[发明专利]一种多功能生物电化学污染物检测装置

说明书

本发明公开了一种多功能生物电化学污染物检测装置，包括具有两腔室结构的反应器，该反应器包括阳极室和阴极室，阳极室和阴极室之间用阳离子交换膜隔开，在阴极室内设有非生物电极，在阳极室内设有参比电极和生物电极；当所述多功能生物电化学污染物检测装置中的生物电极和非生物电极外接电阻构成回路时，该电阻与反应器构建成生物电极培养装置；或，当所述多功能生物电化学污染物检测装置中的生物电极、非生物电极和参比电极以三电极体系连接恒电位仪时，该反应器与恒电位仪构建成生物电化学传感器一体化装置；其中，生物电化学传感器一体化装置所需的生物电极在生物电极培养装置中培养成熟。

技术领域

本发明涉及生物电化学反应，该装置主要应用于废水中亚硝酸盐，BOD等污染物浓度的测量，尤其涉及一种可用于废水BOD和亚硝酸盐检测的多功能生物电化学污染物检测装置。

背景技术

随着城市建设和工业发展，工业污水和城市污水的产量逐年增加。污水的处理和排放成为现今环保工作的主要任务之一。为评估污水中的污染物的被处理程度和处理后的污水是否达到环境可承受的排放标准，我们需要对污水中的污染物浓度进行监测。

生物电化学传感器被人为是一种高效的污水污染物检测方法，它利用生物电化学系统的电信号定量污水中污染物的含量。生物电化学传感器相较传统检测技术，具有更短的检测时间，更少的化学试剂投入，更低的人力成本等优势。生物电化学传感器利用不同的电活性微生物可以实现对不同污染物的选择性测试。但是利用电活性不同的微生物(例如有机物氧化电活性微生物和亚硝酸盐还原电活性微生物)作为检测单元的生物电化学传感器，通常需要使用不同的电化学系统构型，包括生物阳极电化学系统和生物阴极电化学系统。因此，传统的生物电化学传感器装置往往只能用于单一污染物的检测，无法充分利用含有不同电活性微生物的混菌生物电极对不同污染物(例如BOD和亚硝酸盐)进行同步检测。

生物电化学反应过程会受到污水物性参数的影响，包括污水的温度，电导率，pH值等。若要实现对污水中污染物浓度的实时监测，就要求生物电化学传感器在生成电信号的同时，能够根据实时的污水物性参数进行修正。但是目前，缺少能够同时进行污水物性参数测定和污染物浓度向电信号转化的生物电化学传感器装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种多功能生物电化学污染物检测装置。

一种多功能生物电化学污染物检测装置，包括具有两腔室结构的反应器，该反应器包括阳极室和阴极室，阳极室和阴极室之间用阳离子交换膜隔开，在阴极室内设有非生物电极，在阳极室内设有参比电极和生物电极；

当所述多功能生物电化学污染物检测装置中的生物电极和非生物电极外接电阻构成回路时，该电阻与反应器构建成生物电极培养装置；或，

当所述多功能生物电化学污染物检测装置中的生物电极、非生物电极和参比电极以三电极体系连接恒电位仪时，该反应器与恒电位仪构建成生物电化学传感器一体化装置；

其中，生物电化学传感器一体化装置所需的生物电极在生物电极培养装置中培养成熟。

优选的，所述多功能生物电化学污染物检测装置的阳极室上部还开设有pH计探头安装孔位、电导率仪探头安装孔位、温度计安装孔位、石墨电极安装孔位。

优选的，所述多功能生物电化学污染物检测装置的阳极室上还开设有出水口和进水口，所述出水口位于进水口上方。

优选的，所述多功能生物电化学污染物检测装置的阴极室上还开设有换液孔。