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是水質評價的必測項目，是衡量有機物對水質污染的重要質量指標。傳統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，實驗數據的離散性較大，往往造成無法得出準確的實驗結果。

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果，讀數直觀，使用和維護方便。BOD分析儀廣泛應用于環保監測、石油化工、醫療衛生、教學科研等部門對水質的監測，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，當樣品放在培養箱中，培養溫度為20℃培養五天時，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瓶中，在主機攪拌器上連續攪拌。并將主機和培養瓶放入培養箱中。調節培養箱內溫度為20℃±1℃，待樣品恒溫后進行五日培養。培養瓶中的水樣在連續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。水樣中的有機物經過生物氧化作用，轉變成氮、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、接通培養箱電源，將培養箱上溫度設置顯示溫度為20℃，保持溫度為20℃。把主機放在培養箱上，將BOD主機電源線的一端插入儀器后部插座上，另一端插入培養箱內對應插座上，打開儀器電源開關，儀器前側電源指示燈亮，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，可以直接根據選定的測量范圍，從取水樣量表中查得取樣量。根據所測樣品數量的多少（最多可同時測定8個樣品）來確定用幾個培養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，

確定每個培養瓶的取樣量，從而確定幾個培養瓶所需的總取樣量。將該水樣上清液倒入燒杯（1000mL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，將燒杯放入培養箱內主機上恒溫攪拌2～3小時。一般情況下調節該水樣的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瓶中。同理，可測定另幾個水樣。

注：

1、由于不同儀器所配培養瓶規格不一樣，所以取水樣量在出廠前由生產廠家填寫。

2、若需接種、稀釋，則應接種稀釋后按上表取樣。

3、每只培養瓶中放入1只攪拌子，培養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（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瓶蓋。

5、穩定30min～60min，同時擰緊培養瓶蓋和水柱蓋，接著松開固定壓力計刻度尺的旋鈕，并調節刻度尺，使0刻度正好與汞柱的頂端水平重合，然后重新擰緊旋鈕。然后將儀器和培養瓶一并放入已經恒溫好的生化培養箱內，關上培養箱門，繼續攪拌30min后,迅速打開培養箱門，并擰松培養瓶蓋，關上箱門，5min后再迅速擰緊培養瓶蓋，再次調節刻度尺的零點，并關緊培養箱門，開始計時。

6、如果不能調節到0刻度，再次松開培養瓶蓋和水柱蓋，并重新調整刻度尺的位置。如果仍不能調節到0刻度，可用吸耳球在培養瓶接頭塑料管入口處反復小心抽吸，直至汞柱中沒有氣隙，刻度尺調節到0刻度。然后擰緊培養瓶蓋和水柱蓋。

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小時內任一時間樣品BOD₅的數值。

相關儀器：

BOD分析儀TP3119