張維娜

摘 要：五日生化需氧量測(cè)定是進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)和采取污水處理的一種重要工作，但是在實(shí)際測(cè)定中，影響測(cè)定結(jié)果精確性的因素有多種，例如環(huán)境溫度、水樣pH值以及稀釋倍數(shù)等。文章首先介紹了地表水、工業(yè)廢水的樣品稀釋倍數(shù)確定方法，隨后通過(guò)試驗(yàn)，介紹了一種利用公式進(jìn)行稀釋倍數(shù)計(jì)算的方法，并分別從前期準(zhǔn)備、試驗(yàn)步驟、測(cè)定結(jié)果等，對(duì)這種稀釋倍數(shù)確定方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述。

關(guān)鍵詞：五日生化需氧量測(cè)定；稀釋倍數(shù)；地表水；耗氧值

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）21-0124-02

Abstract： The determination of five-day biochemical oxygen demand is an important work for water quality detection and sewage treatment， but in the actual determination， there are many factors that affect the accuracy of the determination results， such as environmental temperature， pH value of water sample， dilution multiple and so on. This paper first introduces the method of determining the sample dilution multiple of surface water and industrial wastewater， and then through the experiment， introduces a method of calculating the dilution multiple by using the formula， and from the preliminary preparation， test steps， determination results and so on， the paper gives a brief overview of the method for determining the dilution multiple.

Keywords： determination of five-day biochemical oxygen demand； dilution multiple； surface water； oxygen consumption value

引言

現(xiàn)階段五日生化需氧量測(cè)定方法中，根據(jù)操作方法的不同，可以分為稀釋接種法、無(wú)汞壓力法、微生物傳感器法等幾種。其中，稀釋接種法因?yàn)榫哂胁僮飨鄬?duì)簡(jiǎn)便、測(cè)定結(jié)果精確度高等優(yōu)勢(shì)，成為一種應(yīng)用最廣的方法。在運(yùn)用稀釋接種法進(jìn)行五日生化需氧量測(cè)定時(shí)，稀釋倍數(shù)的確定是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)。而試驗(yàn)中常常根據(jù)待測(cè)樣品的化學(xué)需氧量推導(dǎo)出稀釋倍數(shù)。因此，通過(guò)多次試驗(yàn)測(cè)定兩者之間的關(guān)系，通過(guò)取平均值的方法近似的得出稀釋倍數(shù)，為五日生化需氧量測(cè)定工作開展提供了數(shù)據(jù)支持。

1 不同類型水樣稀釋倍數(shù)的確定

對(duì)于不同水樣的五日生化需氧量測(cè)定，雖然操作步驟并不復(fù)雜，但是要想獲得高精度的測(cè)定結(jié)果，需要對(duì)試驗(yàn)環(huán)境、各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格要求。以稀釋倍數(shù)為例，根據(jù)樣品選取位置的不同，對(duì)地表水、輕度污染的工業(yè)廢水等，由于樣品中有機(jī)物、微生物含量相差較大，因此具體試驗(yàn)中需要確定的稀釋倍數(shù)也有很大差異。

1.1 地表水稀釋倍數(shù)的確定

首先觀察地表水樣品的物理特征，如果樣品清澈或輕微渾濁，但是無(wú)異味，則先測(cè)定待測(cè)樣品的溶解氧含量。通常來(lái)說(shuō)，如果溶解氧含量的范圍處于6.2mg/L-9.8mg/L之間，則符合稀釋標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》中的相關(guān)要求，對(duì)于符合上述條件的地表水待測(cè)樣品，稀釋倍數(shù)分別可以選擇1倍、1.5倍和1.8倍。

如果觀察地表水樣品發(fā)現(xiàn)有明顯的懸浮顆粒，且顏色偏黃，但是無(wú)異味，還是按照程序測(cè)定待測(cè)樣品的溶解氧含量。對(duì)于此類待測(cè)樣品，如果溶解氧含量的范圍處于3.5mg/L-5.5mg/L之間，則符合稀釋標(biāo)準(zhǔn)。按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》中的要求，可供選擇的稀釋倍數(shù)分別有1倍、2倍、3倍。

如果地表水樣品有明顯的沉淀、渾濁現(xiàn)象，聞到刺鼻的腥臭味，且溶解氧含量在3.5mg/L以下，則判定該水質(zhì)受到嚴(yán)重污染，為了保證五日生化需氧量測(cè)定結(jié)果精度，需要將稀釋倍數(shù)擴(kuò)大到5倍、20倍、50倍等多個(gè)檔次。直到稀釋后待測(cè)樣品不存在明顯渾濁且聞不到刺激氣味為止。

1.2 工業(yè)廢水稀釋倍數(shù)的確定

通過(guò)觀察如果發(fā)現(xiàn)工業(yè)廢水樣品為透明狀，且無(wú)異常氣味，測(cè)定溶解氧含量，一般將溶解氧含量控制在5.5mg/L-10.3mg/L之間為宜。依據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8979-2017）》中的規(guī)定，樣品可選擇的稀釋倍數(shù)分別有1倍、2倍、5倍和10倍四個(gè)檔次。

如果待測(cè)樣品出現(xiàn)特殊顏色，但是無(wú)渾濁、有刺激氣味，測(cè)定溶解氧含量，在5.5mg/L以下，則需要先向待測(cè)樣品中充入氧氣。根據(jù)樣品的量，按照每升樣品沖入250g氧氣進(jìn)行處理。處理完畢后，按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）》進(jìn)行稀釋，稀釋倍數(shù)分別有5倍、20倍、50倍、100倍四種選擇。

2 一種簡(jiǎn)便可行的稀釋倍數(shù)計(jì)算方法

2.1 測(cè)定原理

首先將待測(cè)樣品裝入到廣口瓶中，進(jìn)行一次溶解氧濃度測(cè)定。完成操作后蓋好瓶蓋，保證密封效果。將待測(cè)樣品放置于恒溫箱中，將溫度調(diào)節(jié)為25℃進(jìn)行培養(yǎng)，持續(xù)5d。培養(yǎng)結(jié)束后第二次測(cè)定溶解氧濃度，將兩次結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，其差值即為培養(yǎng)過(guò)程中每升水消耗掉的質(zhì)量，即BOD5值。由于多數(shù)水樣中含有較多的需氧物質(zhì)，其需氧量往往超過(guò)水中可利用的溶解氧量，因此在培養(yǎng)前需對(duì)水樣進(jìn)行稀釋，使培養(yǎng)后剩余的溶解氧符合規(guī)定。由于BOD5試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，一旦出現(xiàn)此類情況，就無(wú)法以原樣補(bǔ)測(cè)，因此稀釋操作是BOD5實(shí)驗(yàn)的重要步驟。

2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

在進(jìn)行待測(cè)樣品的稀釋操作時(shí)，需要提前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾項(xiàng)：其一，選擇儀器并進(jìn)行儀器檢查。所用儀器主要是溶解氧儀，型號(hào)為MIK-2900，進(jìn)行儀器校準(zhǔn)和檢測(cè)。另外做好待測(cè)樣品的保存，盛放水樣的廣口瓶必須提前進(jìn)行消毒處理，并放置于室溫環(huán)境下，蓋好瓶蓋，待開始試驗(yàn)時(shí)將廣口瓶中的樣品轉(zhuǎn)移到干凈的燒杯中。

2.3 試驗(yàn)方法

使用膠頭滴管將廣口瓶中的樣品轉(zhuǎn)移到燒杯中，要注意將膠頭滴管的開口貼近燒杯的側(cè)壁，緩緩加入。然后再將稀釋水用量筒量取一定量，將燒杯傾斜至30°，量筒開口對(duì)準(zhǔn)燒杯邊緣，沿著燒杯側(cè)壁緩緩流入。倒入稀釋水時(shí)要注意控制速度，一方面是避免稀釋水迸濺在燒杯側(cè)壁上，影響測(cè)定結(jié)果精度；另一方面也可以防止引流速度過(guò)快產(chǎn)生氣泡，影響溶解氧含量。完成上述操作后，將燒杯用玻璃罩蓋住，在室溫環(huán)境下培養(yǎng)5d。培養(yǎng)結(jié)束后，測(cè)定各組樣品的溶解氧含量值。溶解氧含量在3mg/L以上，且培養(yǎng)過(guò)程中實(shí)際消耗溶解氧超過(guò)5mg/L的，其稀釋倍數(shù)可以作為參考。

使用下列公式計(jì)算五日生化需氧量：

BOD5=[（C1-C2）-（Vt-Ve）（C3-C4）/Vt]Vt/Ve

上式中：C1是待測(cè)樣品的初始溶解氧濃度，C2是經(jīng)過(guò)5d培養(yǎng)后水樣溶解氧濃度，C3是待測(cè)樣品空白溶液的溶解氧濃度，C4是經(jīng)過(guò)5d培養(yǎng)后空白溶液的溶解氧濃度，Ve是制備樣品用掉的體積，Vt是待測(cè)水樣的總體積。

2.4 試驗(yàn)結(jié)果

（1）五日生化需氧量的化學(xué)需氧量的測(cè)定

選用3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定其化學(xué)需氧量值，列出表1。

結(jié)合上表計(jì)算結(jié)果，可以得知BOD5/化學(xué)需氧量的值為0.468。

（2）實(shí)際污水的測(cè)定

受污染的水域，因其污染來(lái)源的多樣性、污水成分的復(fù)雜性，給五日生化需氧量測(cè)定試驗(yàn)開展增加了難度，其中稀釋倍數(shù)的確定也是一個(gè)難點(diǎn)。為了讓結(jié)果盡可能的符合標(biāo)準(zhǔn)，減小誤差影響，分別從多處受到污染的水域中進(jìn)行污水取樣，并在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下分別對(duì)其五日生化需氧量和化學(xué)需氧量的值進(jìn)行了測(cè)定，具體結(jié)果如表2所示。

2.5 試驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)測(cè)定結(jié)果，試樣5日稀釋接種后，耗氧值在4mg/L左右。將這一數(shù)值帶入（C1-C2）-（Vt-Ve）（C3-C4）/Vt=3.7。同時(shí)，BOD5=4Vt/Ve；已知BOD5=0.468倍的化學(xué)需氧量。所以最終的五日生化需氧量可以簡(jiǎn)化為Vt/Ve=0.117倍的化學(xué)需氧量?；瘜W(xué)需氧量值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)較快測(cè)得，這樣就可以通過(guò)化學(xué)需氧量的數(shù)值較快地判定水樣的BOD5值，也可以準(zhǔn)確地確定BOD5稀釋時(shí)水樣的取樣量。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出樣品所消耗的溶解氧在4mg/L左右所測(cè)定的BOD5基本接近于真值。利用BOD5=0.468化學(xué)需氧量的關(guān)系可以較快速和準(zhǔn)確的確定BOD5稀釋倍數(shù)，減少了實(shí)驗(yàn)的盲目性。

3 結(jié)束語(yǔ)

在運(yùn)用接種稀釋法進(jìn)行五日生化需氧量測(cè)定時(shí)，如何確定待測(cè)樣品的稀釋倍數(shù)是決定最終測(cè)定結(jié)果的一個(gè)重要因素。本文提供的一種基于試驗(yàn)測(cè)量與簡(jiǎn)化公式計(jì)算的稀釋倍數(shù)確定方法，能夠較為精確的確定不同水樣的稀釋倍數(shù)，具有較強(qiáng)的適用性。在稀釋倍數(shù)確定時(shí)，也要注意做好試驗(yàn)準(zhǔn)備，在具體試驗(yàn)過(guò)程中還要注意做好五日生化需氧量與化學(xué)需氧量的記錄和計(jì)算，提高稀釋倍數(shù)的精確性，為水質(zhì)監(jiān)測(cè)和下一步污水治理提供必要的數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李珊.稀釋接種法、微生物傳感器快速測(cè)定法和壓差法測(cè)定生化需氧量的方法比對(duì)[J].低碳世界，2018，179（5）：32-33.

[2]李曉曼，舒麗，李敏，等.稀釋與接種法在分析BOD5過(guò)程中系列問(wèn)題探討[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊，2018，37，180（S1）：170-174.

[3]徐曉玲，王漪.污水中五日生化需氧量（BOD5）測(cè)定方法探討[J].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2018，520（8）：218-219.

[4]張志明.淺談水質(zhì)五日生化需氧量測(cè)定及在實(shí)際應(yīng)用中的幾點(diǎn)體會(huì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（19）：14-15.

[5]楊立武.BOD5測(cè)定常見影響因素及其技巧的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（30）：162.