[发明专利]生物电化学系统在线毒性监测装置与监测方法

权利要求书

1.生物电化学系统在线毒性监测装置，其特征在于，包括水样脱氧罐、清洗液脱氧罐、输送控制单元、采集装置、计算机和废液桶；

所述水样脱氧罐用于盛装检测水样、PBS缓冲液、维生素和微量元素，或者用于盛装标准水样、PBS缓冲液、维生素、微量元素和营养物质；

所述清洗液脱氧罐用于盛装PBS缓冲液、维生素和微量元素；

所述输送控制单元为一个或多个，每个输送控制单元包括第一电磁阀、第二电磁阀、第一PLC、生物电化学系统和蠕动泵；

第一电磁阀的一端通过管道与水样脱氧罐连接，第二电磁阀的一端通过管道与清洗液脱氧罐连接，第一电磁阀的另一端和第二电磁阀的另一端通过一个三通与蠕动泵的一端连接，且第一电磁阀和第二电磁阀分别通过电线与PLC连接；生物电化学系统为微生物三电极池M3C传感器、微生物燃料电池MFC传感器或微生物电解池MEC传感器，当为微生物三电极池M3C传感器时，微生物三电极池M3C传感器的流通池填充有填充颗粒，当为微生物燃料电池MFC传感器或微生物电解池MEC传感器时，生物阳极室和/或生物阴极室内填充填充颗粒；蠕动泵的另一端通过管道与生物电化学系统的进样口连接，生物电化学系统的出样口通过管道与废液桶连接；

所述采集装置为多通道恒电位仪或多通道数据采集器，采集装置的每个通道的一端与一个生物电化学系统通过电线连接，另一端与计算机连接；

第一PLC通过第一电磁阀和第二电磁阀控制生物电化学系统的水流取自水样脱氧罐还是清洗液脱氧罐，水流通过蠕动泵提供动力，挤入生物电化学系统，生物电化学系统排出的废水进入废液桶，采集装置采集生物电化学系统的电信号，并将电信号输送至计算机显示并存储；所述电信号为电流信号和/或电压信号；

该监测装置还包括多个储存罐和两个第二PLC，一部分储存罐分别通过设有第三电磁阀的管道与水样脱氧罐连通，分别用于盛装检测水样、标准水样、PBS缓冲液、维生素、微量元素和营养物质，并能够将检测水样、标准水样、PBS缓冲液、维生素、微量元素和营养物质输送至水样脱氧罐，所述第三电磁阀通过一个第二PLC控制；另一部分储存罐分别通过设有第四电磁阀的管道与清洗液脱氧罐连通，分别用于盛装PBS缓冲液、维生素和微量元素，并能够将PBS缓冲液、维生素和微量元素输送至清洗液脱氧罐，所述第四电磁阀通过另一个第二PLC控制。

2.根据权利要求1所述的生物电化学系统在线毒性监测装置，其特征在于，所述生物电化学系统为微生物三电极池M3C传感器，包括填充颗粒、流通池和三电极系统，所述流通池由两块以上的有机玻璃板块依次叠加组装而成，中间的有机玻璃板块设有通孔，相互接触的两块有机玻璃板块之间设置硅胶垫，组装后，流通池形成一个表面密闭，内部设有空腔的结构；

流通池上设有与空腔连通的进样口和出样口；

填充颗粒填充在流通池的空腔内；

三电极系统由对电极、参比电极和工作电极组成，对电极和参比电极均一端置于流通池的空腔内，另一端穿过流通池的外壁，伸出流通池外，工作电极置于流通池的空腔内，用于富集产电菌。

3.根据权利要求1所述的生物电化学系统在线毒性监测装置，其特征在于，所述填充颗粒为聚苯乙烯颗粒、玻璃颗粒或石头颗粒。

4.根据权利要求2所述的生物电化学系统在线毒性监测装置，其特征在于，所述对电极的材料为产氢催化剂或者产甲烷催化剂；参比电极为甘汞电极、氢电极或者Ag/AgCl；工作电极的材料为碳纸、碳布、碳刷、石墨毡或者金属泡沫。