BI-2000環境微生物降解呼吸儀的詳細資料

電解呼吸儀BI-2000

BI-2000電解呼吸儀是一個成熟的、高精度的測量、記錄和顯示微生物呼吸實驗數據的系統，能進行好氧/厭氧測試，可生物降解性測試和毒性測試。能連續地、準確地再補給維持液體和固體生物反應所需的氧氣。這一裝置能提供簡單的設置，獨立的反應器控制（包括攪拌速率），即使是長期測試，也表現出很好的穩定性和準確性。BI-2000呼吸儀是許多企業，實驗室和大學的選擇。沒有閥門，沒有冷凝物-僅僅簡單精確的測試。

BI-2000呼吸儀可使用Windows NT平臺下的操作系統如Windows 2000的軟件。這使BI-2000成為市場上zui穩定，zui可靠和zui易使用的呼吸儀。

“是可生物降解和可生物降解性研究中，適應性、可靠性和長期準確性的理想工具。”

特點

·單獨的反應器控制

·單獨的反應器氧氣供給

·自動，實時的圖形和數字數據顯示

·自動的大氣壓數據補償

·自動的數據保存

·單獨的反應器混合控制

·可擴充性-大于16個反應器

·自動的溫度控制

·內置的反應器泄漏測試

·Windows 軟件（同時運行BI-2000和進行數據處理）

·為測試土壤，大體積樣品，高耗氧量樣品和超低耗氧量樣品和厭氧測試專門設計的反應器

·Windows NT/2000控制軟件和界面

·CE認證

·110V或220V電源配置

·高度適應性的尺寸設計

·長期研究的高精確度

應用

·好氧/厭氧測試

·毒性測試

·可處理性測試，生物生長和污泥活性研究

·水的可生物降解性測試

·可生物降解性/OECD測試

·生物補救研究

·生物過程模擬

·堆肥研究/監控，提供測試能力的可變的設計和專門配件

·土壤樣品

·揮發組分

·高強度廢物

·低強度廢物

結構

·呼吸儀尺寸：21.75”×4.88”×21.13”（55.25cm×12.4cm×53.67cm）

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

·重量：38.5Lbs（17.5kg）

·溫度控制器: 110Lbs（50.0kg）

空間要求

·zui小分隔空間: 50”×30”（127cm×76.2cm）

·三個標準115V/60Hz 電源插座或220V/50Hz

運行情況

·氧氣傳送的精度:±0.5%

·氧氣產生速率:大于150mg/hr

·溫度控制:在大于10。C到40。C范圍為±0.5。C

材料/設計

·涂漆的鋁和不銹鋼結構

·單獨的反應器控制

·在一臺計算機上標準的8個反應器設計可擴大到16個反應器

·不銹鋼溫度控制器

BI-2000電解呼吸儀特性

電解呼吸測量被證明是一個監測溶液、污泥和土壤中微生物好氧和厭氧生物降解有機物的可靠、準確和精確的方法。該呼吸儀系統的特點如下：

封閉的反應器中電解產生氧氣

根據微生物降解實驗的需求持續提供高純度的氧氣。由于氧氣是在頭部空間耗盡的，因此防止了缺氧情況的發生，并且非常接近正常的環境情況。

不需要外部的氧氣、外部的管道系統和氧氣氣缸。

保持頭部空間的整體性，這一點在測試可揮發化合物時顯得非常重要。如果頭部空間的氣體被清除

揮發化合物可能被丟失，從而導致可生物降解性的結果不正確。

一體化的混合系統，對每個反應器都相對獨立

確保每個反應器都能有合適的混合強度而無須考慮反應器內的溶液。

一體化的單獨的電解元件和反應器組合

·不需要管形材料

·確保氧氣從發生源到反應器腔室的有效傳遞

·避免了可靠性和維護的問題

標準的圓形玻璃接口

·產生了有效的主動封口，而且幾乎避免了在長期測試中可能發生的泄露問題

·免除了壓力配件和“O”形環所需的額外的啟動時間和維護

·供很大范圍的標準實驗室反應器

特殊的客戶反應器和電解元件

·BI-LEC（低BOD元件）提供低耗氧實驗所需的靈敏性

·測試土壤或污泥可生物降解性的*瓶反應器

·125ml到2000ml的反應器

·加強氣體傳遞或CO2分析的特殊反應器

·厭氧測試系統

一體化的控制、記錄和保存圖象的計算機軟件

·獨立的反應器控制和自動的實時圖象和數字數據顯示

·可選擇計算機控制的一體化的水浴溫度控制系統

·標準的數據文件格式為工業的標準文字處理、圖表和圖象顯示軟件提供方便的界面

優點

ISO9002質量認證

BIOSCIENCE公司設計，制造具有的微生物呼吸儀已超過15年之久。目前已有400多臺在世界各地使用。ISO9002質量認證保證了其產品的質量，性能和耐用性。

BIOSCIENCE公司設計，制造的呼吸儀可用來分析監測污水，地下水，地表水和土壤中微生物的新陳代謝。許多其他類型的用來監測動物和植物新陳代謝的呼吸儀（如氣流通過型）直接或經改進后也可用來監測污水，地下水，地表水和土壤。這些呼吸儀在沒有液體和土壤氣流的條件下，有一些優勢；但在對污水，地下水和土壤的微生物分析監測時，要求在隔離大氣壓和或多或少的靜態環境下（如恒定的頂部氧氣濃度，低二氧化碳含量和保留的可揮發性化合物）進行實驗時卻有一定困難。BIOSCIENCE公司的呼吸儀有很大的優勢，因為在分析污水，地下水，地表水和土壤中的微生物新陳代謝時，無氣流的封閉系統會更精確，更穩定。

氣體絕不泄漏

由于使用標準，科學，精致的圓形玻璃連接，每個反應器有三個封口，良好的密封配置和工藝，使氣體不會發生泄漏。與其他呼吸儀的反應器的封口數量和材質比較，您會發現這些呼吸儀很容易漏。

*獨立的反應器

在氣流呼吸儀運轉中，任何一個封口的泄漏都可能會產生毀滅性的影響。因為這些呼吸儀的所有反應器是相通的，所有的實驗可能會被破壞。BI-2000呼吸儀絕不會存在這些問題，因為每個反應器是*獨立的，包括攪拌速率。這就可以讓您單獨地控制每個反應器，并同時進行多個實驗。

良好的溫度控制

所有呼吸儀都有各種形態的溫度限制，這是由于微生物反應速率的測量決定于反應溫度。在氣流呼吸儀中，測量裝置拉出氣體樣品，測量頂部的氧氣濃度。由于溶氧率隨著溫度的變化而變化，實驗過程中任何一個反應器的溫度發生變化都將改變頂部的氧氣濃度，這是由溶解到液體（或固體）中氧氣的多少引起的。雖然頂部氧氣濃度測量的精確度不會受溫度變化的影響，但頂部氧氣的消耗或產生的測量會受到影響，產生誤差。氣流呼吸儀的數據收集必須被停頓，每次溫度發生變化，反應器就平衡到一個新的溫度，然后數據收集繼續開始進行。如果這個過程沒有被緊緊跟隨，測量就會產生誤差，這是氣流呼吸儀的一個弱點。

消除由于大氣壓的變化而產生的誤差

經驗表明，BI-2000呼吸儀能避免任何由于大氣壓變化所引起的誤差，或者將影響減少到可接受的范圍之內。一般大氣壓的變化可能會產生大于2mg氧氣的誤差。這個誤差是不累積的，并在整個實驗過程中可忽略壓力的變化，大多數實驗（超過50mg氧氣的累積性氧氣吸收）不需要通過校準來獲得正確的結果。然而，如果需要，可在一個實驗過程中用BI-2000呼吸儀的軟件，用數學方法來校正和補償壓力的變化。

高靈敏性

一些氣流呼吸儀具有高靈敏性，但在大多數情況下，這一高靈敏性并不是必需的，或并不適用。要使靈敏性發生作用，必須高度小心防止反應器里的物質受到實驗室空氣的污染，可生物降解的底物可能會被引入（如從可續加的敞開容儀中）或當更新空氣時，從反應器頂部流失。因此，在水和土壤的測量中，更高濃度氣體的測量的靈敏性無法發揮作用。

可測量多種氣體反應

BI-2000呼吸儀可與其它儀器組合，用來測量氣體反應（如厭氧反應，硝化反應等），包括O2，N2，H2，CO2，CH4等。

CO2的測量

所有呼吸儀中都有通過媒質（土壤，水，微生物等）和媒質表面的氣體進行的氣體交換。空氣是通過相對簡單的物質轉移（高濃度區域達到平衡）和散射進行交換的。然而，CO2是成酸性的，其交換是由媒質的pH而不是物質轉移和散射決定的。即頂部氣體（氧氣）與溶液中的氧氣濃度趨向于平衡，然而，CO2與水反應產生碳酸，重碳酸鹽和碳酸根離子的混合物，其相對比例由媒質的pH值決定。pH>7.6時，大多數的CO2以重碳酸鹽和碳酸根離子形式出現。因此，交換只會間接地與頂部氣體進行。只有在pH≤6時，所有的CO2變為碳酸或溶于水中。很明顯這會負面影響氣流呼吸儀連續地測量CO2，尤其是在測量頂部氣體時。

去除頂部的CO2氣體一定程度上可以加速平衡反應中CO2氣體的釋放。這與水的蒸發相似，水表面的空氣越干，蒸發就越快。在氣流呼吸儀中交換頂部氣體與大氣可能會降低頂部的CO2濃度，但這也會引入誤差，除非被交換的空氣已事先被全部清除CO2。根據參考資料，大氣中包含0.033%（330ppm）CO2，但在大樓或實驗室CO2濃度可達800-1000ppm。

BI-2000使用的方法是：在封閉的反應器中用羥基（如KOH）作為吸收劑，可降低頂部CO2的濃度，使之遠遠低于大氣的濃度。因此，用KOH滴定或其他方法可準確地測量在反應中產生的CO2，而且在實驗結束時，媒質的酸通常會釋放出較多的CO2氣體。

BI-2000呼吸儀專門用于污水和土壤的測量。因此，當CO2是在正常的新陳代謝下產生時，二氧化碳可以保持在一個低的水平（但不為零）。經驗表明，在這種情況下，CO2產生速率的限制極小。而在氣流呼吸儀工作中，O2和CO2的濃度都必須不同（因其工作原理），并且在各個反應器之間，變動的總值也不同（在一定的充氣時間間隔內，新陳代謝慢的反應器比新陳代謝快的反應器的濃度差異要小一些）。用這類呼吸儀，會引入測量誤差。

靈活的反應器配置

在反應器的設計，安裝和供給方面，BI-2000呼吸儀提供了zui大的靈活性。范圍從0.250L到2L標準反應器可以與許多非標準反應器一起安裝在BI-2000反應器上。平臺上多個反應器的攪拌是獨立控制的。另外，供氧元件可單獨使用或在一個反應器中一組使用, 單獨的反應器可以重新設置或重新啟動，而不會影響實驗的其他部分。

控制反應器的氣體成分

BIOSCIENCE已經發展了許多技術，從而允許在上述反應組合中使用一個濃度范圍的氣體。這些包括：

控制開始時的氣體成分（BI-2000自動保持開始時的O2濃度從1%-，一旦其在實驗開始時被建立）。

CO2吸收溶液的使用能在整個實驗過程中保持或多或少的CO2一直處于氣態。而氣流呼吸儀是敞開的，所以其不可能達到這一點。

樣品保濕

BI-2000上的反應器被設計成封閉型，因此能很好地保持樣品的濕度，而不必使用額外的設備。由于水汽會被氣流帶走，所以樣品的干燥，對任何氣流呼吸儀來說，是一個限制。

BI-2000電解呼吸儀系統氧氣的發生

產氧原理

BI-2000通過電解稀硫酸溶液來產生氧氣，產氧速率可以達到150mg/hr，與樣品的體積無關，是在BI-2000的軟件中設定的。BI-2000根據需要產生氧氣。當反應器中的微生物消耗氧氣時，微生物會釋放出CO2，這些CO2氣體被KOH溶液吸收。因此，反應器內部有壓力的變化，壓力差被manometrically測量，而且壓力差使得在電解元件中，電解液（IN H2SO4）與開關電極（相當于開/關）斷開。因為電解液下降到低于Platinum開關電極，儀器感應到變化并開始產生氧氣。反應器攪拌產生的真空將氧氣吸入反應器中。由于氧氣被加入到反應器中，反應器中的壓力達到平衡，并將電解液往上推，直到電解液觸及到反應器。從而停止產生氧氣。

電解液

使用的電解液是IN H2SO4。通過簡單的擠壓瓶加入到電解元件中。

OUR與產氧速率的比較

氧氣消耗速率（OUR）與樣品的體積有關，其單位為mg/L/hr，而BI-2000的產氧速率的單位為mg/hr。因為BI-2000可測400mg/L/hr的氧氣呼吸速率。例如：如果反應器中的樣品為250ml，產氧速率為100mg/hr，則zui大的OUR為400mg/L/hr。

加入純氧對氧氣傳質速率的影響

氧氣傳質速率與許多因素有關，包括攪拌速率，反應器的大小，樣品的體積，barometric壓力，頭部氣體的組成，滲水的成分和微生物。 并不一定需要加入純氧。但為了避免多次實驗來使客戶確信BI-2000能達到需要的氧氣傳質速率，我們在反應器的頭部空間內充滿純氧，在頭部空間內加入純氧能使推動氧氣傳質的力提高到原來的五倍（空氣中含20.7%的氧氣）。氧氣傳質速率與頭部空間氣體和溶液中氧氣的濃度差成比例。實驗表明，在使用小體積樣品時，無需加入純氧，氧氣傳質速率就能達到1000mg/L/hr。

zui大氧氣傳質速率

假設混合充分，微生物*浸沒（減小氧氣在液體中傳送的距離）并且頭部中加入純氧，則氧氣傳質速率可以超過電解元件的能力（150mg O2/hr），對于100ml體積的樣品，這相當于1500mg/L/hr。

加入純氧對儀器準確性的影響

在頭部空間中加入純氧會增大氧氣傳質速率而又不影響呼吸器的準確性和其它操作性能。氧氣也可以通過呼吸器本身加入到反應器中。例如：啟動電解元件，而反應器中不含有樣品（或有微生物而沒有養料或有養料而沒有微生物，換句話說，樣品不會迅速消耗氧），運行電解元件直到產生一定數量的電解元件（以125mg/hr運行8小時將產生1000mg氧氣或大約770mg氧氣）。在溶時刻，關閉元件，加入樣品，封閉反應器，然后實驗開始。通過一個壓縮氣體瓶輸送相同數量的純氧明顯要快得多而結果是相同的。

控制過程

氧氣消耗速率要小于氧氣產生速率。如果溶液中的氧濃度低于2mg/L，則OUR將急劇下降。由于CO2的壓力將導致產氧減慢甚至停止（情況下），因此如果相當數量的CO2積聚（CO2產生速率超過CO2的吸收速率），則頭部空間的氧濃度會降低。 頭部空間的氧濃度降低，則氧氣傳質速率降低，溶液中的氧濃度降低。因此，基于以上觀點，恒定的OUR（在幾個小時的時間內）表明生物耗氧速率是控制過程。

儀器的準確性

呼吸儀是以水的電解反應為基礎而且軟件和用戶可以監測通過一個標準resistor的電壓來rerify進入每個元件的電流，該測量的電子準確性為±0.5%，其它標定檢測程序由Bioscience來完成，客戶也可以使用附件中的標定kit來檢驗準確性。

BI-2000厭氧測試

簡述

使用BI-2000可以方便地進行厭氧測試。在安裝一個氣體收集系統后，BI-2000可以測量出反應產生的氣體并提供有價值的反應速率信息。為了對整個反應有更詳細的認識，產生的氣體可以被采集和進行分析。

原理

BI-2000厭氧測試系統（BI-AN）的操作原理很簡單。厭氧反應產生的氣體會將瓶子中預先準備的水排擠到量筒中，同時該氣體被收集到此瓶中（階段1）。定期將氣體收集系統與厭氧反應器隔離一小段時間。在這期間，釋放先前收集的氣體，同時電解元件測量這些氣體的體積。該元件感應到釋放氣體所引起的壓降，同時產生與釋放的氣體體積相當的氣體（階段2）。（注意由于水的隔離，厭氧反應器在所有時間與電解元件產生的氧氣*隔離。）然后系統回到階段1，氣體收集重新開始。重復階段1和階段2，直到實驗完成。計算機收集數據并以當時產生的毫克（mg）氣體（氧氣）的形式記錄數據（見附圖）。

大多數情況下，單位時間產生的氣體很少，因此只需定期將階段1轉換到階段2，一天一次或二天一次。只需將數據表簡單地乘上一個常數，以mg或質量單位表示的數據就能方便地轉換成體積單位或毫升（ml）。若與分開的產生氣體的分析系統組合（產生的氣體可在釋放階段被取樣和分析），可以得到對反應的詳細動態分析（見附上的曲線圖）。

應用

污泥消化研究；厭氧反應可生物降解性研究；厭氧動態研究；消化器性能評估。

組成

1000ml反應瓶（與厭氧反應器瓶相同，也提供其它尺寸的反應瓶）；125ml氣體收集瓶/量筒；

相互連接的管形材料和閥門。

優點

減少進行厭氧反應分析的勞動力費用。

氣體取樣簡單

無泄漏。

zui大量地重復使用厭氧測試設備。

精確的半自動操作。

低氧電解元件（BI-LEC）

簡述

BI-LEC是一個穩定的電解元件，可精確地產生生物化學反應所需的氧氣。替代Bioscience電解呼吸儀的標準電解元件（BI-EC）。對一些總氧氣需要量小于50mg/l的實驗，BI-LEC提高了呼吸儀的靈敏度。

特點

·精確的可再生氧氣發生

·在0-50mg/l范圍內，BI-LEC是的

·不受大氣壓的影響,*的設計消除了大氣壓變化的影響

·兼容性，BI-LEC無需更改就能與所有的Bioscience電解呼吸儀上的標準BI-EC元件相互替換

·部分重疊靈敏度范圍，BI-LEC的靈敏度范圍（0-50mg/l）

·與標準的電解元件的范圍（大于等于20mg/l）部分重疊

組成

·一個玻璃容器

·3門的泰福龍閥門

·3元電線連接器

·操作說明

建議附件

·黑色的塑料水浴罩（BI-WBC/BI-TC）

·水浴溫度控制器（BI-TC）

·水浴箱（BI-WB）

特殊的反應器

使用特別反應器的BI-2000呼吸儀系統能準確有效的測試土壤、污泥或液體樣品。 利用Bioscience呼吸儀靈活的設計，特別反應器的多樣性能使您的系統滿足您特定的生物測試要求。

特色

·所有的反應器都與所有的BI-2000系統兼容

·BI-2000反應器的封閉設計保留揮發物并保留土壤蒸汽物質

·高pH值有利于產生出的二氧化碳的去除和量化

應用

·土壤的可生物處理性研究

·揮發物質的可生物降解性研究

·土壤泥漿的測試

· 生物修復技術工藝的評估

·生物動態研究

·污水處理工藝發展

邊側反應瓶

邊側反應器的作用是方便地加入氫氧化鉀溶液。該反應瓶設計能使你方便地運用KOH溶液進行以下測試：

·二氧化碳分析

·火花計數

·捕捉交換/反應器維護

特點

·500ml容量

·與標準或低BOD電解質元件兼容

·刻度相差5ml

·圓玻璃球封口

·可選擇停止器或閥門

優點

·降低分析二氧化碳的勞動力成本

·便于捕捉交換

·使用Bioscience呼吸計測試化合物的比例

·無泄漏

應用

·化合物比例的測試

·可生物降解性測試

·可生物處理性測試

土壤的可生物降解性研究應用 BI-01

使用電解呼吸儀可研究土壤中混合物的可生物降解性。該測試在Bioscience的處理性實驗室中進行。提供的信息是自然界中普遍存在的并用來顯示呼吸儀對這種測試的可應用性。

儀器

BI-2000呼吸儀系統。

配置

BI-RBC-125， 125ml 反應器；標準 BI-EC，電解元件；標準 BI-KA， KOH捕捉組合； BI-TC，溫度控制水浴。

目標

確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：

標準土壤是風干的并且粒徑小于2 mm。在每個反應器中裝入75克土壤。加入水蒸氣達到飽和。加入營養物，尿素和磷肥使得碳：氮：磷為100：10：2或更小。每個反應器中加入400到1000mg被測混合物，主動控制收到大約400mg 纖維素，空白液中不加入碳源。每種被測混合物的主動控制和空白液一式三份。實驗在23攝氏度下進行。

結果

為了保密，混合物的測試結果不顯示出來。主動控制液和空白液的結果以曲線的形式顯示出來。將凈耗氧量與理論需氧量或化學需氧量進行比較來測試可生物降解性。大于60%表示可生物降解性較好。纖維素控制一般達到65%。1840小時后，達到76%到90%。

BI-2000 呼吸儀能準確又有效地測試土壤混合物的可生物降解性。封閉的反應器設計能保持土壤濕度，防止在長期研究中土壤干燥。由于封閉的反應器設計防止了攪拌過程中混合物的損失，BI-2000特別適用于測試土壤中揮發物的可生物降解性。

呼吸儀的毒性測試應用BI-02

運用呼吸儀檢測一系列反應器中的活性污泥隨著進水或測試化學物的濃度逐漸增加而呼吸速率變化的情況。活性污泥和進水或測試化學物的濃度應選擇zui接近于曝氣池中混合液體的濃度。

儀器

BI-2000呼吸儀系統。

配置

標準 BI-RBC-1, 1升反應容器；標準 BI-EC，電解質元件；標準 BI-KA,KOH適應器；BI-TC 溫度控制水浴。

目標

確定純化合物或復雜混合物（如工業廢水的出水）對活性污泥系統的毒性。

程序

根據用戶參考手冊上的說明打開BI-2000 呼吸儀和溫度控制水浴。將水溫設置為20℃。取一份新鮮活性污泥并曝氣至使用。如果污泥樣品是放在冰箱里的，則應放到室溫下進行曝氣直至使用。根據用戶手冊上的說明清洗和準備反應器、電解質元件和KOH適應器。在每個反應器中加入適量的測試物質和水，在水浴中平衡到20℃，并攪拌。每個反應器中測試物質的濃度應以2或3因素的增加，如：1,3,10,30,100mg/l或1,2,5,10,20mg/l。被測濃度的范圍應包括污水廠中的濃度。當反應器中的溫度達到被測溫度后，在每個反應器中加入等量的活性污泥。在整個過程中不斷攪拌。一旦活性污泥被充分混合（大約5分鐘），就應拿走用于一開始化學分析的樣品。假如活性污泥后完成反應器組合并每個0.2到0.5小時讀取數據。測試時間應反映曝氣池的水利延遲時間，或測試繼續直到氧溶量趨于穩定。數據讀取結束后應拿走用于zui終化學分析的樣品。

結果

通過減去每個反應器的結果反映出的控制器的氧溶量，確定每個測試濃度的氧溶量。畫出凈氧溶量曲線。通過與隨著測試混合物濃度的增加凈氧氣消耗量的比較，統計出氧氣消耗量的劇烈降低來反映毒性。

呼吸儀的硝化作用研究應用 BI-03

該應用顯示如何使用電解呼吸儀進行硝化作用的研究。下面的測試是在Bioscience 實驗室中進行的。程序顯示如何應用呼吸儀進行硝化作用的測試。

儀器

BI-2000呼吸儀系統。

配置

標準 BI-RBC-1, 1升反應容器；標準 BI-EC，電解質元件；標準 BI-KA,KOH捕捉組合（消化反映無須使用KOH溶液）；BI-TC 溫度控制水浴。

目標

確定消化細菌氧化氨離子的能力和效率。

程序

實驗在復制的1升反應瓶中進行. 通過化學培養獲得消化細菌，并以每升溶液100mg 濕細胞的濃度加入到反應器中。（注意：可以使用市場上的消化細菌產品。 Bioscience提供 MICROCAT-XNL，或者可以使用自己廠里的活性污泥。當使用活性污泥時，設計實驗使得回流的活性污泥（RAS）速率與污水廠的進水流速相仿。

使用存放時間不同的消化細菌進行兩個獨立的實驗。包含自來水中的以下成份的1升溶液被用作每個實驗的媒介：5.15g Na2HPO4,0.515 g KH2PO4, 1.04 g NaHCO3, 2.0 g （NH4）2SO4,（相當于424mg NH4-N/l）。所有的四個反應器在25℃下進行。

結果

每個實驗的所有兩個反應器的溶氧曲線在圖中顯示出來。注意兩條曲線的*性。假設實驗參數如：溫度，氨濃度和消化細菌的數量是常數，則溶氧率與消化細菌的消耗量成比例的。（注意：消化細菌的相對活性的變化會改變硝酸鹽的產生速率，因此，會改變氧化每mg氨消耗的氧量。當環境穩定或相近時，氧氣吸收速率是消化細菌相對活性的一個很好的指示。當確定氨氧化的速率時，每個實驗設計的氧氣吸收和氨消失之間的相關數據應當獨立研究。

Bioscience BI-2000呼吸儀為消化研究提供了一個準確，可信賴的方法。在常規基礎使用呼吸儀可以提供信息反映消化細菌的生長情況和消化細菌有效處理各種進水的能力。使用BI-2000對進水進行預檢查可以防止中毒以及隨后的恢復期時間的延長。

在電解呼吸儀中確定CO2的產生應用 BI-04

該應用描述標準方法，表明在電解質呼吸儀中確定在生物降解有機化合物的過程中和結束之后二氧化碳的產生情況。產生的碳用于確定生物降解過程中的碳平衡以及證實*礦化已經發生。

儀器

BI-2000呼吸儀系統。

配置

標準 BI-RBC-1, 1升反應容器；BI-RBSP 或者BI-RBC-1，1升反應器；標準 BI-EC，電解元件；標準 BI-KA，KOH 捕捉組合。

目標

確定在電解呼吸實驗中二氧化碳的產生量。

概述

在呼吸儀運行中，有機物質礦化過程中產生的二氧化碳被KOH溶液吸收。高PH值的KOH 溶液在頭部空間保持低濃度的CO2 氣體，促進CO2從生物反應器中的混合物中連續釋放。（高PH值的生物反應器物質趨向于保留CO2，并且應在實驗結束后進行酸化，使得留在混合物中的所有CO2能被*釋放。（見注意（3））。

在KOH捕捉器中，KOH與CO2反應生成碳酸根離子。為確定被KOH吸收的 CO2的量，使用氯化鋇將碳酸根離子沉淀為碳酸鋇。捕捉器中KOH的濃度降低到相對于被吸收和沉淀的CO2的量。余下的KOH用HCl進行滴定，兩者的差值就可以計算出反應產生的CO2。

程序

為測量實驗過程中被捕捉的CO2的量，使用 BI-2000 控制程序的暫停/繼續功能來暫停被測試的位置，拿走KOH捕捉器，用新的來代替（或 拿走分析用的KOH溶液，用新鮮溶液來代替）。注意：有時在KOH捕捉器中使用折疊的濾紙來改善反應器頭部空間的CO2向KOH溶液的轉移。如果要測量產生的CO2，則這步不能做。

將KOH溶液移液到125ml*瓶中，每加入10ml KOH溶液，*瓶中就應加入5 ml 2N BaCl2 溶液。用不含CO2的水漂洗捕捉器至少三遍，將所有的漂洗水移入到*瓶中。輕輕晃動*瓶以混合成分，并產生沉淀BaCO3。在*瓶中加入幾滴*指示劑，用0.25N HCl 溶液緩慢滴定，輕輕晃動*瓶，使酸與沉淀zui少接觸。滴定至無色終點（PH=8.3） 并記錄達到滴定終點所需的酸的體積（ml）。（若在KOH溶液中使用0.02%甲酚紅指示劑，則不要用*指示劑并用PH計滴定至PH=8.3為滴定終點）：用一個空白液重復上述步驟。空白實驗應與樣品KOH*相同。空白實驗是為了確定在實驗處理過程中從空氣中吸收的CO2的量。在捕捉器中加入KOH溶液并轉移到一個干凈的*瓶中進行空白實驗。

結果

用下列公式計算產生的CO2的量：

mg CO2=（B-V）×N×22

其中: B = 滴定空白液用去的HCl溶液的體積

V = 滴定樣品用去的HCl溶液的體積

N = HCl溶液的濃度

22 = CO2的相對質量

注意：

（1） 準備程序中使用的試劑的說明在附件1中。

（2） 當在呼吸儀運行過程中計算產生的CO2時，應調整捕捉器中KOH的濃度和/或者測量的間隔時間，使得捕捉溶液不會被耗盡。5mg 0.5N KOH將吸收2.5摩爾CO2（55mg）。

（3） 生物反應環境的PH值會影響CO2的釋放速率。在呼吸儀實驗的zui后，生物反應器中的物質應進行酸化，而KOH捕捉器留在原處，給予足夠時間讓釋放出的氣體被KOH捕捉器吸收。如果一大部分CO2留在反應器溶液中，通常在大于PH=7.5的條件下操作時，在捕捉器溶液中使用更高濃度的KOH。成比例地增加BaCl2（如：5 ml 2N KOH會吸收220 mg CO2）。滴定前，每5ml捕捉溶液加入10ml BaCl2。

小心：

為酸化反應器，使用濃縮的酸液使得加入的體積達到zui少。加入很少的量并監測電解質元件中電解液的液位，作為產生CO2量的指示。在產生CO2的過程中電解液的外部液位會上升，而當氣體被吸收時會下降。每毫克CO2 會產生大約1.3 ml氣體，多于5mg的快速釋放會將電解液推出元件，導致CO2的丟失。

附一：關于高數值OUR的測試圖表

附二：××外資水務公司實驗室用BI-2000估計廢水的抑制性

目的：

此實驗通過用BI-2000經中長期耗氧測試 ，用于幫助實驗室分析人員來測試用戶廢水的毒性并估計對公共污水廠中活性污泥的影響。

應用條件：

此方法可以用于各種廢水（市政或工業）。但不適合包含有影響溶解氧的化學物質的廢水。

此方法可分析中期（24小時）或長期（1周）抑制性，但不適合短期（2小時），也不適用于分析是哪種微生物（自養或異養）被抑制。

此方法不能用來決定營養物的濃度或C:N:P的比值合適，因為系統缺少基質，結果是內源呼吸的測量。

參考：

BI-2000電解呼吸儀說明書

方法：廢水抑制性估計—快速方法

方法詳解

測試原理

此呼吸測試是對于活性污泥呼吸速率的測量和解釋。呼吸速率是指單位體積單位時間所消耗的累積氧，可以反應微生物的增長和基質的消耗。此實驗體積是一體的（1L的反應瓶）。混合液（總體積1L）包含從回流污泥池中的活性污泥，均化池中的污水VHT及要測試的廢水Vsample和抑制物接觸后，微生物活性和耗氧速率會下降，通過比較樣品和空白樣的曲線低斜率，我們可以計算出樣品廢水的抑制度。

測試系統、裝備和材料

·BI-2000設備

·3500ml量筒

·1個廢夜收集筒

·磁力攪拌棒（數目根據你所測的樣品數）

·3個玻璃攪拌棒

·試劑和溶液

·試劑

·45% KOH 溶液

·1N H2SO4 電解液

·ATU

·溶液

·均質池中的3L廢水

·污水廠回流污泥池的3L活性泥

·測試單元

采樣、儲存及樣品準備

采樣

在做測試之前要計算需要的樣品體積（有必要的話需要稀釋），使用均質池中同樣的廢水作為稀釋液污泥的采集，如果有泡沫必需除去，并且瓶子不能裝滿使之有一個污泥與空氣界面，并且在到達實驗室后移開蓋子均質池出水的采樣必須在中和池中進行，而且是污水廠操作人員已經注入堿等營養物質。要測試的廢水必須是從卡車或客戶處得到，能夠代表整個的出水儲存如果當天不能進行試驗則要保存在4oC污泥可放在冰箱也可放在外面，但蓋子要打開在實驗之前污水和污泥必須和環境有一個較長時間的接觸使之與環境等溫準備

（1）此實驗中，. 是300~400mL，使得反應瓶中的MLSS在4g/L，精確體積是根據回流污泥池中的MLSS來決定。

（2） 可模擬實際均質池的稀釋，另一方面也要考慮被測廢水的毒性和COD的大小來選擇稀釋倍數，如果毒性大且COD在3000mg/l以上，zui后能稀釋2-5倍以便得到好的曲線。注意稀釋系數對結果影響很大如果營養物太少的話。

如下表可用作一個參考：

（3）調整所有PH到6-9

（4）加一些營養物保持C:N:P=100:5:1

（5）加1.16g AUT來抑制硝化細菌

使用BI-2000步驟

1.打開設備保持馬達轉動1個半小時來預熱

2.儀器預熱的同時準備反應瓶，電極腔，KOH吸收瓶（具體可參考使用說明書

3.開始設置BI-2000軟件（具體參考使用說明書）

4.使用BI-2000控制軟件（具體請參考使用說明書）

5.做一個檢漏測試，停止攪拌

6.開始電極測試并開始攪拌

7.拆開電極，移開探頭并清洗反應瓶

結果報告

一般得到如下曲線：

更低的斜率代表更高的抑制性和毒性。如果你想計算抑制率，可將數據拷貝到其他軟件如Mircrosoft Excel來計算每根曲線的斜率，然后按以下公式來計算：

-空白曲線斜率，-樣品曲線斜率

BI-2000有8個電極，意味著可同時做7個樣和1個空白樣。