生化需氧量BOD5方法的改進及效果綜述

0.引言

生活污水與工業廢水中含有大量的各類有機物，這些有機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，使水質惡化。BOD5測定方法作為一種傳統的監測手段，一直得到人們的重視，多年來，從事環境監測的工作人員一直在不斷的進行探索，尋找更佳更好的條件，更快更準確的反映廢水中有機物的含量的方法，隨著工農業的高速發展，環境污染的壓力更加嚴重，為了更快地預測預報環境污染狀況，發展新的，有效的方法更為迫切。

本文就是從這個目的出發，結合我從事多年環境監測的工作經驗，來對幾種BOD5方法的改進進行探討與學習。其中重要的改進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，溶解氧與大氣壓強，溫度有關。

（2）生化需氧量（BOD）指有氧的條件，微生物分解廢水中有機物的生物化學過程所需溶解氧的量，該生化過程時間很長，目前國內外規定于20培養五天，溶解氧的降低量，稱為五日生化需氧量（BOD5）以mg/L計，BOD可間接表示水中有機物的含量。

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

實驗部分：

1.儀器設備

（1）生化培養箱20±1℃。

（2）常規儀器。

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。

細口瓶，量筒1000-2000ml。

玻璃攪拌棒，（長度比所用的量筒高度長二十厘米，棒的一端固定一塊直徑小于量筒內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5天，微生物分解有機物的生物化學過程中所需的溶解氧量，以此來測定有機物的含量，由于這個過程特別緩慢，有機物完全分解需要20天左右，稱為完全生化需氧量，為了更快地對環境污染做出應急反應，作者根據我的工作經驗進行如下嘗試。

3.方法的改進及效果綜述

（1）一日生化需氧量（BOD5），BOD5測定的方法時間還是比較長，根據水中微生物對有機物的氧化分解速度，在中性條件下與溫度有關，在0-40℃之間隨著溫度的增高而增大。我選擇37℃培養一天測量BOD，故BOD1。通過BOD5和BOD11之間的關系，來用BOD1表示BOD5。

（2）通過測量不同水樣的BOD1和BOD5，找出二者的關系。方法如下：

（3）培養前個水樣的溶解氧（DO）。

培養五天后（20℃）各水樣的溶解氧。

培養1天后（37℃）各水樣的溶解氧。

（4）BOD1和BOD5的計算。

1）不經稀釋而直接培養的水樣。

BOD（mg/L）=D1-D2

式中D1——培養前溶解氧量（mg/L）

D2——培養后溶解氧（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）在培養前的DO

B2——稀釋水（接種稀釋水）在培養后的DO

F1——接種稀釋水在培養液中所占的比例

F2——水樣稀釋水在培養液中所占的比例

F1，F2的計算：例如培養液的稀釋比為3%，即三份水樣，97份稀水，則F1=0.97，F2=0.03。

由此可以計算：

其中系列2為BOD1系列3為BOD5。

由此曲線可以看出，在不同的培養條件下，得到的實驗結果BOD1和BOD5的數值是近似的，也是十分接近的，完全可以用BOD1來比照BOD5，節省了時間，對環境污染的預測贏得寶貴的時間。實驗證明，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

由上述實驗可知，當BOD1大于3.17時，BOD1和BOD5不符合上面的關系式，所測的數據想融入BOD1大于3.17以后的關系式有困難，但還是有一定的關系，這也需要同行的指點，我們共同學習。

我們可以做出這樣的結論：用BOD1代替BOD5是可行的，也是可靠的，適用于應急環境監測，特別對于區別一級水、二級水完全是可行的。

缺陷：由于實驗時的溫度是37℃，高于一般大氣溫度，水中的溶解氧降低，所以會是BOD數值下降。由于我們實驗室的條件限制，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驗，我們也可以互相探討更好的方法。

作者做此實驗時也受到了季節的影響。

其他方法的探討。

相關法：（1）是一種短期預測的方法，這是一種粗略預測BOD5時應用的一種方法，它以COD、TOC、TOD、等預測估計BOD5。

（2）穩定法：是另一種短期測定方法，其原理是一耗氧量（CODcr）表示，經活性污泥處理而分解的總有機物量，同時要求得和BOD相關，屬于微生物大量培養法的一種，這種方法重現性號，但必須備微生物。