專(zhuān)利名稱(chēng)：：監(jiān)測(cè)過(guò)程流中微生物活性的儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及用于監(jiān)測(cè)過(guò)程流中微生物活性的儀器。
背景技術(shù)：
：商業(yè)的水系統(tǒng)中^效生物的生長(zhǎng)可以導(dǎo)致酸敗和表面污垢。如果其生長(zhǎng)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(guò)氧化氫用來(lái)增強(qiáng)亮度的過(guò)氧化氫酶并且可以產(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(guò)程、停止該過(guò)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(duì)這樣的水進(jìn)行處理以便控制微生物的生長(zhǎng)并預(yù)防相關(guān)的問(wèn)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(wèn)題以及由于浮游細(xì)菌和固著細(xì)菌對(duì)生物控制措施的響應(yīng)不同，因而需要監(jiān)測(cè)生物控制程序?qū)@些不同模式的微生物生長(zhǎng)的影響。通常用來(lái)監(jiān)測(cè)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)。這些技術(shù)需要漫長(zhǎng)的孵育期并且不能為微生物生長(zhǎng)相關(guān)問(wèn)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(cè)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(lái)監(jiān)測(cè)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(dòng)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(lái)測(cè)量流體中的微生物活性。授予Robertson等人的美國(guó)專(zhuān)利第5,190,728號(hào)和第5,282,537號(hào)公開(kāi)了采用DO測(cè)量來(lái)監(jiān)測(cè)市售水中污垢的方法和儀器。但是，該方法需要使用營(yíng)養(yǎng)素添加劑來(lái)區(qū)分生物污垢與非生物的污垢，并且沒(méi)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(cè)量。此外，所公開(kāi)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(guò)膜的高流量需求。目前由許多公司(如，HACH,Loveland，CO)制造并可商購(gòu)獲得的新型溶解氧纟笨針幾乎克服了所有這些局限，從而可以在過(guò)程用水中在線測(cè)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(guó)專(zhuān)利第5,698,412號(hào)和第5,856,119號(hào)公開(kāi)了監(jiān)測(cè)和控制流體中生物活性的方法，其中結(jié)合pH來(lái)測(cè)量DO,以便測(cè)量代謝行為、特別是與營(yíng)養(yǎng)素/底物消耗相關(guān)的代謝行為的轉(zhuǎn)變。存在對(duì)監(jiān)測(cè)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(wèn)題的生物膜。為了測(cè)量周?chē)h(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(wú)試劑的。這些方法應(yīng)該是自動(dòng)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(dòng)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，這些方法將纟是供關(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。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了用于測(cè)量過(guò)程流中的微生物活性的儀器，所述儀器包括流動(dòng)池，所述流動(dòng)池有多個(gè)開(kāi)口，其中至少一個(gè)開(kāi)口是用于從所述過(guò)程流抽取流體的流動(dòng)池入口，并且至少一個(gè)開(kāi)口是用于流體離開(kāi)所述流動(dòng);也的;充動(dòng)池出口；DO探針，所述DO探針與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；以及清潔裝置，所述清潔裝置與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連。進(jìn)一步地，所述儀器還可以包括與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連的ORP探針。進(jìn)一步地，所述儀器還可以包括與所述流動(dòng)池入口相連的第一管道。進(jìn)一步地，所述4義器還可以包括與所述流動(dòng)池出口相連的第二管道。進(jìn)一步地，所述儀器還可以包括與所述流動(dòng)池相關(guān)聯(lián)的閥。根據(jù)本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其包括特征在于，所述儀器包括流動(dòng)池，所述流動(dòng)池有多個(gè)開(kāi)口，其中至少一個(gè)開(kāi)口是用于從所述過(guò)程流抽取流體的流動(dòng)池入口，并且至少一個(gè)開(kāi)口是用于流體離開(kāi)所述流動(dòng)池的滬u動(dòng)池出口；DO探針，所述DO探針與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；ORP探針，所述ORP探針與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；清潔裝置，所述清潔裝置與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；第一管道，所述第一管道與所述流動(dòng)池入口相連；第二管道，所述第二管道與所述流動(dòng)池出口相連；以及閥，所述閥與所述流動(dòng)池相關(guān)耳關(guān)。進(jìn)一步地，所述清潔裝置可以包括伊刮擦器或刷子。進(jìn)一步地，所述DO4果針和所述ORP探針的至少一部分可以伸入所述流動(dòng)池中。進(jìn)一步地，所述閥與所述第一管道可以連接。進(jìn)一步地，所述閥可以為球閥。進(jìn)一步地，所述球閥可以是氣驅(qū)動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)或人工驅(qū)動(dòng)的球閥。進(jìn)一步地，所述儀器還可以包括控制器，所述控制器與所述DO探針、所述ORP探針、所述清潔裝置及其組合中的至少一個(gè)通信。進(jìn)一步地，所述流動(dòng)池可以包括一個(gè)或多個(gè)隔氺反。進(jìn)一步地，所述控制器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。進(jìn)一步地，所述儀器還可以包括與所述過(guò)程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器。本實(shí)用新型提供的儀器可以用于監(jiān)測(cè)過(guò)程流中水的總(全部的)微生物活性，可以按照如下方法使用(a)將本實(shí)用新型提供的儀器與過(guò)程流連接；(b)將流體從所述過(guò)程流抽入所述流動(dòng)池中；(c)打開(kāi)所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動(dòng)池中；(d)使用所述DO探針測(cè)量所述過(guò)程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測(cè)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(dòng)池中；(f)使用所述DO探針測(cè)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(cè)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(guò)程流中的微生物學(xué)總(全部的)活性相關(guān)聯(lián)。本實(shí)用新型提供的儀器可以用于測(cè)量過(guò)程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物活性的方法，可以按照如下方法使用(a)將本實(shí)用新型提供的儀器與過(guò)程流連接；(b)將流體從所述過(guò)程流抽入所述流動(dòng)池中；(c)打開(kāi)所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動(dòng)池中；(d)使用所述DO探針測(cè)量所述過(guò)程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測(cè)量之前，不清潔所述DO4笨針；(e)清潔所述DO探針的表面；(f)使用所述DO探針測(cè)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(cè)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)。本實(shí)用新型提供的儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且利用本實(shí)用新型提供的儀器可以通過(guò)監(jiān)測(cè)溶解氧的消耗量來(lái)直接測(cè)量過(guò)程流中的微生物活性。使測(cè)量工作更力口間便。圖l顯示包括流動(dòng)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(dòng)池、DO探針、ORP探針、具有螺線管擦器的清潔裝置、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(dòng)池、ORP探針、DO探針和具有4產(chǎn)刮擦器的清潔裝置的儀器示意圖。圖5顯示流動(dòng)池和用來(lái)增加表面積的構(gòu)件的示意圖。圖6顯示在造紙廠釆集的數(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(cè)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)的實(shí)用新型的一個(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(dòng)池。圖10示出要求保護(hù)的實(shí)用新型的一個(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(dòng)池。具體實(shí)施方式術(shù)語(yǔ)的定義"DO"指溶解氧。"DO探針"包括可以測(cè)量溶解氧的、任何種類(lèi)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探針基于熒光衰減的壽命來(lái)測(cè)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。該纟笨針通常具有承擔(dān)測(cè)量的傳感器頭。"ORP"指氧化還原電位。ORP才笨針可從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(cè)過(guò)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(guò)程流"包括工業(yè)過(guò)程中的任何流體，如在造紙過(guò)程中從管道取出的流體，以及來(lái)自造紙過(guò)程的流漿箱的流體。優(yōu)選的實(shí)施方案可以通過(guò)監(jiān)測(cè)溶解氧的消耗量來(lái)直接測(cè)量過(guò)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(guò)程流中微生物活性程度相關(guān)聯(lián)。本實(shí)用新型中描述的儀器一般不太適用于具有低濃度DO的過(guò)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(guò)使用過(guò)程流的壓力、溫度和鹽度值將從過(guò)程流采集的DO測(cè)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(guò)程波動(dòng)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(guò)程流的溫度在流動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)期間將會(huì)下降1-10攝氏度，這種情況在流體不再被抽入流動(dòng)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(guò)程流的REDOX狀態(tài)必須是氧化，以使氧消耗量不會(huì)成為化學(xué)氧化過(guò)程的結(jié)果。諸如pH等因素將會(huì)影響過(guò)程水的REDOX狀態(tài)。在高pH條件下，例如pH超過(guò)9.5的過(guò)程水，可以引起過(guò)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(guò)程流的ORP與DO濃度一起測(cè)量，以確保溶解氧的消耗量主要與微生物活性而非過(guò)程流化學(xué)相關(guān)。A.本實(shí)用新型的儀器本實(shí)用新型已經(jīng)開(kāi)發(fā)了實(shí)際測(cè)量過(guò)程流中溶解氧的儀器。如圖1所示，該儀器包括流動(dòng)池l;DO探針2;任選的ORP探針3;和清潔裝置7。流動(dòng)池1具有多個(gè)開(kāi)口。這些開(kāi)口起允許流體流經(jīng)流動(dòng)池1的作用。所述開(kāi)口的尺寸和形狀可以改變，特別的是，應(yīng)該考慮過(guò)程流的類(lèi)型。圖3顯示包4舌入口13和出口14的流動(dòng)池1。開(kāi)口的直徑大小應(yīng)該足以使來(lái)自過(guò)程流的流體容易地流經(jīng)流動(dòng)池1并防止流動(dòng)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(dòng)池(1)的直徑將取決于多種因素，比如過(guò)程流的類(lèi)型。流動(dòng)池開(kāi)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(dòng)池相連，以便可以獲得過(guò)程流的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量值?？梢詫⑵渌膬x器(如pH計(jì))與所述流動(dòng)池相連。特別的是，DO探針2和/或ORP探針3與流動(dòng)池1流體相通。在一個(gè)實(shí)施方案中，DO揮:針2和ORP3與所述流動(dòng)池相連?？梢员绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種方式來(lái)將探針連接于流動(dòng)池1的開(kāi)口中的一個(gè)?？梢越?jīng)由任何類(lèi)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(dòng)池1并將揮:針/裝置插過(guò)所述部件并鎖入適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｈ鐖D3所示，探針與流動(dòng)池1的壁是同平面的。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述DO探針2和任選的ORP探針3的至少一部分伸入所述流動(dòng)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(dòng)池，并且任選地，其中所述ORP纟果針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(dòng)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(dòng)池1的方式對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)池1的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口相連以及與過(guò)程流的箱相連?？梢越?jīng)由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種方式來(lái)進(jìn)行連接。例如，可以^吏第一管道4管接入過(guò)程流。第一管道4用以運(yùn)送流體和/或把流體從過(guò)程流轉(zhuǎn)移入流動(dòng)池1和/或其他諸如OFM的4義器。可以任何促使流體從過(guò)程流運(yùn)送至流動(dòng)池1的方式對(duì)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(guò)程流中抽入包括流動(dòng)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(guò)程流的流動(dòng)。笫二管道5用作流體流經(jīng)流動(dòng)池1的排出通道，并且還用作儲(chǔ)器來(lái)容納來(lái)自過(guò)程流的流體。特別的是，可以對(duì)第二管道5進(jìn)行空間定位以便流動(dòng)池1將流體保留在流動(dòng)池1的內(nèi)部，用于在停止流動(dòng)的情況下進(jìn)行監(jiān)測(cè)的分析。例如，對(duì)第二管道5進(jìn)行定位以使重力可以將流體保持在流動(dòng)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(dòng)池1相連。特別的是，閥6以獲得其期望的功能的方式與流動(dòng)池1相通。閥6控制/調(diào)節(jié)流體從過(guò)程流進(jìn)入流動(dòng)池1的流動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中，閥6經(jīng)由第一管道4與流動(dòng)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(dòng)并且在閥6處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)允許流動(dòng)。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(dòng)池1的流動(dòng)。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(guò)程水的流動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，閥6還可以防止流體離開(kāi)流動(dòng)池1或第二管道5，以便在停止流動(dòng)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(dòng)、電驅(qū)動(dòng)或氣驅(qū)動(dòng)的。在另一個(gè)實(shí)施方案中，球?qū)?是人工驅(qū)動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)或氣驅(qū)動(dòng)的。圖2和圖4顯示了可以與流動(dòng)池1的開(kāi)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(lái)定向該裝置。清潔裝置7可以清潔與流動(dòng)池1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(dòng)池1區(qū)域來(lái)回移動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，清潔裝置7能夠在流動(dòng)池1區(qū)域來(lái)回移動(dòng)，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(dòng)池l相關(guān)聯(lián)的其他類(lèi)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(guò)螺線管擦器9驅(qū)動(dòng)。螺線管9接收來(lái)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)置妒刮擦器8以便在流動(dòng)池1上以相對(duì)于DO探針2和ORP〗笨針3垂直的方向來(lái)回移動(dòng)。向流動(dòng)池1加入一個(gè)或多個(gè)隔^反11可以增加流動(dòng)池1的面積。圖5顯示了改進(jìn)的流動(dòng)池。具體的是，構(gòu)件10與流動(dòng)池相連并且該構(gòu)件10包括多于一個(gè)的隔板。該構(gòu)件10可以多種方式與流動(dòng)池相連?？梢韵嗨频姆绞絹?lái)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(dòng)池1上。該構(gòu)件10具有構(gòu)件入口15和與流動(dòng)池相連的出口，所述構(gòu)件入口154妄收來(lái)自所述過(guò)程流的流。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一管道4與構(gòu)件10相連，而不是直接與流動(dòng)池1相連。在另一個(gè)實(shí)施方案中，構(gòu)件IO具有一個(gè)或多個(gè)隔板11?？梢詷?gòu)建該儀器以監(jiān)測(cè)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.本實(shí)用新型提供的儀器可以用于監(jiān)測(cè)過(guò)程流中的總微生物活性總(全部的)微生物活性指總過(guò)程流中的微生物活性，如過(guò)程流中浮游的微生物和固著微生物。通過(guò)測(cè)量過(guò)程流的DO濃度來(lái)確定過(guò)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，使用方法可以包括(a)將本實(shí)用新型提供的儀器與過(guò)程流連接；(b)將流體從所述過(guò)程流抽入所述流動(dòng)池中；(c)打開(kāi)所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動(dòng)池中；(d)使用所述DO揮:針測(cè)量所述過(guò)程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測(cè)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(dòng)池中；(f)使用所述DO探針測(cè)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(cè)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(guò)程流中的總(全部的)孩i生物活性相關(guān)聯(lián)。本實(shí)用新型提供的儀器可以應(yīng)用于各種不同類(lèi)型的過(guò)程流的監(jiān)測(cè)。在一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)程流來(lái)自選自下述組的過(guò)程造紙過(guò)程、冷卻水過(guò)程、食品或飲料過(guò)程和基于娛樂(lè)的過(guò)程。通過(guò)觀察開(kāi)》文流動(dòng)和停止流動(dòng)狀態(tài)之間的DO濃度變化(ADO)來(lái)測(cè)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(guò)觀察ADO可以測(cè)定DO的消耗速率。然后可以將DO的消耗速率與所述過(guò)程流中的微生物活性相關(guān)聯(lián)，但是在與DO測(cè)量一起進(jìn)行ORP測(cè)量時(shí)相關(guān)的完整性更佳，原因是當(dāng)過(guò)程流的流體REDOX狀態(tài)不是氧化時(shí)，DO測(cè)量可能受到影響。當(dāng)過(guò)程流的流體可以通過(guò)流動(dòng)池并且經(jīng)由與所述流動(dòng)池通信的分析設(shè)備(特別是用于測(cè)量流體DO濃度的DO探針)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，出現(xiàn)開(kāi)放;充動(dòng)的^1犬態(tài)。停止流動(dòng)的狀態(tài)指過(guò)程流的流體不再進(jìn)入流動(dòng)池的時(shí)候。在停止流動(dòng)的狀態(tài)下，流體被保持在流動(dòng)池中并且所述流動(dòng)池監(jiān)測(cè)該流體的DO濃度。在開(kāi)》文流動(dòng)的狀態(tài)下，如在步驟(d)中，應(yīng)對(duì)過(guò)程流流體的DO濃度進(jìn)行足夠次數(shù)的這樣的測(cè)量，以便可以獲得過(guò)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(guò)程流讀數(shù)應(yīng)采取的讀數(shù)次數(shù)，以及獲得精確的過(guò)程流讀數(shù)應(yīng)采取的讀數(shù)間隔，而無(wú)需過(guò)多的實(shí)驗(yàn)。在停止流動(dòng)的狀態(tài)下，如在步驟(f)中，應(yīng)在流動(dòng)池中的流體進(jìn)行第一次DO測(cè)量之前經(jīng)過(guò)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(lái)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(cè)的過(guò)程類(lèi)型和使用本實(shí)用新型提供的儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)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(guò)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(lái)消耗DO。微生物的類(lèi)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(lái)進(jìn)行開(kāi)力文流動(dòng)狀態(tài)和停止流動(dòng)狀態(tài)下的測(cè)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(lái)進(jìn)行開(kāi)^:流動(dòng)狀態(tài)和停止流動(dòng)狀態(tài)下的測(cè)量。可以連續(xù)地、間歇地或一次性地監(jiān)測(cè)過(guò)程流。連續(xù)的監(jiān)測(cè)才是供了實(shí)時(shí)的狀態(tài)，使得可以在過(guò)程流中輕易地檢測(cè)系統(tǒng)故障?？梢愿鞣N方法來(lái)計(jì)算ADO。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)采用持續(xù)水流動(dòng)期間(開(kāi)放流動(dòng)狀態(tài))與通過(guò)關(guān)閉閥而停止過(guò)程水時(shí)流動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)之間DO濃度的最大變化來(lái)測(cè)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(lái)計(jì)算ADO。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)取來(lái)自步驟(d)的平均DO測(cè)量值與來(lái)自步驟(f)的最小DO濃度來(lái)確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)取來(lái)自步驟(d)的最大測(cè)量值與來(lái)自步驟(f)的最小DO濃度來(lái)確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)取來(lái)自步驟(d)的最后的測(cè)量值與來(lái)自步驟(f)的最小DO濃度來(lái)確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，步驟(d)和步驟(f)的測(cè)量持續(xù)時(shí)間以及測(cè)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(cè)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(guò)程中以相等的間隔記錄5次測(cè)量值。在又一實(shí)施方案中，繼擦凈表面后經(jīng)過(guò)30秒，于步驟(d)和步驟(f)中記錄測(cè)量值。過(guò)程流的ORP可以與過(guò)程流的DO濃度一起測(cè)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(cè)量ORP至少一次，并且在每次測(cè)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(guò)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(cè)量值降至預(yù)定水平之下，則與ORP測(cè)量值一起測(cè)量的DO測(cè)量值不包括在ADO的計(jì)算中。更具體的是，通過(guò)排除這些測(cè)量值，過(guò)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(guò)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(cè)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(guò)程流中的化學(xué)條件有關(guān)?？梢圆扇《喾N不同的途徑來(lái)響應(yīng)過(guò)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(guò)被認(rèn)為能使該過(guò)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4吏^L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(duì)于造紙過(guò)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(guò)乙酸、臭氧、氯胺、Stabrex(溴-氨基磺酸酯)、溴-氯-二甲基乙內(nèi)酰脲、二氯-二曱基乙內(nèi)酰脲、單氯胺(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(lái)實(shí)施對(duì)過(guò)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(lái)自過(guò)程流的數(shù)據(jù)(如，DO探針)，基于輸入控制器的邏輯來(lái)計(jì)算ADO(如，程序邏輯控制器)并依據(jù)ADO實(shí)施響應(yīng)，其可能包括各種梯:作，比如驅(qū)動(dòng)將生物殺傷劑或沉積物控制聚合物供料入過(guò)程流的泵。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。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(lái)自所述DO纟笨針的輸入信號(hào)，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(lèi)似的術(shù)語(yǔ)指手工操作人員或具有如下組件的電子裝置處理器、存儲(chǔ)器裝置、陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器、觸^莫屏或其他的監(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(zhuān)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(wú)限網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)連接、樣史波接力線^各、紅外線路等上通信。此外，其他的組件，如信號(hào)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(hào)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(cè)過(guò)程流和處理過(guò)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(guò)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(dòng)池使用光學(xué)污垢監(jiān)控器(OFM)，以便測(cè)定過(guò)程流中產(chǎn)生的累積沉積物的性質(zhì)/來(lái)源。在一個(gè)實(shí)施方案中，本實(shí)用新型的特征進(jìn)一步在于提供與所述過(guò)程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過(guò)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(cè)量沉積物的形成；通過(guò)使光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所述過(guò)程流中的△DO測(cè)定的所述微生物活性相關(guān)聯(lián)來(lái)確定沉積物的類(lèi)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)所述沉積物形成與孩i生物活性之間的相關(guān)性來(lái)向所述過(guò)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)污垢上的沉積物是微生物性質(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(guò)程流中加入生物殺傷劑以防止沉積物形成并降低過(guò)程流的微生物活性是一項(xiàng)操作過(guò)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△DO是^f氐的，那么向所述過(guò)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(guò)程。存在各種類(lèi)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(guò)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。C.本實(shí)用新型提供的儀器可以用于監(jiān)測(cè)過(guò)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(guò)測(cè)量過(guò)程流的DO濃度來(lái)測(cè)定過(guò)程流中表面關(guān)聯(lián)的微生物活性?？梢越Y(jié)合這種分析采用其他的參數(shù)。更具體的是，使用方法可以包括(a)將本實(shí)用新型提供的儀器與過(guò)程流連接；(b)將流體從所述過(guò)程流抽入所述流動(dòng)池中；(c)打開(kāi)所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動(dòng)池中；(d)使用所述DO探針測(cè)量所述過(guò)程流的DO濃度至少一次，并且其中在每次測(cè)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(cè)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(cè)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)。本實(shí)用新型提供的儀器可以應(yīng)用于各種不同類(lèi)型的過(guò)程流監(jiān)測(cè)。在一個(gè)實(shí)施方案中，過(guò)程流來(lái)自選自下述組的過(guò)程造紙過(guò)程、冷卻水過(guò)程、食品或飲料過(guò)程和基于娛樂(lè)的過(guò)程。通過(guò)在開(kāi)放流動(dòng)狀態(tài)期間擦拭之前獲取的DO測(cè)量值與擦拭之后立即獲取的DO測(cè)量值的差值來(lái)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(cè)量進(jìn)行ORP測(cè)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(guò)程流的流體REDOX狀態(tài)不是氧化時(shí)，DO測(cè)量可能受到影響。當(dāng)過(guò)程流的流體可以通過(guò)流動(dòng)池并且經(jīng)由與所述流動(dòng)池通信的分析設(shè)備(特別是用于測(cè)量流體DO濃度的DO探針)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，出現(xiàn)開(kāi)放流動(dòng)的狀態(tài)。在開(kāi)^:流動(dòng)的狀態(tài)下，如在步驟(d)和步驟(f)中，測(cè)量DO之前應(yīng)經(jīng)過(guò)足量的時(shí)間，以便在具有生物膜累積時(shí)，將會(huì)有足量的時(shí)間來(lái)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(cè)的過(guò)程類(lèi)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(guò)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(lái)消耗DO。微生物的類(lèi)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(lái)進(jìn)行開(kāi)放流動(dòng)的狀態(tài)和停止流動(dòng)狀態(tài)下的測(cè)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(lái)進(jìn)行開(kāi)放流動(dòng)狀態(tài)和停止流動(dòng)狀態(tài)下的測(cè)量。可以連續(xù)地、間歇地或一次性地監(jiān)測(cè)過(guò)程流。連續(xù)的監(jiān)測(cè)提供了實(shí)時(shí)的狀態(tài)，使得可以在過(guò)程流中輕易檢測(cè)系統(tǒng)的故障?？梢愿鞣N方法來(lái)計(jì)算△DO。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò):EF又步驟(d)中最低的DO測(cè)量值與來(lái)自步驟(f)的平均DO測(cè)量值來(lái)確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)取來(lái)自步驟(d)的最低的測(cè)量值與來(lái)自步驟(f)的最高的DO濃度來(lái)確定ADO值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)取來(lái)自步驟(d)的最后的測(cè)量值與來(lái)自步驟(f)的最高的DO濃度來(lái)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(cè)量并記錄5次，其中流動(dòng)持續(xù)，但是在任何一次這樣的測(cè)量之前不使用鏟刮擦器清潔探針。在另一個(gè)實(shí)施方案中，于選定的時(shí)間間隔屆滿(mǎn)前一分鐘，清潔探針并進(jìn)行兩次連續(xù)的測(cè)量和記錄。過(guò)程流的ORP可以與過(guò)程流的DO濃度一起測(cè)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(cè)量ORP至少一次，并且在每次測(cè)量之前，清潔ORP探針表面，其中ORP探針在步驟(d)中沒(méi)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(guò)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(cè)量值降至預(yù)定水平之下，那么與ORP測(cè)量值一起測(cè)量的DO測(cè)量值可以不包括在ADO的計(jì)算中，所述△DO用于測(cè)定過(guò)程流的微生物活性。更具體的是，通過(guò)排除這些測(cè)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(guò)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(cè)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(guò)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(guò)包括鏟刮擦器的清潔裝置來(lái)清潔DO探針、ORP探針或其組合。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述鏟刮擦器擦拭探針表面兩次。可以采取多種不同的途徑來(lái)響應(yīng)過(guò)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(guò)被認(rèn)為能使該過(guò)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〗吏;徵生物水平恢復(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(duì)于造紙過(guò)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(guò)乙酸；臭氧；氯胺；Stabrex(溴-氨基曱酸酯)；溴-氯-二曱基乙內(nèi)酰脲；二氯-二甲基乙內(nèi)酰脲；單氯胺；結(jié)合銨鹽和穩(wěn)定劑(包括二甲基乙內(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。可以使用一個(gè)或多個(gè)控制器來(lái)實(shí)施對(duì)過(guò)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(lái)自過(guò)程流的數(shù)據(jù)(如，DO揮: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(dòng)將生物殺傷劑供料入過(guò)程流的泵。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述控制器可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。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摞: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(lái)自所述DO探針的輸入信號(hào)，并實(shí)施在所述控制器中編制成程序的、期望的方案。21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(lèi)似的術(shù)語(yǔ)指手工操作人員或具有如下組件的電子裝置處理器、存儲(chǔ)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，所述控制器可梯:作用于整合一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)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(wú)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(hào)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(hào)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(cè)過(guò)程流和處理過(guò)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(guò)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。可以結(jié)合所述流動(dòng)池使用光學(xué)污垢監(jiān)控器(OFM)，以便測(cè)定過(guò)程流中產(chǎn)生的累積沉積物的性質(zhì)/來(lái)源。在一個(gè)實(shí)施方案中，本本實(shí)用新型提供的儀器進(jìn)一步包括提供與所述過(guò)程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過(guò)程流抽入所述光學(xué)污塘監(jiān)控器中；使用光學(xué)污垢監(jiān)控器測(cè)量沉積物的形成；通過(guò)使光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物的形成與根據(jù)所述過(guò)程流中的ADO測(cè)定的所述樣么生物活性相關(guān)聯(lián)來(lái)確定沉積物的類(lèi)型；任選地給與所述OFM和至少DO揮:針通信的控制器編程，以^^響應(yīng)所述沉積物的形成與^L生物活性之間的相關(guān)性來(lái)向所述過(guò)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(guò)程流中加入生物殺傷劑以防止沉積物形成并降低過(guò)程流的微生物活性是一項(xiàng)操作過(guò)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(guò)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(guò)程。存在各種類(lèi)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(guò)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.本實(shí)用新型提供的儀器可以用于監(jiān)測(cè)過(guò)程流中總的和表面關(guān)聯(lián)的微生物活性本實(shí)用新型提供的儀器可以用于同時(shí)監(jiān)測(cè)表面關(guān)聯(lián)的微生物活性和總微生物活性。使用方法可以包括(a)將本實(shí)用新型提供的儀器與所述過(guò)程流連接；(b)將流體從所述過(guò)程流抽入所述流動(dòng)池中；(c)打開(kāi)所述儀器的所述閥以使流體被抽入所述流動(dòng)池中；(d)使用所述DO探針測(cè)量所述過(guò)程流的DO濃度至少一次，其中在每次測(cè)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(cè)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(cè)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(dòng)池中；(h)使用所述DO探針測(cè)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(cè)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(guò)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(guò)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(cè)，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(cè)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(guò)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(cè)量值。在另一個(gè)實(shí)施方案中，也可以結(jié)合這種方法來(lái)監(jiān)測(cè)沉淀物從過(guò)程流的形成。更具體的是，本實(shí)用新型提供儀器進(jìn)一步包括提供與所述過(guò)程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器；將流體從所述過(guò)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(cè)量沉積物形成；通過(guò)使所述光學(xué)污垢監(jiān)控器中沉積物形成與才艮據(jù)所述過(guò)程流中的△DO測(cè)定的所述《鼓生物活性相關(guān)聯(lián)來(lái)確定沉積物的類(lèi)型；任選地給控制器編程，以^_響應(yīng)所述沉積物形成與孩i生物活性之間的相關(guān)性來(lái)向所述過(guò)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(guò)程流抽入流動(dòng)池中。一個(gè)或多個(gè)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入流動(dòng)池的流量。排水管與第一管道相關(guān)^:，并且一個(gè)或多個(gè)閥防止回流入過(guò)程流中或者有助于控制過(guò)程流中存在的固體以防造成堵塞。在開(kāi)放流動(dòng)的狀態(tài)下，設(shè)置閥以使流體通入流動(dòng)池中。與流動(dòng)池相連的是DO探針、ORP探針和清潔裝置(如，鏟刮擦器)。流體通過(guò)流動(dòng)池用于分析。根據(jù)監(jiān)測(cè)(總/表面關(guān)聯(lián)的/組合)，將閥旋轉(zhuǎn)到打開(kāi)位置/或關(guān)閉位置以使流體進(jìn)入流動(dòng)池，并依據(jù)上述工藝方案中的一種來(lái)記錄DO濃度和/或ORP。經(jīng)過(guò)流動(dòng)池的流體通過(guò)排水管離開(kāi)。流入排水管的流體可以被重新排入過(guò)程流中，如，排入造紙過(guò)程的成漿池中。圖9提供了設(shè)置的流動(dòng)池示意圖以及通過(guò)設(shè)置的流動(dòng)池的過(guò)程流的流動(dòng)示意圖。OFM監(jiān)控器也可以與過(guò)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10提供了結(jié)合OFM監(jiān)控器設(shè)置的流動(dòng)池的示意圖，以及過(guò)程流通過(guò)"i殳置的流動(dòng)池和OFM的流動(dòng)示意圖。根據(jù)過(guò)程流中的微生物活性水平和/或沉積物，可以將解決問(wèn)題的合適的化學(xué)物質(zhì)供料入過(guò)程流中。例如，控制器可以向驅(qū)動(dòng)供料機(jī)械裝置相關(guān)螺線管的泵發(fā)送信號(hào)。實(shí)施例2使來(lái)自位于德國(guó)的造紙廠的造紙過(guò)程用水的支流流經(jīng)監(jiān)控裝置(每秒化劑用于生物控制。以60分鐘為間隔打開(kāi)和關(guān)閉監(jiān)控裝置上的閥，以便起動(dòng)和停止進(jìn)入流動(dòng)池監(jiān)控室的流。以10分鐘為間隔測(cè)量ORP和LDO值。通過(guò)數(shù)據(jù)記錄器采集來(lái)自O(shè)RP和LDO監(jiān)控裝置的凄t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(duì)微生物活性的影響。在這種應(yīng)用中，結(jié)合OFM利用本實(shí)用新型提供的儀器，以確定有問(wèn)題的沉積物的性質(zhì)/來(lái)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(duì)沉積物有作用，但是應(yīng)將解決問(wèn)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(duì)污濁的過(guò)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，△DO急劇增加，其與ORP的減少以及OFM所測(cè)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(guò)程中微生物的生長(zhǎng)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(lái)自位于美國(guó)的造紙廠的造紙過(guò)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(duì)于生物控制程序的性能具有顯著的影響。具體來(lái)說(shuō)，這家工廠使用了增加過(guò)程水系統(tǒng)中卣素需求的Azoto裝備。以30分鐘的間隔打開(kāi)和關(guān)閉監(jiān)控裝置的閥，以便起動(dòng)和停止進(jìn)入流動(dòng)池監(jiān)控室的流。以6分鐘為間隔測(cè)量ORP和LDO值。通過(guò)數(shù)據(jù)記錄器采集來(lái)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(cè)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(cè)量、微生物活性水平以及使用OFM測(cè)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(duì)ORP、微生物活性和沉積(OFM)的影響。微生物活性以LDO(飽和％)報(bào)告，并且開(kāi)放流動(dòng)狀態(tài)時(shí)的背景LDO與停止流動(dòng)狀態(tài)時(shí)測(cè)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^L^各的、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(zhǎng)和沉積物的形成。因此，在這種特定規(guī)格的制造過(guò)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(cè)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(cè)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(guò)樣品池的才幾動(dòng)4匕的5求閥。可以采用以下兩種基本的監(jiān)測(cè)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(lái)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(kāi)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(chǔ)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(kāi)并且樣品流動(dòng)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(dòng)停止時(shí)，在關(guān)閉的流動(dòng)池中的溶解氧易于通過(guò)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(guò)反映代謝過(guò)程中溶解氧的消耗量來(lái)提供樣品主體中微生物活性的度量。在SAMA模式中，于閥打開(kāi)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)。部分附圖標(biāo)記"i兌明31-取樣口；32-三向促動(dòng)閥；33-擦器；34-DO;35-氧化還原；36-過(guò)程流；*=與控制系統(tǒng)相互通信。表I——BMA模式X=10;Xt=5<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>MAX=l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>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>BMIN=讀數(shù)5BMAX=讀數(shù)6&7的平均MIN=8至12中最小的讀數(shù)活性BMA=BMAX—MINSAMA=BMAX—BMIN權(quán)利要求1.一種測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器包括流動(dòng)池，所述流動(dòng)池有多個(gè)開(kāi)口，其中至少一個(gè)開(kāi)口是用于從所述過(guò)程流抽取流體的流動(dòng)池入口，并且至少一個(gè)開(kāi)口是用于流體離開(kāi)所述流動(dòng)池的流動(dòng)池出口；DO探針，所述DO探針與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；以及清潔裝置，所述清潔裝置與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連的ORP探針。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述DO探針和所述ORP探針的至少一部分伸入所述流動(dòng)池中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括與所述流動(dòng)池入口相連的第一管道。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述^C器還包括與所述流動(dòng)池出口相連的第二管道。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括與所述流動(dòng)池相關(guān)聯(lián)的閥。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述閥為球閥。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述球閥是氣驅(qū)動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)或人工驅(qū)動(dòng)的球閥。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述清潔裝置包括妒刮#"器或刷子。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括控制器，所述控制器與所述DO探針、所述ORP探針、所述清潔裝置及其組合中的至少一個(gè)通信。11.根據(jù)權(quán)利要求IO所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述控制器是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述流動(dòng)池包括一個(gè)或多個(gè)隔板。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括與所述過(guò)程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器。14.—種測(cè)量過(guò)程流中^t生物活性的^l器，其包括特征在于，所述儀器包括流動(dòng)池，所述流動(dòng)池有多個(gè)開(kāi)口，其中至少一個(gè)開(kāi)口是用于從所述過(guò)程流抽取流體的流動(dòng)池入口，并且至少一個(gè)開(kāi)口是用于流體離開(kāi)所述流動(dòng)池的5充動(dòng)池出口；DO探針，所述DO探針與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；ORP探針，所述ORP探針與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；清潔裝置，所述清潔裝置與所述多個(gè)開(kāi)口中的一個(gè)相連；第一管道，所述第一管道與所迷流動(dòng)池入口相連；第二管道，所述第二管道與所述流動(dòng)池出口相連；以及閥，所述閥與所述流動(dòng)池相關(guān)聯(lián)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述清潔裝置包括伊刮擦器或刷子。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述DO探針和所述ORP探針的至少一部分伸入所述流動(dòng)池中。17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述閥與所述第一管道連接。18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述閥為球閥。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述球閥是氣驅(qū)動(dòng)、電驅(qū)動(dòng)或人工驅(qū)動(dòng)的球閥。20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括控制器，所述控制器與所述DO探針、所述ORP^:針、所述清潔裝置及其組合中的至少一個(gè)通信。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述控制器是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述流動(dòng)池包括一個(gè)或多個(gè)隔板。23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的測(cè)量過(guò)程流中微生物活性的儀器，其特征在于，所述儀器還包括與所述過(guò)程流通信的光學(xué)污垢監(jiān)控器。專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了測(cè)量溶解氧來(lái)監(jiān)測(cè)過(guò)程流中微生物活性的儀器。使用這種儀器來(lái)測(cè)量總微生物活性以及表面關(guān)聯(lián)的生物活性。文檔編號(hào)C12M1/34GK201241152SQ200820107200公開(kāi)日2009年5月20日申請(qǐng)日期2008年4月1日優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日發(fā)明者勞拉·E·賴(lài)斯,斯蒂芬·B·艾什頓,邁克爾·V·恩齊恩申請(qǐng)人:納爾科公司