□趙飛燕 □苗利芳(安陽水文水資源勘測局)
220B型BOD快速測定儀在實踐中的應(yīng)用
□趙飛燕 □苗利芳(安陽水文水資源勘測局)
BO D快速測定儀采用微生物電極法,能快速測定水樣的BO D值,操作簡便、測量準(zhǔn)確,但由于微生物膜的特性,如操作不當(dāng),會導(dǎo)致測量結(jié)果的重現(xiàn)性差,從而影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。文章通過列舉實際工作中遇到的問題及解決方案并進行分析,以期待能提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
BO D;快速測定;考核
五日生化需氧量的考核一般都采用稀釋接種法進行測定,時間較長,并且接種液的選擇會直接影響考核結(jié)果。BOD快速測定儀采用微生物電極法,能快速測定水樣的BOD值,操作簡便、測量準(zhǔn)確。檢測一個樣品的周期約33 min,廣泛適用于各類地表水、生活污水和不含對微生物有明顯毒害作用的工業(yè)廢水中BOD的測定。文章就220B型BOD快速測定儀在生化需氧量考核過程中的一些經(jīng)驗進行探討。
1.1 微生物膜的活化與安裝
1.1.1 活化
微生物膜活化的好壞直接關(guān)系到測量結(jié)果的準(zhǔn)確與否。微生物膜應(yīng)在室溫下干燥保存,使用前從密封的盒子里取出微生物膜,檢查無破損后,放入濃度為0.05×10-1mol/l的磷酸鹽緩沖溶液中,在33.0℃恒溫箱里活化,一般需要7-15 d,每天更換浸泡微生物膜的磷酸鹽緩沖溶液有助于膜的活化。
1.1.2 安裝
洗干凈雙手后,將電極下方的流通池和菌膜扣碗取下來,并用蒸餾水沖洗干凈。將活化好后的微生物膜取出,凹面朝上且微生物膜的圓心對準(zhǔn)電極的中心裝入電極,一定要使膜和電極貼緊,否則會導(dǎo)致讀數(shù)持續(xù)不穩(wěn)定。將菌膜扣碗上的缺口對準(zhǔn)電極上的黑點套好,裝上流通池,然后開機運行。在“清洗”狀態(tài)下,持續(xù)122 d活化,以使輸出穩(wěn)定,I0值達到6.0以上較好。用 25.00 mg/l的葡萄糖、谷氨酸溶液進行測定,以確定微生物膜輸出電位是否穩(wěn)定。
1.2 管路的安裝
取出所有管路后,按照編號逐段進行安裝,在安裝的過程中注意不要使管路彎折、污損。在與電極相連時,應(yīng)為“下進上出”:進液管插入電極下端靠下的接口,出液管插入電極下端靠上的接口,不能接反,否則會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值。管路更換好后,一定要檢查管路有無彎折,卡口處有無卡緊。如果裝好后開機沒有液體流動,可分段檢查管路,以排除問題。建議將10號管路上的標(biāo)簽撕掉,以避免被彈簧處阻擋,致使管路被卡住,進樣針不能插入杯底,進樣量達不到要求,致使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。黑色進樣針上端的塑料圈要固定好,否則會影響進樣針進樣時插入的深度,從而影響進樣量。在測量過程中也要經(jīng)常檢查管路,注意液體流動是否順暢,接口處是否有脫落。如發(fā)現(xiàn)問題,及時解決,避免儀器空轉(zhuǎn)。
1.3 氣量、液量檢查
裝好管路開機后應(yīng)進行氣量和液量的檢查,液量: 4.50 ml/min,氣量:11.11 ml/s。液量可通過調(diào)節(jié)蠕動泵速度來控。氣量可通過“排水取氣法”來檢查:取一個500 ml的容量瓶裝自來水至刻度線,將排液管(9號管)插入容量瓶口,倒轉(zhuǎn)容量瓶放入裝有水的盆中,使水面淹沒容量瓶口,開始計時。通過調(diào)節(jié)氣泵右端的旋鈕來調(diào)整進氣量。如果調(diào)節(jié)氣泵流量最大仍不能滿足氣量要求時,請擰下氣泵固定卡子,將泵底的空氣過濾器取出,用水清洗,晾干后重新安裝使用。
1.4 磷酸鹽緩沖溶液
磷酸鹽緩沖溶液配制:稱取磷酸二氫鉀(KH2PO4)68 g和磷酸氫二鈉(Na2HPO4·12H2O)179 g溶于1000 ml蒸餾水中,其濃度為0.5 mol/l,pH為7.0,用于標(biāo)準(zhǔn)樣品及被測樣品的稀釋,并保證稀釋后的樣品含有0.05×10-1mol/l的磷酸鹽成分。
由于氧電極的輸出電流與溶解氧的含量成正比,當(dāng)不含任何有機物的液體(緩沖溶液)通過流通池時,微生物的同化作用很小,因而流經(jīng)微生物膜的溶解氧幾乎沒有,即條件1。當(dāng)含有有機物的溶液通過流通池時,微生物的同化作用變得異?;钴S,消耗更多的溶解氧,于是導(dǎo)致流經(jīng)微生物膜的溶解氧量減少,即條件2。這種溶解氧含量的變化,直接使氧電極的輸出發(fā)生變化,也就證明輸出電流變化值與樣品有機物的含量成正比關(guān)系,就此計算出BOD值,所以必須確保所有流經(jīng)儀器的液體內(nèi)都含有0.05×10-1mol/l的磷酸鹽溶液。
1.5 清洗液
清洗液由磷酸鹽緩沖溶液稀釋而來,濃度為0.05×10-1mol/l。每次使用時都要檢查清洗液的量,如果儀器處于“清洗”狀態(tài),按照每分鐘消耗4.50 ml計算,每24 h大約消耗6.50 l清洗液;如果處于“檢測”狀態(tài),則消耗量要小于“清洗”狀態(tài),因為每個樣品有8 min的“檢測”時間,此時不消耗清洗液。應(yīng)估算好用量,勿使儀器因缺少清洗液而空轉(zhuǎn)。
1.6 進樣器
進樣器開機后不可用手轉(zhuǎn)動,如需更換管路必須關(guān)機。在檢測過程中要避免碰撞進樣器,取放樣品杯,動作要輕。
2.1 計時問題
儀器長時間運行,可能會出現(xiàn)計時不準(zhǔn)的問題,重新聯(lián)機即可。退出程序,按下快速測定儀上的“復(fù)位”鍵,聽到響聲后,再次雙擊啟動BOD程序,重新設(shè)置參數(shù)即可。
2.2 電極液和透氧膜的更換
正常情況下電極保護液每半年加一次,將配好的電極保護液用注射器從電極上的小孔里注入,注入時注意不能帶入氣泡。如果電極漏液,說明透氧膜破了,應(yīng)該更換新的透氧膜。正常情況下透氧膜1 a-1.5 a一更換。更換透氧膜后,必須重新添加電極保護液。開始先加入少量的電極保護液,從電極下面看如有氣泡,應(yīng)輕拍電極,排出氣泡,然后繼續(xù)加液。如從孔中有保護液流出,說明電極保護液已加滿。每次更換微生物膜時必須保持電極豎直,否則會導(dǎo)致電極保護液流出,電極里面產(chǎn)生氣泡。
在配制考核樣品時,一定要準(zhǔn)確。一般考核樣品濃度都較高,超出了儀器的測量范圍,所以都需要二次稀釋。此儀器線性范圍是2.00~50.00 mg/l,建議將考核樣品稀釋至25.00 mg/l以下以獲得最佳線性范圍。越接近標(biāo)準(zhǔn)被測溶液越好,因為稀釋倍數(shù)越大,誤差越大。在二次稀釋時要使溶液里含0.05×10-1mol/l的磷酸鹽緩沖液成分。
使用的標(biāo)樣要在臨用前配制,根據(jù)考核樣品的范圍選用比較接近的濃度,并將考核樣品稀釋相應(yīng)的倍數(shù)。一般開始測量的數(shù)值都會偏低,即給定標(biāo)準(zhǔn)后,第一組如果測量5個數(shù)據(jù),前3個數(shù)據(jù)一般偏低,后2個數(shù)據(jù)會在范圍內(nèi)。接著進行第二組測量,還設(shè)定5個,一般都會在范圍內(nèi),有時最后1個會稍微超出上限。在這10個數(shù)據(jù)中,取當(dāng)中6個,剔除極大值和極小值,取平均值即為考核結(jié)果。
如果測量的水樣較少,且水樣中不含有毒物質(zhì),測量完畢后I0值還在6.0左右,可以把微生物膜取出來,浸泡到0.05× 10-1mol/l的磷酸鹽溶液中,一般下次還可再用。也可不取出來,隔天開機維護一次,每次8 h左右。如果微生物膜測量完畢后I0值很低,取出來后可直接丟掉,用蒸餾水沖洗干凈電極、菌膜扣碗和流通池,然后將電極安裝好。
作者抽取了近年來在工作中多組質(zhì)量控制數(shù)據(jù),采取“t檢驗”法加以檢驗分析,測定結(jié)果與保證值無顯著性差異。
當(dāng)然,任何試驗都需要大量的數(shù)據(jù)支持,這些只是作者在工作中的一些粗略見解,具體到每臺儀器上,還需要根據(jù)實際情況來判斷。
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1673-8853(2016)12-90-02
2016-10-04
(責(zé)任編輯:邢博輝)
趙飛燕(1979-),女,工程師,主要從事水質(zhì)檢測工作。