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    五日生化需氧量的测定

    来宝网2007年11月1日 11:02 点击:2909

    一、原理

    生化需氧量是指在规定条件下,微生物分解存在于水中的某些可氧化物质,主要是有机物质所进行的生物化学过程中消耗溶解氧的量。分别测定水样培养前的溶解氧含量和在20±1℃培养五天后的溶解氧含量,二者之差即为五日生化过程所消耗的氧量(BOD5)。

    二、仪器

    1.恒温培养箱。

    2520L细口玻璃瓶。

    310002000mL量筒。

    4.玻璃搅棒:棒长应比所用量筒高度长20cm。在棒的底端固定一个?#26412;?#27604;量筒?#26412;?#30053;小,并带有几个小孔的硬橡胶板。

    5.溶解氧瓶:200300mL,带有磨口玻璃塞并具有供水封用的?#26377;?#21475;。

    6.虹吸管:供分取水样和添加稀释水用。

    三、试剂

    1.磷酸?#20301;?#20914;溶液:将8.5g磷酸二氢钾(KH2PO4),21.75g磷酸氢二钾(K2HPO4)33.4g磷酸氢二钠(Na2HPO4·7H2O)1.7g氯化铵(NH4Cl)溶于水中,稀释至1000mL。此溶液的pH应为7.2

    2.硫酸镁溶液:将22.5g硫酸镁 (MgSO4·7H2O) 溶于水中,稀释至1000mL

    3.氯化钙溶液:将 27.5g无水氯化钙溶于水,稀释至1000mL

    4.氯化铁溶液:将0.25g氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于水,稀释至1000mL

    5.盐酸溶液(0.5mol/L):40mL(ρ=1.18g/mL)盐酸溶于水中,稀释至100mL

    6.氢氧化钠溶液(0.5mol/L):将20g氢氧化钠溶于水,稀释至1000mL

    7.亚硫酸钠溶液(c1/2Na2SO3=0.025mol/L):将1.575g亚硫酸钠溶于水,稀释至1000mL。此溶液不稳定,需每天配制。

    8.葡萄糖-谷氨酸标准溶液:将葡萄糖(C6H12O6)和谷氨酸(HOOCCH2CH2CHNH2COOH)103℃干燥1h,各称取150mg溶于水中,移入1000mL容量瓶内并稀释至标线,混合均?#21462;?#27492;标准溶液临用前配制。

    9.稀释水:在520L玻璃瓶内装入一定量的水,控制水温在20℃左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵,将此水暴气28h,使水中的溶解氧接近于饱和,也可以鼓入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干的纱布,置于20℃培养箱中放置数小时,使水中溶解氧含量达8mg/L左右。临用前于?#21487;?#27700;中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸?#20301;?#20914;溶液各1mL,并混合均?#21462;?/SPAN>

    稀释水的PH值应为7.2,其BOD5应小于0.2mg/L

    10.接种液:根据所取水样用不同的方法获取适用的接种液。

    11.接种稀释水:取适量接种液,加于稀释水中,混?#21462;C可?#31232;释水中接种液加入量生活污水为110mL,表层土壤浸出液为2030mL?#32531;?#27700;、湖水为10100mL

    接种稀释水的pH值应为7.2BOD5值以在0.31.0mg/L之间为宜。接种稀释水配制后应立?#35789;?#29992;。

    四、测定步骤

    1.水样的预处理

    1)水样的pH值若超出6.57.5范围时,可用盐酸或氢氧化钠稀溶液调节至近于7,但用量不要超过水样体积的0.5%。若水样的酸度或碱度很高,可改用高浓度的碱或酸液进行中和。

    (2)水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,可使用经驯化的微生物接种液的稀释水进行稀释,或增大稀释倍数,以减小毒物的浓度。

    (3)含有少量游离氯的水样,一般放置12h,游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散的水样,可加入亚硫酸钠溶液,以除去之。其加入量的计算方法是:取中和好的水样100mL,加入1+1乙酸10mL10%m/V)碘化钾溶液1mL,混?#21462;?#20197;淀粉溶液作指示剂,用亚硫酸钠标准溶液滴定游离碘。根据亚硫酸钠标准溶液消耗的体积及其浓度,计算水样中所需加亚硫酸钠溶液的量。

    (4)从水温较低的水域中采集的水样,可遇到含有过饱和溶解氧,此时应将水样迅速升温至20℃左右,充分振摇,以赶出过饱和的溶解氧。

    从水温?#32454;?#30340;水域或废水排放口取得的水样,则应迅速使其冷却至20℃左右,并充分振摇,使与空气中氧分压接近?#33014;狻?/SPAN>

    2.水样的测定

    1)不经稀释水样的测定:溶解氧含量?#32454;摺?#26377;机物含量较少的地面水,可不经稀释,而直?#21491;?#34425;吸法将约20℃的混匀水样转移至两个溶解氧瓶内,转移过程中应注意不使其产生气泡。以同样的操作使两个溶解氧瓶充满水样,加塞水封。

    立即测定其中一瓶溶解氧。将另一瓶放入培养箱中,在20±1℃培养5d后。测其溶解氧。

    2)需经稀释水样的测定

    稀释倍数的确定:地面水可由测得的高锰酸盐指数乘以?#23454;?#30340;系数求出稀释倍数(见下表)。

    高锰酸盐指数(mg/L

         

    5

    510

    1020

    20

    ——

    0.20.3

    0.40.6

    0.50.71.0

    工业废水可由重铬酸钾法测得的COD值确定。通常需作三个稀释比,?#35789;?#29992;稀释水时,由COD值分别乘以系数0.0750.150.225,即获得三个稀释倍数;使用接种稀释水时,则分别乘以0.0750.150.25,获得三个稀释倍数。

    稀释倍数确定后按下法之一测定水样。

    ①一般稀释法:按照选定的稀释比例,用虹吸法沿筒壁先引入部分稀释水(或接种稀释水)于1000mL量筒中,加入需要量的均匀水样,再引入稀释水(或接种稀释水)至800mL,用带胶板的玻璃棒小心上下搅?#21462;?#25605;拌时勿 使搅棒的胶板露出水面,防止产生气泡。

    按不经稀释水样的测定步骤,进行装瓶,测定当天溶解氧和培养5d后的溶解氧含量。

    另取两个溶解氧瓶,用虹吸法装满稀释水(或接种稀释水)作为空白,分别测定5d前、后的溶解氧含量。

    ②直接稀释法:直接稀释法是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同(其差小于1mL)的溶解氧瓶内,用虹吸法加入部分稀释水(或接种稀释水),再加入根据瓶容积和稀释比例计算出的水样量,然后引入稀释水(或接种稀释水)至刚好充满,加塞,勿留气泡于瓶内。其余操作与上述稀释法相同。

    BOD5测定中,一般采用叠氮化钠改良法测定溶解氧。如遇干扰物质,应根据具体情况采用其它测定法。溶解氧的测定法附后。

    五、计算

    1.不经稀释直接培养的水样

    BOD5(mg/L)=c1c2

    式中:c1——水样在培养前的溶解氧浓度(mg/L);

    c2——水样经5d培养后,剩余溶解氧浓度(mg/L);

    2.经稀释后培养的水样                           

    BOD5(mg/L)=  ( (c1–c2)–(B1–B2)f1)/f2                   

    式中:B1——稀释水(或接种稀释水)在培养前的溶解氧浓度(mg/L);

    B2——稀释水(或接种稀释水)在培养后的溶解氧浓度(mg/L);

    f1——稀释水(或接种稀释水)在培养液中所占比例;

    f2——水样在培养液中所占比例。

    注意事项

    1.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,如只需测定有机物的需氧量,应加入硝化抑制剂,如丙烯基硫脲(ATU,C4H8N2S)?#21462;?/SPAN>

    2.在两个或三个稀释比的样?#20998;校?#20961;消耗溶解氧大于2mg/L和剩余溶解氧大于1mg/L都有效,计算结果时,应取平均值。

    3.为检查稀释水和接种液的质量,以及化验人员的操作技术,可将20mL葡萄糖-谷氨酸标准溶液用接种稀释水稀释至1000mL,测其BOD5,其结果应在180230mg/L之间。否则,应检查接种液、稀释水或操作技术是否存在问题。

    :碘量法测定水中溶解氧

    一、原理

    水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解,并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,据滴定溶液消耗量计算溶解氧含量。

    二、试剂

    1.硫酸锰溶液:称取480g硫酸锰(MnSO4·4H2O)溶于水,用水稀释至1000mL。此溶液加至酸化过的碘化钾溶液中,遇淀粉不得产生蓝色。

    2.碱性碘化钾溶液:称取500g氢氧化钠溶解于300400mL水中;另称取150g碘化钾溶于200mL水中,待氢氧化钠溶液冷却后,将两溶液合并,混匀,用水稀释至1000mL。如有沉淀,则放置过夜后,倾出上层清液,贮于棕色瓶中,用橡皮塞塞紧,避光保存。此溶液酸化后,遇淀粉应不呈蓝色。

    31+5硫酸溶液。

    41%m/V)淀粉溶液:称取1g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用刚煮沸的水稀释至100mL。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌防腐。

    50.02500mol/L(c1/6K2Cr2O7)重铬酸钾标准溶液:称取于105110℃烘干2h,并冷却的重铬酸钾1.2258g,溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇?#21462;?/SPAN>

    6.硫代硫酸钠溶液:称取6.2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于煮沸放冷的水中,加入0.2g碳酸钠,用水稀释至1000mL,贮于棕色瓶中,使用前用0.02500mol/L重铬酸钾标准溶液标定。

    7.硫酸(ρ=1.84g/cm3

    三、测定步骤

    1.溶解氧的固定:用吸液管插入溶解氧瓶的液面下,加入1mL硫酸锰溶液,2mL碱性碘化钾溶液,盖好瓶塞,颠倒混合数次,静置。一般在取样现场固定。

    2.打开瓶塞,立即用吸管插入液面下加入2.0mL硫酸。盖好瓶塞,颠倒混合摇匀,至沉淀物全部溶解,放于暗处静置5min

    3.吸取100mL上述溶液于250mL锥形瓶中,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至溶液?#23454;?#40644;色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好退去,记录硫代硫酸钠溶液用量。

    四、计算

     溶解氧(O2,mg/L)=M·V×8×1000/100

    式中:M——硫代硫酸钠标准溶液的浓度(mol/L);

    V——滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液体积(mL)

    注意事项

    1.当水样中含有亚硝酸盐时会干扰测定,可加入叠氮化钠使水中的亚硝酸盐分解而消除干扰。其加入方法是预先将叠氮化钠加入碱性碘化钾溶液中。

    2.如水样中含Fe3+100200mg/L时,可加入1mL 40%氟化钾溶液消除干扰。

    3.如水样中含氧化性物质(如游离氯等),应预先加入相当量的硫代硫酸钠去除。

    (来源: 来宝网 )


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