实验八、生化需氧量测定
仪 器
恒温培养箱(20?1℃),5~20升细口玻璃瓶,曝气装置,虹吸管,1000ml量筒,玻璃搅拌棒,溶解氧瓶。 试 剂
1. 磷酸盐缓冲溶液:称取8.5gKH2PO4,21.75gK2HPO4,33.4gNa2HPO4·7H2O
及1.7gNH4Cl溶于1000mL去离子水中,稀释至1000mL,此溶液的pH值为7.2不用再调整。
2. 硫酸镁溶液:称取22.5gMgSO4·7H2O溶于去离子水中,稀释至1000mL。 3. 氯化钙溶液:称取27.5g无水CaCl2溶于去离子水中,稀释至1000mL。 4. 氯化铁溶液:称取0.25gFeCl3·6H2O溶于去离子水中稀释至1000mL。 5. 葡萄糖-谷氨酸标准溶液:将葡萄糖和谷氨酸在105烘1h后,各称取150mg
溶于去离子水中,移入1000mL容量瓶中并稀释至标线。 6. 测定溶解氧的全套试剂。
7. 稀释水:多数污水因有机物含量高,溶解氧含量低,进行BOD5测定时要进
行稀释,用稀释水将污水进行稀释培养。稀释水的制备如下:在20L细口玻璃瓶中装入一定量的去离子水,用蒸空泵或无油空气压缩机曝气2~8h以上。取稀释水测定其中的溶解氧的含量,达到8~9mg/L时停止曝气。在20℃温度下放置一段时间,以便使溶解氧在水中含量成为稳定状态。使用前在每升稀释水中加入磷酸盐缓冲溶液、MgSO4溶液、CaCl2溶液、FeCl3溶液各1mL。用玻璃搅拌棒混合均匀后,用溶解氧瓶分别取满两瓶稀释水供测定和培养用。
8. 接种液:可用生活污水于20℃放置24~36h后的上清液为接种液。对某些特
殊工业废水最好用专门驯化过的菌种为接种液,这种驯化的微生物种群最好从接受该种废水的水体中取得。
9. 接种稀释水:当测定难降解有机物BOD5时需要用接种稀释水进行稀释。在
每升稀释水中加入1~3mL接种液,并搅拌均匀。用溶解氧瓶装满两瓶接种稀释水,供测定和培养用。 步 骤
1. 水样预处理:在测定前,水样pH值过高、过低,含有少量游离氯、过饱和
溶解氧及有毒物质等,需经预处理后,再进行测定。
2. 不经稀释水样的测定:溶解氧含量高、有机物含量较少的地面水,可以不经
稀释,直接用虹吸管将混合均匀的水样虹吸入两个溶解氧瓶中(在虹吸过程中不能损失或带入溶解氧),水样注满溶解氧瓶并溢出少许,加塞。其中一瓶立刻测定溶解氧,另一瓶加满水封后,放入培养箱,在20?1℃培养5天,培养过程中注意添加水封,从开始放入培养箱算起,经过五昼夜后,取出测定剩余的溶解氧。
3. 经稀释水样的测定:在生化需氧量的测定中,为了得到定量的结果,当水样
中溶解氧减少时,必须防止空气中的氧气溶入。并且由于氧在水中的溶解度有限,对于有机物浓度高的水样须作稀释,以保证在整个测定期间水中含有溶解氧。
(1)确定稀释比:稀释比的确定在BOD5测定中是十分重要的因素,如果稀释比选择不适,不在合适的范围内,培养五天后水样中剩余的溶解氧太多或太少都不能得到可靠的结果。最佳稀释比应该是稀释水样培养五天后的溶解氧减少量在40~70%之间。因此,一般要求稀释水样培养五天后的溶解氧至少还有1mg/L,而培养期间溶解氧损失至少应该在2mg/L以上。对于普通的污水和废水,先测出高锰酸盐指数,然后按这数值的2~4倍估计水样的BOD5值的可能范围,根据表实—7的数值查得适宜的稀释比,以这个稀释比为中心,选取3~4个稀释比对水样进行稀释。
表实—7 BOD5与试验稀释比
BOD5范围(mg/L) 20000~70000 10000~35000 4000~14000 2000~7000 1000~3500 400~1400 200~700
稀释比(%)
0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0
BOD5范围(mg/L)
100~350 40~140 20~70 10~35 4~14 0~7
稀释比(%)
2.0 5.0 10 20 50 100
如果缺乏上面估计方法的条件,根据经验:浓的工业废水用0.01~1.0%,未经处理或已沉淀的城市污水用1~5%,经生化处理后的出水用5~25%,污染的河水用25~100%。
(2)水样的稀释:水样稀释可采用直接稀释法或量筒稀释法。
1)直接稀释法:就是在溶解氧瓶中直接稀释。首先要知道溶解氧瓶的容积。将瓶灌满水后,盖塞,倒去水封,用量筒测定每一个瓶中水的体积,贴上标签。每一个溶解氧瓶的塞子和瓶配套使用,不得弄错。用虹吸管先装入1/3瓶稀释水(或接种稀释水),然后加入根据瓶的容积和稀释比计算出的水样量,再用稀释水(或接种稀释水)将瓶刚好装满,不留气
泡,盖塞后又不溢出为好,然后加满水封。同一稀释比配制两瓶。用同样的方法将3~4个稀释比的稀释水样配制好,盖塞,加满水封。 2)量筒稀释法:用虹吸法沿量筒壁先加入1/3稀释水(或接种稀释水)在量筒中,然后按选定的稀释比,加入所需的一定量混合均匀的水样,再用稀释水(或接种稀释水)加至1000mL刻度,小心搅拌均匀,用虹吸法分装在两个溶解氧瓶中。用同样方法配制3~4个不同稀释比的稀释水样,盖塞,加满水封。稀释水样配制好后,每一稀释比的两瓶稀释水样,联同前面取好的两瓶稀释水(或接种稀释水),一瓶留下立刻测定其当天的溶解氧,另一瓶放入培养箱,在20?1℃下培养五天。培养过程中要经常观察温度,加满水封,五天后取出测定溶解氧。
4. 葡萄糖-谷氨酸标准溶液的测定:为检验稀释水和接种液的性质及测定人员
的操作技术,可配制稀释比为2%的葡萄糖-谷氨酸标准溶液的稀释水样。按经稀释水样的测定步骤进行(用接种稀释水进行稀释)。测得BOD5值应在180~230mg/L之间,否则,应检查稀释水、接种液的质量或操作技术是否存在问题。 计 算
BOD5(mg/L)=
(c1?c2)?(B1?B2)f
P式中,c1—稀释试样培养前的溶解氧,mg/L;c2—稀释试样培养五天后的溶解氧,mg/L;B1—稀释水(或接种稀释水)培养前的溶解氧,mg/L;B2—稀释水(或接种稀释水)培养五天后的溶解氧,mg/L;f—稀释水用量在稀释试样中所占的百分数,以小数表示;P—水样用量在稀释试样中所占百分数,以小数表示。
实验九、水中氨氮的测定
一、电极法
本方法可用于测定饮用水、地面水、生活污水及工业废水中的氨氮含量,色度和浊度对测定没有影响,水样不必进行蒸馏.标准溶液和水样的温度应相同,含有溶解物质的总浓度也要大至相同. 试 剂
? 氨氮标溶液:浓度为1M(以氮计).
? 离子强化剂(ISA):5M NaOH+0.05M EDTA二钠盐+10%甲醇 仪 器 ? 离子活度计 ? 氨电极 ? 电磁搅拌器 测 定
测定水样时请详细阅读仪器说明. 二、滴定法 试 剂
1. 混合指示剂:称取200mg甲基红溶于100ml95%乙醇溶液中,另取100mg亚甲
蓝溶于50ml95%乙醇溶液中。取两份甲基红溶液与1份亚甲蓝溶液混合后,此混合指示剂一月配制一次。
2. 硫酸标准溶液1/2H2SO4=0.020mol/L:取1+9H2SO4溶液5.6ml于1000ml容
量瓶中,稀释至标线,混匀。准确浓度按下述步骤进行标定:称取约0.5g(称准至0.0001g)无水Na2CO3基准试剂(使用前在180℃烘干2h),溶于新煮沸并放冷的水中,转移至500ml容量瓶中,稀释至标线。移取25.00mlNa2CO3溶液于150ml锥形瓶中,加25ml水,加1滴0.05%甲基红指示剂,用H2SO4溶液滴定至淡桔红色为止。记录用量,平行滴定三次,用下式计算H2SO4溶液的浓度:
c (1/2H2SO4,mol/L) =W?1000?25.00
V?52.995500式中,W—碳酸钠的重量,g;V—硫酸溶液的体积,ml。 步 骤 1. 水样的测定
蒸馏预处理时以H3BO3溶液为吸收液的全部蒸馏液中加入2滴混合指示剂,用已标定过的H2SO4标准溶液滴定至绿色转变成淡紫色为止,记录用量。
2. 空白试验
取经蒸馏预处理过的空白试样,用H3BO3溶液为吸收液的全部蒸馏液,同水样测定步骤相同进行滴定。
计 算 氨氮(N,mg/L)=
(V1?V0)?c?14?1000
V式中,V1—滴定水样时消耗硫酸溶液的体积,ml;V0—滴定空白试验消耗硫酸溶液体积,ml;c—硫酸溶液浓度,mol/L;V—水样体积,ml;14—氨氮(N)摩尔质量。