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的傳感測量技術,儀器能準確提供與化學稀釋法可比的測定結果,并具有八通道BOD測量值(mg/L)直讀,實時數(shù)據(jù)及生化反應曲線可供打印,使用維護方便等優(yōu)點。是、石油化工、衛(wèi)生、教學科研等領域,進行水質(zhì)監(jiān)測的一種實用的分析儀器。
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℃&plun;1℃的生化培養(yǎng)箱內(nèi),經(jīng)5天培養(yǎng),樣品中的物經(jīng)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(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),實驗結束后可打印完整的BOD5生化反應曲線。
三、主要技術指標
1、 直接測量范圍:0~1000mg/L(過此范圍時需要稀釋)
2、 同時測量樣品數(shù):8
3、 準確度: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、打印:機內(nèi)微打可打印實時數(shù)據(jù),實驗結束后可打印完整的生化反應曲線
6、 電源:AC 220V&plun;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。
2、檢查實驗電源是否合儀器的技術要求,要時應使用交流穩(wěn)壓器。
3、為和儀器正常工作,電源插座須提供的接地線。
(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(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,其中左側的八個功能鍵上方設有八個發(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:參數(shù)設置完畢,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:實驗結束后按此鍵,則提供數(shù)據(jù)和曲線的打?。?;在設置參數(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置值,配合數(shù)字鍵和回車鍵可設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置值,配合數(shù)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(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?。簩嶒炦^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通道每隔兩小時采集的BOD數(shù)據(jù);實驗結束后按此鍵,顯示器顯示“P A-”,同樣操作可打印單一通道或通道9通7890完整的生化反應曲線(包括終數(shù)據(jù))。若還須打印每隔兩小時采集的BOD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);實驗結束時,按此鍵可終止主機蜂鳴器鳴叫。
10、回車:設置參數(shù)時,須按此鍵確認輸入數(shù)據(jù);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)箱上溫度選擇開關撥至“設置”位置,調(diào)節(jié)溫度設置旋鈕,使表頭溫度指示為20℃,然后再將溫度選擇開關撥至“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,恒溫應滿足20℃&plun;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的插座,另一端則連接到培養(yǎng)箱后側的插座。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、時間和時鐘的設置數(shù)據(jù)進行修改或確認,關閉電源后再重新打開電源,更改后的數(shù)據(jù)應能正確存儲。長期未用的儀器在進行此項檢查時,應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,儀器應能循環(huán)顯示1~8通道的BOD測量值(這時應在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,應能觀察到攪拌子轉動,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、鎂溶液
在蒸餾水中溶解22.5g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,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(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。同時須調(diào)節(jié)該水樣的pH值在6.7~7.5之間(點為pH7.2)。如出此范圍,可用適當濃度的氫氧化鈉或中和。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)
測量范圍(mg/L) | 0~20 | 0~100 | 0~300 | 0~500 | 0~800 | 0~1000 |
取 樣 量 |
|
|
|
|
|
|
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,設置值、測量值與實際樣品的準確對應關系。經(jīng)加溫攪拌,直至水樣溫度20℃&plun;1℃(約需1~2小時)。