实验七 五日生化需氧量得测定
生化需氧量(BOD)就是指在规定得条件下,微生物分解水中某些可氧化物质(主要就是有机物)得生物化学过程中消耗溶解氧得量,用以间接表示水中可被微生物降解得有机类物质得含量,就是反映有机物污染得重要类别指标之一。测定BOD得方法有稀释接种法、微生物传感器法、活性污泥曝气降解法、库仑滴定法、测压法等。本实验采用稀释接种法测定污水得BOD。该方法也称五天培养法(BOD5),即取一定量水样或稀释水样,在20℃±1℃培养五天,分别测定水样培养前、后得溶解氧,二者之差为BOD5值,以氧得mg/L表示,其相关内容参阅教材第二章第五节。
一、实验目得与要求
1.掌握用稀释接种法测定BOD5得基本原理与操作技能。
2.复习第二章第五节中得相关内容,提出为保证测定准确度,应当控制好哪些条件。
二、仪器
1.恒温培养箱。
2.5～20L细口玻璃瓶。 3.1000～2000mL量筒。
4.玻璃搅拌棒:棒长应比所用量筒高度长200mm,棒得底端固定一个直径比量筒直径略小,并有几个小孔得硬橡胶板。
5.溶解氧瓶:200～300mL,带有磨口玻璃塞,并具有供水封用得钟形口。 6.虹吸管:供分取水样与添加稀释水用。 三、试剂
1.磷酸盐缓冲溶液:将8、58磷酸二氢钾(KH2PO4),2、 75g磷酸氢二钾(K
2HPO4),33、4g
磷酸氢二钠(Na2HPO4·7H2O)与1、7g氯化铵(NH4C1)溶于水中,稀释至1000mL。此溶液得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):将40mL(ρ=1、18g/mL)盐酸溶于水,稀释至1000mL。
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(1/2Na2SO3＝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)与谷氨酸(HOOCCH2CH2CHNH2COOH)在103℃干燥lh后,各称取150mg溶于水中,移入1000mL容量瓶内并稀释至标线,混合均匀。此标准溶液临用前配制。 9.稀释水:在5～20L玻璃瓶内装入一定量得水,控制水温在20℃左右。然后用无油空气压缩机或薄膜泵,将此水曝气2～8h,使水中得溶解氧接近于饱与,也可以鼓入适量纯氧。瓶口盖以两层经洗涤晾干得纱布,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。临用前于每升水中加入氯化钙溶液、氯化铁溶液、硫酸镁溶液、磷酸盐缓冲溶液各1mL,并混合均匀。稀释水得pH值应为7、2,其BOD5应小于0、2mg/L。
10.接种液:可选用以下任一方法获得适用得接种液。
(1) 城市污水,一般采用生活污水,在室温下放置一昼夜,取上层清液供用。 (2) 表层土壤浸出液,取100g花园土壤或植物生长土壤,加入1L水,混合并静置10min,取上清溶液供用。
(3) 用含城市污水得河水或湖水。 (4) 污水处理厂得出水。
(5) 当分析含有难于降解物质得废水时,在排污口下游3～8km处取水样做为废水得驯化接种液。如无此种水源,可取中与或经适当稀释后得废水进行连续曝气,每天加入少量该种废水,同时加入适量表层土壤或生活污水,使能适应该种废水得微生物大量繁殖。当水中出现大量絮状物,或检查其化学需氧量得降低值出现突变时,表明适用得微生物已进行繁殖,可用做接种液。一般驯化过程需要3～8天。
11.接种稀释水;取适量接种液,加于稀释水中,混匀。每升稀释水中接种液加入量为:生活污水1～10mL;表层土壤浸出液为20～30mL;河水、湖水为10～100mL。接种稀释水得pH值应为7、2,BOD5值以在0、3～1、0mg/L之间为宜。接种稀释水配制后应立即使用。
四、测定步骤
1.水样得预处理
(1) 水样得pH值若超出6、5～7、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得0、5%。若水样得酸度或碱度很高,可改用高浓度得碱或酸液进行中与。
(2) 水样中含有铜、铅、锌、镉、铬、砷、氰等有毒物质时,可使用经驯化得微生物接种液得稀释水进行稀释,或提高稀释倍数,降低毒物得浓度。
(3) 含有少量游离氯得水样,一般放置1～2h,游离氯即可消失。对于游离氯在短时间不能消散得水样,可加入亚硫酸钠溶液,以除去之。其加入量得计算方法就是:取中与好得水样100mL,加入1+1乙酸10 mL,10％(m/V)碘化钾溶液l mL,混匀。以淀粉溶液为指示剂,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得体积及其浓度,计算水样中所需加亚硫酸钠溶液得量。
(4) 从水温较低得水域或富营养化得湖泊采集得水样,可遇到含有过饱与溶解氧,此时应将水样迅速升温至20℃左右,充分振摇,以赶出过饱与得溶解氧。从水温较高得水域废水排放口取得得水样,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平衡。
2.水样得测定
(1) 不经稀释水样得测定;溶解氧含量较高、有机物含量较少得地面水,可不经稀释,而直接以虹吸法将约20℃得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。以同样得操作使两个溶解氧瓶充满水样后溢出少许,加塞水封。瓶不应有气泡。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) 需经稀释水样得测定:根据实践经验,稀释倍数用下述方法计算:地表水由测得得高锰酸盐指数乘以适当得系数求得(见下表)。
工业废水可由重铬酸钾法测得得COD值确定,通常需作三个稀释比,即使用稀释水时,由COD值分别乘以系数0、075、0、15、0、225,即获得三个稀释倍数;使用接种稀释水时,则分别乘以0、075、0、15与0、25,获得三个稀释倍数。
高锰酸盐指数(mg/L) <5 系 数 — 5～10 10～20 >20 0、2、0、3 0、4、0、6 0、5、0、7、1、0 CODcr值可在测定水样COD过程中,加热回流至60min时,用由校核试验得邻苯二甲酸氢钾溶液按COD测定相同步骤制备得标准色列进行估测。
稀释倍数确定后按下法之一测定水样。
① 一般稀释法:按照选定得稀释比例,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,加入需要量得均匀水样,再引入稀释水(或接种稀释水)至800mL,用带胶板得玻璃棒小心上下搅匀。搅拌时勿使搅棒得胶板露出水面,防止产生气泡。
按不经稀释水样得测定步骤,进行装瓶,测定当天溶解氧与培养5d后得溶解氧含量。
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、后得溶解氧含量。
② 直接稀释法:直接稀释法就是在溶解氧瓶内直接稀释。在已知两个容积相同(其差小于lmL)得溶解氧瓶内,用虹吸法加入部分稀释水(或接种稀释水),再加入根据瓶容积与稀释比例计算出得水样量,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。
在BOD5测定中,一般采用叠氮化钠修正法测定溶解氧。如遇干扰物质,应根据具体情况采用其她测定法。 3.BOD5计算
不经稀释直接培养得水样:
五日生化需氧量的测定
