生化需氧量在污水检测中的应用

（青岛市海泊河污水处理厂，山东青岛 266000）

0.引言

随着社会的发展，人们将大量工业污水未经处理废水排入水体造成水体污染。排入水体的生活污水、农业回流水含有大量有机物，在水体中分解需要消耗大量溶解氧，因缺氧造成鱼类水生物死亡，破坏水体功能。水体有机化合物种类繁多，目前多采用测定需氧量表示其含量。国内外沿用美国卫协规定的标准稀释法测定，但测定生化需氧量法缺陷日益明显，导致在发酵工业副产品利用等工作中，不能判断有机物降解情况。虽然出现了BOD测压法等新方法，但不能满足快速测定要求。5日生活需氧量法是测定生化需氧量标准方法，样品在20℃±1℃下培养5d，测定样品溶解氧，差为5d生化需氧量。方法存在结果重复性差等缺点，方法操作复杂，对操作人员要求高，信息反馈滞后，无法及时为环境管理提供科学依据。近年来出现库伦滴定法、活性污泥法等新方法，但具有一定局限性。微生物传感器快速测定法克服传统方法的缺点，测试结果直接打印，实现在线监测。生化需氧量是反映水体污染度的综合指标，研究改进生化需氧量污水检测方法具有重要意义。

1.生化需氧量检测原理

生化需氧量是反映水体需氧物质含量综合指标，工业生产中残留加工废水为城市污水主要来源。生化需氧量污水检测是城市污水检测常用手段，生化需氧量污水检测技术利用水力流态提升除污效果，可提升污泥稳定性。

地表水中含有污染物在微生物氧化中消耗水中溶解氧，生化耗氧量反映水中需氧生存污染物含量，表现水中有机物在微生物作用下进行氧化分解。生化耗氧量数值高表明水质污染严重。有机污染物被称为需氧污染物，在水体排放造成变质污染。污水中有机物氧化分解时间较长，生化需氧量使用中被检测水样处于20℃以下[1]。生化需氧量检测利用对水中需氧量进行测定微生物传感器，测定原理是选择含饱和溶解氧样品，与微生物传感器接触，样品受到菌落影响消耗氧，有机物质菌膜扩散趋于恒定产生电流，使得水中含有微生物快速确定，测定方法在水体氧平衡研究中产生重要作用。

2.生化需氧量检测方法

生化需氧量是反映水体污染度综合指标，稀释接种法自1963年美国卫协标准方法委员会采用，稀释接种法测定原理是水样稀释，求培养前后水样中溶解氧含量。稀释接种法测定污水生化需氧量，需测定溶解氧含量，前后需两次用化学分析法测定水中溶解氧。每次检测需经5d以上得到结果，数据缺乏时效性，导致工作中难以及时掌握水质变化情况，指导生产科研作用。

基于传统生化需氧量测定法改进方法包括测压法、活性污泥曝气法、减压式库伦计法等。活性污泥曝气法测定地表水生化需氧量，利用活性污泥强制曝气降解样品2h，根据与标准方法对比结果换算成BOD5值。由于培养瓶空气流量不易控制，未普遍适用于日常监测[2]。测压法将水样注入培养瓶，在密闭培养瓶中，水样溶解氧被消耗，CO2被吸收后降低密封系统压力，根据压降可求出水样生化需氧量值。样品温度会影响测定准确度，投样样品温度超过20℃±1℃测得结果偏高，氢氧化钠用量不足，影响测定结果准确性。

减压式库仑计法原理是在培养瓶中水样溶解氧消耗，培养瓶空气氧溶解进入水样，瓶内氧气分压下降。检出压力下降量转换为电信号，瓶内气压回升至原来压力，恒电流电解消耗电量可计算耗电量。微生物消耗氧氧化有机物过程周期较长，目前国内外普遍采用美国卫协规定的标准稀释测定法，测定培养前后溶解氧。由于测定中干扰因素多，不能及时反映水质情况，不能为环境管理等提供科学依据。近年来出现基于传统生化需氧量测定改进方法，如相关计算法等快速测定需氧量方法，但具有一定局限性。

3.生化需氧量在污水检测中的应用

生化需氧量测定中，需先预处理测定水样，需选择pH值6.7～7.5的水样，超出范围需使用盐酸人也调节。选择水样后对有毒物质稀释，降低水样中有毒物质浓度。从低温水域采集水样，需实施快速升温处理。从高温水域采样需进行降温处理，促使与空气氧分气压平衡。

污水水样测处理中在保护原有含量不受破坏下进行，可能造成测定结果不实因素消除处理使用方式包括预处理污水样等[3]。由于地表水具有溶解氧含量较高特点，使得水样检测中主要使用虹吸法检测，水样摇匀后避免瓶中出现气泡，将水样放入培养箱进行培养，对剩余溶解氧进行测定处理。污水水样预处理时，可使用方式包括硫酸根测定，氯化物测定将污水水样放置在蒸发皿，量取50ml水样，加入碳酸钠溶液，将水样放入高温炉灼烧处理，灼烧时间为5min～10min，样本冷却后溶解残渣，使用50ml蒸馏水加入酚酞指示剂使用硫酸中和处理。硫酸根测定法是取待检污水样50ml，置入砂浴蒸干加入5ml水蒸干，冲洗杯壁后蒸处理。取出冷却处理，蒸馏水量控制在50ml,沉淀后有效调整酸度。

水样进行稀释目的是降低有机物浓度，使得生化需氧量测定在足够溶解氧下实施。水样稀释在20℃下进行，消耗溶解氧2mg/L以上，培养后剩余溶解氧量控制在1mg/L，生化需氧量测定中温度需严格控制，稀释比对测定结果产生很大影响，水样含有无机物较多，需要先进性稀释。要重视水样稀释倍数问题，计算公式为BOD5=[(C1-C2)-(B1-B2)f1]/f2(mg/L)，C1,C2主要是水样培养前后溶解氧。为准确反映BOD5数值，需对实际水样CODcr数值比例计算。

4.生化需氧量检测应用建议

改革开放以来，我国经济飞速发展，国家工业化进程加快，人民生活水平得到很大提高。生产生活产生废水急剧增加，污水排放带来严重环境问题。为保证污水排放达标，必须探索先进的检测方法。我国污水检测领域取得一定成果，发展出多种检测方法，包括国际标准改进法、相关系数法等。生化需氧量是污水达标排放检测的关键指标，生化需氧量检测有多种方法，检测五日生化需氧量操作具有复杂性，每个步骤需要认真操作，任何失误都会造成测量数据偏差。

现行测定生化需氧量标准稀释法为美国卫协1936年制定，作为污染水体可生物降解有机物指标。未受到严重工业污染水体中，有机物通常具有良好生物降解性，随着工农业生产迅猛发展，有机物种类增多，大多数有机物对生物降解具有抗性。BOD面临严峻的挑战，人们用TOD、TOC等取代BOD测定，虽然检测方法速度等方面较高，但生物降解性无法相比。现行标准显示可生物降解存在问题，目前国内外关于污水生物处理有机物指标中COD等检测指标增多，现行BOD检测方法存在很大缺陷。目前TOD法不能代替BOD检测性质，合乎现代科学要求的BOD检测方法有待研究实践。

基于生化需氧量污水检测成为我国污水检测主要方法，随着我国经济的发展，污水检测技术更加完善。污水治理不能紧靠技术发展，只有完善相关法律，才能有效治理污水排放问题。为保护生态环境，达到污水排放要求，污水排放检测要实现与环境标准一致，完善相关法律。我国对污水处理中主要通过改进技术对污水处理，日后发展中要致力于实现污水排放标准与环境标准一致，在污水排放检测中杜绝个别企业特殊情况，促进污水治理工作顺利开展。

5.结语

生化需氧量是可氧化物质中消耗溶解氧量，生物氧化时间长，国内外普遍规定于20℃±1℃培养5d.CODcr数值与BOD5数值比例对水样稀释情况要求具有可信性，提升实验结果可信度，污水处理可促使社会发展，对污水处理是生态环境优化的需要。当前我国污水检测技术使用中存在很多缺陷，需要科研人员深入研究保证污水检测效果。在污水处理中实现产业化操作，是污水处理有效解决方式。