本实用新型专利技术公开了一种基于微生物电解池技术在线测定生化需氧量的装置，装置包括微生物电解池，用于测定生化需氧量；恒电位仪；连接管；液体输送泵；水力旋流器；样品自动稀释器；静态混匀器；在线脱气机；储液罐；恒温箱；计算机和控制系统，用于控制整个装置的运行；计算机和控制系统分别和微生物电解池传感器连接；微生物电解池通过连接管与液体输送泵、水力旋流器、样品自动稀释器、静态混匀器、在线脱气机和储液罐连接。本实用新型专利技术装置由于消除了氧气的影响，因而具有灵敏度高、检测时间短（检测时间小于15min）、线性范围宽、检测下限浓度低及操作简单等优点，可在线测定生化需氧量，大大提高了监测水平。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种基于微生物电解池技术在线测定生化需氧量的装置，装置包括微生物电解池，用于测定生化需氧量；恒电位仪；连接,管；液体输送泵；水力旋流器；样品自动稀释器；-静态混匀器；在线脱气机；储液罐；恒温箱；计算机和控制系统，用于控制整个装置的运行；计算机和控制系统分别和微生物电解池传感器连接；微生物电解池通过连接管与液体输送泵、水力旋流器、样品自动稀释器、静态混匀器、在线脱气机和储液罐连接。本技术装置由于消除了氧气的影响，因而具有灵敏度局、检测时间短(检测时间小于15min)、线性范围宽、检测下限浓度低及操作简单等优点，可在线测定生化需氧量，大大提高了监测水平。【专利说明】基于微生物电解池技术在线测定生化需氧量的装置
本技术涉及一种生化需氧量测定装置，具体涉及一种生化需氧量在线测定的 >J-U ρ?α装直。
技术介绍
生化需氧量(B1chemical Oxygen Demand,BOD)是衡量水质最为重要的和使用最广泛的指标之一。 BOD测定中使用最广泛的检测方法是五日生化需氧量(5-day B0D，B0D5)。这种方法具有一定的优势，如作为一个普遍适用的方法能测量大多数污水样品，此外，不需要昂贵的设备。然而它不仅耗时(5 d)较长，而且要求有很好的经验和技术才能获得重复结果。因而，它不适合在线检测B0D。 因此，人们探索和研究了各种可以快速测量BOD的替代方法，特别是生物传感器。 大多数的BOD生物传感器是依靠一个合适的转换器来测量细胞的呼吸活动。最近的报道包括使用溶解氧探头、二氧化碳分析仪、光学传感器、发光细菌及微生物燃料电池等，其中将溶解氧探头和生物膜(含生物识别元件)相结合基于溶解氧监测的BOD生物传感器的研究和应用最为广泛。 虽然基于溶解氧探头BOD生物传感器的响应信号与BOD浓度之间具有良好的相关性，但这类传感器存在许多问题，如线性范围窄、溶解氧探头昂贵、膜污染造成稳定性差及需要对溶解氧探头定期清洗和替换，从而在一定程度上限制了其使用。 微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，MFC)是一个以微生物作为催化剂氧化有机物并产生电流的装置。MFC产生的最大电流和库仑量与样品中BOD的浓度在一定范围存在较好的线性关系，因而可以作为BOD生物传感器。 目前已开发各种MFC型的BOD生物传感器，并用于离线或在线测定BOD。MFC型BOD生物传感器拥有许多优点，包括稳定周期长、维护要求低、抗重金属及广泛的特异性等。然而，该系统的缺点是在运行过程中需要不断地向阴极提供氧气，因为氧气可以从阴极室扩散进入阳极室，从而降低库仑效率和抑制阳极厌氧微生物的生长，最终会导致传感器的灵敏度下降、线性范围变窄及检测限高。此外，氧气在阴极的还原效率较低，不仅降低了传感器的灵敏度，而且也使传感器的检测时间较长。 因此，有必要研究和开发BOD检测的新方法。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种生化需氧量在线测定装置，本技术具有灵敏度高、线性范围宽及检测时间短等优点，可用于在线测定污水中的BOD值。 为解决上述问题，本技术采用如下技术方案: 本技术提供了一种生化需氧量在线测定装置，其特征在于:包括微生物电解池，用于测定生化需氧量的生物传感器；连接管；液体输送泵；水力旋流器；样品自动稀释器；静态混匀器；在线脱气机；恒电位仪；储液罐；恒温箱；电阻；数据采集系统，用于采集微生物电解池的输出信号；计算机和控制系统，用于控制整个装置的运行；计算机和控制系统分别和微生物电解池、液体输送泵、样品自动稀释器、在线脱气机、恒温箱及数据采集系统连接；数据采集系统与电阻并联。所述恒电位仪输出的直流电压范围为0.2?3.0 V。 微生物电解池通过连接管与液体输送泵、水力旋流器、样品自动稀释器、静态混匀器、在线脱气机及缓冲液储液罐连接。 优选地，本技术微生物电解池为双室微生物电解池，包括阳极室和阴极室，阳极室和阴极室之间设置有分隔膜，所述分隔膜为质子交换膜、阳离子交换膜或双极膜；阳极室和阴极室内分别放置阳极电极和阴极电极；所述微生物电解池以惰性镀钼导电材料或钼材料为阴极电极、导电惰性材料(碳布、碳纸、石墨毡、网状玻璃碳或碳纤维刷)为阳极电极；阳极电极和阴极电极间通过钛丝、导线、恒电位仪及电阻连接；微生物电解池阳极室的阳极电极表面附着有电活性微生物。 阳极室通过连接管与液体输送泵、样品自动稀释器、静态混匀器、在线脱气机、储液罐及采样泵连接。 阴极室通过连接管及液体输送泵和储液罐连接。 所述电活性微生物为异化金属还原菌，包括Clostridium beijerincki>Geobacter melallireducens> Geobacter sulfurreducens> Geothrix fermentans>Rhodoferax ferrireducens、Shewanella algae、Shewanella putrefaciens CN32、Thermoterrabacterium ferrireducens Shewanella oneidensis 等几f中微生物的t昆合物。 所述电活性微生物可以以活性污泥、厌氧消化污泥、水底沉积物和/或污水为接种物富集获得。 所述的电活性微生物包括富营养生物与贫营养生物两大类；富营养功能微生物富集时可以以活性污泥、厌氧消化污泥、水底沉积物及污水为接种物、高浓度BOD溶液(B0D浓度大于10 mg/L)为培养基(如污水或人工配制的高浓度BOD模拟废水)富集；贫营养功能微生物富集时可以以活性污泥、厌氧消化污泥、水底沉积物和/或污水为接种物、低浓度BOD(B0D浓度小于10 mg/L)溶液为培养基(如地表水或人工配制的低浓度BOD模拟废水)富集，且在培养基或样品中加入呼吸抑制剂叠氮化钠。 一种生化需氧量在线测定装置，其特征在于:恒电位仪低电位端通过导线与电阻相连，电阻通过钛丝与阴极电极相连，恒电位仪的高电位端通过钛丝与阳极电极相连，电阻两端连接一个用于测定电阻两端电压的数据采集系统。 所述的生化需氧量在线测定装置，其特征在于:进入微生物电解池阳极室的样品溶液的流量范围为0.Γ100 mL/min。 所述的生化需氧量在线测定装置，其特征在于:装置上的所有输送泵、采样泵、样品自动稀释器、在线脱气机、恒温箱及数据采集系统均和计算机控制系统连接；数据采集系统和电阻并联，用于采集电阻两端的电压。 所述的生化需氧量在线测定装置，其特征在于:所述微生物电解池安装于一个恒温箱内。 一种生化需氧量在线测定装置，其特征在于:测定生化需氧量时，将含生化需氧量的样品脱氧气后连续不断地输入到微生物电解池阳极室中，测定由微生物电解池产生的最大电流，再根据微生物电解池产生的最大电流大小与生化需氧量浓度之间的相关性来确定样品中生化需氧量值。 本专利技术由于消除了氧气的影响，因而具有灵敏度高、检测下限浓度低、检测时间短、线性范围宽、检测下限浓度低及操作简单等优点，可在线测定生化需氧量。本专利技术方法具有快捷灵敏，检测时间短，大大提高了监测本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于微生物电解池技术在线测定生化需氧量的装置，其特征在于：包括微生物电解池，用于测定生化需氧量的生物传感器；连接管；液体输送泵；水力旋流器；样品自动稀释器；静态混匀器；在线脱气机；恒电位仪；储液罐；恒温箱；电阻；数据采集系统，用于采集微生物电解池的输出信号；计算机和控制系统，用于控制整个装置的运行；计算机和控制系统分别和微生物电解池、液体输送泵、样品自动稀释器、在线脱气机、恒温箱及数据采集系统连接；数据采集系统与电阻并联；所述恒电位仪输出的直流电压范围为0.2~3.0 V；微生物电解池通过连接管与液体输送泵、水力旋流器、样品自动稀释器、静态混匀器、在线脱气机及缓冲液储液罐连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李侠，蒋海明，张金山，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15
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