生化需氧量五天培養(yǎng)法

生化需氧量是指在有溶解氧的條件下，好氧微生物在分解水中有機物的生物化學氧化過程中所消耗的溶解氧量。同時亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無機物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。

 

有機物在微生物作用下好氧分解大體上分兩個階段。第一階段稱為含碳物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機物氧化為二氧化碳和水；第二階段稱為硝化階段，主要是含氮有機化合物在硝化菌的作用下分解為亞硝酸鹽和硝酸鹽。然而這兩個階段并非截然分開，而是各有主次。對生活污水及性質(zhì)與其接近的工業(yè)廢水，硝化階段大約在5一7日，甚至10日以后才顯著進行，故目前國內(nèi)外廣泛采用的20℃五天培養(yǎng)法(BOD5法)測定BOD值一般不包括硝化階段。

 

BOD是反映水體被有機物污染程度的綜合指標，也是研究廢水的可生化降解性和生化處理效果，以及生化處理廢水工藝設(shè)計和動力學研究中的重要參數(shù)。

 

也稱標準稀釋法。其測定原理是水樣經(jīng)稀釋后，在20±1℃條件下培養(yǎng)5天，求出培養(yǎng)前后水樣中溶解氧含量，二者的差值為BOD5。如果水樣五日生化需氧量未超過7mg/L，則不必進行稀釋，可直接測定。很多較清潔的河水就屬于這一類水。

 

對于不含或少含微生物的工業(yè)廢水，如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水或經(jīng)過氯化處理的廢水，在測定BOD5時應進行接種，以引入能降解廢水中有機物的微生物。當廢水中存在著難被一般生活污水中的微生物以正常速度降解的有機物或有劇毒物質(zhì)時，應將馴化后的微生物引入水樣中進行接種。

 

對于污染的地面水和大多數(shù)工業(yè)廢水，因含較多的有機物，需要稀釋后再培養(yǎng)測定，以保證在培養(yǎng)過程中有充足的溶解氧。其稀釋程度應使培養(yǎng)中所消耗的溶解氧大于2mg/L，而剩余溶解氧在1mg/L以上。

 

稀釋水一般用蒸餾水配制，先通入經(jīng)活性炭吸附及水洗處理的空氣，曝氣2—8h，使水中溶解氧接近飽和，然后再在20℃下放置數(shù)小時。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營養(yǎng)鹽溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應為7.2，BOD5應小于0.2mg/L。

 

如水樣中無微生物，則應于稀釋水中接種微生物，即在每升稀釋水中加入生活污水上層清液1-10mL或表層土壤浸出液20—30mL，或河水、湖水10-100mL。這種水稱為接種稀釋水。為檢查稀釋水和接種液的質(zhì)量，以及化驗人員的操作水平，將每升含葡萄糖和谷氨酸各150mg的標準溶液以1:50稀釋比稀釋后，與水樣同步測定BOD5，測得值應在180—230mg/L之間，否則，應檢查原因，予以糾正。

 

水樣稀釋倍數(shù)應根據(jù)實踐經(jīng)驗進行估算。該表列出地面水稀釋倍數(shù)估算方法。工業(yè)廢水的稀釋倍數(shù)由CODcr值分別乘以系數(shù)0.075、0.15、0.25獲得。通常同時作三個稀釋比的水樣。

 

對不經(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)前溶解氧的濃度(mg/L)； C2—水樣經(jīng)5天培養(yǎng)后，剩余溶解氧濃度(mg/L)。

 

對稀釋后培養(yǎng)的水樣：

式中：B1—一稀釋水(或接種稀釋水)在培養(yǎng)前的溶解氧的濃度(mg/L)； B2——稀釋水(或接種稀釋水)在培養(yǎng)后的溶解氧的濃度(mg/L)； 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。

 

水樣含有銅、鉛、鋅、鎘、鉻、砷、氰等有毒物質(zhì)時，對微生物活性有抑制，可使用經(jīng)馴化微生物接種的稀釋水，或提高稀釋倍數(shù)，以減小毒物的影響。如含少量氯，一般放置1—2h可自行消失；對游離氯短時間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉除去之，加入量由實驗確定。

 

本方法適用于測定BOD5大于或等于2mg/L，最大不超過6 000mg/l的水樣；大于6 000mg/L，會因稀釋帶來更大誤差。