五日生化需氧量测定过程中稀释倍数的确定

张维娜

摘 要：五日生化需氧量测定是进行水质检测和采取污水处理的一种重要工作，但是在实际测定中，影响测定结果精确性的因素有多种，例如环境温度、水样pH值以及稀释倍数等。文章首先介绍了地表水、工业废水的样品稀释倍数确定方法，随后通过试验，介绍了一种利用公式进行稀释倍数计算的方法，并分别从前期准备、试验步骤、测定结果等，对这种稀释倍数确定方法进行了简要概述。

关键词：五日生化需氧量测定；稀释倍数；地表水；耗氧值

中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）21-0124-02

Abstract： The determination of five-day biochemical oxygen demand is an important work for water quality detection and sewage treatment， but in the actual determination， there are many factors that affect the accuracy of the determination results， such as environmental temperature， pH value of water sample， dilution multiple and so on. This paper first introduces the method of determining the sample dilution multiple of surface water and industrial wastewater， and then through the experiment， introduces a method of calculating the dilution multiple by using the formula， and from the preliminary preparation， test steps， determination results and so on， the paper gives a brief overview of the method for determining the dilution multiple.

Keywords： determination of five-day biochemical oxygen demand； dilution multiple； surface water； oxygen consumption value

引言

现阶段五日生化需氧量测定方法中，根据操作方法的不同，可以分为稀释接种法、无汞压力法、微生物传感器法等几种。其中，稀释接种法因为具有操作相对简便、测定结果精确度高等优势，成为一种应用最广的方法。在运用稀释接种法进行五日生化需氧量测定时，稀释倍数的确定是其中一个重要环节。而试验中常常根据待测样品的化学需氧量推导出稀释倍数。因此，通过多次试验测定两者之间的关系，通过取平均值的方法近似的得出稀释倍数，为五日生化需氧量测定工作开展提供了数据支持。

1 不同类型水样稀释倍数的确定

对于不同水样的五日生化需氧量测定，虽然操作步骤并不复杂，但是要想获得高精度的测定结果，需要对试验环境、各项参数进行严格要求。以稀释倍数为例，根据样品选取位置的不同，对地表水、轻度污染的工业废水等，由于样品中有机物、微生物含量相差较大，因此具体试验中需要确定的稀释倍数也有很大差异。

1.1 地表水稀释倍数的确定

首先观察地表水样品的物理特征，如果样品清澈或轻微浑浊，但是无异味，则先测定待测样品的溶解氧含量。通常来说，如果溶解氧含量的范围处于6.2mg/L-9.8mg/L之间，则符合稀释标准。根据《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》中的相关要求，对于符合上述条件的地表水待测样品，稀释倍数分别可以选择1倍、1.5倍和1.8倍。

如果觀察地表水样品发现有明显的悬浮颗粒，且颜色偏黄，但是无异味，还是按照程序测定待测样品的溶解氧含量。对于此类待测样品，如果溶解氧含量的范围处于3.5mg/L-5.5mg/L之间，则符合稀释标准。按照《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》中的要求，可供选择的稀释倍数分别有1倍、2倍、3倍。

如果地表水样品有明显的沉淀、浑浊现象，闻到刺鼻的腥臭味，且溶解氧含量在3.5mg/L以下，则判定该水质受到严重污染，为了保证五日生化需氧量测定结果精度，需要将稀释倍数扩大到5倍、20倍、50倍等多个档次。直到稀释后待测样品不存在明显浑浊且闻不到刺激气味为止。

1.2 工业废水稀释倍数的确定

通过观察如果发现工业废水样品为透明状，且无异常气味，测定溶解氧含量，一般将溶解氧含量控制在5.5mg/L-10.3mg/L之间为宜。依据《污水综合排放标准（GB8979-2017）》中的规定，样品可选择的稀释倍数分别有1倍、2倍、5倍和10倍四个档次。

如果待测样品出现特殊颜色，但是无浑浊、有刺激气味，测定溶解氧含量，在5.5mg/L以下，则需要先向待测样品中充入氧气。根据样品的量，按照每升样品冲入250g氧气进行处理。处理完毕后，按照《地表水环境质量标准（GB3838-2002）》进行稀释，稀释倍数分别有5倍、20倍、50倍、100倍四种选择。

2 一种简便可行的稀释倍数计算方法

2.1 测定原理

首先将待测样品装入到广口瓶中，进行一次溶解氧浓度测定。完成操作后盖好瓶盖，保证密封效果。将待测样品放置于恒温箱中，将温度调节为25℃进行培养，持续5d。培养结束后第二次测定溶解氧浓度，将两次结果进行对比，其差值即为培养过程中每升水消耗掉的质量，即BOD5值。由于多数水样中含有较多的需氧物质，其需氧量往往超过水中可利用的溶解氧量，因此在培养前需对水样进行稀释，使培养后剩余的溶解氧符合规定。由于BOD5试验周期较长，一旦出现此类情况，就无法以原样补测，因此稀释操作是BOD5实验的重要步骤。

2.2 试验准备

在进行待测样品的稀释操作时，需要提前做好相关的准备工作，主要包括以下几项：其一，选择仪器并进行仪器检查。所用仪器主要是溶解氧仪，型号为MIK-2900，进行仪器校准和检测。另外做好待测样品的保存，盛放水样的广口瓶必须提前进行消毒处理，并放置于室温环境下，盖好瓶盖，待开始试验时将广口瓶中的样品转移到干净的烧杯中。

2.3 试验方法

使用胶头滴管将广口瓶中的样品转移到烧杯中，要注意将胶头滴管的开口贴近烧杯的侧壁，缓缓加入。然后再将稀释水用量筒量取一定量，将烧杯倾斜至30°，量筒开口对准烧杯边缘，沿着烧杯侧壁缓缓流入。倒入稀释水时要注意控制速度，一方面是避免稀释水迸溅在烧杯侧壁上，影响测定结果精度；另一方面也可以防止引流速度过快产生气泡，影响溶解氧含量。完成上述操作后，将烧杯用玻璃罩盖住，在室温环境下培养5d。培养结束后，测定各组样品的溶解氧含量值。溶解氧含量在3mg/L以上，且培养过程中实际消耗溶解氧超过5mg/L的，其稀释倍数可以作为参考。

使用下列公式计算五日生化需氧量：

BOD5=[（C1-C2）-（Vt-Ve）（C3-C4）/Vt]Vt/Ve

上式中：C1是待测样品的初始溶解氧浓度，C2是经过5d培养后水样溶解氧浓度，C3是待测样品空白溶液的溶解氧浓度，C4是经过5d培养后空白溶液的溶解氧浓度，Ve是制备样品用掉的体积，Vt是待测水样的总体积。

2.4 试验结果

（1）五日生化需氧量的化学需氧量的测定

选用3个标准样品测定其化学需氧量值，列出表1。

结合上表计算结果，可以得知BOD5/化学需氧量的值为0.468。

（2）实际污水的测定

受污染的水域，因其污染来源的多样性、污水成分的复杂性，给五日生化需氧量测定试验开展增加了难度，其中稀释倍数的确定也是一个难点。为了让结果尽可能的符合标准，减小误差影响，分别从多处受到污染的水域中进行污水取样，并在实验室环境下分别对其五日生化需氧量和化学需氧量的值进行了测定，具体结果如表2所示。

2.5 试验结论

根据测定结果，试样5日稀释接种后，耗氧值在4mg/L左右。将这一数值带入（C1-C2）-（Vt-Ve）（C3-C4）/Vt=3.7。同时，BOD5=4Vt/Ve；已知BOD5=0.468倍的化学需氧量。所以最终的五日生化需氧量可以简化为Vt/Ve=0.117倍的化学需氧量。化学需氧量值可通过实验较快测得，这样就可以通过化学需氧量的数值较快地判定水样的BOD5值，也可以准确地确定BOD5稀释时水样的取样量。通过以上实验数据可以看出样品所消耗的溶解氧在4mg/L左右所测定的BOD5基本接近于真值。利用BOD5=0.468化學需氧量的关系可以较快速和准确的确定BOD5稀释倍数，减少了实验的盲目性。

3 结束语

在运用接种稀释法进行五日生化需氧量测定时，如何确定待测样品的稀释倍数是决定最终测定结果的一个重要因素。本文提供的一种基于试验测量与简化公式计算的稀释倍数确定方法，能够较为精确的确定不同水样的稀释倍数，具有较强的适用性。在稀释倍数确定时，也要注意做好试验准备，在具体试验过程中还要注意做好五日生化需氧量与化学需氧量的记录和计算，提高稀释倍数的精确性，为水质监测和下一步污水治理提供必要的数据参考。

参考文献：

[1]李珊.稀释接种法、微生物传感器快速测定法和压差法测定生化需氧量的方法比对[J].低碳世界，2018，179（5）：32-33.

[2]李晓曼，舒丽，李敏，等.稀释与接种法在分析BOD5过程中系列问题探讨[J].环境科学导刊，2018，37，180（S1）：170-174.

[3]徐晓玲，王漪.污水中五日生化需氧量（BOD5）测定方法探讨[J].中国标准化，2018，520（8）：218-219.

[4]张志明.浅谈水质五日生化需氧量测定及在实际应用中的几点体会[J].科技创新与应用，2014（19）：14-15.

[5]杨立武.BOD5测定常见影响因素及其技巧的探讨[J].科技创新与应用，2016（30）：162.