0.引言
生活污水與工業(yè)廢水中含有大量的各類有機物,這些有機物在水體中分解要消耗大量的溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質(zhì)惡化。BOD5測定方法作為一種傳統(tǒng)的監(jiān)測手段,一直得到人們的重視,多年來,從事環(huán)境監(jiān)測的工作人員一直在不斷的進行探索,尋找更佳更好的條件,更快更準確的反映廢水中有機物的含量的方法,隨著工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展,環(huán)境污染的壓力更加嚴重,為了更快地預測預報環(huán)境污染狀況,發(fā)展新的,有效的方法更為迫切。
本文就是從這個目的出發(fā),結(jié)合我從事多年環(huán)境監(jiān)測的工作經(jīng)驗,來對幾種BOD5方法的改進進行探討與學習。其中重要的改進方法是一日生化需氧量,稱BOD1。
(1)溶解氧(DO)溶解于水中的氧氣的含量。mg/L計,溶解氧與大氣壓強,溫度有關(guān)。
(2)生化需氧量(BOD)指有氧的條件,微生物分解廢水中有機物的生物化學過程所需溶解氧的量,該生化過程時間很長,目前國內(nèi)外規(guī)定于20培養(yǎng)五天,溶解氧的降低量,稱為五日生化需氧量(BOD5)以mg/L計,BOD可間接表示水中有機物的含量。
(3)化學需氧量(COD)是指在一定的條件下,用強氧化劑處理廢水樣時所消耗的氧化劑的量。mg/L計,通常用重鉻酸鉀法測定。
實驗部分:
1.儀器設(shè)備
(1)生化培養(yǎng)箱20±1℃。
(2)常規(guī)儀器。
溶解氧瓶(250毫升),250ml-300ml之間,帶有磨口玻璃塞并具有供水封用的鐘形口。
細口瓶,量筒1000-2000ml。
玻璃攪拌棒,(長度比所用的量筒高度長二十厘米,棒的一端固定一塊直徑小于量筒內(nèi)徑并有小孔的橡膠板)。
(3)虹吸管,供分取水樣和添加稀釋水。
2.試劑
(1)硫酸鹽緩沖液;硫酸鎂溶液;氯化鈣溶液;氯化鐵溶液;鹽酸溶液;氫氧化鈉溶液;亞硫酸鈉溶液;葡萄糖-谷氨酸標液;稀釋水。
(2)接種液。本溪市太子河含一定城市污水的河水。
BOD5指20±1℃培養(yǎng)5天,微生物分解有機物的生物化學過程中所需的溶解氧量,以此來測定有機物的含量,由于這個過程特別緩慢,有機物完全分解需要20天左右,稱為完全生化需氧量,為了更快地對環(huán)境污染做出應急反應,作者根據(jù)我的工作經(jīng)驗進行如下嘗試。
3.方法的改進及效果綜述
(1)一日生化需氧量(BOD5),BOD5測定的方法時間還是比較長,根據(jù)水中微生物對有機物的氧化分解速度,在中性條件下與溫度有關(guān),在0-40℃之間隨著溫度的增高而增大。我選擇37℃培養(yǎng)一天測量BOD,故BOD1。通過BOD5和BOD11之間的關(guān)系,來用BOD1表示BOD5。
(2)通過測量不同水樣的BOD1和BOD5,找出二者的關(guān)系。方法如下:
(3)培養(yǎng)前個水樣的溶解氧(DO)。
培養(yǎng)五天后(20℃)各水樣的溶解氧。
培養(yǎng)1天后(37℃)各水樣的溶解氧。
(4)BOD1和BOD5的計算。
1)不經(jīng)稀釋而直接培養(yǎng)的水樣。
BOD(mg/L)=D1-D2
式中D1——培養(yǎng)前溶解氧量(mg/L)
D2——培養(yǎng)后溶解氧(mg/L)
2)稀釋樣。
BOD(mg/L)=【(D1-D2)-(B1-B2)F1】/F2
式中B1——稀釋水(接種稀釋水)在培養(yǎng)前的DO
B2——稀釋水(接種稀釋水)在培養(yǎng)后的DO
F1——接種稀釋水在培養(yǎng)液中所占的比例
F2——水樣稀釋水在培養(yǎng)液中所占的比例
F1,F(xiàn)2的計算:例如培養(yǎng)液的稀釋比為3%,即三份水樣,97份稀水,則F1=0.97,F(xiàn)2=0.03。
由此可以計算:
其中系列2為BOD1系列3為BOD5。
由此曲線可以看出,在不同的培養(yǎng)條件下,得到的實驗結(jié)果BOD1和BOD5的數(shù)值是近似的,也是十分接近的,完全可以用BOD1來比照BOD5,節(jié)省了時間,對環(huán)境污染的預測贏得寶貴的時間。實驗證明,在緊急的情況下完全可以用BOD1來代替BOD5。
4.效果綜述及其它方法的探討
由上述實驗可知,當BOD1大于3.17時,BOD1和BOD5不符合上面的關(guān)系式,所測的數(shù)據(jù)想融入BOD1大于3.17以后的關(guān)系式有困難,但還是有一定的關(guān)系,這也需要同行的指點,我們共同學習。
我們可以做出這樣的結(jié)論:用BOD1代替BOD5是可行的,也是可靠的,適用于應急環(huán)境監(jiān)測,特別對于區(qū)別一級水、二級水完全是可行的。
缺陷:由于實驗時的溫度是37℃,高于一般大氣溫度,水中的溶解氧降低,所以會是BOD數(shù)值下降。由于我們實驗室的條件限制,我們不能用加壓的方法來平衡因溫度高而造成的氧虧,希望有條件的同行如果有興趣作此實驗,我們也可以互相探討更好的方法。
作者做此實驗時也受到了季節(jié)的影響。
其他方法的探討。
相關(guān)法:(1)是一種短期預測的方法,這是一種粗略預測BOD5時應用的一種方法,它以COD、TOC、TOD、等預測估計BOD5。
(2)穩(wěn)定法:是另一種短期測定方法,其原理是一耗氧量(CODcr)表示,經(jīng)活性污泥處理而分解的總有機物量,同時要求得和BOD相關(guān),屬于微生物大量培養(yǎng)法的一種,這種方法重現(xiàn)性號,但必須備微生物。