论文部分内容阅读
【摘 要】近年来，随着经济快速发展，污水的产生量和水质污染程度在逐年增长，环保压力日益加大，污水处理与检测水平已成为城市文明社会进步的一个重要标志，也成为制约社会可持续发展的一个重要因素。在污水的检测过程中，五日生化需氧量（BOD5）发挥着关键的作用，本文就如何更好应用生化需氧量检测生活污水达标排放进行了一些分析，希望能够对水质检测的同仁有所帮助和启发。
【关键词】生化需氧量 影响因素
一、概述
生化需氧量又称生化耗氧量，是“生物化学需氧量”的简称，英文（biochemical oxygen demand）缩写BOD，是表示在一定期间内，微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质，特别是有机物质所消耗的溶解氧的数量，常用mg/L表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标，其值越高，说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。
微生物对有机物的分解与温度有直接的关系，一般最适宜温度在15-30℃，实际测量中通常选取20℃作为培养测定温度。通常污水中有机物质分解分两个阶段进行，第一阶段为碳氧化阶段，是有机物转化为CO2、H2O、NH3的过程；第二阶段为硝化阶段，是NH3进一步在硝化细菌和亚硝化细菌的作用下转化为硝酸盐和亚硝酸盐的过程。各种有机物达到完全氧化分解的时间，总共约需一百天。但是，这在实际试验中很难做到，为此规定五天的耗氧量为代表，称其为五日生化需氧量，简称BOD5，这对生活污水来说，它相当于完全氧化分解耗氧量的70%左右。
二、BOD测定方法简介
BOD的实验室常用测定方法是稀释与接种法，该方法的检出限为0.5mg/L，方法的测定下限为2 mg/L，非稀释法和非稀释接种法的测定上限为6 mg/L，稀释与稀释接种法的测定上限为6000mg/L。若样品中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6 mg/L，需要稀释后再培养，以降低其浓度并保证氧气消耗量不超过水中的溶解氧量。同时，为了保证水样在培养过程中微生物的生长，稀释水通常要在空气中曝气，使稀释水中溶解氧接近饱和，然后在稀释水中加入适量的无机盐和缓冲物质（通常加入磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁溶液、氯化钙溶液、氯化铁溶液等），以保证微生物营养需要；对于经过二级生化处理的出水，往往含有大量的硝化微生物，需要在稀释水中加入硝化抑制剂；对于不含或少量含有微生物的工业废水，其中包括酸、碱、高温废水或经过氯化处理的废水在BOD测定时应进行接种，以引入能分解废水中有机物的微生物，当废水中存在难被一般生活污水中微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。
三、BOD测定过程需要注意的问题
由于BOD的生化反应过程十分复杂，并经过五天的培养，所以影响该过程的因素很多，大体归纳为以下几个方面。
（一）样品储存条件及储存时间对BOD测定的影响
按照HJ/T 91的相关规定，采集的样品应充满并密封于棕色玻璃瓶中，样品量不小于1 000ml，在0～4℃的暗处运输和保存，并于24h内尽快分析。储存条件和时间不达标准，均会对测定结果产生影响。
（二）温度对BOD测定的影响
温度直接影响微生物的生长繁殖，进而影响到BOD的测定结果，另外，温度的变化还会影响到水中溶解氧量的变化。
（三）曝气对BOD测定的影响
稀释水用曝气装置至少曝气1h，使稀释水中的溶解氧达到8mg/L以上。在曝气的过程中防止污染，特别是防止带入有机物、金属、氧化物或还原物。如有污染，空气应过滤清洗。稀释水中氧的质量浓度不能过饱和，使用前需开口放置1h，且应在24h内使用。
（四）稀释水来源对BOD测定的影响
实验用水为符合GB/T 6682规定的3级蒸馏水，且水中铜离子的质量浓度不大于0.01mg/L，不含有氯或氯胺等物质。BOD5稀释水的水源选择甚为重要，离子交换水易受到树脂床的污染，不易采用。而蒸馏水作为BOD稀释水源，其空白值可达到规定要求。
（五）稀释倍数对BOD测定的影响
如样品中的有机物含量较少，BOD5的质量浓度不大于6 mg/L，且样品中有足够的微生物，用非稀释法测定。若样品中的有机物含量较少，BOD5的质量浓度不大于6 mg/L，但样品中无足够的微生物，如酸性废水、碱性废水、高温废水、冷冻保存的废水或经过氯化处理等的废水，采用非稀释接种法测定。若试样中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，且样品中有足够的微生物，采用稀释法测定；若试样中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，但试样中无足够的微生物，采用稀释接种法测定。
（六）pH对BOD测定的影响
pH影响微生物的生长，BOD测定方法中规定，若样品或稀释后样品pH值不在6～8范围内，应用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节其pH值至6～8。
（七）余氯和结合氯的去除
若样品中含有少量余氯，一般在采样后放置1～2 h，游离氯即可消失。对在短时间内不能消失的余氯，可加入适量亚硫酸钠溶液去除样品中存在的余氯和结合氯，加入的亚硫酸钠溶液量的确定：取已中和好的水样，加入乙酸溶液、碘化钾溶液混匀，暗处静置5 min。用亚硫酸钠溶液滴定析出的碘至淡黄色，加入淀粉溶液呈蓝色。再继续滴定至蓝色刚刚褪去，即为终点，记录所用亚硫酸钠溶液体积，由亚硫酸钠溶液消耗的体积，计算出水样中应加亚硫酸钠溶液的体积。
四、小结
稀释法和稀释接种法的对比测定结果重现性标准偏差为11mg/L，再现性标准偏差为3.7～22 mg/L。非稀释法实验室间的重现性标准偏差为0.10～0.22 mg/L，再现性标准偏差为0.26～0.85 mg/L。
BOD作為水质检测的一项重要指标，其反映的可降解的有机物污染程度是其他测量参数无法替代的。为了达到成功测量的目的，必须依靠国标减少实验的盲目性，高度重视实验过程中的关键因素，提高实验的准确性，将误差控制在规定的范围内。
参考文献：
[1]环境保护部.水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法，2009
[2]国家环保总局.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2003.
【关键词】生化需氧量 影响因素
一、概述
生化需氧量又称生化耗氧量，是“生物化学需氧量”的简称，英文（biochemical oxygen demand）缩写BOD，是表示在一定期间内，微生物分解一定体积水中的某些可被氧化物质，特别是有机物质所消耗的溶解氧的数量，常用mg/L表示。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标，其值越高，说明水中有机污染物质越多，污染也就越严重。
微生物对有机物的分解与温度有直接的关系，一般最适宜温度在15-30℃，实际测量中通常选取20℃作为培养测定温度。通常污水中有机物质分解分两个阶段进行，第一阶段为碳氧化阶段，是有机物转化为CO2、H2O、NH3的过程；第二阶段为硝化阶段，是NH3进一步在硝化细菌和亚硝化细菌的作用下转化为硝酸盐和亚硝酸盐的过程。各种有机物达到完全氧化分解的时间，总共约需一百天。但是，这在实际试验中很难做到，为此规定五天的耗氧量为代表，称其为五日生化需氧量，简称BOD5，这对生活污水来说，它相当于完全氧化分解耗氧量的70%左右。
二、BOD测定方法简介
BOD的实验室常用测定方法是稀释与接种法，该方法的检出限为0.5mg/L，方法的测定下限为2 mg/L，非稀释法和非稀释接种法的测定上限为6 mg/L，稀释与稀释接种法的测定上限为6000mg/L。若样品中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6 mg/L，需要稀释后再培养，以降低其浓度并保证氧气消耗量不超过水中的溶解氧量。同时，为了保证水样在培养过程中微生物的生长，稀释水通常要在空气中曝气，使稀释水中溶解氧接近饱和，然后在稀释水中加入适量的无机盐和缓冲物质（通常加入磷酸盐缓冲溶液、硫酸镁溶液、氯化钙溶液、氯化铁溶液等），以保证微生物营养需要；对于经过二级生化处理的出水，往往含有大量的硝化微生物，需要在稀释水中加入硝化抑制剂；对于不含或少量含有微生物的工业废水，其中包括酸、碱、高温废水或经过氯化处理的废水在BOD测定时应进行接种，以引入能分解废水中有机物的微生物，当废水中存在难被一般生活污水中微生物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接种。
三、BOD测定过程需要注意的问题
由于BOD的生化反应过程十分复杂，并经过五天的培养，所以影响该过程的因素很多，大体归纳为以下几个方面。
（一）样品储存条件及储存时间对BOD测定的影响
按照HJ/T 91的相关规定，采集的样品应充满并密封于棕色玻璃瓶中，样品量不小于1 000ml，在0～4℃的暗处运输和保存，并于24h内尽快分析。储存条件和时间不达标准，均会对测定结果产生影响。
（二）温度对BOD测定的影响
温度直接影响微生物的生长繁殖，进而影响到BOD的测定结果，另外，温度的变化还会影响到水中溶解氧量的变化。
（三）曝气对BOD测定的影响
稀释水用曝气装置至少曝气1h，使稀释水中的溶解氧达到8mg/L以上。在曝气的过程中防止污染，特别是防止带入有机物、金属、氧化物或还原物。如有污染，空气应过滤清洗。稀释水中氧的质量浓度不能过饱和，使用前需开口放置1h，且应在24h内使用。
（四）稀释水来源对BOD测定的影响
实验用水为符合GB/T 6682规定的3级蒸馏水，且水中铜离子的质量浓度不大于0.01mg/L，不含有氯或氯胺等物质。BOD5稀释水的水源选择甚为重要，离子交换水易受到树脂床的污染，不易采用。而蒸馏水作为BOD稀释水源，其空白值可达到规定要求。
（五）稀释倍数对BOD测定的影响
如样品中的有机物含量较少，BOD5的质量浓度不大于6 mg/L，且样品中有足够的微生物，用非稀释法测定。若样品中的有机物含量较少，BOD5的质量浓度不大于6 mg/L，但样品中无足够的微生物，如酸性废水、碱性废水、高温废水、冷冻保存的废水或经过氯化处理等的废水，采用非稀释接种法测定。若试样中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，且样品中有足够的微生物，采用稀释法测定；若试样中的有机物含量较多，BOD5的质量浓度大于6mg/L，但试样中无足够的微生物，采用稀释接种法测定。
（六）pH对BOD测定的影响
pH影响微生物的生长，BOD测定方法中规定，若样品或稀释后样品pH值不在6～8范围内，应用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节其pH值至6～8。
（七）余氯和结合氯的去除
若样品中含有少量余氯，一般在采样后放置1～2 h，游离氯即可消失。对在短时间内不能消失的余氯，可加入适量亚硫酸钠溶液去除样品中存在的余氯和结合氯，加入的亚硫酸钠溶液量的确定：取已中和好的水样，加入乙酸溶液、碘化钾溶液混匀，暗处静置5 min。用亚硫酸钠溶液滴定析出的碘至淡黄色，加入淀粉溶液呈蓝色。再继续滴定至蓝色刚刚褪去，即为终点，记录所用亚硫酸钠溶液体积，由亚硫酸钠溶液消耗的体积，计算出水样中应加亚硫酸钠溶液的体积。
四、小结
稀释法和稀释接种法的对比测定结果重现性标准偏差为11mg/L，再现性标准偏差为3.7～22 mg/L。非稀释法实验室间的重现性标准偏差为0.10～0.22 mg/L，再现性标准偏差为0.26～0.85 mg/L。
BOD作為水质检测的一项重要指标，其反映的可降解的有机物污染程度是其他测量参数无法替代的。为了达到成功测量的目的，必须依靠国标减少实验的盲目性，高度重视实验过程中的关键因素，提高实验的准确性，将误差控制在规定的范围内。
参考文献：
[1]环境保护部.水质五日生化需氧量（BOD5）的测定稀释与接种法，2009
[2]国家环保总局.水和废水监测分析方法（第四版）[M].北京：中国环境科学出版社，2003.