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LB-50 型 BOD 快速測定

一、概述

生物化學(xué)需氧量(Biochemical Oxygen Demand, BOD)作為國際上
最重要的水質(zhì)有機(jī)污染指標(biāo)和檢測參數(shù)之一，其傳統(tǒng)測定方法--五日生化需
氧量(BOD5)標(biāo)準(zhǔn)稀釋法,，仍是目前國內(nèi)外比較普遍采用的分析檢測方法,，但
該標(biāo)準(zhǔn)方法需要 5 天分析周期，操作過程煩瑣,，因而給污水處理及環(huán)境檢測
帶來了許多不便,。廣大的環(huán)境檢測人員迫切需要一種測量迅速、準(zhǔn)確的快速
測定儀,，以提高工作效率和減少勞動(dòng)強(qiáng)度,。
LB-50 型 BOD 快速測定儀采用微生物電極法，能快速測定水樣中的 BOD
值,，而且操作簡便,，測量準(zhǔn)確。其原理基于微生物對(duì)有機(jī)物的耗氧代謝,，測
定 BOD 只涉及到初始氧化速率,，因而可在 8-15 分鐘內(nèi)完成一個(gè)樣品的測定。
大大縮短了測定所需的時(shí)間,。該方法符合《水質(zhì)生化需氧量（BOD）微生物
傳感器快速測定法》（HJ/T86-2002）,，在 2002 年出版發(fā)行的《水和廢水檢測
分析方法》（第四版）列為 A 類方法。

二,、儀器用途和特點(diǎn)
2.1 儀器的用途
   LB-50 型 BOD 快速測定儀采用微生物電極法,，能快速測定水樣中的 BOD 值，
而且操作簡便,，測量準(zhǔn)確,，測定速度快，適用于測定地表水,、生活污水,、不含
對(duì)微生物胡明顯毒害作用的工業(yè)廢水中的 BOD。
2.2 儀器的特點(diǎn)
1,、原理*: 采用微生物電極法
2,、操作簡單: 微電腦控制，智能化測量
3,、測量時(shí)間短: 8 分鐘完成一個(gè)樣品測定
4,、維護(hù)簡單: 只需定期更換微生物膜和輸液管
5、水樣無需前處理,，抗*力強(qiáng)
6,、安全性高，所用菌種對(duì)人體無害
7,、可靠性高: 結(jié)構(gòu)簡單,，無易損器件,，壽命長
8、打印功能: 配微型打印機(jī),，測量結(jié)果打印輸出

三,、技術(shù)指標(biāo)及規(guī)格

四、結(jié)構(gòu)原理

4.1 測量原理
   儀器采用微生物電極法,，將微生物膜緊貼在極譜式溶解氧電極
的透氧膜表面,，即構(gòu)成微生物電極。儀器采用流通測量方式,，即樣
品以流動(dòng)方式通過微生物電極,，如下圖所示：

微生物膜里含有大量好氧微生物，在有氧和有機(jī)物的環(huán)境下非?；钴S,，并
對(duì)有機(jī)物具有廣譜食性，適應(yīng)性強(qiáng),。由于氧電極的輸出電流與溶解氧的濃度成正
比,，當(dāng)不含任何有機(jī)物的液體通過流通池時(shí)，微生物的同化作用很小,，因而透過
微生物膜的溶解氧幾乎沒有減少,。當(dāng)含有有機(jī)物的溶液經(jīng)過流通池時(shí)，微生物變
的異?；钴S,，消耗大量的溶解氧，在其線性范圍內(nèi),，消耗的溶解氧與有機(jī)物的濃
度成正比,，于是導(dǎo)致透過微生物膜的溶解氧相應(yīng)減少。溶解氧電極測出溶解氧濃
度的變化量,，從而計(jì)算出 BOD 值,。
整機(jī)結(jié)構(gòu)可分為：流路系統(tǒng)、微生物電極和MCU微機(jī)系統(tǒng),。

4.2 整機(jī)原理圖 如下圖所示：

單片微機(jī)系統(tǒng)包括：單片機(jī)、PID 控制器,、打印機(jī),、高清觸摸屏等。
微生物電極包括：溶解氧電極,、生物膜和流通池,，其結(jié)構(gòu)下圖所示。
               

流路系統(tǒng)包括：清洗液,，標(biāo)準(zhǔn)液,，樣品,，蠕動(dòng)泵，氣泵,，液體加熱,，氣體
加熱，三通,，傳感器流通池,，排液管等，其結(jié)構(gòu)如下圖所示,。

1.進(jìn)液管 Φ1.5×3mm 50cm 2.硅膠管 Φ1.6×4.8mm 26cm

3.受熱進(jìn)液管 Φ1.5×3mm 160cm 4.氣液混合三通 1 只

5. 進(jìn)液管 Φ3×5mm 30cm 6. 進(jìn)氣管 Φ3×5mm 40cm

7.廢液管

4.3 電極安裝 如下圖所示:

電極在出廠前已經(jīng)裝好透氧膜和生物膜,，用戶第一次使用時(shí)只需往電極里輸
送營養(yǎng)液再次激活微生物即可，如需更換
1,、去除電極包裝,，取出極殼部分，用膠布把小孔粘住,。
2,、旋開電解液盒將電解液裝入電解液盒內(nèi)，旋緊電解液盒,。
3,、倒置電極，取出一張透氧膜,，平鋪在電極頂,，再將固定環(huán)套在透氧膜上固定。
4,、將活化好的微生物膜貼在透氧膜表面,。
5、裝上生物膜盒,，使其壓住生物膜,。

6、旋上流通池,，流通池一定要旋緊,，使微生物膜和溶解氧電極接觸緊密，同時(shí)防止漏液,。
7,、正放電極，撕下小孔上的膠布,，以平衡電極內(nèi)壓力,。

五、溶液配制
5.1 BOD 標(biāo)準(zhǔn)溶液
   根據(jù)GB7488-87BOD測量標(biāo)準(zhǔn),，BOD測量所使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液由谷氨酸和葡萄糖組成,。將葡萄糖和谷氨酸在 103 ℃下烘干 1 小時(shí),，冷卻至室溫后，準(zhǔn)確稱取兩種物質(zhì)各 150毫克 溶入 1000ml 重蒸餾水中即得 220mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液,。(標(biāo)準(zhǔn)溶液配置后應(yīng)盡快使用)

儀器常用的標(biāo)準(zhǔn)溶液有(5,、10、15,、25,、35)mg/L，須用0.5mol的緩沖液進(jìn)行稀釋,，并使其磷酸鹽緩沖液的濃度達(dá)到0.005mol,。

用于儀器標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)溶液一次測量體積應(yīng)超過50ml,，用干燥潔凈的容器盛放,。

【注意：本儀器用水，系GB6682-86規(guī)定的二級(jí)以上純水,，本儀器所用化學(xué)試劑均為優(yōu)級(jí)純(不得低于分析純),。】

5.2 緩沖溶液

本儀器使用（KH2PO4）和磷酸氫二鈉（Na2HP04.12H2O）溶液作為緩沖溶液,。緩沖溶液的配置方法如下：準(zhǔn)確稱取68g 和磷酸氫二鈉 179g 溶入 1 升重蒸水中,，即得 0.5molPH 值為 7.0 的緩沖溶液。本緩沖溶液用于標(biāo)準(zhǔn)溶液及被測樣品的稀釋,，并使其磷酸鹽緩沖溶液的濃度達(dá)到 0.005 mol/ L,。

5.3 清洗液
將 5.2 步驟得到的 0.5mol/L 的緩沖溶液用蒸餾水稀釋至0.005mol即可。本清洗液用于儀

器的正常開機(jī)狀態(tài)即"清洗"中,，每分鐘消耗4.5mL,，每8小時(shí)消耗約為2.7L。

5.4 電解液
準(zhǔn)確稱取 745mg KCL 溶入 100ml 蒸餾水中,。
5.5 待測水樣
   本儀器的線性范圍為 2—50mg/L ,，當(dāng)被測樣品的 BOD 濃度大于 50mg/L 時(shí)，
會(huì)導(dǎo)致清洗時(shí)間過長,。稀釋至 50mg/L 以下,，再進(jìn)行測量，建議在中間值 25 mg/L 附近,，這樣好,。同時(shí)減少清洗時(shí)間縮短測量周期。
注意： 【稀釋后樣品的磷酸鹽緩沖溶液的濃度應(yīng)在 0.005 mol/L,，PH 值應(yīng)在 7 附近。當(dāng)被測樣品的 PH 值小于 4 或大于 10 時(shí),，應(yīng)調(diào)節(jié)其 PH 值至 7,，然后
加入磷酸鹽緩沖溶液,，使磷酸鹽的濃度在 0.005 mol/L進(jìn)行測量。】

本儀器的微生物傳感器,，對(duì)PH值在4-7之間的被測樣品有最佳的響應(yīng),，請(qǐng)將被測樣品的PH值調(diào)節(jié)在此范圍內(nèi)。

對(duì)于直接測量的每個(gè)樣品體積,，應(yīng)超過50mL,。

六、使用方法
6.1 使用前準(zhǔn)備：
6.1.1 新微生物膜活化
   微生物膜應(yīng)在室溫下干燥保存,，保質(zhì)期一年,。使用前先在0.005 mol/L 的磷酸鹽緩沖溶液中浸泡48小時(shí)（室溫條件），然后將其安裝在電極上,，在儀器的"清洗"工作狀態(tài)下,，該膜需要一至二天的持續(xù)活化，以使其輸出穩(wěn)定,。

電極穩(wěn)定的判定,，電極電位范圍為3.00-8.00為最佳，且其數(shù)值不隨意跳動(dòng),，如剛活化完的膜還不夠穩(wěn)定,，應(yīng)用清洗液和 25mg/L 標(biāo)樣輪流進(jìn)樣，即清洗 25分鐘,，測樣 8 分鐘,，循環(huán)幾次，才能達(dá)到輸出穩(wěn)定,。

6.1.2 預(yù)熱

每天第一次開機(jī)后,，給儀器清洗 60 分鐘以上,以使微生物充分活化，并使恒溫箱的溫度達(dá)到平衡,。

6.2操作步驟：

開機(jī)默認(rèn)是清洗狀態(tài)：

當(dāng)清洗達(dá)到設(shè)定的時(shí)間且電極穩(wěn)定后方可進(jìn)行測量,，上電或更換電極配件后需延長電極清洗時(shí)間。

6.3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定：

首先根據(jù)待測水樣的COD濃度估算下BOD的濃度,，以確定標(biāo)定標(biāo)樣的BOD濃度,，當(dāng)待測水樣BOD值變化范圍不大時(shí)，可選擇一個(gè)與估算BOD相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液,，當(dāng)待測水樣BOD變化范圍較大時(shí),，可選擇設(shè)定多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度，具體操作如下：

先將取液管置于所需BOD標(biāo)準(zhǔn)溶液中,，然后

如圖點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

,，

然后選擇標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)的位置(最多可存儲(chǔ)5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)曲線)，

比如點(diǎn)擊NO1為存儲(chǔ)第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),，

然后根據(jù)提示輸入標(biāo)準(zhǔn)濃度,，輸入標(biāo)準(zhǔn)濃度后點(diǎn)確定,，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行測量，

測量完成之后點(diǎn)擊保存,，完成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定,，測量樣品時(shí)系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線自動(dòng)計(jì)算樣品結(jié)果。

測量完成后點(diǎn)擊右上角按鈕回到主界面進(jìn)行電極的清洗,，然后將取液管從標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出放到清洗液里面清洗至電極穩(wěn)定即可,。

6.3樣品測量：

首先確保電極穩(wěn)定，然后將進(jìn)液管放入待測樣品中,，點(diǎn)擊樣品測量,，輸入稀釋倍數(shù)(默認(rèn)是1)，如下圖所示：

點(diǎn)擊確定后進(jìn)行樣品的測量,，如下如所示：

測量結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)顯示測量結(jié)果,，如下如所示：

所測的數(shù)據(jù)自動(dòng)保存到樣品數(shù)據(jù)庫中方便查看,測量結(jié)束后點(diǎn)擊右上方按鈕回到主界面進(jìn)行電極的清洗，然后將進(jìn)液管放入清洗液中進(jìn)行清洗至電極穩(wěn)定,。

6.4樣品打?。?/span>

點(diǎn)擊主界面樣品打印按鈕后進(jìn)入打印界面，如下圖所示：

然后設(shè)定打印的樣品號(hào),，比如輸入01-01為打印第一個(gè)樣品,，02-05為打印02至05的所有樣品數(shù)據(jù)。

七,、注意事項(xiàng)
7.1 測量范圍
本儀器的線性測量范圍在 2—50 mg/L,，如果濃度高于這個(gè)范圍，應(yīng)先稀釋
至 50 mg/L 以下,，方可進(jìn)行測量,。
7.2 采用不同稀釋倍數(shù)，不同進(jìn)樣體積,，不同測量時(shí)間,，其測量結(jié)果可能有所
差異。
7.3 有毒物質(zhì)或 PH 值會(huì)影響微生物的活性,。
被測溶液中含有重金屬等有毒物質(zhì),、PH 值過高或過低，都會(huì)對(duì)微生物造成
危害,，導(dǎo)致微生物膜失效,。如果誤用這些水樣，應(yīng)馬上停止測量,，并檢查微生物
膜,，如果活性不足，應(yīng)更換新膜。
7.4 測低濃度樣品時(shí)（低于 10mg/L）,，應(yīng)采用 BOD 值為 10 mg/L 的標(biāo)
樣作標(biāo)準(zhǔn),，這樣準(zhǔn)確度會(huì)高一些。

7.5 清洗微生物電極的時(shí)間應(yīng)根據(jù)被測水樣的濃度適當(dāng)調(diào)整,，測量高濃度樣品時(shí)
可將清洗時(shí)間設(shè)定得稍長一些，如 30分鐘或更長,。
7.6 進(jìn)液管不可長時(shí)間走空,。
7.7 待測水樣或標(biāo)準(zhǔn)要加入1%的 0.5 mol/L 的磷酸鹽緩沖溶液調(diào)節(jié)PH，例如1L水樣中要有10mL0.5 mol/L 的磷酸鹽緩沖溶液,。
7.8 裝電極上的部件時(shí),，應(yīng)注意手部清潔，不能用手摸及透氧膜,，
盡量少地摸及微生物膜,。
7.9 每次開機(jī)均需重作標(biāo)準(zhǔn)。
7.10 本儀器不能測定硝化作用引起的 BOD 含量,。
7.11 日常檢查
注意檢查流路有無滲漏,、堵塞、變色,，因管路里面大量繁殖微生物時(shí),，管子
變的不透明，此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換軟管,。夏天管路更換時(shí)間短,，一般一星期更換一次，
冬天則長些,。

八,、日常維護(hù)
8.1 更換部件
更換液體管路，發(fā)現(xiàn)里面變白,，滋生了微生物,，即需要更換。
清洗流通池,，每星期一次,。
更換微生物膜，每月一次,。
更換 Teflon 膜,，每年一次。
更換電解液,，每年一次,。
8.2 更換液體管路
夏天每星期一次，冬天兩星期一次。如果長時(shí)間不用則不需更換,，主要看管
路里面是否滋生大量微生物,。
8.3 更換微生物膜
當(dāng)有下列情況之一時(shí)需更換微生物膜：
1.使用時(shí)間超過一個(gè)月。
2.微生物中毒,。
3.微生物膜活化后,，連續(xù)停機(jī)超過一星期。
8.4 清洗氣泵過濾器
當(dāng)氣體流量調(diào)至最大仍達(dá)不到 0.5ml/min 時(shí),，需卸下氣泵,，取出泵底部的
濾芯，用水清洗,，涼干后重新安裝,。
8.5 清洗流通池
用紗布蘸水將流通池里的微生物等附著物清除掉。
8.6 氧電極維護(hù)
Teflon 膜和電解液應(yīng)每年更換一次,。

九,、簡單故障排除
故障一：液體不流動(dòng)
可能的原因 對(duì)應(yīng)的方法
1 蠕動(dòng)泵沒有打開 1 打開蠕動(dòng)泵開關(guān)
2 蠕動(dòng)泵泵管裝卡有誤 2 重新卡裝泵管到泵頭正確位置
3 管路彎折造成堵塞 3 更換管路
4 氣泵不工作 4 更換氣泵或清理氣泵濾芯
5 蠕動(dòng)泵流向設(shè)定有誤 5 改變方向
6 管路接插處未插緊 6 重新插緊
故障二：輸出信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)
可能的原因 對(duì)應(yīng)的方法
1 液體流速不穩(wěn) 1 檢查蠕動(dòng)泵
2 溶解氧電極故障 2 管路是否漏液
3 溫度出現(xiàn)波動(dòng) 3 排液管是否順暢
4 微生物膜與溶解氧電極接觸不良 4 管路連接處是否緊密
故障三：電極信號(hào)輸出異常
可能的原因 對(duì)應(yīng)的方法
1 管路及流通池內(nèi)產(chǎn)生粘稠物 1 換管并清洗流通池
2 標(biāo)準(zhǔn)溶液 BOD 濃度下降 2 換新標(biāo)液
3 微生物膜失去活性 3 更換微生物膜
4 氧電極老化 4 更換 Teflon 膜與電解液

十、裝箱單
全套儀器由主機(jī)及配件組成：