CN203249892U - 生化需氧量测量装置 - Google Patents

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本实用新型公开了一种生化需氧量测量装置，它包括恒温室和设于所述恒温室内的反应器，所述反应器内设有放置用于生化反应的微生物的支架和氧传感器。该装置还包括连通管，其一端与所述反应器的底部连通，另一端伸出至所述恒温室的外部。本实用新型结构简单，使用方便，只需通过氧传感器检测反应器内水样中溶解氧变化情况，再根据微生物内源呼吸耗氧量，即可计算出水样的BOD值。

Description

生化需氧量测量装置
技术领域
本实用新型涉及溶解氧测量装置，具体地指一种生化需氧量测量装置。
背景技术
在环境水质评价分析中，生化需氧量( biochemical oxygen demand，BOD) 一直是一个比较重要的水质数据。BOD是指在特定条件下，通过水中需氧微生物的繁殖和呼吸作用，分解水中有机物质时所消耗或所需要溶解氧量。BOD是水质评价的必测项目之一，是衡量有机物对水质污染的重要质量指标，因此BOD的测定对水质自净作用的研究有重要的关系。
目前，比较经典的BOD测定一般采用稀释接种化学滴定法（即五日法），该方法是将水样稀释至一定浓度后，在20℃恒温下培养5天，测出培养前后水中溶解氧量，便可计算出BOD值（即BOD5）。该方法1936年被美国公共卫生协会标准方法委员会采用，ISO/TC-147也推荐该法，成为国际上约定俗成的分析方法。我国颁布的水质分析方法HJ 505-2009亦采用该方法。
但是，该方法的测定结果只能反应一段时间的BOD值，而对于这段时间内水质生化过程中某一时刻的具体情况却不明确。另外，该方法的测定时间冗长，不能迅速反映环境污染状况，因而给环境监测带来诸多不便，作为污水处理的调控指标也缺乏实际意义。
因此，研究实用新型一种操作方便、体积轻小、且能够快速检测水体中BOD5的装置十分必要。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种生化需氧量测量装置，该测量装置的反应器内设有放置微生物的支架，微生物在反应器反应后，测量反应前后水样中溶解的氧气值，经过计算即可快速得到水样的BOD值。
实现本实用新型目的采用的技术方案是一种生化需氧量测量装置，包括：
恒温室；
反应器，置于所述恒温室内；
连通管，其一端与所述反应器的底部连通，另一端伸出所述恒温室的外部；
支架，设于所述反应器内；
微生物载体，设于所述支架上，用于固定微生物；以及
氧传感器，置于所述反应器内，用于检测反应器内溶解氧气浓度。
本实用新型结构简单，使用方便，只需通过氧传感器检测反应器内水样中溶解氧浓度变化值，再根据微生物内源呼吸耗氧量，即可计算出水样的BOD值。
附图说明
图1为本实用新型生化需氧量测量装置的结构示意图；
图中，1-溶解氧电极，2-反应器，3-出水口，4-温度传感器，5-恒温室，6-搅拌子，7-电机，8-溢流口，9-进水口，10-连通管，11-网笼，12-陶瓷颗粒。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型生化需氧量测量装置，包括恒温室5和设于恒温室5内的反应器2。本实施例的恒温室5通过水浴实现恒温，因此恒温室5设有进水口9和出水口3，且恒温室5内设有温度传感器4，通过温度传感器4获取恒温室5内水浴的实时温度，从而控制进水口9处的进水，如温度传感器4检测的温度低于设定值，则从进水口9加入热水使得恒温室5内的温度达到设定值，从而保证恒温室5内的温度恒定。
该生化需氧量测量装置还包括连通管10，连通管10的一端与反应器2的底部连通，连通管10的另一端伸出恒温室5。连通管10用于向反应器2内泵入液体，以及排出反应器2内的液体，此外连通管10还可以作曝气通道。
为了方便放置用于反应的微生物，反应器2内设有支架，支架上设有用于固定微生物的微生物载体。本实施例中的支架为网笼11，网笼11的每个网眼内设置一个微生物载体，本实施例所用微生物载体优选为陶瓷颗粒12，陶瓷颗粒物12为多孔结构，微生物固定于陶瓷颗粒物12的孔内。微生物载体还可以为物理和化学稳定性的较大表面积可固定微生物的材质，例如包括但不局限于玻璃、塑料、碳、尼龙、硅胶、橡胶等物质。
反应器2内还设有氧气传感器，氧气传感器用于检测反应器2内溶解于液体内的氧气量。本实施例所用氧气传感器为溶解氧电极1。
为了加快反应器内的反应速度，以及便于反应物质和溶解氧的迅速传质，本实施例还包括磁力搅拌机，所用磁力搅拌机包括搅拌子6和电机7，搅拌子6设于反应器2内，电机7驱动带有强磁铁的转子转动，转动的转子从而带动搅拌子6转动，实现对反应器2内液体的搅拌。
为了防止反应器2内液体溢出，反应器2的上端设有溢流口8。
使用本实用新型的过程如下：
将微生物固定在陶瓷颗粒12的孔内，固定有微生物的陶瓷颗粒12固定在网笼11的孔中；然后从进水口9向恒温室5内注入一定温度的水预热，直至温度传感器4测量恒温室5内的温度达到设定值并稳定；再从连通管10泵入已经恒温和曝氧过的生化需氧量反应所需试剂和水样的混合液，直至混合液充满反应器2；启动磁力搅拌机，同时启动溶解氧电极1开始周期性记录反应器2内溶解氧值。随着微生物迅速降解混合液中的有机物，反应器2中混合液溶解氧浓度加速下降，当侦测到溶解氧达到一个新的平衡状态后，生化反应结束，磁力搅拌机停止工作。将反应前后溶解氧的差值再减去整个反应过程中微生物内源呼吸耗氧量后，即可得出水样的BOD值。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1、采用恒温水浴作为反应器2的恒温体系，水浴的温度根据温度传感器4指示采用特定的算法进行外部调节，保持反应器测量室的在一个很窄的范围内波动（±0.1℃），满足了生化反应对温度的严格要求。
2、将微生物固定于具有多孔结构的颗粒载体（陶瓷颗粒12）内，再将陶瓷颗粒12固定在反应器2内的网笼11上。由于多孔颗粒载体的物化特性十分稳定，可长期放置在反应器2内，使整个测量流程更加简洁，提高系统的自动化程度；同时降低维护频率和成本，且便于更换。
3、多孔结构的微生物载体（陶瓷颗粒）可吸附大量微生物，当混合液进入反应器2后，经搅拌使微生物迅速降解混合液中有机物，通过溶解氧电极1检测水样反应前后的溶解氧，其差值与在线监测设备内置的标准曲线进行比对即可得到BOD值，提高了反应速度，达到在线监测的要求。
4、反应器2的进液、排液、曝气均可以通过连通管10实现，简化了流路，又缩短了整个测量系统的时间，便于实现在线监测。

Claims (5)

1.一种生化需氧量测量装置，其特征在于，包括：
恒温室；
反应器，置于所述恒温室内；
连通管，其一端与所述反应器的底部连通，另一端伸出所述恒温室的外部；
支架，设于所述反应器内；
微生物载体，设于所述支架上，用于固定微生物；以及
氧传感器，置于所述反应器内，用于检测反应器内溶解氧气浓度。
2.根据权利要求1所述的生化需氧量测量装置，其特征在于，所述微生物载体为陶瓷颗粒、玻璃、塑料、碳、尼龙、硅胶或橡胶，所述陶瓷颗粒、玻璃、塑料、碳、尼龙、硅胶或橡胶为多孔结构，微生物固定于孔内。
3.根据权利要求2所述的生化需氧量测量装置，其特征在于：所述恒温室设有进水口和出水口，且所述恒温室内设有温度传感器。
4.根据权利要求1或2或3所述的生化需氧量测量装置，其特征在于，还包括磁力搅拌机，该磁力搅拌机包括：
搅拌子，设于所述反应器内；
电机；以及
带有强磁铁的转子，与所述电机连接，在电机控制下转动用于驱动所述搅拌子转动。
5.根据权利要求1所述的生化需氧量测量装置，其特征在于：所述反应器的上端设有溢流口。
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