影響生活污水中BOD測定因素的探討

武藹娜

(山西汾西礦業集團環境監測有限責任公司，山西 介休 032000)

引 言

隨著我國城鎮化進程的不斷加快，城市人口快速增長，由此產生的生活污水量不斷增大，若生活污水不經過處理直接排放到地表，會對地表水體及壞境造成很大的污染，進而嚴重威脅著人們的正常生活和身體健康。因此，對生活污水進行處理，并達標排放，是我國目前進行可持續發展及發展綠色經濟勢在必行的一項重要任務。對于城市生活污水進行處理是一項漫長且復雜的過程，而要對生活污水進行達標排放，必須對影響生活污水質量的關鍵指標進行準確、快速的測量。目前，國內外主要用生活污水一個重要水質指標——BOD5(五日生物需氧量)來作為反映其水質質量的指標。因此，對影響生活污水中BOD測定因素進行探討很有必要。

1 BOD檢測方法

BOD(biochemieal oxygen demand)是生活污水中所含微生物在與水中有機物作用反應過程中的耗氧量，通過測定計算耗氧量可以用來反映水中所含污染有機物的量。耗氧量越大說明水體中所含的有機污染物質越多，那么也表示水體的污染程度很嚴重。所以，通過BOD5來反映水體的污染程度，以及水體處理后的進化程度是否可以達標排放，具有很適用的意義。

1.1 標準稀釋法

微生物與有機物質反應過程是非常緩慢的，一次污水處理過程中將所含有機污染物質全部降解徹底可能需要20 d，而且降解速度受所處環境溫度的影響。目前，用標準稀釋法測量水體中BOD5值的公認做法是，在20 ℃下將處理5 d污水中有機污染物質降解的生化耗氧量作為判定指標。一般污水中有機污染物質生化氧化反應過程可分為碳化和硝化。但一般硝化反應過程對污水水質指標無明顯實際意義，化驗時一般不作具體測量研究。碳化反應過程實際就是水中有機污染物質在水中的微生物作用下分解反應后生成H2O和CO2。一般碳化在20 ℃溫度下反應20 d才能完成整個碳化反應過程， 但一般反應進行5 d時，有機污染物質已經降解少于32%。所以，將五日標準稀釋法測定值作為檢測水體水質的一種標準方法。

采用五日標準稀釋法最終測得的生化耗氧量的數值即BOD5值。五日標準稀釋法即將過濾或經過稀釋和接種過的水樣(加入了好氧微生物，使污水中保持足夠的可生化降解有機物的微生物)放在密閉性好的培養瓶中，放置在無光處，在試驗前測量瓶中水樣的溶解氧量，記為DO0，保持溫度在恒定20 ℃，放置5 d后，測量瓶中水樣的溶解氧含量，記為DO5。其中，BOD5即為所測的DO0與DO5之差[1]。

在靜置的5 d過程中，水樣保持充足的溶解氧，有機污染物經過水中好氧微生物的生化降解，生成有機酸、醇等中間產物，經過徹底反應后，最終被完全氧化生成水和二氧化碳。

對污水中的溶解氧現在通常采用的方法是碘量法。在測定的水樣中逐漸加入一定量的MnSO4及堿性KI，產生化學反應生成不穩定的Mn(OH)2沉淀，生成的Mn(OH)2會快速和水中的氧發生反應生成Mn2O3見第89頁式(1)-式(3)。

(1)

(2)

(3)

觀察水中產生大量穩定的棕色沉淀后，向水中再加入一定量的濃硫酸，使得Mn2O3棕色沉淀與之前加入的KI發生反應，釋放出游離碘。污水中含氧氣越多，最后生成的I就越多，水中的顏色就越深。

在污水水樣中滴入淀粉指示劑和硫代硫酸鈉標準溶液進行滴定，以反應消耗的硫代硫酸鈉量通過計算即可算出溶解氧量值，即DO值。

2.2 微生物電極法

微生物電極法是含有大量活躍的好氧微生物的微生物膜貼在微生物傳感器電極上，采用流通量的測量方式，當水樣通過流通池，水樣中所含有機物與微生物膜中微生物發生生化反應消耗溶解氧，當有機物反應完成后，水中溶解氧趨于穩定，通過測算即可出此時溶解氧濃度。即可算出生化耗氧量，即，該水樣的生化需氧量值[2]。

2.3 活性污泥曙氣降解法

將溫度控制在33 ℃左右的條件下，用活性污泥連續曝氣處理樣品2 h，用重絡酸鉀法檢測曝氣前、后水樣中的化學需氧量值，其差值就是該樣品的BOD值。

3 試驗研究

對于BOD5的測量，絕大多數的污水處理廠主要仍是采用傳統的標準稀釋法，通過在化驗室化驗的方法，先對生活污水進行采樣，在化驗室培養分析，測定出其BOD5值。用此方法測量會受到室內溫度、時間等的影響，根據具體試驗量化結果進行分析和驗證，并最終給出影響生活污水中BOD測定因素的結論，以此作為以后評定污水處理水質指標的參考和指導。

3.1 材料與方法

1) 在化驗室進行取樣、培養、測定過程必須嚴格控制水樣溫度在(20±1)℃。整個試驗測定的生化反應過程應該保持生化反應箱箱門的密閉性，避免打開，且在進行檢測時應待水樣溫度恢復到室溫時方宜進行。

2) 稀釋水應符合相應的試驗報告或國家標準規范規定：溶解氧質量濃度≥8 mg/L，BOD5質量濃度≤0.2 mg/L。在具體的試驗過程中，可將一定量的蒸餾水放置在溫度為恒定的(20±1)℃培養箱中，用小風機抽取干燥潔凈的新鮮空氣進行曝氣，大約2 h左右，與接種液混合后，在8 h內使用，并在其間采取措施，保證其不受污染。

3) 接種稀釋水將生活污水置于(20±1)℃的培養箱中24 h，然后將培養箱的上部清液取出另置杯中備用，將提取出來的上清液定量倒入稀釋水中，以3 mL/L的配比，使混合液BOD5的濃度控制在標準規范要求的0.3 mg/L～1.0 mg/L范圍內。驗證實驗的結果BOD5值均在180 mg/L～230 mg/L，符合要求。

3.2 測定結果

1) 曝氣前、后稀釋水DO(溶解氧)的測定結果。

所用蒸餾水的溶解氧濃度一般會小于8.0 mg/L，經過2 h以上的曝氣之后，按一定配比加入接種液并搖勻后進行測定，其溶解氧DO在8.30 mg/L～8.97 mg/L。在恒溫條件下放置5 d以后，測定其溶解氧DO5在8.20mg/L～8.90 mg/L，則稀釋水的BOD5為0.1 mg/L左右。

2) 稀釋倍數確定。

以某小區的生活污水作為標本，對不同稀釋倍數情況下的BOD5進行測定，結果見表1。

表1 不同稀釋倍數對生活污水BOD5 及耗氧率的影響

3) BOD5的測定。

某一辦公樓生活污水部分監測結果見第90頁表2。

4 結論

由以上數據分析可知，不同的稀釋倍數，耗氧率會有很大的變化。在標準稀釋條件下，稀釋倍數過小或過大，都會造成BOD5測量值的偏低或偏高，影響測量的準確性。因此，在測定BOD值時，必須將稀

表2 BOD5與CODcr的監測結果

釋倍數控制在合理的范圍內，使耗氧率控制在40%～70%范圍內，這樣才能測量到準確穩定的BOD5值。

水中生化需氧量的測定是個極其緩慢、復雜的過程。過程時間長，容易受環境因素影響，很難把控。影響BOD的測定因素有很多，包括溫度、稀釋水、接種液和稀釋比等。