CN117250177A - Bod5值检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种BOD5值检测装置，包括：培养芯片模组，包括由保温块形成的闭合空间结构和设置于闭合空间结构内的混合模块和温控模块；检测芯片模组，包括腔体结构和设置于腔体结构的底部的荧光片，腔体结构置于闭合空间结构中并设有检测入口、检测出口和与荧光片对应的光纤插口；混合模块通过毛细管外接动力模组以获取待测水样进行混合，另一端连通检测入口以将混合后的待测水样输入检测芯片模组；温控模块贴合混合模块和检测芯片模组以对待测水样进行加热和温控；当光纤插口中插入光纤时，光纤的光纤光束从光纤插口照射荧光片得到反射荧光信号，并通过光线数据转换器进行计算得到BOD值，BOD5值为待测水样加热前后两次BOD值的差值，可实现快速检测。

Description

BOD5值检测装置及方法

技术领域

本申请涉及检测装备技术领域，尤其涉及一种BOD5值检测装置及方法。

背景技术

针对BOD5检测的现有方法，目前主要基于水样中溶解氧浓度在一段时间内的前后变化来进行检测。目前常用的方法有溶解氧电极法、压差法、微生物膜法。

溶解氧电极法是目前的国家标准方法，其原理为将水样注满培养瓶，塞好后应不透气，将瓶置于恒温条件下培养5天。培养前后分别用溶解氧电极测定溶解氧浓度，由两者的差值可算出每升水消耗掉氧的质量，即BOD5值。但溶解氧电极法，需要五日的恒温静置时间，检测时间较长，五日后才能获得BOD5结果；在整个检测过程中需要人为检测溶解氧含量两次，并且要快速进行，防止在敞开的检测过程中发生溶解氧的变化，增加了许多人工操作误差和室内环境的影响；溶解氧电极飘忽不定，在检测过程中溶解氧浓度扩散导致显示浓度一直在降低，但准确的结果需要显示值稳定，所以一般操作中选择实验员认为相对稳定的数值，也增加了个人喜好在里面；检测过程需要专业的恒温冰箱保持恒温五日，这也阻碍了现场快速检测BOD5的可能；

压差法：在密闭的培养瓶中，水样中溶解氧被微生物消耗，微生物因呼吸作用产生与耗氧量相当的CO2,当CO2被吸收后使密闭系统的压力降低,根据压力测得的压降可求出水样的BOD5值。但压差法同样需要五日才能看到明显的压力差别；检测结果一致性差，导致结果差异的影响因素较多，水温、水中其他非氧化细菌的反应都会对结果产生影响；

微生物膜法：其原理为水样及空气进入流通量池中，并与微生物传感器接触,水样中可被降解的有机污染物被固定在膜上的微生物菌分解，当扩散速度达到恒定时,扩散到溶解氧电极表面的氧质量也达到恒定并且产生一恒定电流，由于该电流与水样中可生化降解的有机物的差值，以及氧的减少量均有定量关系,据此可推断出水样的五日生化需氧量。但微生物膜法所用的微生物有限，而自然界中微生物多种多样，所以不同水样与国标BOD5法会有差异；微生物被固定在膜片上，储存条件较为严格，批次之间的一致性也是严峻的考验，不同批次、不同储存时间都会对结果产生影响。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种BOD5值检测装置及方法，旨在实现BOD5的快速检测，解决BOD5检测时间长、检测灵敏度差、人为因素干扰较多、难以现场检测的难题。

为实现上述目的，根据本申请的一方面，本申请的一些实施例提供了一种BOD5值检测装置，包括：培养芯片模组，包括由保温块形成的闭合空间结构和设置于所述闭合空间结构内的混合模块和温控模块；检测芯片模组，包括腔体结构和设置于所述腔体结构的底部的荧光片，所述腔体结构置于所述闭合空间结构中，并设有检测入口、检测出口和与所述荧光片对应设置的光纤插口；所述混合模块通过毛细管外接动力模组以获取待测水样进行混合，另一端连通所述检测入口以将混合后的待测水样输入所述检测芯片模组；所述温控模块贴合所述混合模块和所述检测芯片模组以对所述待测水样进行加热和温控；当所述光纤插口中插入光纤时，所述光纤的光纤光束从所述光纤插口照射所述荧光片得到反射荧光信号，并通过预设的光线数据转换器进行计算得到BOD值，其中，所述BOD5值为所述待测水样加热前的BOD值和加热后的BOD值的差值。

可选地，所述保温块包括：第一保温块和第二保温块；所述第一保温块和第二保温块相互扣合形成所述闭合空间结构。

可选地，所述温控模块包括：加热块和传热块；所述加热块紧贴所述传热块，并包夹于所述传热块；所述传热块紧贴所述混合模块和所述检测芯片模组。

可选地，所述混合模块为微流控芯片，并集合形成具有弧度弯曲的沟槽结构，所述待测水样通过所述沟槽结构均匀混合后输入所述检测芯片模组。

可选地，所述培养芯片模组还包括：感温块；所述感温块紧贴所述检测芯片模组，并与所述加热块连接以控制所述加热块的启停。

可选地，所述检测入口设置于所述腔体结构的底端；所述检测出口和所述光纤插口分别设置于所述腔体结构的顶端，所述光纤插口的中孔线垂直于所述荧光片并位于所述荧光片的正上方。

可选地，所述动力模组包括：进样阀和蠕动泵；所述进样阀通过毛细管连通容纳待测水样的容器；所述进样阀设置于混合模块和蠕动泵之间，并通过毛细管连通；所述蠕动泵设置于所述进样阀和所述检测出口之间，并通过毛细管连通；所述进样阀处于第一状态时，所述蠕动泵转动，所述待测水样经所述进样阀泵入所述混合模块；所述进样阀处于第二状态时，所述蠕动泵转动，将所述待测水样依次经所述检测出口、所述蠕动泵及所述进样阀泵泵出。

可选地，所述沟槽结构的沟槽内径为0.1mm至7.5mm，沟槽弧度从10°到170°。

可选地，所述传热块包括第一传热块和第二传热块；所述第一传热块贴合所述闭合空间结构的底部，所述加热块的底面紧贴所述第一热块，所述所述加热块的顶面紧贴所述第二传热块；所述混合模块和所述检测芯片模组的腔体结构位于所述第二传热块之上并贴合于所述第二传热块。

根据本申请的另一方面，本申请还提供了一种检测BOD5值的方法，所述方法包括：

采样过程：通过动力模组将待测水样泵入培养芯片模组的混合模块进行均匀混合；

将均匀混合后的待测水样通过检测入口输入检测芯片模组的腔体结构，待测水样浸润荧光片后逐渐向上溢起直至从检测出口排出；

检测过程：通过光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，获得初始溶解氧值BOD；

开启加热程序，对混合模块和检测芯片模组的腔体结构中的待测水样进行加热并保持在预设恒定温度，保持预定时长后，再次用光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，获得终态溶解氧值BOD；

计算初始溶解氧值BOD和终态溶解氧值BOD的差值，得到待测水样的BOD5值。

本申请从针对加快微生物消耗入手，通过培养芯片模组的温控模块对待测水样加热搅拌的方法激发水中微生物活性，缩短检测时间；再通过培养芯片模组的混合模块(密闭的沟槽)，杜绝两次检测过程中人为因素的干扰；本系统采用的检测方法为荧光法，该方法的原理为调制的绿光照到荧光物质上使其激发，并发出红光，由于氧分子可以带走能量(猝熄效应)，所以激发红光的时间和强度与氧分子的浓度成反比。与绿光同步的红光光源作为参比，测量激发红光和参比光之间的相位差，并与内部标定值比对，从何计算出氧分子的浓度，并经过温度补偿输出最终值。采用猝灭原理，维护量小，不消耗氧气，没有流速和搅动的要求，不受硫化物等化学物质干扰，分辨率和测量精度高。利用该组件获得了优于溶解氧电极法的检测性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的芯片模组的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的检测芯片模组的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的进样状态下的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的检测状态下的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请的一实施例提供了一种BOD5值检测装置，包括：

培养芯片模组1，包括由保温块110形成的闭合空间结构和设置于所述闭合空间结构内的混合模块111和温控模块112；

如图2所示，检测芯片模组2，包括腔体结构和设置于所述腔体结构的底部的荧光片210，所述腔体结构置于所述闭合空间结构中，并设有检测入口211、检测出口212和与所述荧光片210对应设置的光纤插口213；

所述混合模块111的一端通过毛细管7外接动力模组3以获取待测水样进行混合，另一端连通所述检测入口211以将混合后的待测水样输入所述检测芯片模组2的腔体结构中；

所述温控模块112贴合所述混合模块111和所述检测芯片模组2以对所述待测水样进行加热和温控；

当所述光纤插口213中插入光纤时，所述光纤的光纤光束从所述光纤插口213照射所述荧光片210得到反射荧光信号，并通过预设的光线数据转换器4进行计算得到BOD值，其中，所述BOD5值为所述待测水样加热前的BOD值和加热后的BOD值的差值。

具体地，所述保温块110包括：第一保温块1101和第二保温块1102；

所述第一保温块1101和第二保温块1102相互扣合形成所述闭合空间结构。

具体地，所述温控模块112包括：加热块1121和传热块1122；

所述加热块1121紧贴所述传热块1122，并包夹于所述传热块1122；

所述传热块1121紧贴所述混合模块111和所述检测芯片模组2，具体为检测芯片模组2的腔体结构。可选地，所述传热块1121与芯片模组2的腔体结构之间还设有一层传热块。

具体地，所述混合模块111为微流控芯片，并集合形成具有弧度弯曲的沟槽结构，所述待测水样通过所述沟槽结构均匀混合后输入所述检测芯片模组2的腔体结构。

具体地，所述培养芯片模组1还包括：感温块113；所述感温块113紧贴所述检测芯片模组2，并与所述加热块1121连接以控制所述加热块1121的启停。

具体地，所述检测入口211设置于所述腔体结构的底端；

所述检测出口212和所述光纤插口213分别设置于所述腔体结构的顶端，所述光纤插口213的中孔线垂直于所述荧光片210并位于所述荧光片210的正上方。

具体地，所述动力模组3包括：进样阀310和蠕动泵311；

所述进样阀310通过毛细管连通容纳待测水样的容器；

所述进样阀310设置于混合模块111和蠕动泵311之间，并通过毛细管连通；

所述蠕动泵311设置于所述进样阀310和所述检测出口212之间，并通过毛细管连通；

如图3所示，所述进样阀310处于第一状态时，所述蠕动泵311转动，所述待测水样经所述进样阀310泵入所述混合模块111；

如图4所示，所述进样阀310处于第二状态时，所述蠕动泵311转动，将所述待测水样依次经所述检测出口212、所述蠕动泵311及所述进样阀泵310泵出。

具体地，所述沟槽结构的沟槽内径为0.1mm至7.5mm，沟槽弧度从10°到170°。

具体地，所述传热块1122包括第一传热块和第二传热块；

所述第一传热块贴合所述闭合空间结构的底部，所述加热块1121的底面紧贴所述第一热块，所述所述加热块1121的顶面紧贴所述第二传热块；

所述混合模块111和所述检测芯片模组2的腔体结构位于所述第二传热块之上并贴合于所述第二传热块。

作为一种具体的实施例，本发明中所述BOD 5检测装置由芯片装置和动力模块组成。芯片装置如图1所示，包括培养芯片模组1和检测芯片模组2。其中动力模组3包括进样阀310和蠕动泵311；蠕动泵311是本检测系统的动力部分，进样阀310负责切换进样状态和检测运行状态；

培养芯片模组1负责对进入芯片的所有物质进行均匀混合以及快速加热、恒温和感应实时温度；培养芯片模组1包括加热块、传热块、保温块、感温块和混合模块；保温块分为上保温块(第一保温块)和下保温块(第二保温块)，共同包裹加热块、传热块、感温块和混合模块；加热块紧贴传热块；加热块采用金属丝或者加热膜，提供热源；传热块紧贴混合模块；传热块用金属材料，用于保证放热均匀；感温块位于检测芯片模组正上方或者正下方，紧贴检测芯片模组；检测芯片模组主要负责水样中溶解氧含量的信号检出；检测芯片模组包括检测入口、检测出口、荧光片和光纤插口；其中检测入口在检测芯片底端；荧光片贴合在检测芯片腔体底部；检测出口位于检测芯片腔体正上方，并腔体顶端为弧形面；光纤插口中孔线垂直于荧光片，位于荧光片正上方。培养芯片模组和检测芯片模组可以在一套芯片上，也可以是分开的两片芯片；毛细管5作为进样阀、蠕动泵和培养芯片模组、检测芯片模组的联系管路。

检测过程为切换进样阀为进样状态(第一状态)，蠕动泵转动抽取水样6，水样6进入混合模块，然后从检测入口进入检测芯片的腔体，水样6逐渐从检测芯片的腔体底层向上充满，最后从检测出口溢出；水样6最后从进样阀溢流出系统之外，进样阀切换为检测运行状态(第二状态)；检测此时溶解氧含量，即光纤光束照射荧光片，并采集荧光强度，由光线数据转换器4计算初始溶解氧含量。开始加热，感温块实时检测温度，控制加热块启停；保温块避免热量散出，保证温度恒定；蠕动泵持续运转，4-8小时后采集此时溶解氧含量，即为完毕状态溶解氧含量，将两者溶解氧含量相减按照公式计算即得BOD 5值。清洗芯片，检测技术。

根据本申请的一方面，本申请还提供了一种使用所述的BOD5值检测装置检测BOD5值的方法，所述方法包括：

采样过程：通过动力模组将待测水样泵入培养芯片模组的混合模块进行均匀混合；

将均匀混合后的待测水样通过检测入口输入检测芯片模组的腔体结构，待测水样浸润荧光片后逐渐向上溢起直至从检测出口排出；

检测过程：通过光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，获得初始溶解氧值BOD；

开启加热程序，对混合模块和检测芯片模组的腔体结构中的待测水样进行加热并保持在预设恒定温度，保持预定时长后，再次用光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，获得终态溶解氧值BOD；

计算初始溶解氧值BOD和终态溶解氧值BOD的差值，得到待测水样的BOD5值。

以案例来说明本系统的使用流程：

采样过程：将待测水样准备完毕后，进样阀切换至进样状态，蠕动泵转动抽取水样，水样经过毛细管进入培养芯片的混合模块的沟槽，水样逐渐充满混合模块的沟槽，并排除原有的空气，直至水样从检测入口进入检测腔体，水样浸润荧光片后，逐渐向上溢起，直至从检测出口排出，此时水样经过蠕动泵和进样阀排出系统之外。

检测过程：蠕动泵持续转动，进样阀切换为检测状态，光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，此时获得初始溶解氧值(BOD始)；芯片模块开始按照预定程序加热，加热块开始运行，散发出的热量由传热块均匀传递给培养芯片和检测芯片，继续散发出来的热量被上保温块和下保温块包裹隔绝，保持系统温度恒定。在加热4-8小时后，再次用光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，此时获得终态溶解氧值(BOD终)，由BOD终和BOD始两值相差即得该水样BOD5值；清洗芯片，检测技术。

使用微流控芯片作为BOD5检测平台；微流控芯片的扁平结构，非常有利于快速均匀加热。

独特的沟槽设计，全部沟槽采用弧度弯曲设计，避免死角气泡躲藏，也保证了流路水体搅拌均匀；

使用荧光标记物来确定溶解氧含量；荧光方法具有较强的灵敏度，可以准确实现对溶解氧含量的表征；

对检测水体进行恒温加热；底层快速加热模式和360°全方位包裹的恒温隔热设计，保证了该系统的温度恒定。

本申请用微流控芯片作为水样流路，可以使用较少的水样，并且整个检测过程均在密闭环境中，保证了最大程度减少外界环境对结果的影响；

微流控芯片的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、等环氧树脂和玻璃；

本申请独特的沟槽设计，保证水体搅拌均匀，进样不留气泡。内部溶解氧均与一致；激发微生物活性；沟槽内径0.1mm至7.5mm,沟槽总长度根据实际需求增加或减少；沟槽弧度从10°到170°，弧形沟槽数量不限，可能据需要增加和减少；

本申请使用荧光标记物来进行溶解氧的结果定量，荧光检测方法灵敏度高，非常适合低含量检测；荧光标记物为吲哚类物质，该物质对溶解氧有较高灵敏度；

本申请对检测水体恒温加热，可以使微生物在最佳的温度下，对可降解污染物进行快速分解。本申请确认的最佳温度范围为13℃～80℃。

本发明的优点：

本检测过程最大程度参照国家标准检测方法，检测原理可靠；

用微流控芯片作为检测过程的管路载体，可以使用较少的水样，更高的加热效率和更易控制的操作平台；

使用独特的沟槽设计，使得微生物一直处于被动活跃状态，更高的活泼性；同时保证了管路中纵切面上溶解氧的最大一致性，准确标识水中溶解氧含量；

用荧光标记物来代替溶解氧电极表征水中溶解氧含量。荧光物质可以通过微弱的光信号多级放大转变成较为明显的电信号，从而获得极高的灵敏度；

在检测过程中，通过加热获得微生物最优化的保持最佳生物活性的温度，从而更快低对污染物进行降解，最快到达自己新陈代谢的峰点；

总之，本申请的出发点是使用少量的水样，同时集合扁平的微流控芯片沟槽，膜片加热和恒温隔热，实现对体系的精确温度控制，保证最优化的微生物降解温度。独特的沟槽设计，实现代替人工对水样的搅拌，保证了溶解氧的一致性和微生物的活跃度。最后，在加热、搅拌、小水体的综合作用下，实现BOD5的快速测得结果。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。在本申请实施例中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系，例如，A/B可以表示A或B；本申请中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”或“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种BOD5值检测装置，其特征在于，包括：

培养芯片模组，包括由保温块形成的闭合空间结构和设置于所述闭合空间结构内的混合模块和温控模块；

检测芯片模组，包括腔体结构和设置于所述腔体结构的底部的荧光片，所述腔体结构置于所述闭合空间结构中，并设有检测入口、检测出口和与所述荧光片对应设置的光纤插口；

所述混合模块通过毛细管外接动力模组以获取待测水样进行混合，另一端连通所述检测入口以将混合后的待测水样输入所述检测芯片模组；

所述温控模块贴合所述混合模块和所述检测芯片模组以对所述待测水样进行加热和温控；

当所述光纤插口中插入光纤时，所述光纤的光纤光束从所述光纤插口照射所述荧光片得到反射荧光信号，并通过预设的光线数据转换器进行计算得到BOD值，其中，所述BOD5值为所述待测水样加热前的BOD值和加热后的BOD值的差值。

2.根据权利要求1所述的BOD5值检测装置，其特征在于，

所述保温块包括：第一保温块和第二保温块；

所述第一保温块和第二保温块相互扣合形成所述闭合空间结构。

3.根据权利要求1或2所述的BOD5值检测装置，其特征在于，

所述温控模块包括：加热块和传热块；

所述加热块紧贴所述传热块，并包夹于所述传热块；

所述传热块紧贴所述混合模块和所述检测芯片模组。

4.根据权利要求1所述的BOD5值检测装置，其特征在于，

所述混合模块为微流控芯片，并集合形成具有弧度弯曲的沟槽结构，所述待测水样通过所述沟槽结构均匀混合后输入所述检测芯片模组。

5.根据权利要求1所述的BOD5值检测装置，其特征在于，

所述培养芯片模组还包括：感温块；

所述感温块紧贴所述检测芯片模组，并与所述加热块连接以控制所述加热块的启停。

6.根据权利要求5所述的BOD5值检测装置，其特征在于，

所述检测入口设置于所述腔体结构的底端；

所述检测出口和所述光纤插口分别设置于所述腔体结构的顶端，所述光纤插口的中孔线垂直于所述荧光片并位于所述荧光片的正上方。

7.根据权利要求1所述的BOD5值检测装置，其特征在于，所述动力模组包括：进样阀和蠕动泵；

所述进样阀通过毛细管连通容纳待测水样的容器；

所述进样阀设置于混合模块和蠕动泵之间，并通过毛细管连通；

所述蠕动泵设置于所述进样阀和所述检测出口之间，并通过毛细管连通；

所述进样阀处于第一状态时，所述蠕动泵转动，所述待测水样经所述进样阀泵入所述混合模块；

所述进样阀处于第二状态时，所述蠕动泵转动，将所述待测水样依次经所述检测出口、所述蠕动泵及所述进样阀泵泵出。

8.根据权利要求4所述的BOD5值检测装置，其特征在于，所述沟槽结构的沟槽内径为0.1mm至7.5mm，沟槽弧度从10°到170°。

9.根据权利要求3所述的BOD5值检测装置，其特征在于，所述传热块包括第一传热块和第二传热块；

所述第一传热块贴合所述闭合空间结构的底部，所述加热块的底面紧贴所述第一热块，所述所述加热块的顶面紧贴所述第二传热块；

所述混合模块和所述检测芯片模组的腔体结构位于所述第二传热块之上并贴合于所述第二传热块。

10.一种使用权利要求1至9任一项所述的BOD5值检测装置检测BOD5值的方法，其特征在于，所述方法包括：

采样过程：通过动力模组将待测水样泵入培养芯片模组的混合模块进行均匀混合；

将均匀混合后的待测水样通过检测入口输入检测芯片模组的腔体结构，待测水样浸润荧光片后逐渐向上溢起直至从检测出口排出；

检测过程：通过光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，获得初始溶解氧值BOD；

开启加热程序，对混合模块和检测芯片模组的腔体结构中的待测水样进行加热并保持在预设恒定温度，保持预定时长后，再次用光纤光束从光纤插口照射荧光片，并将反射荧光信号交由光线数据转换器进行计算和记录，获得终态溶解氧值BOD；

计算初始溶解氧值BOD和终态溶解氧值BOD的差值，得到待测水样的BOD5值。