一、概述

890型BOD5自動測定機是利用空氣差壓法進行生化需氧量測定的一種新型機器。由於采用單片微機及先進的傳感測量技術，機器能準確提供與化學稀釋法可比的測定結果，並具有八通道BOD測量值（mg/L）直讀，實時數據及生化反應曲線可供打印，使用維護方便等優點。是環保、石油化工、醫療衛生、教學科研等領域，進行水質監測的一種先進實用的分析機器。

二、工作原理

   生化需氧量（BOD）,是指在特定條件下，通過水中需氧微生物的繁殖和和呼吸，分解水中有機物質時所消耗溶解氧量。水中BOD值通常為樣品在20℃放置5天所消耗的溶解氧量（mg/L）,記為BOD5。在測量過程中，根據測量范圍選擇量程，將量定體積的水樣倒入培養瓶，放入溫度控制在20℃±1℃的生化培養箱內，經5天培養，樣品中的有機物經過生物氧化作用，轉變成氮、碳和硫的氧化物。在這一過程中，從水樣中跑出來的唯一氣體二氧化碳被預先置入瓶中的氫氧化鈉（或氫氧化鉀）所吸收。因此，瓶中空氣壓力減少量與微生物所消耗的溶解氧量成正比，通過測量其壓力變化即可得到BOD5值。增加或減少所取樣品的量可以增加或降低壓力減少值，這樣操作者比較容易在很寬的范圍準確測量BOD5值。培養瓶中壓力的變化是由半導體壓差傳感器來檢測的，經過信號放大和單片機的運算處理，由LED顯示器循環顯示八通道的BOD測量值，打印機可打印實時數據，實驗結束後可打印完整的BOD5生化反應曲線。

三、主要技術指標

1、 直接測量范圍：0～1000mg/L(超過此范圍時需要稀釋)

2、 同時測量樣品數：8

3、 準確度：符合國標“GB7488-87”規定（葡萄糖谷氨酸標液BOD5值在180～230mg/L范圍內）

4、 顯示：9位LED數位管分別顯示通道號、BOD測量值（mg/L）和運行時間（h）

5、打印：機內微打可打印實時數據，實驗結束後可打印完整的生化反應曲線

6、 電源：AC 220V±10%

7、 功耗：≤25W

8、 環境條件：環境溫度0～40℃

            相對濕度≤80％

四、機器構成

機器由主機、副機、培養瓶等組成，同時配置生化培養箱即可完成BOD5全過程實驗。其中主機包括單片微機系統、LED顯示器、打印機及操作鍵盤等，副機包括半導體壓差傳感器、放大器、磁力攪拌器以及管路系統。

五、安裝和使用

（一）準備工作

1、開箱檢查，按裝箱清單核對主機、副機及附件是否齊全。

2、檢查實驗電源是否符合機器的技術要求，必要時應使用交流穩壓器。

3、為確保安全和機器正常工作，電源插座必須提供可靠的接地線。

（二）主機麵板及功能鍵的使用

主機由九隻數位管構成三個顯示窗，運行時分別顯示通道號、BOD測量值（mg/L）和

運行時間（h），而在設置參數時則另有定義（詳見以下條目）。鍵盤由十個功能鍵和十個數字鍵組成，其中左側的八個功能鍵上方設有八個發光管，發光時提示當前的操作，以此也可判斷機器處於何種工作狀態。

1、啟動：所有參數設置完畢，在復位狀態下按此鍵，機器進入運行狀態開始實驗。

2、復位：在機器運行時（即在實驗過程中）按此鍵，將終止此次實驗，並清除已存

的實驗數據（註意：實驗結束後按此鍵，則不再提供數據和曲線的打印）；在設置參數過程中按此鍵，此時經回車確認的已輸入參數將被存儲，並回到復位狀態準備進行其它操作。

   3、調校：生產廠調試、校準和維修專用。

4、接種：按此鍵顯示器顯示“P-”和已存儲接種百分比數值，配合數字鍵和回車鍵可輸入新的樣品接種液的百分比數值。

5、量程：按此鍵顯示器顯示“L-”，連續按此鍵可分別顯示1～8通道已存儲的量程設置值，配合數字鍵和回車鍵可設置新的各通道的量程值。機器可供選擇的量程值有20、100、300、500、800和1000計6種，若輸入有誤，計算機無法采納會顯示“Err”,此時應復位後重新輸入。

6、時間：按此鍵顯示器顯示“t-” 和已存儲的運行時間設置值,配合數字鍵和回車鍵可輸入新的實驗時間，BOD5則設定為120(h)。

7、時鐘：按此鍵顯示器顯示“C-1”和兩位實時時鐘數值，C-1～C-5分別代表年、月、日、時、分。連續按此鍵可逐一查看時鐘值，配合數字鍵和回車鍵可校準時鐘。

8、打印：實驗過程中按此鍵，顯示器顯示“P  d-”,此時按通道號並按回車鍵，可打印該通道每隔兩小時采集的BOD數據，如直接按回車則打印全部通道每隔兩小時采集的BOD數據；實驗結束後按此鍵，顯示器顯示“P  A-”，同樣操作可打印單一通道或全部通道9通7890完整的生化反應曲線（包括最終數據）。若還須打印每隔兩小時采集的BOD全部數據，隻要再按一下打印鍵，回到“P  d-”界麵即可操作。

9、清除：輸入參數時，一旦輸錯數字按此鍵可以清除錯誤數據；實驗結束時，按此鍵可終止主機蜂鳴器鳴叫。

10、回車：設置參數時，須按此鍵確認輸入數據有效；在運行時按此鍵可快速切換通

道查看BOD實時值。

   (三)、機器安裝與系統性檢查

1、接通培養箱電源，將培養箱上溫度選擇開關撥至“設置”位置，調節溫度設置旋鈕，使表頭溫度指示為20℃，然後再將溫度選擇開關撥至“測量”位置，按生化培養箱說明書檢查其工作是否正常，當控制溫度為20℃時，恒溫精度應滿足20℃±1℃的使用要求。

2、將廠方提供的專用連接電纜連接到機器主機後側的插座，另一端則連接到培養箱後側的插座。把副機放進培養箱，將箱內提供（與主機已連通）的專用電纜插頭與副機連接好，接通主機電源（按下復位鍵），機器應顯示“good”字樣。

3、按照“主機麵板及功能鍵的使用”章節中所述，分別對接種、量程、時間和時鐘的設置數據進行修改或確認，關閉電源後再重新打開電源，更改後的數據應能正確存儲。長期未用的機器在進行此項檢查時，應先通電一段時間以便給機內電池充電，否則數據可能丟失。

4、按下啟動鍵，機器應能循環顯示1～8通道的BOD測量值（這時應在0值附近）。

5、任取一隻培養瓶加入適量自來水，傾斜約45°放入攪拌子，將瓶子依次放到副機的8個實驗位置上，應能觀察到攪拌子轉動，水麵有漩渦。

6、以上各項檢查均正常即可進行實驗。

六、分析方法與步驟

（一）、四種無機鹽的制備

取4隻1000ml清洗乾凈的容量瓶備用。

1、緩沖液

用蒸餾水溶解下列試劑並稀釋到1000ml

(1)、21.75g磷酸氫二鉀(K2HPO4)

(2)、8.5g磷酸二氫鉀(KH2PO4)

(3)、33.4g磷酸氫二鈉（Na2HPO4·7H2O濕度在61.07％～80.51％穩定）

(4)、1.7g氯化銨（NH4Cl）

2、硫酸鎂溶液

在蒸餾水中溶解22.5g硫酸鎂（MgSO4·7H2O）並稀釋至1000ml.

3、氯化鈣溶液

在蒸餾水中溶解27.5g氯化鈣（CaCl2）並稀釋至1000ml.

4、三氯化鐵溶液

在蒸餾水中溶解0.25g三氯化鐵（FeCl3·6H2O）並稀釋至1000ml。

（二）樣品BOD5的測量

1、預估被測樣品的BOD5值的范圍，選擇接近量程。如無法預估，可先測定該樣品的COD值，並以此確定量程（通常樣品的BOD5值為該樣品的COD值的0.8倍。對BOD5值在1000mg/L以下，含有足夠需氧微生物的樣品，不需接種，可以直接根據選定的測量范圍，從取水樣量表中查得取樣量。根據所測樣品數量的多少（最多8個）來確定用幾個培養瓶測定其中一個樣品。如果隻有兩個水樣，可選擇2～4個培養瓶測定其中一個水樣。預估該樣品的BOD5值的范圍，確定每個瓶的取水樣量，從而確定幾個培養瓶所需總的取樣量。將該水樣放在一個大燒杯中（1000ml～2000ml），按每1000ml水樣各加入四種無機鹽各1ml。將燒杯放到培養箱內副機的任一實驗位置上攪拌恒溫2～3小時。同時必須調節該水樣的pH值在6.7～7.5之間（最佳點為pH7.2）。如超出此范圍，可用適當濃度的氫氧化鈉或硫酸中和。然後用量筒按確定好的取樣量量取水樣倒入培養瓶中。

             取水樣量表（出廠時按培養瓶體積填上實際值）

2、每隻培養瓶中放入1隻攪拌子，培養瓶放在副機的實驗位置上，註意培養瓶號與副

機上標註的通道號相吻合，確保設置值、測量值與實際樣品的準確對應關系。經加溫攪拌，直至水樣溫度達到20℃±1℃（約需1～2小時）。

3、取8隻清洗乾凈的密封杯，杯中放入占總高度約1/4的固體NaOH或KOH(或5～

6粒NaOH顆粒)，將密封杯與瓶口及連接頭接觸的兩個麵塗上薄薄的真空矽脂，然後置於每個瓶口。將與軟管連接的瓶蓋在培養瓶上旋緊，同時將副機上8隻參考氣壓倉的密封螺栓旋緊，此過程切不可讓NaOH或KOH掉入培養液中。

4、按照前麵所述，在復位狀態下足一檢查核對時鐘、時間、量程的設置值是否準確無

誤。如不需接種，應將接種設置值設置為0，此為非接種模式，1～8通道全部作為樣品直接測量。如此時接種設置值不為0，則定義為接種模式，勢必造成計算錯誤。

  5、接種設置。有些樣品微生物不足需進行接種（具體操作見“接種”一節），這裡要求所有樣品的接種比例一致,並規定接種水與樣品同時進行平行樣實驗，且接種水必須放在第1通道。如該批樣品的接種比例為10％，按下接種鍵，輸入數字鍵1、0後再按回車鍵確認，顯示器出現“End“字樣。復位後再按接種鍵，確認輸入無誤。

  6、至此可復位後按啟動鍵，開始進行實驗，直到設定時間完成後，機器自動終止數據采集，並在時間顯示窗口顯示“End”字樣，機內蜂鳴器鳴叫提示實驗結束。

  7、此時按下清除鍵，終止蜂鳴器鳴叫，再按打印鍵，可打印單一通道或全部通道的完整的生化反應曲線或數據。

  8、機器具有掉電保護功能，實驗過程中如遇突然停電，所有數據都不會丟失。來電時顯示窗口短暫顯示“run”後，機器自動恢復運行而無須人工乾預（停電時間過長則可能影響測量結果）。

  9、機器一旦啟動，不得再按復位鍵。如因特殊情況須取消本次實驗可復位，但運行的數據將丟失，如果是啟動時間不長（如2小時以內），尚可重新啟動繼續實驗，否則應終止本次實驗。

（三）、測定數據的處理

    1、對於未經稀釋處理的樣品，在所設量程范圍內（允許超量程20％），機器測量值

就是BOD5值。對於稀釋處理的樣品，隻需將測量值乘以稀釋倍數即為BOD5值。

   （四）、標準樣品的實驗方法

    1、制備稀釋水

    取一隻2000ml燒杯，用量筒量取2000ml蒸餾水倒入燒杯中，在燒杯中加入四種無機鹽各2ml，即為稀釋水。

    2、在2000ml稀釋水中溶解300mg葡萄糖（C6H12O4）和300mg谷氨酸（如實驗室用葡萄糖因其帶一個結晶水，故葡萄糖應稱量330mg）。在燒杯中放一攪拌子，將燒杯放到培養箱內副機的實驗位置上，恒溫攪拌2～3小時。註意：這種標準溶液應在每次使用前新鮮配置。

    3、用1000ml燒杯取新鮮的生活污水作為接種液，將燒杯放到培養箱內副機的實驗位置上，與標準樣品同時恒溫2～3小時。

    4、待標準樣品全部溶解後，用量筒倒出200ml，再用量筒取200ml生活污水倒入標準樣品中。接種後的標準樣品仍放到培養箱內副機的實驗位置上恒溫攪拌1～2小時。

    5、按“取水樣量表”0～300mg/L測量范圍給定的取水樣量，量取接種後的標準樣品，分別倒入7隻培養瓶中，並放在副機2～8通道規定位置。再按0～100mg/L測量范圍給定的取水樣量，量取生活污水倒入1隻培養瓶，放在副機第一通道位置進行平行樣測定。然後按前述“樣品BOD5的測量”第3～9條進行實驗。

    6、如果2～8通道測量結果在180～230mg/L范圍內，則表明機器所用的方法是適當的，結果正確。若測量結果超出上述范圍，就要檢查機器的性能、操作步驟和方法以及接種水是否符合要求（參見下節“影響BOD5測定的因素”）。

（五）、影響BOD5測定的因素

1、溶解氧

冬季所取的樣品由於實驗溫度設在20℃，使得溶解氧過飽和，而夏季所取的樣品在20℃時溶解氧可能欠飽和。在BOD5測定前應對這些樣品進行攪拌和曝氣，以便使溶解氧調節到20℃飽和點左右。

2、pH值

應調節樣品水的pH值在6.7～7.5之間（最佳點為pH7.2），如果超出此范圍，含有大

量酸和堿的樣品水，測量值可能會低於實際含量。

3、 溫度

機器規定必須在20℃±1℃的溫度條件下進行實驗，超出此范圍，也會影響測量結果。

因此，在實驗前必須對樣品進行20℃±1℃的恒溫預處理，冬夏季節溫度偏離較多時，應適當延長預處理時間。

4、稀釋

如果試驗樣品的BOD5預估值超過1000mg/L,可用稀釋水稀釋樣品。所加的稀釋水也

應保持為20℃，並曝氣使溶解氧達到飽和。

5、接種

   （1）接種的意義

BOD5實驗，要求水樣含有供生物氧化的有機物和適量氧化有機物的需氧細菌，以及

吞食有機物和增進需氧細菌生長的其它微生物。如果水樣中根本沒有或幾乎沒有這類微生物，就必須對水樣按一定比例加入這類微生物溶液。這個過程就叫接種。

與一般生活污水不同，工業廢水可能不含有足夠量的細菌和微生物，以供樣品中所含有機物完全生化分解，因此測定此類樣品，應進行接種。即便是生活污水，如果其中含有酚、甲醛和其它抑制細菌生長的物質，不僅不能作為接種液使用，且其自身BOD5測量也有必要進行接種。

（2）、接種液的制備

用於接種的溶液為20℃放置24～36小時未經處理，含有足夠量的細菌和微生物的新鮮生活污水上清液。在下次實驗時，若要使用以前測定的水樣作為接種液，要經濾紙過濾，這種慮液在20℃條件下避光保存，最多可使用兩個月。

（3）、非接種模式下的接種

將準備測定的樣品放入培養瓶中，使用吸管將2～5滴接種液（根據樣品量）加到樣品中，按下接種鍵，將接種設置值設為0（8通道全部作為樣品測量），按步驟測定BOD5。因為所加的接種液實在是太少，完全可以忽略其影響，最終測量值可視為樣品的實際BOD5值。

（4）、接種模式下的接種

如果非接種模式下的接種不能引起水樣中有機物的分解，應增加接種量，采用接種模式下的接種。這時應將接種液與樣品同時實驗，進行平行樣測定與計算。接種量常取1％，5％，10％。

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