一种原位测定废水处理生物膜内部空间结构的装置及方法

摘要

本发明公开了一种原位测定废水处理生物膜内部空间结构的装置及方法，所述装置包括待测定的生物膜反应器、废水处理生物膜测试槽和溶解氧微电极系统，所述生物膜反应器和废水处理生物膜测试槽连接形成水循环系统，废水处理生物膜测试槽底部设置有用于固定废水处理生物膜的尼龙网；所述溶解氧微电极系统包括三维微电极推进器和溶解氧微电极，还包括一台电化学工作站和一台电脑。本方法采用上述装置先实现对生物膜水环境的模拟还原，再通过对生物膜内部不同位置氧浓度分布的检测，解析出生物膜内部空间结构。本发明能够有效、简便、快速地测定生物膜反应器中生物膜内部空间结构；具有实施方便，操作简单，成本低廉，检测结果准确无损等优点。

主权项

一种原位测定废水处理生物膜内部空间结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采用待检测的生物膜反应器并得到用于原位测定废水处理生物膜内部空间结构的装置；所述装置包括待测定的生物膜反应器、废水处理生物膜测试槽和溶解氧微电极系统，所述生物膜反应器中部连通设置有一出水管道，出水管道上设置有蠕动泵，蠕动泵出水端通过水管和废水处理生物膜测试槽连通，所述废水处理生物膜测试槽为上端具有封盖的整体呈封闭状态的容置体，废水处理生物膜测试槽上设置有出水口并通过回流管道和所述生物膜反应器上部连通形成管路循环，所述废水处理生物膜测试槽出水口的回流管道上设置有控制阀，所述废水处理生物膜测试槽底部设置有用于固定废水处理生物膜的尼龙网；所述尼龙网位置正对的废水处理生物膜测试槽顶部封盖上设置有开孔，所述溶解氧微电极系统包括设置在废水处理生物膜测试槽顶部封盖开孔位置的三维微电极推进器，以及安装在三维微电极推进器上且位于开孔内部正对尼龙网设置的溶解氧微电极，所述三维微电极推进器依次连接有一台电化学工作站和一台电脑；S2：开启蠕动泵，使所述生物膜反应器中的废水流入所述废水处理生物膜测试槽，通过调整控制阀使得废水充满所述废水处理生物膜测试槽后再通过回流管道回流到生物膜反应器中，调节控制阀流量和蠕动泵转速，使所述废水处理生物膜测试槽中废水液面仅仅通过开孔与空气接触，并使该液面保持稳定；S3：使用溶氧仪测试所述生物膜反应器废水和所述废水处理生物膜测试槽中废水溶氧浓度，直到两者一致时，选取所述生物膜反应器中生物膜，将其放置于所述废水处理生物膜测试槽底部，并用尼龙网将生物膜固定住，使其不能移动；S4：连接好溶解氧微电极系统，靠所述三维微电极推进器固定和控制所述溶解氧微电极，使所述溶解氧微电极通过开孔进入废水处理生物膜测试槽内部，并使溶解氧微电极的尖端缓慢接近被固定的生物膜，当溶解氧微电极的尖端到达生物膜表面时，记录此处溶解氧浓度，此后，溶解氧微电极每次垂直于生物膜方向步进20 μm，并记录生物膜内部不同深度处溶解氧浓度，以此类推，测试出废水处理生物膜内部溶解氧浓度分布；S5：通过废水处理生物膜内部溶解氧浓度分布，再根据物质在生物膜内部的扩散‑反应机制解析得出生物膜内部空间结构。