BOD5(生物需氧量)是什么意思?这篇指南请收下!

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导读:在污水处理过程中,最重要的两个指标就是BOD和COD。这篇文章一体化污水处理设备厂家青岛乐中环保科技要为大家介绍BOD5是什么意思,希望对你有所帮助。

BOD5(生物需氧量)是什么意思?这篇指南请收下!

生化需氧量( BOD ) 是好氧生物有机体在特定时间段内在特定温度下分解给定水样中存在的有机物质所需的溶解氧(DO) 量。BOD值最常用的单位是在20 °C下孵育5天期间每升样品消耗的氧气毫克数,通常用作水的有机污染程度的替代指标。

BOD减少被用作衡量废水处理厂有效性的指标。废水出水的BOD用于指示对受纳水的氧气水平的短期影响。

BOD分析在功能上类似于化学需氧量(COD) 分析,因为两者都测量水中有机化合物的量。然而,COD分析不太具体,因为它测量所有可以化学氧化的物质,而不仅仅是生物氧化有机物的水平。

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背景

大多数天然水含有少量有机化合物。水生微生物已经进化到使用其中一些化合物作为食物。生活在含氧水中的微生物利用溶解氧氧化降解有机化合物,释放出用于生长和繁殖的能量。这些微生物的数量往往与可用食物的数量成比例地增加。这种微生物代谢产生与可用作食物的有机化合物的量成比例的需氧量。在某些情况下,微生物代谢消耗溶解氧的速度比大气氧溶解到水或自养群落(藻类、蓝细菌和大型植物)产生的速度要快。当微生物代谢耗尽氧气时,鱼类和水生昆虫可能会死亡。

生化需氧量是水中有机化合物的微生物代谢所需的氧气量。这种需求会在不同的时间段内发生,具体取决于温度、营养浓度和本地微生物种群可用的酶。通过几代微生物的生长、死亡、腐烂和同类相食,将有机化合物完全氧化成二氧化碳和水所需的氧气量是总生化需氧量(总 BOD)。总 BOD 对食物网比对水质更重要. 在响应大量有机物质的最初水生微生物种群爆炸期间,溶解氧的消耗最有可能变得明显。然而,如果微生物种群使水脱氧,那么缺氧就会限制好氧水生微生物的种群生长,从而导致长期的食物过剩和缺氧。

应该进行BOD测试的标准温度由英国皇家污水处理委员会在1912年的第八份报告中首次提出:

” (c) 为符合通用标准,流出物的悬浮物含量不得超过每100,000份的3份,并且在65°F时,其悬浮物的含量不得超过每100,000份的2.0份。5天内溶解氧。本通用标准应由法规或中央机关命令规定,并应在不少于十年的间隔后由中央机关修改。

这后来在68 °F和20 °C下标准化。该温度可能与被测水的自然环境温度有很大不同。

尽管皇家污水处理委员会建议5天作为大不列颠及爱尔兰联合王国河流的充分试验期,但北美河流的试验期更长。1、2、5、10 和 20 天的孵化期被使用到20世纪中叶。

在他们选择的温度下保持溶解氧的可用性,研究人员发现高达99%的总BOD在20天内被施加,90%在10天内被施加,大约68%在5天内被施加。可变微生物种群转移到硝化细菌极限测试再现性超过5天的时间。强调含碳BOD的5天测试方案具有可接受的可重复结果,已得到美国环境保护署(EPA) 的认可。这个为期5天的BOD测试结果可以描述为水生微生物在有氧条件下稳定可分解有机物所需的氧气量。 在这种情况下,稳定化可以概括地理解为将食物转化为活的水生动物群。尽管这些动物群在死亡时将继续产生生化需氧量,但这往往发生在更稳定的进化生态系统中,包括更高的营养水平。

历史

1865年成立的皇家河流污染委员会和1898年皇家污水处理委员会的成立导致1908年选择 BOD 作为河流有机污染的最终测试。选择5天作为合适的测试期,因为据推测这是英国河水从源头流向河口所需的最长时间。在其第六次报告中,皇家委员会建议标准集应为15重量份/百万水。然而,委员会在第九次报告中修改了推荐标准:

” 通过一个简单的计算可以发现每100,000份污水中溶解氧的含量为2–0份,如果所得混合物的含量不超过0.4份,则需要用至少8体积的河水进行稀释,占0.2份。我们的经验表明,在大多数情况下,河水的体积将超过出水体积8倍,每100,000人中2-0份溶解氧的数字已被证明是可行的,这将是一个安全的数字为通用标准的目的,结合流出物的悬浮固体含量不得超过每100,000份的3-0份的条件而采用。”

这是20:30 (BOD:Suspended Solids) + 全硝化标准的基石,直到1970年代,该标准在英国被用作衡量污水处理厂出水质量的标准。

美国在其二级处理法规中包括BOD排放限制。二级污水处理通常预计可去除污水中测得的 85%的BOD,并产生30天平均低于30毫克/升和 7天平均低于45毫克/升的出水BOD浓度。该法规还将“相当于二级处理的处理”描述为去除65%的BOD,并产生30天平均低于45毫克/升和7天平均低于65毫克/升的出水BOD浓度。

相关值

大多数原始河流的5天含碳BOD低于1 mg/L。中度污染河流的BOD值可能在2至8 mg/L范围内。当BOD值超过8 mg/L时,河流可能被视为严重污染。通过三阶段工艺有效处理的城市污水的值约为20 mg/L或更低。未经处理的污水各不相同,但在欧洲平均约为600毫克/升,在美国低至200毫克/升,或者在地下水或地表水渗入/流入严重的地方。美国普遍较低的值源于人均用水量比世界其他地区高得多。

用于污水处理

BOD用于测量处理厂的废物负荷和评估此类处理系统的BOD去除效率。

方法

Winkler于1888年发表了一种简单、准确和直接的溶解氧分析程序的方法。从那时起,水中溶解氧水平的分析一直是确定地表水的关键。Winkler方法仍然是用于校准氧电极计的仅有的两种分析技术之一。另一种方法是根据亨利定律基于饱和时的氧溶解度。

有两种公认的BOD溶解氧测量方法和一些目前国际上不被认可为标准方法的其他方法。

1.稀释方法

该标准方法得到EPA的认可,在水和废水检查的标准方法中标记为方法5210B。为了获得BOD 5,必须在培养期前后测量样品中的溶解氧(DO)浓度,并通过样品相应的稀释倍数进行适当调整。该分析使用300 ml培养瓶进行,其中缓冲稀释水与种子微生物一起给药,并在20 °C的暗室中储存5天,以防止通过光合作用产生DO。瓶子传统上由玻璃制成,需要在样品之间进行清洁和冲洗。

经SM 5210B 批准的一次性塑BOD瓶是可用的,它消除了这一步。除了BOD样品的各种稀释液外,此过程还需要稀释水空白、葡萄糖谷氨酸(GGA) 对照和种子对照。稀释水空白用于确认用于稀释其他样品的稀释水的质量。这是必要的,因为稀释水中的杂质可能会导致结果发生重大变化。GGA 控制是确定种子质量的标准化解决方案,其推荐的BOD 5浓度为198 mg/l ± 30.5 mg/l。对于含碳BOD (cBOD) 的测量,在将稀释水添加到样品中后添加硝化抑制剂。抑制剂阻碍氧化氨氮,它提供含氮 BOD (nBOD)。在进行BOD 5测试时,传统做法是仅测量cBOD,因为氮需求量并不反映有机物的氧需求量。这是因为 nBOD 是由蛋白质分解产生的,而cBOD是由有机分子分解产生的。

2.测压法

该方法仅限于测量仅由碳质氧化引起的耗氧量。氨氧化受到抑制。

样品保存在装有压力传感器的密封容器中。将吸收二氧化碳的物质(通常是氢氧化锂)添加到容器中样品水平上方。样品储存在与稀释方法相同的条件下。氧气被消耗,并且由于氨氧化被抑制,二氧化碳被释放。由于二氧化碳被吸收,气体的总量以及压力会降低。根据压力下降,传感器电子设备计算并显示消耗的氧气量。

与稀释法相比,这种方法的主要优点是:

1.简单:无需稀释样品,无需接种,无需空白样品。

2.直接读取BOD值。

3.持续显示当前孵育时间的BOD值。

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参考文献

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