基于水中溶解氧测定BOD含量的装置及测定方法

摘要

本发明属于水质检测技术领域，涉及一种基于水中溶解氧测定BOD含量的方法及测定装置，包括以下步骤：1)分别测定水样的溶解氧D1和稀释水的溶解氧B1；2)培养5天后，分别测定水样的溶解氧D2和稀释水的溶解氧B2；3)将步骤1)和步骤2)测定的数据代入BOD5＝[(D1‑D2)‑(B1‑B2)×f1]/f2得出算待测水样的BOD5。本发明检测速度快，节省原料消耗，环保且操作简单。

说明书

技术领域

本发明属于水质检测技术领域，涉及一种基于水中溶解氧测定BOD含量的装置及测定方法。

背景技术

生化需氧量(BOD

目前，在各类水质检测标准中都是采用碘量法检测培养前后的溶解氧(DO)，碘量法需制MnSO

发明内容

针对现有BOD

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于水中溶解氧测定BOD含量的方法，包括以下步骤：

1)分别取待测水样和稀释水，分别测定水样的溶解氧D

2)分别向待测水样中和稀释水中加入培养液，在同等条件下培养5天后，分别测定水样的溶解氧D

3)将步骤1)和步骤2)测定的数据代入公式(1)中计算待测水样的BOD

BOD

式(1)中，f

进一步的，所述步骤1)中，稀释水中的溶解氧大于8mg/L。

进一步的，所述步骤2)中，培养液是由营养盐、氯化钙、三氯化铁、硫酸镁、磷酸盐缓冲液与水按照1g：25g：1.5g：22.5g：1ml：1L的质量体积比为混合而成。

进一步的，所述营养盐为有机盐；所述营养盐中C、N、P的质量比为(100～200)：5：(0.8～1)；所述磷酸盐缓冲液是由磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、氯化铵与水按照7.5g：25g：32.5g：2.0g：1L的质量体积比混合而成的。

进一步的，所述步骤1)和步骤2)中，均是通过溶解氧测定仪来测定溶解氧的。

一种实现所述的基于水中溶解氧测定BOD含量的方法的测定装置，包括溶氧仪以及与溶氧仪相连的数据处理单元。

进一步的，所述溶氧仪由黄金阴极、银-氯化银阳极、聚四氟乙烯薄膜和壳体组成；所述壳体的横截面上设置薄膜，薄膜将壳体分为阴极室和阳极室；所述阴腔室内设置电解液层；所述黄金阴极置于阴腔室内；所述银-氯化银阳极置于阳极室内，所述阳极室上分别设置水样进口以及与水样进口连通的水样出口；所述黄金阴极和银-氯化银阳极分别与数据处理单元连接。

进一步的，所述电解液层为饱和氯化钾溶液层。

进一步的，所述数据处理单元为可编程控制器。

进一步的，所述测定装置还包括与水样出口连通的水样槽。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过溶氧仪测定溶解氧，从而计算BOD值，比起现有的碘量法，本发明提供的检测方法，操作简单，易于实现，无需配置化学试剂，且无环境污染，稳定性好、精度高。

2、本发明提供的检测方法，充分考虑稀释水(溶解氧接近饱和的水)的影响因素，利用稀释水保证水样在5天培养过程中有充足的溶解氧，保证微生物分解完全，减小测量误差，提高测量精度。

附图说明

图1为本发明提供的测定装置示意图；

其中：

1—溶氧仪；2—数据处理单元；3—水样槽。

具体实施方式

现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。

实施例1

参见图1，本实施例提供的基于水中溶解氧测定BOD含量的装置，包括溶氧仪1以及与溶氧仪1相连的数据处理单元2。

本实施例中，溶氧仪1由黄金阴极、银-氯化银阳极、聚四氟乙烯薄膜和壳体组成；壳体的横截面上设置薄膜，薄膜将壳体分为阴极室和阳极室；阴腔室内设置电解液层；所述黄金阴极置于阴腔室内；银-氯化银阳极置于阳极室内，阳极室上分别设置水样进口以及与水样进口连通的水样出口；黄金阴极和银-氯化银阳极分别与数据处理单元2连接。

本实施例中，电解液层为饱和氯化钾溶液层。数据处理单元2为可编程控制器。

本实施例中，阴极腔内充入饱和氯化钾溶液，被测水样置于阳极室内，聚四氟乙烯薄膜将电解液和被测水样隔开，当电源分别向黄金阴极和银-氯化银阳极之间加上固定电压时，溶解氧通过聚四氟乙烯薄膜渗透扩散指阴极室，并在黄金阴极上还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，电流信号传递给数据处理单元2，数据处理单元2根据接受的电流变化值，得出对应的溶解氧含量。

本实施例中，测定装置还包括与水样出口连通的水样槽3，待测水样中的溶解氧扩散后，剩余的水样流入水样槽3中收集储存。

本实施提供的溶氧仪的工作原理：溶氧仪(极谱型氧电极)由黄金阴极、银-氯化银阳极、聚四氟乙烯薄膜和壳体组成。电极腔内充入饱和氯化钾溶液，聚四氟乙烯薄膜将内电解液和被测水样隔开，溶解氧通过薄膜渗透扩散。当两电极间加上固定电压时，则水样中的溶解氧扩散通过薄膜，并在阴极上还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流。电极反应如下：

阴极：O

阳极：4Ag+4Cl

产生的还原电流i可表示为：

i＝K·n·F·A·P

式中：

K——比例常数；

P

n——电极反应得失电子数；

L——薄膜厚度；

F——法拉第常数；

C

A——阴极面积。

当试验条件固定后，上式除了C

本实施例提供的测定装置，其待测水样的BOD

1)分别取待测水样和稀释水，分别测定水样的溶解氧D

2)分别向待测水样中和稀释水中加入培养液，在同等条件下培养5天后，分别测定水样的溶解氧D

3)将步骤1)和步骤2)测定的数据代入公式(1)中计算待测水样的BOD

BOD

式(1)中，

D

D

B

B

f

f

本实施例步骤1)中，稀释水为溶解氧接近饱和的水。这是因为对于大多数水样，因含较多的有机物，需要用溶解氧接近饱和的水(稀释水)来稀释，以降低有机物的浓度，保证在5天培养过程中有充足的溶解氧。

本实施例步骤1)中，稀释水中溶解氧接近饱和，具体的，溶解氧大于8mg/L。

本实施例步骤2)中，培养液是由营养盐、氯化钙、三氯化铁、硫酸镁、磷酸盐缓冲液与水按照1g：25g：1.5g：22.5g：1ml：1L的质量体积比为混合而成。

本实施例中，营养盐为有机盐，营养盐中含有C、N、P三种元素；营养盐中C、N、P的质量比为(100～200)：5：(0.8～1)；磷酸盐缓冲液是由磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、氯化铵与水按照7.5g：25g：32.5g：2.0g：1L质量体积比混合而成的。磷酸盐缓冲液的酸碱度在中性范围内。

步骤1)和步骤2)中，均是通过本实施例提供的溶解氧测定仪2来测定溶解氧的。

对于大多数水样，因含较多的有机物，需要用稀释水(溶解氧接近饱和的水)来稀释，以降低有机物的浓度，保证在5天培养过程中有充足的溶解氧。

因此，在检测时，首先，将溶氧仪测量端置于待检测水样中，然后使用溶解氧测定仪分别测定5天培养前后的溶解氧；再将将溶氧仪测量端置于稀释水中，然后使用溶解氧测定仪分别测定5天培养前后的溶解氧，最后根据数学公式求得水样BOD

本发明通过溶氧仪测定溶解氧，从而计算BOD值，操作简单，易于实现，无需配置化学试剂，且无环境污染，稳定性好、精度高。