[發明專利]一種污泥活性的簡易測定裝置及測定方法及其在污水生物處理中的應用

在審

• 申請號: 201710174335.9
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107055764A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 黃亦存;郭志軍;何偉
• 申請（專利權）人: 安徽棵康生物科技有限公司
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F103/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種污泥活性的測定裝置及方法，特別涉及一種污水生物處理中污泥活性的簡易測定裝置及方法，屬于污水處理技術領域。

背景技術

污水生物處理中傳統的方法是活性污泥法，其中污泥活性是指活的生物組分占總生物組分的比例。

活性污泥耗氧速率(OUR)定義為活性污泥系統中，微生物在進行呼吸時單位時間內消耗氧的量。最大耗氧速率(OUR_max)則為耗氧速率的最大值。活性污泥的耗氧速率是表征污泥活性的重要參數之一，從微生物的呼吸速率角度反映了活性污泥的生理狀況和基質代謝情況。在活性污泥法應用初期，好氧微生物的呼吸速率就被用來考察微生物量和營養物利用率。近年來OUR作為檢測污泥活性的參數，在分析、評價和預測系統運行狀況以及處理能力上受到國內外專家的普遍重視。研究和應用污水生物處理系統的OUR檢測技術，進而得到污泥活性參數，對于促進污水生物處理技術的發展，強化和提高污水生物處理系統的運行與控制，具有十分重要的意義。

如今，污泥活性測定普遍采用的方法是根據系統溶解氧變化確定耗氧速率。根據是否實時監測又可分為間歇式和連續式。

間歇式操作是將待測污泥混合液置于完全封閉的密閉容器中，并先曝氣至溶解氧濃度接近飽和，再停止曝氣，溶解氧儀記錄密閉容器中的溶解氧濃度變化。曲線的斜率則為耗氧速率。雖然該法不能實時監測，但是對于一些缺乏實時監測設備的污水處理系統來說，也能為系統長期有效的運行提供支持。

而連續式操作則連續交替監測曝氣池內進、出口處溶解氧濃度。根據溶解氧濃度之差及停留時間計算出耗氧速率。隨著自動控制設備、在線檢測儀表和變頻技術的開發與應用，它們為實現在線檢測污泥活性創造了條件。

目前，在污水處理領域，活性污泥系統中生物量通常通過測定污泥混合液懸浮固體濃度(MLSS)和揮發性懸浮固體濃度(MLVSS)來表示。然而，這兩個指標中除了活性微生物量外，還包括微生物代謝產物、進水中的有機和無機組分等含量。因此，使用這些指標來表示活性污泥中活性生物量時會大大增加污泥活性計算時誤差，最終會導致對污泥活性檢測的不準確。

發明內容

本發明目的之一為針對現有技術的不足在反復試驗的基礎上，建立了一套離線檢測同時反映污泥活性的簡易測定裝置。通過考察活性污泥OUR的變化規律，來計算污泥活性。

本發明的目的之二為針對現場現有技術的不足，提供了污泥活性的簡易測定方法。雖然有滯后性，但能提供技術支持。本發明所采用的技術方案如下：

一種污泥活性的簡易測定裝置，其包括恒溫磁力攪拌器、恒溫水池、反應瓶、磁力攪拌子、橡皮塞、藥劑投加管、溶解氧儀及探頭，恒溫水池置于恒溫磁力攪拌器上，反應瓶位于恒溫水池中，磁力攪拌子位于反應瓶底部，橡皮塞蓋住反應瓶瓶口，藥劑投加管、溶解氧儀的探頭通過橡皮塞插入反應瓶內。

開始工作時，將混合液DO(溶解氧)加入反應瓶3中，蓋上插有溶解氧儀探頭及藥劑投加管的橡皮塞，啟動恒溫磁力攪拌器，磁力攪拌子工作，溶解氧儀開始記錄混合液DO變化，每分鐘自動記錄一個數值，繪制DO-t曲線，該曲線的斜率顯示為活性微生物的OUR。

恒溫磁力攪拌器恒溫磁力攪拌器的作用是在OUR測定時保持混合液樣品呈懸浮均一狀態，使得測定結果穩定、可靠。

優選的，恒溫磁力攪拌器采用集熱式恒溫磁力攪拌器。

本發明還提供使用上述簡易測定裝置的測定污泥活性的方法

本實施例所采用的反應裝置包括預曝氣系統、反應系統、監測系統、MLSS、MLVSS測定系統。

首先在小型曝氣裝置中，通過曝氣充分降解其中微生物可利用的營養物。

然后采用國標方法測定MLSS和MLVSS。

當耗氧速率測定裝置開始工作時，向反應系統中加入硝化抑制劑、微生物需要的微量元素、營養鹽、磷酸緩沖液，再加入過氧化氫溶液提供微生物呼吸需要的氧氣，最后加入微生物呼吸需要的碳源(COD)，溶解氧儀每分鐘記錄溶解氧含量，直至接近于零。繪制出溶解氧隨時間的變化曲線，選擇最大斜率，得到OUR_max，再根據公式計算出污泥活性。

具體步驟如下：

(1)取曝氣池前端、中部及后端的污泥混合液各500ml，混勻，置于1L的曝氣裝置中，采用曝氣供氧曝氣20-30h，使微生物充分利用營養物質。

(2)取約200-300ml上述污泥混合液于300ml反應瓶中。反應瓶置于帶恒溫磁力攪拌器上的恒溫水池中，溫度為20-40℃，此時不開啟恒溫磁力攪拌器，瓶口敞開。