□赵飞燕 □苗利芳(安阳水文水资源勘测局)
220B型BOD快速测定仪在实践中的应用
□赵飞燕 □苗利芳(安阳水文水资源勘测局)
BO D快速测定仪采用微生物电极法,能快速测定水样的BO D值,操作简便、测量准确,但由于微生物膜的特性,如操作不当,会导致测量结果的重现性差,从而影响结果的准确性。文章通过列举实际工作中遇到的问题及解决方案并进行分析,以期待能提高测量结果的准确性。
BO D;快速测定;考核
五日生化需氧量的考核一般都采用稀释接种法进行测定,时间较长,并且接种液的选择会直接影响考核结果。BOD快速测定仪采用微生物电极法,能快速测定水样的BOD值,操作简便、测量准确。检测一个样品的周期约33 min,广泛适用于各类地表水、生活污水和不含对微生物有明显毒害作用的工业废水中BOD的测定。文章就220B型BOD快速测定仪在生化需氧量考核过程中的一些经验进行探讨。
1.1 微生物膜的活化与安装
1.1.1 活化
微生物膜活化的好坏直接关系到测量结果的准确与否。微生物膜应在室温下干燥保存,使用前从密封的盒子里取出微生物膜,检查无破损后,放入浓度为0.05×10-1mol/l的磷酸盐缓冲溶液中,在33.0℃恒温箱里活化,一般需要7-15 d,每天更换浸泡微生物膜的磷酸盐缓冲溶液有助于膜的活化。
1.1.2 安装
洗干净双手后,将电极下方的流通池和菌膜扣碗取下来,并用蒸馏水冲洗干净。将活化好后的微生物膜取出,凹面朝上且微生物膜的圆心对准电极的中心装入电极,一定要使膜和电极贴紧,否则会导致读数持续不稳定。将菌膜扣碗上的缺口对准电极上的黑点套好,装上流通池,然后开机运行。在“清洗”状态下,持续122 d活化,以使输出稳定,I0值达到6.0以上较好。用 25.00 mg/l的葡萄糖、谷氨酸溶液进行测定,以确定微生物膜输出电位是否稳定。
1.2 管路的安装
取出所有管路后,按照编号逐段进行安装,在安装的过程中注意不要使管路弯折、污损。在与电极相连时,应为“下进上出”:进液管插入电极下端靠下的接口,出液管插入电极下端靠上的接口,不能接反,否则会导致测量结果出现负值。管路更换好后,一定要检查管路有无弯折,卡口处有无卡紧。如果装好后开机没有液体流动,可分段检查管路,以排除问题。建议将10号管路上的标签撕掉,以避免被弹簧处阻挡,致使管路被卡住,进样针不能插入杯底,进样量达不到要求,致使测量结果出现偏差。黑色进样针上端的塑料圈要固定好,否则会影响进样针进样时插入的深度,从而影响进样量。在测量过程中也要经常检查管路,注意液体流动是否顺畅,接口处是否有脱落。如发现问题,及时解决,避免仪器空转。
1.3 气量、液量检查
装好管路开机后应进行气量和液量的检查,液量: 4.50 ml/min,气量:11.11 ml/s。液量可通过调节蠕动泵速度来控。气量可通过“排水取气法”来检查:取一个500 ml的容量瓶装自来水至刻度线,将排液管(9号管)插入容量瓶口,倒转容量瓶放入装有水的盆中,使水面淹没容量瓶口,开始计时。通过调节气泵右端的旋钮来调整进气量。如果调节气泵流量最大仍不能满足气量要求时,请拧下气泵固定卡子,将泵底的空气过滤器取出,用水清洗,晾干后重新安装使用。
1.4 磷酸盐缓冲溶液
磷酸盐缓冲溶液配制:称取磷酸二氢钾(KH2PO4)68 g和磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)179 g溶于1000 ml蒸馏水中,其浓度为0.5 mol/l,pH为7.0,用于标准样品及被测样品的稀释,并保证稀释后的样品含有0.05×10-1mol/l的磷酸盐成分。
由于氧电极的输出电流与溶解氧的含量成正比,当不含任何有机物的液体(缓冲溶液)通过流通池时,微生物的同化作用很小,因而流经微生物膜的溶解氧几乎没有,即条件1。当含有有机物的溶液通过流通池时,微生物的同化作用变得异常活跃,消耗更多的溶解氧,于是导致流经微生物膜的溶解氧量减少,即条件2。这种溶解氧含量的变化,直接使氧电极的输出发生变化,也就证明输出电流变化值与样品有机物的含量成正比关系,就此计算出BOD值,所以必须确保所有流经仪器的液体内都含有0.05×10-1mol/l的磷酸盐溶液。
1.5 清洗液
清洗液由磷酸盐缓冲溶液稀释而来,浓度为0.05×10-1mol/l。每次使用时都要检查清洗液的量,如果仪器处于“清洗”状态,按照每分钟消耗4.50 ml计算,每24 h大约消耗6.50 l清洗液;如果处于“检测”状态,则消耗量要小于“清洗”状态,因为每个样品有8 min的“检测”时间,此时不消耗清洗液。应估算好用量,勿使仪器因缺少清洗液而空转。
1.6 进样器
进样器开机后不可用手转动,如需更换管路必须关机。在检测过程中要避免碰撞进样器,取放样品杯,动作要轻。
2.1 计时问题
仪器长时间运行,可能会出现计时不准的问题,重新联机即可。退出程序,按下快速测定仪上的“复位”键,听到响声后,再次双击启动BOD程序,重新设置参数即可。
2.2 电极液和透氧膜的更换
正常情况下电极保护液每半年加一次,将配好的电极保护液用注射器从电极上的小孔里注入,注入时注意不能带入气泡。如果电极漏液,说明透氧膜破了,应该更换新的透氧膜。正常情况下透氧膜1 a-1.5 a一更换。更换透氧膜后,必须重新添加电极保护液。开始先加入少量的电极保护液,从电极下面看如有气泡,应轻拍电极,排出气泡,然后继续加液。如从孔中有保护液流出,说明电极保护液已加满。每次更换微生物膜时必须保持电极竖直,否则会导致电极保护液流出,电极里面产生气泡。
在配制考核样品时,一定要准确。一般考核样品浓度都较高,超出了仪器的测量范围,所以都需要二次稀释。此仪器线性范围是2.00~50.00 mg/l,建议将考核样品稀释至25.00 mg/l以下以获得最佳线性范围。越接近标准被测溶液越好,因为稀释倍数越大,误差越大。在二次稀释时要使溶液里含0.05×10-1mol/l的磷酸盐缓冲液成分。
使用的标样要在临用前配制,根据考核样品的范围选用比较接近的浓度,并将考核样品稀释相应的倍数。一般开始测量的数值都会偏低,即给定标准后,第一组如果测量5个数据,前3个数据一般偏低,后2个数据会在范围内。接着进行第二组测量,还设定5个,一般都会在范围内,有时最后1个会稍微超出上限。在这10个数据中,取当中6个,剔除极大值和极小值,取平均值即为考核结果。
如果测量的水样较少,且水样中不含有毒物质,测量完毕后I0值还在6.0左右,可以把微生物膜取出来,浸泡到0.05× 10-1mol/l的磷酸盐溶液中,一般下次还可再用。也可不取出来,隔天开机维护一次,每次8 h左右。如果微生物膜测量完毕后I0值很低,取出来后可直接丢掉,用蒸馏水冲洗干净电极、菌膜扣碗和流通池,然后将电极安装好。
作者抽取了近年来在工作中多组质量控制数据,采取“t检验”法加以检验分析,测定结果与保证值无显著性差异。
当然,任何试验都需要大量的数据支持,这些只是作者在工作中的一些粗略见解,具体到每台仪器上,还需要根据实际情况来判断。
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1673-8853(2016)12-90-02
2016-10-04
(责任编辑:邢博辉)
赵飞燕(1979-),女,工程师,主要从事水质检测工作。