[發明專利]一種快速BOD檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 202110700596.6
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113504264A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 武治國;潘凌;游政園;馬威;周勇;阮利民
• 申請（專利權）人: 武漢新烽光電股份有限公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;G01N33/18
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 王昌亮

本發明提出了一種快速BOD檢測系統及其檢測方法，所述系統包括，第一溶解氧電極、第二溶解氧電極、原位生物膜組件和計算模塊，所述原位生物膜組件用于獲取待測水樣中的微生物并進行原位生長得到微生物薄膜，通過將待測水樣流經原位生物膜組件，使其對待測水樣中的溶解氧進行消耗，第一溶解氧電極和第二溶解氧電極分別安裝在原位生物膜組件的進水處和出水處，所述第一溶解氧電極和第二溶解氧電極均與計算模塊電連接，計算模塊接收第一溶解氧電極和第二溶解氧電極的電信號，通過計算可以快速BOD檢測結果，相比常規方法而言，本發明的系統更加簡單，檢測方法更加高效準確，可重復利用，具有良好應用前景。

技術領域

本發明涉及水質監測技術領域，尤其涉及一種快速BOD檢測系統及其檢測方法。

背景技術

現有的BOD監測方法主要包括五日生化培養法和微生物電極法，五日生化培養法的基本原理是：將水樣充滿完全密閉的溶解氧瓶中，在20±1℃的暗處培養五天，分貝測定培養前后水樣中的溶解氧的質量濃度，通過計算濃度差可以得到每升樣品消耗的溶解氧量，從而得到BOD5，該方法需要手動操作，培養環境需要維持穩定，耗時耗力，不利于快速監測；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，當含有飽和溶解氧的樣品進入流通池中與微生物傳感器接觸時，樣品中溶解性可生化降解的有機物受到微生菌膜中菌種的作用而消耗一定量的溶解氧，從而使擴散到氧電極表面的氧質量減少。當樣品中可生化降解的有機物向菌膜擴散速度達到恒定時，此時擴散到氧電極表面的氧的質量也達到恒定，因此產生恒定的電流，根據電流差值與耗氧量之間的關系可以換算出生化需氧量，在相關標準中規定，微生物菌膜是將特定的微生物在保持其生理機能的狀態下封入膜中，形成固定化微生物膜，而特定菌膜可能與待測水體中的微生物或馴化的微生物種類不同，與BOD檢測的思路相悖，同時現有技術中菌膜使用過程中也會受到水樣中菌種的侵入，導致特定菌種的預選思路失去作用，菌種在實際使用過程中也難以長期存活，實際應用時需要頻繁更換微生物膜，這些客觀因素均導致快速BOD檢測結果不準確、檢測方法繁瑣。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種更加合理，更加快速結果更加準確的快速BOD檢測系統及其檢測方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：本發明提供了一種快速BOD檢測系統，包括第一溶解氧電極、第二溶解氧電極、原位生物膜組件和計算模塊，所述原位生物膜組件用于獲取待測水樣中的微生物并進行原位生長得到微生物薄膜，通過將待測水樣流經原位生物膜組件，使其對待測水樣中的溶解氧進行消耗，第一溶解氧電極和第二溶解氧電極分別安裝在原位生物膜組件的進水處和出水處，所述第一溶解氧電極和第二溶解氧電極均與計算模塊電連接，計算模塊接收第一溶解氧電極和第二溶解氧電極的電信號，計算快速BOD檢測結果。

在以上技術方案的基礎上，優選的，所述原位生物膜組件包括生物膜腔、供養裝置和清洗裝置，所述供養裝置和清洗裝置均與生物膜腔相互連通，供養裝置向生物膜腔內提供微生物生長養分，清洗裝置用于對生物膜腔內的養料以及附著于膜腔內部和表面的微生物進行清洗。

在以上技術方案的基礎上，優選的，所述生物膜腔包括供養腔和培養腔，供養腔與培養腔之間通過超濾膜隔斷，供養裝置與供養腔相互連通，清洗裝置與培養腔和供養腔均相互連通。

本發明還提供一種快速BOD檢測系統的檢測方法，優選的，包括如下步驟：

S100、將原位生物膜組件浸沒在待檢測水樣中，通過原位生長使待檢測水樣中的微生物在原位生物膜組件中生長；

S200、驅動待檢測水樣沿單向從第一溶解氧電極流向第二溶解氧電極，計算模塊獲取第一溶解氧電極和第二溶解氧電極的檢測信號，并計算BOD；、

S300、待計算得到的BOD數值在一定時間內無明顯波動時，計算BOD數值平均值得到快速BOD檢測結果。