BOD5测定中硝化作用的干扰和消除
一般认为，水中有机物的生物氧化过程可分为两个阶段：第一阶段为有机物中的碳和氢被氧化成二氧化碳和水，此阶段称为碳化阶段，在20℃时完成碳化阶段大约需要20d左右；第二阶段为含氮物质及部分氨被氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，称为硝化阶段，在20℃时完成硝化阶段大约需要100d，因此测定一般水样(如工业废水和新鲜的生活污水)的BOD5时，起硝化作用的细菌生长得很慢，且水中的硝化菌极少，在开始培养的5d或9～10d内，硝化作用很不显著或根本不会发生。但是对于生化处理池的出水或含有很多硝化菌的河水，则在BOD5的测定期间即可进行硝化作用，从而使BOD5也包含了部分含氮化合物的需氧量。
1试验装置及主要试剂
差压式直读BOD测试装置(广东环保仪器设备厂)
丙烯基硫脲(化学纯，上海试剂一厂)
2结果与讨论
2.1ATU的用量
在《水和废水监测分析方法》中指出，ATU的用量为0.5mg/L；而在《水和废水监测分析方法指南》中指出ATU的用量为10mg/L；另外也有报道建议以5mg/L的加入量来抑制硝化作用［1］，因此需确定ATU的最佳用量。具体试验方法为：取同一生化池出水水样，装瓶体积为483mL,分别依次加入质量浓度为500mg/L的ATU溶液0、0.50、1.00、1.50、2.00、3.00、4.00、5.00mL，跟踪读取6d的BOD值，结果如表1所示。
表1ATU用量对BOD的影响
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从表1中可以看出，ATU加入量为1.00mL和1.50mL时所测得的BOD5最低，也就是说在分析误差范围内，加入1.00mLATU即可取得较好的抑制硝化的效果。为了考察加入1.00mLATU带入的误差，取标准溶液做加与不加ATU的对比试验，结果表明该量的ATU不影响BOD5值，因此水样体积为483mL时，加入0.5mgATU(即1.0mg/L)是适宜的。
2.2氮需氧量对BOD5的影响
对采用不同处理工艺的出水水样同时做加与不加ATU的BOD5测定对比试验，结果如表2所示。
表2不同处理工艺的出水BOD5差异mg/L
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由表2可见，随着处理工艺的不同，氮需氧量对实测BOD5的影响程度也不同，这主要是因为水样中微生物的种类和数量不同，所发生的生化反应的程度也就不一样。另外，硝化反应要消耗大量的氧［2］，另由于亚硝化单胞菌和硝化杆菌属自养微生物，生长量很小，其数量变化对需氧量几乎没有影响，所以即使是BOD5值较小的水样，硝化菌也可在培养瓶中生存而发生硝化作用。因此对于生化池出水，硝化菌的存在对实测BOD5的影响很大。
2.3ΔBOD5和ΔNH4+-N的关系
造成BOD5误差的主要原因是水样中NH+4-N的硝化。为此探讨了二者的关系，结果见表3。表3ΔBOD5与ΔNH4+-N的关系
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由表3可见，ΔBOD5和ΔNH4+-N的比值比理论值4.57偏小，这可能是由于以下两个方面的原因：
①有一部分氨不按上式反应，而是与碳源(如葡萄糖、二氧化碳)一起被同化成微生物的细胞［3］，24C6H12O6+59O2+17NH3→17C5H7NO2+59CO2+110H2O。
②生化池出水中含有的硝酸盐氮或是培养瓶中硝化生成的硝酸盐氮可以作为供氧源和电子受体完成水中还原物质的氧化作用，1/5NO3-+6/5H++e=1/10N2+3/5H2O；1/4O2+H++e=1/2H2O，则1/5mol的NO3--N相当于1/4mol的O2，换算成质量即每mgNO3--N的接受电子能力与2.86mgO2相当，也就是说，每mgNO3--N相当于2.86mg能使有机物氧化的O2。Nicols［4］的研究表明，反硝化1mg硝态氮要消耗约3mg溶解性BOD，所以水样中发生的反硝化作用导致了ΔBOD5的负偏差。
综上所述可以看出，培养瓶中发生的生化反应是较为复杂的，ΔBOD5和ΔNH4+-N的比值又直接取决于这些生化反应的程度，所以该值具有不确定性。不过，从中也可得知硝化作用是影响BOD5分析结果的主要原因，且其影响是不容忽视的。
3结论
生化池出水中硝化菌的大量存在致使水样在BOD5的测定中发生硝化作用，对常规的BOD5测定结果造成较大的影响，为此可在水样中加入硝化抑制剂ATU，其适宜的加入量为1mg/L。
参考文献：
［1］ISBN0-87553-161-X,ISSN8755-3546，Standardmethodsfortheexaminationofwaterandwastewater［S］.
［2］徐亚同.废水生物处理的运行和管理［M］.上海：华东师范大学出版社，1989.
［3］水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法指南(上册)［M］.北京：中国环境科学出版社，1990.
［4］NicholsHA，OsbornDW.Bacterialstress:Prerequisiteforbiologicalremovalofphosphorus［J］.JWPCF,1979,51(3)：557-566.
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