專利名稱：：連續(xù)快速測量生化需氧量的方法和裝置的制作方法總的來說，本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)快速地測量生化需氧量(以下稱“BOD”)的方法及其裝置。更具體地講，本發(fā)明涉及一種可用于在20分鐘內(nèi)使用上述裝置自動測量出BOD的方法。BOD指的是氧化可以被好氧微生物的代謝作用分解的有機物質所需要的氧量。由于BOD可以反映在溶液中存在的有機物質的量，所以它是最重要的一種水污染指標，并具有以下一些含義。在污水或廢水以家庭或工廠被排入江河時，其中所含的有機物主要是被生活在江河中的好氧微生物分解。由于這種原因，江河中的溶解氧被消耗，從而產(chǎn)生了使需氧較多的生物(例如魚)難以生存下去的惡劣環(huán)境。這樣，污水或廢水的BOD指示出它所含的有機物的濃度，并大體上指示出對環(huán)境的影響。世界上大多數(shù)國家為了保護自己的環(huán)境，都有它們自己的BOD允許極限值。為了減少廢水的這種有害影響，這種廢水中的有機物應該在排入環(huán)境之前去除掉。一種方法是用生物學方法處理廢水。實際上，大多數(shù)的家庭污水和工廠廢水是用生物處理法處理的。根據(jù)這種處理方法，廢水中的有機物在排入環(huán)境之前，利用高濃度的好氧微生物(活性污泥)分解掉。這是基于在將污水或廢水排放環(huán)境之前，在一個安全地點集中并迅速地利用一種自然現(xiàn)象。在運行廢水的生物處理法過程中，進水的BOD和曝氣池的BOD對于正常地控制該過程和防止在該過程中可能出現(xiàn)的各種問題來說是非常重要的參數(shù)。此外，如上所述，由于要對出水的BOD進行合法的控制，所以要連續(xù)地測量控制BOD值。因此，為了滿足合法控制的要求，或為了平穩(wěn)地運行生物處理過程，應該測量廢水的BOD值。按照常規(guī)，測量結果要在測量后五天內(nèi)整理出來。這種滯后作用對于應用控制廢水處理過程的BOD結果是個巨大的障礙，并且使該BOD測量結果對于合法控制工廠廢水來說是不可靠的。各國都有BOD測量標準。例如在美國指的是美國公共生組織標準方法(AmericanPublicHealehAssociationStandardMethod)No.219，在日本指的是日本工業(yè)標準(JapaneseIndustrialStandsd)JISK0102-1974，而在南韓是KSM0111#19。這三個標準實際上幾乎完全相同。這三個標準全都規(guī)定在BOD測量后5天內(nèi)完成實驗結果整理。此外，由于這些標準的測量方法非常困難和復雜，所以BOD結果的整理在某種程度上取決于實驗工作者的技術熟練程度。此外，即便是由技術熟練的工作人員來測量BOD，其結果的再現(xiàn)性也不好。隨著對環(huán)境關注的日益增長，迫切需要一種快速、準確而又具有良好再現(xiàn)性的新的BOD測量方法。迄今為止，業(yè)已投入很大的努力來解決常規(guī)的BOD測量技術中所存在的問題。例如，授予ShuichiSuzuki的美國專利4,350,763(以下稱“專利763”)就提出一種用于在30分鐘內(nèi)可以測出BOD的快速測定方法。763專利的這種快速BOD測定方法比常規(guī)的測定方法(以下稱為“BOD5”)具有更快和更簡單的優(yōu)點。根據(jù)763專利，微生物被固定在溶解氧(以下稱為“DO”)傳感器膜片上。在不含有機物的溶液中，借助于微生物的作用可以測出恒定的DO值。當含有有機物的溶液以恒定的流速與被固定的微生物接觸時，它們使用溶解氧分解這些有機物，結果DO值隨所含有機物的濃度而降低。換句話說，763專利利用于樣品中的有機物濃度與ΔDO(不含有機物的緩沖溶液和樣品之間DO之差)成正比這樣一種因素的優(yōu)點。763專利的固定微生物傳感器的優(yōu)點是簡單的，然而也存在以下缺點第一點是由于固定在DO傳感器膜上的微生物的活性隨時間變化，所以應該頻繁地與標準溶液(BOD值確定的)相對照，以便控制出ΔDO，從而校正BOD。第二點是除非樣品中的有機物被微生物分解，否則測定本身不可能進行。這種現(xiàn)象間或出現(xiàn)在測定由工廠排出的廢水的情況下。第三點是當樣品中的有機物的含量超過某一限度時，微生物的耗氧速度不再增加。因此在這種情況下，為了控制DO，應該將濃的樣品稀釋劑這樣一個濃度，即在這種濃度下，有機物的濃度和耗氧速率成正比關系。在授予FriendrichW.Siepmann的美國專利4,898,829(以下稱“829專利”)中公開了另一種已有技術，該技術彌補了763專利的缺陷。詳細地講，將大量的、其上固定了微生物的載體置于連續(xù)通入控制用水的反應器中，結果檢測用水中的可以分解有機物的微生物自動地附著在這些載體上，并在其上繁殖，從而解決了有機物不分解的問題，即763專利的缺陷。829專利在原理上與763專利相似，而在工作機構上有明顯不同。當樣品被曝氣在某一溫度下具有飽和DO濃度，并在而后注入反應器時，象在763專利那樣，微生物的耗氧速率隨樣品中的有機物的濃度而變化，結果，通過反應器樣品具有不同的DO。為了避免763的稀釋問題，829專利推薦了一種用于使通過反應器的樣品ΔDO(曝氣池的入口和出口之間的DO之差)保持恒定的，并配備了一種稀釋水管線的裝置。當樣品的BOD值過高時，DO明顯地降低，這可以通過在樣品中加入大量的稀釋水來加以補償。另一方面，如果BOD值低，那么它的降低DO的作用也低，這就要求稀釋水的加入量也要少。829專利的裝置還包括一個用于控制稀釋水和樣品流速，從而計算出樣品的BOD值的微處理器。829專利是一項可以解決763專利所存在的如下問題，并且可以自動測量BOD的相當先進的技術，所述問題包括1)有機物不分解，2)要對樣品進行稀釋，以及3)需要保持被固定的微生物的活性，但是該專利仍然具有以下的局限性第一，當樣品中的有機物濃度低時，缺乏足夠的營養(yǎng)物質供附著在載體上的微生物繁殖之用，結果，被固定的微生物不能保持在可以測量BOD的程度。第二，如763專利那樣，微生物的活性具有極大的影響力，它應該保持恒定。在該裝置安裝完畢之后，應該給定直到載體上的微生物到達可使用狀態(tài)為止的一個等待時間周期，因此，準備好測量樣品的BOD要花費相當長的一段時間。第三，測量方法應該是需要連續(xù)注入試驗用水的連續(xù)型方法。由于樣品和稀釋水的流速被控制保持恒定的ΔDO，所以不能采用實驗室規(guī)模的測量裝置，而要采用在現(xiàn)場工作的連續(xù)測量裝置。如上所述，已有的一些專利業(yè)已嘗試過快速、準確地測量BOD，但它們?nèi)匀淮嬖谠S多在原理上待解決的問題。根據(jù)本發(fā)明人的韓國專利申請93-6458中所公開的原理，開發(fā)出用于自動、快速和連續(xù)測量BOD的BOD測量方法及其裝置。因此，本發(fā)明的任務就是克服已有技術中所存在的上述問題，并提供一種新穎的、快速和連續(xù)的BOD測量方法及其裝置。本發(fā)明的其他任務和觀點從以下參照附圖對若干實施例的說明將變得清楚明白。圖1本發(fā)明一個裝置的示意圖。圖2是顯示本發(fā)明程序的流程圖。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，DO和氧攝入率(以下稱“OUR”)變化的曲線圖。圖4是顯示本發(fā)明快速BOD(以下稱“BODq”)與BOD5比較的曲線圖。圖5是顯示本發(fā)明的BODq與BOD5關系的曲線圖。圖6是顯示本發(fā)明的總有機碳(以下稱“TOC”)同BOD5關系的曲線圖。圖7是顯示本發(fā)明的化學需氧量(以下稱“COD”)同BOD5關系的曲線圖。常規(guī)方法測量BOD需要花費5天時間的原因在于，在測量初始階段起作用的需氧微生物的數(shù)量太少，以至于不能分解含在樣品中的所有有機物。為了避免這種耗費時間的實驗，763專利和829專利利用了微生物的耗氧速率和樣品中的有機物濃度成正比關系這一有利條件來估測BOD。另一方面，本發(fā)明原理不是基于耗氧速率隨樣品濃度而增加，而是基于所消耗的氧氣量的增加，例如BOD5的氧氣消耗量。僅僅是不在樣品中接種微生物，而代之以將樣品加到微生物溶液中，以便于減少測量花費的時間。此時，這種測量只有在待使用的微生物處于內(nèi)原呼吸狀態(tài)時才是可能的。這是因為耗氧量只有在微生物溶液中可獲得的有機物被完全耗盡的條件下，才隨所加入樣品中的有機物的濃度而改變。本發(fā)明在原理上類似于但又不同于本發(fā)明人以上所引用的專利申請，并在以下幾點得以改進。首先，本發(fā)明的連續(xù)工作裝置可以自動地進行包括采樣、BOD快速分析和測量后排放的整個程序，以及連續(xù)地重復該程序。其實，本發(fā)明可以連續(xù)地利用附加新營養(yǎng)物和從現(xiàn)場取的樣品培養(yǎng)測量用微生物，結果，可以將其用于沒有生化處理設施的工廠和河流。第三，借助于良好的生物廢水處理，在使通過活性污泥排放水的BOD5不大于10ppm的情況下，偶爾不能對排放水利用處理現(xiàn)場的活性污泥來進行快速BOD測定(據(jù)信業(yè)已用活性污泥)處理過的廢水中的有機物不能再用活性污泥分解。)本發(fā)明利用了使用樣品(廢水)在反應器中連續(xù)培養(yǎng)微生物的原理，因此，由于微生物的生長分解了廢水中的有機物，所以就可以對廢水中的BOD進行快速測量。現(xiàn)在參看圖1和2，其中示出了一種根據(jù)本發(fā)明的原理制造的BOD測量儀。如所看到的那樣，該裝置包括一個處在磁性攪拌器5上的反應器1，該反應器配置有一個溫度/DO傳感器16，和處在其上部的加熱器13，在其底部設置有兩個孔，該反應器中含有可分解有機物的微生物，所述兩個孔中有一個用作利用空氣泵的作用，使空氣從中通過注入反應器1的入口，另一個用作使水樣從中通過注入反應器1的入口；一個樣品槽2，該樣品槽在上部具有一根稀釋的樣品水從其中通過流入樣品槽2的短管，在它的側面，有一個用于保持樣品水水位的溢流孔，以及在它的底部的一個用于從空氣泵6引入空氣的空氣管道；一個培養(yǎng)液儲存容器，該容器儲存著培養(yǎng)反應器中所含微生物所必須的營養(yǎng)物質；一個用于將樣品水和培養(yǎng)液混合的混合瓶4，該混合瓶在其側面有一根導管，用于在培養(yǎng)階段內(nèi)借助培養(yǎng)液泵7的作用，從培養(yǎng)液儲存容器中引出培養(yǎng)液；在其側面有一根導管，用于在測量階段內(nèi)，借助樣品泵9的作用，從樣品槽2引導樣品，在其上部有一根導管，用于在培養(yǎng)階段內(nèi)，借助于供料泵8從樣品槽2引走樣品；以及在其底部有一根排放管，用于將混合瓶4中的流體排入反應器1中；一個上反應瓶1-1，該反應瓶具有一個用于在其底部與反應器1相連的瓶頸，一個在其上部有帶蓋的孔，以及在其側面用于從底部排出所引樣品的孔，所述蓋配有一個水位傳感器14，一個氣孔和一個借助于注塞泵使?jié)饪s樣品穿過其中流入的入口；以及一個控制自動測量所必須的所有操作的微處理器12。反應器1的容積為1升，其中有大量適合微生物棲息的多孔載體。可以單獨將營養(yǎng)物質加入反應器1。該反應器有一個直徑為30mm的頸部，通過這個頸部，容積為350ml的上部反應瓶1-1與反應器1相連。在上部反應瓶1-1的下頸部之中設置了一種螺旋導流板，以便使液體容易在反應器1和上部反應瓶1-1之間移動。一根其中有許多直徑為3.5mm孔的直徑為12mm的玻璃管，沿水平方向穿過排放口被插入上部反應瓶1-1中，以便防止載體流失和堵塞排水口。至于樣品槽2，它的容積為500ml，并具有一個控制樣品溫度的溫度傳感器和一個加熱器。在樣品槽2中放有一塊噴出由槽2引入的空氣的多孔石。如上所述，按照3升/小時的流速，將低濃度的樣品水(來自工作現(xiàn)場的排放水)，通過所述短管注入樣品槽。由于溢流孔可用于將樣品的滯留時間保持在10分鐘之內(nèi)，所以樣品槽2中的樣品始終保持新鮮?；旌掀康娜莘e大約為100ml。為了進行自動測量，由微處理機12控制操作的例子包括磁力攪拌器的電源開關及其攪拌速率；上部反應瓶1-1的排放閥的打開和關閉；反應器1和樣品槽的溫度；處于水位傳感器14控制下的樣品泵的速度；各種泵(培養(yǎng)液泵、進料泵、樣品泵、注射泵)的電源開和關和它們的速度、打印機11；以及空氣泵的電源開和關及其閥的打開和關閉。整個測量程序的順序如下1、連續(xù)培養(yǎng)階段在反應器中的樣品和培養(yǎng)液混合物中，連續(xù)地培養(yǎng)微生物。2、內(nèi)源呼吸階段連續(xù)地給反應器曝氣，以便耗盡在其中所能得到的有機物，同時不再向其中注入樣品和培養(yǎng)液。3、內(nèi)呼吸速率測量階段在微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)時測量氧氣消耗速率(內(nèi)呼吸速率)，測量結果是由在反應器中所能得到的有機物被耗盡和曝氣停止得出的。4、樣品輸送階段將所需量的樣品從樣品糟輸送到反應器中。5、BOD測量階段在微生物將有機物完全分解而又無樣品注入的條件下，測量由樣品注入而增加的氧氣消耗量。因此，本發(fā)明提供了一種連續(xù)快速地BOD測量方法，該方法包括如下步驟I)通過按照由微處理器控制的流速，將含有微生物生長所必須營養(yǎng)物質的培養(yǎng)液和樣品水的混合物由混合瓶4注入到反應器中，在反應器中連續(xù)地培養(yǎng)微生物；ii)通過向反應器中曝氣，同時不再向反應器中注入培養(yǎng)液和樣品，耗盡在反應器1中所能得到的全部有機物；iii)測量由于所能得到的有機物被耗盡，處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)下微生物的內(nèi)呼吸速率；iv)將樣品由樣品槽2注入反應器1中；以及v)測量在微生物將所注入樣品中所含有機物完全分解時，由微生物所消耗的氧氣量。下表簡要地示出根據(jù)本發(fā)明裝置中的工作次序出現(xiàn)的操作。次序操作PfPmPsAVdStVol1連續(xù)培養(yǎng)○○×○○×10002內(nèi)源呼吸×××○○○10003內(nèi)呼吸速率××××○○1000測量4樣口輸送××○××○+Vs5BODq測量×××××○+Vs1連續(xù)培養(yǎng)○○×○○×1000*Pf輸送泵；Pm培養(yǎng)液泵；Ps樣品泵A反應器槽曝氣；Vd反應器槽排水閥；St攪拌；Vs樣品容積。以下，將結合圖2對以上程序加以說明。如圖2所示，來自處理現(xiàn)場的樣品流入樣品槽2，并通過它的溢流孔溢出，使得樣品槽總是盛著新鮮樣品。在樣品在樣品槽2中的滯留時間內(nèi)，要對樣品進行充分地加熱，使之達到與反應器同樣的溫度，并對樣品曝氣，以便保持飽和氧氣濃度。而后，將溫度和氧氣濃度處于控制下的樣品用輸送泵8以恒定流速注入混合瓶4中，在混合瓶中，樣品同從培養(yǎng)液貯存容器引入的培養(yǎng)液相混合。此后，混合物流入反應器1，并經(jīng)由排水孔連續(xù)從反應器中流出。當微生物開始進入源吸階段時，輸送泵和培養(yǎng)液泵停止運轉，與此同時，連續(xù)對反應器1進行曝氣，結果，微生物分解了反應器中所能得到的全部有機物。在一段平緩增長之后，檢測到DO值幾乎沒有增加，這意味著在反應器中有機物已被完全耗盡，這樣微生物就處在內(nèi)源呼吸階段中。此時，測量微生物的耗氧速度，同時不再曝氣，但仍繼續(xù)攪拌。如果耗氧速度恒定，就關閉上部反應瓶的排放閥，而后樣品泵9開始工作，將樣品從樣品槽2注入反應器1。在BODq測量階段，樣品泵9停止運轉，檢測這一時刻，即在這一時刻，通過注入樣品而增長的耗氧速率又變得與注入樣品之前的耗氧速率相同。在完成BODq測量之后，緊接著返回培養(yǎng)階段，在該階段，打開排放閥，開始曝氣，停止攪拌，并開動輸送泵8和培養(yǎng)液泵7，以便為反應器1的微生物提供新鮮的營養(yǎng)物質。從以上描述可以清楚地看出，本發(fā)明解決了以上所述的兩個常規(guī)技術問題，換句話說，解決了微生物活性變化對測量結果的影響。由于本發(fā)明測量的是加入樣品增加的耗氧量，而不是加入樣品后增加的耗氧速度，所以微生物活性變化(盡管可能出現(xiàn))幾乎對BOD沒有什么影響。即使樣品濃度低，由于單獨供給營養(yǎng)物質，所以也不會影響微生物的生長和保存，因此本發(fā)明適合于樣品濃度低的情況。另一個優(yōu)點是，可以不使用附加稀釋劑和緩沖劑測量的樣品的濃度范圍非常寬，可以從1至5,000mg/L，并且該裝置的維修也很容易。這樣寬范圍的可測濃度是基于本發(fā)明的這樣一種原理，即按照這種原理，只改變加入反應器的樣品量就可以測量BOD。以下是本發(fā)明裝置能夠輸送受控量樣品機理。在輸送這種樣品之前(即在連續(xù)培養(yǎng)階段和內(nèi)源呼吸階段)，反應器保持恒定水位，上部反應瓶也如此。由于樣品泵9以恒定速度運行，所以將上部反應瓶1-1充滿所要花費的時間可以借助于設置在上部反應瓶1-1上的水位傳感器加以測量，因此，樣品泵9所產(chǎn)生的流速是可以計算出的。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，樣品泵9只運行輸送所要求數(shù)量樣品所要花費的時間。此外，本發(fā)明的裝置還可以測定樣品量的變化。例如，當操作者輸入2mgBOD/l作為反應器中樣品濃度的目標值，和1-3mgBOD/l作為允許范圍，如果在反應器的容積和樣品量分別為11和100ml時樣品的BODq是50ppm，那么反應器中的樣品濃度按下式計算500ppm×1001000+100=4.55mg·BOD/L]]>由于這個值超過了允許輸入范圍，裝置根據(jù)以下公式自動調(diào)節(jié)樣品量這樣，樣品量便自動地轉變?yōu)?1.7ml。借助于以下這些例子可以獲得對本發(fā)明更好地理解，但是這些例子是僅用于說明，而不構成時本發(fā)明的限定。實施例I圖1的裝置被設置在某個研究中心的廢水處理裝置的排放口。在安裝前24小時，將大約400ml具有均勻5×5×5mm3尺寸的載體倒入其中已含有以下這些成分的2升的燒瓶中，這些成分是5g酵母提取物、5g葡萄糖、5g蔗糖、100ml活性污泥和1升水。在曝氣條件下振蕩一夜，培養(yǎng)微生物，并將它們固定在載體上。在該裝置設定后，將載體放入而后要注入工廠排放廢水的反應器中。該裝置在以下條件下運行—排放水進水流速0.5l/h—培養(yǎng)液濃度5g葡萄糖/l—培養(yǎng)液流速3.6ml/h—培養(yǎng)溫度30.0℃—樣品槽溫度30.0℃—攪拌速度600rpm—曝氣速率0.7l/min(反應/樣品槽)—反應器容積1l—上部反應瓶350ml—輸送樣品量50-350ml(排放水，自動控制，輸送泵)0.5-10ml(進水，自動控制，注射泵)—測量周期1小時—測量模式i、交替型(奇數(shù)小時對低濃度/偶小時對高濃度)ii、僅一個樣品(或者選擇高濃度樣品，或者選擇低濃度樣品；低濃度；排放水，利用輸送泵輸送；高濃度進水，利用注射泵輸送)為了了解每一個輸送裝置的誤差率，要將一個試驗重復十次。并且要做線性試驗，以便了解被裝置自動控制的樣品量。如以下表1所示，給出樣品量的可靠性和精度。表1輸送樣品過程中的誤差率排放水(ml)進水(ml)設定值280150501051No.輸送泵注射泵1278145489.64.70.9522811475110.24.70.9632831524910.55.11.0142801504910.34.81.025277146529.95.30.9962761455110.44.90.937274153509.85.11.058279152479.54.91.069285148529.94.60.95102781464910.44.80.96平均值279.1148.449.810.14.890.99偏差3.283.101.690.360.220.05誤差率1.182.093.393.554.464.57精度99.798.999.6100.597.898.8*誤差率(偏差/平均值)×100％精度(平均值/設定值)×100％如表1中舉例說明的那樣，在輸送樣品時的誤差率和樣品量的精度在整個試驗范圍內(nèi)分別處在5％之內(nèi)和97.8-100.5范圍內(nèi)，結果，該裝置按樣品量進行自動控制是非?？煽康?。假定其密度為1.0g/ml根據(jù)平穩(wěn)時讀出的重量計算每個樣品的體積。從該裝置運行開始，在10小時后得到恒定的值，表明該裝置工作正常。在運行初期，因為由于在初始溶液中包含濃營養(yǎng)物質的作用，微生物尚未達到內(nèi)呼吸階段，待測的BOD值太小，但測量值逐漸上升，并最終在操作開始10個小時后穩(wěn)定下來。為了了解在每點鐘開始的一個測量周期中，DO濃度和耗氧速率隨時間的變化情況，在以下表2和圖3中給出了某一個小時的測量結果。表2各測量階段DO和OUR的變化</tables>BOD13.6ppm樣品體積340mL反應時間19.5分以下是通過增加樣品(BOD)計算增加的耗氧量。在BODq測量階段(第5階段)，總耗氧量為輸送樣品之前(19分鐘)的DO，和在通過輸送樣品增大的耗氧速率恢復到微生物固有內(nèi)呼吸速率的那一時刻(38.5分鐘)的DO之差。即6.29-0.94＝5.35ppm。微生物在反應期間(19至38.5分鐘)由于它們的內(nèi)呼吸所消耗的固有氧量是內(nèi)呼吸速率與時間的乘積(5.83+5.86)2×19.5min60min/h=19.0ppm]]>在這里，值5.83ppm/h(此時用“內(nèi)呼吸速率1”表示)是在考慮到在16-19分鐘內(nèi)平均耗氧速率(7.82ppm/h)和由于注入樣品而產(chǎn)生的稀釋作用的情況下按下式計算出來的7.82×[1000/(1000+340)]＝5.83ppm/h同時，值5.86ppm(此時用“內(nèi)呼吸速率2”表示)是一個最接近內(nèi)呼吸速率1的值，并且是在38.0分鐘這一時刻選定的。而后，通過從總耗氧量中減去被微生物的固有內(nèi)呼吸消耗的氧量，計算耗氧量增量(該增量受注入樣品的影響)(總ΔDO)-(ΔDO由內(nèi)呼吸造成)＝O.D.(需氧量)即5.35-1.90＝3.45ppm。因此，通過將O.D.值乘以微生物溶液的稀釋倍數(shù)得到樣品的BODq3.45×(1000+340)/340＝13.6ppm。為了求出該裝置的誤差率，要連續(xù)地進行24小時測試，并將這個過程重復8次。得出的結果為下表3所示。表3測試誤差率單位ppm試驗編號次12345678120.6021.6017.3017.708.9414.255.166.14219.3022.9017.7019.109.6113.875.145.70319.9022.7015.2018.509.5813.996.095.84420.2022.4012.5019.308.3514.146.136.06519.1019.5014.6019.308.1613.905.345.68619.9019.4016.8017.508.8013.835.904.95721.4025.6018.8016.907.5412.345.215.04820.8020.6017.9017.807.7612.265.625.10919.7022.7016.3016.907.8412.374.785.001019.7023.1015.6016.807.6312.484.765.261119.4021.6015.016.407.7913.005.334.921220.3025.5017.2016.807.9012.945.995.051318.6021.7018.3015.907.1012.536.574.961419.8022.7016.2016.907.5913.785.464.981518.6021.3015.2018.407.7313.445.705.131621.4021.5017.4021.607.6212.266.214.721717.3022.6014.9019.807.6713.325.654.611817.7021.8017.9020.707.3813.336.814.531918.8022.8013.3011.606.9713.525.174.892018.8019.8017.6016.406.9713.144.374.3321194016.8018.6011.406.4312.615.424.262218.9019.1015.5017.307.5513.494.754.172320.7018.4017.7016.006.9813.124.124.69平均19.5821.5716.1117.877.8213.215.465.04偏差1.052.071.921.500.800.650.670.54誤差％5.49.611.98.410.24.912.31.07由于處理現(xiàn)場是一種沒有必要每天都進行處理的地方，所以要在水池中存放排放水的那些天中獲取用于誤差率的上述數(shù)據(jù)。用半年時間獲得的操作結果顯示出BODq的分布范圍是從5至22ppm，而通過將標準偏差除以平均值以得到的誤差率為大約10％，如表3所示。為了審查每個小時檢測的BODq用常規(guī)的BOD5，以及與化學需氧量(COD)和總有機碳(TOC)的關系，要在某一周期內(nèi)采集排放水，并對其進行BOD5、COD和TOC分析。所給出的結果如表4和圖4至7所示，這表明本發(fā)明的BODq與BOD5有密切的關系。表4在處理現(xiàn)場的操作周期數(shù)數(shù)據(jù)(ppm)比較BOD5BODqTOCCODcrB5/BqB5/CB5/T144.717.025.8100.02.630.451.73231.914.220.580.02.250.401.56346.220.023.183.02.310.562.00444.119.023.678.02.320.571.87529.012.519.861.02.320.481.46628.612.516.859.02.290.481.70734.214.523.564.02.360.531.46854.021.126.277.02.560.702.06954.022.945.7110.02.360.491.181040.821.532.172.01.900.571.271144.519.236.293.02.320.481.231264.030.635.0120.02.090.531.831338.920.323.270.01.920.561.681433.514.220.760.02.360.561.621539.616.427.775.02.410.531.431644.817.126.368.02.620.661.701743.916.226.063.02.710.701.691847.916.630.367.02.890.711.581944.618.031.089.02.480.501.442030.813.622.366.02.260.471.382143.816.226.981.02.700.541.632228.412.122.144.02.350.651.292345.318.425.578.02.460.581.782436.714.628.081.02.510.451.312548.521.129.091.02.300.531.672645.522.030.090.02.070.511.522761.523.736.599.02.590.621.682871.325.338.2101.02.820.711.872948.920.733.099.02.360.491.483052.223.238.0101.02.250.521.373146.518.526.982.02.510.571.73B5/BqB5/CB5/T平均值2.400.551.59偏差(ppm)0.230.080.22誤差率(ppm)9.714.914.1從以上數(shù)據(jù)可以看出，很明顯BODq的誤差率為9.7％，并可以高于其他測量值，COD和TOC(它們的誤差率分別為14.9％和14.1％)的精度預先加以估測。為了容易理解這種相關性，對于相同的樣品，將這些結果繪制成曲線。如圖5至7所示，與BOD5的相關系數(shù)對于BODq為0.79，對于TOC為0.59，而對于COD為0.61。因此，BODq與BOD5最相關。對于進水，要按交替方式進行一個月測量。所給出的結果如下表5所示。誤差率，即偏差值除以平均值，在6％以內(nèi)，這優(yōu)于排放水的誤差率。表5進水的誤差率天鐘點第一天第五天第十三天第二十五天第三十一天1252.365.378.972.181.53454.369.575.671.684.95654.567.878.969.589.47850.861.873.565.682.391054.666.969.979.281.2111250.272.574.170.993.6131456.067.876.868.887.5151659.265.680.674.495.0171851.362.784.572.985.6192052.968.074.670.584.9212250.161.371.564.288.223平均值53.366.376.370.986.7偏差2.83.44.24.14.6誤差率5.25.15.65.85.3本發(fā)明業(yè)已按照舉例的方式被說明，當然，所使用的這種術語只是為了說明，而不是為了限制。根據(jù)以上技術本發(fā)明還可以有許多種改進和變化形式。因此，當然在所附權利要求書的范圍內(nèi)，本發(fā)明還可以以不同于已具體描述的方式的其他方式加以實施。權利要求1.一種連續(xù)快速的BOD測量方法，該方法包括以下步驟通過將含有微生物生長所必需營養(yǎng)物質的培養(yǎng)液和樣品水的混合物，按照一種受控的流速由一個混合瓶注入一個反應器的方式，在該反應器中連續(xù)地培養(yǎng)微生物；在不及時進一步注入培養(yǎng)液和樣品的條件下，通過給反應器曝氣的方式，耗盡在反應器中所能得到的有機物；測量由于所能得到的有機物被耗盡，處在內(nèi)呼吸階段微生物的內(nèi)呼吸速度；將樣品從樣品槽注入反應器；以及測量在微生物將含在所注入的樣品中的有機物完全分解時，微生物所消耗的氧量。2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于在不使用任何稀釋劑或緩沖劑的條件下，該方法的測量范圍為1-5000mg·BOD/l。3.一種在工作現(xiàn)場快速測量BOD的裝置，該裝置包括一個設置在磁力攪拌器上的反應器，該反應器在其上部配備有一個溫度/DO傳感器和一個加熱器，在其底部有兩個孔，并裝有可分解有機物的微生物，二個孔中有一個用作借助于空氣泵的作用，使空氣從其中通過被注入所述反應器的入口，而另一個用作使樣品水從其中通過被輸入該反應器的入口；一個樣品槽，該樣品槽在它的上部具有一根使被稀釋樣品水從其中通過被輸入樣品槽的短管，在它的側面有一個用于保持樣品水位的溢流孔，以及在它的底部有一根用于從空氣泵引入空氣的空氣管；一個培養(yǎng)液貯槽，該貯槽中儲存有反應器中微生物生長所必需的營養(yǎng)物質；一個用于混合樣品水和培養(yǎng)液的混合瓶，該混合瓶在其側面有一根用于借助培養(yǎng)液泵，將培養(yǎng)液從培養(yǎng)液貯槽取出注入其中的導管，在其側面，有一根用于借助樣品泵的作用，在測量階段，將樣品從樣品槽中取出注入其中的導管，在其上部，有一根用于在培養(yǎng)階段，借助送料泵的作用，將樣品從樣品槽中引流樣品的導管，以及在其底部有一根用于將混合瓶的流體排入反應器的排放管；一個上部反應瓶，該反應瓶具有一個用于與處在其底部的反應器連接的頸部，具有一個處在其上部的帶蓋的孔，以及在其側面具有一個用于將從底部引入的樣品排出的孔，所述蓋帶有一個水位傳感器、一個排氣口和一個借助于注射泵的作用，使?jié)鈽悠窂钠渲型ㄟ^的入口；以及一個控制自動測量所必需全部操作的微處理機。4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述反應器裝有附著于其上生長的多孔載體。5.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于將一根在其中有許多直徑3.5mm孔隙的直徑為12mm的玻璃管穿過所述排水孔，插入所述上部反應瓶。6.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于提供另外一些營養(yǎng)物質供所述微生物生長之用。7.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于為了使液體容易在所述反應器和所述上部反應瓶之間移動，在所述上部反應瓶的頸部之內(nèi)設置了一種螺旋導流板。8.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述樣品泵和所述注射泵受自動控制，根據(jù)所述樣品的濃度，按照適合的量輸送所述樣品。全文摘要本發(fā)明公開了一種連續(xù)快速地測量BOD的方法及其裝置。該裝置包括一個在其中根據(jù)測量要求,適當?shù)刂苽錁悠返臉悠凡?一個微生物可以在其中保持活性的反應器,一個盛有微生物生長所必需營養(yǎng)物質的培養(yǎng)液貯槽,若干用于輸送液體的泵,以及一個微處理器,該微處理器控制包括用于在反應器中混合液體的磁力攪拌器在內(nèi)的所有裝置的操作,并對裝置本身進行診斷分析。本發(fā)明所公開的方法使用了上述裝置,該方法包括一個連續(xù)培養(yǎng)階段、一個內(nèi)呼吸階段、一個內(nèi)呼吸速率測量階段、一個樣品輸送階段和一個BODq測量階段。該裝置可以在一小時之內(nèi)測出BOD,并且誤差率極低。此外,由于微生物可以連續(xù)培養(yǎng),所以該裝置是半永久的,容易管理,成本低,并適合可在處理現(xiàn)場操作。文檔編號C12M1/36GK1185583SQ9712277公開日1998年6月24日申請日期1997年9月10日優(yōu)先權日1996年9月10日發(fā)明者尹京植,樸龍細,金亨燦,李熔澤,黃列淳,姜圣允,鄭起男,金鎮(zhèn)哲申請人:株式會社油公