[发明专利]一种用于水质BOD检测的微生物膜反应器及其制备方法和成膜方法

说明书

本发明提出了一种用于水质BOD检测的微生物膜反应器及其制备方法和成膜方法，所述反应器包括管状腔体，管状腔体的内表面经过粗糙化处理，管状腔体的截面积为1‑20mm2，管状腔体的腔体长度为30‑100cm，所述制备方法包括，向管状腔体内通入蚀刻溶液，浸泡处理，浸泡处理完毕，排出蚀刻溶液，用清水清洗管状腔体，清洗完毕，向管状腔体内通入碱性溶液，浸泡处理，浸泡处理完毕，排出碱性溶液，用清水清洗管状腔体，得到微生物膜反应器。本发明的微生物膜反应器对微生物的附着效果好，能够让原位生长得到的微生物更加稳定，从而确保BOD检测过程中，微生物的稳定，使BOD检测结果更加准确。

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种用于水质BOD检测的微生物膜反应器及其制备方法和成膜方法。

背景技术

生化需氧量-BOD，表示水中有机物在微生物的生化作用下氧化分解，在其无机化或气体化过程中所消耗水中溶解氧的总量。BOD间接地反映水中可以被生物氧化的有机物的含量。

目前BOD检测的方法主要包括五日法和微生物膜传感器法，五日法操作难度大、重现性差、耗时长，微生物膜传感器法则更加快速方便，但是微生物膜法需要使用具有一定生物活性的微生物薄膜，通常采用物理或化学方法将微生物限制在一定的空间里，使其保护活性并且具有良好的机械强度和透气性，目前通过包埋的方式获得的微生物膜对有机物降解效率低，同时由于使用的微生物种类比较单一或者比较特定，因此具有高选择性，不能良好地适应各种环境。

为了解决上述微生物固定的问题，现提出另一种解决方案，通过原位生长的方式，从待测水体中获取微生物，并对其进行培养，从而形成微生物膜，通过该形成的微生物膜进行BOD检测可以有效克服选择性问题，但是该方法得到的微生物膜检测精度不够高，检测过程中微生物膜容易脱落。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种用于水质BOD检测的微生物膜反应器及其制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种微生物膜反应器，包括管状腔体，管状腔体的内表面经过粗糙化处理，管状腔体的截面积为1-20mm²，管状腔体的腔体长度为30-100cm。

由于采用了附着生长从而形成微生物膜的方式，因此微生物能否稳定附着成为该反应器的一项重要指标，决定了微生物的稳定性以及检测结果的准确性，以上方案中采用粗糙化处理的方式，使微生物更容易附着，同时附着后生长的稳定性更好，而采用1-20mm²的截面积，一方面可以便于液体的流动，另一方面，单位液体所提供的附着表面积相对更大，30-100cm的长度有利于水体中的营养物质与溶解氧充分与微生物接触。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述管状腔体的内表面负载有正电荷。

由于微生物培养的过程中，水体的pH比微生物的等电点低时，微生物的游离羧基电离收到抑制，游离的氨基得到电离，因此微生物带正电荷。但是实际情况是，水体的pH通常在6-7.5之间，微生物的等电点大概在2-5，因此游离氨基的电离受抑制，而羧基电离，从而使微生物表面带负电荷，若对管状腔体的表面进行负载正电荷，则有利于微生物与管状腔体表面进行结合，从而提高微生物在管状腔体表面附着的能力。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述管状腔体包括至少一处轴线为曲线或折线。

微生物膜培养生成的方式通常是将带有微生物的水体引入到管状腔体内，使其自然生长负载在管状腔体的内表面，因此为了提高附着的概率，将管状腔体设计成弯曲形状，可以有效增加水体在管状腔体内流动时的阻力，从而为微生物的附着提供更多可能，且弯曲的管状腔体占用空间更小，能够提高单位体积内的附着表面积。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述管状腔体为螺旋状。

更进一步优选的，所述管状腔体为无机玻璃材质。