[实用新型]一种宽光谱测量五日生化需氧量在线监测装置

说明书

本实用新型公开了一种宽光谱测量五日生化需氧量在线监测装置，包括密封恒温培养箱、进液器、BOD₅分析仪及单片机控制系统；BOD₅分析仪置于密封恒温培养箱中用于测量待测水样五日生化需氧量，密封恒温培养箱上设置进液口，进液器通过进液口向密封恒温培养箱内注射待测水样，单片机控制系统用于控制密封恒温培养箱的温度、进液器向密封恒温培养箱的进液及接收测量的五日生化需氧量数据并传输给外部显示装置。本装置集成培养箱及分析仪，所述方法能做到实时监测，连续取值，观察水样在培养过程中溶解氧含量的变化情况。

技术领域

本实用新型涉及废水分析装置领域，特别涉及一种宽光谱测量的五日生化需氧量(BOD₅)在线监测装置。

背景技术

随着经济社会的快速发展，城市经济结构的不断调整，城镇化进程的不断加快，工业用水和城市居民生活用水量急剧增加。同时各种污染物的排放使河流、湖库和地下水水体受到不同程度的污染，这也导致了人们对水质检测要求的提高，而BOD₅是水质评价的必测项目，是衡量有机物对水质污染的重要质量指标。生化需氧量是指在规定的条件下，微生物分解水中的某些可氧化的物质，特别是分解有机物的生物化学过程消耗的溶解氧。生化需氧过程的发生需具备以下条件：好氧微生物的存在，有足够的溶解氧和具备适合微生物利用的营养物和有机物等。目前国内外普遍规定于20±1℃培养5天，分别测定样品培养前后的溶解氧，二者之差即为BOD₅的值，以氧的毫克/升(mg/L)表示。BOD₅属于地表水水质检测的一个常规监测项目，并且是水质有机污染综合指标之一。

1936年美国公共卫生协会将五日生化需氧量稀释法作为标准方法。目前，绝大多数装置仍采用化学方法测量BOD₅，现在也在对该方法进行探索改进，逐步朝着智能化的方向发展。采用化学方法的主流BOD₅测量装置，存在一定局限性，如测定BOD₅时，仍需要加入多种辅助药剂，而且测试时间偏长，不适合在线监测，同时存在干扰性大、操作复杂，费时费力等不足之处。而采用光谱法测定BOD₅的值，非常迅速，时间短，稳定抗干扰；测量操作简便，不产生二次污染，且更容易与单片机等嵌入式系统结合，在较低成本和技术难度下实现远距离的、自动化、网络化的在线监测系统。采用传统的方法测量BOD₅值，培养过程中不能够实时的测量水样任意时刻的BOD₅值。

pH值对BOD₅值影响很大，最佳的pH应该介于6.5～7.5之间，此时测得的BOD₅相对比较稳定，pH超出这个范围，就会导致五日生化需氧量值偏高或偏低，因此在测量过程中，应该将待测水样的pH值维持在6.5～7.5这个范围之内。BOD₅测定过程与微生物的活性和增长速率有关，而微生物的活性和增长速率受温度影响很大，一般认为在20℃～40℃是微生物最适宜生长的温度，分解有机物的能力最强。在该范围内温度要提高10℃，微生物的活性提高1～2倍，由于培养温度每相差1℃都会引起5％左右的测定误差。因此在整个测定过程中应严格控制水样温度在(20±1)。水样中溶解氧的含量与水温成反比，水温高，则溶解氧含量少。当水样溶解氧浓度过低时，微生物生理生化活动将很难进行，将水样温度维持在20℃左右，能有效调控水样中溶解氧处在合理范围。单独的BOD₅分析仪又很难做到始终维持水样的测量环境不改变。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于设计更为智能化的在线BOD₅测量监测装置，提供一种宽光谱测量的五日生化需氧量(BOD₅)在线监测装置。本BOD₅测量装置基于微型光谱仪的宽光谱分析技术，将BOD₅分析仪和恒温培养箱相结合，测量水样BOD₅值，具有实时快速、清洁简便、自动化、网络化、抗干扰、低功耗的优良特点，具有重要科学意义，非常迎合当前市场的需求。