一种全自动水质BOD分析系统及其运行方法与流程

本发明涉及水质生化需氧量分析，尤其涉及一种基于总有机碳预分析和样品任务参数联动的全自动生化需氧量分析技术。

背景技术：

1、bod（生化需氧量）是评价水体有机污染程度的重要指标。在水质bod测定过程中，通常需要对待测水样进行稀释、接种、溶解氧检测、恒温培养以及培养后溶解氧检测，并根据培养前后溶解氧的变化得到bod测定结果。

2、在稀释与接种法中，待测水样的稀释倍数会影响培养过程中溶解氧的消耗量以及培养后剩余溶解氧浓度。稀释倍数选择不当时，容易导致培养后溶解氧变化不满足测定要求，进而需要重新配置稀释倍数或重新进行样品分析。现有操作中，稀释倍数可以根据总有机碳、高锰酸盐指数或化学需氧量等参数估算bod预估值后确定，其中总有机碳测定结果能够作为待测水样有机物含量的预分析依据。

3、另一方面，全自动bod分析仪已经能够完成稀释水制备、样品稀释、恒温恒氧、培养、溶解氧电极校准、溶解氧测量以及结果计算等流程。但若toc预分析、自动进样和bod分析主机之间缺少同一样品任务下的数据绑定和参数传递，仍可能需要人工在多个环节中分别配置进样体积、稀释水添加量、自动取样位置或样品对应关系，不利于批量水样bod测定的一致性和自动化程度。

4、因此，有必要提供一种能够将toc预分析结果、样品标识、自动取样位置、稀释倍数、进样体积、稀释水添加量以及培养前后溶解氧检测结果进行统一绑定和联动控制的全自动水质bod分析系统及其运行方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种全自动水质bod分析系统及其运行方法，以解决现有bod检测过程中toc分析仪、自动进样装置和bod分析主机之间参数衔接不足，导致toc测定结果、稀释倍数、进样体积、稀释水添加量以及检测结果需要人工对应的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种全自动水质bod分析系统，包括toc分析仪、自动进样装置、bod分析主机和数据处理控制模块。自动进样装置通过进样管路分别与toc分析仪和bod分析主机连通，数据处理控制模块分别与toc分析仪、自动进样装置和bod分析主机通信连接。

4、数据处理控制模块向自动进样装置发送包含样品标识和自动取样位置的toc进样指令，使自动进样装置将对应待测水样输送至toc分析仪进行总有机碳测定。

5、数据处理控制模块内存储有样品任务表，样品任务表至少包括待测水样的样品标识和自动取样位置。数据处理控制模块接收toc分析仪输出的总有机碳测定结果，并将总有机碳测定结果与对应样品标识绑定。数据处理控制模块基于预设换算关系由总有机碳测定结果确定bod预估值，并基于bod预估值确定待测水样的稀释倍数，生成与对应样品标识绑定的进样体积和稀释水添加量。

6、数据处理控制模块向自动进样装置发送包含样品标识、自动取样位置和进样体积的bod进样指令，向bod分析主机发送包含样品标识、稀释倍数和稀释水添加量的处理指令，使自动进样装置将对应待测水样输送至bod分析主机，并使bod分析主机对对应待测水样进行自动稀释、培养前溶解氧检测、培养后溶解氧检测，并根据培养前后溶解氧检测结果和稀释倍数计算bod结果。

7、进一步地，样品任务表还包括总有机碳测定结果、bod预估值、稀释倍数、进样体积、稀释水添加量、是否加入稀释水、接种液添加参数或样品架编号中的至少两项，以便同一待测水样在预分析、进样、稀释、培养和结果计算过程中保持参数一致。

8、进一步地，预设换算关系包括由总有机碳测定结果获得bod预估值的换算关系，以及根据bod预估值选取稀释倍数的稀释倍数档位关系。当同一待测水样需要设置多个稀释倍数时，数据处理控制模块在样品任务表中为同一样品标识生成多个稀释任务记录，每个稀释任务记录分别对应一个稀释倍数、一个进样体积和一个稀释水添加量。

9、进一步地，处理指令包括稀释水制备指令或接种稀释水制备指令，稀释水制备指令对应纯水抽取、盐溶液添加、曝气、平衡或搅拌中的至少一种操作，接种稀释水制备指令对应在稀释水中加入接种液的操作。

10、本发明还提供一种全自动水质bod分析系统的运行方法，包括如下步骤：

11、s1、建立样品任务表，在样品任务表中记录待测水样的样品标识和自动取样位置；

12、s2、数据处理控制模块控制自动进样装置将待测水样输送至toc分析仪，通过toc分析仪获取待测水样的总有机碳测定结果，并将总有机碳测定结果写入与对应样品标识绑定的样品任务表；

13、s3、通过数据处理控制模块基于预设换算关系由总有机碳测定结果确定bod预估值，并基于bod预估值确定待测水样的稀释倍数；

14、s4、通过数据处理控制模块根据稀释倍数生成与对应样品标识绑定的进样体积和稀释水添加量；

15、s5、根据稀释水添加量制备稀释水或接种稀释水；

16、s6、数据处理控制模块向自动进样装置发送包含样品标识、自动取样位置和进样体积的bod进样指令，使自动进样装置按照进样体积将对应待测水样经进样管路输送至bod分析主机；

17、s7、数据处理控制模块向bod分析主机发送包含样品标识、稀释倍数和稀释水添加量的处理指令，使bod分析主机按照稀释水添加量向对应待测水样加入稀释水或接种稀释水，以形成稀释后的待测水样；

18、s8、在进行培养前溶解氧检测前，对溶解氧电极进行校准；对稀释后的待测水样进行培养前溶解氧检测，并将培养前溶解氧检测结果与对应样品标识绑定；

19、s9、使完成培养前溶解氧检测的待测水样进入培养状态，培养完成后，在进行培养后溶解氧检测前，对溶解氧电极进行校准；对待测水样进行培养后溶解氧检测，并将培养后溶解氧检测结果与对应样品标识绑定；

20、s10、根据同一样品标识对应的培养前溶解氧检测结果、培养后溶解氧检测结果和稀释倍数计算bod结果。

21、进一步地，在步骤s3中，根据bod预估值从预设稀释倍数档位中确定稀释倍数；当不能确定单一稀释倍数时，对同一待测水样生成至少两个稀释倍数对应的稀释任务记录。

22、进一步地，在步骤s5中，制备稀释水时执行纯水抽取、盐溶液添加、曝气、平衡或搅拌中的至少一种操作；制备接种稀释水时，在稀释水中加入接种液。

23、进一步地，在步骤s8之前，对稀释后的待测水样进行恒温恒氧处理和/或曝气调氧。

24、进一步地，在步骤s8和步骤s9中，进行培养前溶解氧检测和培养后溶解氧检测前，均对溶解氧电极进行校准；在步骤s10中，数据处理控制模块根据培养前溶解氧检测结果、培养后溶解氧检测结果和稀释倍数生成对应样品标识的bod结果。

25、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

26、一、本发明通过数据处理控制模块将toc分析仪、自动进样装置和bod分析主机联系为同一样品任务下的协同系统，使总有机碳测定结果、bod预估值、稀释倍数、进样体积和稀释水添加量均与对应样品标识绑定，减少人工转录和人工对应参数造成的差异。

27、二、本发明不是简单将toc分析仪与bod分析主机并列使用，而是由数据处理控制模块控制自动进样装置先将待测水样输送至toc分析仪进行总有机碳测定，再将toc预分析结果转化为自动进样装置和bod分析主机能够分别执行的bod进样指令和处理指令，使toc预分析、样品自动取样、自动稀释和培养前后溶解氧检测在同一任务链条下连续执行。

28、三、本发明能够在同一待测水样需要多个稀释倍数时生成多个稀释任务记录，使不同稀释倍数对应的进样体积、稀释水添加量以及培养前后溶解氧检测结果仍然与同一样品标识关联，降低批量样品分析过程中的混淆风险。

29、四、本发明通过bod分析主机制备稀释水或接种稀释水，并按照与样品标识绑定的稀释水添加量对待测水样进行自动稀释，减少了人工制备稀释水、人工加样和人工稀释导致的操作差异。

30、五、本发明的发明重点在于toc预分析结果、样品任务表、toc进样指令、bod进样指令、bod处理指令以及培养前后溶解氧结果之间的参数联动关系，不依赖于bod分析主机内部的具体机械结构，因此能够与不同结构形式的全自动bod分析主机配合使用。

31、本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细揭露。