本公開涉及廢水檢測(cè)，尤其涉及一種測(cè)定工業(yè)廢水可生化降解有機(jī)物能力的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)量方法和電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在水環(huán)境中，耗氧污染物是當(dāng)前影響水體水質(zhì)的重要因素，其主要危害是消耗水中溶解氧的，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。由于水中有機(jī)物的成分十分復(fù)雜，在現(xiàn)有技術(shù)裝備和財(cái)力支持條件下，很難定量分析各種有機(jī)物的含量。采用生化需氧量(bod)、化學(xué)需氧量(cod)、總有機(jī)碳(toc)、總需氧量(tod)等指標(biāo)綜合反映有機(jī)污染物的污染程度，仍將是檢測(cè)領(lǐng)域的重要方法。

2、生化需氧量(bod)表示微生物可分解的有機(jī)物量，即水中有機(jī)物分解時(shí)所消耗的溶解氧，由于該指標(biāo)符合水體自凈的實(shí)際情況和大部分污水處理技術(shù)工藝路線，因此bod的正確測(cè)定對(duì)控制水體污染具有更重要的意義。

3、標(biāo)準(zhǔn)稀釋法是目前常用的bod5測(cè)定方法，指五日培養(yǎng)后消耗的溶解氧量。合理稀釋倍數(shù)是成功測(cè)定bod5的關(guān)鍵，耗氧過多或過少都會(huì)影響測(cè)定結(jié)果。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，地表水bod5值較低，通常以高錳酸鹽指數(shù)值確定稀釋倍數(shù)；對(duì)于工業(yè)廢水，由于工業(yè)廢水的cod往往較高且成分復(fù)雜有毒成分多，往往導(dǎo)致測(cè)定bod5時(shí)稀釋倍達(dá)到1000倍(cod約3000-10000mg/l)，甚至10000倍(cod約30000-90000mg/l)以上，稀釋倍數(shù)過大將使得測(cè)定的bod5數(shù)據(jù)失真，此為標(biāo)準(zhǔn)稀釋法測(cè)定bod無法跨越的缺陷。

4、針對(duì)bod5的測(cè)定時(shí)間過長問題，在2002年底頒布了bod微生物傳感器測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)方法，該法是利用傳感器中菌膜內(nèi)所固定的微生物對(duì)水中有機(jī)物的作用進(jìn)行bod的測(cè)定，但是該法只針對(duì)水樣中溶解性可生化降解的有機(jī)物的測(cè)定，采用的微生物有一定局限性，且高濃度的殺菌劑、農(nóng)藥類、游離氯及高濃度的含氰廢水對(duì)菌膜中的菌種有毒害作用。因此該法不適合用于工業(yè)廢水的bod測(cè)定。同時(shí)，由于此設(shè)備維護(hù)和運(yùn)行步驟繁雜，目前國內(nèi)僅有極個(gè)別監(jiān)測(cè)站使用此產(chǎn)品進(jìn)行低濃度廢水bod的在線監(jiān)測(cè)。

5、綜上，如何能且較為準(zhǔn)確地測(cè)定工業(yè)廢水的可生化性對(duì)于廢水污染控制領(lǐng)域是急需解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本技術(shù)提出一種測(cè)定工業(yè)廢水可生化降解有機(jī)物能力的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、測(cè)量方法和電子設(shè)備。

2、本技術(shù)一方面，提出一種測(cè)定工業(yè)廢水可生化降解有機(jī)物能力的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：

3、生化反應(yīng)器，用于對(duì)采樣的工業(yè)廢水進(jìn)行有機(jī)物的生化反應(yīng)；

4、氧氣檢測(cè)儀，設(shè)于所述生化反應(yīng)器上，用于檢測(cè)所述生化反應(yīng)器中的氧氣濃度值：mol(o2)，并實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)；

5、二氧化碳檢測(cè)儀，設(shè)于所述生化反應(yīng)器上，用于檢測(cè)所述生化反應(yīng)器中的二氧化碳濃度值：mol(co2)，并實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)；

6、甲烷檢測(cè)儀，設(shè)于所述生化反應(yīng)器上，用于檢測(cè)所述生化反應(yīng)器中的甲烷濃度值：mol(ch4)，并實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)；

7、上位機(jī)，用于將實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得的mol(o2)、mol(co2)和mol(ch4)代入預(yù)設(shè)的有機(jī)物降解量評(píng)估公式中，實(shí)時(shí)評(píng)估并輸出有機(jī)物降解量k；

8、所述氧氣檢測(cè)儀、二氧化碳檢測(cè)儀和甲烷檢測(cè)儀，分別與所述上位機(jī)通信連接。

9、作為本技術(shù)的一可選實(shí)施方案，可選地，所述氧氣檢測(cè)儀、二氧化碳檢測(cè)儀和甲烷檢測(cè)儀，均為物聯(lián)網(wǎng)檢測(cè)設(shè)備，具備物聯(lián)通信模組；

10、所述物聯(lián)通信模組用于將實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得的mol(o2)、mol(co2)或mol(ch4)傳輸至所述上位機(jī)；

11、所述氧氣檢測(cè)儀、二氧化碳檢測(cè)儀和甲烷檢測(cè)儀，分別通過各自配置的所述物聯(lián)通信模組與所述上位機(jī)通信連接。

12、作為本技術(shù)的一可選實(shí)施方案，可選地，所述物聯(lián)通信模組支持如下通信模式：

13、wifi、藍(lán)牙、4/5g通信或nfc。

14、作為本技術(shù)的一可選實(shí)施方案，可選地，所述有機(jī)物降解量評(píng)估公式，如下：

15、k＝k0*mol(o2)/(mol(co2)+mol(ch4))，

16、其中，k0為在默認(rèn)的氧氣、二氧化碳和甲烷的摩爾(mol)比例下，所測(cè)定的默認(rèn)有機(jī)物的降解量；

17、mol(o2)/((mol(co2)+mol(ch4))，表示氧氣濃度與二氧化碳和甲烷濃度之和的比例，也就是濃度比例；

18、在默認(rèn)的濃度比例下，mol(o2)/((mol(co2)+mol(ch4))為定值；當(dāng)濃度發(fā)生變化之時(shí)，mol(o2)/(mol(co2)+mol(ch4))的值會(huì)發(fā)生變化，因此，基于濃度動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)變化的濃度比例：mol(氧氣)/(mol(co2)+mol(ch4))對(duì)k0進(jìn)行比例取值，來評(píng)估廢水中生化降解有機(jī)物的含量k。

19、作為本技術(shù)的一可選實(shí)施方案，可選地，還包括：

20、磁力攪拌組件，設(shè)于所述生化反應(yīng)器上，用于攪拌所述生化反應(yīng)器中的工業(yè)廢水，加快有機(jī)物的生化反應(yīng)。

21、作為本技術(shù)的一可選實(shí)施方案，可選地，所述磁力攪拌組件，包括：

22、磁力電機(jī)，設(shè)于所述生化反應(yīng)器底部，用于伺服驅(qū)動(dòng)磁力轉(zhuǎn)子；

23、磁力轉(zhuǎn)子，設(shè)于所述生化反應(yīng)器內(nèi)部，用于攪拌；

24、控制器，用于伺服控制所述磁力電機(jī)；

25、所述磁力轉(zhuǎn)子安裝在所述磁力電機(jī)的末端；

26、所述磁力電機(jī)與所述控制器電連接；

27、所述控制器與所述上位機(jī)通信連接。

28、本技術(shù)另一方面，提出一種測(cè)量方法，基于所述測(cè)定工業(yè)廢水可生化降解有機(jī)物能力的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)施，包括如下步驟：

29、系統(tǒng)初始化，建立上位機(jī)與氧氣檢測(cè)儀、二氧化碳檢測(cè)儀、甲烷檢測(cè)儀和磁力電機(jī)之間的通信；

30、上位機(jī)向所述控制器下發(fā)控制參數(shù)，由所述控制器控制磁力電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)磁力轉(zhuǎn)子攪拌生化反應(yīng)器上的工業(yè)廢水；

31、氧氣檢測(cè)儀檢測(cè)所述生化反應(yīng)器中的氧氣濃度值：mol(o2)，并實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)；

32、二氧化碳檢測(cè)儀檢測(cè)所述生化反應(yīng)器中的二氧化碳濃度值：mol(co2)，并實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)；

33、甲烷檢測(cè)儀檢測(cè)所述生化反應(yīng)器中的甲烷濃度值：mol(ch4)，并實(shí)時(shí)反饋至上位機(jī)；

34、上位機(jī)將實(shí)時(shí)檢測(cè)獲得的mol(o2)、mol(co2)和mol(ch4)代入預(yù)設(shè)的有機(jī)物降解量評(píng)估公式中，實(shí)時(shí)評(píng)估并輸出有機(jī)物降解量。

35、本技術(shù)另一方面，還提出一種電子設(shè)備，包括：

36、處理器；

37、用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；

38、其中，所述處理器被配置為執(zhí)行所述可執(zhí)行指令時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的測(cè)量方法。

39、本發(fā)明的技術(shù)效果：

40、本技術(shù)通過在廢水生化過程中，通過測(cè)定反應(yīng)器中氧氣(好氧需消耗氧氣)檢測(cè)儀、二氧化碳(微生物好氧代謝產(chǎn)物)檢測(cè)儀和甲烷(微生物厭氧代謝產(chǎn)物)檢測(cè)儀的濃度變化，來表征廢水中可生化降解有機(jī)物的含量。以此達(dá)到對(duì)工業(yè)廢水中可生化降解有機(jī)物的含量進(jìn)行評(píng)估的效果，且能夠克服微生物的限制，不需要考慮高濃度的殺菌劑、農(nóng)藥類、游離氯及高濃度的含氰廢水對(duì)菌膜中的菌種有毒害作用，其適用范圍更廣。

41、根據(jù)下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)說明，本公開的其它特征及方面將變得清楚。