BOD5是一種用微生物代謝作用所消耗的溶解氧量來間接表示水體被有機(jī)物污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。微生物對(duì)有機(jī)物的降解與溫度有關(guān),一般最適宜的溫度是15~30℃,所以在測(cè)定生化需氧量時(shí)一般以20℃作為測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。20℃時(shí)在BOD的測(cè)定條件(氧充足、不攪動(dòng))下,一般有機(jī)物20天才能夠基本完成在第一階段的氧化分解過程(完成過程的99%)。就是說,測(cè)定第一階段的生化需氧量,需要20天,這在實(shí)際工作中是難以做到的。為此又規(guī)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,一般以5日作為測(cè)定BOD的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,因而稱之為五日生化需氧量,以BOD5表示之。BOD5約為BOD20的70%左右。
數(shù)字式BOD5測(cè)定儀利用空氣壓差法的原理進(jìn)行生化需氧量測(cè)定的一種儀器(無汞),利用空氣壓力傳感器顯示壓差來測(cè)定BOD值,可廣泛應(yīng)用于環(huán)保監(jiān)測(cè)、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、教學(xué)科研等部門對(duì)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)。
將儀器放入培養(yǎng)箱內(nèi),并按預(yù)先選擇的量程范圍,量好一定體積的水樣倒入培養(yǎng)瓶中,并將培養(yǎng)瓶放在培養(yǎng)箱內(nèi)儀器上連續(xù)攪拌。培養(yǎng)箱內(nèi)溫度控制在20℃±1℃,水樣恒溫后進(jìn)行五日培養(yǎng)。培養(yǎng)瓶中必須保證足夠的溶解氧。樣品中的有機(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,從水樣中跑出來的氣體二氧化碳被氫氧化鈉(或氫氧化鉀)吸收。因此,瓶中空氣壓力減少量,相當(dāng)于微生物所消耗的溶解氧量,這樣,樣品BOD值與瓶中空氣壓力減少的程度成正比,通過測(cè)量空氣壓力的變化可以得到BOD值。增加或減少所取樣品的量可以增加或降低壓力減少值。這樣操作者無須繁雜的稀釋步驟就能準(zhǔn)確測(cè)量很寬范圍的BOD值。培養(yǎng)瓶中空氣壓力的變化是通過半導(dǎo)體壓力傳感器來進(jìn)行檢測(cè)的,經(jīng)過電子電路的處理,最后由數(shù)碼顯示出被測(cè)樣品的BOD值。
稀釋水的質(zhì)量對(duì)BOD5的測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性意義重大,因此要求稀釋水空白5日耗氧必須小于0.2mg/L,最好能控制在0.1mg/L以下,接種稀釋水5日耗氧應(yīng)在0.3~1.0mg/L之間。
對(duì)有硝化效果的污水處理系統(tǒng)的出水進(jìn)行BOD5測(cè)量時(shí),由于其中含有許多硝化細(xì)菌,測(cè)定成果中就包含了氨氮等含氮物質(zhì)的需氧量。
一般BOD5(五日生化需氧量)常用的是稀釋法,選擇原樣品或經(jīng)適當(dāng)稀釋的樣品進(jìn)行測(cè)定,然后用適當(dāng)?shù)谋稊?shù)進(jìn)行稀釋,使培養(yǎng)瓶中有足夠的溶解氧以滿足五日生化的需氧要求。將滿足上述條件的樣品分成兩份,一份測(cè)定當(dāng)天的溶解氧質(zhì)量濃度,另一份放入20攝氏度的培養(yǎng)箱內(nèi),培養(yǎng)5天后再檢測(cè)溶解氧的質(zhì)量濃度,這兩種樣品的差就是五日生化需氧量,即BOD5。
BOD是水體中的好氧微生物在一定溫度下將水中有機(jī)物分解成無機(jī)質(zhì),這一特定時(shí)間內(nèi)的氧化過程中所需要的溶解氧量,是表示水中有機(jī)物等需氧污染物質(zhì)含量的一個(gè)綜合指標(biāo)。但是污水中各種有機(jī)物得到完會(huì)氧化分解的時(shí)間,總共約需一百天,為了縮短檢測(cè)時(shí)間,一般生化需氧量以被檢驗(yàn)的水樣在20℃下,五天內(nèi)的耗氧量為代表,稱其為五日生化需氧量,簡(jiǎn)稱BOD5,對(duì)生活污水來說,它約等于完全氧化分解耗氧量的70%。
無論使用哪中方法,在將水樣引入培養(yǎng)瓶時(shí),動(dòng)作必須要輕緩,避免發(fā)生氣泡,以防空氣溶入水中或水中氧氣溢出。同時(shí)要保證在蓋緊瓶蓋時(shí)一定要細(xì)心,避免瓶?jī)?nèi)留有氣泡而影響測(cè)定結(jié)果。培養(yǎng)瓶在培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)時(shí),每天都要檢查其水封情況,及時(shí)填水,以防止封口水份蒸干而使瓶?jī)?nèi)進(jìn)入空氣。此外,5d前后使用的兩個(gè)培養(yǎng)瓶的體積必須相同,以減小誤差。
水質(zhì)BOD是指在有氧的條件下,水中微生物分解有機(jī)物的生物化學(xué)過程中所需溶解氧的質(zhì)量濃度。為了使水質(zhì)BOD檢測(cè)數(shù)值有可比性,一般規(guī)定一個(gè)時(shí)間周期,并測(cè)定水中溶解氧消耗情況,一般采用五天時(shí)間,稱為五日生化需氧量,記做BOD5。水質(zhì)BOD是一種環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo),用于監(jiān)測(cè)水中有機(jī)物污染情況,有機(jī)物都可以被微生物分解,此過程中需要消耗氧,如果水中溶解氧不足以供給微生物的需要,水體就處理污染狀態(tài)。
生活污水與工業(yè)廢水含有大量有機(jī)物,這些有機(jī)物在水體中分解時(shí)要消耗大量溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質(zhì)惡化。生化需氧量是屬于利用水中有機(jī)物在一定條件下所消耗的氧,用來表示水體中有機(jī)物的含量的一個(gè)重要指標(biāo)。
水作為一種資源,根據(jù)其用途,不僅有量的要求,還必須有質(zhì)的要求,人類在生產(chǎn)與生活活動(dòng)中,將大量的工業(yè)廢水、生活污水及其他廢棄物排入水體,造成地表水和地下水等水源的污染,引起水質(zhì)惡化,從而影響人體健康。所以,人們?cè)谒h(huán)境方面所面臨的問題是必須充分合理地保護(hù)、使用和改善水資源,使其不受或少受污染。水質(zhì)監(jiān)測(cè)正是以此為目的,以海洋、江、河、湖泊、水庫(kù)、地下水等水體和工業(yè)廢水、生活污水的排放口為對(duì)象而進(jìn)行監(jiān)督、檢測(cè),以檢查水的質(zhì)量是否符合國(guó)家規(guī)定的有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及排放標(biāo)準(zhǔn)要求,為控制水污染、保護(hù)水資源提供依據(jù)。
化學(xué)需氧量(COD)是指廢水中氧化物質(zhì)被化學(xué)氧化劑氧化時(shí)所需的氧量,以氧毫克/升為單位。這是目前測(cè)定廢水中有機(jī)物含量最普遍的手段。COD分析中常用的氧化劑有高錳酸鉀(錳法comn)和重鉻酸鉀(鉻法CODcr),現(xiàn)在常用重鉻酸鉀法。廢水在強(qiáng)酸加熱沸騰回流的條件下氧化有機(jī)物,以硫酸銀為催化劑時(shí),大部分有機(jī)物的氧化率可提高到85-95%。廢水中含有高濃度氯離子時(shí),應(yīng)該用硫酸汞切斷氯離子,減少COD的測(cè)定干擾。
生活污水與工業(yè)廢水中含有大量各類有機(jī)物。當(dāng)其污染水域后,這些有機(jī)物在水體中分解時(shí)要消耗大量溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質(zhì)惡化。水體因缺氧造成魚類及其他水生生物的死亡。水體中所含的有機(jī)物成分復(fù)雜,難以一一測(cè)定其成分。人們常常利用水中有機(jī)物在一定條件下所消耗的氧,來間接表示水體中有機(jī)物的含量,生化需氧量即屬于這類的一個(gè)重要指標(biāo)。