一种生物电化学传感器、一种污泥含油的检测方法技术

本发明专利技术属于微生物电化学预警技术领域，尤其涉及一种生物电化学传感器、一种污泥含油的检测方法。本发明专利技术提供的微生物电化学传感器，包括：负载有微生物的阳极；对电极4；污泥储存容器1，所述污泥储存容器1中设置有无油污泥6，所述阳极和对电极浸渍于所述无油污泥6中；微生物电池信号采集板5，所述微生物电池信号采集板5通过导线与所述阳极和对电极4电连接，所述微生物电池信号采集板5用于向所述阳极和对电极4之间施加电势差。本发明专利技术提供的微生物电化学传感器结构简单，成本低，灵敏度高。灵敏度高。灵敏度高。

【技术实现步骤摘要】
一种生物电化学传感器、一种污泥含油的检测方法


[0001]本专利技术属于微生物电化学预警
，尤其涉及一种生物电化学传感器、一种污泥含油的检测方法。

技术介绍

[0002]在原油开采过程中，油田联合站的原油处理罐底部、输油管线的腐蚀穿孔处都会存积含油污泥，污水站的运行过程中也会产生含油污泥。这些含油污泥属于危险固体废弃物。现阶段，已经有较为成熟的含油污泥处理处置方法，包括：含油污泥干化焚烧修理法、含油污泥生物处理法、含油污泥调质
‑
机械分离技术处理法和含油污泥离心机处理法。
[0003]但是，由于含油污泥的末端治理的方式均存在成本高的问题，在原油开采过程中判断产生的污泥是否具有油类物质，由此判断是否需要进行后续的末端治理，可以极大避免资源得浪费，减少投入成本。目前，污泥含油的检测方法通常采用物理萃取和化学检测联用的方法，首选采用石油醚等萃取剂萃取泥土中的油，然后采用液相、红外或紫外灯检测方法检测萃取的样本，然而这种物理
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化学联用的检测方法不仅检测步骤复杂且检测设备维护费用高，造成检测成本高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种生物电化学传感器、一种污泥含油的检测方法，本专利技术提供的微生物电化学传感器装置简单，成本低，用于污泥含油的检测时，耗时短，检测步骤简单。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种微生物电化学传感器，包括：
[0007]负载有微生物的阳极；
[0008]对电极4；
[0009]污泥储存容器1，所述污泥储存容器1中设置有无油污泥6，所述阳极和对电极4浸渍于所述无油污泥6中；
[0010]微生物电池信号采集板5，所述微生物电池信号采集板5通过导线与所述阳极和对电极4电连接，所述微生物电池信号采集板5用于向所述阳极和对电极4之间施加电势差。
[0011]优选的，所述污泥储存容器1靠近所述阳极侧的侧面底部设置有第一循环孔，所述污泥储存容器1靠近所述对电极4侧的侧面顶部设置有第二循环孔，所述第一循环孔和第二循环孔通过循环管9连通，所述微生物电化学传感器还包括潜水泵8，所述潜水泵8设置于所述循环管9靠近所述第一循环孔的一端。
[0012]优选的，所述阳极包括第一钢网2和设置于所述钢网中的石墨颗粒3；所述石墨颗粒3的直径大于所述第一钢网2的网孔直径。
[0013]优选的，所述第一钢网2的网孔直径为0.83～1.7mm；
[0014]所述第一钢网2为圆柱形，所述第一钢网2的底面直径为0.5～1.5cm，所述第一钢
网2的高为3～5cm；
[0015]所述石墨颗粒3的直径为1～3mm。
[0016]优选的，所述对电极4包括第二钢网，所述第二钢网的网孔直径为0.55～0.83mm；
[0017]所述第二钢网为矩形，所述第二钢网的宽为0.5～1.5cm，所述第二钢网的高为3～5cm。
[0018]优选的，所述潜水泵8的流速为1～5mL/min。
[0019]优选的，所述污泥储存容器1中还设置有水封层7，所述水封层7设置于所述无油污泥6的表面，所述无油污泥6的高为9～11cm，所述水封层7的高为1～3cm。
[0020]本专利技术提供了一种污泥含油的检测方法，采用上述技术方案所述的微生物电化学传感器检测待检污泥，包括以下步骤：
[0021]向所述污泥储存容器1中填充待检污泥，所述待检污泥与所述无油污泥来自同一采集地；
[0022]向阳极和对电极施4加电压，记录所述微生物电池信号采集板5的电流信号随时间的变化数据；
[0023]若电流信号随时间的增长减小时，所述待检污泥为含油污泥。
[0024]优选的，所述阳极和对电极4之间的电势差为0.4～0.7V。
[0025]优选的，填充带检污泥之前，还包括挖出所述微生物电化学传感器的污泥储存容器1中的部分所述无油污泥6；填充的所述充待检污泥和所述无油污泥6的体积比优选为(1～3):(9～11)。
[0026]本专利技术提供了一种微生物电化学传感器，包括：负载有微生物的阳极；对电极4；污泥储存容器1，所述污泥储存容器1中设置有无油污泥6，所述阳极和对电极浸渍于所述无油污泥6中；微生物电池信号采集板5，所述微生物电池信号采集板5通过导线与所述阳极和对电极4电连接，所述微生物电池信号采集板5用于向所述阳极和对电极4之间施加电势差。本专利技术提供的微生物电化学传感器以无水污泥、阳极、对电极和微生物电池信号采集板5组成微生物电池通路，通过微生物电池信号采集板5能够向所述阳极和对电极4之间施加有电势差，能够使无油污泥中的微生物进行呼吸作用的同时在阳极和对电极4之间的电势差的驱动下进行定向运动，不断在阳极上富集，得到负载有微生物的阳极，使负载有微生物的阳极和对电极之间的电流随时间的变化为恒定值，得到微生物电化学传感器。本专利技术提供的微生物电化学传感器结构简单，成本低，灵敏度高。
[0027]本专利技术提供的微生物电化学传感器，所述污泥储存容器1靠近所述阳极侧的侧面底部设置有第一循环孔，所述污泥储存容器1靠近所述对电极4侧的侧面顶部设置有第二循环孔，所述第一循环孔和第二循环孔通过循环管9连通，所述微生物电化学传感器还包括潜水泵8，所述潜水泵8设置于所述循环管9靠近所述第一循环孔的一端。本专利技术提供的微生物电化学传感器还包括潜水泵8，所述潜水泵8能够将无油污泥由第一循环孔抽出，由循环管输送至第二循环孔，通过对无油污泥进行由下至上，由阳极侧向对电极4侧的内循环，加速微生物在电势差的作用下向阳极富集的速度，缩短所述微生物电化学传感器建立平衡的时间。
[0028]本专利技术提供了一种污泥含油的检测方法，采用上述技术方案所述的微生物电化学传感器检测待检污泥，包括以下步骤：向所述污泥储存容器1中填充待检污泥，所述待检污
泥与所述无油污泥来自同一采集地；向阳极和对电极施4加电压，记录所述微生物电池信号采集板5的电流信号随时间的变化数据；若电流信号随时间的增长减小时，所述待检污泥为含油污泥。本专利技术提供的污泥含油的检测方法，待检测污泥和微生物电化学传感器中的无油污泥采集地相同，两者仅存在是否含油的因变量，同时采用上述结构简单且成本低的微生物电化学传感器对待检测污泥进行检测，当待检测污泥为含油污泥时，待检测污泥中的油类物质导致负载于阳极上的微生物中毒死亡，从而导致微生物电化学传感器的电流型号随时间的增长减小，通过电流信号随时间的变化减小时，本专利技术能够准确的获得待检测污泥为含油污泥，本专利技术提供的检测方法耗时短，检测步骤简单，灵敏度高。
附图说明
[0029]图1为本专利技术实施例提供的制备微生物电化学传感器的装置的结构示意图；
[0030]其中，1
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污泥储存容器，2
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第一钢网，3
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石墨颗粒，4
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对电极，5
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微生物电池信号采集板，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微生物电化学传感器，其特征在于，包括：负载有微生物的阳极；对电极(4)；污泥储存容器(1)，所述污泥储存容器(1)中设置有无油污泥(6)，所述阳极和对电极浸渍于所述无油污泥(6)中；微生物电池信号采集板(5)，所述微生物电池信号采集板(5)通过导线与所述阳极和对电极(4)电连接，所述微生物电池信号采集板(5)用于向所述阳极和对电极(4)之间施加电势差。2.根据权利要求1所述的微生物电化学传感器，其特征在于，所述污泥储存容器(1)靠近所述阳极侧的侧面底部设置有第一循环孔，所述污泥储存容器(1)靠近所述对电极(4)侧的侧面顶部设置有第二循环孔，所述第一循环孔和第二循环孔通过循环管(9)连通，所述微生物电化学传感器还包括潜水泵(8)，所述潜水泵(8)设置于所述循环管(9)靠近所述第一循环孔的一端。3.根据权利要求1或2所述的微生物电化学传感器，其特征在于，所述阳极包括第一钢网(2)和设置于所述钢网中的石墨颗粒(3)；所述石墨颗粒(3)的直径大于所述第一钢网(2)的网孔直径。4.根据权利要求3所述的微生物电化学传感器，其特征在于，所述第一钢网(2)的网孔直径为0.83～1.7mm；所述第一钢网(2)为圆柱形，所述第一钢网(2)的底面直径为0.5～1.5cm，所述第一钢网(2)的高为3～5cm；所述石墨颗粒(3)的直径为1～3mm。5.根据权利要求1或2所述的微生物电化学传感器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李田，周启星，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：