五日生化需氧量BOD5测定影响因素的初步研究.docx
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五日生化需氧量BOD5测定影响因素的初步研究
作者:
周小炎
来源:
《建筑建材装饰》2015年第05期
摘要:
本文参照HJ505-2009标准对BOD5非稀释接种法开展研究,简单介绍了生化需氧量的概念,主要分析了空白值测定的影响因素,接种液的来源,质控样的关键控制点,液封水的保持、搅拌棒的制作等,从而保证了数据的准确性和可靠性,为样品分析及质量控制提供了保证。
关键词:
BOD5;影响因素;研究前言
生化需氧量,简称BOD(biochemicaloxgendemand),是指在有氧的条件下,水中微生物分解有机物的生物化学过程所需溶解氧的质量浓度,以O2mg/L表示之。
这一指标自英国皇家污水处理委员会正式确定以来,得到广泛应用。
水中有机物多,消耗的溶解氧就多,生化需氧量也就高。
有机物的生物化学氧化过程,一般分为两个阶段,第一阶段为碳氢化合物氧化为二氧化碳和水,称为碳化阶段,在20℃以下需20天,但在20℃是培养5天可达68%;第二阶段是氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐,称为硝化阶段,欲达到完全稳定状态,在20℃需100天左右,因时间较长,除长期研究工作外,无实际应用价值。
1936年美国公共卫生协会将20℃五日生化需氧量稀释法作为标准方法沿用至
今。
它是间接表示有机物污染程度及衡量生化处理过程中进化效率的综合指标,并对废水处理构筑物设计提供科学依据,对水体的环境保护具有重要意义。
关于BOD5的测定方法,目前有直接测定法,标准稀释法,瓦勃呼吸法,短时日法,电呼吸计法,高温法,活性污泥快速测定法,相关估算法和微生物传感器法等。
迄今为止,世界上绝大多数国家仍以直接培养法和稀释法作为BOD5的标准方法。
我国于1987年将其列为标准分析方法,测定范围为2~6000mg/L。
BOD5 的测定与微生物密切相关,受到诸多因素的影响,测定的重现性差,因此严格控制条件,按照操作规程进行。
本站测定BOD5的方法原先采用《生活饮用水标准检验法》(GB5750.7-2006)生化需氧量容量法中的直接培养法,由于本市水源水为国家一级饮用水水源,水质较好,为低温低浊度水库电厂发电尾水,常年高锰酸盐指数数值在1.0~2.5mg/L之间浮动。
BOD5数据较低,一般在2.0mg/L以下。
2010年12月本站换证复审时,来自本省绍兴水务集团的专家指出本站BOD5测定数值较低,可能是由于水中微生物少,溶解氧消耗低,建议我们采用非稀释接种法测定。
据专家介绍,《生活饮用水标准检验法》(GB5750.7-2006)生化需
氧量容量法内容没有国家新颁布环境保护标准清楚,可操作性不强,建议采用HJ505-2009标准开展检测。
HJ505-2009是环境保护标准,原来是GB7488-87,国家环境保护部2009年第54
号令废止,HJ505-2009于同年12月1日开始执行。
1空白值测定的影响因素
所谓做空白就是试验中的“空白试验”,系指在不加供试品或以等量溶剂替代供试液的情况下,按同法操作所得的结果;含量测定中的“并将滴定的结果用空白试验校正”,系指按供试品所耗滴定液的量(ml)与空白试验中所耗滴定液量(ml)之差进行计算。
本站采用非稀释接种法测定水源水中的BOD5,水为本站自己烧制蒸馏的水经过
MiLLiPORE公司生产的MiLLi-Q净化的水,电导率
2接种液的来源比较分析
GB/T5750.7-2006 中的接种液是将生活污水在20℃条件下放置24~36h取上清液,HJ505-
2009中接种液有多种:
购买接种微生物用的接种物质,接种液的配制和使用按说明书的要求操作;未受工业废水污染的生活污水:
COD不大于300mg/L,TOC不大于100mg/L;含有城镇污水的河水或湖水;污水处理厂的出水;分析含有难降解物质的工业废水时,在其排污口下游适当取水样作为废水的驯化接种液。
考虑到本站检测的地表水是城市供水的水源水、费用和使用方面性等因素,实际试验采用的是城市生活污水(环城东路原东立交生活污水、西立交生活污水、市区斗潭河水),放置不同天数的淘米水和花木根部培植土等,加入不同接种液稀释水的BOD5检测数据如表2所示
(单位:
mg/L,取10ml制作好的接种液至1000mL实验室用水中,搅拌均匀,然后按照测定水样BOD5程序操作检测)
①代表环城东路原东立交生活污水作为接种液;
②代表西立交生活污水作为接种液;
③代表市区斗潭河水作为接种液;
④代表放置1d的淘米水作为接种液;
⑤代表放置7d的淘米水作为接种液;
⑥代表放置14d的淘米水作为接种液;
⑦代表三水厂花木培植土制作的接种液。
根据HJ505-2009,接种的稀释水pH值为7.2,BOD5应小于1.5mg/L。
从表2的数据来看,环城东路原东立交生活污水,放置1d的淘米水和三水厂花木培植土制作的接种液基本能其要求,其中又以三水厂花木培植土制作的接种液为佳。
3质控样的关键控制点
接种液选择的好与坏,分析测试操作水平的高低还需要通过质控样的考核测定才能反映出来。
本站在年初制定的质量控制方案中将BOD5的测定安排在6月份。
根据HJ505-2009中的质量保证和质量控制的有关要求,每一批样品跟做一个标准样品,样品的配制方法如下:
取
20mL葡萄糖-谷氨酸标准溶液(将葡萄糖(优级纯)和谷氨酸(优级纯)在130℃干燥1h,各称取150mg溶于水中,在1000mL容量瓶中稀释至标线。
此溶液的BOD5为210±20mg/L,现用现配)于容量瓶中,用接种稀释水稀释至1000mL,测定BOD5。
本站在5月份完成了接种液的选定,从6月份开始每月测定标准样品,结果如下表3
从表3的测定结果来看,7月份BOD5的测定结果有所偏离,但是偏离不是很大,考虑到检测技术的完善熟练有一个过程,个人认为对该检测结果还是基本满意的。
4液封水的保持
水样经过接种或接种稀释后进行分装成两瓶溶解氧瓶,一瓶检测当天的溶解氧,另一瓶加满液封水放置培养箱中培养5d,再测水样中溶解氧。
由于培养箱中有鼓风设备以控制箱中的温度,液封水容易风干,经常需添补水封,早晚各一次,工作繁琐,经常会因忙于检测任务而忘记添补影响检测结果的准确性。
本站检测人员研究发现使用保鲜袋包扎好溶解氧瓶钟形口
(已添满水封水),打好活结,放置于有盖的塑料盒子中,这样水封水能保持较长时间,一般可达两天左右。
其原因是保鲜袋平铺在溶解氧瓶钟形口上打结,相当于两层塑料纸打结,密封性较好,能有效阻隔水封水与培养箱中的空气交换,水封水不易挥发。
5搅拌棒的制作
本站检测人员自制搅拌棒,取一只已废弃的试剂瓶盖(最好是上试产试剂瓶盖,蓝颜色的),盖中心用剪刀钻一圆孔,大小与滴定管直径相近并略小,穿入一割去滴定头的滴定管并穿入到底,剪一小段16×9的橡皮管(约5cm)穿入滴定管至底。
至于割去滴定头的尖锐部
分,再剪一小段16×9的橡皮管(约5cm)套住即可,不会伤手。
6结语
总之,BOD5检测是一影响因素较多的检测项目,操作不当会引起较大的检测误差,要做到检测结果满意,需做到以下几点:
(1)水样采集后应尽快分析,因为样品在室温下放置时间长,会使水中BOD5值发生变化;
(2)试样用玻璃器皿要清洗干净,做到不混用,移液管要专用,采样用的溶解氧瓶注意在其底部不要结垢,因为地表水水中悬浮物较多,时间一长在瓶底易结垢,平时用毛刷清洗,其他相关玻璃仪器用1+5盐酸浸泡,然后用自来水洗,最后用超纯水洗;
(3)在1000mL烧杯中制备接种水样时,应先将接种水加到烧杯一半左右,在加入混匀的定量样品,用接种水稀释至所要求的体积,用搅拌棒慢慢搅拌均匀,整个接种过程应避免带入气泡;
(4)在整个测定过程中,严格控制培养温度20±1℃,温度是影响BOD5值的重要因素之一。
参考文献:
[1]GB5749-2006 生活饮用水卫生标准[S]
[2]HJ505-20 中华人民共和国国家环境保护标准[S]
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