[实用新型]生化需氧量BOD在线测定仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水体BOD的连续不间断测定的测定仪。

背景技术

生化需氧量(BOD)是指在规定的条件下，微生物分解水中的某些可被氧化的物质，特别是分解有机物的生物化学过程消耗的溶解氧i。BOD是检测水体污染程度最重要的指标之一。当生活污水或工业污水排放至江，河或湖泊后，水体中的好氧微生物便分解污水中的成分，因而水体中溶解氧便被大量消耗，使得一些需要大量氧气才能存活的生物如鱼类难以生存。另一方面，为了减少环境的污染，在污水排放至自然水体中之前会先进行处理，以除去含有的大部分有机物。目前采用最广泛的处理方法是微生物降解法，在此方法处理污水的过程中，处理前污水的BOD，暴氧池中的BOD都是监控运行处理过程极为重要的参数，而处理后污水的BOD因由相关法规所约束，必须持续的监控。因此目前绝大部分国家都有自己的BOD标准以保护本国的环境。

我国环境保护部在2009年10月20日颁布了最新的中华人民共和国国家环境保护标准HJ505-2009即《水质五日生化需氧量(BOD5)的测定稀释与接种法》i。根据此标准，BOD的测试过程需要5天时间，如此长的时间间隔无法保证污水处理能符合法律的可靠运行，极大地限制了其应用；而且，测试过程极为复杂，不仅费时费力，对于操作人员也有极高的要求。

到目前为止，在解决常规BOD测试时间过长的问题上已有诸多的努力，其中最有影响的是日本人Shuichi Suzuki发明的生物膜BOD快速检测法ii。该方法可在30分钟内快速检测BOD并且操作非常简单。根据这种方法，微生物固定在溶氧电极表面的膜上。在不含有有机物的样品中，溶解氧电极的读数保持稳定，而当样品中包含有有机物时，固定于膜中的微生物会消耗溶解氧以分解有机物，因此溶解氧浓度会随包含有机物的浓度的增大而减小。有机物的浓度是正比于溶解氧的减少值。虽然该方法非常简单而迅速，但其也存在相当大的问题：第一，由于固定于溶氧电极膜上的微生物的活性会随时间而变化，因此需要频繁的校正设备。第二，由于固定于膜上的微生物品种有限，在实际应用中很容易遇到超出固定微生物所能分解的有机物成分，从而造成测试结果偏低的问题。第三，当样品中的有机物浓度超过一定范围时，膜上固定微生物的氧气消耗速率便不再增加，达到饱和，使其测量范围有限。第四，生物膜本身的性质对于测试结果也有相当大的影响，例如膜的厚度，内部孔径等。第五，由于生物膜需要频繁更换，因此无法实现BOD的连续在线监测。

现有方法的局限性导致了目前的BOD快速检测设备无法真正提供快速准确的水体参数，所以极大的限制了BOD在环境监测中的应用。特别是在当前环境监测数字化，网络化和全天候不间断检测的趋势下，研发一种可连续在线监测的设备将大大提高我国水体环境监测领域的效率。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种能提供快速准确的水体参数，连续在线监测生化需氧量的生化需氧量BOD在线测定仪。

本实用新型目的的实现方式为，生化需氧量BOD在线测定仪，污水泵接导管一，稀释水泵接导管二，空气泵接导管三，缓冲液泵接导管四，导管一、二、三、四接曝气池，曝气池与反应器连通的进样管上装水泵，反应器通过导线与控制器连接，导线上装溶氧电极，反应器的进样管、出样管上装溶氧电极一、溶氧电极二，控制器接污水泵、稀释水泵，反应器中放置有固定微生物的多孔陶瓷，下方有磁力搅拌器，反应器由水浴，油浴或发热材料直接包裹。

控制器的单片机的脚接溶氧传感器一，26脚接收溶氧传感器二，30脚经光电隔离器一接污水泵，29脚经光电隔离器二接稀释水泵，32脚接电平转换芯片的10脚，33脚接电平转换芯片的9脚，电平转换芯片的7脚、8脚和地，通过RS232连接到计算机。

本实用新型工作时，待测污水经污水泵，稀释水经稀释水泵、空气经由空气泵泵到曝气池，曝气达到溶解氧饱和的情况下，持续流入密闭反应器，活性污泥中所含菌群通过吸附固定于多孔陶瓷上。反应后流出污水的溶解氧浓度被溶氧传感器持续监测。控制器自动调节输入污水的流动速率以保持流出污水的溶氧浓度保持恒定。

已知BOD值的标准样品被用来确定在反应后流出样品溶解氧浓度保持一定值的情况下的样品输入流速；根据待测样品的在反应后溶氧浓度达到同样定值的条件下的流速与标准样品输入流速相比较，即可通过计算得知待测样品的BOD值。

本实用新型与基于生物膜的BOD快速测定方法相比有以下优点：

1)避免了生物膜的微生物的密度种类的限制。

2)不消耗昂贵的生物膜，无需替换耗材。