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(jī)物的生物化學(xué)氧化過(guò)程中所消耗的溶解氧量。同時(shí)亦包括如硫化物、亞鐵等還原性無(wú)機(jī)物質(zhì)氧化所消耗的氧量，但這部分通常占很小比例。

 

有機(jī)物在微生物作用下好氧分解大體上分兩個(gè)階段。第一階段稱為含碳物質(zhì)氧化階段，主要是含碳有機(jī)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(jī)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(gè)階段并非截然分開(kāi)，而是各有主次。對(duì)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(jìn)行，故目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的20℃五天培養(yǎng)法(BOD5法)測(cè)定BOD值一般不包括硝化階段。

 

BOD是反映水體被有機(jī)物污染程度的綜合指標(biāo)，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(jì)和動(dòng)力學(xué)研究中的重要參數(shù)。

 

也稱標(biāo)準(zhǔn)稀釋法。其測(cè)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(guò)7mg/L，則不必進(jìn)行稀釋，可直接測(cè)定。很多較清潔的河水就屬于這一類水。

 

對(duì)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(guò)氯化處理的廢水，在測(cè)定BOD5時(shí)應(yīng)進(jìn)行接種，以引入能降解廢水中有機(jī)物的微生物。當(dāng)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(jī)物或有劇毒物質(zhì)時(shí)，應(yīng)將馴化后的微生物引入水樣中進(jìn)行接種。

 

對(duì)于污染的地面水和大多數(shù)工業(yè)廢水，因含較多的有機(jī)物，需要稀釋后再培養(yǎng)測(cè)定，以保證在培養(yǎng)過(guò)程中有充足的溶解氧。其稀釋程度應(yīng)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(shí)。臨用前加入少量氯化鈣、氯化鐵、硫酸鎂等營(yíng)養(yǎng)鹽溶液及磷酸鹽緩沖溶液，混勻備用。稀釋水的pH值應(yīng)為7.2，BOD5應(yīng)小于0.2mg/L。

 

如水樣中無(wú)微生物，則應(yīng)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(yàn)人員的操作水平，將每升含葡萄糖和谷氨酸各150mg的標(biāo)準(zhǔn)溶液以1:50稀釋比稀釋后，與水樣同步測(cè)定BOD5，測(cè)得值應(yīng)在180—230mg/L之間，否則，應(yīng)檢查原因，予以糾正。

 

水樣稀釋倍數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)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(shí)作三個(gè)稀釋比的水樣。

 

對(duì)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(duì)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(shí)，對(duì)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(duì)游離氯短時(shí)間不能消散的水樣，可加入亞硫酸鈉除去之，加入量由實(shí)驗(yàn)確定。

 

本方法適用于測(cè)定BOD5大于或等于2mg/L，最大不超過(guò)6 000mg/l的水樣；大于6 000mg/L，會(huì)因稀釋帶來(lái)更大誤差。