專利名稱：：監(jiān)測過程流中微生物活性的方法監(jiān)測過程流中微生物活性的方法發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于監(jiān)測過程流(processstream)中微生物活性的儀器以及監(jiān)測過程流中微生物活性的方法。
背景技術(shù)：
：商業(yè)的水系統(tǒng)中微生物的生長可以導(dǎo)致酸敗和表面污垢。如果其生長得不到充分地控制，那么酸敗就可能產(chǎn)生難聞的氣味并且減弱添加劑的功能(如，微生物可以產(chǎn)生過氧化氬用來增強(qiáng)亮度的過氧化氬酶并且可以產(chǎn)生能夠影響纖維強(qiáng)度的纖維素酶)。如果表面污垢得不到充分地控制，那么所生成的生物膜可能干擾熱交換，而且在造紙系統(tǒng)的情況中，生物膜可能需要減慢制造過程、停止該過程以便從表面清潔這些沉積物，或者可以使其從表面脫落從而在制成的紙或紙板產(chǎn)品中造成孔眼或瘋點(diǎn)。因此，使用生物殺傷劑對這樣的水進(jìn)行處理以便控制微生物的生長并預(yù)防相關(guān)的問題。由于酸敗和生物膜的形成在工業(yè)水系統(tǒng)中引發(fā)了不同的問題以及由于浮游細(xì)菌和固著細(xì)菌對生物控制措施的響應(yīng)不同，因而需要監(jiān)測生物控制程序?qū)@些不同模式的微生物生長的影響。通常用來監(jiān)測這樣的供系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)技術(shù)(standardplatecounttechniques)。這些技術(shù)需要漫長的孵育期并且不能為微生物生長相關(guān)問題的提前控制和預(yù)防提供足夠的信息。最近，已經(jīng)將三磷酸腺苷(ATP)測量用作為提前控制的手段。但是，由于該試劑昂貴，只能從大的水系統(tǒng)中抽取小體積的樣本。數(shù)據(jù)采集也是不頻繁的，因而造成了明顯的數(shù)據(jù)間斷。因此，這種方法提供了有限的關(guān)于感興趣的系統(tǒng)中微生物狀態(tài)的信息。此外，這些方法通常用來監(jiān)測浮游的細(xì)菌。雖然在一些情況中可以擦拭表面并進(jìn)行分析以便量化生物膜細(xì)菌，但是這些方法極其煩瑣并且耗時(shí)。由于微生物活動和有氧代謝造成溶解氧濃度降低是公知的，已經(jīng)使用溶解氧(DO)探針來測量流體中的微生物活性。授予Robertson等人的美國專利第5,190,728號和第5,282,537號公開了采用DO測量來監(jiān)測市售水中污垢的方法和儀器。但是，該方法需要使用營養(yǎng)素添加劑來區(qū)分生物污垢與非生物的污垢，并且沒有提及在該探針表面變臟后如何使該探針再生以便用于進(jìn)一步的測量。此外，所公開的方法需要持續(xù)供氧的裝置。標(biāo)準(zhǔn)的克拉克樣式電化學(xué)DO探針(standardClarkstyleelectrochemicalDOprobe)具有多種局限，比如化學(xué)干擾(H2S、pH、C02、NH3、S04、Cr、Cl2、C102、MeOH、EtOH和各種離子物質(zhì))、頻繁的校準(zhǔn)和膜更換、響應(yīng)緩慢并且讀數(shù)偏差、熱沖擊以及通過膜的高流量需求。目前由許多公司(如，HACH,Loveland,CO)制造并可商購獲得的新型溶解氧探針幾乎克服了所有這些局限，從而可以在過程用水中在線測量DO。這種新的DO探針(LDO)以熒光衰減的壽命為基礎(chǔ)，其中氧的存在縮短了受激的熒光團(tuán)的熒光壽命。熒光團(tuán)固定在傳感器表面的膜中，并且使用藍(lán)色LED提供激發(fā)。均授予Lee等人的美國專利第5,698,412號和第5,856,119號公開了監(jiān)測和控制流體中生物活性的方法，其中結(jié)合pH來測量DO，以便測量代謝行為、特別是與營養(yǎng)素/底物消耗相關(guān)的代謝行為的轉(zhuǎn)變。存在對監(jiān)測市售水中浮游的細(xì)菌和細(xì)菌生物膜的可靠以及方便的方法的需求，該方法確保生物控制程序充分地控制酸敗和有問題的生物膜。為了測量周圍環(huán)境中那些具有代表性的情況下的微生物活性(最少的修飾)，這些方法應(yīng)該是無試劑的。這些方法應(yīng)該是自動化的并且應(yīng)該允許監(jiān)控器的遙控、數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程存取以及生物控制程序的遙控或自動化的反饋控制。理想地，這些方法區(qū)分了表面上的微生物活性與總的(bulk)水活性，以便確保生物控制程序充分地解決通常在試圖控制生物膜中的微生物時(shí)所面臨的增加的困難。此外，這些方法將提供關(guān)于沉積物(生物的或非生物的)性質(zhì)的信息，以確保應(yīng)用合適的控制措施。發(fā)明概述本發(fā)明提供了用于測量過程流中的微生物活性的儀器，其包括(a)包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口，且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；(b)與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；(c)與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；(d)與所述開口中的一個(gè)相連的清潔裝置；(e)與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；(f)與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和(g)與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥。本發(fā)明還提供了用于監(jiān)測過程流中水的總(全部的)微生物活性的方法，其包括(a)將儀器與過程流連接，其中所述儀器包括包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口，且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥；(b)將流體從所述過程流抽入所述流動池中；(c)打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；(d)使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(e)關(guān)閉所述儀器的所述閥以防止流體被抽入所述流動池中；(f)使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(g)計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)；且(h)至少使步驟(g)中的所述ADO值與所述過程流中的微生物學(xué)總(全部的)活性相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明還提供了用于測量過程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的方法，其包括(a)將儀器與過程流連接，其中所述儀器包括包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽耳又流體的流動池入口，且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥；(b)將流體從所述過程流抽入所述流動池中；(c)打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；(d)使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，不清潔所述DO探針；(e)清潔所述DO探針的表面；(f)使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的所述流體的DO濃度至少一次，并且任選地，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(g)計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)；和(h)至少使步驟(g)中的所述△DO與表面關(guān)聯(lián)的微生物活性相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了監(jiān)測總(全部的)微生物活性和表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的方法。附圖簡述圖l顯示包括流動池、DO探針、清潔裝置和任選的ORP探針的儀器示意圖。圖2顯示外殼的內(nèi)部安裝于后板的儀器示意圖，其中該儀器包括流動池、DO探針、ORP探針、具有螺線管擦器(wipersolenoid)的清潔裝置、第一管道、第二管道和閥。圖3顯示包括DO探針、ORP探針和清潔裝置的儀器示意圖。圖4顯示包括流動池、ORP探針、DO探針和具有4產(chǎn)刮擦器(wiperblade)的清潔裝置的儀器示意圖。圖5顯示流動池和用來增加表面積的構(gòu)件的示意圖。圖6顯示在造紙廠采集的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)涉及總(全部的)微生物活性和表面污祐。圖7顯示在造紙廠采集的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)涉及總(全部的)微生物活性和表面污祐。圖8顯示監(jiān)測總微生物活性和/或表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的流程圖。圖9示出要求保護(hù)的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其中具有與DO探針、ORP探針和清潔裝置相關(guān)聯(lián)的流動池。圖10示出要求保護(hù)的發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其中具有OFM以及與DO探針、ORP探針和清潔裝置相關(guān)聯(lián)的流動池。發(fā)明詳述術(shù)語的定義"DO"指溶解氧。"DO探針"包括可以測量溶解氧的、任何種類的探針。優(yōu)選地，所述DO探針為發(fā)光的溶解氧探針("DO探針")。"LDO"指發(fā)光的溶解氧。LDO探針基于焚光衰減的壽命來測量溶解氧，其中氧的存在縮短了受激熒光團(tuán)的熒光壽命。熒光團(tuán)固定在傳感器表面的膜中，并且使用藍(lán)色LED(光發(fā)射二極管)提供激發(fā)。LDO探針可從HachCompany,Loveland，CO.獲得。該探針通常具有承擔(dān)測量的傳感器頭。"ORP"指氧化還原電位。ORP探針可從WalchemCorporation,Holliston,MA.獲得。"REDOX"指氧化還原狀態(tài)。"OFM"指光學(xué)污垢監(jiān)控器?？梢詰?yīng)用任何適合于特定待監(jiān)測過程的光學(xué)污垢。這種監(jiān)控器包括任何普通的沉積物監(jiān)控器，比如石英晶體微量天平。"閥"指調(diào)節(jié)流體流量的任何裝置。"清潔裝置"是能夠清潔表面(如DO探針表面，和/或ORP探針表面)的任何裝置。"過程流，，包括工業(yè)過程中的任何流體，如在造紙過程中從管道取出的流體，以及來自造紙過程的流漿箱的流體。優(yōu)選的實(shí)施方案可以通過監(jiān)測溶解氧的消耗量來直接測量過程流中的微生物活性，因?yàn)槿芙庋醯南牧颗c細(xì)胞在需氧呼吸條件下產(chǎn)生的ATP量直接相關(guān)，并且細(xì)胞產(chǎn)生的ATP量可以與所述過程流中微生物活性程度相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明中描述的方法不適用于具有低濃度DO的過程流，其中需氧呼吸并不是微生物細(xì)胞中產(chǎn)生能量的主要途徑。應(yīng)該通過使用過程流的壓力、溫度和鹽度值將從過程流采集的DO測量值轉(zhuǎn)換為飽和百分?jǐn)?shù)。這有助于使基于這些參數(shù)的過程波動的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。溫度的校正尤為重要，原因是所分析的過程流的溫度在流動停止?fàn)顟B(tài)期間將會下降l-10攝氏度，這種情況在流體不再被抽入流動池時(shí)出現(xiàn)。為了增加溶解氧的消耗量與微生物活性之間相關(guān)的完整性，過程流的REDOX狀態(tài)必須是氧化，以使氧消耗量不會成為化學(xué)氧化過程的結(jié)果。諸如pH等因素將會影響過程水的REDOX狀態(tài)。在高pH條件下，例如pH超過9.5的過程水，可以引起過程流體中有機(jī)材料的氧化，即使在升高的REDOX條件下也是如此。因此，優(yōu)選地將過程流的ORP與DO濃度一起測量，以確保溶解氧的消耗量主要與微生物活性而非過程流化學(xué)相關(guān)。A.儀器已經(jīng)開發(fā)了實(shí)際測量過程流中溶解氧的儀器。其他的分析裝置可以與這種儀器相關(guān)聯(lián)，如ORP探針。如圖1所示，該儀器包括流動池l;DO探針2;任選的ORP探針3;和清潔裝置7。流動池1具有多個(gè)開口。這些開口起允許流體流經(jīng)流動池1的作用。所述開口的尺寸和形狀可以改變，特別的是，應(yīng)該考慮過程流的類型。圖3顯示包括入口13和出口14的流動池1。開口的直徑大小應(yīng)該足以4吏來自過程流的流體容易地流經(jīng)流動池1并防止流動池1堵塞以及DO探針2與ORP探針3表面的非生物污垢。因此，流動池(1)的直徑將取決于多種因素，比如過程流的類型。流動池開口還用以使各種裝置如DO探針2、ORP探針3和/或清潔裝置7與所述流動池相連，以便可以獲得過程流的一個(gè)或多個(gè)測量值。可以將其他的儀器(如pH計(jì))與所述流動池相連。特別的是，DO探針2和/或ORP探針3與流動池1流體相通。在一個(gè)實(shí)施方案中，DO探針2和ORP3與所述流動池相連?？梢员绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種方式來將探針連接于流動池1的開口中的一個(gè)?？梢越?jīng)由任何類型的緊固和/或固定部件等進(jìn)行連接。例如，可以將部件固定于流動池1并將探針/裝置插過所述部件并鎖入適當(dāng)?shù)奈恢?。如圖3所示，探針與流動池1的壁是同平面的。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述D0探針2和任選的ORP探針3的至少一部分伸入所述流動池中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，DO探針2包括DO傳感器頭，其中所述DO傳感器頭的至少一部分伸入所述流動池，并且任選地，其中所述ORP才笨針3包括ORP傳感器頭，并且其中所述ORP傳感器頭的至少一部分伸入所述流動池中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，應(yīng)以不顯著阻塞流體流經(jīng)流動池1的方式對探針進(jìn)行定位。在另一個(gè)實(shí)施方案中，DO探針2和ORP探針3在彼此對面設(shè)置。圖2顯示該儀器的其他特征。更具體的是，圖2顯示了第一管道4、與第一管道4相關(guān)聯(lián)的閥6、與第一管道4相關(guān)聯(lián)的排水管15、流動池l、DO探針2、ORP探針3、清潔裝置7、與所述清潔裝置7相通的螺線管9和第二管道5。第一管道4和第二管道5與所述流動池1的一個(gè)或多個(gè)開口相連以及與過程流的箱(housing)相連?？梢越?jīng)由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種方式來進(jìn)行連接。例如，可以使第一管道4管接入過程流。第一管道4用以運(yùn)送流體和/或把流體從過程流轉(zhuǎn)移入流動池1和/或其他諸如OFM的儀器?？梢匀魏未偈沽黧w從過程流運(yùn)送至流動池1的方式對第一管道4進(jìn)行設(shè)置。例如，基于重力或能量的機(jī)械裝置，如泵，可以將流體從過程流中抽入包括流動池1的儀器。在另一個(gè)實(shí)施方案中，排水管15可以與第一管道4相關(guān)聯(lián)以防止阻塞/限制進(jìn)入過程流的流動。第二管道5用作流體流經(jīng)流動池1的排出通道，并且還用作儲器來容納來自過程流的流體。特別的是，可以對第二管道5進(jìn)行空間定位以便流動池1將流體保留在流動池1的內(nèi)部，用于在停止流動的情況下進(jìn)行監(jiān)測的分析。例如，對第二管道5進(jìn)行定位以使重力可以將流體保持在流動池1的內(nèi)部。在另一個(gè)實(shí)施方案中，第二管道5也可以起排水管的作用。閥6與流動池l相連。特別的是，閥6以獲得其期望的功能的方式與流動池1相通。閥6控制/調(diào)節(jié)流體/人過程流進(jìn)入流動池1的流動。在一個(gè)實(shí)施方案中，閥6經(jīng)由第一管道4與流動池相連。特別的是，閥6以如下方式與第一管道4整合/連接能夠在閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)限制流動并且在閥6處于打開狀態(tài)時(shí)允許流動。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6可以調(diào)節(jié)流體進(jìn)入OFM和/或流動池1的流動。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6的直徑必須足夠大以使其不妨礙高固體含量的過程水的流動。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6還可以防止流體離開流動池l或第二管道5，以便在停止流動的情況下進(jìn)行讀數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6的直徑至少為1英寸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6是球閥。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6是人工驅(qū)動、電驅(qū)動或氣驅(qū)動的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，球閥6是人工驅(qū)動、電驅(qū)動或氣驅(qū)動的。圖2和圖4顯示了可以與流動池1的開口中的一個(gè)相連的清潔裝置7。該清潔裝置起清潔DO探針2和/或ORP探針3表面的作用，并且應(yīng)該以實(shí)現(xiàn)該功能來定向該裝置。清潔裝置7可以清潔與流動池l相關(guān)聯(lián)的其他裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，清潔裝置7在流動池1區(qū)域來回移動。在另一個(gè)實(shí)施方案中，清潔裝置7能夠在流動池1區(qū)域來回移動，以清潔一種或多種裝置/探針，如DO探針2、ORP探針3或可以與流動池1相關(guān)聯(lián)的其他類型的分析設(shè)備。在另一個(gè)實(shí)施方案中，清潔裝置7包括鏟刮擦器8或刷子。在另一個(gè)實(shí)施方案中，清潔裝置7通過螺線管擦器9驅(qū)動。螺線管9接收來自控制器的指令，該控制器使用邏輯編程，所述邏輯指示何時(shí)進(jìn)行清潔以及何時(shí)不進(jìn)行清潔。如圖4所示，設(shè)置4產(chǎn)刮擦器8以便在流動池1上以相對于DO探針2和ORP4笨針3垂直的方向來回移動。向流動池1加入一個(gè)或多個(gè)隔^反11可以增加流動池1的面積。圖5顯示了改進(jìn)的流動池。具體的是，該構(gòu)件與流動池相連并且該構(gòu)件包括多于一個(gè)的隔板。該構(gòu)件可以多種方式與流動池相連。可以相似的方式來采用其他可以增加表面積的物體。在一個(gè)實(shí)施方案中，借助于接合器12將構(gòu)件10固定到流動池1上。該構(gòu)件具有構(gòu)件入口15和與流動池相連的出口，所述構(gòu)件入口4妻收來自所述過程流的流。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一管道4與構(gòu)件IO相連，而不是直接與流動池1相連。在另一個(gè)實(shí)施方案中，構(gòu)件10具有一個(gè)或多個(gè)隔板11?？梢詷?gòu)建該儀器以監(jiān)測水的總微生物活性、表面關(guān)聯(lián)的微生物活性或其組合。B.監(jiān)測過程流中的總微生物活性公開了監(jiān)測過程流中總(全部的)微生物活性的方法?？?全部的)微生物活性指總過程流中的微生物活性，如過程流中浮游的微生物和固著微生物。通過測量過程流的DO濃度來確定過程流的總微生物活性?？梢越Y(jié)合這種分析采用其他的參數(shù)。更具體的是，該方法包括以下步驟(a)將儀器與過程流連接，其中所述儀器包括包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口，且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的OIUM笨針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥；(b)將流體從所述過程流抽入所述流動池中；(c)打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；(d)使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(e)關(guān)閉所述儀器的所述閥以防止流體被抽入所述流動池中；(f)使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(g)計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)；和(h)至少使步驟(g)中的所述ADO值與所述過程流中的總(全部的)微生物活性相關(guān)聯(lián)。這種方法可以應(yīng)用于各種不同類型的過程流。在一個(gè)實(shí)施方案中，過程流來自選自下述組的過程造紙過程、冷卻水過程、食品或飲料過程和基于娛樂的過程。通過觀察開》文流動(open-flow)和停止流動(stop-flow)狀態(tài)之間的DO濃度變化(ADO)來測量水的總微生物活性?？梢越Y(jié)合這種分析采用其他的參數(shù)。更具體的是，通過觀察ADO可以測定DO的消耗速率。然后可以將DO的消耗速率與所述過程流中的微生物活性相關(guān)聯(lián)，但是在與DO測量一起進(jìn)行ORP測量時(shí)相關(guān)的完整性更佳，原因是當(dāng)過程流的流體REDOX狀態(tài)不是氧化時(shí)，DO測量可能受到影響。當(dāng)過程流的流體可以通過流動池并且經(jīng)由與所述流動池通信的分析設(shè)備(特別是用于測量流體DO濃度的DO探針)進(jìn)行測量時(shí)，出現(xiàn)開放流動的狀態(tài)。停止流動的狀態(tài)指過程流的流體不再進(jìn)入流動池的時(shí)候。在停止流動的狀態(tài)下，流體#:保持在流動池中并且所述流動池監(jiān)測該流體的do濃度。在開放流動的狀態(tài)下，如在步驟(d)中，應(yīng)對過程流流體的DO濃度進(jìn)行足夠次數(shù)的這樣的測量，以便可以獲得過程流DO濃度的精確讀數(shù)。這就可以采集一個(gè)或多個(gè)讀數(shù)。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠確定獲得精確的過程流讀數(shù)應(yīng)采取的讀數(shù)次數(shù)，以及獲得精確的過程流讀數(shù)應(yīng)采取的讀數(shù)間隔，而無需過多的實(shí)驗(yàn)。在停止流動的狀態(tài)下，如在步驟(f)中，應(yīng)在流動池中的流體進(jìn)行第一次DO測量之前經(jīng)過足量的時(shí)間，以確保所述流體中的一種或多種微生物具有足夠的時(shí)間來消耗所述流體中溶解氧。這種時(shí)間周期可以改變并取決于一種或多種因素，所述因素可以包括受監(jiān)測的過程類型和實(shí)施本發(fā)明的方法之前所使用的微生物程序的有效性。例如，在造紙工業(yè)中，如果過程水受到微生物的高度污染，則微生物可以花費(fèi)更少的時(shí)間來消耗DO。微生物的類型(如，真菌或絲狀細(xì)菌)也可以影響DO消耗的速度和程度。在一個(gè)實(shí)施方案中，以相同的時(shí)間間隔來進(jìn)行開》文流動狀態(tài)和停止流動狀態(tài)下的測量。在另外的實(shí)施方案中，于相同的時(shí)間周期以及以相同的時(shí)間間隔來進(jìn)行開放流動狀態(tài)和停止流動狀態(tài)下的測量?？梢赃B續(xù)地、間歇地或一次性地監(jiān)測過程流。連續(xù)的監(jiān)測提供了實(shí)時(shí)的狀態(tài)，使得可以在過程流中輕易地檢測系統(tǒng)故障?？梢愿鞣N方法來計(jì)算△DO。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過采用持續(xù)水流動期間(開放流動狀態(tài))與通過關(guān)閉閥而停止過程水時(shí)流動停止?fàn)顟B(tài)之間DO濃度的最大變化來測量總的微生物活性。換言之，使用基于步驟(d)和步驟(f)中的讀數(shù)的DO濃度的最大變化來計(jì)算ADO。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過取來自步驟(d)的平均DO測量值與來自步驟(f)的最小DO濃度來確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過取來自步驟(d)的最大測量值與來自步驟(f)的最小DO濃度來確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過取來自步驟(d)的最后的測量值與來自步驟(f)的最小DO濃度來確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，步驟(d)和步驟(f)的測量持續(xù)時(shí)間以及測量間隔是相同的。在另外的實(shí)施方案中，步驟(d)和步驟(f)中的測量持續(xù)時(shí)間可以為5分鐘至240分鐘。在又一實(shí)施方案中，持續(xù)時(shí)間為30分鐘，并且在步驟(d)和步驟(f)的過程中以相等的間隔記錄5次測量值。在又一實(shí)施方案中，繼擦凈表面后經(jīng)過30秒，于步驟(d)和步驟(f)中記錄測量值。過程流的ORP可以與過程流的DO濃度一起測量。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括在步驟(d)和步驟(f)中測量ORP至少一次，并且在每次測量之前，清潔ORP探針表面。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果ORP值降至預(yù)定水平之下，則可以向過程流中加入一種或多種氧化劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果ORP測量值降至預(yù)定水平之下，則與ORP測量值一起測量的DO測量值不包括在ADO的計(jì)算中。更具體的是，通過排除這些測量值，過程操作人員可以更好地判斷DO消耗量是與微生物活性相關(guān)還是與過程流的化學(xué)性質(zhì)相關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果預(yù)定的水平低于約100mV,那么應(yīng)將DO測量值排除在外，原因是當(dāng)ORP在這個(gè)范圍時(shí)，該狀態(tài)通常不是氧化，并且溶解氧的消耗量可能與過程流中的化學(xué)條件有關(guān)?？梢圆扇《喾N不同的途徑來響應(yīng)過程流中的總(全部的)微生物水平。在一個(gè)實(shí)施方案中，如果全部的(總)微生物水平高于或超過被認(rèn)為能使該過程運(yùn)作良好的預(yù)定水平的話，那么方案包括加入有效量的生物殺傷劑，以使微生物水平恢復(fù)至所期望的水平。所述生物殺傷劑可以是氧化的和/或非氧化的。對于造紙過程而言，所述生物殺傷劑選自以下組成的組異噻唑啉、戊二醛、二溴次氮基丙酰胺、氨基曱酸酯、季銨化合物、次氯酸鈉、二氧化氯、過乙酸、臭氧、氯胺、Stabrex(溴-氨基磺酸酯)、溴-氯-二曱基乙內(nèi)酰脲、二氯-二曱基乙內(nèi)酰脲、單氯胺(monochloramine)、結(jié)合銨鹽和穩(wěn)定劑使用的次氯酸鈉，及其組合；其中所述銨鹽和穩(wěn)定劑包括二曱基乙內(nèi)酰脲、氨基酸、氰尿酸、琥珀酰亞胺、脲?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)控制器來實(shí)施對過程流中微生物活性水平的響應(yīng)。更具體的是，可以給控制器編程以使其接收來自過程流的數(shù)據(jù)(如，DO探針)，基于輸入控制器的邏輯來計(jì)算ADO(如，程序邏輯控制器)并依據(jù)ADO實(shí)施響應(yīng)，其可能包括各種操作，比如驅(qū)動將生物殺傷劑或沉積物控制聚合物供料入過程流的泵。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器是基于網(wǎng)絡(luò)的(web-based)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器可以與以下的至少一個(gè)通信ORP探針、DO探針、清潔裝置、閥或其組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器接收來自所述DO探針的輸入信號，并實(shí)施在所述控制器中編制成程序的、期望的方案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器是控制器系統(tǒng)。"控制器系統(tǒng)"和類似的術(shù)語指手工操作人員或具有如下組件的電子裝置處理器、存儲器裝置、陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器、觸摸屏或其他的監(jiān)控器，和/或其他的組件。在某些例子中，所述控制器可操作用于整合一個(gè)或多個(gè)專用的集成電路、程序或算法、一個(gè)或多個(gè)硬連線裝置和/或一個(gè)或多個(gè)機(jī)械裝置?？刂破飨到y(tǒng)的一些或全部的功能可以處于中央位置，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用于在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無限網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)連接、微波接力線路、紅外線路等上通信。此外，其他的組件，如信號調(diào)節(jié)器或系統(tǒng)監(jiān)控器也可以包括在內(nèi)，以促進(jìn)信號處理算法。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所期望的方案將向負(fù)責(zé)監(jiān)測過程流和處理過程流的操作者或人員發(fā)出警報(bào)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果所述ADO達(dá)到了預(yù)定的水平，那么所期望的方案包括向過程流中加入有效量的生物殺傷劑。所述生物殺傷劑可以是氧化的和/或非氧化的?？梢越Y(jié)合所述流動池使用光學(xué)污垢監(jiān)控器(OFM),以便測定過程流中產(chǎn)生的累積沉積物的性質(zhì)/來源。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括提供與所述過程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過程流抽入所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中；使用光學(xué)污垢監(jiān)控器測量沉積物的形成；通過使光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所述過程流中的△DO測定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來確定沉積物的類型；任選地給與所述OFM和至少DO探針通信的控制器編程，以便響應(yīng)所述沉積物形成與微生物活性之間的相關(guān)性來向所述過程流中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)。在另外的實(shí)施方案中，如果所述相關(guān)性表明形成于光學(xué)污垢上的沉積物是^t生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)包括生物殺傷劑。例如，如果OFM上具有沉積物并且ADO是高的，那么向所述過程流中加入生物殺傷劑以防止沉積物形成并降低過程流的微生物活性是一項(xiàng)操作過程。所述生物殺傷劑可以是氧化的和/或非氧化的。在又一實(shí)施方案中，如果所述相關(guān)性表明所述沉積物的形成不是微生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)為沉積物控制化學(xué)物質(zhì)(depositcontrolchemistry)。例如，如果OFM上具有沉積物并且△DO是j氐的，那么向所述過程流中加入沉積物控制化學(xué)物質(zhì)以防止沉積物形成屬于一項(xiàng)操作過程。存在各種類型的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的沉積物控制化學(xué)物質(zhì)，例如，在造紙過程中有助于防止沉積物形成的抗瀝青劑(anti-pitchagents)，以及沉積物控制聚合物。C.監(jiān)測過程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物活性表面關(guān)聯(lián)的微生物活性指表面微生物(如，生物膜)的微生物活性。通過測量過程流的DO濃度來測定過程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物活性。可以結(jié)合這種分析采用其他的參數(shù)。更具體的是，該方法包括以下步驟(a)將儀器與過程流連接，其中所述儀器包括流動池，該流動池包括多個(gè)開口，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口以及至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥；(b)將流體乂人所述過程流抽入所述流動池中；(c)打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；(d)使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，不清潔所述DO探針；(e)清潔所述DO探針的表面；(f)使用所述DO揮:針測量所述^f義器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，并且任選地，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(g)計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)；和(h)至少使步驟(g)中的所述ADO與表面關(guān)聯(lián)的微生物活性相關(guān)聯(lián)。這種方法可以應(yīng)用于各種不同類型的過程流。在一個(gè)實(shí)施方案中，過程流來自選自下述組的過程造紙過程、冷卻水過程、食品或飲料過程和基于娛樂的過程。通過在開放流動狀態(tài)期間擦拭之前獲取的DO測量值與擦拭之后立即獲取的DO測量值的差值來計(jì)算生物膜活性。可以結(jié)合這種分析采用其他的參數(shù)。在結(jié)合DO測量進(jìn)行ORP測量時(shí)，ADO與生物膜活性相關(guān)的完整性更佳，原因是當(dāng)過程流的流體REDOX狀態(tài)不是氧化時(shí)，DO測量可能受到影響。當(dāng)過程流的流體可以通過流動池并且經(jīng)由與所述流動池通信的分析設(shè)備(特別是用于測量流體DO濃度的DO探針)進(jìn)行測量時(shí)，出現(xiàn)開放流動的狀態(tài)。在開放流動的狀態(tài)下，如在步驟(d)和步驟(f)中，測量DO之前應(yīng)經(jīng)過足量的時(shí)間，以便在具有生物膜累積時(shí)，將會有足量的時(shí)間來產(chǎn)生生物膜累積。這種時(shí)間周期可以根據(jù)各種因素而改變，所述因素包括受監(jiān)測的過程類型和實(shí)施這種方法之前普遍使用的當(dāng)前微生物程序的有效性。例如，在造紙工業(yè)中，如果過程水受到微生物的高度污染，則微生物可以花費(fèi)更少的時(shí)間來消耗DO。微生物的類型(如，真菌或絲狀細(xì)菌)也可以影響DO消耗的速度和程度。在一個(gè)實(shí)施方案中，以相同的時(shí)間間隔來進(jìn)行開》文流動的狀態(tài)和停止流動狀態(tài)下的測量。在另外的實(shí)施方案中，于相同的時(shí)間周期以及以相同的時(shí)間間隔來進(jìn)行開放流動狀態(tài)和停止流動狀態(tài)下的測量。可以連續(xù)地、間歇地或一次性地監(jiān)測過程流。連續(xù)的監(jiān)測提供了實(shí)時(shí)的狀態(tài)，使得可以在過程流中輕易檢測系統(tǒng)的故障?？梢愿鞣N方法來計(jì)算ADO。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過取步驟(d)中最低的DO測量值與來自步驟(f)的平均DO測量值來確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過取來自步驟(d)的最低的測量值與來自步驟(f)的最高的DO濃度來確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過取來自步驟(d)的最后的測量值與來自步驟(f)的最高的DO濃度來確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在選定的時(shí)間間隔期間進(jìn)行DO測量并記錄5次，其中流動持續(xù)，但是在任何一次這樣的測量之前不使用妒刮擦器清潔探針。在另一個(gè)實(shí)施方案中，于選定的時(shí)間間隔屆滿前一分鐘，清潔纟笨針并進(jìn)行兩次連續(xù)的測量和記錄。過程流的ORP可以與過程流的DO濃度一起測量。在一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括在步驟(d)和步驟(f)中測量ORP至少一次，并且在每次測量之前，清潔ORP探針表面，其中ORP探針在步驟(d)中沒有被擦凈，并且任選地，其中所述ORP探針在步驟(f)中被擦凈。任選地，如果ORP值降至預(yù)定水平之下，則可以向過程流中加入一種或多種氧化劑。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果ORP測量值降至預(yù)定水平之下，那么與ORP測量值一起測量的DO測量值可以不包括在△DO的計(jì)算中，所述△DO用于測定過程流的微生物活性。更具體的是，通過排除這些測量值，工藝操作人員可以更好地判斷DO消耗量是與微生物活性相關(guān)亦或是與過程流的化學(xué)性質(zhì)相關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果預(yù)定的水平低于約100mV，那么應(yīng)將DO測量值排除在外，原因是當(dāng)ORP在這個(gè)范圍時(shí)，該狀態(tài)不是氧化的并且溶解氧的消耗量可能與過程流中的化學(xué)條件有關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過包括鏟刮擦器的清潔裝置來清潔DO探針、ORP探針或其組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述伊刮擦器擦拭探針表面兩次?？梢圆扇《喾N不同的途徑來響應(yīng)過程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物水平。在一個(gè)實(shí)施方案中，如果表面關(guān)聯(lián)的微生物水平高于或超過被認(rèn)為能使該過程運(yùn)作良好的預(yù)定水平的話，那么方案包括加入有效量的生物殺傷劑，以使微生物水平恢復(fù)至所期望的水平。所述生物殺傷劑可以是氧化的和/或非氧化的。對于造紙過程而言，所述生物殺傷劑選自以下組成的組異p塞唑啉；戊二醛；二溴次氮基丙酰胺；氨基曱酸酯；季銨化合物；次氯酸鈉；二氧化氯；過乙酸；臭氧；氯胺；Stabrex(溴-氨基曱酸酯)；溴-氯-二甲基乙內(nèi)酰脲；二氯-二曱基乙內(nèi)酰脲；單氯胺；結(jié)合銨鹽和穩(wěn)定劑(包括二曱基乙內(nèi)酰脲、氨基酸、氰尿酸、琥珀酰亞胺、脲)使用的次氯酸鈉；及其組合?？梢允褂靡粋€(gè)或多個(gè)控制器來實(shí)施對過程流中微生物活性水平的響應(yīng)。更具體的是，可以給控制器編程以使其接收來自過程流的數(shù)據(jù)(如，DO探針)，基于輸入控制器的邏輯計(jì)算ADO(如，程序邏輯控制器)，并依據(jù)ADO實(shí)施響應(yīng)，其可能包括各種操作，比如驅(qū)動將生物殺傷劑供料入過程流的泵。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器是基于網(wǎng)絡(luò)的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器可以與以下的至少一個(gè)通信ORP探針、DO探針、清潔裝置、閥或其組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器接收來自所述DO探針的輸入信號，并實(shí)施在所述控制器中編制成程序的、期望的方案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器是控制器系統(tǒng)。"控制器系統(tǒng)"和類似的術(shù)語指手工操作人員或具有如下組件的電子裝置處理器、存儲器裝置、陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器、觸摸屏或其他的監(jiān)控器，和/或其他的組件。在某些例子中，所述控制器可操作用于整合一個(gè)或多個(gè)專用的集成電路、程序或算法、一個(gè)或多個(gè)硬連線裝置和/或一個(gè)或多個(gè)機(jī)械裝置。控制器系統(tǒng)的一些或全部的功能可以處于中央位置，如網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用于在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、無限網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)連接、微波接力線路、紅外線路等上的通信。此外，其他的組件，如信號調(diào)節(jié)器或系統(tǒng)監(jiān)控器也可以包括在內(nèi)，以促進(jìn)信號處理算法。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所期望的方案將向負(fù)責(zé)監(jiān)測過程流和處理過程流的操作者或人員發(fā)出警報(bào)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，如果所述ADO達(dá)到了預(yù)定的水平，那么所期望的方案包括向過程流中加入有效量的生物殺傷劑。所述生物殺傷劑可以是氧化的和/或非氧化的?？梢越Y(jié)合所述流動池使用光學(xué)污垢監(jiān)控器(OFM)，以便測定過程流中產(chǎn)生的累積沉積物的性質(zhì)/來源。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括提供與所述過程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過程流抽入所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中；使用光學(xué)污垢監(jiān)控器測量沉積物的形成；通過使光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所述過程流中的△DO測定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來確定沉積物的類型；任選地給與所述OFM和至少DO探針通信的控制器編程，以便響應(yīng)所述沉積物的形成與微生物活性之間的相關(guān)性來向所述過程流中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)。在另外的實(shí)施方案中，如果所述相關(guān)性表明形成于光學(xué)污垢上的沉積物是^t生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)包括生物殺傷劑。例如，如果OFM上具有沉積物并且△DO是高的，那么向所述過程流中加入生物殺傷劑以防止沉積物形成并降低過程流的微生物活性是一項(xiàng)操作過程。所述生物殺傷劑可以是氧化的和/或非氧化的。在又一實(shí)施方案中，如果所述相關(guān)性表明所述沉積物的形成不是微生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)為沉積物控制化學(xué)物質(zhì)。例如，如果OFM上具有沉積物并且ADO是低的，那么向所述過程流中加入沉積物控制化學(xué)物質(zhì)以防止沉積物形成屬于一項(xiàng)操作過程。存在各種類型的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的沉積物控制化學(xué)物質(zhì)，例如，具有在造紙過程中有助于防止沉積物形成的抗瀝青劑，以及沉積物控制聚合物。D.監(jiān)測過程流中總的和表面關(guān)聯(lián)的微生物活性可以一起監(jiān)測表面關(guān)聯(lián)的微生物活性和總微生物活性。測量過程流中總微生物活性和表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的方法包括(a)將儀器與所述過程流連接，其中所述儀器包括流動池，該流動池包括多個(gè)開口，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口以及至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥；(b)將流體從所述過程流抽入所述流動池中；(c)打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；(d)使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，其中在每次測量之前，不清潔所述DO探針；(e)清潔所述DO探針的表面；(f)使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的所述流體的DO濃度至少一次，任選地，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(g)關(guān)閉所述儀器的所述閥以防止流體被抽入所述流動池中；(h)使用所述DO4笨針測量所述儀器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；(i)計(jì)算步驟(f)和步驟(h)之間的ADO讀數(shù)，并且至少使所述△DO與所述過程流中的所述總微生物活性相關(guān)聯(lián)；和(j)計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)，并且至少使所述ADO與所述過程流中的所述表面關(guān)聯(lián)的微生物活性相關(guān)聯(lián)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，設(shè)置監(jiān)測，以使操作人員可以在總微生物活性(正常模式)和/或表面關(guān)聯(lián)的微生物活性(生物膜模式)之間轉(zhuǎn)變/轉(zhuǎn)換。圖8經(jīng)由流程圖示出這種機(jī)制的一個(gè)實(shí)施方案。在另一個(gè)實(shí)施方案中，該方法進(jìn)一步包括在步驟(d)、步驟(f)和步驟(h)中測量ORP至少一次，其中在步驟(d)中不擦凈ORP探針，任選地，其中在步驟(f)中擦凈所述ORP探針，并且其中在步驟(h)中擦凈所述ORP探針；如果ORP值降至預(yù)定水平之下，那么任選地向所述過程流中加入一種或多種氧化劑；以及如果所述ORP值降至預(yù)定水平之下，那么在所述ADO的計(jì)算中，任選地不使用所述DO測量值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，也可以結(jié)合這種方法來監(jiān)測沉淀物從過程流的形成。更具體的是，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括提供與所述過程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過程流抽入所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中；使用所述光學(xué)污垢監(jiān)控器測量沉積物形成；通過使所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物形成與根據(jù)所述過程流中的ADO測定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來確定沉積物的類型；任選地給控制器編程，以便響應(yīng)所述沉積物形成與^L生物活性之間的相關(guān)性來向所述過程流中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)。以下的實(shí)施例不預(yù)期進(jìn)行限制。實(shí)施例實(shí)施例1經(jīng)由第一管道將過程流抽入流動池中。一個(gè)或多個(gè)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入流動池的流量。排水管與第一管道相關(guān)聯(lián)，并且一個(gè)或多個(gè)閥防止回流入過程流中或者有助于控制過程流中存在的固體以防造成堵塞。在開放流動的狀態(tài)下，設(shè)置閥以使流體通入流動池中。與流動池相連的是DO探針、ORP探針和清潔裝置(如，伊刮擦器)。流體通過流動池用于分析。根據(jù)監(jiān)測(總/表面關(guān)聯(lián)的/組合)，將閥旋轉(zhuǎn)到打開位置/或關(guān)閉位置以使流體進(jìn)入流動池，并依據(jù)上述工藝方案中的一種來記錄DO濃度和/或ORP。經(jīng)過流動池的流體通過排水管離開。流入排水管的流體可以被重新排入過程流中，如，排入造紙過程的成漿池中。圖9提供了設(shè)置的流動池示意圖以及通過設(shè)置的流動池的過程流的流動示意圖。OFM監(jiān)控器也可以與過程流相關(guān)聯(lián)。一個(gè)或多個(gè)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入OFM的流量。圖IO提供了結(jié)合OFM監(jiān)控器設(shè)置的流動池的示意圖，以及過程流通過"&置的流動池和OFM的流動示意圖。根據(jù)過程流中的微生物活性水平和/或沉積物，可以將解決問題的合適的化學(xué)物質(zhì)供料入過程流中。例如，控制器可以向驅(qū)動供料機(jī)械裝置相關(guān)螺線管的泵發(fā)送信號。實(shí)施例2使來自位于德國的造紙廠的造紙過程用水的支流流經(jīng)監(jiān)控裝置(每秒2升)。這家工廠生產(chǎn)了涂布和未涂布的不含機(jī)械的木漿紙(freesheet)并將穩(wěn)定的氧化劑用于生物控制。以60分鐘為間隔打開和關(guān)閉監(jiān)控裝置上的閥，以便起動和停止進(jìn)入流動池監(jiān)控室的流。以IO分鐘為間隔測量ORP和LDO值。通過數(shù)據(jù)記錄器采集來自O(shè)RP和LDO監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)并將其發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以便網(wǎng)站顯示。從站點(diǎn)下載數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析以確定生物控制程序和處理?xiàng)l件對微生物活性的影響。在這種應(yīng)用中，結(jié)合OFM利用本發(fā)明，以確定有問題的沉積物的性質(zhì)/來源。例如，如果沉積嚴(yán)重并且活性較高，則沉積物可能是生物性質(zhì)的。相反，如果沉積嚴(yán)重而微生物活性較低，則微生物可能對沉積物有作用，但是應(yīng)將解決問題的努力集中于別處。圖6提供的實(shí)例證明了機(jī)器關(guān)閉對污濁的過程水中ORP、微生物活性和沉積(OFM)的影響。微生物活性以ADO匯報(bào)。機(jī)器于8月4日關(guān)閉。在機(jī)器關(guān)閉后不久，ADO急劇增加，其與ORP的減少以及OFM所測量的表面污垢的增加相符。這些數(shù)據(jù)表明基于氧化劑的方案不是持久的并且其不能充分地控制此事件過程中微生物的生長和沉積物的形成。表面沉積物的微觀檢驗(yàn)證實(shí)具有高密度的微生物，包括絲狀細(xì)菌。實(shí)施例3使來自位于美國的造紙廠的造紙過程水的支流流經(jīng)監(jiān)控裝置(每秒0.25升)。這家工廠頻繁地改變紙制品的纖維含量，這對于生物控制程序的性能具有顯著的影響。具體來說，這家工廠使用了增加過程水系統(tǒng)中卣素需求的Azoto裝備。以30分鐘的間隔打開和關(guān)閉監(jiān)控裝置的閥，以便起動和停止進(jìn)入流動池監(jiān)控室的流。以6分鐘為間隔測量ORP和LDO值。通過數(shù)據(jù)記錄器采集來自O(shè)RP和LDO監(jiān)控裝置的數(shù)據(jù)或者使用監(jiān)控裝置設(shè)置的軟件下載至計(jì)算機(jī)。在安裝監(jiān)測裝置后不久，立即觀察到工藝的改變影響了基于以下的生物控制程序的性能ORP測量、微生物活性水平以及使用OFM測量的表面污垢。圖7提供的實(shí)例證明了纖維含量的變化對ORP、；徵生物活性和沉積(OFM)的影響。^效生物活性以LDO(飽和％)報(bào)告，并且開》丈流動狀態(tài)時(shí)的背景LDO與停止流動狀態(tài)時(shí)測量的LDO之間的較大的差別指示較高的微生物活性。這些數(shù)據(jù)表明當(dāng)使用Azoto規(guī)格的、高氧化劑需求的裝備時(shí)，基于氧化劑的程序不能充分地控制微生物的生長和沉積物的形成。因此，在這種特定規(guī)格的制造過程中，應(yīng)改進(jìn)程序以便改善沉積物的控制。實(shí)施例4溶解氧監(jiān)控器連續(xù)地測量水樣中溶解氧。監(jiān)控程序由PLC(可編程的邏輯控制器)控制，所述PLC讀數(shù)并保留所測量的LDO值直到程序循環(huán)結(jié)束為止。PLC還控制擦拭清潔傳感器表面的擦器部件和可以停止水流通過樣品池的機(jī)動化的3求閥?？梢圆捎靡韵聝煞N基本的監(jiān)測模式總微生物活性(BMA)模式和/表面關(guān)聯(lián)的微生物活性(SAMA)模式。兩種模式均使用了以下三個(gè)變量來調(diào)整程序以使其符合特定應(yīng)用的需求X、Xt和Xti。更具體的是，X是球閥的打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間(以分鐘表示)，Xt是在時(shí)間X期間存儲的LDO讀數(shù)次數(shù)，以及Xti是LDO讀數(shù)之間的間隔。當(dāng)球閥打開并且樣品流動時(shí)，LDO讀數(shù)應(yīng)該是穩(wěn)定的，反映出樣品源目前的狀態(tài)。當(dāng)球閥關(guān)閉并且樣品流動停止時(shí)，在關(guān)閉的流動池中的溶解氧易于通過與有機(jī)材料的反應(yīng)而耗盡。在BMA模式中，所有的讀數(shù)于探針擦凈后立即讀取。ADO值通過反映代謝過程中溶解氧的消耗量來提供樣品主體中微生物活性的度量。在SAMA模式中，于閥打開循環(huán)的第一部分不擦拭電極。在此期間，電極的表面上可能具有生物膜蓄積(buildup)。然后擦凈電極并且差值顯示該循環(huán)第一部分蓄積的生物膜水平。當(dāng)球閥關(guān)閉時(shí)，如BMA模式一樣讀數(shù)。表I——BMA模式X=10;Xt=5<table>tableseeoriginaldocumentpage31</column></row><table>MAX=1至5讀數(shù)的平均MIN=6至10中最小的讀數(shù)活性BMA=MAX-MIN表II——SAMA模式(讀數(shù)1-7)和BMA模式<table>tableseeoriginaldocumentpage32</column></row><table>權(quán)利要求1.一種測量過程流中微生物活性的儀器，其包括a.包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口，并且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；b.與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；c.與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；d.與所述開口中的一個(gè)相連的清潔裝置；e.與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；f.與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和g.與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述清潔裝置包括伊刮擦器或刷子。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述DO探針和任選的ORP探針的至少一部分伸入所述流動池中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述閥與所述第一管道連接。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的儀器，其中所述閥為球閥，其中任選地，所述球閥是氣驅(qū)動、電驅(qū)動或人工驅(qū)動的球閥。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其進(jìn)一步包括控制器，所述控制器與下述組件的至少一個(gè)通信所述DO探針、所述ORP探針和所述清潔裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述流動池包括一個(gè)或多個(gè)隔板。8.—種監(jiān)測過程流中水的總(全部的)微生物活性的方法，其包括a.將儀器與過程流連接，其中所述儀器包括包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口，且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、任選的閥；b.將流體從所述過程流抽入所述流動池中；c.打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；d.使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；e.關(guān)閉所述4義器的所述閥以防止流體^L抽入所述流動池中；f.使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；g.計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)；和h.至少使步驟(g)中的所述ADO值與所述過程流中的總(全部的)微生物活性相關(guān)聯(lián)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述監(jiān)測是連續(xù)的或間歇的。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括在步驟(d)和步驟(f)之間提供足量的時(shí)間，以便如果在微生物活性存在時(shí)，一種或多種微生物有足量的時(shí)間來消耗所述流動池中的氧。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括在步驟(d)和步驟(f)中測量ORP至少一次，并且在每次測量之前，擦拭所述ORP探針的表面；如果ORP值降至預(yù)定水平之下，那么任選地向所述過程流中加入一種或多種氧化劑；并且如果所述ORP值降至預(yù)定水平之下，那么在所述ADO的計(jì)算中，任選地不使用所述DO測量值。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述預(yù)定水平低于約100mV。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過取來自步驟(d)的平均DO測量值與來自步驟(f)的最小DO濃度來確定所述ADO值。14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過取來自步驟(d)的最大測量值與來自步驟(f)的最小DO濃度來確定所述ADO值。15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過取來自步驟(d)的最后的測量值與來自步驟(f)的最小DO濃度來確定所述ADO值。16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括提供編程的控制器，所述控制器與以下的至少一個(gè)通信所述ORP探針、所述DO探針、所述清潔裝置或其組合。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述控制器接收來自所述DO探針的輸入信號，并實(shí)施在所述控制器中編制成程序的、期望的方案。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述控制器是基于網(wǎng)絡(luò)的。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述期望的方案將向負(fù)責(zé)監(jiān)測并處理所述過程流的操作者或人員發(fā)出警報(bào)。20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中如果所述ADO達(dá)到了預(yù)定的水平，那么所述方案包括向所述過程流中加入有效量的生物殺傷劑。21.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述過程流來自選自下述組的過程造紙過程、冷卻水過程、食品或飲料過程和基于娛樂的過程。22.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括提供與所述過程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過程流抽入所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中；使用所述光學(xué)污垢監(jiān)控器測量沉積物的形成；通過使所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所迷過程流中的ADO測定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來確定沉積物的類型；任選地給控制器編程，以便響應(yīng)所述沉積物的形成與微生物活性之間的所述相關(guān)性來向所述過程流中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中如果所述相關(guān)性表明所述沉積物的形成是微生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)為生物殺傷劑，其中所述生物殺傷劑是氧化的和/或非氧化的。24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中如果所述相關(guān)性表明所述沉積物的形成不是微生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)為沉積物控制化學(xué)物質(zhì)。25.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)所述過程流中全部的(總)微生物水平；任選地，其中如果所述微生物水平高于或超過被認(rèn)為能使該過程運(yùn)作良好的預(yù)定水平的話，那么所述方案包括加入有效量的生物殺傷劑，以使微生物水平恢復(fù)至所期望的水平。26.—種監(jiān)測過程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的方法，其包括a.將儀器與過程流連接，其中所述儀器包括包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽取流體的流動池入口，且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、-任選的閥；b.將流體從所述過程流抽入所述流動池中；c.打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；d.使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測量之前，不清潔所述DO揮:針；e.清潔所述DO探針的表面；f.使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，并且任選地，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；g.計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)；和h.至少使步驟(g)中的所述ADO與表面關(guān)聯(lián)的微生物活性相關(guān)聯(lián)。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括在步驟(d)和步驟(f)中測量ORP至少一次，其中所述ORP探針在步驟(d)中沒有被擦凈，并且任選地，其中所述ORP探針在步驟(f)中被擦凈；如果ORP值降至預(yù)定水平之下，則任選地向所述過程流中加入一種或多種氧化劑；并且如果所述ORP值降至預(yù)定水平之下，則在所述ADO的計(jì)算中任選地不使用所述DO測量值。28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中通過使用包括伊刮擦器的清潔裝置擦拭所述表面兩次來清潔所述LDO探針的表面。29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述監(jiān)測是連續(xù)的。30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括在步驟(d)之前提供足量的時(shí)間，以便如果在具有生物膜累積時(shí)將會有足量的時(shí)間來產(chǎn)生生物膜累積。31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中通過取步驟(d)中最低的DO測量值與來自步驟(f)的平均DO測量值來確定ADO值。32.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中通過取來自步驟(d)的最低的測量值與來自步驟(f)的最高的DO濃度來確定ADO值。33.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中通過取來自步驟(d)的最后的測量值與來自步驟(f)的最高的DO濃度來確定ADO值。34.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括提供編程的控制器，所述控制器與以下的至少一個(gè)通信所述DO探針、所述ORP探針、所述清潔裝置或其組合。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述控制器接收來自所述DO探針和ORP探針的輸入信號，并實(shí)施在所述控制器中編制成程序的、期望的方案。36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中所述控制器是基于網(wǎng)絡(luò)的。37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中所述方案將向負(fù)責(zé)監(jiān)測所述過程流的操作者或人員發(fā)出警報(bào)。38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中如果微生物活性過高，那么所述方案包括向所述系統(tǒng)中加入生物殺傷劑。39.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括提供與所述過程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過程流抽入所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中；使用所述光學(xué)污垢監(jiān)控器測量沉積物的形成；通過使所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所述過程流中的ADO測定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來確定沉積物的類型；任選地給控制器編程，以便響應(yīng)所述沉積物的形成與微生物活性之間的所述相關(guān)性來向所述過程流中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中如果所述相關(guān)性表明所述沉積物的形成是;f敖生物性質(zhì)的，則所述化學(xué)物質(zhì)為生物殺傷劑，任選地，其中所述生物殺傷劑是氧化的或非氧化的。41.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)所述過程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物水平，任選地，其中如果所述微生物水平高于或超過被認(rèn)為能使該過程運(yùn)作良好的預(yù)定水平，那么所述方案包括加入有效量的生物殺傷劑，以使微生物水平恢復(fù)至所期望的水平。42.—種監(jiān)測所述過程流中總微生物活性和表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的方法，其包括a.將儀器與所述過程流連接，其中所述儀器包括多個(gè)開口的流動池，其中至少一個(gè)開口是用于從所述過程流抽耳又流體的流動池入口，并且至少一個(gè)開口是用于流體離開所述流動池的流動池出口；與所述開口中的一個(gè)相連的DO探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的ORP探針；與所述開口中的一個(gè)相連的、任選的清潔裝置；與所述流動池入口相連的、任選的第一管道；與所述流動池出口相連的、任選的第二管道；和與所述流動池相關(guān)聯(lián)的、^f壬選的閥；b.將流體從所述過程流抽入所述流動池中；c.打開所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動池中；d.使用所述DO探針測量所述過程流的DO濃度至少一次，其中在每次測量之前，不清潔所述DO探針；e.清潔所述DO探針的表面；f.使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的流體的DO濃度至少一次，任選地，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；g.關(guān)閉所述儀器的所述岡以防止流體^皮抽入所述流動池中；h.使用所述DO探針測量所述儀器內(nèi)部的所述流體的DO濃度至少一次，其中在每次測量之前，清潔所述DO探針的表面；i.計(jì)算步驟(f)和步驟(h)之間的ADO讀數(shù)，并且至少使所述ADO與所述過程流中的所述總微生物活性相關(guān)聯(lián)；j.計(jì)算步驟(d)和步驟(f)之間的ADO讀數(shù)，并且至少使所述ADO與所述過程流中的所述表面關(guān)聯(lián)的微生物活性相關(guān)聯(lián)。43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其進(jìn)一步包括提供與所述過程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過程流抽入所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中；使用所述光學(xué)污垢監(jiān)控器測量沉積物的形成；通過使所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所述過程流中、來自步驟(i)和/或步驟(j)的△DO所測定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來確定沉積物的類型；任選地給控制器編程，以便響應(yīng)所述沉積物的形成與微生物活性之間的所述相關(guān)性來向所述過程流中加入一種或多種化學(xué)物質(zhì)。44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其進(jìn)一步包括在步驟(d)、步驟(f)和步驟(h)中測量ORP至少一次，其中在步驟(d)中不^察凈所述ORP探針，任選地，其中在步驟(f)中擦凈所述ORP探針，并且其中在步驟(h)中擦凈所述ORP探針；如果ORP值降至預(yù)定水平之下，那么任選地向所述過程流中加入一種或多種氧化劑；并且如果所述ORP值降至預(yù)定水平之下，那么任選地在所述ADO的計(jì)算中不使用所述DO測量值。45.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述監(jiān)測是連續(xù)的或間歇的。46.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述過程是造紙過程，并且所述生物殺傷劑選自以下組成的組異p塞唑啉；戊二醛；二溴次氮基丙酰胺；氨基曱酸酯；季銨化合物；次氯酸鈉；二氧化氯；過乙酸；臭氧；氯胺；溴-氨基磺酸酯；溴-氯-二曱基乙內(nèi)酰脲；二氯-二曱基乙內(nèi)酰脲；單氯胺；結(jié)合銨鹽和穩(wěn)定劑使用的次氯酸鈉，所述銨鹽和穩(wěn)定劑包括二曱基乙內(nèi)酰脲、氨基酸、氰尿酸、琥珀酰亞胺、脲；及其組合。47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述過程是造紙過程，并且所述生物殺傷劑選自以下組成的組異瘞唑啉；戊二醛；二溴次氮基丙酰胺；氨基曱酸酯；季銨化合物；次氯酸鈉；二氧化氯；過乙酸；臭氧；氯胺；溴-氨基磺酸酯；溴-氯-二曱基乙內(nèi)酰脲；二氯-二曱基乙內(nèi)酰脲；單氯胺；結(jié)合銨鹽和穩(wěn)定劑使用的次氯酸鈉，所述銨鹽和穩(wěn)定劑包括二曱基乙內(nèi)酰脲、氨基酸、氰尿酸、琥珀酰亞胺、脲；及其組合。全文摘要公開了通過測量溶解氧來監(jiān)測過程流(processstream)中微生物活性的儀器和方法。使用這種儀器和方法來測量總(bulk)微生物活性以及表面關(guān)聯(lián)的生物活性。文檔編號C12M1/34GK101245312SQ20081000043公開日2008年8月20日申請日期2008年1月10日優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日發(fā)明者勞拉·E·賴斯,斯蒂芬·B·艾什頓,邁克爾·V·恩齊恩申請人:納爾科公司