BOD分析儀工作原理及實驗方法

儀表概述

生物化學需氧量BOD₅是水質(zhì)評價的必測項目，是衡量有機物對水質(zhì)污染的重要質(zhì)量指標。傳統(tǒng)BOD₅的測定方法采用化學稀釋法。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確的實驗結(jié)果。

BOD分析儀利用空氣壓差法進行生化需氧量測定的一種新型儀器，其操作簡單，能提供與化學稀釋法可比的準確測量結(jié)果，讀數(shù)直觀，使用和維護方便。BOD分析儀廣泛應用于環(huán)保監(jiān)測、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、教學科研等部門對水質(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，在主機攪拌器上連續(xù)攪拌。并將主機和培養(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行生化反應。水樣中的有機物經(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℃。把主機放在培養(yǎng)箱上，將BOD主機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)對應插座上，打開儀器電源開關(guān)，儀器前側(cè)電源指示燈亮，8只攪拌器正常攪拌。

2、預先估計被測樣品的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8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?。將該水樣上清液倒入燒杯?000mL或2000mL）中，每升水樣加入四種無機鹽溶液各1mL,如水樣較復雜（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（最佳點為pH7.2）。如超出這一范圍，可用適當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)瓶放在主機相應位置上，對試驗水樣進行攪拌，直至水樣溫度在20℃±1℃范圍內(nèi)（約需1～2小時）。

4、取8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)瓶放置在主機對應位置上，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。

相關(guān)儀器：

BOD分析儀TP3119