生化需氧量指在規(guī)定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質(zhì)，特別是分解有機(jī)物的生物化學(xué)過程消耗的溶解氧，是水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。說明水中有機(jī)物由于微生物的生化作用進(jìn)行氧化分解，使之無機(jī)化或氣體化時(shí)所消耗水中溶解氧的總數(shù)量，其數(shù)值越高說明水中有機(jī)污染物質(zhì)越多，污染也就越嚴(yán)重。目前普遍采用町505-2009《水質(zhì)五日生化需氧量(BOD5)的測(cè)定稀釋與接種法》進(jìn)行分析，將測(cè)定樣品置于20℃±1℃的環(huán)境中，培養(yǎng)5d±4h或(2+5)d±4h，分別測(cè)定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，該方法使用試劑種類多，采樣、分析操作難度較大，測(cè)試過程中還要注意添加溶氧瓶的封口水，對(duì)分析過程和人員經(jīng)驗(yàn)要求極高。本文針對(duì)稀釋與接種法和BODTrakTMII型BOD5測(cè)定儀法對(duì)3種工業(yè)廢水中BOD5含量進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)過程及結(jié)果做出分析。
1、材料與方法
?、潘畼?/p>
本文采集測(cè)試3種常見的工業(yè)廢水印染廢水、五金廢水、化工含酯類廢水水樣，其分別取自印染、五金、日用化工品生產(chǎn)企業(yè)的廢水處理初沉池。
?、苾x器、材料、試劑
BODTrakTMII型BOD5測(cè)定儀(HACH公司)、多參數(shù)測(cè)定儀SG68(METTLERTOLEDO)，DR3900COD測(cè)定儀(HACA公司)、恒溫培養(yǎng)箱、培養(yǎng)瓶。
營(yíng)養(yǎng)鹽溶液、氫氧化鈉(AR)、片狀氫氧化鉀(AR)、丙烯基硫腺硝化抑制劑、蛋白腺、牛肉浸膏。
?、欠椒?/p>
稀釋與接種法：適當(dāng)稀釋樣品，以引進(jìn)分解有機(jī)物的微生物，在完全密封的容器中，于(20±1)°C培養(yǎng)5d±4h，分別測(cè)定培養(yǎng)前后的溶解氧的質(zhì)量濃度，由其濃度之差，計(jì)算出樣品中BOD5的含量。
儀器法：根據(jù)壓差法原理設(shè)計(jì)而成。樣品中的細(xì)菌在分解有機(jī)物的過程中消耗氧氣，導(dǎo)致樣品瓶中的壓力下降，儀器通過壓力傳感器監(jiān)測(cè)樣品瓶中的氣壓變化計(jì)算出樣品的五日生化需氧量(BOD5)值。
2、實(shí)驗(yàn)
?、沤臃N液制備HJ505-2009規(guī)定一般可采集該廢水排污口下游適當(dāng)處理水樣作為廢水的馴化接種液以及取中和或經(jīng)適當(dāng)稀釋后的廢水間接馴化培養(yǎng)一段時(shí)間獲得。
本實(shí)驗(yàn)采取后一種方法，取相對(duì)應(yīng)的廢水各50mL，加入至1000mL蒸憾水中，再加入10mL污水處理廠出水口廢水，調(diào)節(jié)pH值至中性，連續(xù)曝氣至DO(溶解氧)值大于8mg/L，加入四種營(yíng)養(yǎng)鹽，于20°C培養(yǎng)箱進(jìn)行培養(yǎng)。第二天，加入50mL由2g蛋白膿和0.5g牛肉浸膏配制成的營(yíng)養(yǎng)溶液，繼續(xù)培養(yǎng)，每天取出，測(cè)定DO值及pH值，及時(shí)補(bǔ)充氧氣及調(diào)節(jié)pH值，并加入2mL相對(duì)應(yīng)的廢水繼續(xù)培養(yǎng)，6天后，水樣中出現(xiàn)大量絮狀物時(shí)，取出后只曝氣并測(cè)定DO值，繼續(xù)培養(yǎng)，中途不取出，5天后取出，測(cè)定DO值。(見表1)
?、平臃N液加入量
HJ505-2009中沒有規(guī)定難降解的工業(yè)廢水添加接種液的量，但有規(guī)定接種的稀釋水pH值為7.2，BOD5應(yīng)小于1.5mg/L。
可以看出，接種液的用量直接影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，是整個(gè)測(cè)定過程至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果稀釋液的BOD5值小于1.5mg/L，則在1L稀釋水中加入不大于10mL的接種液，空白可以滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求，而如果無法確定接種液的BOD5值時(shí)，據(jù)文獻(xiàn)，總結(jié)出稀釋后樣品中接種液的CODcr值占整個(gè)樣品的10%，因此，可先測(cè)定接種液的CODcr值，再根據(jù)CODcr值進(jìn)行計(jì)算?？瞻自囼?yàn)數(shù)據(jù)見表2。
⑶稀釋倍數(shù)
HJ505-2009規(guī)定：樣品培養(yǎng)后剩余的溶解氧的質(zhì)量濃度最好為開始濃度的1/3〜2/3，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果誤差。
《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(4版)中化學(xué)需氧量重洛酸鉀法(2)指出，可先準(zhǔn)確測(cè)定樣品及接種液的CODCR值，再根據(jù)稀釋倍數(shù)=樣品CODcr值×0.15，以此稀釋倍數(shù)為中心，各遞加和遞減一個(gè)稀釋倍數(shù)0.075、0.25;然后再加接種液、稀釋水，準(zhǔn)確稀釋到刻度。但實(shí)際上，這種重度污染的工業(yè)廢水的BODs/CODcr通常比較低，因此，本實(shí)驗(yàn)采取稀釋倍數(shù)=樣品CODCr值×(0.04，0.075，0.15)進(jìn)行試驗(yàn)。(見表3)
?、葴y(cè)定方法的選擇
目前測(cè)定BOD5的方法普遍為電極法，操作簡(jiǎn)單，靈敏度高，所用化學(xué)試劑少，從而被廣泛應(yīng)用，但在測(cè)定高濃度廢水時(shí)，由于測(cè)定范圍小，樣品需多次稀釋，且稀釋倍數(shù)過大，從而也導(dǎo)致誤差的增大，因此在實(shí)際工作中，有時(shí)也直接使用儀器法進(jìn)行測(cè)定，本實(shí)驗(yàn)同時(shí)對(duì)樣品進(jìn)行了儀器法的測(cè)定，并對(duì)兩種方法進(jìn)行了比較(見表4)。經(jīng)t檢驗(yàn)，P>0.05，說明這兩種方法無顯著差異，符合檢測(cè)要求。
3、實(shí)驗(yàn)過程注意事項(xiàng)
?、艤囟?/p>
溶解氧的濃度在測(cè)定和校準(zhǔn)過程中，由于儀器是根據(jù)測(cè)定壓力的變化而計(jì)算結(jié)果的，而壓力跟溫度密切相關(guān)，且細(xì)菌的生長(zhǎng)也與溫度息息相關(guān)，因此，應(yīng)嚴(yán)格控制整個(gè)實(shí)驗(yàn)的溫度，特別是用電極測(cè)定溶解氧時(shí)，對(duì)于培養(yǎng)前后在測(cè)定時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保持前后溫度的一致爐切。
?、扑畼硬杉邦A(yù)處理
水中的懸浮物對(duì)結(jié)果有直接影響，因此在采樣時(shí)要采集均勻、有代表性的樣品。采集好的樣品要及時(shí)放置(0〜4)°C的暗處冷藏，并且在24h內(nèi)盡快處理。24h內(nèi)不能分析的，應(yīng)盡快冷凍保存，冷凍樣品分析前需解凍、均質(zhì)化和接種。由于廢水樣品成分復(fù)雜，其中可能含有硝化細(xì)菌，因此可直接在每升培養(yǎng)液中加入2mL丙烯基硫腺硝化抑制劑。
?、撬?/p>
樣品在培養(yǎng)過程中，若瓶口的密封性不好，外界的氧氣進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致結(jié)果誤差，實(shí)驗(yàn)過程中一般采用水封，但有時(shí)會(huì)因水分蒸發(fā)等導(dǎo)致水封失效。在瓶子上方搭置濕毛巾或者在瓶子上套一層膜間可解決此問題。
?、荣|(zhì)量控制
重度污染廢水由于成分復(fù)雜，在實(shí)驗(yàn)中稀釋倍數(shù)大，又引入了接種液，如果單純用標(biāo)準(zhǔn)品來做質(zhì)量控制的話，實(shí)際意義不大。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，同類型廢水因其處理工藝基本不會(huì)有較大變化，污染物含量也相對(duì)穩(wěn)定，因此，在工作中可以通過數(shù)據(jù)積累，找出同種類廢水BOD5的大致范圍，再根據(jù)CODcr的含量，就能較準(zhǔn)確地確定合適的稀釋倍數(shù)，再通過測(cè)定平行樣，這樣就可以較好控制實(shí)驗(yàn)的精密度間。
4、結(jié)論
通過試驗(yàn)3種不同類型的重度污染廢水，分析并優(yōu)化影響測(cè)定結(jié)果的因素，包括接種液的選取、馴化、用量，稀釋倍數(shù)的確定，方法的選擇等，對(duì)實(shí)際工作有較好的指導(dǎo)作用。
通過試驗(yàn)比較接種稀釋法和儀器法，它們無顯著差異，若分析難度較大的樣品結(jié)果只是用來參考，可直接采用儀器測(cè)定法。
廢水BOD5的分析過程復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)的問題還需具體分析。只有通過大量的分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的積累，才能對(duì)質(zhì)量精準(zhǔn)把控。( >
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