[发明专利]一种快速BOD检测系统及其检测方法

说明书

本发明提出了一种快速BOD检测系统及其检测方法，所述系统包括，第一溶解氧电极、第二溶解氧电极、原位生物膜组件和计算模块，所述原位生物膜组件用于获取待测水样中的微生物并进行原位生长得到微生物薄膜，通过将待测水样流经原位生物膜组件，使其对待测水样中的溶解氧进行消耗，第一溶解氧电极和第二溶解氧电极分别安装在原位生物膜组件的进水处和出水处，所述第一溶解氧电极和第二溶解氧电极均与计算模块电连接，计算模块接收第一溶解氧电极和第二溶解氧电极的电信号，通过计算可以快速BOD检测结果，相比常规方法而言，本发明的系统更加简单，检测方法更加高效准确，可重复利用，具有良好应用前景。

技术领域

本发明涉及水质监测技术领域，尤其涉及一种快速BOD检测系统及其检测方法。

背景技术

现有的BOD监测方法主要包括五日生化培养法和微生物电极法，五日生化培养法的基本原理是：将水样充满完全密闭的溶解氧瓶中，在20±1℃的暗处培养五天，分贝测定培养前后水样中的溶解氧的质量浓度，通过计算浓度差可以得到每升样品消耗的溶解氧量，从而得到BOD5，该方法需要手动操作，培养环境需要维持稳定，耗时耗力，不利于快速监测；微生物电极法的基本原理是：利用溶解氧电极和微生物菌膜组合形成传感器，当含有饱和溶解氧的样品进入流通池中与微生物传感器接触时，样品中溶解性可生化降解的有机物受到微生菌膜中菌种的作用而消耗一定量的溶解氧，从而使扩散到氧电极表面的氧质量减少。当样品中可生化降解的有机物向菌膜扩散速度达到恒定时，此时扩散到氧电极表面的氧的质量也达到恒定，因此产生恒定的电流，根据电流差值与耗氧量之间的关系可以换算出生化需氧量，在相关标准中规定，微生物菌膜是将特定的微生物在保持其生理机能的状态下封入膜中，形成固定化微生物膜，而特定菌膜可能与待测水体中的微生物或驯化的微生物种类不同，与BOD检测的思路相悖，同时现有技术中菌膜使用过程中也会受到水样中菌种的侵入，导致特定菌种的预选思路失去作用，菌种在实际使用过程中也难以长期存活，实际应用时需要频繁更换微生物膜，这些客观因素均导致快速BOD检测结果不准确、检测方法繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种更加合理，更加快速结果更加准确的快速BOD检测系统及其检测方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种快速BOD检测系统，包括第一溶解氧电极、第二溶解氧电极、原位生物膜组件和计算模块，所述原位生物膜组件用于获取待测水样中的微生物并进行原位生长得到微生物薄膜，通过将待测水样流经原位生物膜组件，使其对待测水样中的溶解氧进行消耗，第一溶解氧电极和第二溶解氧电极分别安装在原位生物膜组件的进水处和出水处，所述第一溶解氧电极和第二溶解氧电极均与计算模块电连接，计算模块接收第一溶解氧电极和第二溶解氧电极的电信号，计算快速BOD检测结果。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述原位生物膜组件包括生物膜腔、供养装置和清洗装置，所述供养装置和清洗装置均与生物膜腔相互连通，供养装置向生物膜腔内提供微生物生长养分，清洗装置用于对生物膜腔内的养料以及附着于膜腔内部和表面的微生物进行清洗。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述生物膜腔包括供养腔和培养腔，供养腔与培养腔之间通过超滤膜隔断，供养装置与供养腔相互连通，清洗装置与培养腔和供养腔均相互连通。

本发明还提供一种快速BOD检测系统的检测方法，优选的，包括如下步骤：

S100、将原位生物膜组件浸没在待检测水样中，通过原位生长使待检测水样中的微生物在原位生物膜组件中生长；

S200、驱动待检测水样沿单向从第一溶解氧电极流向第二溶解氧电极，计算模块获取第一溶解氧电极和第二溶解氧电极的检测信号，并计算BOD；、

S300、待计算得到的BOD数值在一定时间内无明显波动时，计算BOD数值平均值得到快速BOD检测结果。