CN205484317U - 一种水质综合毒性监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水质综合毒性监测装置，包括监测显示台、培养室和测定室，所述培养室和所述测定室并列设置，所述监测显示台安装在培养室和所述测定室上端；所述培养室内安装有用于培养水质综合毒性检测的异养型硝化细菌的培养装置；所述测定室内分别安装有氧气监测装置、水样收纳器、测定池、参比池和去离子水容器。本实用新型适用于水环境复合污染的环境生态效应的实时监测，并可以根据长期跟踪监测结果和试验室内综合毒性‑氧气转化率的响应关系来制定安全阈值，实现在线预警。
Description
技术领域
本实用新型适用于检测水质复合污染状况领域，特别涉及一种水质综合毒性环境生态效应的监测装置。
背景技术
随着经济的迅速发展，各种各样污染物被排入水体，对水环境质量造成日益严重的影响。水环境中的各种理化指标分析在环境监测中起了很重要的作用，能准确定量分析水体中污染物的组成及其含量，但是不能直接全面地反映各种有毒物质对环境和生物的综合影响。生物监测技术是利用生命有机体对污染物的种种反应，来直接地表征环境质量的好坏及所受污染的程度，能够直接反映污染物的环境生态效应，并具有连续监测的功能等作用和优点，是监测环境现状的一类重要方法。因微生物具有生物机体小、种群数量大、生长繁殖快、保存简单方便、对环境变化反应快，并且同高等动物有着类似的物理化学特征和酶作用过程等特点得以迅速发展。以异养型硝化细菌为受体，当水体中存在污染物时，细菌的呼吸作用受到一定程度的抑制，表现为氧气消耗量降低，因此通过检测该类硝化细菌的氧气消耗量就可以判断水体综合毒性的大小。这种水污染检测技术不仅灵敏度高而且成本相对低廉、对污染物没有选择性，是一种有极大发展前景的新型检测技术。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实时在线监测水质综合毒性的环境生态效应的设备，该装置灵敏快速(响应时间低于10min)、操作方便、环境适用范围广、成本低，此技术的开发有望用于污染水体综合毒性的在线监测和快速预警，对污染物没有选择性，有机和无机污染及其混合都可以监测。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种水质综合毒性监测装置，包括监测显示台、培养室和测定室，所述培养室和所述测定室并列设置，所述监测显示台安装在培养室和所述测定室上端；所述培养室内安装有用于培养水质综合毒性检测的异养型硝化细菌的培养装置；所述监测显示台上安装有监测装置；
所述测定室内分别安装有氧气监测装置、水样收纳器、测定池、参比池和去离子水容器，所述测定池和参比池安装在测定室内，所述去离子水容器和氧气监测装置分别安装在所述测定室内且位于测定池和参比池的上方，所述去离子水容器分别与测定池和参比池通过管路相连接，所述去离子水容器与测定池之间的管路上安装有自动清洗装置，所述去离子水容器与参比池之间的管路上安装有取样装置；所述水样收纳器通过管路与所述测定池相连接，该管路上安装有过滤装置和取样装置；所述氧气监测装置的位置与测定池和参比池位置相对应，使所述测定池和所述参比池均位于所述氧气监测装置的监测范围内；所述氧气监测装置与监测装置通过线路相连接；所述取样装置均与监测装置通过线路相连接；
所述培养装置和所述测定池通过管路相连接，该管路上安装有取样装置；所述测定池和所述参比池之间设有排污装置。
本实用新型的有益效果是：本实用新型适用于水环境复合污染的环境生态效应的实时监测，并可以根据长期跟踪监测结果和试验室内综合毒性-氧气转化率的响应关系来制定安全阈值，实现在线预警。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步，所述监测装置包括中央控制器以及分别与中央控制器电连接的触摸屏、显示屏、开关、电源显示灯、电压表和数据存储器，所述开关可控制所述触摸屏、显示屏、电源显示灯和电压表的启动，所述氧气监测装置和取样装置均与中央控制器通过线路相连接；所述中央控制器用于接收氧气监测装置收集的测量数据，并发送给所述显示屏进行显示，还用于产生控制命令发送给取样装置；所述显示屏实时显示溶解氧检测结果及其监测时间,并与数据存储器信号连接,所述数据存储器可以将检测结果临时保存；所述触摸屏由中央控制器控制,并与氧气监测装置电连接。
进一步，所述培养装置包括振荡器、装有培养液的培养仓、固定支架和沉降器，所述振荡器放置在所述培养室底部，所述培养仓放置在所述振荡器上，且通过所述固定支架与所述振荡器固定连接；
所述培养仓上方开有空气流通孔，所述空气流通孔外安装有管路的一端，该管路的另一端与所述沉降器相连接并连通。
采用上述进一步方案的有益效果是所述振荡器的震荡作用促进了培养仓内培养液的混合，保证了异养型硝化细菌的正常生长。
进一步，所述过滤装置为滤网。
采用上述进一步方案的有益效果是滤网滤掉了水样中的大体积颗粒物，防止颗粒物影响实验结果。
进一步，所述取样装置为定时取样器。
采用上述进一步方案的有益效果是定时取样器可减少人工操作，提高监测效率。
进一步，所述自动清洗装置为自动清洗器控制阀，所述自动清洗器控制阀安装在管路上，该管路一端与所述去离子水容器相连接，另一端与所述测定池相连接。
进一步，所述排污装置包括管路和取样装置，所述管路包括总路和两条支路，所述总路上安装有所述取样装置，两条所述支路分别伸入所述测定池和所述参比池底部。
采用上述进一步方案的有益效果是排污装置可将反应完的废液吸走排出，保证监测的连续性。
进一步，所述氧气监测装置为氧气传感器，所述氧气传感器包括固定在测定室顶部的的框架、安装在所述框架底部且可相对于框架左右移动的转头和安装在所述转头底部且可相对于转头上下伸缩的探头。
采用上述进一步技术方案的有益效果为当水体中存在污染物时，异养型硝化细菌的呼吸受到一定程度的抑制，抑制程度与污染物浓度呈正相关。在某个监测点，可以根据长期监测数据并结合室内污染物-氧气转化率响应关系，制定安全阈值，实现水质安全预警。
附图说明
图1为本实用新型主视结构示意图；
图2为本实用新型剖视结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、培养室，2、测定室，3、监测显示台，4、水样收纳器，5、测定池，6、参比池，7、去离子水容器，8、显示屏，9、振荡器，10、培养仓，10-1、空气流通孔，11、沉降器，12、固定支架，13、滤网，14、定时取样器，15、自动清洗器控制阀，16、氧气传感器，17、排污装置，18、触摸屏，19、开关，20、电源显示灯，21、电压表。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种水质综合毒性监测装置，包括监测显示台3、培养室1和测定室2，所述培养室1和所述测定室2并列设置，所述监测显示台3安装在培养室1和所述测定室2上端；所述培养室1内安装有用于培养水质综合毒性检测的异养型硝化细菌的培养装置；所述监测显示台3上安装有监测装置；
所述测定室2内分别安装有氧气监测装置、水样收纳器4、测定池5、参比池6和去离子水容器7，所述测定池5和参比池6安装在测定室2内，所述去离子水容器7和氧气监测装置分别安装在所述测定室2内且位于测定池5和参比池6的上方，所述去离子水容器7分别与测定池5和参比池6通过管路相连接，所述去离子水容器7与测定池5之间的管路上安装有自动清洗装置，所述去离子水容器7与参比池6之间的管路上安装有取样装置；所述水样收纳器4通过管路与所述测定池5相连接，该管路上安装有过滤装置和取样装置；所述氧气监测装置的位置与测定池5和参比池6位置相对应，使所述测定池5和所述参比池6均位于所述氧气监测装置的监测范围内；所述氧气监测装置与监测装置通过线路相连接；所述取样装置均与监测装置通过线路相连接；
所述培养装置和所述测定池5通过管路相连接，该管路上安装有取样装置；所述测定池5和所述参比池6之间设有排污装置17。
所述监测装置包括中央控制器以及分别与中央控制器电连接的触摸屏18、显示屏8、开关19、电源显示灯20、电压表21和数据存储器，所述开关19可控制所述触摸屏18、显示屏8、电源显示灯20和电压表21的启动，所述氧气监测装置和取样装置均与中央控制器通过线路相连接；所述中央控制器用于接收氧气监测装置收集的测量数据，并发送给所述显示屏8进行显示，还用于产生控制命令发送给取样装置；所述显示屏8实时显示溶解氧检测结果及其监测时间，并与数据存储器信号连接，所述数据存储器可以将检测结果临时保存；所述触摸屏18由中央控制器控制，并与氧气监测装置电连接。
所述培养装置包括振荡器9、装有培养液的培养仓10、固定支架12和沉降器11，所述振荡器9放置在所述培养室1底部，所述培养仓10放置在所述振荡器9上，且通过所述固定支架12与所述振荡器9固定连接；
所述培养仓10上方开有空气流通孔10-1，所述空气流通孔10-1外安装有管路的一端，该管路的另一端与所述沉降器11相连接并连通。
所述过滤装置为滤网13。
所述取样装置为定时取样器14。
所述自动清洗装置为自动清洗器控制阀15，所述自动清洗器控制阀15安装在管路上，该管路一端与所述去离子水容器7相连接，另一端与所述测定池5相连接。
所述排污装置17包括管路和取样装置，所述管路包括总路和两条支路，所述总路上安装有所述取样装置，两条所述支路分别伸入所述测定池5和所述参比池6底部。
优选的，所述氧气监测装置为氧气传感器16，所述氧气传感器16包括固定在测定室2顶部的框架、安装在所述框架底部且可相对于框架左右移动的转头16-1和安装在所述转头16-1底部且可相对于转头16-1上下伸缩的探头16-2。
本实用新型涉及一种实时在线监测水质综合毒性生态效应的设备，该装置灵敏快速(响应时间低于10min)、操作方便、环境适用范围广、成本低，此技术的开发有望用于污染水体综合毒性的在线监测和快速预警，对污染物没有选择性，有机和无机污染及其混合都可以监测。适用于水环境复合污染生态效应的实时监测，并可以根据长期跟踪监测结果和试验室内综合毒性-氧气转化率的响应关系来制定安全阈值，实现在线预警。
本装置利用异养型硝化细菌的特性进行在线监测，异养型硝化细菌可以自我繁殖、运行成本低、反应灵敏(低于10min)、无记忆效应、可以实时在线监控水质综合毒性。
培养室1内培养仓10需定时加入培养液，可以根据测定样品间隔时间，计算异养型硝化细菌的使用情况，定时去给培养仓10添加培养液。
异养型硝化细菌培养室1与测定室2隔离，因此生物样品不会被污染；
本实用新型的工作原理：当水体中存在污染物时，异养型硝化细菌的呼吸受到一定程度的抑制，抑制程度与污染物浓度呈正相关。在某个监测点，可以根据长期监测数据并结合室内污染物-氧气转化率响应关系，制定安全阈值，实现水质安全预警。
本实用新型的工作过程：为方便描述，设定水样收纳器4与所述测定池5之间的管路上安装的定时取样器为定时取样器B，设定所述培养装置和所述测定池5之间的管路上安装的定时取样器为定时取样器A，设定所述去离子水容器7与所述参比池6之间管路上安装的定时取样器为D，设定所述排污装置17中的定时取样器为定时取样器C；
在线监测时，定时取样器A从培养仓10中取出菌液并送入测定池5中，同时定时取样器B从水样收纳器4中采集水样(取样间隔按照实际需求设定，如每隔2h取样或每隔5h取样)送入测定池5中，定时取样器D将去离子水容器7中的去离子水送入参比池6中，此时氧气传感器16下移，其探头进入参比池6中，并在显示屏8上自动显示参比池6中的溶解氧含量；然后氧气传感器16向着测定池5移动，氧气传感器16的探头进入测定池5中，所测定溶解氧含量在显示屏8显示，然后氧气传感器16再次向着参比池6移动，探头再次进入参比池6中，被去离子水容器7中的去离子水清洗后向上移动，恢复原位；这时定时取样器C将测定后的菌液和水样吸出排掉；自动清洗器控制阀15将去离子水吸出送入测定池5中进行清洗(重复2次)，定时取样器C再将清洗液吸出排掉。为了保障细菌培养液正常生长，培养室内设振荡器9和空气流通孔10-1，培养仓10在震荡过程中有可能通过空气流通孔10-1流出的菌液被回收至沉降器11中。上述实验过程的操作可以在触摸屏18上实现。
水样在进入测定池5前通过滤网13过滤以便去除大颗粒物质。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，包括监测显示台(3)、培养室(1)和测定室(2)，所述培养室(1)和所述测定室(2)并列设置，所述监测显示台(3)安装在培养室(1)和所述测定室(2)上端；所述培养室(1)内安装有用于培养水质综合毒性检测的异养型硝化细菌的培养装置；所述监测显示台(3)上安装有监测装置；
所述测定室(2)内分别安装有氧气监测装置、水样收纳器(4)、测定池(5)、参比池(6)和去离子水容器(7)，所述测定池(5)和参比池(6)安装在测定室(2)内，所述去离子水容器(7)和氧气监测装置分别安装在所述测定室(2)内且位于测定池(5)和参比池(6)的上方，所述去离子水容器(7)分别与测定池(5)和参比池(6)通过管路相连接，所述去离子水容器(7)与测定池(5)之间的管路上安装有自动清洗装置，所述去离子水容器(7)与参比池(6)之间的管路上安装有取样装置；所述水样收纳器(4)通过管路与所述测定池(5)相连接，该管路上安装有过滤装置和取样装置；所述氧气监测装置的位置与测定池(5)和参比池(6)位置相对应，使所述测定池(5)和所述参比池(6)均位于所述氧气监测装置的监测范围内；所述氧气监测装置与监测装置通过线路相连接；所述取样装置均与监测装置通过线路相连接；
所述培养装置和所述测定池(5)通过管路相连接，该管路上安装有取样装置；所述测定池(5)和所述参比池(6)之间设有排污装置(17)。
2.根据权利要求1所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述监测装置包括中央控制器以及分别与中央控制器电连接的触摸屏(18)、显示屏(8)、开关(19)、电源显示灯(20)、电压表(21)和数据存储器，所述开关(19)可控制所述触摸屏(18)、显示屏(8)、电源显示灯(20)和 电压表(21)的启动，所述氧气监测装置和取样装置均与中央控制器通过线路相连接；所述中央控制器用于接收氧气监测装置收集的测量数据，并发送给所述显示屏(8)进行显示，还用于产生控制命令发送给取样装置；所述显示屏(8)实时显示溶解氧检测结果及其监测时间，并与数据存储器信号连接，所述数据存储器可以将检测结果临时保存；所述触摸屏(18)由中央控制器控制，并与氧气监测装置电连接。
3.根据权利要求1所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述培养装置包括振荡器(9)、装有培养液的培养仓(10)、固定支架(12)和沉降器(11)，所述振荡器(9)放置在所述培养室(1)底部，所述培养仓(10)放置在所述振荡器(9)上，且通过所述固定支架(12)与所述振荡器(9)固定连接；
所述培养仓(10)上方开有空气流通孔(10-1)，所述空气流通孔(10-1)外安装有管路的一端，该管路的另一端与所述沉降器(11)相连接并连通。
4.根据权利要求1所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述过滤装置为滤网(13)。
5.根据权利要求1所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述取样装置为定时取样器(14)。
6.根据权利要求1所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述自动清洗装置为自动清洗器控制阀(15)，所述自动清洗器控制阀(15)安装在管路上，该管路一端与所述去离子水容器(7)相连接，另一端与所述测定池(5)相连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述排污装置(17)包括管路和取样装置，所述管路包括总路和两条支路，所述总路上安装有所述取样装置，两条所述支路分别伸入所述测定池(5)和所述参比池(6)底部。
8.根据权利要求1至6任一项所述一种水质综合毒性监测装置，其特征在于，所述氧气监测装置为氧气传感器(16)，所述氧气传感器(16)包括固定在测定室(2)顶部的框架、安装在所述框架底部且可相对于框架左右移动的转头(16-1)和安装在所述转头(16-1)底部且可相对于转头(16-1)上下伸缩的探头(16-2)。
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| CN201620296819.1U CN205484317U (zh) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | 一种水质综合毒性监测装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106645611A (zh) * | 2016-10-14 | 2017-05-10 | 武汉联宇技术股份有限公司 | 一种基于鱼类和发光菌的综合毒性在线分析仪 |
| CN111896699A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-11-06 | 武汉新烽光电股份有限公司 | 一种基于复合菌种投放的bod在线监测装置及方法 |
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