專利名稱:海水生化需氧量測量儀用恒氧裝置的制作方法
技術(shù)領域:
本實用新型涉及一種海洋化學測量裝置,特別是涉及海水生化需氧量(BOD)現(xiàn)場快速測量儀中保持海水水樣溶解氧含量恒定的裝置。
背景技術(shù):
海水中的有機污染物種類繁多,很難一一確定各種有機物的準確數(shù)值,通常用生化需氧量(即BOD)來表示。生化需氧量作為水中有機物污染的綜合指標,是水質(zhì)常規(guī)監(jiān)測中最重要的項目之一。傳統(tǒng)的BOD測量方法是現(xiàn)場取水樣然后帶回實驗室進行分析,將水樣在20℃±1℃條件下培養(yǎng)5天,分別測定樣品培養(yǎng)前后的溶解氧值,二者之差即是微生物降解有機物所消耗的溶解氧,通常稱為五日生化需氧量。這種BOD測量方法操作復雜、耗時費力、時效性差,無法實現(xiàn)現(xiàn)場自動監(jiān)測。
為實現(xiàn)海水生化需氧量的現(xiàn)場測量,一種試用中的海水生化需氧量測量儀采用了由攪動生物床構(gòu)成的生物反應器,海水水樣通過生物反應器代替實驗室培養(yǎng),由安裝在生物反應器進水口和出水口的兩個氧電極測量的水樣溶解氧差值求出BOD值。
但是,海水溶解氧值受海水溫度等環(huán)境條件影響較大,因此上述海水生化需氧量測量儀的應用會受到限制。譬如,現(xiàn)場海水水樣的溫度偏低,從進水口進入生物反應器的水樣會產(chǎn)生大量氣泡,致使海水生化需氧量的測量出現(xiàn)較大誤差。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型推出一種恒氧裝置,其目的是通過套在通水管內(nèi)的曝氣管向通水管中海水樣品充氣,使進入海水生化需氧量測量儀生物反應器之前的海水樣品在恒溫下充分曝氣,使其溶解氧含量恒定,以消除海水溶解氧值受環(huán)境條件影響而產(chǎn)生的測量誤差,實現(xiàn)海水樣品BOD的現(xiàn)場快速測量。
本實用新型所涉及的恒氧裝置是海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀的重要配套部件。它由通水管和曝氣管構(gòu)成,曝氣管套在通水管內(nèi)。
通水管為頂部開口的圓筒狀玻璃容器,容器上部有進水口和出氣口,容器底部有出水口。通水管容器的外表面鍍有金屬加熱膜,在通水管下部出水口附近的位置上設置由熱敏電阻構(gòu)成的溫度傳感器。金屬加熱膜和溫度傳感器分別與恒氧裝置外的恒溫控制器連接,以實現(xiàn)海水樣品的恒溫控制。
曝氣管為玻璃圓管,通過通水管頂部開口插入通水管內(nèi),上部有圓椎體狀的磨口塞,磨口塞的上部露在通水管頂部開口的上方。曝氣管頂部有充氣口,底部連接充氣石。充氣石呈蜂窩狀結(jié)構(gòu),表面分布著可產(chǎn)生微小氣泡的大量微孔,微孔與曝氣管內(nèi)部連通。
本實用新型所涉及的恒氧裝置是海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀的重要配套部件,使海水生化需氧量(BOD)現(xiàn)場快速測量所應用的海水水樣保持其溶解氧的含量恒定。
恒氧裝置工作時,海水水樣由蠕動泵以恒定流速從通水管的進水口注入,經(jīng)恒溫曝氣后從通水管的出水口流出,通水管內(nèi)水位由液位控制裝置保持在固定高度,通水管容器的加熱膜在恒溫控制器的控制下使通水管內(nèi)水樣恒溫。同時,曝氣管向通水管的水中通氣,空氣從曝氣管頂部的充氣口進入,從曝氣管底部充氣石的微孔中以微小氣泡的形式進入水中,再從通水管上部的出氣口排出。通水管中水樣在恒溫、恒流量的條件下進行充分曝氣。曝氣可以使空氣與水密切接觸,以便給低氧水樣充氧,同時也起到了攪拌混合作用。恒定溫度(加溫)可以使高溶解氧水樣中的氧氣析出。這樣,在曝氣和恒溫的共同作用下,水樣的溶解氧含量達到平衡穩(wěn)定。經(jīng)過恒氧裝置的海水水樣,再進入測量海水生化需氧量的生物反應器,不需要5天的樣品培養(yǎng)時間,而只需測定其相隔30分鐘的溶解氧值的變化,即可獲得微生物降解有機物所消耗的溶解氧。
本實用新型所涉及的海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀用恒氧裝置保障了海水生化需氧量的現(xiàn)場快速測量,并提高測量準確度,可廣泛用于海洋環(huán)境調(diào)查和海洋污染監(jiān)測中。
圖1為海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀用恒氧裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖中符號說明1、通水管, 2、曝氣管,
3、進水口,4、溫度傳感器,5、充氣口,6、磨口塞,7、出氣口,8、加熱膜,9、充氣石,10、出水口。
具體實施方式
參照附圖對本實用新型的具體實施方式
進行說明。
如圖1所示,恒氧裝置由通水管1和曝氣管2構(gòu)成,曝氣管2套在通水管1內(nèi)。曝氣管2上部的磨口塞10封閉通水管1頂部的上開口,曝氣管2下部插入通水管1內(nèi)。通水管1上部有進水口3和出氣口7,底部有出水口10。通水管1的外表面鍍有金屬加熱膜8,通水管1的外部緊貼加熱膜8處設置溫度傳感器4。曝氣管2頂部有充氣口5,底部連接充氣石9,充氣石9表面的微孔與曝氣管2內(nèi)部連通。
權(quán)利要求1.一種海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀恒氧裝置,其特征在于由通水管(1)和曝氣管(2)構(gòu)成,曝氣管(2)套在通水管(1)內(nèi),曝氣管(2)上部的磨口塞(10)封閉通水管(1)頂部的上開口,曝氣管(2)下部插入通水管(1)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀恒氧裝置,其特征在于,通水管(1)上部有進水口(3)和出氣口(7),底部有出水口(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀恒氧裝置,其特征在于,通水管(1)的外表面鍍有金屬加熱膜(8),在通水管(1)下部出水口附近的位置上設置由熱敏電阻構(gòu)成的溫度傳感器(4),金屬加熱膜(8)和溫度傳感器(4)分別與恒氧裝置外的恒溫控制器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀恒氧裝置,其特征在于,曝氣管(2)頂部有充氣口(5),底部連接充氣石(9),充氣石(5)呈蜂窩狀結(jié)構(gòu),充氣石(5)表面分布著可產(chǎn)生微小氣泡的大量微孔,微孔與曝氣管(2)內(nèi)部連通。
專利摘要本實用新型公開了一種海水生化需氧量現(xiàn)場快速測量儀用恒氧裝置,由通水管和套在通水管內(nèi)的曝氣管構(gòu)成。通水管下部出水口附近的位置上設置由熱敏電阻構(gòu)成的溫度傳感器。金屬加熱膜和溫度傳感器分別與恒氧裝置外的恒溫控制器連接。曝氣管為上部有圓椎體狀磨口塞的玻璃圓管,通過通水管頂部開口插入通水管內(nèi),曝氣管底部的充氣石表面分布的無數(shù)個微孔與曝氣管內(nèi)部連通。曝氣管向通水管的水樣中通氣,在恒溫、恒流量的條件下進行充分曝氣,使水樣溶解氧含量達到平衡穩(wěn)定,以利于海水生化需氧量的現(xiàn)場快速測量。本實用新型所涉及的恒氧裝置可廣泛用于海洋環(huán)境調(diào)查和海洋污染監(jiān)測中。
文檔編號G01N27/416GK2747576SQ200420085669
公開日2005年12月21日 申請日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者王增寶 申請人:國家海洋技術(shù)中心