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奧普特生物耗氧BOD測定儀

一、概述

890型BOD5自動測定儀是利用空氣差壓法進行生化需氧量測定的一種新型儀器。由于采用單片微機及良好的傳感測量技術(shù)，儀器能準確提供與化學稀釋法可比的測定結(jié)果，并具有八通道BOD測量值（mg/L）直讀，實時數(shù)據(jù)及生化反應(yīng)曲線可供打印，使用維護方便等優(yōu)點。是環(huán)保、石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、教學科研等領(lǐng)域，進行水質(zhì)監(jiān)測的一種良好實用的分析儀器。

奧普特生物耗氧BOD測定儀

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(zhì)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(jù)測量范圍選擇量程，將量定體積的水樣倒入培養(yǎng)瓶，放入溫度控制在20℃±1℃的生化培養(yǎng)箱內(nèi)，經(jīng)5天培養(yǎng)，樣品中的有機物經(jīng)過生物氧化作用，轉(zhuǎn)變成氮、碳和硫的氧化物。在這一過程中，從水樣中跑出來的氣體二氧化碳被預(yù)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(yǎng)瓶中壓力的變化是由半導體壓差傳感器來檢測的，經(jīng)過信號放大和單片機的運算處理，由LED顯示器循環(huán)顯示八通道的BOD測量值，打印機可打印實時數(shù)據(jù)，實驗結(jié)束后可打印完整的BOD5生化反應(yīng)曲線。

三、主要技術(shù)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(shù)：8

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

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

5、打?。簷C內(nèi)微打可打印實時數(shù)據(jù)，實驗結(jié)束后可打印完整的生化反應(yīng)曲線

6、 電源：AC 220V±10%

7、 功耗：≤25W

8、 環(huán)境條件：環(huán)境溫度0～40℃

            相對濕度≤80％

四、儀器構(gòu)成

儀器由主機、副機、培養(yǎng)瓶等組成，同時配置生化培養(yǎng)箱即可完成BOD5全過程實驗。其中主機包括單片微機系統(tǒng)、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(tǒng)。

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儀器的技術(shù)要求，必要時應(yīng)使用交流穩(wěn)壓器。

3、為確保安全和儀器正常工作，電源插座必須提供可靠的接地線。

（二）主機面板及功能鍵的使用

主機由九只數(shù)碼管構(gòu)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(shè)置參數(shù)時則另有定義（詳見以下條目）。鍵盤由十個功能鍵和十個數(shù)字鍵組成，其中左側(cè)的八個功能鍵上方設(shè)有八個發(fā)光管，發(fā)光時提示當前的操作，以此也可判斷儀器處于何種工作狀態(tài)。

1、啟動：所有參數(shù)設(shè)置完畢，在復位狀態(tài)下按此鍵，儀器進入運行狀態(tài)開始實驗。

2、復位：在儀器運行時（即在實驗過程中）按此鍵，將終止此次實驗，并清除已存

的實驗數(shù)據(jù)（注意：實驗結(jié)束后按此鍵，則不再提供數(shù)據(jù)和曲線的打?。?；在設(shè)置參數(shù)過程中按此鍵，此時經(jīng)回車確認的已輸入?yún)?shù)將被存儲，并回到復位狀態(tài)準備進行其它操作。

   3、調(diào)校：生產(chǎn)廠調(diào)試、校準和維修。

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

5、量程：按此鍵顯示器顯示“L-”，連續(xù)按此鍵可分別顯示1～8通道已存儲的量程設(shè)置值，配合數(shù)字鍵和回車鍵可設(shè)置新的各通道的量程值。儀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(yīng)復位后重新輸入。

6、時間：按此鍵顯示器顯示“t-” 和已存儲的運行時間設(shè)置值,配合數(shù)字鍵和回車鍵可輸入新的實驗時間，BOD5則設(shè)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(shù)值，C-1～C-5分別代表年、月、日、時、分。連續(xù)按此鍵可逐一查看時鐘值，配合數(shù)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-”,此時按通道號并按回車鍵，可打印該通道每隔兩小時采集的BOD數(shù)據(jù)，如直接按回車則打印全部通道每隔兩小時采集的BOD數(shù)據(jù)；實驗結(jié)束后按此鍵，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(yīng)曲線（包括zui終數(shù)據(jù)）。若還須打印每隔兩小時采集的BOD全部數(shù)據(jù)，只要再按一下打印鍵，回到“P  d-”界面即可操作。

9、清除：輸入?yún)?shù)時，一旦輸錯數(shù)字按此鍵可以清除錯誤數(shù)據(jù)；實驗結(jié)束時，按此鍵可終止主機蜂鳴器鳴叫。

10、回車：設(shè)置參數(shù)時，須按此鍵確認輸入數(shù)據(jù)有效；在運行時按此鍵可快速切換通

道查看BOD實時值。

   (三)、儀器安裝與系統(tǒng)性檢查

1、接通培養(yǎng)箱電源，將培養(yǎng)箱上溫度選擇開關(guān)撥至“設(shè)置”位置，調(diào)節(jié)溫度設(shè)置旋鈕，使表頭溫度指示為20℃，然后再將溫度選擇開關(guān)撥至“測量”位置，按生化培養(yǎng)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(yīng)滿足20℃±1℃的使用要求。

2、將廠方提供的連接電纜連接到儀器主機后側(cè)的插座，另一端則連接到培養(yǎng)箱后側(cè)的插座。把副機放進培養(yǎng)箱，將箱內(nèi)提供（與主機已連通）的電纜插頭與副機連接好，接通主機電源（按下復位鍵），儀器應(yīng)顯示“good”字樣。

3、按照“主機面板及功能鍵的使用”章節(jié)中所述，分別對接種、量程、時間和時鐘的設(shè)置數(shù)據(jù)進行修改或確認，關(guān)閉電源后再重新打開電源，更改后的數(shù)據(jù)應(yīng)能正確存儲。長期未用的儀器在進行此項檢查時，應(yīng)先通電一段時間以便給機內(nèi)電池充電，否則數(shù)據(jù)可能丟失。

4、按下啟動鍵，儀器應(yīng)能循環(huán)顯示1～8通道的BOD測量值（這時應(yīng)在0值附近）。

5、任取一只培養(yǎng)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(yīng)能觀察到攪拌子轉(zhuǎn)動，水面有漩渦。

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只1000ml清洗干凈的容量瓶備用。

1、緩沖液

用蒸餾水溶解下列試劑并稀釋到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(wěn)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）并稀釋至1000ml.

3、氯化鈣溶液

在蒸餾水中溶解27.5g氯化鈣（CaCl2）并稀釋至1000ml.

4、三氯化鐵溶液

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

（二）樣品BOD5的測量

1、預(yù)估被測樣品的BOD5值的范圍，選擇接近量程。如無法預(yù)估，可先測定該樣品的COD值，并以此確定量程（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(jù)選定的測量范圍，從取水樣量表中查得取樣量。根據(jù)所測樣品數(shù)量的多少（zui多8個）來確定用幾個培養(yǎng)瓶測定其中一個樣品。如果只有兩個水樣，可選擇2～4個培養(yǎng)瓶測定其中一個水樣。預(yù)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(yǎng)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(yǎng)箱內(nèi)副機的任一實驗位置上攪拌恒溫2～3小時。同時必須調(diào)節(jié)該水樣的pH值在6.7～7.5之間（理想值為pH7.2）。如超出此范圍，可用適當濃度的氫氧化鈉或硫酸中和。然后用量筒按確定好的取樣量量取水樣倒入培養(yǎng)瓶中。

             取水樣量表（出廠時按培養(yǎng)瓶體積填上實際值）

2、每只培養(yǎng)瓶中放入1只攪拌子，培養(yǎng)瓶放在副機的實驗位置上，注意培養(yǎng)瓶號與副

機上標注的通道號相吻合，確保設(shè)置值、測量值與實際樣品的準確對應(yīng)關(guān)系。經(jīng)加溫攪拌，直至水樣溫度達到20℃±1℃（約需1～2小時）。

3、取8只清洗干凈的密封杯，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面涂上薄薄的真空硅脂，然后置于每個瓶口。將與軟管連接的瓶蓋在培養(yǎng)瓶上旋緊，同時將副機上8只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(yǎng)液中。

4、按照前面所述，在復位狀態(tài)下足一檢查核對時鐘、時間、量程的設(shè)置值是否準確無

誤。如不需接種，應(yīng)將接種設(shè)置值設(shè)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(shè)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(shè)置。有些樣品微生物不足需進行接種（具體操作見“接種”一節(jié)），這里要求所有樣品的接種比例*,并規(guī)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(shù)字鍵1、0后再按回車鍵確認，顯示器出現(xiàn)“End“字樣。復位后再按接種鍵，確認輸入無誤。

  6、至此可復位后按啟動鍵，開始進行實驗，直到設(shè)定時間完成后，儀器自動終止數(shù)據(jù)采集，并在時間顯示窗口顯示“End”字樣，機內(nèi)蜂鳴器鳴叫提示實驗結(jié)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(yīng)曲線或數(shù)據(jù)。

  8、儀器具有掉電保護功能，實驗過程中如遇突然停電，所有數(shù)據(jù)都不會丟失。來電時顯示窗口短暫顯示“run”后，儀器自動恢復運行而無須人工干預(yù)（停電時間過長則可能影響測量結(jié)果）。

  9、儀器一旦啟動，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(shù)據(jù)將丟失，如果是啟動時間不長（如2小時以內(nèi)），尚可重新啟動繼續(xù)實驗，否則應(yīng)終止本次實驗。

（三）、測定數(shù)據(jù)的處理

    1、對于未經(jīng)稀釋處理的樣品，在所設(shè)量程范圍內(nèi)（允許超量程20％），儀器測量值

就是BOD5值。對于稀釋處理的樣品，只需將測量值乘以稀釋倍數(shù)即為BOD5值。

  （四）、標準樣品的實驗方法

    1、制備稀釋水

    取一只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(jié)晶水，故葡萄糖應(yīng)稱量330mg）。在燒杯中放一攪拌子，將燒杯放到培養(yǎng)箱內(nèi)副機的實驗位置上，恒溫攪拌2～3小時。注意：這種標準溶液應(yīng)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(yǎng)箱內(nèi)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后，用量筒倒出200ml，再用量筒取200ml生活污水倒入標準樣品中。接種后的標準樣品仍放到培養(yǎng)箱內(nèi)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，量取接種后的標準樣品，分別倒入7只培養(yǎng)瓶中，并放在副機2～8通道規(guī)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只培養(yǎng)瓶，放在副機*通道位置進行平行樣測定。然后按前述“樣品BOD5的測量”第3～9條進行實驗。

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