[发明专利]生物电化学系统及其在线生化需氧量监测装置与监测方法

摘要

生物电化学系统及其在线生化需氧量监测装置与监测方法，属于水体监测技术领域。解决了如何提供一种能够对水体BOD实现灵敏、快速、低成本、准确监测的装置与方法的问题。本发明的生物电化学系统，可以为M3C传感器、MFC传感器或MEC传感器，M3C传感器包括填充颗粒、外壳和三电极系统；外壳为内部具有空腔的密封结构，外壳上设有与空腔连通的进样口和出样口；填充颗粒填充在外壳的空腔内，工作电极置于外壳的空腔内；MFC传感器或MEC传感器，生物阳极室和/或生物阴极室内填充填充颗粒。该生物电化学系统采用颗粒填充反应器，流体剪切力大，底物降解更充分，检测灵敏度更高。

主权项

1.含有生物电化学系统的在线生化需氧量监测装置，其特征在于，还包括水样脱氧罐(1)、清洗液脱氧罐(2)、输送控制单元、采集装置(6)、计算机(7)和废液桶(9)；/n所述生物电化学系统为M3C传感器，M3C传感器包括填充颗粒(58)、外壳(54)和三电极系统；外壳(54)为内部具有空腔的密封结构，外壳(54)上设有与空腔连通的进样口(51)和出样口(55)；填充颗粒(58)填充在外壳(54)的空腔内；三电极系统由对电极(53)、参比电极(56)和工作电极(57)组成，对电极(53)和参比电极(56)均贯穿外壳(54)的外壁，一端设置在外壳(54)的空腔内，另一端伸出外壳(54)的外壁，工作电极(57)置于外壳(54)的空腔内，用于富集产电菌(52)；或者，所述生物电化学系统为MFC传感器或MEC传感器，在MFC传感器或MEC传感器的生物阳极室和/或生物阴极室内填充填充颗粒(58)；/n所述水样脱氧罐(1)用于盛装检测水样、PBS缓冲液、维生素和微量元素，或者盛装检测水样、PBS缓冲液、维生素、微量元素和营养物质；/n所述清洗液脱氧罐(2)用于盛装PBS缓冲液、维生素和微量元素；/n所述输送控制单元为一个或多个，每个输送控制单元包括第一电磁阀(31)、第二电磁阀(32)、PLC(4)、生物电化学系统(5)和蠕动泵(8)；/n第一电磁阀(31)的一端通过管道与水样脱氧罐(1)连接，第二电磁阀(32)的一端通过管道与清洗液脱氧罐(2)连接，第一电磁阀(31)的另一端和第二电磁阀(32)的另一端通过一个三通与蠕动泵(8)的一端连接，且第一电磁阀(31)和第二电磁阀(32)分别通过电线与PLC(4)连接，蠕动泵(8)的另一端通过管道与生物电化学系统(5)的进样口(51)连接，生物电化学系统(5)的出样口(55)通过管道与废液桶(9)连接；/n所述采集装置(6)为多通道恒电位仪或多通道数据采集器，采集装置(6)的每个通道的一端与一个生物电化学系统(5)通过电线连接，另一端与计算机(7)连接；/nPLC(4)通过第一电磁阀(31)和第二电磁阀(32)控制生物电化学系统(5)的水流取自水样脱氧罐(1)还是清洗液脱氧罐(2)，水流通过蠕动泵(8)提供动力，挤入生物电化学系统(5)，生物电化学系统(5)排出的废水进入废液桶(9)，采集装置(6)采集生物电化学系统(5)的电信号，并将电信号输送至计算机(7)显示并存储；所述电信号为电流信号和/或电压信号。/n