生化需氧量在污水檢測中的應用

（青島市海泊河污水處理廠，山東青島 266000）

0.引言

隨著社會的發展，人們將大量工業污水未經處理廢水排入水體造成水體污染。排入水體的生活污水、農業回流水含有大量有機物，在水體中分解需要消耗大量溶解氧，因缺氧造成魚類水生物死亡，破壞水體功能。水體有機化合物種類繁多，目前多采用測定需氧量表示其含量。國內外沿用美國衛協規定的標準稀釋法測定，但測定生化需氧量法缺陷日益明顯，導致在發酵工業副產品利用等工作中，不能判斷有機物降解情況。雖然出現了BOD測壓法等新方法，但不能滿足快速測定要求。5日生活需氧量法是測定生化需氧量標準方法，樣品在20℃±1℃下培養5d，測定樣品溶解氧，差為5d生化需氧量。方法存在結果重復性差等缺點，方法操作復雜，對操作人員要求高，信息反饋滯后，無法及時為環境管理提供科學依據。近年來出現庫倫滴定法、活性污泥法等新方法，但具有一定局限性。微生物傳感器快速測定法克服傳統方法的缺點，測試結果直接打印，實現在線監測。生化需氧量是反映水體污染度的綜合指標，研究改進生化需氧量污水檢測方法具有重要意義。

1.生化需氧量檢測原理

生化需氧量是反映水體需氧物質含量綜合指標，工業生產中殘留加工廢水為城市污水主要來源。生化需氧量污水檢測是城市污水檢測常用手段，生化需氧量污水檢測技術利用水力流態提升除污效果，可提升污泥穩定性。

地表水中含有污染物在微生物氧化中消耗水中溶解氧，生化耗氧量反映水中需氧生存污染物含量，表現水中有機物在微生物作用下進行氧化分解。生化耗氧量數值高表明水質污染嚴重。有機污染物被稱為需氧污染物，在水體排放造成變質污染。污水中有機物氧化分解時間較長，生化需氧量使用中被檢測水樣處于20℃以下[1]。生化需氧量檢測利用對水中需氧量進行測定微生物傳感器，測定原理是選擇含飽和溶解氧樣品，與微生物傳感器接觸，樣品受到菌落影響消耗氧，有機物質菌膜擴散趨于恒定產生電流，使得水中含有微生物快速確定，測定方法在水體氧平衡研究中產生重要作用。

2.生化需氧量檢測方法

生化需氧量是反映水體污染度綜合指標，稀釋接種法自1963年美國衛協標準方法委員會采用，稀釋接種法測定原理是水樣稀釋，求培養前后水樣中溶解氧含量。稀釋接種法測定污水生化需氧量，需測定溶解氧含量，前后需兩次用化學分析法測定水中溶解氧。每次檢測需經5d以上得到結果，數據缺乏時效性，導致工作中難以及時掌握水質變化情況，指導生產科研作用。

基于傳統生化需氧量測定法改進方法包括測壓法、活性污泥曝氣法、減壓式庫倫計法等?；钚晕勰嗥貧夥y定地表水生化需氧量，利用活性污泥強制曝氣降解樣品2h，根據與標準方法對比結果換算成BOD5值。由于培養瓶空氣流量不易控制，未普遍適用于日常監測[2]。測壓法將水樣注入培養瓶，在密閉培養瓶中，水樣溶解氧被消耗，CO2被吸收后降低密封系統壓力，根據壓降可求出水樣生化需氧量值。樣品溫度會影響測定準確度，投樣樣品溫度超過20℃±1℃測得結果偏高，氫氧化鈉用量不足，影響測定結果準確性。

減壓式庫侖計法原理是在培養瓶中水樣溶解氧消耗，培養瓶空氣氧溶解進入水樣，瓶內氧氣分壓下降。檢出壓力下降量轉換為電信號，瓶內氣壓回升至原來壓力，恒電流電解消耗電量可計算耗電量。微生物消耗氧氧化有機物過程周期較長，目前國內外普遍采用美國衛協規定的標準稀釋測定法，測定培養前后溶解氧。由于測定中干擾因素多，不能及時反映水質情況，不能為環境管理等提供科學依據。近年來出現基于傳統生化需氧量測定改進方法，如相關計算法等快速測定需氧量方法，但具有一定局限性。

3.生化需氧量在污水檢測中的應用

生化需氧量測定中，需先預處理測定水樣，需選擇pH值6.7～7.5的水樣，超出范圍需使用鹽酸人也調節。選擇水樣后對有毒物質稀釋，降低水樣中有毒物質濃度。從低溫水域采集水樣，需實施快速升溫處理。從高溫水域采樣需進行降溫處理，促使與空氣氧分氣壓平衡。

污水水樣測處理中在保護原有含量不受破壞下進行，可能造成測定結果不實因素消除處理使用方式包括預處理污水樣等[3]。由于地表水具有溶解氧含量較高特點，使得水樣檢測中主要使用虹吸法檢測，水樣搖勻后避免瓶中出現氣泡，將水樣放入培養箱進行培養，對剩余溶解氧進行測定處理。污水水樣預處理時，可使用方式包括硫酸根測定，氯化物測定將污水水樣放置在蒸發皿，量取50ml水樣，加入碳酸鈉溶液，將水樣放入高溫爐灼燒處理，灼燒時間為5min～10min，樣本冷卻后溶解殘渣，使用50ml蒸餾水加入酚酞指示劑使用硫酸中和處理。硫酸根測定法是取待檢污水樣50ml，置入砂浴蒸干加入5ml水蒸干，沖洗杯壁后蒸處理。取出冷卻處理，蒸餾水量控制在50ml,沉淀后有效調整酸度。

水樣進行稀釋目的是降低有機物濃度，使得生化需氧量測定在足夠溶解氧下實施。水樣稀釋在20℃下進行，消耗溶解氧2mg/L以上，培養后剩余溶解氧量控制在1mg/L，生化需氧量測定中溫度需嚴格控制，稀釋比對測定結果產生很大影響，水樣含有無機物較多，需要先進性稀釋。要重視水樣稀釋倍數問題，計算公式為BOD5=[(C1-C2)-(B1-B2)f1]/f2(mg/L)，C1,C2主要是水樣培養前后溶解氧。為準確反映BOD5數值，需對實際水樣CODcr數值比例計算。

4.生化需氧量檢測應用建議

改革開放以來，我國經濟飛速發展，國家工業化進程加快，人民生活水平得到很大提高。生產生活產生廢水急劇增加，污水排放帶來嚴重環境問題。為保證污水排放達標，必須探索先進的檢測方法。我國污水檢測領域取得一定成果，發展出多種檢測方法，包括國際標準改進法、相關系數法等。生化需氧量是污水達標排放檢測的關鍵指標，生化需氧量檢測有多種方法，檢測五日生化需氧量操作具有復雜性，每個步驟需要認真操作，任何失誤都會造成測量數據偏差。

現行測定生化需氧量標準稀釋法為美國衛協1936年制定，作為污染水體可生物降解有機物指標。未受到嚴重工業污染水體中，有機物通常具有良好生物降解性，隨著工農業生產迅猛發展，有機物種類增多，大多數有機物對生物降解具有抗性。BOD面臨嚴峻的挑戰，人們用TOD、TOC等取代BOD測定，雖然檢測方法速度等方面較高，但生物降解性無法相比?，F行標準顯示可生物降解存在問題，目前國內外關于污水生物處理有機物指標中COD等檢測指標增多，現行BOD檢測方法存在很大缺陷。目前TOD法不能代替BOD檢測性質，合乎現代科學要求的BOD檢測方法有待研究實踐。

基于生化需氧量污水檢測成為我國污水檢測主要方法，隨著我國經濟的發展，污水檢測技術更加完善。污水治理不能緊靠技術發展，只有完善相關法律，才能有效治理污水排放問題。為保護生態環境，達到污水排放要求，污水排放檢測要實現與環境標準一致，完善相關法律。我國對污水處理中主要通過改進技術對污水處理，日后發展中要致力于實現污水排放標準與環境標準一致，在污水排放檢測中杜絕個別企業特殊情況，促進污水治理工作順利開展。

5.結語

生化需氧量是可氧化物質中消耗溶解氧量，生物氧化時間長，國內外普遍規定于20℃±1℃培養5d.CODcr數值與BOD5數值比例對水樣稀釋情況要求具有可信性，提升實驗結果可信度，污水處理可促使社會發展，對污水處理是生態環境優化的需要。當前我國污水檢測技術使用中存在很多缺陷，需要科研人員深入研究保證污水檢測效果。在污水處理中實現產業化操作，是污水處理有效解決方式。