影响生活污水中BOD测定因素的探讨

武蔼娜

(山西汾西矿业集团环境监测有限责任公司，山西 介休 032000)

引 言

随着我国城镇化进程的不断加快，城市人口快速增长，由此产生的生活污水量不断增大，若生活污水不经过处理直接排放到地表，会对地表水体及坏境造成很大的污染，进而严重威胁着人们的正常生活和身体健康。因此，对生活污水进行处理，并达标排放，是我国目前进行可持续发展及发展绿色经济势在必行的一项重要任务。对于城市生活污水进行处理是一项漫长且复杂的过程，而要对生活污水进行达标排放，必须对影响生活污水质量的关键指标进行准确、快速的测量。目前，国内外主要用生活污水一个重要水质指标——BOD5(五日生物需氧量)来作为反映其水质质量的指标。因此，对影响生活污水中BOD测定因素进行探讨很有必要。

1 BOD检测方法

BOD(biochemieal oxygen demand)是生活污水中所含微生物在与水中有机物作用反应过程中的耗氧量，通过测定计算耗氧量可以用来反映水中所含污染有机物的量。耗氧量越大说明水体中所含的有机污染物质越多，那么也表示水体的污染程度很严重。所以，通过BOD5来反映水体的污染程度，以及水体处理后的进化程度是否可以达标排放，具有很适用的意义。

1.1 标准稀释法

微生物与有机物质反应过程是非常缓慢的，一次污水处理过程中将所含有机污染物质全部降解彻底可能需要20 d，而且降解速度受所处环境温度的影响。目前，用标准稀释法测量水体中BOD5值的公认做法是，在20 ℃下将处理5 d污水中有机污染物质降解的生化耗氧量作为判定指标。一般污水中有机污染物质生化氧化反应过程可分为碳化和硝化。但一般硝化反应过程对污水水质指标无明显实际意义，化验时一般不作具体测量研究。碳化反应过程实际就是水中有机污染物质在水中的微生物作用下分解反应后生成H2O和CO2。一般碳化在20 ℃温度下反应20 d才能完成整个碳化反应过程， 但一般反应进行5 d时，有机污染物质已经降解少于32%。所以，将五日标准稀释法测定值作为检测水体水质的一种标准方法。

采用五日标准稀释法最终测得的生化耗氧量的数值即BOD5值。五日标准稀释法即将过滤或经过稀释和接种过的水样(加入了好氧微生物，使污水中保持足够的可生化降解有机物的微生物)放在密闭性好的培养瓶中，放置在无光处，在试验前测量瓶中水样的溶解氧量，记为DO0，保持温度在恒定20 ℃，放置5 d后，测量瓶中水样的溶解氧含量，记为DO5。其中，BOD5即为所测的DO0与DO5之差[1]。

在静置的5 d过程中，水样保持充足的溶解氧，有机污染物经过水中好氧微生物的生化降解，生成有机酸、醇等中间产物，经过彻底反应后，最终被完全氧化生成水和二氧化碳。

对污水中的溶解氧现在通常采用的方法是碘量法。在测定的水样中逐渐加入一定量的MnSO4及碱性KI，产生化学反应生成不稳定的Mn(OH)2沉淀，生成的Mn(OH)2会快速和水中的氧发生反应生成Mn2O3见第89页式(1)-式(3)。

(1)

(2)

(3)

观察水中产生大量稳定的棕色沉淀后，向水中再加入一定量的浓硫酸，使得Mn2O3棕色沉淀与之前加入的KI发生反应，释放出游离碘。污水中含氧气越多，最后生成的I就越多，水中的颜色就越深。

在污水水样中滴入淀粉指示剂和硫代硫酸钠标准溶液进行滴定，以反应消耗的硫代硫酸钠量通过计算即可算出溶解氧量值，即DO值。

2.2 微生物电极法

微生物电极法是含有大量活跃的好氧微生物的微生物膜贴在微生物传感器电极上，采用流通量的测量方式，当水样通过流通池，水样中所含有机物与微生物膜中微生物发生生化反应消耗溶解氧，当有机物反应完成后，水中溶解氧趋于稳定，通过测算即可出此时溶解氧浓度。即可算出生化耗氧量，即，该水样的生化需氧量值[2]。

2.3 活性污泥曙气降解法

将温度控制在33 ℃左右的条件下，用活性污泥连续曝气处理样品2 h，用重络酸钾法检测曝气前、后水样中的化学需氧量值，其差值就是该样品的BOD值。

3 试验研究

对于BOD5的测量，绝大多数的污水处理厂主要仍是采用传统的标准稀释法，通过在化验室化验的方法，先对生活污水进行采样，在化验室培养分析，测定出其BOD5值。用此方法测量会受到室内温度、时间等的影响，根据具体试验量化结果进行分析和验证，并最终给出影响生活污水中BOD测定因素的结论，以此作为以后评定污水处理水质指标的参考和指导。

3.1 材料与方法

1) 在化验室进行取样、培养、测定过程必须严格控制水样温度在(20±1)℃。整个试验测定的生化反应过程应该保持生化反应箱箱门的密闭性，避免打开，且在进行检测时应待水样温度恢复到室温时方宜进行。

2) 稀释水应符合相应的试验报告或国家标准规范规定：溶解氧质量浓度≥8 mg/L，BOD5质量浓度≤0.2 mg/L。在具体的试验过程中，可将一定量的蒸馏水放置在温度为恒定的(20±1)℃培养箱中，用小风机抽取干燥洁净的新鲜空气进行曝气，大约2 h左右，与接种液混合后，在8 h内使用，并在其间采取措施，保证其不受污染。

3) 接种稀释水将生活污水置于(20±1)℃的培养箱中24 h，然后将培养箱的上部清液取出另置杯中备用，将提取出来的上清液定量倒入稀释水中，以3 mL/L的配比，使混合液BOD5的浓度控制在标准规范要求的0.3 mg/L～1.0 mg/L范围内。验证实验的结果BOD5值均在180 mg/L～230 mg/L，符合要求。

3.2 测定结果

1) 曝气前、后稀释水DO(溶解氧)的测定结果。

所用蒸馏水的溶解氧浓度一般会小于8.0 mg/L，经过2 h以上的曝气之后，按一定配比加入接种液并摇匀后进行测定，其溶解氧DO在8.30 mg/L～8.97 mg/L。在恒温条件下放置5 d以后，测定其溶解氧DO5在8.20mg/L～8.90 mg/L，则稀释水的BOD5为0.1 mg/L左右。

2) 稀释倍数确定。

以某小区的生活污水作为标本，对不同稀释倍数情况下的BOD5进行测定，结果见表1。

表1 不同稀释倍数对生活污水BOD5 及耗氧率的影响

3) BOD5的测定。

某一办公楼生活污水部分监测结果见第90页表2。

4 结论

由以上数据分析可知，不同的稀释倍数，耗氧率会有很大的变化。在标准稀释条件下，稀释倍数过小或过大，都会造成BOD5测量值的偏低或偏高，影响测量的准确性。因此，在测定BOD值时，必须将稀

表2 BOD5与CODcr的监测结果

释倍数控制在合理的范围内，使耗氧率控制在40%～70%范围内，这样才能测量到准确稳定的BOD5值。

水中生化需氧量的测定是个极其缓慢、复杂的过程。过程时间长，容易受环境因素影响，很难把控。影响BOD的测定因素有很多，包括温度、稀释水、接种液和稀释比等。