生化需氧量BOD5方法的改進(jìn)及效果綜述

0.引言

生活污水與工業(yè)廢水中含有大量的各類有機(jī)物，這些有機(jī)物在水體中分解要消耗大量的溶解氧，從而破壞水體中氧的平衡，使水質(zhì)惡化。BOD5測(cè)定方法作為一種傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段，一直得到人們的重視，多年來，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作人員一直在不斷的進(jìn)行探索，尋找更佳更好的條件，更快更準(zhǔn)確的反映廢水中有機(jī)物的含量的方法，隨著工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，環(huán)境污染的壓力更加嚴(yán)重，為了更快地預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)環(huán)境污染狀況，發(fā)展新的，有效的方法更為迫切。

本文就是從這個(gè)目的出發(fā)，結(jié)合我從事多年環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作經(jīng)驗(yàn)，來對(duì)幾種BOD5方法的改進(jìn)進(jìn)行探討與學(xué)習(xí)。其中重要的改進(jìn)方法是一日生化需氧量，稱BOD1。

（1）溶解氧（DO）溶解于水中的氧氣的含量。mg/L計(jì)，溶解氧與大氣壓強(qiáng)，溫度有關(guān)。

（2）生化需氧量（BOD）指有氧的條件，微生物分解廢水中有機(jī)物的生物化學(xué)過程所需溶解氧的量，該生化過程時(shí)間很長(zhǎng)，目前國(guó)內(nèi)外規(guī)定于20培養(yǎng)五天，溶解氧的降低量，稱為五日生化需氧量（BOD5）以mg/L計(jì)，BOD可間接表示水中有機(jī)物的含量。

（3）化學(xué)需氧量（COD）是指在一定的條件下，用強(qiáng)氧化劑處理廢水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量。mg/L計(jì)，通常用重鉻酸鉀法測(cè)定。

實(shí)驗(yàn)部分：

1.儀器設(shè)備

（1）生化培養(yǎng)箱20±1℃。

（2）常規(guī)儀器。

溶解氧瓶（250毫升），250ml-300ml之間，帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口。

細(xì)口瓶，量筒1000-2000ml。

玻璃攪拌棒，（長(zhǎng)度比所用的量筒高度長(zhǎng)二十厘米，棒的一端固定一塊直徑小于量筒內(nèi)徑并有小孔的橡膠板）。

（3）虹吸管，供分取水樣和添加稀釋水。

2.試劑

（1）硫酸鹽緩沖液；硫酸鎂溶液；氯化鈣溶液；氯化鐵溶液；鹽酸溶液；氫氧化鈉溶液；亞硫酸鈉溶液；葡萄糖-谷氨酸標(biāo)液；稀釋水。

（2）接種液。本溪市太子河含一定城市污水的河水。

BOD5指20±1℃培養(yǎng)5天，微生物分解有機(jī)物的生物化學(xué)過程中所需的溶解氧量，以此來測(cè)定有機(jī)物的含量，由于這個(gè)過程特別緩慢，有機(jī)物完全分解需要20天左右，稱為完全生化需氧量，為了更快地對(duì)環(huán)境污染做出應(yīng)急反應(yīng)，作者根據(jù)我的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行如下嘗試。

3.方法的改進(jìn)及效果綜述

（1）一日生化需氧量（BOD5），BOD5測(cè)定的方法時(shí)間還是比較長(zhǎng)，根據(jù)水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解速度，在中性條件下與溫度有關(guān)，在0-40℃之間隨著溫度的增高而增大。我選擇37℃培養(yǎng)一天測(cè)量BOD，故BOD1。通過BOD5和BOD11之間的關(guān)系，來用BOD1表示BOD5。

（2）通過測(cè)量不同水樣的BOD1和BOD5，找出二者的關(guān)系。方法如下：

（3）培養(yǎng)前個(gè)水樣的溶解氧（DO）。

培養(yǎng)五天后（20℃）各水樣的溶解氧。

培養(yǎng)1天后（37℃）各水樣的溶解氧。

（4）BOD1和BOD5的計(jì)算。

1）不經(jīng)稀釋而直接培養(yǎng)的水樣。

BOD（mg/L）=D1-D2

式中D1——培養(yǎng)前溶解氧量（mg/L）

D2——培養(yǎng)后溶解氧（mg/L）

2）稀釋樣。

BOD（mg/L）=【（D1-D2）-（B1-B2）F1】/F2

式中B1——稀釋水（接種稀釋水）在培養(yǎng)前的DO

B2——稀釋水（接種稀釋水）在培養(yǎng)后的DO

F1——接種稀釋水在培養(yǎng)液中所占的比例

F2——水樣稀釋水在培養(yǎng)液中所占的比例

F1，F(xiàn)2的計(jì)算：例如培養(yǎng)液的稀釋比為3%，即三份水樣，97份稀水，則F1=0.97，F(xiàn)2=0.03。

由此可以計(jì)算：

其中系列2為BOD1系列3為BOD5。

由此曲線可以看出，在不同的培養(yǎng)條件下，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果BOD1和BOD5的數(shù)值是近似的，也是十分接近的，完全可以用BOD1來比照BOD5，節(jié)省了時(shí)間，對(duì)環(huán)境污染的預(yù)測(cè)贏得寶貴的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)證明，在緊急的情況下完全可以用BOD1來代替BOD5。

4.效果綜述及其它方法的探討

由上述實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)BOD1大于3.17時(shí)，BOD1和BOD5不符合上面的關(guān)系式，所測(cè)的數(shù)據(jù)想融入BOD1大于3.17以后的關(guān)系式有困難，但還是有一定的關(guān)系，這也需要同行的指點(diǎn)，我們共同學(xué)習(xí)。

我們可以做出這樣的結(jié)論：用BOD1代替BOD5是可行的，也是可靠的，適用于應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測(cè)，特別對(duì)于區(qū)別一級(jí)水、二級(jí)水完全是可行的。

缺陷：由于實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度是37℃，高于一般大氣溫度，水中的溶解氧降低，所以會(huì)是BOD數(shù)值下降。由于我們實(shí)驗(yàn)室的條件限制，我們不能用加壓的方法來平衡因溫度高而造成的氧虧，希望有條件的同行如果有興趣作此實(shí)驗(yàn)，我們也可以互相探討更好的方法。

作者做此實(shí)驗(yàn)時(shí)也受到了季節(jié)的影響。

其他方法的探討。

相關(guān)法：（1）是一種短期預(yù)測(cè)的方法，這是一種粗略預(yù)測(cè)BOD5時(shí)應(yīng)用的一種方法，它以COD、TOC、TOD、等預(yù)測(cè)估計(jì)BOD5。

（2）穩(wěn)定法：是另一種短期測(cè)定方法，其原理是一耗氧量（CODcr）表示，經(jīng)活性污泥處理而分解的總有機(jī)物量，同時(shí)要求得和BOD相關(guān)，屬于微生物大量培養(yǎng)法的一種，這種方法重現(xiàn)性號(hào)，但必須備微生物。