PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG NHU CẦU OXY HÓA BOD5

Bài tiểu luận NHU CẦU OXY SINH HÓA BOD5 1 GIỚI THIỆU CHUNG Nhu cầu oxy hóa (BOD) là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn oxy hóa các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí. Khái niệm “có khả năng phân hủy” có nghĩa là chất hữu cơ có thể dùng thức ăn cho vi khuẩn và năng lượng có nguồn gốc từ quá trình oxy hóa của nó. Chỉ tiêu BOD được sử dụng rộng rãi để xác định sự nhiễm bẩn của chất thải sinh hoạt và công nghiệp trong điều khoản của oxy họ sẽ yêu cầu nếu thải vào nguồn nước tự nhiên trong đó điều kiện hiếu khí tồn tại. Việc kiểm tra là một trong những phần quan trọng nhất trong các hoạt động kiểm soát ô nhiễm. Các thử nghiệm là quan trọng hàng đầu trong công tác quản lý và trong các nghiên cứu được thiết kế để đánh giá khả năng thanh lọc của cơ quan tiếp nhận nước. Chỉ tiêu BOD được xác định bằng cách đo đạc lượng oxy tiêu thụ bởi các vi khuẩn sống (chủ yếu là vi khuẩn) trong quá trình phân hủy chất hữu cơ có trong chất thải, trong điều kiện tương tự như càng tốt để xảy ra trong tự nhiên. Để kiểm tra các định lượng, các mẫu phải được bảo quản tránh tiếp xúc với không khí để ngăn cản oxy không khí hòa tan vào trong nước khi hàm lượng oxy trong mẫu giảm. Ngoài ra, do hàm lượng oxy bão hòa trong nước đạt khoảng 9 mg L ở 20°C , những loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao phải được pha loãng thích hợp để đảm bảo lượng oxy hòa tan phải tồn tại trong suốt qua trình thí nghiệm. Đây là một thủ tục xét nghiệm sinh hoạt, nó là điều kiện môi trường thích hợp mà vô cùng quan trọng cho các sinh vật sống để hoạt động một cách không bị cản trở ở mọi lúc. Các chất độc đối với vi sinh vật phải được loại khỏi dung dịch và tất cả các thành phần dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật như N, P và những nguyên tố vi lượng phải được bổ sung. Quá trình oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật sẽ tạo thành CO2 và H2O. Do đó, điều quan trọng là một nhóm vi sinh vật, thường gọi là “ seed”, có mặt trong các thí nghiệm. Kiểm tra BOD có thể được coi như là một thủ tục quá trình oxy hóa ẩm ướt, trong đó các sinh vật sống phục vụ như là phương tiện cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ với CO2 và H2O. Một mối quan hệ định lượng tồn tại giữa lượng oxy cần thiết để chuyển đổi một số lượng nhất định của bất kỳ hợp chất hữu cơ cho CO2, H2O,và NH3, và phương trình tổng quát có thể được biểu diễn như sau: CnHaObNc + (n + a4 b2 34c)O2 ͢ nCO2 +(a2 32c)H2O + cNH3 (23.1) Trên cơ sở của mối quan hệ này, nó có thể giải thích dữ liệu nhu cầu oxy sinh hóa trong điều kiện vật chất hữu cơ, cũng như lượng oxy được sử dụng trong quá trình oxy hóa của nó. Đây là khái niệm là nền tảng cho một sự hiểu biết về các tỷ lệ mà tại đó nhu cầu oxy sinh hóa được tác dụng. Các phản ứng oxy hóa liên quan đến việc kiểm tra nhu cầu oxy sinh hóa là kết quả của hoạt động sinh học, và tỷ lệ mà tại đó các phản ứng tiến hành được điều chỉnh đến một mức độ lớn bởi số lượng và nhiệt độ. Hiệu ứng nhiệt độ được giữ không đổi bằng cách thực hiện các thử nghiệm tại 20, đó là, nhiều hơn hoặc ít hơn, một giá trị trung bình như xa như các cơ quan tự nhiên của nước có liên quan. Các sinh vật chủ yếu chịu trách nhiệm cho sự ổn định của vật chất hữu cơ trong nước tự nhiên là những con ếch có nguồn gốc đất. Tỷ lệ của các quá trình trao đổi chất của họ ở 20 và theo các điều kiện của bài kiểm tra là như vậy mà thời gian cần được tính toán trong ngày. Về mặt lý thuyết một thời gian vô hạn là cần thiết cho quá trình oxy hóa sinh học hoàn toàn của chất hữu cơ, nhưng đối với tất cả các mục đích thực tế, các phản ứng có thể được coi là hoàn thành trong 20 ngày. Tuy nhiên, khoảng thời gian 20 ngày là quá dài để chờ đợi kết quả trong hầu hết các trường hợp. Kinh nghiệm cho thấy , tỷ lệ BOD5BOD tổng càng tương đối cao nên thời gian ủ 5 ngày là hợp lý. Tỷ lệ này càng cao hay thấp tùy thuộc vào đặc tính của các hạt giống và bản chất của các chất hữu cơ, và có thể được xác định chỉ bằng thực nghiệm. Trong trường hợp của nước thải sinh hoạt và nhiều loại nước thải công nghiệp có BOD5 = 70 80 % của tổng số nhu cầu oxy sinh hóa. Đây là tỷ lệ đủ lớn trong tổng số sao cho giá trị 5 ngày được sử dụng cân nhắc. Thời gian ủ 5 ngày cón có tác dụng loại trừ ảnh hưởng của quá trình oxy hóa ammonia như đã thảo luận trong phần 23.2.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

KHOA: CÔNG NGHỆ SINH HỌC- KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG

MÔN HỌC: PHÂN TÍCH MÔI TRƯỜNG

SINH HÓA - BOD

23.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Nhu cầu oxy hóa (BOD) là lượng oxy cần thiết để vi khuẩn oxy hóa các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học trong điều kiện hiếu khí Khái niệm “có khả năng phân hủy” có nghĩa là chất hữu cơ có thể dùng thức ăn cho vi khuẩn và năng lượng có nguồn gốc từ quá trình oxy hóa của nó.

Chỉ tiêu BOD được sử dụng rộng rãi để xác định sự nhiễm bẩn của chất thải sinh hoạt và công nghiệp trong điều khoản của oxy họ sẽ yêu cầu nếu thải vào nguồn nước tự nhiên trong đó điều kiện hiếu khí tồn tại Việc kiểm tra là một trong những phần quan trọng nhất trong các hoạt động kiểm soát ô nhiễm Các thử nghiệm là quan trọng hàng đầu trong công tác quản lý và trong các nghiên cứu được thiết kế để đánh giá khả năng thanh lọc của cơ quan tiếp nhận nước.

Chỉ tiêu BOD được xác định bằng cách đo đạc lượng oxy tiêu thụ bởi các vi khuẩn sống (chủ yếu là vi khuẩn) trong quá trình phân hủy chất hữu cơ

có trong chất thải, trong điều kiện tương tự như càng tốt để xảy ra trong tự nhiên Để kiểm tra các định lượng, các mẫu phải được bảo quản tránh tiếp xúc với không khí để ngăn cản oxy không khí hòa tan vào trong nước khi hàm lượng oxy trong mẫu giảm Ngoài ra, do hàm lượng oxy bão hòa trong nước đạt khoảng 9 mg/ L ở 20°C , những loại nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao phải được pha loãng thích hợp để đảm bảo lượng oxy hòa tan phải tồn tại trong suốt qua trình thí nghiệm Đây là một thủ tục xét nghiệm sinh hoạt,

nó là điều kiện môi trường thích hợp mà vô cùng quan trọng cho các sinh vật sống để hoạt động một cách không bị cản trở ở mọi lúc Các chất độc đối với

vi sinh vật phải được loại khỏi dung dịch và tất cả các thành phần dinh

dưỡng cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật như N, P và những nguyên

tố vi lượng phải được bổ sung Quá trình oxy hóa hoàn toàn các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi sinh vật sẽ tạo thành CO2 và H2O Do đó, điều quan trọng

là một nhóm vi sinh vật, thường gọi là “ seed”, có mặt trong các thí nghiệm.

Kiểm tra BOD có thể được coi như là một thủ tục quá trình oxy hóa ẩm ướt, trong đó các sinh vật sống phục vụ như là phương tiện cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ với CO2 và H2O Một mối quan hệ định lượng tồn tại giữa lượng oxy cần thiết để chuyển đổi một số lượng nhất định của bất kỳ hợp chất hữu cơ cho CO2, H2O,và NH3, và phương trình tổng quát có thể được biểu diễn như sau:

CnHaObNc + (n + a/4 - b/2 - 3/4c)O2 ͢ nCO2 +(a/2 - 3/2c)H2O + cNH3 (23.1)

Trên cơ sở của mối quan hệ này, nó có thể giải thích dữ liệu nhu cầu oxy sinh hóa trong điều kiện vật chất hữu cơ, cũng như lượng oxy được sử dụng trong quá trình oxy hóa của nó Đây là khái niệm là nền tảng cho một sự hiểu biết về các tỷ lệ mà tại đó nhu cầu oxy sinh hóa được tác dụng.

Các phản ứng oxy hóa liên quan đến việc kiểm tra nhu cầu oxy sinh hóa

là kết quả của hoạt động sinh học, và tỷ lệ mà tại đó các phản ứng tiến hành được điều chỉnh đến một mức độ lớn bởi số lượng và nhiệt độ Hiệu ứng nhiệt

độ được giữ không đổi bằng cách thực hiện các thử nghiệm tại 20, đó là, nhiều hơn hoặc ít hơn, một giá trị trung bình như xa như các cơ quan tự nhiên của nước có liên quan Các sinh vật chủ yếu chịu trách nhiệm cho sự ổn định của vật chất hữu cơ trong nước tự nhiên là những con ếch có nguồn gốc đất Tỷ lệ của các quá trình trao đổi chất của họ ở 20 và theo các điều kiện của bài kiểm tra là như vậy mà thời gian cần được tính toán trong ngày Về mặt lý thuyết một thời gian vô hạn là cần thiết cho quá trình oxy hóa sinh học hoàn toàn của chất hữu cơ, nhưng đối với tất cả các mục đích thực tế, các phản ứng có thể được coi là hoàn thành trong 20 ngày Tuy nhiên, khoảng thời gian 20 ngày là quá dài để chờ đợi kết quả trong hầu hết các trường

hợp Kinh nghiệm cho thấy , tỷ lệ BOD5/BOD tổng càng tương đối cao nên thời gian ủ 5 ngày là hợp lý Tỷ lệ này càng cao hay thấp tùy thuộc vào đặc tính của các "hạt giống" và bản chất của các chất hữu cơ, và có thể được xác định chỉ bằng thực nghiệm Trong trường hợp của nước thải sinh hoạt và nhiều loại nước thải công nghiệp có BOD5 = 70 - 80 % của tổng số nhu cầu oxy sinh hóa Đây là tỷ lệ đủ lớn trong tổng số sao cho giá trị 5 ngày được sử dụng cân nhắc Thời gian ủ 5 ngày cón có tác dụng loại trừ ảnh hưởng của quá trình oxy hóa ammonia như đã thảo luận trong phần 23.2.

= k’C (23.2)

Trong đó, C đặc trưng cho nồng độ của chất hữu cơ có khả năng oxy hóa, t là nhiệt độ và k’ là hằng số tốc độ phản ứng Như vậy, vận tốc phản ứng giảm khi nồng độ chất hữu cơ C giảm.

Mối quan tâm lớn với phân hủy sinh học các chất hữu cơ trong nước

tự nhiên là tiêu thụ oxy kết quả được đưa ra trong phương trình (23.1), và các tác động này có trên hàm lượng oxy trong nước Vì vậy, nó đã trở thành thông lệ để mô tả chất hữu cơ phân hủy sinh học về tiềm năng tiêu thụ oxy tương đương của nó Hướng tới mục tiêu này để xem xét nhu cầu oxy sinh hóa nó là thông lệ để sử dụng Lt ở vị trí của C, L đại diện cho BOD (BODL) hoặc oxy tương đương của các chất hữu cơ phân hủy sinh học còn lại tại bất kỳ thời điểm t.

Ví dụ 23.1

Nồng độ C0 của vật chất hữu cơ phân hủy sinh học trong mẫu nước là

37 mg / l và có thể được biểu diễn bằng công thức phân tử thực nghiệm C6H11ON2 Ước tính nồng độ oxy tương đương L0 của vật chất hữu cơ này.

Sau khi hội nhập của phương trình (23.3), các biểu hiện thu được Một

số người thích sử dụng cơ sở 10 hơn là e, và trong trường hợp này, k = k '/ 2,303.

(23.4) Phương trình (23.4) cho rằng phần của các chất hữu cơ phân hủy sinh học gốc còn lại sau khi bất kỳ thời điểm t đã trôi qua bằng

Trong nhiều trường hợp liên quan đến là oxy đã được tiêu thụ bởi các phân hủy sinh học trên một khoảng thời gian nhất định, chứ không phải là BOD còn Đó là, quan tâm là trong bao nhiêu của BOD ban đầu đã bị tác dụng BOD được đại diện bởi y, trong đó

Kết hợp phương trình (23.4) và (23.5), ta có

Y = L0( 1 -) = L0( 1 - 10 -k’t ) (23.6) trong các thử nghiệm BOD, nó là y rằng được đo hơn là L Giá trị này, sự hấp thu oxy qua quá trình oxy hóa sinh học của các chất hữu cơ phân hủy, được

dễ dàng đo lường thông qua giảm nồng độ oxy trong mẫu chai kín với thời gian Nếu t là thời gian đủ dài, nói 20 ngày, sau đó phương pháp tiếp cận giá trị bằng không, vậy thì y = L0 Do đó, các số đo của y có thể và được sử dụng

để ước tính L0

Chúng ta không có phương thức tốt hơn để đo trực tiếp L0, bởi vì trước hết chúng ta không có kiểm tra phân tích, khác với một phương thức xét nghiệm sinh học để kiểm tra BOD, đó là khả năng phân biệt giữa các chất hữu cơ phân hủy sinh học và không phân hủy sinh học Nước thiên nhiên cũng như nước công nghiệp và đô thị thường có chứa một lượng lớn các chất hữu cơ không phân hủy sinh học, chẳng hạn như axit humic, và như vậy tổng

số đo hàm lượng hữu cơ không cung cấp một lựa chọn tốt để đo các thủ tục xét nghiệm sinh học BOD.

BODL của một mẫu là 120 mg / l Nếu k 'cho mẫu này là 0,28 / ngày, thì

có bao nhiêu BOD được tác dụng, và còn lại bao nhiêu khoảng thời gian sau đây: (a) 3 ngày, (b) 5 ngày, và (c) 10 ngày

Khi L = BODL , chúng ta có thể thay vào phương trình (23.6) và giải quyết cho

y, BOD đã được tác dụng, như một hàm của thời gian Sau đó, chúng tôi sử dụng phương trình (23,5) và giải quyết cho Lt để xác định số lượng BODL còn lại :

H ình 23.1 minh họa một cách hoàn toàn hơn cho trường hợp lý tưởng mối quan hệ giữa việc tiêu thụ oxy y và BODL còn lại (Lt) như một hàm của thời gian cho ví dụ 23.2

Trong thực tế, tuy nhiên, ý kiến không nhất thiết phải được theo dõi,

và một đường cong hấp thụ oxy tương tự những gì được thể hiện trong hình 23.2 có thể đưa được ra kết quả Chỉ số BOD bình thường đầu tiên vận động

và các thử nghiệm BOD chính nó được dựa trên quá trình oxy hóa của chất hữu cơ chỉ phân hủy sinh học Tuy nhiên, giảm dạng nito như amoniac, cái mà được được hình thành trong quá trình oxy hóa hữu cơ như được chỉ ra trong

ví dụ 23.1 hoặc nếu không có mặt trong mẫu cũng sẽ có thể là quá trình oxy hóa và được biểu diễn sự hấp thụ oxy Hiệu quả được minh họa trong hình ví

dụ 23.2 Tổng lượng oxy hấp thụ là tổng của quá trình oxy hóa cacbon cộng với oxy hóa nito hoặc nitrat hóa Vi khuẩn oxy hóa làm giảm các dạng của nito thường là số nhỏ trong các mẫu, vì vậy những tác động của quá trình

nitrat hóa có thể không thể hiện chính nó cho đến sau 5 đến 10 ngày như

minh họa trong hình.

Do đó việc đọc BOD trước thời gian đó thật sự đại diện cho nhu cầu cacbon Tuy nhiên, nitrat hóa có thể diễn ra sớm hơn và các nhà phân tích phải có khả năng nhận ra khi điều này có thể xảy ra và làm thế nào để đối phó với nó.

Phần quan trọng của việc có một nền tảng pha trộn của các vi sinh vật tương ứng với những tác nhân trong đất, cho các biện pháp thích hợp của nó,

đã được đề cập Như khi có nguồn gốc từ đất hoặc nước thải sinh hoạt, có chứa số lượng lớn của vi sinh vật dị dưỡng để oxy hóa cacbon hiện thời trong mẫu đo BOD Thêm vào đó, chúng thường có chưa vi khuẩn tự dưỡng nhất định, đặc biệt là vi khuẩn nitrat, mà oxy hóa chất không chứa cacbon cho năng lượng Các vi khuẩn nitrat thường có mặt trong số ít nước thải sinh

không trở nên đủ lớn để tạo ra nhu cầu oxy đáng kể trong khoảng từ 8 đến 10

ngày trong các thử nghiệm BOD thường xuyên như trước đây đã đề cập Một khi các vi sinh vật trở thành lập, chúng oxy hóa nito ở dạng amoniac và axit nitric với lượng mà có những lỗi nghiêm trọng trong việc làm BOD

2NH3 + O2  2NO2 - + 2H + + 2H2O (23.7)

2NO2 - + O2  2NO3 - (23.8) Đúng là quá trình oxy hóa của nito vô cơ có thể làm cạn kiệt lượng oxy hòa tan trong các dòng suối, và hiệu ứng này phải được đưa vào bản kê trong phân tích dòng Tuy nhiên, nó thì không mong muốn sử dụng các phép đo BOD thông thường cho các ước tính như vậy, bởi vì nito amoniac được thêm vào BOD nước pha loãng như chất dinh dưỡng cần thiết và quá trình oxy hóa của nó có thể dẫn đến kết luận sai về chính mẫu nước đó Việc sử dụng oxy hòa tan tiềm năng của quá trình nitrat hóa được đánh giá tốt nhất bởi một phân tích về chất thải cho các hình thức khác nhau của nito có mặt và sử dụng các quan hệ cân bằng hóa học giữa nito và oxy trong 23.7 và 23.8.

Ví dụ 23.3

Theo kết quả BOD trong ví dụ 23.1, ước tính nhu cầu oxy nito đó sẽ là kết quả của quá trình oxy hóa hoàn toàn của các nito amoniac giải phóng ra trong quá trình oxy hóa cacbon của các chất hữu cơ phân hủy sinh học, và tổng của nhu cầu oxy cacbon cộng với oxy nito của các chất hữu cơ.

Dựa trên phương trình cân bằng hóa học khia triển trong ví dụ 23.1, 2 mol của nito amoniac được tạo ra dựa trên điểm thực nghiệm các chất hữu

cơ bị oxy hóa Từ tổng của phương trình (23.7) và (23.8), 4 mol hoặc lag 4 x

32 = 128 (g) của oxy sẽ được tiêu thụ bởi sự oxy hóa của 2 mol đó Do đó, sử dụng tỉ lệ,

Nhu cầu oxy nito

32 (128) 37 /

127 mg L

Tổng nhu cầu cacbon cộng với nito oxy = 65 + 37 = 102 mg/L

Các can thiệp gây ra bởi nitrat hữu cơ làm cho các phép đo thực tế của tổng BOD cacbon khó khăn trừ khi sự cung cấp được thực hiện để loại bỏ

nó Sau đó các can thiệp gây ra bởi vi sinh vật nitrat hóa là lý do chính cho việc lựa chọn thời gian ủ là 5 ngày đối với các thửu nghiệm BOD Tuy nhiên, trong trường hợp mà trong đó nước thải từ các nơi xử lý sinh học như bể lọc

và bùn hoạt tính được phân tích cho BOD, nước thải thường chứa số lượng sinh vật nitrat đủ để sử dụng một lượng đáng kể oxy cho quá trình nitrat hóa trong thời kỳ ủ 5 ngày Nó thì quan trọng khi biết lượng BOD cacbon dư trong trường hợp như vậy để đo hiệu suất của nhà máy May mắn thay, hoạt động của vi sinh vật nitrat hóa có thể được ngăn lại bởi việc sử dụng các tác nhân

ức chế cụ thể như là 2-chloro-6-(trichloro methyl) pyridine (TCMP), do đó cho phép đo lường BOD cacbon còn lại mà không có sự can thiệp từ nitrat hóa Hơn nữa, tảo khi hiện tại, có thể đưa vào một biến mà làm cho dữ liệu BOD trên sông và cửa sông khó để giải thích vì khả năng của chúng để cùng sản xuất và tiêu thụ oxy.

23.3| PHƯƠNG PHÁP ĐO BOD

Các thử nghiệm BOD được dựa trên việc xác định oxy hòa tan: hậu quả là, tính chính xác của các kết quả bị ảnh hưởng rất nhiều bởi sự cẩn thận trong đo lường của nó BOD có thể được đo trực tiếp trong một vài mẫu, nhưng thông thường, một thủ tục pha loàng là cần thiết.

1. Phương pháp trực tiếp

Cho mẫu với BOD 5 ngày ít hơn 7mg/L, không cần thiết phải pha loãng chúng, với điều kiện chúng được làm thoáng để mang lại mức độ oxy hòa tan gần như bão hòa vào lúc bắt đầu thí nghiệm Nhiều nước sông rơi vào thể loại này.

Các thủ tục thông thường là để điều chỉnh mẫu về khoảng 20 o C và thoáng khí với không khí khuếch tán để tăng hoặc giảm hàm lượng khí hòa tan của mẫu gần như bão hòa Hai hoặc nhiều hơn chai BOD được làm đầy sau đó với mẫu, ít nhất là một trong đó được phân tích oxy hòa tan ngay lập

tan còn lại trong mẫu được ủ được xác định, và BOD 5 ngày được tính toán bởi phép trừ kết quả của 5 ngày cho kết quả 0.

Phương pháp đo trực tiếp BOD không gây biến đổi mẫu, và vì vậy các kết quả ở điều kiện gần như tương tự với cái có thể ở môi trường tự nhiên Thật đáng tiếc, BOD của một số ít mẫu nằm trong phạm vi của oxy hòa tan sẵn trong thí nghiệm này.

2. Phương pháp pha loãng

Đo BOD bằng phương pháp pha loãng dựa trên các khái niệm cơ bản

mà tỉ lệ suy thoái sinh hóa của chất hữu cơ là tỷ lệ thuận với lượng vật liệu không bị oxy hóa hiện có tại thời điểm này, như đã thảo luận trong 23.2 Theo tốc độ này, tỉ lệ oxy được sử dụng trong việc pha loãng chất thải là ở trong tỷ

lệ trực tiếp ảnh hưởng đến phần trăm các chất thải trong các giải pháp, cung cấp tất cả các yếu tố khác đều ngang nhau Ví dụ, 10% pha loãng sử dụng oxy

ở 1/10 tỷ lệ của một mẫu 100% Kinh nghiệm đã phục vụ như là cơ sở cho sự phát triển toán học của các phản ứng BOD, do đó, nó là an toàn để giả định tính hợp lý của các khái niệm.

Trong bất kỳ việc xét nghiệm sinh học nào, điều quan trọng là kiểm soát các yếu tố môi trường và dinh dưỡng trong cách mà sẽ không can thiệp với các hành động mong muốn Trong các thí nghiệm BOD, điều này có nghĩa

là tất cả mọi thứ ảnh hưởng đến tốc độ các chất hữu cơ được ổn định sinh học phải được lưu giữ dưới sự kiểm soát chặt chẽ và đánh giá cao tái sản xuất từ thí nghiểm để kiểm tra Các mặt quan trọng chủ yếu là các vật liệu tự

do độc hại, phân tử, nhiệt độ tiêu chuẩn, và sự hiện diện của số lượng đáng kể của các vi sinh vật hỗn hợp có nguồn gốc từ đất.

Một loạt các vật liệu phế thải có thể kiểm tra BOD Những dao động từ chất thải công nghiệp có thể được tự do của vi khuẩn đối với nước thải sinh hoạt với một sự phong phú của sinh vật Nhiều chất thải công nghiệp có giá trị BOD rất cao, và pha loãng rất cao phải được thực hiện để đáp ứng các yêu cầu áp đặt bởi độ tan hạn chế của oxy Nước thải sinh hoạt có một nguồn cung cấp dồi dào các chất dinh dưỡng phụ trong một và đôi khi cả hai yếu tố này Vì những giới hạn của bất kỳ mẫu bị phân tích Từ những hạn chế này không phải luôn luôn được biết đến, đó là hành vi an toàn để sử dụng nước pha loãng mà sẽ cung cấp cho mọi tình huống Điều này là không cần thiết và

có thể không mong muốn, tuy nhiên, khi chất thải trong nước là việc xem xét duy nhất

3. Nước pha loãng

Một loạt các loại nước được sử dụng cho việc kiểm tra BOD Nước mặt

tự nhiên sẽ xuất hiện là lý tưởng, nhưng chúng có một số nhược điểm, bao gồm BOD biến, số lượng vi sinh vật biến (thường bao gồm tảo và số lượng đáng kể các vi khuẩn nitrat), và hàm lượng khoáng chất biến Nước máy đã được sử dụng, nhưng nó bị hầu hết các hạn chế ở vùng nước bề mặt cộng với khả năng nhiễm độc từ clo dư Thông qua kinh nghiệm lâu dài, nó đã tạo ra một nước pha loãng tổng hợp được chế biến từ nước cất hoặc nước khử khoáng tốt nhất là để thử nghiệm BOD bởi vì hầu hết các biến đã đề cập có thể được kiểm soát.

Dù nước cất hoặc nước khử khoáng được sử dụng, nó phải được tự do

từ các chất độc hại Clo, hoặc chloramine và đồng là hai phổ biến nhất được tìm thấy Trong nhiều trường hợp, nó là cần thiết để khử clo trong nước sử dụng Ô nhiễm đồng với nước cất thường là do tiếp xúc bằng đồng trong bình

ngưng Các BOD trong nước cất pha từ nguồn cung cấp nước uống thường là

đủ thấp để cho phép sử dụng nước mà không lưu trữ khác hơn là cần thiết để làm hạ nhiệt độ của nó vào một phạm vi thuận lợi.

Độ pH của nước pha loãng có thể trong khoảng từ 6,5 đến 8,5 không ảnh hưởng đến các hoạt động của các vi khuẩn saprophytic Người ta hay đệm phương pháp bằng hệ thống vào khoảng pH= 7 Dung dịch đệm dùng để duy trì điều kiện pH ở mọi thời điểm

Điều kiện thẩm thấu thích hợp là duy trì bởi K3PO4, Na3 PO4 thêm vào

để cung cấp khả năng dung dịch đệm Ngoài ra, muối Ca, Mg được thêm vào

để góp phần tạo khả năng dung dịch đệm và điều kiện thẩm thấu thích hợp phục vụ để cung cấp cho vi sinh vật với bất kỳ những yếu tố cần thiết trong tăng trưởng và chuyển hóa FeCl3, MgSO4, NH4 Cl cung cấp Fe, S, N Dung dịch đệm photphate cung cấp dung dịch bất kỳ P có thể cần N N nên được loại bỏ trong trường hợp cần đo nhu cầu oxi đạm.

Pha loãng nước chứa tất cả vật liệu cần thiết khi đo BOD Loại trừ vi sinh vật cần thiết, nhiều chất được sử dụng cho mục đích “seeding” kinh nghiệm được thấy ở nước thải sinh hoạt Đăc biệt là hệ thống cống kết hợp, cung cấp về cân bằng dân số của các sinh vật hỗn hợp cũng như bất cứ thứ gì,

và thường 2ml nước thải cho1 lít nước pha loãng là đầy đủ Một số nước sông đạt yêu cầu nhưng cần phải quan tâm điều kiện thực hiện để tranh sử dụng nước chứa tảo, vi khuẩn nitrat hóa trong số lượng đáng kể.

Nước pha loãng nên luôn “seeded” với nước thải hoặc vật chất để đồng

bộ với quần thể trong pha loãng khác nhau, để tạo cơ hội cho bất cứ chất hữu

cơ có mặt trong nước pha loãng để được “chức vụ” trước đây đến cùng loại sinh vật với các liên quan đến ổn định chất thải Các điểm sau thường bị lờ đi, điều này dẫn đến sai số cao trong làm lại kết quả trong nhiều trường hợp.

Cuối cùng, nước pha loãng nên được làm thông khí bão hòa với oxi trước khi sử dụng.

4. Cái cần thiết cho khoảng trống và điều kiện đầu tiên

Trong việc xã định BOD bởi công nghệ pha loãng chứ “seeding” vật liệu sẽ chứa vấn đề hữu cơ và hơn nữa, pha loãng nước để mẫu sẽ tăng lên số lượng oxi hóa vấn đề hữu cơ Vì thế, một điều chỉnh phải được ứng dụng “phương pháp chuẩn” đề nghị nên thực hiện một cách riêng lẻ BOD về xác định trên bản thâm hạt này để có được một biện pháp tốt những đóng góp cho sự hấp thu oxyen trong mẫu pha loãng Tuy nhiên, với hạt giống bình thường, sự điều chỉnh là khá nhỏ và cần cho thêm bước phải bị chất vấn như một lựa chọn, phân tích một BOD của pha loãng nước hoặc theo thông tin được cho chuẩn bị pha loãng dung dịch dựa trên cơ sở tỷ lệ phần trăm và cũng như pha loãng bằng cách trộn mẫu trực tiếp chuẩn bị vào trong cái chai công suất khoảng 300 ml Đó là cách thức để ước lượng BOD của mẫu thử và thiết lập pha loãng dung dịch dựa trên các ước tính Hai dung dịch pha loãng khác, một cao hơn và một thấp hơn, cũng được thiết lập như vậy

Ví dụ,

một mẫu thử được ước tính có BOD là 1000 mg / L Tham khảo bảng 23.1 sẽ cho thấy một hỗn hợp 0,5% nên được sử dụng Nếu một hỗn hợp 0.2

và một hỗn hợp 1,0% được gộp lại, phạm vi của BOD có thể đo lường được

mở rộng thêm 200-3500 mg /L và nên bù lại cho bất kỳ sai sót trong dự toán ban đầu.

5. Kỹ thuật pipet lấy mẫu ( trực tiếp bằng bình tam giác)

Pha loãng sơ bộ nên được làm với tất cả các mẫu thử đòi hỏi ít hơn 0,5 ml mẫu thử để số lượng bổ sung vào chai có thể được đo được mà không xảy ra

lỗi nghiêm trọng Khối lượng của tất cả các chai phải được biết để cho phép tính toán của BOD khi phương pháp này được sử dụng.

6. Incubation bottles( bảo quản chai trong tủ ấp):

Các chai được sử dụng để phân tích BOD cần được trang bị với nút chai thủy tinh bị nghiền một điểm để tránh thoát khí khi nút chặn được xen vào Các chai nên được trang bị bằng một số hình thức như niêm phong để ngăn chặn không khí xâm nhập vào chai, và điều này nên được duy trì ở trong suốt toàn bộ thời gian của công đoạn ủ.

Nó là cực kì quan trọng chai sử dụng cho BOD được tự do của vật chất hữu cơ Việc làm sạch có thể được thực hiện tốt nhất bằng cách sử dụng một chất tẩy rửa tốt Chai nên được rửa sạch bằng nước nóng để diệt khuẩn nitrat có xu hướng phát triển trên các thành của chai Việc chăm sóc phải được thực hiện để đảm bảo chắc chắn rằng tất cả các tác nhân làm sạch được lấy ra từ các chai trước khi sử dụng Việc bảo đảm này thường có thể được thực hiện bởi 4 lần nước súc bằng nước máy và rửa cuối cùng với nước cất hoặc nước khử khoáng.

7. Oxy hòa tan ban đầu:

Đối với mẫu BOD < 200 mg / L Nó thì cần thiết để sử dụng một lượng mẫu thử vượt quá 1,0% kết quả sai số đáng kể nếu lượng oxy hòa tan của mẫu khác nhau về vật chất từ của các nước pha loãng và không thể hiệu chỉnh

sục khí đến bão hòa và sau đó giả định mẫu có cùng nồng độ oxy hòa tan giống như trong nước pha loãng Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải đo oxy hòa tan trên các mẫu như vậy, và cũng đáp ứng bất kỳ nhu cầu oxy ngay lập tức Với pha loãng mẫu lớn hơn 20%, oxy hòa tan của mẫu phải được xác định riêng.