⚗️ 未稀释样品的BOD5——在20 °C下培养5昼夜前后测定溶解氧(溶氧探头)
三句话速览
用虹吸管从瓶底向上把待测水注入两只瓶中(120 cm³,配磨口塞),不得留有气泡;一只立即测定溶解氧,另一只在20 °C下避光培养5昼夜后再测(不得低于2 mg/dm³)。该检测依据 PN-EN 1899-2:2002 (EN 1899-2:1998; ISO 5815:1989 MOD);培养:5昼夜,20 °C(恒温箱20 °C ± 0.5 K),瓶子密闭。整个程序共 6 个步骤;主要用于:污水处理厂出水口的处理后废水和BOD较低的地表水——不经稀释的样品、废水生物处理效率的控制(进水/出水)——按2019年条例(Dz.U. 2019 poz. 1311)为参比方法、废水处理设施的设计与规模确定(有机负荷)。
要点速览
- 标准: PN-EN 1899-2:2002 (EN 1899-2:1998; ISO 5815:1989 MOD)
- 类别: 理化
- 操作步骤数: 6
- 培养: 5昼夜,20 °C(恒温箱20 °C ± 0.5 K),瓶子密闭
- 瓶子: 玻璃,120 cm³,配磨口塞,用虹吸管从瓶底注入且不留气泡
- 培养后的氧: 不低于2 mg/dm³
概述
PN-EN 1899-2:2002(采用基于修改后的ISO 5815:1989的EN 1899-2:1998)描述了不经稀释测定n天生化需氧量的方法;第1部分(PN-EN 1899-1:2002)是加入烯丙基硫脲的稀释接种法。BOD值是水管理的重要参数:它表征水质和废水生物处理的效率,在设计和确定污水处理厂规模时需要用到,并且在处理厂的进水口和出水口作为常规项目测定。在按EN 1899-1和EN 1899-2的方法中,BOD值是用溶氧探头在5天培养期前后进行的两次溶解氧测量之差;样品必须在20 °C下保存5天。海洋经济和内河航运部部长2019年7月12日的条例(Dz.U. 2019 poz. 1311[2019年《波兰法律公报》第1311项])把PN-EN 1899-1和PN-EN 1899-2列为废水中BOD5的参比方法。
在PWr(弗罗茨瓦夫理工大学)的教材《Chemia wody. Monitoring i metody oznaczeń》[水化学。监测与测定方法]中,按PN-EN 1899-2:2002测定未稀释水的BOD5描述如下:分别测定在20 °C下五天培养之前和结束之后的溶解氧量;BOD5值即为二者之差,也就是微生物矿化有机物所消耗的氧。污染严重的样品(如废水)经稀释水稀释后测定(第1部分)。样品采入洁净的120 cm³磨口塞玻璃瓶中,由于会发生生化变化,应在采样后立即测定。制造商为该方法提供带BODn程序的实验室溶氧仪、用于瓶中的自搅拌溶氧探头以及恒温箱(20 °C ± 0.5 K);在针对未稀释样品的呼吸计量扩展法中,耗氧量通过密闭瓶中的压力下降来测量。
方法原理
用虹吸管把待测水从瓶底向上注入两只容积为120 cm³的磨口塞瓶中,注至瓶颈中部,使盖上塞子后不产生气泡。一只瓶中立即测定溶解氧,另一只放置五昼夜并在20 °C下恒温。培养后测定氧——其含量不应低于2 mg/dm³。BOD5(mg O₂/dm³)是培养前后溶解氧浓度之差;氧用溶氧探头测量(电化学法,如瓶中的自搅拌探头)或用化学方法测量。当预期的BOD值超过可用的氧储量时,按标准第1部分用稀释水稀释样品(蒸馏水加磷酸盐缓冲液、硫酸镁、氯化钙和氯化铁(III);样品的pH用0.5 mol/dm³硫酸或1 mol/dm³氢氧化钠溶液调至7.2);此时计算结果要考虑稀释水本身的耗氧量:BOD5 = [(a − b) − (c − d)·M/1000]·1000/m,其中a、b为稀释样品培养前后的氧,c、d为稀释水培养前后的氧,M为稀释水的量,m为1 dm³稀释液中待测水的量。
应用领域
- 污水处理厂出水口的处理后废水和BOD较低的地表水——不经稀释的样品
- 废水生物处理效率的控制(进水/出水)——按2019年条例(Dz.U. 2019 poz. 1311)为参比方法
- 废水处理设施的设计与规模确定(有机负荷)
- 自来水厂和污水处理厂的实验室——用带BODn程序的溶氧探头测量,并在20 °C恒温箱中培养
- 污染严重的样品——经稀释水稀释后测定(标准第1部分的方法)
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 培养 | 5昼夜,20 °C(恒温箱20 °C ± 0.5 K),瓶子密闭 |
| 瓶子 | 玻璃,120 cm³,配磨口塞,用虹吸管从瓶底注入且不留气泡 |
| 培养后的氧 | 不低于2 mg/dm³ |
| 氧的测量 | 培养前后用溶氧探头(电化学法);也可用化学方法 |
| 结果 | BOD5 = 溶解氧浓度之差,mg O₂/dm³,修约至一位小数 |
| 样品 | 采样后立即测定(生化变化) |
标准
- 标准编号
- PN-EN 1899-2:2002 (EN 1899-2:1998; ISO 5815:1989 MOD)
- 标准名称(波兰语)
- Jakość wody — Oznaczanie biochemicznego zapotrzebowania tlenu po n dniach (BZTn) — Część 2: Metoda do próbek nierozcieńczonych
- 标准名称(英语)
- Water quality — Determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn) — Part 2: Method for undiluted samples
分步操作程序
-
采样
把样品采入洁净的120 cm³磨口塞玻璃瓶中;在采样后立即进行测定。
-
注满瓶子
用虹吸管把待测水注入两只瓶中,从瓶底向上注至瓶颈中部,使盖上塞子后不产生气泡。
-
初始溶解氧
在第一只瓶中立即测定溶解氧(用溶氧探头或化学法)。
-
培养
把第二只瓶放入20 °C恒温箱中五昼夜。
-
培养后的溶解氧
5昼夜后测定氧;其含量不应低于2 mg/dm³——否则应稀释后重新测定(第1部分)。
-
计算
BOD5 = 培养前的氧 − 培养后的氧(mg O₂/dm³);对稀释样品使用带稀释水校正的公式。结果修约至一位小数。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 带溶氧探头(如用于瓶中的自搅拌探头)和BODn程序的实验室溶氧仪 | 培养前后测量溶解氧 | — |
| 恒温箱/培养箱20 °C ± 0.5 K | 避光培养5昼夜 | — |
| 120 cm³磨口塞玻璃瓶 | 每个样品两只 | — |
| 从瓶底注液用的虹吸管 | 避免充气 | — |
| 500 cm³量筒和移液管 | (需要时)配制稀释液 | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 稀释水(蒸馏水 + 磷酸盐缓冲液、MgSO₄·7H₂O、CaCl₂、FeCl₃·6H₂O) | — | 仅用于需要稀释的样品(标准第1部分) |
| 硫酸0.5 mol/dm³和氢氧化钠1 mol/dm³ | — | 把pH调至7.2 |
| 化学法测氧用的试剂(可选) | — | 当用化学法而非探头测定氧时 |
职业健康与安全
- 原废水可能含病原体——戴手套、洗手、对玻璃器皿消毒
- 调pH用的硫酸和氢氧化钠——护目镜和手套
- 注满至塞口的玻璃瓶——盖塞时小心(破裂)
常见问题
该检测依据哪项标准?
该检测依据的标准为 PN-EN 1899-2:2002 (EN 1899-2:1998; ISO 5815:1989 MOD) — 《Water quality — Determination of biochemical oxygen demand after n days (BODn) — Part 2: Method for undiluted samples》。
该方法的原理是什么?
用虹吸管把待测水从瓶底向上注入两只容积为120 cm³的磨口塞瓶中,注至瓶颈中部,使盖上塞子后不产生气泡。一只瓶中立即测定溶解氧,另一只放置五昼夜并在20 °C下恒温。
测量范围和准确度是多少?
培养:5昼夜,20 °C(恒温箱20 °C ± 0.5 K),瓶子密闭;瓶子:玻璃,120 cm³,配磨口塞,用虹吸管从瓶底注入且不留气泡;培养后的氧:不低于2 mg/dm³;氧的测量:培养前后用溶氧探头(电化学法);也可用化学方法。
完成检测需要多长时间?
整个程序共 6 个步骤。标准未对每个步骤给出时长——实际用时取决于实验室自身的操作程序。
需要哪些设备?
带溶氧探头(如用于瓶中的自搅拌探头)和BODn程序的实验室溶氧仪、恒温箱/培养箱20 °C ± 0.5 K、120 cm³磨口塞玻璃瓶、从瓶底注液用的虹吸管、500 cm³量筒和移液管。
该检测用于哪些场景?
污水处理厂出水口的处理后废水和BOD较低的地表水——不经稀释的样品;废水生物处理效率的控制(进水/出水)——按2019年条例(Dz.U. 2019 poz. 1311)为参比方法;废水处理设施的设计与规模确定(有机负荷);自来水厂和污水处理厂的实验室——用带BODn程序的溶氧探头测量,并在20 °C恒温箱中培养;污染严重的样品——经稀释水稀释后测定(标准第1部分的方法)。
需要采取哪些安全防护措施?
原废水可能含病原体——戴手套、洗手、对玻璃器皿消毒;调pH用的硫酸和氢氧化钠——护目镜和手套;注满至塞口的玻璃瓶——盖塞时小心(破裂)。
哪家实验室可以开展此项检测?
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN 1899-2。