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　　BOD传感器的核心工作原理是通过模拟或加速微生物分解水中有机物的过程，并测量由此产生的氧气消耗或其他相关信号变化，从而快速测定生化需氧量（BOD）。主要有以下几种原理：

　　1.微生物呼吸计原理（Microbial Respirometry）

　　将固定化的活性微生物（如好氧细菌）作为生物敏感元件，封装在传感器反应室中。

　　水样进入反应室后，其中的可生物降解有机物被微生物代谢利用，消耗氧气。

　　通过内置的溶解氧（DO）传感器实时监测密闭环境中溶解氧的下降速率。

　　氧气消耗速率与有机物浓度成正比，据此计算出BOD值。

　　2.间接相关参数估算原理

　　由于BOD与其他水质参数存在经验相关性，部分传感器通过测量以下参数间接推算BOD：

　　化学需氧量（COD）法：先测定COD（用强氧化剂氧化有机物），再根据水样中BOD/COD的稳定比值估算BOD。

　　总有机碳（TOC）法：测量水中有机物的总碳含量，通过TOC与BOD的回归关系换算。

　　紫外吸收（UV254）法：检测254nm波长下有机物（尤其是芳香族化合物）的紫外吸光度，吸光度越高，有机物浓度越大，BOD越高。

　　3.电化学传感原理

　　利用微生物代谢过程中产生的电子转移或电流变化来反映有机物浓度。

　　例如，在微生物燃料电池型传感器中，微生物分解有机物时释放电子，产生微电流，电流强度与有机物浓度相关。

　　通过测量电流或电位变化间接反映BOD水平。

　　1.安装位置

　　安装在污水处理厂的进水口、出水口，或河流、湖泊的监测断面。

　　确保水样具有代表性，避免气泡、泥沙堵塞探头。

　　2.预处理

　　部分传感器需要前置过滤器去除大颗粒杂质，防止污染生物膜或堵塞流路。

　　3.校准与标定

　　微生物型传感器：使用标准葡萄糖-谷氨酸溶液进行定期校准，验证微生物活性。

　　间接法传感器：根据实际BOD数据对估算模型进行校正，提高准确性。

　　4.运行与维护

　　定期更换或活化微生物膜（如每月一次）。

　　清洗探头表面，防止生物膜过度生长或污垢覆盖。

　　检查试剂（如有）、泵、管路是否正常。

　　5.数据读取

　　通过配套的显示仪表或数据采集系统读取BOD值。

　　支持4-20mA、RS485、Modbus等信号输出，可接入SCADA系统。

　　1.温度补偿：微生物活性受温度影响大，传感器通常内置温度探头进行补偿。

　　2.毒性物质：重金属、消毒剂等可能杀死微生物，导致测量失效。

　　3.校准频率：建议每周或每两周进行一次校准验证。

　　4.备用方案：重要场合应结合传统BOD?方法进行比对验证。

　　一、通用日常维护

　　1.定期清洁探头/测量室

　　频率：每天或每2-3天（视水质污染程度而定）。

　　方法：

　　使用软布或海绵蘸取清水轻轻擦拭传感器膜片或光学窗口。

　　若有藻类、油污或生物膜附着，可用稀释的中性清洗剂（如洗洁精）或1%稀盐酸/柠檬酸溶液短时浸泡后冲洗干净。

　　严禁使用硬物刮擦，以免损坏敏感膜或光学表面。

　　2.检查水流与过滤系统

　　确保采样管路畅通，无堵塞、漏水或气泡。

　　检查前置过滤器（如滤网、滤芯）是否堵塞，定期清洗或更换（建议每周检查一次）。

　　确保水泵工作正常，水样流速稳定。

　　3.检查电缆与密封

　　检查电缆有无破损、老化或被动物啃咬。

　　确保传感器接头、外壳密封圈完好，防止水汽或液体渗入造成短路。

　　4.观察运行状态

　　每日查看仪表显示是否正常（如无报警、数值无剧烈跳变）。

　　检查是否有“零点漂移”或“响应迟缓”等异常现象。

　　二、按传感器类型的重点维护

　　1.微生物呼吸计式BOD传感器

　　微生物活性维护：

　　定期更换或活化生物膜（通常每1-3个月，视厂家说明）。

　　长期停用时，应将传感器存放在营养液或缓冲液中，防止微生物死亡。

　　反应室清洗：

　　定期用无菌水或生理盐水冲洗反应腔，防止杂质积累影响微生物活性。

　　避免毒性冲击：

　　当水样中含有杀菌剂、重金属等有毒物质时，可能抑制或杀死微生物，需注意监测并及时清洗或更换生物元件。

　　2.间接法BOD传感器（基于COD、TOC、UV254等）

　　光学部件清洁（UV254型）：

　　定期清洁石英窗口，防止污垢影响透光率。

　　检查光源（紫外灯）寿命，及时更换（通常1-2年）。

　　试剂补充（COD/TOC型）：

　　若为湿化学法测量COD或TOC，需定期补充氧化剂、催化剂等试剂。

　　检查废液瓶是否满溢，及时清理。

　　校准模型更新：

　　定期用实验室标准BOD?数据对估算模型进行校正，确保估算精度。

　　1.污水处理厂

　　进水监测：实时掌握进水有机负荷（BOD浓度），为调节处理工艺（如曝气量、污泥回流比）提供依据。

　　过程控制：在生化处理单元（如活性污泥池、生物滤池）中监控BOD变化，优化微生物代谢效率，实现节能降耗。

　　出水水质监控：确保处理后的水质达到国家或地方排放标准（如BOD≤10~30 mg/L），防止超标排放。

　　2.环境水质自动监测站

　　河流、湖泊、水库：布设在重点断面，长期在线监测水体有机污染状况，评估水环境质量。

　　饮用水源地：预警突发性有机物污染事件（如化工泄漏），保障饮水安全。

　　黑臭水体治理：用于治理过程中的效果评估与长效监管。

　　3.工业废水排放口监控

　　重点排污企业（如食品加工、酿酒、制药、造纸、印染等行业）：

　　实时监测企业外排废水的BOD值。

　　满足环保部门对污染源在线监控系统（如CEMS）的要求。

　　防止偷排、超排，实现合规排放。

　　4.科研与教学实验

　　环境工程、微生物学研究：用于快速评估不同水样的可生化性（BOD/COD比值）、降解动力学等。

　　高校实验室：作为传统BOD测定的补充，提高实验效率，支持实时数据分析教学。

　　5.水产养殖与农业灌溉

　　养殖水体监测：监控池塘中有机物积累情况，防止因BOD过高导致缺氧死鱼。

　　灌溉水质评估：检测回用水或地表水的有机污染水平，避免对土壤和作物造成影响。

　　6.应急监测与预警系统

　　在突发环境事件（如化学品泄漏、暴雨溢流）中，快速部署BOD传感器，实时跟踪污染扩散趋势，辅助应急决策。