五日生化需氧量的测定BOD5.ppt

实验六 五日生化需氧量的测定BOD5 一、目的和要求一、目的和要求n了解BOD5测定的意义及稀释与接种法测BOD5的基本原理。n掌握本方法操作技能，如稀释水的制备、稀释倍数选择、稀释水的校核和溶解氧的测定等。二、原理二、原理n生化需氧量是指在好氧条件下，微生物分解存在水中的有机物质的生物化学过程中所需的溶解氧量。n根据参加反应的物质和最终生成的物质，可用下列的反应式来概括生物化学反应过程：酶 6C6H12O6+16O2+4NH3 4C5H7O2N+16CO2+28H2O 微生物 有机污染物 CO2+H2O+NH3 O2 微生物分解有机物是一个缓慢的过程，要把可分解的有机物全部分解掉常需要20d以上的时间，微生物的活动与温度有关，所以测定生化需氧量时，常以20作为测定的标准温度。一般来说，在第5天消耗的氧量大约是总需氧量的70%，为便于测定，目前国内外普遍采用20培养5d所需溶解氧含量作为指标，单位以的mg/L表示，简称BOD5。水体发生生物化学过程必须具备：n水体中存在能降解有机物的好氧微生物。对易降解的有机物，如碳水化合物、脂肪酸、油脂等，一般微生物均能将其降解，如硝基或硫酸取代芳烃等，则必须进行生物菌种驯化。n有足够的溶解氧。为此，实验用的稀释水要充分曝气以达到氧的饱和或接近饱和。稀释还可以降低水中有机污染物的浓度，使整个分解过程在有足够的溶解氧的条件下进行。n有微生物生长所需的营养物质。本实验加入了一定量的无机营养物物质，如磷盐酸、钙盐、镁盐和铁盐等。n稀释法测定BOD5是将水样经过适当稀释后，使其中含有足够的溶解氧供微生物5d生化需氧的要求，将此水样分成两份。一份测定培养前的溶解氧；另一份放入20恒温箱内培养5d后测定溶解氧，两者的差值即为BOD5。n水中有机污染物的含量越高，水中溶解氧消耗愈多，BOD5值也愈高，水质愈差。BOD5是一种量度水中可被生物降解部分有机物（包括某些无机物）的综合指标，常用来评价水体有机物的污染程度，并已成为污水处理过程中的一项基本指标。三、仪器与试剂三、仪器与试剂n恒温培养箱（20+1）。n20L细口玻璃瓶。n10002000mL量筒。n特制搅拌棒，在玻璃下端安装一个2mm厚，大小和量筒相匹配的有孔橡皮片。n250300mL碘量瓶，带有磨口玻璃塞并具有供水封用的钟形口。n虹吸管，供分取水样和添加稀释水用。n氯化钙溶液。称取27.5g无水氯化钙，溶于水中，稀释至1000mL。n三氯化铁溶液。称取0.25g三氯化铁（FeCl36H2O），溶于水中，稀释至1000mL。n硫酸镁溶液。称取22.5g硫酸镁（MgSO47H2O）,溶于水中，稀释至1000mL。n磷酸盐溶液。称取8.5g磷酸二氢钾（KH2PO4）、21.75g磷酸氢二钾（K2HPO4）、33.4g磷酸氢二钠（NaHPO47H2O）和1.7g氯化氨（NH4Cl），溶于约500mL水中，稀释至1000mL并混合均匀，此缓冲溶液的pH应为7.2。n葡萄糖-谷氨酸溶液。分别称取150mg葡萄糖和谷氨酸（均于130烘过1h），溶于水中，稀释至1000mL。n盐酸溶液，0.5mol/L。n氢氧化钠溶液，0.5mol/L。n稀释水。在20L玻璃瓶内加入18L水，控制水温在20左右，用抽气或无油压缩机通入清洁空气28h，使水中溶解氧饱和或接近饱和（20时溶解氧大于8mg/L）。使用前，每升水中加入氯化钙溶液、三氯化铁溶液、硫酸镁溶液和磷酸盐溶液各1mL，混合均匀。稀释水pH值应为7.2，其BOD5值应小于0.2mg/L。n接种稀释水。取适量生活污水于20放置2436h，上层清液即为接种液，每升稀释水中加入13mL 接种液即为接种稀释水。接种稀释水pH值应为7.2，其BOD5值以在0.31.0mg/L之间为宜，接种稀释水配制后应立即使用。对某些特殊工业废水最好加入专门培养驯化过的菌种。n其他溶液。与碘量法测定溶解氧实验相同的硫酸锰溶液、碱性碘化钾溶液、（1+5）硫酸、0.025mol硫代硫酸钠标准溶液和1%的淀粉溶液（详见实验四“水中溶解氧的测定”）。四、实验步骤实验步骤1、水样的采集、存储和预处理n采集水样于适当大小的玻璃瓶中（根据水质情况而定），用玻璃塞塞紧，且不留气泡。采样后，需在2h内测定；否则，应在4或4以下保存，且应在采集后10h内测定。n用1mol/L氢氧化钠溶液或1mol/L盐酸溶液调节pH值接近7。n游离氯大于0.10mg/L的水样，加亚硫酸钠或硫代硫酸钠除去见注意事项1。n确定稀释倍数见注意事项2。2、水样的稀释n根据确定的稀释倍数，用虹吸法把一定量的污水引入1000mL量筒中，再沿壁慢慢加入所需稀释水（接种稀释水），用特制搅拌棒在水面以下慢慢搅匀（不应产生气泡），然后沿瓶壁慢慢倾入两个预先编号、体积相同的(250mL)的碘量瓶中，直到充满后溢出少许为止。盖严并水封，注意瓶内不有气泡。n用同样方法配置另两份稀释比水样。3、对照样的配置 另取两个有编号的碘量瓶加入稀释水或接种稀释水作为空白。4、培养 将各稀释比的水样，稀释水（或接种稀释水）空白各取一瓶放入20+1的培养箱内培养5d，培养过程中需每天添加封口水。5、溶解氧的测定n参见实验参见实验“水中溶解氧的测定水中溶解氧的测定”。n用碘量法测定未经培养的各份稀释比的水样和空白水样中的剩余溶解氧。n用同样方法测定经培养5d后，各份稀释水样和溶解水样中的剩余溶解氧。五、数据处理五、数据处理n 根据公式计算BOD5，并以表格形式表示测定数据和结果。BOD5（以O2计）（mg/L）=(D1-D2)-(B1-B2)式中：nD1稀释水样培养前的溶解氧量，mg/L；nD2稀释水样培养5d后剩余溶解氧量，mg/L；nB1稀释水（或接种稀释水）培养前的溶解氧量，mg/L；nB2稀释水（或接种稀释水）经培养5d后剩余溶解氧量，mg/L；nf 1稀释水（或接种稀释水）在培养溶液中所占的比例；nf 2水样在培养液中所占的比例。六、注意事项六、注意事项n稀释比可参考下表来确定。表中：R代表河水；E代表生物净化过的污水；S代表澄清过的污水或轻度污染的工业废水；C代表原污水；I代表严重污染的工业废水。预期BOD5值，mg/L稀释比适用的水样 26 12之间 R 412 2R，E 1030 5R，E 2060 10E 40120 20S 100300 50S，C 200600 100S，C4001200 200I，C 10003000 500I 20006000 1000I（1）性质不了解的水样，稀释倍数从COD值估算，取大于酸性高锰酸盐指数值的1/4，小于CODcr值的1/5。（2）恰当的稀释比应使培养后剩余溶解氧至少有1mg/L和消耗的溶解氧至少2mg/L。n为除去水样中游离氯而加入亚硫酸钠的量可用实验方法得到。取100.0mL待测水样于碘量瓶中，加入1mL 1%硫酸溶液，1mL 10%碘化钾溶液，摇匀，以淀粉为指示剂，用标准硫代硫酸钠或亚硫酸钠溶液滴定，计算100mL水样所需硫代硫酸钠的量，推算所用水样应加入的量。n本实验操作最好在20左右室温下进行，实验用稀释水和水样应保持在20左右。n所用试剂和稀释水如发现浑浊有细菌生长时，应弃去重新配制，或用葡萄糖谷氨酸标准溶液校核。当测定2%稀释度的葡萄糖谷氨酸标准溶液时，若BOD5超过（20037）mg/L范围，则说明试剂或稀释水有问题或操作技术有问题。n测定一般水样的BOD5时，硝化作用很不明显或根本不发生，但对于生物处理池出水，则含有大量的硝化细菌。因此，在测定BOD5时也包括了部分含氮化合物的需氧量。对于这种水样，如果只需测定有机物的需氧量，应加入硝化抑制剂，如丙稀基硫脲（ATU，C4H8N2S）等。