生活污水與工業廢水含有大量有機物,這些有機物在水體中分解時要消耗大量溶解氧,從而破壞水體中氧的平衡,使水質惡化。
生化需氧量是屬于利用水中有機物在一定條件下所消耗的氧,用來表示水體中有機物的含量的一個重要指標。
生化需氧量的經典測定方法,是稀釋接種法。
稀釋接種法：
1、方法原理
生化需氧量是指在一定條件下,微生物分解存在水中的某些可氧化物質、特別是有機物所進行的生物化學過程消耗溶解氧的量。
于恒溫培養箱內在20+/-1℃培養5天,分別測定樣品培養前后的溶解氧,二者之差既為BOD5值,以氧的mg/L表示。
本方法適用于測定BOD5范圍:2mg/L BOD5<6000mg/L,當>6000時,會因稀釋帶來誤差。
2、儀器：
(1)恒溫培養箱
(2)5—20L細口玻璃瓶
(3)1000—2000ml量筒
(4)玻璃棒:50ml,棒的底端固定一個10號的帶有幾個小孔的橡膠塞。
(5)溶解氧瓶(碘量瓶)：250—300ml
試劑：
(1)磷酸鹽緩沖溶液
將8.5g磷酸二氫鉀(KH2PO4),21.75g(K2HPO4),33.4g七水合(Na2HPO4·7H2O),和1.7g氯化銨(NH4Cl)溶于水中,稀至1000ml。此溶液PH值為7.2
(2)溶液
將22.5g七水合(MgSO4·7H2O)溶于水中,稀至1000ml
(3)氯化鈣溶液
將27.5g無水氯化鈣溶于水中,稀至1000ml。
(4)氯化鐵溶液
將0.25g六水合氯化鐵(FeCl3·6H2O)溶于水,稀至1000ml。
(5)鹽酸溶液(0.5mol/L)
將40ml濃鹽酸溶于水, 稀至1000ml。
(6)氫氧化鈉溶液(0.5mol/L)
將20g氫氧化鈉溶于水, 稀至1000ml。
(7)葡萄糖—標準溶液
將葡萄糖和在103干燥1小時后,各稱取150mg溶于水中,移入1000ml容量瓶中稀至標線,臨用前配制。
(8)稀釋水
在5—20L玻璃瓶中裝入一定量的水,控制水溫在20℃左右,用曝氣機曝氣2—8小時,使稀釋水中的溶解氧接近飽和。瓶口蓋以兩層紗布，置于20℃培養箱內放置數小時，使水中溶解氧含量達到8mg/L左右。臨用前向每升水中加入氯化鈣、、氯化鐵、磷酸緩沖液各1ml，混勻。
(9)接種液可選用以下幾種:
1. 一般生活用水,放置一晝夜,取上清夜。
2.表層土壤水,取100g花園或植物生長土壤,加1升水,靜置10分鐘,取上清夜。
3.污水廠出水
4.含有城市污水的河水或湖水
(10)接種稀釋水
每升稀釋水中接種的加入量：生活污水1—10ml;表層土壤水20—30 ml；河水或湖水10-100 ml。
接種稀釋水pH值為7.2,配制后應立即使用。
3、水樣的測定
(1)不經稀釋的水樣的測定
①將混勻水樣轉移入兩個溶解氧瓶中(轉移中不要出現氣泡),溢出少許,加塞。瓶內不應留氣泡。
②其中一瓶隨即測定溶解氧，另一瓶口水封后放入培養箱，在20±1℃下培養5天
③5天后，測定溶解氧。
④計算：
BOD5(mg/L）=C1-C2
C1—水樣在培養前的溶解氧濃度
C2—水樣在培養后的溶解氧濃度
(2)經稀釋水樣的測定：
水樣類型 | 參考值 | 稀釋系數 | 備注 |
地面水 | 高錳酸鹽指數 | <5 | --- | 高錳酸鹽與一定系數的乘積為稀釋倍數。使用稀釋水時，由COD值乘以系數，既為稀釋倍數，使用接種稀釋水時則只乘以系數 |
5—10 | 0.2 ，0.3 |
10—20 | 0.4 ，0.6 |
>20 | 0.5, 0.7 ,1.0 |
工業廢水 | 重鉻酸鉀法 | 稀釋水 | 0.075,0.15,0.225 |
接種稀釋水 | 0.075,0.15,0.25 |
⑴一般稀釋法
①按選定的稀釋比例，在1000ml量筒內引入部分稀釋水；②加入需要量的混勻水樣，再引入稀釋水（或接種稀釋水）至800ml；
③用帶膠板的玻璃棒上下攪勻。攪拌時膠板不要露出水面，防止產生氣泡；
④將水樣裝入兩個溶解氧瓶內，測定當天溶解氧和培養5天后的溶解氧。
⑤稀釋水同樣培養作空白實驗，測定5天前后的溶解氧。
4、注意事項
(1)水樣pH值應在6.5—7.5范圍內,若超出可用鹽酸或氫氧化鈉調節pH近于7。
(2)水樣在采集和保存及操作過程中不要出現氣泡
(3)水樣稀釋倍數超過100時,要預先在容量瓶中用蒸餾水稀釋,再取適量進行稀釋培養。
(4)檢查稀釋水和接種液的質量和化驗人員的水平,可將20ml葡萄糖—標液用稀釋水稀至1000ml,按BOD的步驟操作,測得的值應在180—230mg/L之間,否則,應找出原因所在。
(5)在培養過程中注意及時添加封口水。
