СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА, БИОХИМИЧЕСКОЙ ПОТРЕБНОСТИ В КИСЛОРОДЕ И СКОРОСТИ БИОХИМИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G01N33/18 

Изобретение относится к приборостроению и теории измерений и вычислений и предназначено для непрерывного измерения биохимического потребления кислорода (БПК_t), биохимической потребности в кислороде (БПК) и скорости биохимического потребления кислорода в водной среде (k₁).

Аналогов заявленному изобретению, насколько нам известно, нет. Известны лишь способы и устройства для дискретных измерений, причем не БПК (потребности), а всего лишь БПК_t, т.е. биохимического потребления кислорода за интервал времени t, где наиболее применяемым значением t является t=5 суток.

Целью заявленного изобретения является создание уникальных, ранее недоступных возможностей для непрерывного мониторинга трех важнейших показателей качества воды: биохимического потребления кислорода, биохимической потребности в кислороде, скорости биохимического окисления. Достижение этой цели позволит своевременно выявлять факты увеличения концентрации органических загрязняющих веществ (ЗВ) (например, вследствие несанкционированных сбросов ЗВ в водный объект), а также факты уменьшения скорости биохимического окисления (например, вследствие сбросов токсинов, подавляющих жизнедеятельность аэробных микроорганизмов).

Указанная цель достигается тем, что:

- организуется непрерывный водозабор с постоянным расходом воды из исследуемого створа водного объекта;

- отбираемая на анализ вода пропускается через трубопровод постоянного сечения длиной L метров;

- начиная с нулевого створа с интервалом ΔL метров, в трубопроводе устанавливаются датчики непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода;

- скорость течения в трубопроводе подбирается таким образом, чтобы время прохождения воды между соседними створами составляло интересуемую величину ΔT;

- по разности концентраций кислорода в нулевом (начальном) и j-ом створах (j=1, 2, …, $$\frac{L}{\Delta L}$$ ) биохимическое потребление кислорода за периоды времени ΔT, 2ΔT, …, $$\frac{L}{\Delta L}\Delta T$$ , также значения биохимической потребности и скорости окисления на моменты 0, ΔT, 2ΔT …, $$\frac{L}{\Delta L}\Delta T-1$$ .

Для сравнимости результатов измерений биохимического потребления кислорода устройством «УНИ БПК» с результатами классического (дискретного) измерения, когда анализируемая проба воды помещается в колбу с притертой пробкой и хранится в темноте при температуре 20°С в течение определенного времени t (например, t=5 суток), стенки трубопровода устройства «УНИ БПК» должны быть светонепроницаемыми, а само устройство должно находиться в помещении с постоянной температурой 20°С.

Особый интерес для исследователей представит возможность параллельного измерения показателей качества воды: при температурой 20°С и при реальной температуре водного объекта. Для этого достаточно установить второе устройство, непосредственно погруженное в водный объект. В отличие от классического измерения (когда образец воды выдерживается в термостате), здесь не потребуется дополнительного пересчета результатов на температуру водного объекта.

Способ и устройство для непрерывного измерения биохимического потребления кислорода, биохимической потребности в кислороде и скорости биохимического окисления, состоящее из водозаборного модуля и трубопровода с непрозрачными стенками, на котором в определенных сечениях установлены датчики непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода, позволяющие вести мониторинг одновременно трех упомянутых показателей качества воды, отличающееся от существующих способов и устройств (кислородомеров/БПК-тестеров) тем, что позволяет измерять не только биохимическое потребление кислорода БПК, (где обычно t=5 сут), но и биохимическую потребность в кислороде (БПК) и скорость биохимического окисления (k₁), причем делать это не в дискретном, а непрерывном режиме.

Изобретение относится к приборостроению и теории измерений и вычислений и предназначено для непрерывного измерения биохимического потребления кислорода (БПКт), биохимической потребности в кислороде (БПК) и скорости биохимического потребления кислорода в водной среде (k₁).

Предлагается принципиально новый способ и устройство, позволяющее в непрерывном режиме одновременно измерять БПКт, БПК и k₁ как в проточной воде (река, коллектор сточных вод и др.), так и в водоеме.

Способ непрерывного измерения упомянутых показателей характеризуется тем, что организуют непрерывный поток забираемой на анализ воды из водного объекта в трубопровод, причем скорость течения воды в трубопроводе подбирают так, чтобы за требуемый период времени Т (где Т-длительность биохимического потребления) вода проходила расстояние между двумя соседними створами трубопровода, в которых установлены датчики для непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода в проточной воде.

Устройство для осуществления данного способа состоит из водозаборного модуля и трубопровода с непрозрачными стенками, на котором в створах установлены датчики непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода, позволяющие вести мониторинг одновременно трех упомянутых показателей качества воды. 2 н.п. ф-лы.

1. Способ непрерывного измерения биохимического потребления кислорода (БПК_Т), биохимической потребности в кислороде (БПК) и скорости биохимического окисления (k₁), характеризующийся тем, что организуют непрерывный поток забираемой на анализ воды из водного объекта в трубопровод, причем скорость течения воды в трубопроводе подбирают так, чтобы за требуемый период времени Т (где Т-длительность биохимического потребления) вода проходила расстояние между двумя соседними створами трубопровода, в которых установлены датчики для непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода в проточной воде.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, состоящее из водозаборного модуля и трубопровода с непрозрачными стенками, на котором в определенных в п.1 створах установлены датчики непрерывного измерения концентрации растворенного кислорода, позволяющие вести мониторинг одновременно трех упомянутых показателей качества воды.