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BI-2000环境微生物降解呼吸仪的详细资料

电解呼吸仪BI-2000 

BI-2000电解呼吸仪是一个成熟的、高精度的测量、记录和显示微生物呼吸实验数据的系统,能进行好氧/厌氧测试,可生物降解性测试和毒性测试。能连续地、准确地再补给维持液体和固体生物反应所需的氧气。这一装置能提供简单的设置,独立的反应器控制(包括搅拌速率),即使是长期测试,也表现出很好的稳定性和准确性。BI-2000呼吸仪是许多企业,实验室和大学的选择。没有阀门,没有冷凝物-仅仅简单精确的测试。 

BI-2000呼吸仪可使用Windows NT平台下的操作系统如Windows 2000的软件。这使BI-2000成为市场上zui稳定,zui可靠和zui易使用的呼吸仪。 

“是可生物降解和可生物降解性研究中,适应性、可靠性和长期准确性的理想工具。” 

特点

·单独的反应器控制

·单独的反应器氧气供给

·自动,实时的图形和数字数据显示

·自动的大气压数据补偿

·自动的数据保存

·单独的反应器混合控制

·可扩充性-大于16个反应器

·自动的温度控制

·内置的反应器泄漏测试

·Windows 软件(同时运行BI-2000和进行数据处理)

·为测试土壤,大体积样品,高耗氧量样品和超低耗氧量样品和厌氧测试专门设计的反应器

·Windows NT/2000控制软件和界面

·CE认证

·110V或220V电源配置

·高度适应性的尺寸设计

·长期研究的高精确度

 

应用

·好氧/厌氧测试

·毒性测试

·可处理性测试,生物生长和污泥活性研究

·水的可生物降解性测试

·可生物降解性/OECD测试

·生物补救研究

·生物过程模拟

·堆肥研究/监控,提供测试能力的可变的设计和专门配件

·土壤样品

·挥发组分

·高强度废物

·低强度废物

 

结构

  ·呼吸仪尺寸:21.75”×4.88”×21.13”(55.25cm×12.4cm×53.67cm)

  ·温度控制器:21.75”×16.75”×21.13”(55.25cm×42.55cm×53.67cm)

  ·重量:38。5Lbs(17。5kg)    

  ·温度控制器: 110Lbs(50.0kg)

 

空间要求

  ·zui小分隔空间: 50”×30”(127cm×76。2cm)

  ·三个标准115V/60Hz  电源插座或220V/50Hz

 

运行情况

  ·氧气传送的精度:±0.5%

  ·氧气产生速率:大于150mg/hr

  ·温度控制:在大于10。C到40。C范围为±0.5。C

 

材料/设计

·涂漆的铝和不锈钢结构

·单独的反应器控制

·在一台计算机上标准的8个反应器设计可扩大到16个反应器

·不锈钢温度控制器

 

BI-2000电解呼吸仪特性

电解呼吸测量被证明是一个监测溶液、污泥和土壤中微生物好氧和厌氧生物降解有机物的可靠、准确和精确的方法。该呼吸仪系统的特点如下:

 

封闭的反应器中电解产生氧气

根据微生物降解实验的需求持续提供高纯度的氧气。由于氧气是在头部空间耗尽的,因此防止了缺氧情况的发生,并且非常接近正常的环境情况。

不需要外部的氧气、外部的管道系统和氧气气缸。

保持头部空间的整体性,这一点在测试可挥发化合物时显得非常重要。如果头部空间的气体被清除

挥发化合物可能被丢失,从而导致可生物降解性的结果不正确。

 

一体化的混合系统,对每个反应器都相对独立

确保每个反应器都能有合适的混合强度而无须考虑反应器内的溶液。

 

 一体化的单独的电解元件和反应器组合

  ·不需要管形材料

  ·确保氧气从发生源到反应器腔室的有效传递

  ·避免了可靠性和维护的问题

 

标准的圆形玻璃接口

  ·产生了有效的主动封口,而且几乎避免了在长期测试中可能发生的泄露问题

  ·免除了压力配件和“O”形环所需的额外的启动时间和维护

  ·供很大范围的标准实验室反应器

 

特殊的客户反应器和电解元件

  ·BI-LEC(低BOD元件)提供低耗氧实验所需的灵敏性

  ·测试土壤或污泥可生物降解性的细颈瓶反应器

  ·125ml到2000ml的反应器

  ·加强气体传递或CO2分析的特殊反应器

  ·厌氧测试系统

 

一体化的控制、记录和保存图象的计算机软件

  ·独立的反应器控制和自动的实时图象和数字数据显示

  ·可选择计算机控制的一体化的水浴温度控制系统

  ·标准的数据文件格式为工业的标准文字处理、图表和图象显示软件提供方便的界面

 

优点

ISO9002质量认证

BIOSCIENCE公司设计,制造具有世界ling先技术的微生物呼吸仪已超过15年之久。目前已有400多台在世界各地使用。ISO9002质量认证保证了其产品的质量,性能和耐用性。

BIOSCIENCE公司设计,制造的呼吸仪可用来分析监测污水,地下水,地表水和土壤中微生物的新陈代谢。许多其他类型的用来监测动物和植物新陈代谢的呼吸仪(如气流通过型)直接或经改进后也可用来监测污水,地下水,地表水和土壤。这些呼吸仪在没有液体和土壤气流的条件下,有一些优势;但在对污水,地下水和土壤的微生物分析监测时,要求在隔离大气压和或多或少的静态环境下(如恒定的顶部氧气浓度,低二氧化碳含量和保留的可挥发性化合物)进行实验时却有一定困难。BIOSCIENCE公司的呼吸仪有很大的优势,因为在分析污水,地下水,地表水和土壤中的微生物新陈代谢时,无气流的封闭系统会更精确,更稳定。

 

气体绝不泄漏

由于使用标准,科学,精致的圆形玻璃连接,每个反应器有三个封口,良好的密封配置和工艺,使气体不会发生泄漏。与其他呼吸仪的反应器的封口数量和材质比较,您会发现这些呼吸仪很容易漏。

 

完全独立的反应器

在气流呼吸仪运转中,任何一个封口的泄漏都可能会产生毁灭性的影响。因为这些呼吸仪的所有反应器是相通的,所有的实验可能会被破坏。BI-2000呼吸仪绝不会存在这些问题,因为每个反应器是完全独立的,包括搅拌速率。这就可以让您单独地控制每个反应器,并同时进行多个实验。

 

良好的温度控制

所有呼吸仪都有各种形态的温度限制,这是由于微生物反应速率的测量决定于反应温度。在气流呼吸仪中,测量装置拉出气体样品,测量顶部的氧气浓度。由于溶氧率随着温度的变化而变化,实验过程中任何一个反应器的温度发生变化都将改变顶部的氧气浓度,这是由溶解到液体(或固体)中氧气的多少引起的。虽然顶部氧气浓度测量的精确度不会受温度变化的影响,但顶部氧气的消耗或产生的测量会受到影响,产生误差。气流呼吸仪的数据收集必须被停顿,每次温度发生变化,反应器就平衡到一个新的温度,然后数据收集继续开始进行。如果这个过程没有被紧紧跟随,测量就会产生误差,这是气流呼吸仪的一个弱点。

 

消除由于大气压的变化而产生的误差

经验表明,BI-2000呼吸仪能避免任何由于大气压变化所引起的误差,或者将影响减少到可接受的范围之内。一般大气压的变化可能会产生大于2mg氧气的误差。这个误差是不累积的,并在整个实验过程中可忽略压力的变化,大多数实验(超过50mg氧气的累积性氧气吸收)不需要通过校准来获得正确的结果。然而,如果需要,可在一个实验过程中用BI-2000呼吸仪的软件,用数学方法来校正和补偿压力的变化。

 

高灵敏性     

一些气流呼吸仪具有高灵敏性,但在大多数情况下,这一高灵敏性并不是必需的,或并不适用。要使灵敏性发生作用,必须高度小心防止反应器里的物质受到实验室空气的污染,可生物降解的底物可能会被引入(如从可续加的敞开容仪中)或当更新空气时,从反应器顶部流失。因此,在水和土壤的测量中,更高浓度气体的测量的灵敏性无法发挥作用。

 

可测量多种气体反应

BI-2000呼吸仪可与其它仪器组合,用来测量气体反应(如厌氧反应,硝化反应等),包括O2,N2,H2,CO2,CH4等。

 

CO2的测量

所有呼吸仪中都有通过媒质(土壤,水,微生物等)和媒质表面的气体进行的气体交换。空气是通过相对简单的物质转移(高浓度区域达到平衡)和散射进行交换的。然而,CO2是成酸性的,其交换是由媒质的pH而不是物质转移和散射决定的。即顶部气体(氧气)与溶液中的氧气浓度趋向于平衡,然而,CO2与水反应产生碳酸,重碳酸盐和碳酸根离子的混合物,其相对比例由媒质的pH值决定。pH>7.6时,大多数的CO2以重碳酸盐和碳酸根离子形式出现。因此,交换只会间接地与顶部气体进行。只有在pH≤6时,所有的CO2变为碳酸或溶于水中。很明显这会负面影响气流呼吸仪连续地测量CO2,尤其是在测量顶部气体时。

去除顶部的CO2气体一定程度上可以加速平衡反应中CO2气体的释放。这与水的蒸发相似,水表面的空气越干,蒸发就越快。在气流呼吸仪中交换顶部气体与大气可能会降低顶部的CO2浓度,但这也会引入误差,除非被交换的空气已事先被全部清除CO2。根据参考资料,大气中包含0.033%(330ppm)CO2,但在大楼或实验室CO2浓度可达800-1000ppm。

BI-2000使用的方法是:在封闭的反应器中用羟基(如KOH)作为吸收剂,可降低顶部CO2的浓度,使之远远低于大气的浓度。因此,用KOH滴定或其他方法可准确地测量在反应中产生的CO2,而且在实验结束时,媒质的酸通常会释放出较多的CO2气体。

BI-2000呼吸仪专门用于污水和土壤的测量。因此,当CO2是在正常的新陈代谢下产生时,二氧化碳可以保持在一个低的水平(但不为零)。经验表明,在这种情况下,CO2产生速率的限制极小。而在气流呼吸仪工作中,O2和CO2的浓度都必须不同(因其工作原理),并且在各个反应器之间,变动的总值也不同(在一定的充气时间间隔内,新陈代谢慢的反应器比新陈代谢快的反应器的浓度差异要小一些)。用这类呼吸仪,会引入测量误差。

 

灵活的反应器配置

在反应器的设计,安装和供给方面,BI-2000呼吸仪提供了zui大的灵活性。范围从0。250L到2L标准反应器可以与许多非标准反应器一起安装在BI-2000反应器上。平台上多个反应器的搅拌是独立控制的。另外,供氧元件可单独使用或在一个反应器中一组使用, 单独的反应器可以重新设置或重新启动,而不会影响实验的其他部分。

 

控制反应器的气体成分 

BIOSCIENCE已经发展了许多zui新技术,从而允许在上述反应组合中使用一个浓度范围的气体。这些包括:

控制开始时的气体成分(BI-2000自动保持开始时的O2浓度从1%-100%,一旦其在实验开始时被建立)。

 CO2吸收溶液的使用能在整个实验过程中保持或多或少的CO2一直处于气态。而气流呼吸仪是敞开的,所以其不可能达到这一点。

 

样品绝对保湿

BI-2000上的反应器被设计成封闭型,因此能很好地保持样品的湿度,而不必使用额外的设备。由于水汽会被气流带走,所以样品的干燥,对任何气流呼吸仪来说,是一个限制。

 

BI-2000电解呼吸仪系统氧气的发生

 

产氧原理

BI-2000通过电解稀硫酸溶液来产生氧气,产氧速率可以达到150mg/hr,与样品的体积无关,是在BI-2000的软件中设定的。BI-2000根据需要产生氧气。当反应器中的微生物消耗氧气时,微生物会释放出CO2,这些CO2气体被KOH溶液吸收。因此,反应器内部有压力的变化,压力差被manometrically测量,而且压力差使得在电解元件中,电解液(IN H2SO4)与开关电极(相当于开/关)断开。因为电解液下降到低于Platinum开关电极,仪器感应到变化并开始产生氧气。反应器搅拌产生的真空将氧气吸入反应器中。由于氧气被加入到反应器中,反应器中的压力达到平衡,并将电解液往上推,直到电解液触及到反应器。从而停止产生氧气。

 

电解液

使用的电解液是IN H2SO4。通过简单的挤压瓶加入到电解元件中。

 

OUR与产氧速率的比较

氧气消耗速率(OUR)与样品的体积有关,其单位为mg/L/hr,而BI-2000的产氧速率的单位为mg/hr。因为BI-2000可测400mg/L/hr的氧气呼吸速率。例如:如果反应器中的样品为250ml,产氧速率为100mg/hr,则zui大的OUR为400mg/L/hr。

 

加入纯氧对氧气传质速率的影响

氧气传质速率与许多因素有关,包括搅拌速率,反应器的大小,样品的体积,barometric压力,头部气体的组成,渗水的成分和微生物。 并不一定需要加入纯氧。但为了避免多次实验来使客户确信BI-2000能达到需要的氧气传质速率,我们在反应器的头部空间内充满纯氧,在头部空间内加入纯氧能使推动氧气传质的力提高到原来的五倍(空气中含20。7%的氧气)。氧气传质速率与头部空间气体和溶液中氧气的浓度差成比例。实验表明,在使用小体积样品时,无需加入纯氧,氧气传质速率就能达到1000mg/L/hr。

 

zui大氧气传质速率

假设混合充分,微生物完全浸没(减小氧气在液体中传送的距离)并且头部中加入纯氧,则氧气传质速率可以超过电解元件的能力(150mg O2/hr),对于100ml体积的样品,这相当于1500mg/L/hr。

 

加入纯氧对仪器准确性的影响

在头部空间中加入纯氧会增大氧气传质速率而又不影响呼吸器的准确性和其它操作性能。氧气也可以通过呼吸器本身加入到反应器中。例如:启动电解元件,而反应器中不含有样品(或有微生物而没有养料或有养料而没有微生物,换句话说,样品不会迅速消耗氧),运行电解元件直到产生一定数量的电解元件(以125mg/hr运行8小时将产生1000mg氧气或大约770mg氧气)。在溶时刻,关闭元件,加入样品,封闭反应器,然后实验开始。通过一个压缩气体瓶输送相同数量的纯氧明显要快得多而结果是相同的。

 

控制过程

氧气消耗速率要小于氧气产生速率。如果溶液中的氧浓度低于2mg/L,则OUR将急剧下降。由于CO2的压力将导致产氧减慢甚至停止(极端情况下),因此如果相当数量的CO2积聚(CO2产生速率超过CO2的吸收速率),则头部空间的氧浓度会降低。 头部空间的氧浓度降低,则氧气传质速率降低,溶液中的氧浓度降低。因此,基于以上观点,恒定的OUR(在几个小时的时间内)表明生物耗氧速率是控制过程。

 

仪器的准确性

呼吸仪是以水的电解反应为基础而且软件和用户可以监测通过一个标准resistor的电压来rerify进入每个元件的电流,该测量的电子准确性为±0.5%,其它标定检测程序由Bioscience来完成,客户也可以使用附件中的标定kit来检验准确性。

      

 

BI-2000厌氧测试

 

简述

使用BI-2000可以方便地进行厌氧测试。在安装一个气体收集系统后,BI-2000可以测量出反应产生的气体并提供有价值的反应速率信息。为了对整个反应有更详细的认识,产生的气体可以被采集和进行分析。

 

原理

 BI-2000厌氧测试系统(BI-AN)的操作原理很简单。厌氧反应产生的气体会将瓶子中预先准备的水排挤到量筒中,同时该气体被收集到此瓶中(阶段1)。定期将气体收集系统与厌氧反应器隔离一小段时间。在这期间,释放先前收集的气体,同时电解元件测量这些气体的体积。该元件感应到释放气体所引起的压降,同时产生与释放的气体体积相当的气体(阶段2)。(注意由于水的隔离,厌氧反应器在所有时间与电解元件产生的氧气完全隔离。)然后系统回到阶段1,气体收集重新开始。重复阶段1和阶段2,直到实验完成。计算机收集数据并以当时产生的毫克(mg)气体(氧气)的形式记录数据(见附图)。

大多数情况下,单位时间产生的气体很少,因此只需定期将阶段1转换到阶段2,一天一次或二天一次。只需将数据表简单地乘上一个常数,以mg或质量单位表示的数据就能方便地转换成体积单位或毫升(ml)。若与分开的产生气体的分析系统组合(产生的气体可在释放阶段被取样和分析),可以得到对反应的详细动态分析(见附上的曲线图)。

 

应用

污泥消化研究厌氧反应可生物降解性研究厌氧动态研究消化器性能评估。

 

组成

 

1000ml反应瓶(与厌氧反应器瓶相同,也提供其它尺寸的反应瓶);125ml气体收集瓶/量筒;

相互连接的管形材料和阀门。

 

优点

减少进行厌氧反应分析的劳动力费用。

气体取样简单

无泄漏。

zui大量地重复使用厌氧测试设备。

精确的半自动操作。

 

低氧电解元件(BI-LEC)

 

简述

BI-LEC是一个稳定的电解元件,可精确地产生生物化学反应所需的氧气。替代Bioscience电解呼吸仪的标准电解元件(BI-EC)。对一些总氧气需要量小于50mg/l的实验,BI-LEC提高了呼吸仪的灵敏度。

 

特点

  ·精确的可再生氧气发生

  ·在0-50mg/l范围内,BI-LEC是无与伦比的

  ·不受大气压的影响,独特的设计消除了大气压变化的影响

  ·兼容性,BI-LEC无需更改就能与所有的Bioscience电解呼吸仪上的标准BI-EC元件相互替换

  ·部分重叠灵敏度范围,BI-LEC的灵敏度范围(0-50mg/l)

  ·与标准的电解元件的范围(大于等于20mg/l)部分重叠

组成

  ·一个玻璃容器

  ·3门的泰福龙阀门

  ·3元电线连接器

  ·操作说明

 

 

建议附件

  ·黑色的塑料水浴罩(BI-WBC/BI-TC)

  ·水浴温度控制器(BI-TC)

  ·水浴箱(BI-WB)

特殊的反应器

使用特别反应器的BI-2000呼吸仪系统能准确有效的测试土壤、污泥或液体样品。 利用Bioscience呼吸仪灵活的设计,特别反应器的多样性能使您的系统满足您特定的生物测试要求。

 

特色

  ·所有的反应器都与所有的BI-2000系统兼容

  ·BI-2000反应器的封闭设计保留挥发物并保留土壤蒸汽物质

  ·高pH值有利于产生出的二氧化碳的去除和量化

 

应用

  ·土壤的可生物处理性研究

  ·挥发物质的可生物降解性研究

  ·土壤泥浆的测试

  · 生物修复技术工艺的评估

  ·生物动态研究

  ·污水处理工艺发展

 

边侧反应瓶

边侧反应器的作用是方便地加入氢氧化钾溶液。该反应瓶设计能使你方便地运用KOH溶液进行以下测试:

·二氧化碳分析

 ·火花计数

·捕捉交换/反应器维护

特点

  ·500ml容量

  ·与标准或低BOD电解质元件兼容

  ·刻度相差5ml

  ·圆玻璃球封口

  ·可选择停止器或阀门

优点

  ·降低分析二氧化碳的劳动力成本

  ·便于捕捉交换

  ·使用Bioscience呼吸计测试化合物的比例

  ·无泄漏

应用

  ·化合物比例的测试

  ·可生物降解性测试

  ·可生物处理性测试 

土壤的可生物降解性研究应用 BI-01

使用电解呼吸仪可研究土壤中混合物的可生物降解性。该测试在Bioscience的处理性实验室中进行。提供的信息是自然界中普遍存在的并用来显示呼吸仪对这种测试的可应用性。 

仪器    

 BI-2000呼吸仪系统。 

配置    

 BI-RBC-125, 125ml 反应器;标准 BI-EC,电解元件;标准 BI-KA, KOH捕捉组合; BI-TC,温度控制水浴。

 

目标    

 确定土壤中聚合混合物生物降解的速率和程度。

 

程序    

 修改的OECD 301C

描述:

 标准土壤是风干的并且粒径小于2 mm。在每个反应器中装入75克土壤。加入水蒸气达到饱和。加入营养物,尿素和磷肥使得碳:氮:磷为100:10:2或更小。每个反应器中加入400到1000mg被测混合物,主动控制收到大约400mg 纤维素,空白液中不加入碳源。每种被测混合物的主动控制和空白液一式三份。实验在23摄氏度下进行。 

结果        

为了保密,混合物的测试结果不显示出来。主动控制液和空白液的结果以曲线的形式显示出来。将净耗氧量与理论需氧量或化学需氧量进行比较来测试可生物降解性。大于60%表示可生物降解性较好。纤维素控制一般达到65%。1840小时后,达到76%到90%。

BI-2000 呼吸仪能准确又有效地测试土壤混合物的可生物降解性。封闭的反应器设计能保持土壤湿度,防止在长期研究中土壤干燥。由于封闭的反应器设计防止了搅拌过程中混合物的损失,BI-2000特别适用于测试土壤中挥发物的可生物降解性。 

呼吸仪的毒性测试应用BI-02  

    运用呼吸仪检测一系列反应器中的活性污泥随着进水或测试化学物的浓度逐渐增加而呼吸速率变化的情况。活性污泥和进水或测试化学物的浓度应选择zui接近于曝气池中混合液体的浓度。 

仪器     

 BI-2000呼吸仪系统。 

配置      

标准 BI-RBC-1, 1升反应容器;标准 BI-EC,电解质元件;标准 BI-KA,KOH适应器;BI-TC 温度控制水浴。 

目标      

确定纯化合物或复杂混合物(如工业废水的出水)对活性污泥系统的毒性。 

程序      

根据用户参考手册上的说明打开BI-2000 呼吸仪和温度控制水浴。将水温设置为20℃。取一份新鲜活性污泥并曝气至使用。如果污泥样品是放在冰箱里的,则应放到室温下进行曝气直至使用。根据用户手册上的说明清洗和准备反应器、电解质元件和KOH适应器。在每个反应器中加入适量的测试物质和水,在水浴中平衡到20℃,并搅拌。每个反应器中测试物质的浓度应以2或3因素的增加,如:1,3,10,30,100mg/l或1,2,5,10,20mg/l。被测浓度的范围应包括污水厂中的浓度。当反应器中的温度达到被测温度后,在每个反应器中加入等量的活性污泥。在整个过程中不断搅拌。一旦活性污泥被充分混合(大约5分钟),就应拿走用于一开始化学分析的样品。假如活性污泥后完成反应器组合并每个0.2到0.5小时读取数据。测试时间应反映曝气池的水利延迟时间,或测试继续直到氧溶量趋于稳定。数据读取结束后应拿走用于zui终化学分析的样品。 

结果      

 通过减去每个反应器的结果反映出的控制器的氧溶量,确定每个测试浓度的氧溶量。画出净氧溶量曲线。通过与随着测试混合物浓度的增加净氧气消耗量的比较,统计出氧气消耗量的剧烈降低来反映毒性。 

呼吸仪的硝化作用研究应用 BI-03

该应用显示如何使用电解呼吸仪进行硝化作用的研究。下面的测试是在Bioscience 实验室中进行的。程序显示如何应用呼吸仪进行硝化作用的测试。 

仪器      

 BI-2000呼吸仪系统。 

配置       

标准 BI-RBC-1, 1升反应容器;标准 BI-EC,电解质元件;标准 BI-KA,KOH捕捉组合(消化反映无须使用KOH溶液);BI-TC 温度控制水浴。 

目标       

确定消化细菌氧化氨离子的能力和效率。 

程序       

实验在复制的1升反应瓶中进行. 通过化学培养获得消化细菌,并以每升溶液100mg 湿细胞的浓度加入到反应器中。(注意:可以使用市场上的消化细菌产品。 Bioscience提供  MICROCAT-XNL,或者可以使用自己厂里的活性污泥。当使用活性污泥时,设计实验使得回流的活性污泥(RAS)速率与污水厂的进水流速相仿。

使用存放时间不同的消化细菌进行两个独立的实验。包含自来水中的以下成份的1升溶液被用作每个实验的媒介:5.15g Na2HPO4,0.515 g KH2PO4, 1.04 g NaHCO3, 2.0 g (NH4)2SO4,(相当于424mg NH4-N/l)。所有的四个反应器在25℃下进行。 

结果     

每个实验的所有两个反应器的溶氧曲线在图中显示出来。注意两条曲线的一致性。假设实验参数如:温度,氨浓度和消化细菌的数量是常数,则溶氧率与消化细菌的消耗量成比例的。(注意:消化细菌的相对活性的变化会改变硝酸盐的产生速率,因此,会改变氧化每mg氨消耗的氧量。当环境稳定或相近时,氧气吸收速率是消化细菌相对活性的一个很好的指示。当确定氨氧化的速率时,每个实验设计的氧气吸收和氨消失之间的相关数据应当独立研究。

Bioscience  BI-2000呼吸仪为消化研究提供了一个准确,可信赖的方法。在常规基础使用呼吸仪可以提供信息反映消化细菌的生长情况和消化细菌有效处理各种进水的能力。使用BI-2000对进水进行预检查可以防止中毒以及随后的恢复期时间的延长。 

在电解呼吸仪中确定CO2的产生应用 BI-04

该应用描述标准方法,表明在电解质呼吸仪中确定在生物降解有机化合物的过程中和结束之后二氧化碳的产生情况。产生的碳用于确定生物降解过程中的碳平衡以及证实完全矿化已经发生。 

仪器   

 BI-2000呼吸仪系统。 

配置   

 标准 BI-RBC-1, 1升反应容器;BI-RBSP 或者BI-RBC-1,1升反应器;标准 BI-EC,电解元件;标准 BI-KA,KOH 捕捉组合。 

目标     

确定在电解呼吸实验中二氧化碳的产生量。 

概述         

在呼吸仪运行中,有机物质矿化过程中产生的二氧化碳被KOH溶液吸收。高PH值的KOH 溶液在头部空间保持低浓度的CO2 气体,促进CO2从生物反应器中的混合物中连续释放。(高PH值的生物反应器物质趋向于保留CO2,并且应在实验结束后进行酸化,使得留在混合物中的所有CO2能被彻底释放。(见注意(3))。

在KOH捕捉器中,KOH与CO2反应生成碳酸根离子。为确定被KOH吸收的 CO2的量,使用氯化钡将碳酸根离子沉淀为碳酸钡。捕捉器中KOH的浓度降低到相对于被吸收和沉淀的CO2的量。余下的KOH用HCl进行滴定,两者的差值就可以计算出反应产生的CO2。 

程序    

 为测量实验过程中被捕捉的CO2的量,使用 BI-2000 控制程序的暂停/继续功能来暂停被测试的位置,拿走KOH捕捉器,用新的来代替(或 拿走分析用的KOH溶液,用新鲜溶液来代替)。注意:有时在KOH捕捉器中使用折叠的滤纸来改善反应器头部空间的CO2向KOH溶液的转移。如果要测量产生的CO2,则这步不能做。

  将KOH溶液移液到125ml细颈瓶中,每加入10ml KOH溶液,细颈瓶中就应加入5 ml 2N BaCl2 溶液。用不含CO2的水漂洗捕捉器至少三遍,将所有的漂洗水移入到细颈瓶中。轻轻晃动细颈瓶以混合成分,并产生沉淀BaCO3。在细颈瓶中加入几滴酚酞指示剂,用0.25N HCl 溶液缓慢滴定,轻轻晃动细颈瓶,使酸与沉淀zui少接触。滴定至无色终点(PH=8.3) 并记录达到滴定终点所需的酸的体积(ml)。(若在KOH溶液中使用0.02%甲酚红指示剂,则不要用酚酞指示剂并用PH计滴定至PH=8.3为滴定终点):用一个空白液重复上述步骤。空白实验应与样品KOH完全相同。空白实验是为了确定在实验处理过程中从空气中吸收的CO2的量。在捕捉器中加入KOH溶液并转移到一个干净的细颈瓶中进行空白实验。

 

结果    

用下列公式计算产生的CO2的量:

                      mg  CO2=(B-V)×N×22

                           其中:    B = 滴定空白液用去的HCl溶液的体积

                                    V = 滴定样品用去的HCl溶液的体积

                                    N = HCl溶液的浓度

                                   22 = CO2的相对质量

注意:   

(1) 准备程序中使用的试剂的说明在附件1中。

(2) 当在呼吸仪运行过程中计算产生的CO2时,应调整捕捉器中KOH的浓度和/或者测量的间隔时间,使得捕捉溶液不会被耗尽。5mg 0.5N KOH将吸收2.5摩尔CO2(55mg)。

(3) 生物反应环境的PH值会影响CO2的释放速率。在呼吸仪实验的zui后,生物反应器中的物质应进行酸化,而KOH捕捉器留在原处,给予足够时间让释放出的气体被KOH捕捉器吸收。如果一大部分CO2留在反应器溶液中,通常在大于PH=7。5的条件下操作时,在捕捉器溶液中使用更高浓度的KOH。成比例地增加BaCl2(如:5 ml 2N KOH会吸收220 mg CO2)。滴定前,每5ml捕捉溶液加入10ml BaCl2。

小心

为酸化反应器,使用浓缩的酸液使得加入的体积达到zui少。加入很少的量并监测电解质元件中电解液的液位,作为产生CO2量的指示。在产生CO2的过程中电解液的外部液位会上升,而当气体被吸收时会下降。每毫克CO2 会产生大约1。3 ml气体,多于5mg的快速释放会将电解液推出元件,导致CO2的丢失。 

附一:关于高数值OUR的测试图表 

附二:××外资水务公司实验室用BI-2000估计废水的抑制性 

目的:

此实验通过用BI-2000经中长期耗氧测试 ,用于帮助实验室分析人员来测试用户废水的毒性并估计对公共污水厂中活性污泥的影响。 

应用条件:

此方法可以用于各种废水(市政或工业)。但不适合包含有影响溶解氧的化学物质的废水。

此方法可分析中期(24小时)或长期(1周)抑制性,但不适合短期(2小时),也不适用于分析是哪种微生物(自养或异养)被抑制。

此方法不能用来决定营养物的浓度或C:N:P的比值合适,因为系统缺少基质,结果是内源呼吸的测量。

参考:

BI-2000电解呼吸仪说明书

方法:废水抑制性估计—快速方法

方法详解

测试原理

此呼吸测试是对于活性污泥呼吸速率的测量和解释。呼吸速率是指单位体积单位时间所消耗的累积氧,可以反应微生物的增长和基质的消耗。此实验体积是一体的(1L的反应瓶)。混合液(总体积1L)包含从回流污泥池中的活性污泥,均化池中的污水VHT及要测试的废水Vsample和抑制物接触后,微生物活性和耗氧速率会下降,通过比较样品和空白样的曲线低斜率,我们可以计算出样品废水的抑制度。

测试系统、装备和材料

·BI-2000设备

·3500ml量筒

·1个废夜收集筒

·磁力搅拌棒(数目根据你所测的样品数)

·3个玻璃搅拌棒

·试剂和溶液

·试剂

·45% KOH 溶液

·1N H2SO4 电解液

·ATU

·溶液

·均质池中的3L废水

·污水厂回流污泥池的3L活性泥

·测试单元

 

采样、储存及样品准备

采样

在做测试之前要计算需要的样品体积(有必要的话需要稀释),使用均质池中同样的废水作为稀释液污泥的采集,如果有泡沫必需除去,并且瓶子不能装满使之有一个污泥与空气界面,并且在到达实验室后zui好移开盖子均质池出水的采样必须在中和池中进行,而且是污水厂操作人员已经注入碱等营养物质。要测试的废水必须是从卡车或客户处得到,能够代表整个的出水储存如果当天不能进行试验则要保存在4oC污泥可放在冰箱也可放在外面,但盖子要打开在实验之前污水和污泥必须和环境有一个较长时间的接触使之与环境等温准备

(1)此实验中,是300~400mL,使得反应瓶中的MLSS在4g/L,精确体积是根据回流污泥池中的MLSS来决定。

(2) 可模拟实际均质池的稀释,另一方面也要考虑被测废水的毒性和COD的大小来选择稀释倍数,如果毒性大且COD在3000mg/l以上,zui后能稀释2-5倍以便得到好的曲线。注意稀释系数对结果影响很大如果营养物太少的话。

如下表可用作一个参考:

项目名称

空白

被测样品 (普通)

被测样品 (高毒性)

 

回流池污泥 – Vsludge

400 mL

400 mL

400 mL

均质池废水- VHT

600 mL

0 mL

300mL

被测样品 – Vsample

0 mL

600 mL

300mL

 

总计

1000 mL

1000 mL

1000 mL

(3)调整所有PH到6-9

(4)加一些营养物保持C:N:P=100:5:1

(5)加1.16g AUT来抑制硝化细菌

使用BI-2000步骤

  1。打开设备保持马达转动1个半小时来预热

  2。仪器预热的同时准备反应瓶,电极腔,KOH吸收瓶(具体可参考使用说明书

  3。开始设置BI-2000软件(具体参考使用说明书)

  4。使用BI-2000控制软件(具体请参考使用说明书)

  5。做一个检漏测试,停止搅拌

  6.开始电极测试并开始搅拌

  7。拆开电极,移开探头并清洗反应瓶

结果报告

一般得到如下曲线:

更低的斜率代表更高的抑制性和毒性。如果你想计算抑制率,可将数据拷贝到其他软件如Mircrosoft Excel来计算每根曲线的斜率,然后按以下公式来计算:

-空白曲线斜率,-样品曲线斜率

BI-2000有8个电极,意味着可同时做7个样和1个空白样。

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