一种BOD在线自动监测系统的制作方法

本实用新型涉及水质分析技术领域，更具体涉及一种BOD在线自动监测系统。

背景技术：

BOD(生化需氧量)可反映污水被有机物污染的程度，污水中所含有机物越多，则消耗氧量亦越多，BOD数值也越高，反之亦然。因此它是污水水质指标中最为重要的参数之一。尽管测定BOD需时较长、数据更新不及时，但BOD指标带有综合性——综合反映有机物总量，模拟性——模仿水体自净，因此很难用其他指标来代替。

压差法测BOD原理是：在密闭系统中，待测样品中的微生物进行有氧生化反应时，水体中微生物会消耗水体中溶解氧并且放出CO₂气体，通过CO₂吸收剂吸收CO₂，会使密闭系统内压力值出现差值，此差值与水体BOD成正比关系，通过检测密闭系统内前后压力差值来换算BOD值。目前国内BOD检测仪器的多为实验室仪器，利用压差法做的实验室仪器也只有一部分，做到在线的暂时还没有，主要原因是由于测试BOD时水样的处理过程较复杂。因此，需要开发一种BOD自动在线监测系统。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题就是如何在线自动监测BOD，而提供一种BOD在线自动监测系统。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种BOD(生化需氧量)在线自动监测系统，该系统包括：营养盐及菌种定量装置，定量 混合曝气装置，分配装置，培养装置，数据采集装置；上述装置依次相连接。

优选地，所述营养盐及菌种定量装置，带有下置搅拌的营养盐及菌种的两个存储瓶体，保存在4℃低温下，营养盐及菌种通过动力部件抽取，利用液体计量装置定量，再通过动力部件推入到指定位置。

优选地，所述的液体计量装置包括液位管和液位检测装置，管路中间配有阀，通过阀切换可将营养盐和菌种定向抽取或推出；所述的动力部件为蠕动泵或柱塞泵。

优选地，所述的定量混合曝气装置，装有液位检测装置，带有进样及进气孔、进营养盐和菌种孔、抽气孔及抽气泵体。可实现样品与营养盐及菌种混合以及曝气充氧的功能。

优选地，所述的进样及进气孔位于所述定量混合曝气装置下端，是用阀切换通道转换用途的多用孔，进样时打开进样孔控制阀通道，通过泵体抽取样品进入；曝气时打开进样及进气孔控制阀通道，使气体从下方往上方流动，通过控制泵体的抽取速度和时间来控制曝气量。

优选地，所述的分配装置为多个阀排列与多个通道连接，并且单独控制各个通道的装置，所诉装置左右两侧为多个并列阀排列的通道，分配样品时，可控制阀体开闭顺序使样品进入左右边任意阀通道，所诉装置下端带有一个由阀控制的进气孔，上端与定量混合曝气装置进样及进气孔连接。

优选地，所述的培养装置是带有压力传感器、进样管、止回装置的密封培养瓶，上述压力传感器、进样管、止回装置装在瓶盖上或者瓶体上；瓶盖密封时，压力传感器实时读取瓶内气压，止回装置使进样时不出现正压，维持瓶内气压平稳；瓶盖内塞带有放置吸收CO2的碱粒的装置，并且当瓶盖拧紧时起到密封作用。

优选地，所述的数据采集装置实时采集各个培养瓶的压力传感器数据，获得各个时间的压力值并通过软件换算成BOD值在显示屏上显示的装置。

(三)有益效果

现有技术中BOD前处理步骤繁多，本实用新型将前处理步骤完全做到全自动实现，大量减少实验人员的工作强度；样品瓶数量足够7天内每天测试的数量，更换样品瓶时可以一周一换，减少了维护量；菌种存储于4℃环境中保存，连续使用，增加了平行性同时减少了工作量；在线系统的检测时间不受其他因素限制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型BOD在线自动监测系统整体结构示意图；

图2是本实用新型BOD在线自动监测系统整体流程示意图；

图3是使用本实用新型BOD在线自动监测系统进行BOD分析的过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

本实用新型为BOD自动在线监测系统，通过控制多个阀体以及泵体联动工作，做到BOD样品全自动进样，加试剂混合，曝气，定量分配等一系列动作，最后打入培养瓶中培养检测，并且通过压力传感器时时读取压力数值换算BOD值，达到BOD在线的目的，此系统的数据准确，维护量小，操作简单。

下面用实施例进一步说明本实用新型。本实用新型中所用原料、部件除另有特别说明外均为市购的常规原料、部件。

实施例1

参见图1-2，本实用新型BOD在线自动监测系统构成如下：营养盐及菌种定量装置，定量混合曝气装置，分配装置，培养装置，数据采集装置；上述装置依次相连接。营养盐及菌种定量装置：包括带有下置搅拌的营养盐及菌种的两个存储瓶体，在4℃低温下保存，营养盐及菌种连接管路中间带有三通阀，可通过切换三通阀将管路通道切换为营养盐或者菌种任意一种，

营养盐或菌种都通过泵体抽取，通过液体计量装置计量体积，再通过泵体推入到指定位置。上述的液体计量装置包括液位管和液位检测装置。定量曝气装置：是用于水样体积的定量，以及实现水样与营养盐以及菌种混合并曝气功能的装置，水样由泵体抽入到液位管中，通过液位计量装置定量，再往水样中打入营养盐以及菌种，通过泵体抽气，气体从下方往上方向曝气，使水样、营养盐、菌种均匀混合。分配装置：水样和营养盐以及菌种混合曝气后，由泵体反推空气至液位管中形成正压力，可将水样推入到分配装置中，分配装置由多个电磁阀以及多个通道组成，各个通道都由电磁阀单独控制开闭，各个通道与培养瓶相连，通过电磁阀切换使水样可以到达任意指定的培养瓶中。培养装置：样品进入培养瓶时，培养瓶上的止回装置可以将瓶内的空气排出，保持瓶内气压与外界气压平衡，止回装置具有只出不进的特性，在样品培养过程中，瓶内会产生负压，止回装置可以使气体不能进入瓶内，保持了瓶体的密封性，同时培养瓶内带有放置吸收CO₂的碱粒的装置，培养瓶在20℃环境中避光培养。数据采集装置：培养瓶上的压力传感器实时检测上传瓶内压力值，通过计算软件换算BOD值显示在显示屏上。

实施例2

参见图3，使用本发明BOD在线自动监测系统进行BOD分析的过程如下：测试流程开始，进样过程：将阀14和阀4切换为开通状态，同时泵1开始工作，样品经过泵体1抽取进入液位管2中，最终通过 液位管2旁边的液位检测装置来确定液位，达到定量的目的，然后关闭泵1及阀14和阀4，将样品暂时存于液位管2中；加盐和加菌过程：切换阀1的通道可以达到抽取营养盐或者菌种的目的，切换阀2的通道可以将营养盐或者菌种打入到液位管2中，或者从液位管1中打入液位管2中，通过泵2抽取营养盐或菌种至液位管1中，通过液位检测装置定量后，推入菌种或者营养盐到液位管2中；混合曝气过程：当水样以及营养盐和菌种都已经打入到液位管2中后，打开阀3同时打开泵1，通过泵1抽取空气，将水样以及营养盐和菌种曝气并且混合一段时间，然后关闭泵1和阀3使曝气过程结束；定量分配过程：泵1的工作状态与曝气时相反，往液位管2中吹气，切换阀5-8以及阀9-12中阀为开通状态，同时切换阀15-18和阀20-23的开通状况来配合，可以使混合样品可以达到任意样品瓶或者空白瓶，在实际测量中按照软件规定顺序推入样品至样品瓶中，可以通过重复前几步流程可以多次将样品多次加入到样品瓶中，以达到指定实验所需体积，加样完成后切换进样时打开的阀为关闭状态，即可开始恒温培养过程；恒温培养过程：培养瓶内塞中已经放好了可以吸收CO2的氢氧化钾颗粒，仪器整体内部带有空调，可以控制内部环境温度为20℃，样品在样品瓶中于恒温20℃培养5天，培养时底部的搅拌速度需要定速且不间断，样品被菌种消耗产生CO2，被氢氧化钾颗粒吸收，使瓶内压力减少；检测过程，通过培养瓶瓶盖上的压力传感器实时检测瓶内压力，并上传至电脑，计算软件可以自动换算出BOD值并在屏幕上实时显示数字以及图形，数据保存于电脑并且可供查询。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。