專利名稱：一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，尤其是一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置。
背景技術(shù)：
廢水生物處理技術(shù)以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)而備受人們的青睞。廢水好氧生物處理是一種常用的處理工藝，由好氧微生物組成的活性污泥就是一種常用的物質(zhì)，污泥活性的測(cè)定在工程中是表征運(yùn)行狀況的重要指標(biāo)，現(xiàn)在主要靠廢水中有機(jī)物的去除率來(lái)反映，前述檢測(cè)方法雖然能夠間接指示污泥活性，但是暗含了一個(gè)假設(shè)，即去除掉的有機(jī)物完全被微生物降解了。如果有機(jī)物的去除是由微生物降解和其他去除機(jī)理共同作用的結(jié)果，如采用同時(shí)加入活性炭處理廢水，則廢水有機(jī)物去除率將無(wú)法反映污泥活性。目前，缺乏直接的實(shí)驗(yàn)手段定量測(cè)定活性污泥降解有機(jī)物能力。此外，廢水中有機(jī)物的可生物降解量在廢水處理工程設(shè)計(jì)中也是重要的參數(shù)，目前，主要通過(guò)五日生化需氧量來(lái)衡量。五日生化需氧量測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)定條件和實(shí)際處理運(yùn)行條件相差很大，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行效果相差較大。需要找到直接、準(zhǔn)確的手段測(cè)定廢水中能夠被生物處理工藝降解的有機(jī)物量，即可生物降解量，而不是通過(guò)其他參數(shù)間接反映。氧氣供給量也是廢水處理工程設(shè)計(jì)中重要的參數(shù)，氧氣供給量需要根據(jù)氧氣消耗量確定。氧氣供給量不足，會(huì)導(dǎo)致生化反應(yīng)進(jìn)行不完全，污水處理效果差，氧氣供給量過(guò)大， 造成能源的浪費(fèi)，導(dǎo)致運(yùn)行費(fèi)用提高。針對(duì)各種不同的廢水水質(zhì)，氧氣消耗量差異很大。目前，由于氧氣消耗量缺乏科學(xué)的測(cè)定方法，廢水處理工程設(shè)計(jì)中氧氣供給量主要靠經(jīng)驗(yàn)確定。解決以上這些問(wèn)題的關(guān)鍵是直接測(cè)定反應(yīng)器中好氧微生物降解有機(jī)物的量，但是目前還沒有有效的技術(shù)手段能夠解決上述問(wèn)題。廢水生物處理是利用微生物的生命活動(dòng)，使廢水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物一部分合成新的原生質(zhì)，用于微生物的增長(zhǎng)，另一部分降解為二氧化碳、能量和水，從而使廢水得到凈化的一種處理方法。有機(jī)物轉(zhuǎn)化過(guò)程可以用以下式表示。
_ 原生質(zhì)
有機(jī)物+氧氣纖,
—— 二氧化碳+水+能量由有機(jī)物轉(zhuǎn)化過(guò)程可知，二氧化碳是有機(jī)物降解的一種產(chǎn)物，所以，利用二氧化碳產(chǎn)生量，可以直接計(jì)算出微生物降解有機(jī)物的量，進(jìn)而計(jì)算出單位體積微生物能夠降解有機(jī)物的量，或單位體積廢水中有機(jī)物的可生物降解量，以及生化反應(yīng)的氧氣消耗量。
能夠準(zhǔn)確測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)生化反應(yīng)的二氧化碳產(chǎn)生量是準(zhǔn)確計(jì)算微生物降解有機(jī)物量的關(guān)鍵。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枮?200810150554. 4，公開號(hào)為CN101363825A，
公開日期為2009年2月11日的名稱為“一種動(dòng)態(tài)測(cè)定植物根系呼吸碳素?fù)p失的裝置”的發(fā)明專利申請(qǐng)公布說(shuō)明書中提供了一種動(dòng)態(tài)測(cè)定植物根系呼吸碳素?fù)p失的裝置，能夠解決動(dòng)態(tài)測(cè)定植物根系呼吸碳素?fù)p失的問(wèn)題，但是，由于缺乏曝氣系統(tǒng)和氣體測(cè)定方法的局限性，該裝置無(wú)法用于污水處理系統(tǒng)中好氧微生物降解有機(jī)物量的直接測(cè)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，通過(guò)測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量，從而解決檢測(cè)好氧微生物活性、有機(jī)物的可生物降解量和生化反應(yīng)氧氣消耗量的問(wèn)題。本發(fā)明采用純氧氣曝氣，消除了空氣中二氧化碳的影響；采用純氮?dú)馄貧?，可以得到混合液中溶存二氧化碳的量，通過(guò)差值計(jì)算消除該因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響；通過(guò)能夠記錄二氧化碳濃度的二氧化碳測(cè)定記錄儀，可以得到即時(shí)二氧化碳濃度數(shù)據(jù)；密閉反應(yīng)器保證了所測(cè)定二氧化碳產(chǎn)生量是密閉反應(yīng)器中微生物因呼吸作用釋放的全部量；在接近真實(shí)運(yùn)行情況下測(cè)定，消除了溫度等因素對(duì)微生物活性的影響。所以，通過(guò)供氣量和二氧化碳濃度的乘積在測(cè)定時(shí)間段內(nèi)的積分計(jì)算，可以獲得一段時(shí)間內(nèi)好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案為一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，包括密閉反應(yīng)器和二氧化碳測(cè)定記錄儀，所述密閉反應(yīng)器頂部設(shè)有一個(gè)與外部連通的開口、置于密閉反應(yīng)器頂部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置及一排氣裝置，所述排氣裝置與所述二氧化碳測(cè)定記錄儀連接；所述密閉反應(yīng)器底部設(shè)有一個(gè)曝氣裝置。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其排氣裝置為一排氣管。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其排氣管與其二氧化碳測(cè)定記錄儀通過(guò)三通連接。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其置于密閉反應(yīng)器頂部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置為一橡膠皮塞。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其密閉反應(yīng)器底部設(shè)有一與外部連通的開口和置于密閉反應(yīng)器底部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其置于密閉反應(yīng)器底部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置為一橡膠皮塞。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其排氣裝置下部連接一個(gè)防泡沫溢出裝置。所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其密閉反應(yīng)器包括上頂和上端開口的容器主體，其密閉反應(yīng)器的上頂設(shè)在容器主體上部，該密閉反應(yīng)器的上頂與容器主體采用法蘭連接進(jìn)行密封。本裝置的具體使用方法是將待測(cè)微生物及其載體和營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)放入密閉反應(yīng)器， 采用穩(wěn)定流量的純氧氣從反應(yīng)器底部曝氣，測(cè)定并記錄反應(yīng)器頂部排氣口處二氧化碳濃度，利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的積分計(jì)算某時(shí)間段內(nèi)二氧化碳的產(chǎn)生量，純氧氣曝氣某時(shí)間段內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生量計(jì)算方法見如下公式(1)。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，包括密閉反應(yīng)器和二氧化碳測(cè)定記錄儀，其特征在于，所述密閉反應(yīng)器頂部設(shè)有一個(gè)與外部連通的開口、置于密閉反應(yīng)器頂部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置及一排氣裝置， 所述排氣裝置與所述二氧化碳測(cè)定記錄儀連接；所述密閉反應(yīng)器底部設(shè)有一個(gè)曝氣裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，所述排氣裝置為一排氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，所述排氣管與所述二氧化碳測(cè)定記錄儀通過(guò)三通連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，置于密閉反應(yīng)器頂部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置為一橡膠皮塞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，所述密閉反應(yīng)器底部設(shè)有一與外部連通的開口和置于密閉反應(yīng)器底部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，置于密閉反應(yīng)器底部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外 部隔離的密封裝置為一橡膠皮塞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，所述的排氣裝置下部連接一個(gè)防泡沫溢出裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，其特征在于，所述的密閉反應(yīng)器包括上頂和上端開口的容器主體，所述密閉反應(yīng)器的上頂設(shè)在容器主體上部，該密閉反應(yīng)器的上頂與容器主體采用法蘭連接進(jìn)行密封。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，包括密閉反應(yīng)器和二氧化碳測(cè)定記錄儀，所述密閉反應(yīng)器頂部設(shè)有一個(gè)與外部連通的開口、置于密閉反應(yīng)器頂部的與外部連通的開口中使密閉反應(yīng)器內(nèi)部與外部隔離的密封裝置及一排氣裝置，所述排氣裝置與所述二氧化碳測(cè)定記錄儀連接；所述密閉反應(yīng)器底部設(shè)有一個(gè)曝氣裝置。本裝置測(cè)定環(huán)境接近實(shí)際運(yùn)行環(huán)境；測(cè)定原理可靠，能直接測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量。
文檔編號(hào)G01F22/00GK102353418SQ20111024659
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者崔延瑞 申請(qǐng)人:崔延瑞