[發(fā)明專利]快速BOD檢測(cè)原位生物膜載體反應(yīng)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110699080.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113501575A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武治國(guó);潘凌;徐凱;周勇;周久
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢新烽光電股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F3/00
• 分類號(hào): C02F3/00;C02F3/12;B01D65/02;G01N27/00;G01N33/18
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42247
• 代理人: 王昌亮

本發(fā)明提出了一種快速BOD檢測(cè)原位生物膜載體反應(yīng)器，包括檢測(cè)通道、第一溶解氧電極、第二溶解氧電極、原位生物膜組件和驅(qū)動(dòng)裝置，所述檢測(cè)通道為兩端開(kāi)口的管道結(jié)構(gòu)，所述原位生物膜組件沿檢測(cè)通道的長(zhǎng)度方向安裝在檢測(cè)通道的側(cè)壁上，原位生物膜組件用于獲取流經(jīng)檢測(cè)通道內(nèi)側(cè)的水樣內(nèi)的微生物并進(jìn)行原位生長(zhǎng)培養(yǎng)，從而對(duì)流經(jīng)檢測(cè)通道的水樣中的溶解氧進(jìn)行消耗，所述第一溶解氧電極和第二溶解氧電極分別安裝在檢測(cè)通道位于原位生物膜組件兩側(cè)的管壁上，第一溶解氧電極和第二溶解氧電極用于檢測(cè)流經(jīng)其安裝位置處的水樣內(nèi)的溶解氧，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)檢測(cè)通道內(nèi)的水樣流動(dòng)。本發(fā)明可以適應(yīng)于不同的水體環(huán)境BOD快速檢測(cè)，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水體檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種快速BOD檢測(cè)原位生物 膜載體反應(yīng)器。

背景技術(shù)

水質(zhì)常規(guī)五參數(shù)、氨氮、總磷、總氮、化學(xué)需氧量等參數(shù)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù) 相對(duì)成熟，但是對(duì)于生化需氧量(BOD)，目前國(guó)際上的實(shí)現(xiàn)手段較多，但是一 直沒(méi)有一款成熟的在線化的BOD監(jiān)測(cè)設(shè)備。

現(xiàn)有的BOD監(jiān)測(cè)方法主要包括五日生化培養(yǎng)法和微生物電極法，五日生化 培養(yǎng)法的基本原理為：將水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，在20±1℃的暗處培 養(yǎng)五天，分貝測(cè)定培養(yǎng)前后水樣中的溶解氧的質(zhì)量濃度，通過(guò)計(jì)算濃度差可以 得到每升樣品消耗的溶解氧量，從而得到BOD5，該方法需要手動(dòng)操作，培養(yǎng)環(huán) 境需要維持穩(wěn)定，耗時(shí)耗力，不利于快速監(jiān)測(cè)；微生物電極法的基本原理是： 利用溶解氧電極和微生物菌膜組合形成傳感器，當(dāng)含有飽和溶解氧的樣品進(jìn)入 流通池中與微生物傳感器接觸時(shí)，樣品中溶解性可生化降解的有機(jī)物受到微生 菌膜中菌種的作用而消耗一定量的溶解氧，從而使擴(kuò)散到氧電極表面的氧質(zhì)量 減少。當(dāng)樣品中可生化降解的有機(jī)物向菌膜擴(kuò)散速度達(dá)到恒定時(shí)，此時(shí)擴(kuò)散到 氧電極表面的氧的質(zhì)量也達(dá)到恒定，因此產(chǎn)生恒定的電流，根據(jù)電流差值與耗 氧量之間的關(guān)系可以換算出生化需氧量，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，微生物菌膜是將 特定的微生物在保持其生理機(jī)能的狀態(tài)下封入膜中，形成固定化微生物膜，而 特定菌膜可能與待測(cè)水體中的微生物或馴化的微生物種類不同，與BOD檢測(cè)的 思路相悖，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中菌膜使用過(guò)程中也會(huì)受到水樣中菌種的侵入，導(dǎo)致 特定菌種的預(yù)選思路失去作用，菌種在實(shí)際使用過(guò)程中也難以長(zhǎng)期存活，實(shí)際 應(yīng)用時(shí)需要頻繁更換微生物膜，這些客觀因素均導(dǎo)致快速BOD檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確、 檢測(cè)方法繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理，同時(shí)能夠適應(yīng)不同檢測(cè)水 體，操作更加方便的快速BOD檢測(cè)原位生物膜載體反應(yīng)器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提供了一種快速BOD檢測(cè)原位生 物膜載體反應(yīng)器，包括檢測(cè)通道、第一溶解氧電極、第二溶解氧電極、原位生 物膜組件和驅(qū)動(dòng)裝置，所述檢測(cè)通道為兩端開(kāi)口的管道結(jié)構(gòu)，所述原位生物膜 組件沿檢測(cè)通道的長(zhǎng)度方向安裝在檢測(cè)通道的側(cè)壁上，原位生物膜組件用于獲 取流經(jīng)檢測(cè)通道內(nèi)側(cè)的水樣內(nèi)的微生物并進(jìn)行原位生長(zhǎng)培養(yǎng)，從而對(duì)流經(jīng)檢測(cè) 通道的水樣中的溶解氧進(jìn)行消耗，所述第一溶解氧電極和第二溶解氧電極分別 安裝在檢測(cè)通道位于原位生物膜組件兩側(cè)的管壁上，第一溶解氧電極和第二溶 解氧電極用于檢測(cè)流經(jīng)其安裝位置處的水樣內(nèi)的溶解氧，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū) 動(dòng)檢測(cè)通道內(nèi)的水樣流動(dòng)。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述原位生物膜組件包括第一腔體、 第一濾膜、第一供料組件和第一收料組件，第一腔體通過(guò)第一濾膜與檢測(cè)通道 相互連通，第一腔體的一端與第一供料組件相互連通，第一腔體的另一端與第 一收料組件相互連通，第一供料組件選擇性地向第一腔體內(nèi)提供營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，第 一收料組件用于容納從第一腔體內(nèi)排出的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)。

在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述第一供料組件包括基質(zhì)儲(chǔ)罐、第 一供料泵和第一閥門(mén)，基質(zhì)儲(chǔ)罐依次通過(guò)供料泵和第一閥門(mén)與第一腔體的一端 相互連通，所述第一收料組件包括第一廢料罐和第二閥門(mén)，第一腔體的另一端 通過(guò)第二閥門(mén)與第一廢料罐相互連通。