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BOD測定儀的工作原理及實驗方法

發(fā)布時間:2023-08-12 17:18:38   訪客:169

生物化學(xué)需氧量BOD5是水質(zhì)評價的必測項目,是衡量有機(jī)物對水質(zhì)污染的重要質(zhì)量指標(biāo)。傳統(tǒng)BOD5的測定方法采用化學(xué)稀釋法。該方法操作繁瑣,對分析人員的實驗技能要求較高,實驗數(shù)據(jù)的離散性較大,往往造成無法得出準(zhǔn)確的實驗結(jié)果。

BOD測定儀利用空氣壓差法進(jìn)行生化需氧量測定的一種新型儀器,其操作簡單,能提供與化學(xué)稀釋法可比的準(zhǔn)確測量結(jié)果,讀數(shù)直觀,使用和維護(hù)方便。BOD測定儀廣泛應(yīng)用于環(huán)保監(jiān)測、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、教學(xué)科研等部門對水質(zhì)的監(jiān)測,是廣大分析工作者的有力工具。

工作原理

生化需氧量(BOD5)定義為水中需氧微生物消耗溶解氧的量,當(dāng)樣品放在培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)溫度為20℃培養(yǎng)五天時,測定所消耗溶解氧的含量來確定水樣的BOD5值。

將預(yù)先選好量程并按量程范圍量好體積的水樣倒入培養(yǎng)瓶中,在主機(jī)攪拌器上連續(xù)攪拌。并將主機(jī)和培養(yǎng)瓶放入培養(yǎng)箱中。調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱內(nèi)溫度為20℃±1℃,待樣品恒溫后進(jìn)行五日培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶中的水樣在連續(xù)攪拌的情況下保證了足夠的溶解氧供微生物進(jìn)行生化反應(yīng)。水樣中的有機(jī)物經(jīng)過生物氧化作用,轉(zhuǎn)變成氮、碳和硫的氧化物。在這一過程中,從水樣中溢出的氣體二氧化碳被氫氧化鈉(或氫氧化鉀)吸收。此時,培養(yǎng)瓶中空氣壓力減少量,相當(dāng)于微生物所消耗的溶解氧含量,即水樣BOD5值與瓶中空氣壓力減少的程度成正比,所以BOD5的值可以由空氣壓力減少值來測定,增加或減少所取樣品的量可以增加或降低壓力減少值。這樣操作者就能準(zhǔn)確測量很寬范圍的BOD5值。培養(yǎng)瓶中空氣壓力的變化是通過壓力計中汞柱高度的變化來進(jìn)行檢測的,通過簡單的計算即能讀出水樣的BOD5值。

部分試驗方法

實際樣品BOD5的測量

1、接通培養(yǎng)箱電源,將培養(yǎng)箱上溫度設(shè)置顯示溫度為20℃,保持溫度為20℃。把主機(jī)放在培養(yǎng)箱上,將BOD主機(jī)電源線的一端插入儀器后部插座上,另一端插入培養(yǎng)箱內(nèi)對應(yīng)插座上,打開儀器電源開關(guān),儀器前側(cè)電源指示燈亮,6只攪拌器正常攪拌。

2、預(yù)先估計被測樣品的BOD5值范圍,選擇接近的量程。如無法估計,有條件的亦可先測定該樣品的COD值,然后根據(jù)該樣品COD值來確定該樣品的BOD5值,(通常樣品BOD5值為該樣品COD值的0.6倍)。對BOD5值在1000mg/L以下,含有足夠的需氧微生物的樣品,不需接種,可以直接根據(jù)選定的測量范圍,從取水樣量表中查得取樣量。根據(jù)所測樣品數(shù)量的多少(最多可同時測定6個樣品)來確定用幾個培養(yǎng)瓶測定其中一個樣品。如果只有兩個水樣,可選擇2~4個培養(yǎng)瓶測定其中一個水樣,預(yù)先估計該水樣的BOD5值的范圍,確定每個培養(yǎng)瓶的取樣量,從而確定幾個培養(yǎng)瓶所需的總?cè)恿俊⒃撍畼由锨逡旱谷霟?000mL或2000mL)中,每升水樣加入四種無機(jī)鹽溶液各1mL,如水樣較復(fù)雜(如工業(yè)廢水),建議對水樣接種。在燒杯放入一攪拌子,將燒杯放入培養(yǎng)箱內(nèi)主機(jī)上恒溫攪拌2~3小時。一般情況下調(diào)節(jié)該水樣的pH值,至6.7~7.5之間( 比較適合的點為pH7.2)。如超出這一范圍,可用適當(dāng)濃度的氫氧化鈉或硫酸溶液中和。然后用量筒按表1所選量程取樣量量取水樣體積倒入培養(yǎng)瓶中。同理,可測定另幾個水樣。

注:

1、由于不同儀器所配培養(yǎng)瓶規(guī)格不一樣,所以取水樣量在出廠前由生產(chǎn)廠家填寫。

2、若需接種、稀釋,則應(yīng)接種稀釋后按上表取樣。

3、每只培養(yǎng)瓶中放入1只攪拌子,培養(yǎng)瓶放在主機(jī)相應(yīng)位置上,對試驗水樣進(jìn)行攪拌,直至水樣溫度在20℃±1℃范圍內(nèi)(約需1~2小時)。

4、取6只清洗干凈并干燥的密封杯,杯中放入占總高度約1/4的固體NaOH或KOH顆粒(5~6粒),將密封杯與瓶口及連接頭接觸的兩個面涂抹上薄薄的凡士林,然后置于每個瓶口。如密封性好也可不涂。將培養(yǎng)瓶放置在主機(jī)對應(yīng)位置上,使溶液開始攪拌,輕輕擰上水柱蓋和培養(yǎng)瓶蓋。

5、穩(wěn)定30min~60min,同時擰緊培養(yǎng)瓶蓋和水柱蓋,接著松開固定壓力計刻度尺的旋鈕,并調(diào)節(jié)刻度尺,使0刻度正好與汞柱的頂端水平重合,然后重新擰緊旋鈕。然后將儀器和培養(yǎng)瓶一并放入已經(jīng)恒溫好的生化培養(yǎng)箱內(nèi),關(guān)上培養(yǎng)箱門,繼續(xù)攪拌30min后,迅速打開培養(yǎng)箱門,并擰松培養(yǎng)瓶蓋,關(guān)上箱門,5min后再迅速擰緊培養(yǎng)瓶蓋,再次調(diào)節(jié)刻度尺的零點,并關(guān)緊培養(yǎng)箱門,開始計時。

6、如果不能調(diào)節(jié)到0刻度,再次松開培養(yǎng)瓶蓋和水柱蓋,并重新調(diào)整刻度尺的位置。如果仍不能調(diào)節(jié)到0刻度,可用吸耳球在培養(yǎng)瓶接頭塑料管入口處反復(fù)小心抽吸,直至汞柱中沒有氣隙,刻度尺調(diào)節(jié)到0刻度。然后擰緊培養(yǎng)瓶蓋和水柱蓋。

7、在坐標(biāo)圖紙上畫出各個樣品BOD5—t曲線,從曲線上,可判定測量開始后120小時內(nèi)任一時間樣品BOD5的數(shù)值。


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