測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水質(zhì)測(cè)定監(jiān)測(cè)方法領(lǐng)域，涉及一種改進(jìn)的的B0D5測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生化需氧量（B0D)是指在規(guī)定的條件下，微生物分解水中的某些可氧化的物質(zhì)，特 別是分解有機(jī)物的生物化學(xué)過(guò)程消耗的溶解氧。B0D5的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法采用5天培養(yǎng)法。根 據(jù)水樣中有機(jī)物的含量和可生物降解能力，B0D5測(cè)定過(guò)程分為非稀釋法測(cè)定、稀釋法測(cè)定、 非稀釋接種法測(cè)定和稀釋接種法測(cè)定等4種情況。B0D5是水質(zhì)有機(jī)污染綜合指標(biāo)之一，是 污染源重要的監(jiān)控項(xiàng)目。
[0003]但是，對(duì)于高含鹽廢水，標(biāo)準(zhǔn)B0D5方法存在如下缺陷不足：： (1)若水樣有機(jī)物含量不高，采用非稀釋接種法，采用含接種液的三級(jí)蒸餾水的作為空 白對(duì)照，并接種普通微生物。但是5天培養(yǎng)過(guò)程中，樣品所處環(huán)境TDS> 1%，空白對(duì)照所處 環(huán)境TDS遠(yuǎn)低于1% ;而且，接種的普通微生物即使事先經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的鹽度馴化，其對(duì)有機(jī) 物的降解能力也會(huì)下降，故測(cè)得的B0D5偏低，甚至嚴(yán)重偏低。
[0004] (2)若水樣有機(jī)物含量較高，采用稀釋法或稀釋接種法。稀釋后水樣的TDS> 1% 或TDS< 1%。若稀釋后的水樣TDS> 1%，同樣會(huì)出現(xiàn)水樣和空白對(duì)照實(shí)質(zhì)不能構(gòu)成對(duì)照試 驗(yàn)的情況。若稀釋后的水樣TDS< 1%，雖然符合對(duì)照試驗(yàn)的原則，但所測(cè)得的B0D5反映的 是有機(jī)物在低含鹽量水環(huán)境中的生化需氧量，與實(shí)際情況相差較大。
[0005] 上述分析表明，標(biāo)準(zhǔn)B0D5方法所測(cè)得的B0D5反映的是低鹽水環(huán)境下有機(jī)物的生 化需氧量，只適用于含鹽量不高的水樣的B0D5測(cè)定；若用于含鹽量較高的水樣，測(cè)得的B0D5 往往偏小。若將該B0D5用作高鹽廢水生化處理系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)參數(shù)，會(huì)導(dǎo)致更大的偏差。
[0006] 目前還缺乏一種適用于高含鹽水樣的標(biāo)準(zhǔn)bod5測(cè)試方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)B0D5測(cè)定方法用于高含鹽水樣B0D5測(cè) 定產(chǎn)生的誤差較大的不足，在標(biāo)準(zhǔn)B0D5測(cè)定方法基礎(chǔ)上，提供一種改進(jìn)的B0D5測(cè)定方法，使 測(cè)得的高鹽水樣的bod5相對(duì)準(zhǔn)確，能夠用于指導(dǎo)高鹽廢水生化處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)。
[0008]本發(fā)明的思路是：B0D5測(cè)定的5天培養(yǎng)過(guò)程中，樣品和空白對(duì)照均處在高鹽環(huán)境 下；而且，若需要進(jìn)行接種，接種物來(lái)源一定是含耐鹽微生物群。
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是一種改進(jìn) 的B0D5測(cè)定方法，包括標(biāo)準(zhǔn)B0D5測(cè)定方法中的稀釋法，其特點(diǎn)是： (1) 測(cè)定時(shí)使用TDS> 1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水； (2) 測(cè)定時(shí)使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液。
[0010] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明還提供了另 一種改進(jìn)的bod5測(cè)定方法，包括標(biāo)準(zhǔn)B0D5測(cè)定方法中非稀釋接種法，其特點(diǎn)是： (1)測(cè)定時(shí)使用TDS> 1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水； (2)測(cè)定時(shí)使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
[0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明還提供了一 種改進(jìn)的bod5測(cè)定方法，包括標(biāo)準(zhǔn)B0D5測(cè)定方法中的稀釋接種法，其特征在于： (1) 測(cè)定時(shí)使用TDS> 1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水； (2) 測(cè)定時(shí)使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液； (3) 測(cè)定時(shí)使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
[0012] 本發(fā)明方法所述耐鹽微生物的樣品，來(lái)源包括以下三類： (1)自然含鹽環(huán)境：海洋、死海、鹽湖、鹽田、鹽堿地、鹽礦、地下鹵水等。這些高鹽環(huán)境 形成時(shí)間較長(zhǎng)，耐鹽微生物種類高度豐富，微生物的耐鹽能力強(qiáng)，耐鹽微生物種群與所處含 鹽環(huán)境的實(shí)際含鹽量和其它環(huán)境特征相適應(yīng)。
[0013] (2)半自然含鹽環(huán)境：曬鹽場(chǎng)、鹽堿地、腌制品、長(zhǎng)期存放的含鹽廢水、含鹽廢水污 染的土壤、河流、湖泊等。這些含鹽環(huán)境形成的時(shí)間長(zhǎng)短不一，而且鹽環(huán)境特征會(huì)發(fā)生變化。
[0014] (3) 土壤：農(nóng)田土壤、草地土壤、森林土壤等。土壤環(huán)境整體含鹽量不高，但由于土 壤環(huán)境的非均質(zhì)性，以及干濕變化、礦化、風(fēng)化、淋溶等作用的長(zhǎng)期存在，使得土壤環(huán)境中存 在大量局部含鹽環(huán)境，這些微域含鹽環(huán)境足以支持各種耐鹽微生物的生存。
[0015] 本發(fā)明所述的稀釋法、非稀釋接種法和稀釋接種法均是指現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所述的 稀釋法、非稀釋接種法和稀釋接種法。
[0016] 本發(fā)明所述一種改進(jìn)的如〇5測(cè)定方法中：測(cè)定過(guò)程中優(yōu)選接種稀釋液的 B0D5 < 0. 5mg/L。所述的鹽水優(yōu)選采用NaCl或Na2S04配制，且配制后的鹽水T0C< 0. 5mg/ L。該方法中使用的磷酸鹽緩沖液的pH優(yōu)選為8.0。所用接種液的獲取來(lái)源包括但不限于： 海水、咸水湖、鹽湖、鹽礦、曬鹽池、土壤浸提液、耐鹽菌劑、腌制環(huán)境。所述鹽水的TDS優(yōu)選 為 3. 0-4. 0%。
[0017] 本發(fā)明方法基于標(biāo)準(zhǔn)的B0D5測(cè)定方法，采用5天培養(yǎng)法，并根據(jù)水樣中有機(jī)物的 含量和可生化難易度，分為非稀釋法、非稀釋接種法、稀釋法和稀釋接種法這4種情況；改 進(jìn)之處在于至少包括如下兩項(xiàng)中的一項(xiàng)： (1) 使用TDS彡1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水及稀釋液； (2) 使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
[0018] 本發(fā)明所述耐鹽微生物，包括耐鹽細(xì)菌和嗜鹽細(xì)菌。
[0019] 本發(fā)明所述實(shí)驗(yàn)用水及稀釋液，可用NaCl或Na2S04配制。大量實(shí)驗(yàn)表明：在同樣鹽 濃度條件下的NaCl和Na2S04溶液中，耐鹽微生物降解同樣有機(jī)物的速率相差不大，因此采 用NaCl或Na2S04配制實(shí)驗(yàn)用水和稀釋水都可行。高鹽廢水，尤其是含高濃度NaCl或CaCl2 的廢水，高濃度氯離子的存在使得COD的測(cè)定存在很大誤差。為了方便比較，高鹽水樣可以 采用T0C作為參照指標(biāo)。
[0020] 8(?5測(cè)定要求實(shí)驗(yàn)用水的有機(jī)物含量很低，不能影響水樣的B0D5測(cè)定。在采用三 級(jí)蒸餾水配制NaCl溶液和Na2S04溶液的過(guò)程中，容易因?yàn)镹aCl和純度不夠造成配成的溶 液的背景B0D5偏高。因此，用于配制實(shí)驗(yàn)用水和稀釋水的NaCl和Na2S04應(yīng)為分析純或優(yōu) 級(jí)純；而且實(shí)驗(yàn)用水配制完畢后，必須檢驗(yàn)合格后才能用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明規(guī)定配制完成 的實(shí)驗(yàn)用水和稀釋水的TOCS0.2mg/L，而且該數(shù)值越低越好。若配制完成的實(shí)驗(yàn)用水和 稀釋水不符合要求，應(yīng)當(dāng)重新配制；或者，配成的實(shí)驗(yàn)用水T0C雖然超出0. 2mg/L，但超出值 不高，可以先采用臭氧氧化、紫外氧化、超濾等方法降低水中的有機(jī)物含量。
[0021] 本發(fā)明使用的含耐鹽微生物接種液，其來(lái)源包括但不限于：海洋、咸水湖、鹽湖、鹽 礦、鹵水、曬鹽池、土壤、復(fù)合耐鹽菌劑。將這些接種液用于高鹽水樣的B0D5測(cè)定，不必對(duì)其 中的嗜鹽菌進(jìn)行分離后再接種，而應(yīng)當(dāng)盡可能在混合物的狀態(tài)下先進(jìn)行馴化。這是因?yàn)槟?鹽微生物雖然普遍具有很寬的耐鹽范圍，但耐鹽微生物的生存環(huán)境和高鹽水樣的環(huán)境畢竟 不同，需要一個(gè)適應(yīng)的過(guò)程。
[0022] 不同高鹽水樣的含鹽量差別很大，從1%到30%都有；而不同耐鹽微生物的耐鹽范 圍和最適鹽度生長(zhǎng)代謝范圍也有差異。因此，從方便不同含鹽廢水B0D5進(jìn)行比較的角度考 慮，有必要對(duì)適鹽用水及稀釋水的鹽濃度做出規(guī)定。本發(fā)明人通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為將實(shí)驗(yàn)用 水及稀釋水的鹽濃度配制成3. 0?4. 0%最為簡(jiǎn)單方便。原因包括三方面：（1)海洋作為地 球上最大的高鹽環(huán)境，擁有最豐富多樣的耐鹽微生物，其TDS平均值為3. 0?4. 0%，取樣最 為方便；（2)包括耐鹽微生物、弱嗜鹽微生物、中度嗜鹽微生物、極端嗜鹽微生物都能夠在 這TDS3.0?4.0%的鹽環(huán)境中生長(zhǎng)代謝，因此在TDS3.0?4.0%的鹽環(huán)境中有機(jī)物的生 物降解將不受抑制；（3)氧氣在水中的溶解難度隨鹽濃度的增加而增加，當(dāng)高鹽水樣的TDS > 5%，需要較長(zhǎng)的曝氣時(shí)間才能使溶解氧達(dá)到飽和，而且飽和溶解氧的濃度仍然隨水樣鹽 濃度的增加而降低；而曝氣時(shí)間若過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致高鹽水樣中的B0D被降解。
[0023] 普通微生物多生存在中性環(huán)境，故標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定測(cè)定過(guò)程的pH為7. 2。耐鹽微生 物大多生活在中性偏堿的環(huán)境，例如海洋和多數(shù)鹽湖的pH都在8. 0左右。本發(fā)明人在實(shí)驗(yàn) 中液發(fā)現(xiàn)高鹽環(huán)境下，有機(jī)物在弱堿性環(huán)境下降解速率更快。因此，高鹽水樣B0D測(cè)定的5 天培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)將pH控制在7. 5?8. 5,也即將所用的磷酸鹽緩沖液配制成pH=8. 0,這 樣的緩沖液每l〇〇〇mL緩沖液鹽含8. 5g磷酸二氫鉀、21. 8g磷酸氫二鉀、33. 4g七水合磷酸 氫二鈉、1. 7g氯化銨。
[0024] 接種液放入稀釋水制成稀釋接種液，要求其B0D值不能太高，故限定接種后稀釋 液的B0D5 < 0. 5mg/L。氯離子在酸性條件能夠被重鉻酸鉀和高錳酸鉀氧化，故廢水中若C1 > 2000mg/L，應(yīng)當(dāng)采用T0C或堿性COD^JiJ定結(jié)果估計(jì)稀釋倍數(shù)。若廢水中Cl< 2000mg/ L，仍然可以按照國(guó)標(biāo)法的C0D&、TOC和酸性COD^、堿性C0Dto值估計(jì)稀釋倍數(shù)?？偠灾?， 對(duì)于高含鹽廢水的B0D5測(cè)定，都可以采用T0C和堿性COD^值來(lái)估計(jì)測(cè)定所需要的稀釋倍 數(shù)。按照表1列出的B0D5與總有機(jī)碳（T0C)或化學(xué)需氧量（C0Dto)比值R估計(jì)B0D5的期望 值（R與樣品有關(guān))。
[0025] 表1:典型的比值R
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，包括標(biāo)準(zhǔn)BOD5測(cè)定方法中的稀釋法，其特征在于： (1) 測(cè)定時(shí)使用TDS > 1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水； (2) 測(cè)定時(shí)使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液。
2. -種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，包括標(biāo)準(zhǔn)BOD5測(cè)定方法中的非稀釋接種法，其特征在 于： (1) 測(cè)定時(shí)使用TDS > 1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水； (2) 測(cè)定時(shí)使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
3. -種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，包括標(biāo)準(zhǔn)BOD5測(cè)定方法中的稀釋接種法，其特征在于： (1) 測(cè)定時(shí)使用TDS > 1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水； (2) 測(cè)定時(shí)使用TDS彡1%的鹽水作為稀釋液； (3) 測(cè)定時(shí)使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，其特征在于：測(cè)定過(guò)程中接種稀釋 液的 BOD5 < 0? 5mg/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，其特征在于：所述的鹽水 是采用NaCl或Na 2S04配制，且配制后的鹽水TOC彡0. 5mg/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，其特征在于：該方法中使 用的磷酸鹽緩沖液的pH為8. 0。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，其特征在于：所用接種液的獲 取來(lái)源包括但不限于：海水、咸水湖、鹽湖、鹽礦、曬鹽池、土壤浸提液、耐鹽菌劑、腌制環(huán)境。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法，其特征在于：所述鹽水的 TDS 為 3. 0-4. 0%。
【專利摘要】本發(fā)明是一種改進(jìn)的BOD5測(cè)定方法。本發(fā)明針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)BOD5測(cè)定方法中的稀釋法、非稀釋接種法或者稀釋接種法，其改進(jìn)之處包括測(cè)定時(shí)使用TDS≥1%的鹽水作為實(shí)驗(yàn)用水；測(cè)定時(shí)使用TDS≥1%的鹽水作為稀釋液；測(cè)定時(shí)使用含耐鹽微生物的樣品作為接種液。本發(fā)明方法能夠模擬有機(jī)物在高鹽環(huán)境下的微生物可降解性，所測(cè)得的BOD5能夠夠更真實(shí)反映實(shí)際高鹽水樣的水質(zhì)情況。采用本發(fā)明方法測(cè)定高鹽廢水的BOD5，能夠?yàn)楦啕}廢水的生化處理提供更準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)參數(shù)。
【IPC分類】G01N1-38, G01N33-18
【公開(kāi)號(hào)】CN104614500
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310540239
【發(fā)明人】劉娟, 袁麗娟, 徐軍, 崔慶蘭, 胡聰, 王克云, 孫麗靜
【申請(qǐng)人】中藍(lán)連海設(shè)計(jì)研究院
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2013年11月5日