[發明專利]一種活性污泥呼吸速率的測定方法及其原位呼吸速率儀

有效

• 申請號: 201310424943.2
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104459081A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 邱勇;施漢昌;龐洪濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發明涉及一種活性污泥呼吸速率的測定方法及其原位呼吸速率儀。

背景技術

我國污水處理廠迫切需要提高運行水平，實現工藝穩定運行。目前主要通過觀測出水水質等微生物反應的結果來間接分析微生物的活性，缺乏直接描述微生物活性的指標。因此，開發微生物活性的在線監測方法和一起，簡易測試和判斷微生物的活性狀態，可以彌補現有工藝運行指標的不足，對調整運行參數、穩定可靠運行、提高出水水質具有重要意義。活性污泥的呼吸速率是指單位活性污泥在單位時間的消耗溶解氧的量，單位是mg/(L.min)或者kg/(m³.hr)，可以綜合反映好氧生物處理過程中的微生物活性和有機物降解速率，因此具有良好的應用前景。

呼吸速率的測量方法比較多，實驗室和在線儀表均有成熟方法。實驗室比較成熟的方法是瓦勃氏呼吸儀，需要使用專門的儀器設備。此外還有密閉式液相測量法，用溶解氧儀測量封閉混合液中溶解氧的變化速率來計算呼吸速率，一般只需要溶解氧儀、錐形瓶和電磁攪拌器。此外還有測定氣相二氧化碳濃度或者氧氣消耗體積的方法，來間接計算溶解氧氧消耗量。上述方法具有多種國產或者進口的實驗室儀器，主要缺點是需要對污泥進行采樣和保存，無法在現場便攜使用，難以測定工藝運行狀態下的瞬時呼吸速率。

在線儀器方面，可分為開放式和密閉式兩種方法。密閉式方法測量時反應器內部活性污泥與氧氣隔離，溶解氧濃度的降低速率等于污泥的呼吸速率。開放式測量方法則是連續進行曝氣，通過測量氧垂曲線來計算污泥的活性參數。目前已有的主要在線儀器有Merit20、RODTOX、RA-1000等呼吸測量儀，多為國外公司研制，價格昂貴，難以推廣應用。此外，這些方法也都需要對污泥進行采樣和預處理，難以在實際工藝運行狀態下進行測試。

現有技術中，中國專利申請201010579870.0和201020650138.3公開了使用溶解氧和污泥濃度信號控制鼓風機的變頻裝置，而非呼吸速率測試儀器。中國專利申請201220526855.4、200810105908.3和200810167716.5均為采用實驗室方法測量微藻、油藏微生物和后生動物的呼吸速率。中國專利申請200810104254.2和200820080009.8均為采用外加電場提高微生物活性的方法，與呼吸速率測試無關。中國專利申請200910082955.5和200910082957.4均為一種基于呼吸速率的控制方法，呼吸速率通過SBR反應器中的間歇曝氣來進行數據分析獲取，不涉及專門的呼吸速率測試裝置，也不能隨意改變測試位置和條件。中國專利申請201110195841.9為河流耗氧速率常數的測定方法，不涉及活性污泥的測試方法，也不涉及專門的測試裝置。中國專利申請200920107719.X是一種利用實驗室測試原理設計的教學裝置，只能用于實驗室演示，不能用于實際現場。中國專利申請200620004632.6為一種基于氣泡技術的呼吸速率裝置，可用于厭氧和好氧過程測試，屬于實驗室測試裝置，不適合污水處理廠的現場測試。

發明內容

本發明的目的是提供一種活性污泥呼吸速率的測定方法及其原位呼吸速率儀，本發明可以實現在生化池內的便攜測量，快速獲得微生物活性和進水負荷變化參數。本發明的原位呼吸速率儀依據成熟的測試原理，具有結構簡單、造價低廉、測試可靠的特點，可用于呼吸速率空間分布、進水負荷變化、充氧系數測定等多種要求。

本發明所提供的一種原位呼吸速率儀，它包括一反應器、支桿、攪拌裝置、溶解氧探頭和數據采集裝置；

所述反應器包括可開合的底座；所述反應器的底座與所述支桿相連接；

所述攪拌攪拌裝置設于所述反應器內；

所述溶解氧探頭設于所述反應器內，其與所述數據采集裝置相連接。

上述的原位呼吸速率儀中，所述支桿通過一鋼絲繩與所述底座相連接。

上述的原位呼吸速率儀中，所述攪拌裝置設于所述底座上。

上述的原位呼吸速率儀中，所述溶解氧探頭設于所述反應器的中上部。

上述的原位呼吸速率儀中，所述反應器的頂部設有通孔，可用于排放所述反應器內的混合液內殘留的空氣。

本發明還提供了利用上述原位呼吸速率儀測定污泥的呼吸速率的方法，包括如下步驟：

將所述原位呼吸速率儀置于污泥的測量點，下放所述支桿，使所述底座與所述反應器的主體分離，則待測點的活性污泥混合液進入至所述反應器內；

提升所述支桿，使所述底座與所述反應器的主體閉合；