水质BOD5测定中的技术相关问题探究

来源 :科学与财富 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vvpmlc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:五日生化需氧量(BOD5)是目前水质污染监测常用的重要指标之一,通过对水质中BOD5的测定中移取样品、稀释等操作过程进行优化、完善和改进。本文从稀释水、样品前处理、稀释倍数、接种液等几个影响测定结果准确性的关键因素进行了分析论述。
  关键词:五日生化需氧量;样品前处理;稀释倍数;接种液
  前言
  生化需氧量(BOD5)是指在规定的条件下,微生物分解水中的某些可氧化的物质,特别是分解有机物的生物化学过程消耗的溶解氧,BOD5数值越大证明水中含有的有机物越多,因此污染也越严重。测定水中生化需氧量的常用方法有稀释与接种法,测定原理为:将水样充满完全密闭的溶解氧瓶中,在(20±1)℃的暗处培养5d±4h 或者(2+5)d±4h(先在0℃~ 4℃的暗处培养2d,接着在(20±1)℃的暗处培养5d,即培养(2+5)d,分别测定培养前后水样中溶解氧的质量浓度,由培养前后溶解氧的质量浓度之差,计算每升样品消耗的溶解氧量,消耗的溶解氧越多,说明水中的有机物含量越高。影响测定生化需氧量(BOD5)准确度的因素有pH值、水温、无机盐、溶解氧含量、微生物的数量和种类(如硝化菌作用、游离氯及绿胺、铜离子含量及其他化学毒性等影响)、稀释度、溶解氧测定等,综合以上因素,前五项均是对稀释水的要求。以下着重对稀释水、样品前处理、稀释倍数、接种液等影响因素进行分析探讨。
  1 生化需氧量(BOD5)的测定采用稀释与接种的方法。
  1.1 稀释法
  若试样中的有机物含量较多,BOD5的质量浓度大于6mg/L,且样品中有足够微生物,采用稀释法测定。待测试样的温度达到(20±2)℃,若试样中溶解氧浓度低,需要用曝气装置曝气15min,充分振摇赶走样品中残留的气泡;若样品中氧过饱和,将容器的2/3体积充满样品,用力振荡赶出过饱和氧,然后根据试样中微生物含量情况确定测定方法。稀释法测定,需选择合适的稀释倍数,然后用稀释水稀释。
  1.2?稀释接种法
  若试样中的有机物含量较多,BOD5的质量浓度大于6mg/L,样品中无足够微生物,采用稀释接种法测定。稀释接种法测定,用接种稀释水稀释样品。若样品中含有硝化细菌,有可能发生硝化反应,需在每升试样培养液中加入2ml丙烯基硫脲硝化抑制剂。
  2?稀释水
  稀释水是在5~20L的玻璃瓶中加入一定量的水,控制水温在(20±1)℃,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。使用前每升水加入磷酸盐、硫酸镁、氯化钙、氯化铁四种盐溶液,混匀,20℃保存。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。稀释水的质量好与坏,直接影响 BOD5的测定结果。它是通过空白值的大小反映出来的。在分析方法中对稀释水要求是 BOD5<0.2mg/L。一般情况下,在稀释水中加入的化学试剂量不大,而且都是分析纯以上的级别,可以认为对稀释水的质量影响不大。而影响稀释水的质量的主要因素是实验用水的质量,因此 BOD5用的纯水必须具有较高的质量,我们在实验室里用的测定BOD5的纯水由离子交换水(电导率<2μS/cm)再通过活性炭柱(活性炭要经过200℃活化),这样生产出来的水,既去掉了阴、阳离子,又去掉了有机物,其水质足以满足测定BOD5的要求。经处理的水配制的稀释水,可以测定较清洁的没有被有机物污染的地表水。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。剩余的稀释水应弃去。
  3 样品的前处理
  样品采集后应低温存储运输。到达实验室后,培养之前,通过水浴快速升温到 20℃用于稀释培养。 当稀释后的样品 pH 值不在 6 ~ 8 (最佳 7 ~ 7.5)范围内时,应当用盐酸或氢氧化钠溶液调节 pH 值至 6 ~ 8;含有游离氯或结合氯时,采用加入适量亚硫酸钠溶液去除;含有大量颗粒物的样品,测定前用水浴超声振荡器进行均质化处理;含有藻类的样品,因藻类呼吸作用改变样品中溶解氧,故测定前应用滤孔为 1.6μm的滤膜过滤;若样品的含盐量低,电导率小于 125μS/cm 时,则需加入适量的盐溶液,使电导率大于 125μS/cm。
  4 稀释倍数
  测定 BOD5 的經典方法是稀释接种法,由于稀释比不同导致测定误差会很大,稀释倍数的确定是该方法的关键技术之一,受污染的水,由于当天溶解氧较低,如果不稀释,第五天的溶解氧会小于 1mg/L,可能造成结果偏低,影响测定的准确性。稀释倍数的确定原则是样品稀释的程度应使消耗的溶解氧质量浓度不小于 2 mg/L,培养后样品中剩余溶解氧质量浓度不小于 2 mg/L,且试样中剩余的溶解氧的质量浓度为开始浓度的 1/3 ~ 2/3 为最佳。选择适宜的稀释倍数,是测定 BOD5成败的重要因素之一。
  (1) 对于没有被有机物污染的较清洁的地表水,可根据测定的溶解氧来决定它的稀释倍数。溶解氧含量是在 7~9mg/L,样品不需要稀释,可直接培养。溶解氧含量在 5~7mg/L,样品可稀释 2 倍。
  (2) 对于测定被污染的地表水及工业废水,要根据该水样的 CODCr值,按分析方法决定三个稀释倍数。对于 CODCr值较高的水样要进行二级或三级稀释。在每级稀释时,最好用容量瓶。根据废水类型确定样品的 BOD5与总有机碳 BOD5/ TOC、高锰酸盐指数 BOD5/CODmn 和化学需氧量 BOD5/CODcr 的比值 R,由此估算出BOD5的浓度范围,确定稀释倍数见表 1、表 2。
  由表 1 中选择适当的 R 值,计算 BOD5的期望值:ρ = R·Y
  式中: ρ ——五日生化需氧量浓度的期望值, mg/L;
  Y——总有机碳( TOC)、高锰酸盐指数( IMn)或化学需氧量(CODCr)的值, mg/L。   由估算出的 BOD5的期望值,按表 2 确定样品的稀释倍数。
  5 接种液及接种稀释水
  如果测定被污染的地表水及某些行业的工业废水,就需要在稀释水中加入适量的接种液,加入接种液的目的,是将能分解有机物的微生物引入到稀釋水中去,这样在培养的五天中,生化过程才能顺利进行。加入接种液的稀释水,就叫接种稀释水。接种稀释水是根据接种液(可购买接种微生物用的接种物质,接种液的配制和使用按说明书的要求操作,也可依污水自行配制)的来源不同,每升稀释水中加入适量接种液:城市生活污水和污水处理厂出水加 1 ~ 10 mL,河水或湖水加 10 ~ 100 mL,将接种稀释水存放在( 20±1)℃ 的环境中,当天配制当天使用。接种稀释水 pH 值为 7.2,BOD5应小于 1.5 mg/L。实际测定中,我们是用生活污水做接种液,这样样品就需要高倍的稀释,否则结果偏低。接种稀释水中,接种液的加入量,视其接种液的质量及被测水样的 BOD5的大小而定,有时在测定 BOD5标准样品时,结果偏低,很可能就是稀释水中没有加入接种液,或者加入的量不够的缘故。
  6 培养温度
  有机物的降解速率,是与温度成正比例的,温度相差1℃,将会引起 5%左右的误差。所以不可忽视培养温度的影响,应严格控制在(20±1)℃。
  7 培养瓶的体积
  目前市售的培养瓶体积,一般都在 310~350mL之间不等,实验中感觉到,这一体积有点偏大,更合适的体积应在220mL左右,在测试时,每一对培养瓶 (当天和第五天)的体积,应尽量保持相等,这样可以减少测定误差。
  8 质量保证与质量控制
  8.1 空白试样
  每一批样品做两个分析空白试样,稀释法空白试样的测定结果不能超过0.5mg/L,非稀释接种法和稀释接种法空白试样的测定结果不能超过1.5mg/L,否则应检查可能的污染来源。
  8.2 接种液、稀释水质量的检查
  每一批样品要求做一个标准样品,样品的配制方法如下:取20mL葡萄糖-谷氨酸标准溶液于稀释容器中,用接种稀释水稀释至1000mL,测定 BOD5,结果应在180~230mg/L范围内,否则应检查接种液、稀释水的质量。
  8.3 平行样品
  每一批样品至少做一组平行样,计算相对百分偏差RP。当BOD5小于3mg/L时,RP值应≤±15%;当BOD5为3~100mg/L时,RP值应≤±20%;当BOD5大于100mg/L时,RP值应≤±25%。
  9 精密度和准确度
  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3.7~22mg/L。
  10 结束语
  用接种稀释法,测定 BOD5,方法比较繁琐,时间也长,影响测定因素又多,所以要想得到一个比较满意的实验结果,在分析的整个过程中,对每一步操作都应特别注意,实验用水的质量,接种液的质量及种类、样品的前处理、稀释倍数的选择都是很重要影响因素,实际操作中必须高度重视。
  参考文献:
  [1]杨立武.BOD5测定常见影响因素及其技巧的探讨[J].科技创新与应用,2016(30):162.
  [2]唐丹,翟小娟,张桂瑞.微生物对生化需氧量测定结果的影响[J].油气田环境保护,2017,27(2):38-39.
其他文献
摘要:随着我国国民经济的迅速提升,铁路行业飞速发展,铁道信号自动控制在我国高铁应用广泛,铁路系统亟需大量高素质技能人才,这就对教学时效性提出了更高的要求。本文对高职铁道信号自动控制专业课堂教学时效性进行了研究,提出了若干建议,旨在提高教学质量,为企业提供优秀人才。  关键词:高职;铁道信号自动控制;课堂教学;时效性  目前国家非常重视高职院校的发展,在大力支持的前提下也对人才培养提出了更高的要求,
期刊
摘要:供应链金融经过对核心客户的信用联合审批,能满足供应链上不同用户的不同融资需求,通过给配套企业放贷的形式,帮助整条供应链正常运转。虽然供应链金融进入中国的时间不长,但是它的发展速度特别快,已经成为我国帮助解决中小企业贷款难问题的有力工具。  关键词:供应链;金融发展;趋势  1供应链金融的含义和意义  供应链即商品在消费者拿到之前的各种传递方式之间的相互关系或者是业务之间的衔接,业务是围绕着一
期刊
摘要:当前我国的电网建设随着不断发展的经济也已经进入了快速发展的轨道,已经实现了电力电气自动化。不断进步和发展的信息技术与科学技术,使与电力相关的新技术以及新工艺不断地涌现在电力市场当中,这些新技术以及新工艺的运用不管是对于火电厂的科学管理还是节能减排或者是实现自动化的转变都有十分重要的意义。所以将自动化元件技术运用于电力企业当中,能够为电力企业实现自动化提供巨大的帮助。  关键词:电力电气,自动
期刊
摘要:目前我国各个地区经济发展水平、经济结构、能源禀赋、能源利用率等情况各不相同,故能源强度的变化也不相同,要实现能源消耗强度的降低,各省应根据自身的条件发现问题,并采取具体的措施节约能源、降低能耗。本文根据目前研究现状,选取西部地区各省的经济发展情况、能源消耗量、能源禀赋、能源固定资产投资率等变量进行多水平建模分析,并基于2005-2014年我国西部地区11个省市10年间能源强度的面板数据,对我
期刊
为深入学习贯彻党的十九大和全国两会精神,深入推进“住房公积金文明行业创建“工作,进一步提升住房公积金规范管理和服务水平,不断改善职工住房条件,缓解职工购房压力,借助公积金圆了职工的“住房梦”。自2017年12月开始,胜中管理部全面實行了“贷款直通”业务,在试点运行过程中,极大地节约了职工们的贷款审批环节及流程,以办理流程快、审批时间短、减少职工各部门跑腿等服务优势,受到群众们的一致称赞。为此,在2
期刊
摘要:随着经济水平的不断发展与进步,电力行业也得到一定的发展,因此,要加强电力系统施工的管理,电力系统施工管理的一大关键之处便是对基建工程的管理,工程项目的核心和关键之处是质量,电力系统工程的管理工作是动态的,是系统的,是一项综合系统工程。目前,我国的电力系统中基建工程的管理水平还存在很多的不足,基于对电力系统精细化的要求,相关管理部门很有必要对电力基建工程管理现状进行研究,从而将电力基建工程的不
期刊
摘要:当前高校教育教学改革的一个突出特征,就是越来越重视创新驱动和实践教育。适应时代要求和教育方针的调整,体育学各个专业都非常重视实践教学环节的培育,将“互联网+”的思维模式引入高校教学与育人环境之中就显得尤为重要。本文通过对“互联网+”及其特征的相关论述,结合体育学专业的自身特性,设计并搭建了便于操作的实践教学管理与评价平台,实现了平台对实践教学过程的动态管理,其功能体现在管理功能、评价功能和调
期刊
摘要:由于生态环境恶化,我国各地各种自然灾害频繁发生,如气候异常,泥石流,不明山火等,但是雷电灾害在各种自然灾害中所占的比重达到了80%,同时由于农村基础建设薄弱和乱砍乱伐现象严重,雷电灾害事故多频发于比较贫穷的山区农村。本文详细查阅了近十年来我国所记录的雷电灾害事故案例,从这些实际案例中深入分析雷电灾害事故产生的主要原因,同时对各种原因进行剖析,从而寻找出面对不同原因的解决方法。另外本文也会总结
期刊
摘要:能源问题是我国发展过程中极为关注的异响问题,降低能源的消耗,不仅可以保证良好的经济效益,也可以避免对周围环境的影响。热动系统作为火力发电厂生产的一项重要内容,并且对能源的消耗是非常大。本文针对火力发电厂热动系统节能技术的相关内容,扎展开了分析和阐述,并且提出了一些优化措施,其目的就是降低能源的消耗,保证火力发电厂良好的经济效益,并且也避免了对周围环境的影响。  关键词:火力发电厂;热动系统;
期刊
摘要:物流业是国民经济基础性产业,提高物流业整体运作效率近年来成为各级政府关注的问题。本文以江西省11个设区市2012-2016年物流产业生产率为研究对象,结果表明考察期间江西省大部分地区的物流业属DEA非效率,物流业Malmquist指数增长的关键在于技术进步。  关键词:全要素生产率;物流业;数据包络分析DEA;Malmquist指数  一、引言  物流产业是现代经济高速运作的一个重要支撑,近
期刊