LB-50 型 BOD 快速測定

一、概述

生物化學需氧量(Biochemical Oxygen Demand, BOD)作為國際上
最重要的水質有機污染指標和檢測參數之一，其傳統測定方法--五日生化需
氧量(BOD5)標準稀釋法，仍是目前國內外比較普遍采用的分析檢測方法，但
該標準方法需要 5 天分析周期，操作過程煩瑣，因而給污水處理及環境檢測
帶來了許多不便。廣大的環境檢測人員迫切需要一種測量迅速、準確的快速
測定儀，以提高工作效率和減少勞動強度。
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，測量準確。其原理基于微生物對有機物的耗氧代謝，測
定 BOD 只涉及到初始氧化速率，因而可在 8-15 分鐘內完成一個樣品的測定。
大大縮短了測定所需的時間。該方法符合《水質生化需氧量（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
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，測量準確，測定速度快，適用于測定地表水、生活污水、不含
對微生物胡明顯毒害作用的工業廢水中的 BOD。
2.2 儀器的特點
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、測量時間短: 8 分鐘完成一個樣品測定
4、維護簡單: 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
6、安全性高，所用菌種對人體無害
7、可靠性高: 結構簡單，無易損器件，壽命長
8、打印功能: 配微型打印機，測量結果打印輸出

三、技術指標及規格

四、結構原理

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，即構成微生物電極。儀器采用流通測量方式，即樣
品以流動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，在有氧和有機物的環境下非常活躍，并
對有機物具有廣譜食性，適應性強。由于氧電極的輸出電流與溶解氧的濃度成正
比，當不含任何有機物的液體通過流通池時，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。當含有有機物的溶液經過流通池時，微生物變
的異常活躍，消耗大量的溶解氧，在其線性范圍內，消耗的溶解氧與有機物的濃
度成正比，于是導致透過微生物膜的溶解氧相應減少。溶解氧電極測出溶解氧濃
度的變化量，從而計算出 BOD 值。
整機結構可分為：流路系統、微生物電極和MCU微機系統。

4.2 整機原理圖 如下圖所示：

單片微機系統包括：單片機、PID 控制器、打印機、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，其結構下圖所示。
                 

流路系統包括：清洗液，標準液，樣品，蠕動泵，氣泵，液體加熱，氣體
加熱，三通，傳感器流通池，排液管等，其結構如下圖所示。

1.進液管 Φ1.5×3mm 50cm 2.硅膠管 Φ1.6×4.8mm 26cm

3.受熱進液管 Φ1.5×3mm 160cm 4.氣液混合三通 1 只

5. 進液管 Φ3×5mm 30cm 6. 進氣管 Φ3×5mm 40cm

7.廢液管

4.3 電極安裝 如下圖所示:

電極在出廠前已經裝好透氧膜和生物膜，用戶第一次使用時只需往電極里輸
送營養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，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，同時防止漏液。
7、正放電極，撕下小孔上的膠布，以平衡電極內壓力。

五、溶液配制
5.1 BOD 標準溶液
    根據GB7488-87BOD測量標準，BOD測量所使用的標準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，冷卻至室溫后，準確稱取兩種物質各 150毫克 溶入 1000ml 重蒸餾水中即得 220mg/L 的標準溶液。(標準溶液配置后應盡快使用)

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

用于儀器標準設定時，標準溶液一次測量體積應超過50ml，用干燥潔凈的容器盛放。

【注意：本儀器用水，系GB6682-86規定的二級以上純水，本儀器所用化學試劑均為優級純(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。本緩沖溶液用于標準溶液及被測樣品的稀釋，并使其磷酸鹽緩沖溶液的濃度達到 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

器的正常開機狀態即"清洗"中，每分鐘消耗4.5mL，每8小時消耗約為2.7L。

5.4 電解液
準確稱取 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 ，當被測樣品的 BOD 濃度大于 50mg/L 時，
會導致清洗時間過長。稀釋至 50mg/L 以下，再進行測量，建議在中間值 25 mg/L 附近，這樣好。同時減少清洗時間縮短測量周期。
注意： 【稀釋后樣品的磷酸鹽緩沖溶液的濃度應在 0.005 mol/L，PH 值應在 7 附近。當被測樣品的 PH 值小于 4 或大于 10 時，應調節其 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進行測量。】

本儀器的微生物傳感器，對PH值在4-7之間的被測樣品有最佳的響應，請將被測樣品的PH值調節在此范圍內。

對于直接測量的每個樣品體積，應超過50mL。

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

電極穩定的判定，電極電位范圍為3.00-8.00為最佳，且其數值不隨意跳動，如剛活化完的膜還不夠穩定，應用清洗液和 25mg/L 標樣輪流進樣，即清洗 25分鐘，測樣 8 分鐘，循環幾次，才能達到輸出穩定。

6.1.2 預熱

每天第一次開機后，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到平衡。

6.2操作步驟：

開機默認是清洗狀態：

當清洗達到設定的時間且電極穩定后方可進行測量，上電或更換電極配件后需延長電極清洗時間。

6.3標準設定：

首先根據待測水樣的COD濃度估算下BOD的濃度，以確定標定標樣的BOD濃度，當待測水樣BOD值變化范圍不大時，可選擇一個與估算BOD相近的標準溶液，當待測水樣BOD變化范圍較大時，可選擇設定多個標準濃度，具體操作如下：

先將取液管置于所需BOD標準溶液中，然后

如圖點擊標準設定

，

然后選擇標準存儲的位置(最多可存儲5個標準曲線)，

比如點擊NO1為存儲第一個標準，

然后根據提示輸入標準濃度，輸入標準濃度后點確定，系統自動進行測量，

測量完成之后點擊保存，完成了一個標準的標定，測量樣品時系統根據標準曲線自動計算樣品結果。

測量完成后點擊右上角按鈕回到主界面進行電極的清洗，然后將取液管從標準溶液中取出放到清洗液里面清洗至電極穩定即可。

6.3樣品測量：

首先確保電極穩定，然后將進液管放入待測樣品中，點擊樣品測量，輸入稀釋倍數(默認是1)，如下圖所示：

 點擊確定后進行樣品的測量，如下如所示：

測量結束后系統自動顯示測量結果，如下如所示：

所測的數據自動保存到樣品數據庫中方便查看,測量結束后點擊右上方按鈕回到主界面進行電極的清洗，然后將進液管放入清洗液中進行清洗至電極穩定。

6.4樣品打印：

點擊主界面樣品打印按鈕后進入打印界面，如下圖所示：

然后設定打印的樣品號，比如輸入01-01為打印第一個樣品，02-05為打印02至05的所有樣品數據。

七、注意事項
7.1 測量范圍
本儀器的線性測量范圍在 2—50 mg/L，如果濃度高于這個范圍，應先稀釋
至 50 mg/L 以下，方可進行測量。
7.2 采用不同稀釋倍數，不同進樣體積，不同測量時間，其測量結果可能有所
差異。
7.3 有毒物質或 PH 值會影響微生物的活性。
被測溶液中含有重金屬等有毒物質、PH 值過高或過低，都會對微生物造成
危害，導致微生物膜失效。如果誤用這些水樣，應馬上停止測量，并檢查微生物
膜，如果活性不足，應更換新膜。
7.4 測低濃度樣品時（低于 10mg/L），應采用 BOD 值為 10 mg/L 的標
樣作標準，這樣準確度會高一些。

7.5 清洗微生物電極的時間應根據被測水樣的濃度適當調整，測量高濃度樣品時
可將清洗時間設定得稍長一些，如 30分鐘或更長。
7.6 進液管不可長時間走空。
7.7 待測水樣或標準要加入1%的 0.5 mol/L 的磷酸鹽緩沖溶液調節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，應注意手部清潔，不能用手摸及透氧膜，
盡量少地摸及微生物膜。
7.9 每次開機均需重作標準。
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，管子
變的不透明，此時應及時更換軟管。夏天管路更換時間短，一般一星期更換一次，
冬天則長些。

八、日常維護
8.1 更換部件
更換液體管路，發現里面變白，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
當有下列情況之一時需更換微生物膜：
1.使用時間超過一個月。
2.微生物中毒。
3.微生物膜活化后，連續停機超過一星期。
8.4 清洗氣泵過濾器
當氣體流量調至最大仍達不到 0.5ml/min 時，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
Teflon 膜和電解液應每年更換一次。

九、簡單故障排除
故障一：液體不流動
可能的原因 對應的方法
1 蠕動泵沒有打開 1 打開蠕動泵開關
2 蠕動泵泵管裝卡有誤 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 蠕動泵流向設定有誤 5 改變方向
6 管路接插處未插緊 6 重新插緊
故障二：輸出信號出現波動
可能的原因 對應的方法
1 液體流速不穩 1 檢查蠕動泵
2 溶解氧電極故障 2 管路是否漏液
3 溫度出現波動 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：電極信號輸出異常
可能的原因 對應的方法
1 管路及流通池內產生粘稠物 1 換管并清洗流通池
2 標準溶液 BOD 濃度下降 2 換新標液
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
全套儀器由主機及配件組成：