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水中BOD5的分析方法有哪些
BOD也稱為生化需氧量，是指在規(guī)定的條件下水中微生物分解某些可氧化物質(zhì)，特別是分解有機(jī)物所進(jìn)行過程中所消耗的溶解氧。一般情況下它指的是在所采集水質(zhì)水樣*密封的容器瓶中，在20攝氏度的環(huán)境中暗處培養(yǎng)5天左右，分別分析培養(yǎng)前后水樣中溶解氧的質(zhì)量濃度所得出的參數(shù)之差，計算出每升樣品消耗的溶解氧量。通常我們以BOD5來表示。
BOD5的分析方法
①稀釋分析法
對于某些生活污水和工業(yè)廢水以及污染嚴(yán)重的地面水，因含較多的有機(jī)物，需要稀釋后再培養(yǎng)分析，以降低其濃度和保證有充足的溶解氧。
分析時取稀釋后的水質(zhì)水樣兩等份，一份分析其當(dāng)天的溶解氧值，另外一份在20攝氏度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5天后分析其溶解氧值。根據(jù)前后的兩個參數(shù)之差計算出BOD5的數(shù)值。BOD5的計算公式如下：
（D1-D2）-(B1-B2)f1/f2
式中 D1，D2指的是經(jīng)稀釋過后水樣在培養(yǎng)前、后的溶解氧質(zhì)量濃度。
B1，B2指的是純稀釋水在培養(yǎng)前、后的溶解氧質(zhì)量濃度。
f1，f2指的是培養(yǎng)瓶中稀釋水和水樣分別所占的比例。
對于溶解氧含量較高，有機(jī)物含量較少的清潔地面水，如果BOD5不大于6mg/L時可以不經(jīng)稀釋直接分析。對于BOD5值較大的水質(zhì)水樣需要稀釋倍數(shù)后，經(jīng)過5天的培養(yǎng)溶解氧大于2mg/L,且剩余溶解氧在1mg/L以上得要進(jìn)行確定。在水樣污染程度比較固定的情況下，例如工廠實驗室中的常規(guī)分析，一些熟練的水質(zhì)分析人員能夠憑借經(jīng)驗來確定稀釋倍數(shù)。在這樣的操作情況下，分析時需要取三個稀釋倍數(shù)水樣。根據(jù)對這三者水樣的最終分析結(jié)果作比較之后，取其中一個適宜的稀釋倍數(shù)進(jìn)行BOD5值進(jìn)行計算。
為了保證水樣稀釋后有足夠的溶解氧，稀釋過的水樣通常要通入空氣進(jìn)行曝氣，以使稀釋水中的溶解氧接近飽和。稀釋水中還應(yīng)該加入無機(jī)營養(yǎng)鹽和緩沖物質(zhì)，例如磷酸鹽、鈣、鎂、鐵鹽等，以保證微生物的生長需要。
對于不含或者少含微生物的工業(yè)廢水，例如酸性廢水、堿性廢水、高溫廢水和經(jīng)過處理的廢水，在進(jìn)行BOD5分析時需要引入能夠分解廢水中有機(jī)物的微生物。
②水質(zhì)分析儀分析法
稀釋分析法一直被認(rèn)為是BOD5的標(biāo)準(zhǔn)分析方法，但此類方法分析時最少需要5天，而對于一些水質(zhì)污染來說5天后的數(shù)據(jù)可能已經(jīng)失去了進(jìn)一步采取控制污染措施的意義。例如有一些工業(yè)廢水的波動范圍就很大，有時甚至相差幾倍。往往同一種水樣采用不同的稀釋倍數(shù)，所得的結(jié)果都不一樣。因此使用水質(zhì)分析儀就能克服這種由初始含氧量不同所造成的重復(fù)性誤差。
目前使用較多的是氣壓計庫侖式BOD分析儀。將經(jīng)過預(yù)處理的水樣裝在培養(yǎng)瓶中,利用電磁攪拌器進(jìn)行攪拌,在進(jìn)行生物氧化反應(yīng)時,水樣中的溶解氧被消耗,培養(yǎng)瓶上部空間中的氧氣溶解于水樣中。由于反應(yīng)而產(chǎn)生的CO2從水樣中逸出,進(jìn)入培養(yǎng)瓶空間。當(dāng)CO2被置于培養(yǎng)瓶中的CO2吸收劑蘇打石灰吸收時,瓶中氧分壓和總氣壓下降。該氣壓下降由電極式壓力計所檢出,并轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)放大器放大,繼電器閉合而帶動同步馬達(dá)工作。與此同時,電解裝置進(jìn)行CuSO4,溶液的恒電流電解,電解產(chǎn)生的氧氣不斷供給培養(yǎng)瓶,使培養(yǎng)瓶中的氣壓逐漸回升,當(dāng)培養(yǎng)瓶內(nèi)壓力恢復(fù)到原來狀態(tài)時,繼電器斷開并使電解與同步馬達(dá)停止工作。通過這樣反復(fù)過程使培養(yǎng)瓶上面空間始終保持在恒壓狀態(tài),以促進(jìn)微生物的活動和生化反應(yīng)正常進(jìn)行。在BOD分析時間內(nèi)由于電解產(chǎn)生的氧量就相當(dāng)于水樣的BOD值,根據(jù)庫侖定律,消耗的氧量與電解時所需的電量成正比關(guān)系,就可以求得電解產(chǎn)生的氧量。
在儀器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,有一個同步馬達(dá)隨電解發(fā)生而啟動,該馬達(dá)又通過與其連接的電位計將其工作情況轉(zhuǎn)換成電勢,該電勢與電解產(chǎn)生的氧量成正比。因此可以用毫伏計自動記錄BOD值隨時間變化的耗氧曲線。這種氣壓計庫侖式BOD分析儀不僅可分析五日生化需氧量BOD3,也可分析任何培養(yǎng)天數(shù)的BOD值。
稀釋分析法測BOD值需要制備幾個不同稀釋倍數(shù)的水樣,而儀器法只需一個水樣就能進(jìn)行分析。由于記錄儀在分析過程中作出了自動連續(xù)的記錄,因此得到的耗氧曲線能反映出水樣發(fā)生生化反應(yīng)的全過程。本分析方法所得的結(jié)果較稀釋分析法偏高,這種情況可能是由于連續(xù)攪拌與稀釋法不同所引起。