專利名稱：BODs測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
BODs測(cè)試儀屬于一種紫外光強(qiáng)度的測(cè)試儀器。
長期以來，BOD5一直作為衡量有機(jī)污染程度的綜合指標(biāo)，并為之設(shè)計(jì)了多種測(cè)試儀器，如檢壓式庫倉計(jì)、Hnch2173型BOD測(cè)定儀，Vernimmen BOD測(cè)定儀，BOD快速測(cè)定器、微生物傳感器BOD測(cè)定儀等等。上述各種儀器存在的主要問題是，①均在密閉培養(yǎng)狀態(tài)下測(cè)定，因此培養(yǎng)并中的溶解氧不斷降低且得不到補(bǔ)充，有礙微生物的代謝繁殖及有機(jī)物的降解，因而不能真實(shí)反映有機(jī)廢水的污染程度；②部分采用電極的BOD測(cè)定儀，有些類型不能適用于高濃度廢水的測(cè)定，同時(shí)電極使用壽命短的問題一直未得到解決；③五天生物需氧量的測(cè)定時(shí)間過長，失去控制工藝的實(shí)際意義；因此必須設(shè)計(jì)一種測(cè)定速度快，又能真實(shí)反映復(fù)雜有機(jī)廢水對(duì)環(huán)境污染程度的測(cè)試儀器。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的BODs測(cè)定儀解決了上述問題。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是BODs測(cè)試儀器由紫外掃描、高速離心、曝氣培養(yǎng)與溫度控制幾個(gè)部分組成，所述的曝氣培養(yǎng)包括了由活塞(2)和抽氣泵(1)構(gòu)成的負(fù)壓發(fā)生器以及二個(gè)或二個(gè)以上互相串連的曝氣培養(yǎng)并(3)，曝氣培養(yǎng)并(3)內(nèi)扦入二根管子，其中一個(gè)培養(yǎng)并中有一根管子與負(fù)壓發(fā)生器相連，另一根末端為多孔進(jìn)氣頭(4)的管子與另一培養(yǎng)并相連或通過空氣過濾器(7)與大氣相通；用于控制曝氣培養(yǎng)溫度的溫度控制部分由加熱器(5)、熱電隅(8)和自動(dòng)控溫器(11)幾部分組成，由紫外掃描、高速離心、曝氣培養(yǎng)與溫度控制組成的BODs測(cè)試儀可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制整個(gè)測(cè)試儀，也可僅控制紫外掃描部分。
以下結(jié)合附圖
詳述本發(fā)明。
圖一BODs測(cè)試儀示意圖；圖二曝氣培養(yǎng)與溫度控制器結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)用新型采用紫外光掃描測(cè)定有機(jī)污染強(qiáng)度。廢水中存在有機(jī)污染物，就產(chǎn)生光的吸收，有機(jī)物結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，其紫外光吸收波長愈靠近可見光區(qū)，有機(jī)污染物的成分、濃度不同，由吸收光產(chǎn)生的峰高或峰面積就不同。由于有機(jī)污染物中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)官能團(tuán)在紫外光區(qū)必然有吸收，而相反的廢水中的懸浮物在可見光區(qū)有吸收，因此本設(shè)計(jì)采用波長為400－200nm的紫外光區(qū)為掃描波段，既能反映有機(jī)污染的程度，又不受其它懸浮物的影響；微生物可能存在的影響，高速分離可以消除；同時(shí)由于有機(jī)廢水中的污染成分是混合物，因此用紫外吸收的峰面積表示為宜，采用紫外光掃描技術(shù)，影響因素較少，測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性好，這就是本設(shè)計(jì)的最突出的特點(diǎn)所在。
由于廢水中的懸浮物和微生物對(duì)紫外光吸收峰面積的測(cè)定產(chǎn)生干擾引起測(cè)定誤差，因此本設(shè)計(jì)采用14000轉(zhuǎn)／分的速率高速離心用以分離懸浮物和微生物。
在30－32℃的溫度和曝氣培養(yǎng)條件測(cè)定有機(jī)物污染強(qiáng)度是本設(shè)計(jì)的另一特點(diǎn)。BOD5測(cè)定儀是在密閉系統(tǒng)中測(cè)定，這樣有機(jī)物降解速率難以提高，不能真實(shí)地反映有機(jī)污染強(qiáng)度，而采用曝氣培養(yǎng)裝置，是在保證充足的無機(jī)營養(yǎng)前提下，充分曝氣，在微生物降解過程中不斷供O2，既可提高降解速率又不會(huì)出現(xiàn)活性污泥的自身氧化。曝氣培養(yǎng)可采用振動(dòng)曝氣，負(fù)壓通氣或加壓通氣等方式，本實(shí)用新型的負(fù)壓通氣裝置是一種簡便可行的曝氣方式。負(fù)壓發(fā)生器中的抽氣泵(1)使培養(yǎng)并產(chǎn)生負(fù)壓，而使空氣經(jīng)過過濾器(7)從多孔進(jìn)氣頭(4)通入培養(yǎng)瓶中，這樣經(jīng)過4小時(shí)的曝氣培養(yǎng)后即可紫外光掃描，測(cè)出BODs。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的BODs測(cè)試儀，各操作程序可用手工控制，也可采用計(jì)算機(jī)控制，但紫外光掃描及其計(jì)算采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更為優(yōu)越。
BODs測(cè)試儀的操作程序如下1、取5－10ml廢水，以14000轉(zhuǎn)／分的速度離心3－6分鐘，以除去懸浮物，取上層清液在400－200nm波段紫外掃描，求得最大消光值。根據(jù)消光值應(yīng)保持在1.5左右，確定廢水樣需稀釋的倍數(shù)。
2、按求出的稀釋倍數(shù)，取廢水樣若干毫升，用經(jīng)處理的蒸餾水稀釋至近1000ml，加入無機(jī)營養(yǎng)劑Ca、Mg、Fe各3ml，緩沖液5ml稀釋成1L。
3、取上述液150ml，加入經(jīng)洗滌的無有機(jī)廢水的活性污泥3ml和經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)菌液1ml，立即離心分離，取上層清液做紫外光掃描，求得峰面積S1，同時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)方法求得COD前。
4、另取前述加入了活性污泥和優(yōu)勢(shì)菌液的廢水樣，在30－32℃溫度條件下曝氣培養(yǎng)4小時(shí)，取上層清液高速離心3－6分鐘，取經(jīng)離心的上清液再次掃描，其峰面積為S2，同時(shí)按標(biāo)準(zhǔn)方法求得COD后。
根據(jù)某種廢水條件下測(cè)出的COD前、COD后，以及紫外光掃描的峰面積S1S2，即可求出該廢水的換算系數(shù)KK＝(COD前－COD后)／(S1－S2)再根據(jù)換算系數(shù)K和峰面積差(S1－S2)即可求出BODsBODs＝K.ΔSmg／L采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的BODs測(cè)試儀測(cè)定有機(jī)廢水的污染程度，只需2－4小時(shí)時(shí)間；而且是在30℃左右條件測(cè)定，不必降溫，投資少；BOD5的測(cè)定，由于不同結(jié)構(gòu)有機(jī)物的氧化磷酸化效率不同，使有機(jī)物降解速率不同的誤差無法消除，但本方法由于K值的換算，卻可以消除由于ε(摩爾吸光系數(shù))不同而帶來的誤差；對(duì)難以降解廢水的降解率可達(dá)40－55％，而且技術(shù)易掌握，適宜于測(cè)定各種存在有機(jī)物污染的工廠廢水；同時(shí)一次可得出COD(相當(dāng)總有機(jī)污染強(qiáng)度)，剩余COD(尚不能降解的有機(jī)污染強(qiáng)度)和BODs(生物化學(xué)耗氧量)，因此環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
實(shí)例一取某紡織印染廠生化處理池廢水，經(jīng)離心分離，第一次掃描(λ＝200－400nm)；最大消光值為3.84，將廢水稀釋成1／4，加入無機(jī)營養(yǎng)劑，培養(yǎng)馴化的活性污泥以及2＃4＃優(yōu)勢(shì)菌種，立即離心分離，再次掃描，其峰面積S1＝384，曝氣培養(yǎng)4小時(shí)(t＝30℃)，離心分離，第三次掃描，其峰面積S2＝126，△S＝258，已求出K＝1.25。
則BODs＝1.25×258×4＝1290mg／L驗(yàn)證同一樣品培養(yǎng)前做COD1＝1860mg／L，培養(yǎng)后做COD2＝625mg／L，△COD≈BODs＝1235mg／L，僅相差55mg／L。
實(shí)例二取某麻紡廠廢水，在BODs測(cè)試儀按實(shí)例一步驟操作，測(cè)出S1＝403，S2＝119，△S＝284，K＝1.69，BODs＝479mg／L驗(yàn)證COD1＝846，COD2＝344，△COD＝502mg／L，相差23mg／L實(shí)例三取農(nóng)藥廠廢水池水樣，用BODs測(cè)試儀測(cè)出BODs＝254mg／L，驗(yàn)證△COD≈BODs＝312mg／L，相差58mg／L。(本實(shí)例中由活性污泥與優(yōu)勢(shì)菌種對(duì)農(nóng)藥廢水馴化時(shí)間較短，所以產(chǎn)生誤差較大)。
實(shí)例四合成標(biāo)樣谷氨酸葡萄糖，理論BOD5為200±37mg／L。用本測(cè)試儀培養(yǎng)2小時(shí)測(cè)定BODs＝232mg／L。
合成標(biāo)樣苯酚1％＋葡萄糖1％，常規(guī)BOD5方法，測(cè)出結(jié)果為299.5，287.1，346.5，317.0，317.0，340.0，平均為317.8mg／L，用本儀器測(cè)出的BODs為326.8，359.4，347.5，平均為344.6mg／L。
權(quán)利要求1.一種快速測(cè)定復(fù)雜有機(jī)廢水污染強(qiáng)度的儀器-BODs測(cè)試儀，其特征在于由紫外掃描、高速離心、曝氣培養(yǎng)與溫度控制幾部分組成。
2.按權(quán)利要求1所述的BODs測(cè)試儀，其特征在于曝氣培養(yǎng)包括了由活塞(2)和抽氣泵(1)構(gòu)成的負(fù)壓發(fā)生器以及二個(gè)或二個(gè)以上互相串連的曝氣培養(yǎng)瓶(3)。
3.按權(quán)利要求2所述的BODs測(cè)試儀，其特征在于曝氣培養(yǎng)瓶(3)內(nèi)扦入二根管子，其中一個(gè)培養(yǎng)瓶中的一根管子與負(fù)壓發(fā)生器相通，另一根末端為多孔進(jìn)氣頭(4)的管子與另一培養(yǎng)瓶相連或通過空氣過濾器(7)與大氣相通。
4.按權(quán)利要求1所述的BODs測(cè)試儀，其特征在于控制曝氣培養(yǎng)溫度的溫度控制部分由加熱器(5)、熱電隅(8)和自動(dòng)控溫器(11)1L部分組成。
5.按權(quán)利要求1所述的BODs測(cè)試儀，其特征在于由紫外掃描、高速離心、曝氣培養(yǎng)與溫度控制幾部分組成的BODs測(cè)試儀可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制整個(gè)儀器，也可以只控制紫外掃描部分。
專利摘要BODs測(cè)試儀屬于一種由紫外光掃描峰面積測(cè)定有機(jī)廢水污染強(qiáng)度的測(cè)試儀器。本測(cè)試儀由紫外掃描，高速離心，曝氣培養(yǎng)和溫度控制器等幾個(gè)部分組成，在30—32℃溫度條件下，曝氣培養(yǎng)2—4小時(shí)后進(jìn)行紫外光掃描，得出峰面積即可求出BODs值，使用本儀器徹底解決了BODs測(cè)定儀存在的測(cè)試時(shí)間長，以及在密閉裝置中測(cè)試不能真實(shí)反映有機(jī)廢水的污染程度等問題，同時(shí)對(duì)難降解廢水的降解率可達(dá)40-55％，因此適宜于測(cè)定印染、麻紡、造紙、農(nóng)藥、焦化等廢水，而且技術(shù)易掌握，誤差可消除，因此環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號(hào)G01N21/31GK2101868SQ9121272
公開日1992年4月15日 申請(qǐng)日期1991年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月24日
發(fā)明者郭敬慈 申請(qǐng)人:郭敬慈