)所進行的生物化學過程中消耗溶解氧的量。分別測定水樣培養(yǎng)前的溶解氧含量和在20±1℃培養(yǎng)五天后的溶解氧含量，二者之差即為五日生化過程所消耗的氧量(BOD5)。二、儀器1．恒溫培養(yǎng)箱。.5-20L細口玻璃瓶。.1000-2000mL量筒。.玻璃攪棒：棒長應比所用量筒高度長20cm。在棒的底端固定一個直徑比量筒直徑略小，并帶有幾個小孔的硬橡膠板。.溶解氧瓶：200-300mL,帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口。.虹吸管：供分取水樣和添加稀釋水用。三、試劑.磷酸鹽緩沖溶液：將8.5g磷酸二氫鉀(KH2P04),21.75g磷酸氫二鉀(K2HPO4),33.4g磷酸氫二鈉(Na2HPO4?7H2O)和1.7g氯化銨(NH4C1)溶于水中，稀釋至1000mL。此溶液的pH應為7.2。.硫酸鎂溶液：將22.5g硫酸鎂(MgSO4-7H2O)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（FeC36H2O）溶于水，稀釋至1000mL。.鹽酸溶液（0.5mol/L）:將40mL（p=1.18g/mL）鹽酸溶于水中，稀釋至100mL。.氫氧化鈉溶液（0.5mol/L）：將20g氫氧化鈉溶于水，稀釋至1000mL。.亞硫酸鈉溶液（c1/2Na2SO3=0.025mol/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。.葡萄糖-谷氨酸標準溶液：將葡萄糖（C6H12O6）和谷氨酸（HOOC—CH2—CH2—CHNH2—COOH）在103口干燥1h,各稱取150mg溶于水中，移入1000mL容量瓶內(nèi)并稀釋至標線，混合均勻。此標準溶液臨用前配制。.稀釋水：在5-20L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，將此水暴氣2-8h,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口培養(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值應為7.2,其BOD5應小于0.2mg/L。.接種液：根據(jù)所取水樣用不同的方法獲取適用的接種液。.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生活污水為1-10mL,表層土壤浸出液為20-30mL；河水、湖水為10-100mL。接種稀釋水的pH值應為7.2,BOD5值以在0.3-1.0mg/L之間為宜。接種稀釋水配制后應立即使用。四、測定步驟1．水樣的預處理(1)水樣的pH值若超出6.5-7.5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)時，可使用經(jīng)馴化的微生物接種液的稀釋水進行稀釋，或增大稀釋倍數(shù)，以減小毒物的濃度。(3)含有少量游離氯的水樣，一般放置1-2h，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10mL，10%(m/V)碘化鉀溶液1mL,混勻。以淀粉溶液作指示劑，用亞硫酸鈉標準溶液滴定游離碘。根據(jù)亞硫酸鈉標準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)從水溫較低的水域中采集的水樣，可遇到含有過飽和溶解氧，此時應將水樣迅速升溫至20℃左右，充分振搖，以趕出過飽和的溶解氧。從水溫較高的水域或廢水排放口取得的水樣，則應迅速使其冷卻至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，加塞水封。立即測定其中一瓶溶解氧。將另一瓶放入培養(yǎng)箱中，在20±1℃培養(yǎng)5d后。測其溶解氧。（2）需經(jīng)稀釋水樣的測定稀釋倍數(shù)的確定：地面水可由測得的高錳酸鹽指數(shù)乘以適當?shù)南禂?shù)求出稀釋倍數(shù)（見下表）。高錳酸鹽指數(shù)（mg/L）系數(shù)<55-100.2、0.310-200.4、0.6>200.5、0.7、1.0工業(yè)廢水可由重鉻酸鉀法測得的COD值確定。通常需作三個稀釋比，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)。稀釋倍數(shù)確定后按下法之一測定水樣。①一般稀釋法：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。②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1mL）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，一般采用疊氮化鈉改良法測定溶解氧。如遇干擾物質(zhì)，應根據(jù)具體情況采用其它測定法。溶解氧的測定法附后。五、計算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（mgL）;c2—水樣經(jīng)5d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：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（mgL）；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。注意事項.測定一般水樣的BOD5時，硝化作用很不明顯或根本不發(fā)生。但對于生物處理池出水，則含有大量硝化細菌。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，應加入硝化抑制劑，如丙烯基硫脲(ATU,C4H8N2S)等。.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都有效，計算結果時，應取平均值。.為檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量，以及化驗人員的操作技術，可將20mL葡萄糖-谷氨酸標準溶液用接種稀釋水稀釋至1000mL,測其BOD5,其結果應在180-230mg/L之間。否則，應檢查接種液、稀釋水或操作技術是否存在問題。附：碘量法測定水中溶解氧一、原理水樣中加入硫酸錳和堿性碘化鉀，水中溶解氧將低價錳氧化成高價錳，生成四價錳的氫氧化物棕色沉淀。加酸后，氫氧化物沉淀溶解，并與碘離子反應而釋放出游離碘。以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定釋放出的碘，據(jù)滴定溶液消耗量計算溶解氧含量。二、試劑1.硫酸錳溶液：稱取480g硫酸錳(MnSO4-4H2O)溶于水，用水稀釋至1000mL。此溶液加至酸化過的碘化鉀溶液中，遇淀粉不得產(chǎn)生藍色。2.堿性碘化鉀溶液：稱取500g氫氧化鈉溶解于300-400mL水中；另稱取150g碘化鉀溶于200mL水中，待氫氧化鈉溶液冷卻后，將兩溶液合并，混勻，用水稀釋至1000mL。如有沉淀，則放置過夜后，傾出上層清液，貯于棕色瓶中，用橡皮塞塞緊，避光保存。此溶液酸化后，遇淀粉應不呈藍色。3．1+5硫酸溶液。.1%(m/V)淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻后，加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅防腐。.0.02500mol/L(c1/6K2Cr2O7)重鉻酸鉀標準溶液：稱取于105-110℃烘干2h,并冷卻的重鉻酸鉀1.2258g,溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。.硫代硫酸鈉溶液：稱取6.2g硫代硫酸鈉(Na2s2O3?5H2O)溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸鈉，用水稀釋至1000mL，貯于棕色瓶中，使用前用0.02500mol/L重鉻酸鉀標準溶液標定。.硫酸(p=1.84g/cm3)三、測定步驟.溶解氧的固定：用吸液管插入溶解氧瓶的液面下，加入1mL硫酸錳溶液，2mL堿性碘化鉀溶液，蓋好瓶塞，顛倒混合數(shù)次，靜置。般在取樣現(xiàn)場固定。.打開瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。蓋好瓶塞，顛倒混合搖勻，至沉淀物全部溶解，放于暗處靜置5min。.吸取100mL上述溶液于250mL錐形瓶中，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至溶液呈淡黃色，加入1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好退去，記錄硫代硫酸鈉溶液用量。四、計算溶解氧（O2,mg/L）=M?Vx8x1000/