1、,BOD的測(cè)定,1,生化需氧量(biochemical oxygen demand，BOD)是指水中有機(jī)物在好氧微生物（主要是好氧及兼性細(xì)菌）作用下，進(jìn)行好氧分解過(guò)程中所消耗水中溶解氧的量，結(jié)果用氧的mg/L表示。,定義,生化需氧過(guò)程兩個(gè)階段,第一階段：碳物質(zhì)氧化階段。 被氧化物：含碳元素的易于氧化的有機(jī)物質(zhì)； 氧化產(chǎn)物：二氧化碳和水，也可能有氨。,CHO有機(jī)物CO2H2O 能量 CHONPS有機(jī)物CO2H2O NH3H2S 能量 主要是C CO2因此又稱碳化過(guò)程,2,第二階段：硝化階段。 被氧化物：含氮的有機(jī)物； 氧化產(chǎn)物：亞硝酸鹽和硝酸鹽。,亞硝化細(xì)菌 硝化細(xì)菌 NH3-NNO2-NO3-

2、 H2S SO42-,硝化抑制劑,3,生化需氧過(guò)程的發(fā)生需具備以下條件?,好氧微生物的存在 有足夠的溶解氧 具備適合微生物利用的營(yíng)養(yǎng)物有機(jī)物,4,我們通常所說(shuō)的生化需氧量是指“碳化生化需氧量”，即第一階段生化需氧量，不包括硝化過(guò)程所消耗的氧量。WHY ?,用BOD來(lái)衡量有機(jī)污染程度時(shí)，最好能測(cè)出有機(jī)物完全氧化分解所消耗的氧氣量。 通常是在規(guī)定條件下測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)的生化需氧量，來(lái)衡量有機(jī)物污染的程度。,5,意義,BOD5可使水體中溶解氧減少。BOD5越大，水質(zhì)越差。 BOD能相對(duì)的表示出微生物可分解的有機(jī)物量，比較符合水體自凈的實(shí)際情況和利于廢水處理時(shí)的實(shí)際應(yīng)用。 缺點(diǎn)：以實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)M河流中或

3、生化處理池的溶解氧對(duì)廢（污）水的作用，有其局限性的一面：不能重復(fù)外環(huán)境的諸多因素。,我國(guó)GB在3838-2002中規(guī)定地面水BOD5（如果進(jìn)行生物氧化的時(shí)間為五天就稱為五日生化需氧量 ）不超過(guò)310mg/L，工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)為60mg/L。,環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),6,BOD、CODcr、CODMn三者關(guān)系,一般來(lái)說(shuō)，COD BOD20 BOD5CODmn 其中BOD5/COD比值可作為廢水是否適宜生化法處理的一個(gè)衡量指標(biāo)。比值越大，越容易被生化處理。一般認(rèn)為BOD5/COD比值大于0.3的廢水才適宜采用生化處理。 地面水 BOD5/ 高錳酸鹽指數(shù)比值常因水樣中有機(jī)物組分的不同出現(xiàn)大于 1 或小于 1 的情

4、況。在實(shí)際測(cè)試中,會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)受污染的地表水, BOD5 值會(huì)高于高錳酸鹽指數(shù)值。,7,分析BOD的物理化學(xué)特點(diǎn)？,實(shí)測(cè)含碳（C）有機(jī)化合物（烷烴、醛酮 、醇、酸、芳香烴。）,可被微生物氧化,微生物氧化過(guò)程中的變化,如溶解氧,8,測(cè)定方法,標(biāo)準(zhǔn)稀釋（稀釋培養(yǎng)）法具有穩(wěn)定性和重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，是目前測(cè)定BOD的標(biāo)準(zhǔn)方法，已廣泛應(yīng)用于地面水、生活污水和工業(yè)廢水的測(cè)定。,BOD儀器測(cè)定法近年來(lái)取得了重大進(jìn)展。以檢壓法和庫(kù)侖法為原理研制的BOD儀，操作簡(jiǎn)單，節(jié)約試劑，準(zhǔn)確度好，可同時(shí)測(cè)定數(shù)個(gè)水樣。,9,測(cè)定BOD的水樣，采樣方法同DO，盡量用棕色玻璃瓶。 不得加防腐劑，并盡快測(cè)定。如果水樣含有強(qiáng)

5、酸或強(qiáng)堿，應(yīng)當(dāng)先中和至pH7左右。 如果水樣有余氯應(yīng)先用0.005mol/L Na2S2O3溶液除去，以免余氯影響微生物活動(dòng)。,采樣及樣品前處理,如果水樣中有藻類，應(yīng)過(guò)濾除去,10,比如作為自來(lái)水源水的地表水 用溶解氧瓶采四瓶水樣，取兩瓶先測(cè)其溶解氧含量，另兩瓶水封好用塑料薄膜包好瓶口后在20度生化培養(yǎng)箱里放5天，再測(cè)這兩瓶溶解氧，將兩次測(cè)得的值相減就是BOD5的值,什么時(shí)候用非稀釋法，什么時(shí)候用稀釋法？,一.標(biāo)準(zhǔn)稀釋（稀釋培養(yǎng)）法,（一）非稀釋法,11,前處理：pH值調(diào)節(jié)、去除余氯、均質(zhì)化、去除藻類、調(diào)含鹽量,非稀釋水樣準(zhǔn)備,溫度達(dá)到20,溶解氧低，曝氣15min,氧過(guò)飽和，趕飽和氧,非稀釋

6、法直接取樣；非稀釋接種法加入適量接種液,分別測(cè)定15min中和5天后樣品DO,稀釋水樣準(zhǔn)備,溫度達(dá)到20,溶解氧低，曝氣15min,氧過(guò)飽和，趕飽和氧,按照稀釋倍數(shù)，虹吸管吸取一定體積試樣,分別測(cè)定15min中和5天后樣品DO,測(cè)定水樣的CODMn或CODcr，確定稀釋倍數(shù),稀釋容器加部分稀釋水或接種,加稀釋水或接種稀釋水到刻度，混勻,12,什么是接種？ BOD5實(shí)驗(yàn)要求水樣含有供生物氧化的有機(jī)物和適量的氧化有機(jī)物的需氧細(xì)菌，以及吞食有機(jī)物和增進(jìn)需氧細(xì)菌生長(zhǎng)的其他微生物。 對(duì)于不含或含少量微生物的工業(yè)廢水，如酸性、堿性、高溫、冷凍保存的廢水或經(jīng)氯化殺菌處理的廢水，培養(yǎng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種。,接種溶液

7、用于接種的溶液為20放置2436小時(shí)的未經(jīng)處理新鮮生活污水的上清液。,接種量常取5，10二種,13,結(jié)果計(jì)算,1 非稀釋法,式中：五日生化需氧量質(zhì)量濃度，mg/L； 1水樣在培養(yǎng)前的溶解氧質(zhì)量濃度，mg/L； 2水樣在培養(yǎng)后的溶解氧質(zhì)量濃度，mg/L。,14,結(jié)果計(jì)算,2 非稀釋接種法,式中：五日生化需氧量質(zhì)量濃度，mg/L； 1接種水樣在培養(yǎng)前的溶解氧質(zhì)量濃度，mg/L； 2接種水樣在培養(yǎng)后的溶解氧質(zhì)量濃度，mg/L； 3空白樣在培養(yǎng)前的溶解氧質(zhì)量濃度，mg/L； 4空白樣在培養(yǎng)后的溶解氧質(zhì)量濃度，mg/L。,空白試樣，即每升稀釋水中加入與試樣中相同量的接種液作為空白試樣 ，需要時(shí)每升試樣中

8、加入2mL丙烯基硫脲作硝化抑制劑,15,測(cè)定水樣或稀釋水樣培養(yǎng)前的DO值和在20培養(yǎng)5天后的DO值，根據(jù)培養(yǎng)前后DO值之差和稀釋倍數(shù)計(jì)算出水樣BOD值。,若樣品中的有機(jī)物含量較多，BOD5的質(zhì)量濃度大于6mg/L時(shí)，樣品需適當(dāng)稀釋后測(cè)定,水樣經(jīng)20培養(yǎng)后，溶解氧下降4070，測(cè)得的BOD值與水中的有機(jī)物含量呈線性關(guān)系。所以水樣在稀釋時(shí)要有合適的稀釋倍數(shù)。,（二）稀釋法,16,水樣BOD=8mg/L 未稀釋 DO0=9mg/L，DO5=1mg/L， BOD=8mg/L,稀釋的重要性,水樣BOD=80mg/L 未稀釋 DO0=9mg/L，DO5=0mg/L， BOD=0mg/L,稀釋2倍 DO0=

9、9mg/L，DO5=0mg/L， BOD=（9-0）/(150/300)=18mg/L,稀釋10倍 DO0=9mg/L，DO5=1mg/L， BOD=（9-1）/(30/300)=80mg/L,17,1 試驗(yàn)水樣的準(zhǔn)備 根據(jù)估計(jì)的稀釋倍數(shù)對(duì)水樣進(jìn)行稀釋。稀釋操作一般是在1000ml的量筒中進(jìn)行，先用虹吸的方法加一半稀釋水于量筒中，再將按照稀釋倍數(shù)計(jì)算出來(lái)的所需水樣體積加入其中，用稀釋水稀釋至1000ml刻度。 用特定的攪拌棒混勻(玻棒頭帶有一圓形塑料片的的自制攪拌器),測(cè)定步驟,18,2 測(cè)定按采用的稀釋比配制得到試驗(yàn)水樣，用虹吸管充滿兩個(gè)培養(yǎng)瓶至稍溢出。（傾倒的話應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡)，將所有附著

10、在瓶壁上的空氣泡趕掉，蓋上瓶蓋，小心避免夾雜空氣泡。將瓶子分為兩組，每組都含有一瓶選定稀釋比的稀釋水樣和空白溶液。測(cè)量一組的稀釋水樣和空白溶液的溶解氧濃度，同時(shí)放另一組于培養(yǎng)箱中，在（201）下暗處放置5天。培養(yǎng)5天后，測(cè)定放在培養(yǎng)箱中的稀釋水樣和空白溶液的溶解氧濃度。,黑暗的環(huán)境下以避免光合作用的產(chǎn)生（會(huì)釋出氧氣）,19,可以將碘量瓶倒置在水浴中,加水到BOD瓶喇叭口的上方,用紙或塑料帽或金屬箔帽放在瓶的喇叭口上方，防止水蒸發(fā),應(yīng)該在密封前迅速升溫至20度左右，在不滿瓶具塞的情況下充分震搖，并不時(shí)開蓋放氣，驅(qū)除過(guò)多的溶解氧。水溫過(guò)高相反處置。,一個(gè)0.1ml的小氣泡在標(biāo)態(tài)下含有0.6mg的氧

11、氣,20,前處理：pH值調(diào)節(jié)、去除余氯、均質(zhì)化、去除藻類、調(diào)含鹽量,非稀釋水樣準(zhǔn)備,溫度達(dá)到20,溶解氧低，曝氣15min,氧過(guò)飽和，趕飽和氧,第三部分,測(cè)定步驟,非稀釋法直接取樣；非稀釋接種法加入適量接種液,分別測(cè)定15min中和5天后樣品DO,稀釋水樣準(zhǔn)備,溫度達(dá)到20,溶解氧低，曝氣15min,氧過(guò)飽和，趕飽和氧,按照稀釋倍數(shù)，虹吸管吸取一定體積試樣,分別測(cè)定15min中和5天后樣品DO,測(cè)定水樣的CODMn或CODcr，確定稀釋倍數(shù),稀釋容器加部分稀釋水或接種,加稀釋水或接種稀釋水到刻度，混勻,21,根據(jù)水樣的性質(zhì)和工作經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。對(duì)嚴(yán)重污染水的可稀釋到0.11.0；生活污水稀到15；經(jīng)

12、過(guò)氧化處理的污水可稀釋到525；較清潔的河水可稀釋到25100。,估計(jì)水樣稀釋倍數(shù)的方法,22,根據(jù)COD值來(lái)估計(jì)。稀釋倍數(shù) = CODMn/n，n值看書(P62),通過(guò)預(yù)試驗(yàn)來(lái)估計(jì)。,無(wú)論采用哪種方法估計(jì)稀釋倍數(shù)，水樣同時(shí)作多個(gè)稀釋倍數(shù)的測(cè)定，確保至少有一個(gè)樣品稀釋的程度應(yīng)使消耗的溶解氧不小于 2mg/L，培養(yǎng)后樣品中剩余溶解氧濃度不小于2mg/L，中剩余的溶解氧濃度為開始濃度的 1/32/3 為最佳。如沒有一個(gè)稀釋倍數(shù)符合上述要求，應(yīng)重做。,估計(jì)水樣稀釋倍數(shù)的方法,23,對(duì)稀釋水的要求,測(cè)定前還應(yīng)制備好稀釋水。稀釋水樣用的水不是普通的蒸餾水，而是特制的稀釋水，其作用是為微生物分解水樣中的有

13、機(jī)物提供必要條件和適宜的環(huán)境。,稀釋水應(yīng)滿足下述要求： 溶解氧含量應(yīng)充分，20時(shí)，DO8mg/L；,可用充氧或曝氣機(jī)，敞口防塵擺在實(shí)驗(yàn)室?guī)滋煲残?且為避免溶解氧過(guò)飽和，使用前應(yīng)開口放置1h,24,含有微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：如Na、K 、Ca2、Mg2、Fe3、N、P等，同時(shí)由這些離子造成的滲透壓要和該細(xì)菌的滲透壓相似；,稀釋水本身的有機(jī)物含量低，空白值應(yīng)0.2 mg/L；如水樣中含有對(duì)微生物具有毒害作用的物質(zhì)，如Cu2、Hg2、CN、甲醛等，則應(yīng)在稀釋水中接種經(jīng)馴化培養(yǎng)的特種微生物。,25,具有一定的緩沖作用，能維持至pH7左右，因微生物一般在pH 6.28.5范圍活動(dòng)能力最強(qiáng)；,四種無(wú)

14、機(jī)鹽的制備 1、緩沖液 用蒸餾水溶解下列試劑并稀釋至1升。 (1)21.75g磷酸氫二鉀（K2HPO4）。 (2)8.5g磷酸二氫鉀（KH2PO4）。 (3)33.4g磷酸氫二鈉（Na2HPO47 H2O濕度在61.0780.51穩(wěn)定）。 (4)1.7g氯化銨（N H4Cl）。 2、硫酸鎂溶液 在蒸餾水中溶解22.5克硫酸鎂（MgSO 47H2O）并稀釋至1升。 3、氯化鈣溶液 在蒸餾水中溶解27.5克氯化鈣（CaCl2）并稀釋至1升。 4、三氯化鐵溶液 在蒸餾水中溶解0.25克三氯化鐵（FeCl36H2O）并稀釋至1升。,26,配稀釋水時(shí)純水曝氣后，放置多久再用？ 是用之前才加四種鹽和接種液

15、嗎？,搖的話，直接放到血清瓶中蓋上玻璃蓋搖2分鐘就好了，幅度不要太大就行了。 做樣之前再加的四種試劑，基本每次空白五天前后溶解氧差值不會(huì)超過(guò)0.6。,27,結(jié)果計(jì)算,計(jì)算結(jié)果時(shí)應(yīng)首先計(jì)算出每個(gè)稀釋倍數(shù)的DO下降率，用DO下降率在4070的稀釋倍數(shù)按式計(jì)算BOD（mg/L）值，若同時(shí)有幾個(gè)稀釋倍數(shù)滿足上述要求，先分別計(jì)算各稀釋倍數(shù)下的BOD值，用這幾個(gè)稀釋倍數(shù)的BOD值的均值報(bào)結(jié)果。,28,干擾因素,水樣稀釋過(guò)程應(yīng)避免產(chǎn)生氣泡，防止空氣進(jìn)入。用虹吸法加入稀釋水及分裝稀釋液時(shí)，虹吸管的下口要插入容器的底部?；靹驎r(shí)攪拌棒不能露出液面。,裝瓶時(shí)，溶解氧瓶?jī)?nèi)不留有氣泡。溶解氧瓶塞必須是完全磨口，如果是很

16、輕的空心塞，必須用金屬夾或橡皮筋固定。否則瓶塞容易上浮，造成實(shí)驗(yàn)失敗。 培養(yǎng)5d后，溶解氧瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生氣泡，結(jié)果會(huì)不準(zhǔn)確。產(chǎn)生氣泡的原因主要是稀釋水或水樣通過(guò)低溫保存，使用時(shí)溫度太低，或水樣含有藻類物質(zhì)，在未完全避光的情況下進(jìn)行培養(yǎng)所致。,29,注意事項(xiàng),空白試樣稀釋法應(yīng)小于0.5mg/L，接種法應(yīng)小于1.5mg/L，否則應(yīng)檢查可能的污染來(lái)源。,每一批樣品要求做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品，葡萄糖-谷氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的BOD5結(jié)果應(yīng)在180-230mg/L之間，否則應(yīng)檢查問(wèn)題,平行樣測(cè)定應(yīng)滿足要求（P64),在兩個(gè)或三個(gè)稀釋比的樣品中，計(jì)算取均值。 剩余DO小于2mg/L時(shí)，應(yīng)加大稀釋比; 消耗小于2mg/L時(shí)，一是

17、稀釋比過(guò)大，二是菌種不適應(yīng),30,原理：將預(yù)先選好量程并按量程范圍量好體積的水樣倒入培養(yǎng)瓶中，在主機(jī)攪拌器上連續(xù)攪拌。并將主機(jī)和培養(yǎng)瓶放入培養(yǎng)箱中。調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度為201，待樣品恒溫后進(jìn)行五日培養(yǎng)。,在這一過(guò)程中，從水樣中溢出的唯一氣體二氧化碳被氫氧化鈉(或氫氧化鉀)吸收。此時(shí)，培養(yǎng)瓶中空氣壓力減少量，相當(dāng)于微生物所消耗的溶解氧含量,二.檢壓法,31,32,（一） 顯示六個(gè)通道的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) （二） 選擇量程： BOD100, BOD1000 （三） 歷史查詢：能查詢1000組歷史數(shù)據(jù),33,操作步驟,對(duì)BOD5值在1000mgL以下，含有足夠的需氧微生物的樣品，不需接種，可以直接根據(jù)選定的測(cè)量

18、范圍，從取水樣量表中查得取樣量。,將該水樣上清液倒入燒杯（1000mL或2000mL）中，如需接種則按5%或10%的比例對(duì)水樣接種。 在燒杯放入一攪拌子，將燒杯放入培養(yǎng)箱內(nèi)主機(jī)上恒溫?cái)嚢?3小時(shí)。一般情況下調(diào)節(jié)該水樣的pH值，至6.77.5之間（最佳點(diǎn)為pH 7.2）。,34,用量筒按所選量程取樣量量取水樣體積倒入培養(yǎng)瓶中。,每只培養(yǎng)瓶中放入1只攪拌子，培養(yǎng)瓶放在主機(jī)相應(yīng)位置上，對(duì)試驗(yàn)水樣進(jìn)行攪拌，直至水樣溫度在201范圍內(nèi)（約需12小時(shí)）,冬季所取的樣品由于試驗(yàn)溫度設(shè)在20，使得溶解氧過(guò)飽和，夏季所取的樣品在20時(shí)溶解氧可能欠飽和。在BOD5測(cè)定前應(yīng)對(duì)這些樣品進(jìn)行攪拌和曝氣，以便使溶解氧調(diào)節(jié)到20飽和點(diǎn)左右。,35,取清洗干凈并干燥的密封杯，杯中放入56粒NaOH或KOH顆粒，將培養(yǎng)瓶放置在主機(jī)對(duì)應(yīng)位