生化需氧量的测定 PPT课件

接种量常取5％，10％二种
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WORK
结果计算
BOD的测定-稀释接种法
1 非稀释法
1 2
式中：ρ——五日生化需氧量质量浓度，mg/L； ρ1——水样在培养前的溶解氧质量浓度，mg/L； ρ2——水样在培养后的溶解氧质量浓度，mg/L。
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WORK
结果计算
BOD的测定-稀释接种法
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WORK
BOD的测定
采样及样品前处理
测定BOD的水样，采样方法同DO，尽量用棕色玻璃瓶。
不得加防腐剂，并尽快测定。如果水样含有强酸或强碱，应当先
中和至pH7左右。
如果水样有余氯应先用0.005mol/L Na2S2O3溶液除去，以
免余氯影响微生物活动。
如果水样中有藻类，应过滤除去
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WORK
前处理： pH值调节、去除余 氯、均质化、去除藻类、调 含盐量
BOD的测定-稀释接种法
非稀释水样准备
稀释水样准备
温度达到20℃ 溶解氧低，曝气15min, 氧过饱和，赶饱和氧
非稀释法直接取样；非稀 释接种法加入适量接种液 分别测定15min中和5天 后样品DO
温度达到20℃ 溶解氧低，曝气15min, 氧过饱和，赶饱和氧
BOD的测定-稀释接种法
一.标准稀释（稀释培养）法
（一）非稀释法
什么时候用非稀释法，什么时候用稀释法？ 比如作为自来水源水的地表水 用溶解氧瓶采四瓶水样，取两瓶先测其溶解氧含量，另两瓶水封好 用塑料薄膜包好瓶口后在20度生化培养箱里放5天，再测这两瓶溶 解氧，将两次测得的值相减就是BOD5的值
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WORK
2 非稀释接种法
( 1 2 ) ( 3 4 )

〔2〕检压库仑法BOD测定仪 〔3〕 测压法 培育瓶内溶解氧耗费，生成的二氧化碳 从逸出，使瓶内的氧分压和总气压下降。
BOD测定仪方法简便；
仪器需求保养维护，运用得当，否那么 容易坏。
四、总需氧量〔TOD〕
❖Total Oxygen Demand ❖定义：指水样中能被氧化的物质，主要
是有机物在熄灭中变成稳定的氧化物时 所需求的氧量，结果以O2的mg/L表示。
高温炉〔900℃〕测定的是总碳〔TC〕，包括有 机碳和无机碳；低温炉〔150℃〕测定的是无机碳 〔IC〕，二者之差即为总有机碳〔TOC〕。
TOC分析仪流程
TOD和TOC的比例关系
根据TOD和TOC的比例关系，可粗略判别 有机物的种类。
对于含碳化合物，由于一个碳原子耗费 两个氧原子，即O2/C=2.67，因此从实际 上说，TOD=2.67TOC。
1. 五天培育法〔20℃〕
(1) 方法原理
运用碘量法，测DO。取其两份，一份测 其当时的DO，另一份在20±1℃条件下培 育5天，求出培育前后水样中溶解氧含量， 二者的差值为BOD5
BOD5 (mg/L)=C1-C2
〔2〕较清洁的水样：BOD5〈7mg/L，直 接用上述的方法测定
〔3〕污水、废水：规范稀释法。
❖目的： ❖ ①分别挥发酚 ❖ ②消除颜色、浑浊、金属离子等干扰
2. 方法
❖ 〔1〕4-氨基安替比林分光光度法
❖原理：酚类化合物在pH10.0 ±0.2的介质中， 在铁氰化钾存在下与4-氨基安替吡林反响，生 成橙红色吲哚酚安替吡林染料，于510nm比色 测定。假设用氯仿萃取染料，可在460nm比色。
水样的总需氧量。同时作空白实验，扣除背
景值。
五、总有机碳〔TOC〕

稀释倍数的确定 水样稀释方法
7．一般稀释水制备 8． 接种稀释液制备
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水样预处理
1.水样的pH值若超出6.5-7.5范围时，可用盐酸 或氢氧化钠溶液调节pH近于7，但用量不要超 过水样体积的0.5%。若水样酸度或碱度很高， 可改用高浓度的碱或酸液进行中和。
2.水样中含有铜，铅，锌，镉，铬，砷，氰等 有毒物质时，可使用经驯化的微生物接种液的 稀释水进行稀释，或提高稀释倍数以减少毒物 的浓度。
① 原因 • 对于不含和少含微生物的工业废水,其中
包含酸性废水、碱性废水、高温废水或经 过氧化处理的废水,在测定BOD5时应进行 接种,已引入能分解废水中有机物的微生 物。
• 当废水中存在着难于被一般生活污水的微生 物以正常速度降解的有机物或含有剧毒物质 时，应将驯化后的微生物引入水样中进行接 种。
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② 方法
可选择以下任一方法获得适用的接种液。 • 城市污水,一般采用生活污水,在室温下放置一
昼夜，取上清液用。 • 表层土壤浸出液，取100g花园或植物生长土壤,
加入1L水,混合并静置10min，取上清液用。 • 用含城市污水的河水或湖水,污水处理厂的出
水。 • 当分析含有难降解物质的废水时，在其排污口
将8.5g磷酸二氢钾(KH2PO4)，21.75g磷 磷酸盐 酸氢二钾(K2HPO4)，33.4g七水合磷酸 缓冲液 氢二钠(Na2HPO4·7H2O)和1.7g氯化铵
(NH4Cl)溶于水中，稀释至1000mL。此 溶液的pH应为7.2。
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试剂
名称 氯化钙溶液 氯化铁溶液
(1+5)硫酸溶液
下游3-8km处取水样作为废水的驯化接种液。

式中：ρ——五日生化需氧量质量浓度，mg/L； ρ1——水样在培养前的溶解氧质量浓度，mg/L； ρ2——水样在培养后的溶解氧质量浓度，mg/L。
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WORK
结果计算
2 非稀释接种法
BOD的测定-稀释接种法
(1 2 ) (3 4 )
式中：ρ——五日生化需氧量质量浓度，mg/L； ρ1——接种水样在培养前的溶解氧质量浓度，mg/L； ρ2——接种水样在培养后的溶解氧质量浓度，mg/L； ρ3——空白样在培养前的溶解氧质量浓度，mg/L； ρ4——空白样在培养后的溶解氧质量浓度，mg/L。
硝化抑制剂
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WORK
BOD的测定
生化需氧过程的发生需具备以下条件?
好氧微生物的存在 有足够的溶解氧
具备适合微生物利用的营养物——有机物
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WORK
BOD的测定
我们通常所说的生化需氧量是指“碳化生化需氧 量”，即第一阶段生化需氧量，不包括硝化过程 所消耗的氧量。WHY ?
用BOD来衡量有机污染程度时，最好能测出有机物完全氧化分 解所消耗的氧气量。
CHO有机物→CO2＋H2O ＋能量 CHONPS有机物→CO2＋H2O ＋NH3＋ H2S ＋能量 主要是C →CO2因此又称碳化过程 2
WORK
第二阶段：硝化阶段。 被氧化物：含氮的有机物； 氧化产物：亚硝酸盐和硝酸盐。
BOD的测定
亚硝化细菌 硝化细菌 NH3-N－－－→NO2-－－－－→NO3H2S －→SO42-……
空白试样，即每升稀释水中加入与试样中相同量的接种液作为空 白试样 ，需要时每升试样中加入2mL丙烯基硫脲作硝化抑制剂
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（二）稀释法
BOD的测定-稀释接种法

硫酸镁溶液。称取22.5g硫酸镁（MgSO4·7H2O）,溶 于水中，稀释至1000mL。
磷酸盐溶液。称取8.5g磷酸二氢钾（KH2PO4）、 21.75g磷酸氢二钾（K2HPO4）、33.4g磷酸氢二钠
（NaHPO4·7H2O）和1.7g氯化氨（NH4Cl），溶于约 500mL水中，稀释至1000mL并混合均匀，此缓冲溶 液的pH应为7.2。
和量筒相匹配的有孔橡皮片。 250~300mL碘量瓶，带有磨口玻璃塞并具有供水
封的钟形口。 虹吸管，供分取水样和添加稀释水用。
氯化钙溶液。称取27.5g无水氯化钙，溶于水中，稀 释至1000mL。
三氯化铁溶液。称取0.25g三氯化铁（FeCl3·6H2O） ，溶于水中，稀释至1000mL。
用同样方法测定经培养5d后，各份稀释水样和溶解 水样中的剩余溶解氧。
五、数据处理
根据公式计算BOD5，并以表格形式表示测定数据和结果。
BOD5（以O2计）（mg/L）= [(D1-D2)-(B1-B2)]×
式中：
D1—稀释水样培养前的溶解氧量，mg/L； D2—稀释水样培养5d后剩余溶解氧量，mg/L； B1—稀释水（或接种稀释水）培养前的溶解氧量，mg/L； B2—稀释水（或接种稀释水）经培养5d后剩余溶解氧量，mg/L； f 1—稀释水（或接种稀释水）在培养溶液中所占的比例； f 2—水样在培养液中所占的比例。
表中：R代表河水；E代表生物净化过的污水；S代表澄清过的污水或轻度污 染的工业废水；C代表原污水；I代表严重污染的工业废水。
性质不了解的水样，稀释倍数从COD值估算，取大 于酸性高锰酸盐指数值的1/4，小于CODcr值的1/5。
恰当的稀释比应使培养后剩余溶解氧至少有1mg/L和 消耗的溶解氧至少2mg/L。

菌种误差
接种的菌种可能存在误差，如菌种不 纯或活性不足等，需要对菌种进行纯 化和活性验证。
减小误差的方法
校准仪器
对实验中所使用的仪器进行校 准和验证，可以减小仪器误差 。
控制环境
对实验环境中的温度、光照、 湿度等环境因素进行控制，可 以减小环境误差。
重复实验
通过重复实验可以减小随机误 差和偶然误差，提高实验结果 的准确性。
稀释接种法广泛应用于水环境监 测、废水处理等领域，可以用于 测定水样中的生物量、评估水处
理效果等。
接种物浓度选择
01
接种物浓度对测定结果的影响
接种物浓度过低会导致测定结果偏低，过高则会导致测定结果偏高，因
此选择适宜的接种物浓度是准确测定五日生化需氧量的关键。
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接种物浓度的选择方法
选择适宜的接种物浓度可以通过实验的方法确定，如设置不同的接种物 浓度梯度，测定对应的五日生化需氧量值，从而确定最佳的接种物浓度 。
蒸馏水或去离子水，用于稀释接种和培养基制备。
接种菌种
适合的微生物菌种，用于消耗水样中的溶解氧。
实验步骤
1. 准备稀释接种管
将接种环和接种针清洁干净，然后放入恒温水浴中加热灭 菌。每个接种管中加入适量的灭菌培养基，并用灭菌的接 种针将菌种接种到培养基中。
2. 稀释样品
将待测水样进行适当的稀释，以便在接种管中得到适合的 接种量。
规范操作
严格遵守操作规程，确保每个 步骤都准确无误，可以减小操 作误差。
菌种纯化
对菌种进行纯化处理，确保菌 种的纯度和活性，可以减小菌 种误差。
五日生化需氧量的测定-稀释接 种法课件
目录
• 引言 • 稀释接种法原理 • 实验材料和步骤 • 结果分析 • 注意事项和误差分析

测定方法：TOD测定仪。
TOD值能反映几乎全部有机物质经燃烧后变成 CO2、H2O、NO、SO2等所需要的氧量。它比BOD5、 COD和高锰酸盐指数更接近于理论需氧量值。但它 们之间也没有固定的相关关系。有的研究者指出， BOD5/TOD＝0.1～0.6；COD/TOD＝0.5～0.9，具体 比值取决于废水的理化性质。
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1.重铬酸钾法
（1）测定原理
在水样中加入一定量的 K2Cr2O7； 在一定条件（强酸性、 加热回流2小时、Ag2SO4 作催化剂）与水中的有 机物相互作用； 剩余的K2Cr2O7用硫酸 亚铁铵Fe(NH4)2(SO4)2 滴定。
氧化回流装置示意图
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（2）滴定过程
指示剂：试亚铁灵
实验的结果：溶液颜色由黄经绿、灰兰到最后的棕红色
该方法最低检出浓度为0.5mg／L。
O2 水样 高温炉 CO2
低温炉 CO2
水样
冷却 冷却
TC
TOC
流路切换
IC
总有机碳分析流程
红外线 分析仪
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五、总需氧量( Total Oxygen Demand，TOD)
总需氧量：是指水中能被氧化的物质，主要是 有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧 量，结果以O2的mg/L表示。
最后用高锰酸钾反滴定多余的
自身指示剂）；
耗氧量。以mg/L计；
根据用去的高锰酸钾量计算出
- 、Fe2+、SO 2- 、S2-等，
2
3
水中如存在还原性无机物，如N的O方法：在不加热煮沸的情 也要消耗高锰酸钾。消除干扰色，测定时扣除此部分。
况下，用高锰酸钾滴定至粉红
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（1）水样不经稀释 （2）水样经稀释

方法：燃烧氧化－非分散红外吸收法 测TC：
将一定量水样注入高温炉内的石英管，燃烧氧化 （900-980℃，催化剂：Pt-CoO3或Cr2O3）—非色散红外 吸收法，测有机物+碳酸盐
测TOC： 除CO32-后（酸化，曝气）， TOC = TC（900℃）—IC（150℃，磷酸）
说明： TC—总碳、IC—无机碳；阴离子浓度过高需稀
蓝色褪去
过剩的2Br2 2I2
• 新生态溴克服易挥发难准确量取缺点，且活性高
• 适合较高浓度
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分析过程中的质量检查
BOD5

DO1 DO5
DO空1 DO空2 f2
f1
f1：稀释水（或接种稀释水）在培养液中所占比例 f2：水样在培养液中所占比例
（1）DO1-DO5＞2，DO5＞1
该方法的检出下限为10 mg/L，适合于工业 废水中挥发酚含量的测定。
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溴化滴定法
原理
1、产生新生态溴：
KBrO3+5KBr+6HCl 3Br2+6KCl+3H2O 2、滴定至样品至黄色，并过量50%
C6H5OH+4Br2 C6H2Br3OBr+4HBr
3、加入碘化钾，释放6NIa22S4O6 C6H2Br3OBr I2 淀粉
释；测定结果不包括大颗粒态；有机、无机标准液分 别由邻苯二甲酸氢钾、碳酸氢钠配置。
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2.8.4总有机碳（TOC）
（三）方法 1、将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳
酸盐分解生成的二氧化碳后再注入仪器测定。 2、差减法：是使用高温炉和低温炉皆有的TOC测
定仪。 将同一等量水样分别注入高温炉(900℃)和

微生物电极法
总结词
微生物电极法是一种利用微生物膜作为 敏感元件的测定方法，通过测量微生物 膜对溶解氧的响应来计算生化需氧量。
VS
详细描述
微生物电极法的原理是将微生物膜固定在 电极上，当溶解氧通过微生物膜时，电极 会产生电信号，该信号与溶解氧浓度成正 比。通过测量电信号的变化，可以计算出 溶解氧的消耗量，从而得出生化需氧量。 微生物电极法的优点是响应速度快、测量 准确度高，适用于在线监测。
生化需氧量的意 义
总结词
生化需氧量的意义在于评估水体的污染程度，预测水体中有机物对环境的危害，以及监测污水处理的效果。
详细描述
生化需氧量是评价水体污染程度的重要指标之一，可以反映水体中有机物的含量和污染程度。通过监测生化需氧 量，可以预测水体中有机物对环境的危害，评估水体的生态功能和健康状况。同时，在污水处理过程中，生化需 氧量也是评价污水处理效果的重要指标之一。
快速测定方法
便携式BOD检测仪
便携式BOD检测仪是一种快速、简便的生化需氧量测定方法，适用于现场和实验室 使用。
该仪器采用微生物电极法或比色法，通过测量水样中溶解氧的消耗量来计算BOD值。
便携式BOD检测仪具有操作简便、测量快速、准确度高等优点，特别适合于应急监 测和野外调查。
荧光法
荧光法是一种基于荧光物质与有 机物反应生成荧光产物的原理来
生化需氧量测定方法简介课件
• 快速测定方法 • 在线测定方法 • 生化需氧量测定的应用与展望
生化需氧量概述
生化需氧量的定 义
总结词
生化需氧量（BOD）是指在一定条件下，微生物分解存在于水中的可生化降解 有机物所消耗的溶解氧量。
详细描述
生化需氧量是指在有氧条件下，水中微生物分解有机物所需的溶解氧量。它反 映了水体中可生化降解的有机物量，是评价水体污染程度的重要指标之一。

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水样的氧化回流应该在通风橱内进行，以防氯气之类的有害气体妨碍操作
人员的健康。
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在COD测定过程中产生的废液中，含有浓硫酸、重铬酸钾、硫酸汞，属于
危险废物，应该作为危险废物专门处- 理，不得直接排往下水道中。
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WORK
第三部分 注意事项
COD的测定
4 由于方法的检出下限为10mg/L，在10～50mg/L间的COD测定一定要采用
应，使测定结果不准确
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每次实验时，应对硫酸亚铁铵标准溶液进行标定。
3 水中的NO2－会消耗K2Cr2O7，使结果偏高，可向样品和空白瓶中按每1mg NO2－
加10mg氨基磺酸，将NO2－转变为氮气，消除NO2－干扰。
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WORK
第三部分 注意事项
COD的测定
1 对于污染严重的水样，特别是工业污染源的水样，可选取所需体积的1/10的
Ag2SO4
虽然K2Cr2O7的氧化能力强，仍不能完全氧化直链烃等有机物，可加入 Ag2SO4作催化剂，并用煮沸回流的方式来提高氧化效率，其氧化效率能 达理论值的95％～100％。
于500mL浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1-2d，不时摇动使其溶解。
试剂风险 取用该试剂时应小心谨慎，化学烧伤相关的应急措施
因此，我国将COD作为重点控制的水污染物指标
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COD的测定
来源
污染源 造纸废水
工艺或排水 蒸煮废液
CODcr mg/L 45500
CODMn mg/L 28500
BOD5 mg/L 19000
洗浆筛选废水
3000
800~1045
漂白废水
400~500