[發(fā)明專(zhuān)利]一種快速分析出水溶解性有機(jī)氮生物有效性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710048430.4
• 申請(qǐng)日: 2017-01-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106771043B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任洪強(qiáng);胡海冬;耿金菊;丁麗麗;黃輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/18
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/18;G01N1/28;C02F9/04;C02F1/66;C02F1/42;C02F1/44;C02F101/38
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 蔣海軍

本發(fā)明公開(kāi)了一種快速分析出水溶解性有機(jī)氮生物有效性的方法，屬于城市生活污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明的方法包括如下步驟：(1)XAD?8樹(shù)脂預(yù)處理；(2)樣品預(yù)處理；(3)樹(shù)脂分離；(4)親疏水性DON濃度測(cè)定和(5)DON生物有效性計(jì)算。本發(fā)明的方法具有檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)便且分析費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)須再依賴于藻類(lèi)培養(yǎng)來(lái)測(cè)定污水中DON的生物有效性，當(dāng)天就能獲得測(cè)試數(shù)據(jù)，適用于市政污水廠出水DON生物有效性的日常監(jiān)測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城市生活污水處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種快速分析出水溶解性有機(jī)氮生物有效性的方法。

背景技術(shù)

市政污水處理廠出水溶解性總氮包括無(wú)機(jī)氮(氨氮、硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮)和溶解性有機(jī)氮(DON)。為了控制湖泊富營(yíng)養(yǎng)化，許多市政污水處理廠升級(jí)了脫氮工藝，大部分無(wú)機(jī)氮通過(guò)硝化-反硝化作用被成功去除，相比之下，DON在硝化-反硝化過(guò)程中很難被去除，最終出水DON濃度在0.76-6.46mg/L之間。之前的研究認(rèn)為出水DON是不可生物降解的，然而最近的研究表明出水DON能被自然界中的藻類(lèi)和浮游植物利用。一些DON物質(zhì)如游離氨基酸能被藻類(lèi)直接吸收利用，而有些DON物質(zhì)經(jīng)微生物水解和礦化后能被藻類(lèi)吸收利用。污水廠出水生物可利用DON的排放會(huì)加劇湖泊和河流的富營(yíng)養(yǎng)化。因此，監(jiān)測(cè)研究污水廠出水DON的生物有效性是非常有必要的。

目前污水中DON的生物有效性采用藻類(lèi)生物測(cè)試測(cè)定。將羊角月牙藻接種液、混合液懸浮固體和污水DON置于人工氣候室中培養(yǎng)14-28天，生物可利用DON為藻類(lèi)培養(yǎng)前后DON的差值。由于需要14-28天的培養(yǎng)時(shí)間，污水廠工作人員無(wú)法及時(shí)獲取污水廠出水DON的生物有效性及其變化。并且，藻類(lèi)培養(yǎng)需要適宜的溫度、營(yíng)養(yǎng)元素和光照等條件，操作技術(shù)要求高。對(duì)于市政污水處理廠出水DON生物有效性的日常監(jiān)測(cè)，急需一種檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)便且經(jīng)濟(jì)的測(cè)定方法。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朇N201210325754.5公開(kāi)了一種研究水體中DON生物有效性的方法及裝置，其裝置主要包括過(guò)濾裝置、DON提取裝置和藻類(lèi)生長(zhǎng)系統(tǒng)。該方法雖然具有易于連續(xù)運(yùn)行等特點(diǎn)，但DON的生物有效性仍然是通過(guò)測(cè)量藻類(lèi)生長(zhǎng)系統(tǒng)水樣中氮含量的變化來(lái)確定的，測(cè)試過(guò)程繁瑣且耗時(shí)長(zhǎng)。本發(fā)明的目的是提供一種市政污水處理廠出水中DON生物有效性的快速、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的測(cè)定方法，為污水廠DON生物有效性的日常監(jiān)測(cè)及處理效果評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有的DON生物有效性檢測(cè)方法存在過(guò)程繁瑣且耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種快速分析出水DON生物有效性的方法，利用XAD-8樹(shù)脂檢測(cè)分析市政污水處理廠出水的DON生物有效性，當(dāng)天就能獲得測(cè)試數(shù)據(jù)。

2.技術(shù)方案

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

(1)XAD-8樹(shù)脂預(yù)處理：取XAD-8樹(shù)脂放入樹(shù)脂交換柱中，分別用50-100倍柱體積NaOH溶液和50-100倍柱體積HCl溶液交替沖洗3-6遍。然后用去離子水沖洗，一直到交換柱出水溶解性有機(jī)碳濃度小于0.2mg/L。

(2)樣品預(yù)處理：將400mL市政污水廠出水用濾膜過(guò)濾，并用HCl將其pH值調(diào)至2.0。

(3)樹(shù)脂分離：將步驟(2)預(yù)處理過(guò)的出水樣品勻速經(jīng)過(guò)根據(jù)步驟(1)預(yù)處理過(guò)的XAD-8樹(shù)脂，采用手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)固相萃取儀，控制水樣過(guò)流速度為0.5-1.5mL/min，收集濾出液，用NaOH將其pH值調(diào)至7.0左右備用，即為親水性DON溶液。用100mL NaOH反向沖洗吸附后XAD-8樹(shù)脂，采用手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)固相萃取儀，控制流速為0.5-1.5mL/min，收集濾液，用HCl將其pH值調(diào)至7.0左右備用，即為疏水性DON溶液。