[發明專利]一種活性污泥生長狀態的判定及調控方法

有效

• 申請號: 201610024085.6
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN105645576B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 李志華;劉煥;劉宗余
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;G01N33/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于污水處理領域，涉及一種活性污泥生長狀態的判定及調控方法。

背景技術

活性污泥法是污水生物處理中一種重要的處理方法，因其運行方式靈活，工作效率高，日常費用低，很少二次污染而被廣泛采用。但活性污泥法的運行管理比較復雜，影響系統工作效率的因素很多，活性污泥的生長狀態就是其中之一。活性污泥生長狀態良好則其生長趨勢好，代謝快，有利于提高污水處理效果，活性污泥生長狀態差會導致污泥上浮、污泥膨脹等不利于污水處理廠穩定運行的情況，因此，活性污泥的生長狀態研究對實際污水處廠運行有巨大的參考價值。在活性污泥系統穩態設計理論和動力學模型中，污染物去除主要是通過異養菌、自養菌、聚磷菌等功能性菌群實現的。功能性菌群主要采用混合液揮發懸浮固體(MLVSS)表征，其中自養菌決定了硝化作用的強度，進而影響系統的脫氮效果。異養菌在COD去除和反硝化過程中起重要作用。因此在污水處理中，判定并調控活性污泥具有良好的生長狀態對污水廠穩定運行具有實際意義。

活性污泥的生長狀態不僅可以保證污泥具有良好的生長趨勢，還可以保障污水處理效果。同時生物量測試是活性污泥生長狀態判定及調控方法的一個重要應用。

目前國內外生物量測試技術主要有：基于呼吸計量法的生長法測試、衰減法測試、原位熒光雜技測試技術、聚合酶鏈式反應測試技術(PCR)等。

但是傳統工藝主要采用混合液揮發懸浮固體(MLVSS)表征活性污泥的生物量，但這一方法雖然簡單易行，得到了廣泛應用，無法表征生物的活性，也無法區分自養菌和異養菌等不同的功能菌，往往對于污水處理廠的運行管理難以起到指導作用。分子生物學技術如熒光原位雜交(FISH)、使用聚合酶鏈式反應(PCR)雖可很好的區分功能性菌群，但由于操作復雜、依賴于昂貴的儀器等原因并未在污水處理廠實際運行中得到應用。國際水協會活性污泥模型專家組推薦使用呼吸計量法估算自養菌和異養菌生物量。呼吸計量法采用設備簡單，操作簡單易行，是確定生物量廣泛使用的方法。但這一方法操作過程需要掌握較多的技巧，否則容易出現結果不可靠、重現性差等問題。呼吸計量法確定生物量是通過污泥在特定條件下對微生物氧呼吸速率(OUR)進行測定和解釋的方法，呼吸計量法通過控制污泥濃度、基質濃度、堿度、溫度等條件，在溶氧和基質充足條件下監測OUR變化，通過生物生長理論進行線性擬合計算出生物量濃度。其中初始基質濃度與生物量比值(S0/X0)的控制最為重要。

上述測量過程的基本假設是微生物在足夠基質的條件下進入對數增長期，而在實際測試中，若經驗不足，往往難以獲得良好的對數增長效果，需進行反復試錯，這也導致這一方面局限于學術界應用，在污水處理廠實際運行過程中由于難以嚴格控制所需條件并未得到廣泛使用。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種活性污泥生長狀態的判定及調控方法，從污泥現狀特性出發，判斷污泥生長狀態能否進入對數增長期，并對不能進入對數增長期的污泥生長環境進行調控，從而為污水處理廠污泥生長狀態的判斷與調控提供新的方法，本發明將這一方法應用到生物量的測試上，克服了傳統測試生物量方法試錯的弊端，也為生物量測試提供新的方法。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

根據本發明實施例提供的一種活性污泥生長狀態的判定方法，包括下述步驟：

1)取未經任何處理的污水廠污泥，使用緩沖液對污泥進行多次清洗后充分曝氣2h，常溫下測其內源呼吸速率OUR_e；

2)在步驟1)處理后的污泥中加入含氮元素化合物溶液，測定污泥加氮后自養菌呼吸速率OUR_N，常溫下連續測定加氮后自養菌呼吸速率OUR_N，記做OUR_N1，OUR_N2，OUR_N3……OUR_Nm；

3)根據測得的內源呼吸速率OUR_e與加氮后自養菌呼吸速率OUR_N計算最終自養菌呼吸速率OUR_A：

(OUR_N1，OUR_N2，OUR_N3……OUR_Nm)-OUR_e＝(OUR_A1，OUR_A2，OUR_A3……)；