CN104267166B - 生物耗氧量快速检测装置 - Google Patents

Abstract

一种生物耗氧量快速检测装置，其特点是，包括：盛装被测水样容器、气泵、排液蠕动泵、进水电动阀和排水电动阀，在盛装被测水样容器设有生物传感器、切换进水方向的换向阀、溶解氧检测池、溶解氧传感器、曝气头、加热器和水温传感器，气泵通过气体管路与曝气头连接，加热器与水温传感器连接，溶解氧检测池密闭置于盛装被测水样容器内，生物传感器通过切换进水方向的换向阀与溶解氧检测池的进水口连接，排液蠕动泵与溶解氧检测池的出水口连接，在溶解氧检测池内置有溶解氧传感器。具有结构简单，检测准确，能够实现自动控制等优点。

Description

生物耗氧量快速检测装置

技术领域

本发明涉及水质分析技术领域，是一种水体生物耗氧量快速检测装置。

技术背景

生物耗氧量（BOD,BiochemistryOxygenDemand）是水质分析的一个重要指标，它指的是水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解时所消耗水中溶解氧的总量。这个指标能够直接反映水体的受污染程度以及对周边生态的影响。

目前，国内外测定BOD的标准方法大多沿用美国1936年公布的BOD₅法。但该种方法存在着严重缺陷，它需要在20℃恒温条件下培养5天，这样，不仅工作量大，操作繁琐，而且受干扰因素多，导致实验数据重复性差、误差大，还要求工作人员受过相当专业的训练，最主要的是BOD₅法时间周期长，无法及时有效地反映水质变化情况，数据存在严重的滞后性。而在线BOD监测的最主要意义在于能够连续监测水环境中可生物降解有机物的耗氧量，并及时做出判断。

发明内容

本发明目的是提供一种结构简单，检测准确，且能够实现自动控制的生物耗氧量快速检测装置。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的:一种生物耗氧量快速检测装置，其特征是，它包括：盛装被测水样容器、气泵、排液蠕动泵、进水电动阀和排水电动阀，在盛装被测水样容器设有生物传感器、切换进水方向的换向阀、溶解氧检测池、溶解氧传感器、曝气头、加热器和水温传感器，气泵通过气体管路与曝气头连接，加热器与水温传感器连接，溶解氧检测池密闭置于盛装被测水样容器内，生物传感器通过切换进水方向的换向阀与溶解氧检测池的进水口连接，排液蠕动泵与溶解氧检测池的出水口连接，在溶解氧检测池内置有溶解氧传感器。

本发明的生物耗氧量快速检测装置具有的优点是：

1、该检测装置的主体部件是一个盛装被检测水样的容器，在盛装被检测水样容器上设有进水口和排水口，分别由进水电动阀和排水电动阀控制进出水样；

2、盛装被检测水样容器内装有加热器和水温度传感器，并在容器外连接电子自动温度控制系统能够对盛装被检测水样容器内的水样加热并保持某一基本恒定的温度；

3、盛装被检测水样容器内还装有曝气头，由空气泵将空气输送进曝气头，在水样中形成密集的气泡，使水体的溶解氧浓度接近饱和；

4、检测器的核心器件都装配在盛装被检测水样容器内，检测过程中都浸没在水样中，包括生物传感器、溶解氧传感器的敏感部分、与传感器连接的管路以及切换电磁阀，此种设计的目的是盛装被检测水样容器内恒温状态下的水样在流进流出这些器件时，因为没有温差，水温保持不变；

5、为了防止盛装被检测水样容器内壁以及盛装被检测水样容器内器件的微生物附着和生长，在盛装被检测水样容器内加入一些轻质颗粒物，随着曝气过程引起的水翻腾，颗粒物不断的与器壁摩擦，起到清洗作用。

本发明的生物耗氧量快速检测装置进一步效果是：能够保证被检测水样（即盛装被检测水样容器内的恒温水），在进入传感器之后流出传感器之前，也就是在检测过程中水温保持在设定值并且不受扰动。这种特征设计原于三个原因：其一是生物传感器中的生物活度与温度有关；其二是溶解氧传感器对于温度很敏感；其三是水中溶解氧的浓度是水温的函数。检测过程中的水温保持恒定，才能保证检测结果的准确性和稳定性。

盛装被检测水样容器中水样的恒温保持功能是由加热和电子自动温度控制系统完成的，而盛装被检测水样容器内水样温度的均衡性得益于曝气的同时密集的气泡升腾起到了搅拌的作用。

本发明的巧妙之处在于利用被检测的水体本身为检测单元的敏感器件创造了一个恒温环境，因为水的热容量比较大，温度变化缓慢；将检测单元的敏感器件放入其中，即解决了温度波动的诸多影响，又使得流路结构简单而紧凑，易于连接装配。

附图说明

图1为生物耗氧量快速检测装置结构示意图；

图中：1盛装被测水样容器，2生物传感器，3切换进水方向的换向阀，4溶解氧检测池，5溶解氧传感器，6排液蠕动泵，7气泵，8曝气头，9加热器，10水温传感器，11进水电动阀，12排水电动阀。

具体实施方式

下面利用附图对本发明的生物耗氧量快速检测装置作进一步描述。

参照图1，本发明生物耗氧量快速检测装置，包括：盛装被测水样容器1、气泵7、排液蠕动泵6、进水电动阀11和排水电动阀12，在盛装被测水样容器1设有生物传感器2、切换进水方向的换向阀3、溶解氧检测池4、溶解氧传感器5、曝气头8、加热器9和水温传感器10，气泵7通过气体管路与曝气头8连接，连续向水中曝气；加热器9与水温传感器10连接，电子自动温度控制系统使水温恒定；溶解氧检测池4密闭置于盛装被测水样容器1内，生物传感器2通过切换进水方向的换向阀3与溶解氧检测池4的进水口连接，排液蠕动泵6与溶解氧检测池4的出水口连接，在溶解氧检测池4内置有溶解氧传感器5。盛装被测水样容器1上设置的进水电动阀11和排水电动阀12完成进水和排水。电子自动温度控制系统、生物传感器2、切换进水方向的换向阀3、气泵7、溶解氧传感器5、排液蠕动泵6、加热器9、水温传感器10、进水电动阀11和排水电动阀12均为市售产品。

具体工作过程：

1、关闭排水电动阀12，开启进水电动阀11，使盛装被测水样容器内水位达到图1所示预定值后关闭进水电动阀11停止进水；

2、气泵7工作，连续向水中曝气，并有搅拌作用；

3、加热器9与水温传感器10工作，电子自动温度控制系统使水温提高到设定值并保持恒定；

4、充分曝气后，排液蠕动泵6启动，换向阀3切换进水方向，先控制样水不经过生物传感器2直接进入溶解氧检测池4，得到溶解氧浓度值C1；

5、排液蠕动泵6继续工作，切换进水方向的换向阀3切换进水方向，控制样水经过生物传感器2进入溶解氧检测池4，得到溶解氧浓度值C2；

6、经计算转换处理后，由计算得到被测水样的生物耗氧量值。

7、检测完成后，排水电动阀12开启，将水排出，在控制系统控制下各部件复位，准备下一次检测，如此循环。

以上一个检测周期在60分钟以内，达到快速检测的目的。

Claims (1)

1.一种生物耗氧量快速检测装置，它包括：盛装被测水样容器、气泵、排液蠕动泵、进水电动阀和排水电动阀，在盛装被测水样容器设有生物传感器、切换进水方向的换向阀、溶解氧检测池、溶解氧传感器、曝气头、加热器和水温传感器，气泵通过气体管路与曝气头连接，加热器与水温传感器连接，其特征是，所述的溶解氧检测池密闭置于盛装被测水样容器内，生物传感器的进水口与被测水样相通,生物传感器的出水口通过切换进水方向的换向阀与溶解氧检测池的进水口连接，排液蠕动泵与溶解氧检测池的出水口连接，在溶解氧检测池内置有溶解氧传感器。