[发明专利]快速BOD检测原位生物膜载体反应器

说明书

本发明提出了一种快速BOD检测原位生物膜载体反应器，包括检测通道、第一溶解氧电极、第二溶解氧电极、原位生物膜组件和驱动装置，所述检测通道为两端开口的管道结构，所述原位生物膜组件沿检测通道的长度方向安装在检测通道的侧壁上，原位生物膜组件用于获取流经检测通道内侧的水样内的微生物并进行原位生长培养，从而对流经检测通道的水样中的溶解氧进行消耗，所述第一溶解氧电极和第二溶解氧电极分别安装在检测通道位于原位生物膜组件两侧的管壁上，第一溶解氧电极和第二溶解氧电极用于检测流经其安装位置处的水样内的溶解氧，所述驱动装置用于驱动检测通道内的水样流动。本发明可以适应于不同的水体环境BOD快速检测，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及水体检测设备技术领域，尤其涉及一种快速BOD检测原位生物 膜载体反应器。

背景技术

水质常规五参数、氨氮、总磷、总氮、化学需氧量等参数的在线监测技术 相对成熟，但是对于生化需氧量(BOD)，目前国际上的实现手段较多，但是一 直没有一款成熟的在线化的BOD监测设备。

现有的BOD监测方法主要包括五日生化培养法和微生物电极法，五日生化 培养法的基本原理为：将水样充满完全密闭的溶解氧瓶中，在20±1℃的暗处培 养五天，分贝测定培养前后水样中的溶解氧的质量浓度，通过计算浓度差可以 得到每升样品消耗的溶解氧量，从而得到BOD5，该方法需要手动操作，培养环 境需要维持稳定，耗时耗力，不利于快速监测；微生物电极法的基本原理是： 利用溶解氧电极和微生物菌膜组合形成传感器，当含有饱和溶解氧的样品进入 流通池中与微生物传感器接触时，样品中溶解性可生化降解的有机物受到微生 菌膜中菌种的作用而消耗一定量的溶解氧，从而使扩散到氧电极表面的氧质量 减少。当样品中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度达到恒定时，此时扩散到 氧电极表面的氧的质量也达到恒定，因此产生恒定的电流，根据电流差值与耗 氧量之间的关系可以换算出生化需氧量，在相关标准中规定，微生物菌膜是将 特定的微生物在保持其生理机能的状态下封入膜中，形成固定化微生物膜，而 特定菌膜可能与待测水体中的微生物或驯化的微生物种类不同，与BOD检测的 思路相悖，同时现有技术中菌膜使用过程中也会受到水样中菌种的侵入，导致 特定菌种的预选思路失去作用，菌种在实际使用过程中也难以长期存活，实际 应用时需要频繁更换微生物膜，这些客观因素均导致快速BOD检测结果不准确、 检测方法繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种结构设计更合理，同时能够适应不同检测水 体，操作更加方便的快速BOD检测原位生物膜载体反应器。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种快速BOD检测原位生 物膜载体反应器，包括检测通道、第一溶解氧电极、第二溶解氧电极、原位生 物膜组件和驱动装置，所述检测通道为两端开口的管道结构，所述原位生物膜 组件沿检测通道的长度方向安装在检测通道的侧壁上，原位生物膜组件用于获 取流经检测通道内侧的水样内的微生物并进行原位生长培养，从而对流经检测 通道的水样中的溶解氧进行消耗，所述第一溶解氧电极和第二溶解氧电极分别 安装在检测通道位于原位生物膜组件两侧的管壁上，第一溶解氧电极和第二溶 解氧电极用于检测流经其安装位置处的水样内的溶解氧，所述驱动装置用于驱 动检测通道内的水样流动。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述原位生物膜组件包括第一腔体、 第一滤膜、第一供料组件和第一收料组件，第一腔体通过第一滤膜与检测通道 相互连通，第一腔体的一端与第一供料组件相互连通，第一腔体的另一端与第 一收料组件相互连通，第一供料组件选择性地向第一腔体内提供营养基质，第 一收料组件用于容纳从第一腔体内排出的营养基质。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一供料组件包括基质储罐、第 一供料泵和第一阀门，基质储罐依次通过供料泵和第一阀门与第一腔体的一端 相互连通，所述第一收料组件包括第一废料罐和第二阀门，第一腔体的另一端 通过第二阀门与第一废料罐相互连通。