[發明專利]一種測定厭氧反應器中氨濃度的方法

有效

• 申請號: 201710458410.4
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN107228916B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 穆楊;母哲軒
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明屬于化學分析領域，尤其涉及一種測定厭氧反應器中氨濃度的方法，該方法包括以下步驟：a)從厭氧反應器中取待測溶液，記錄待測溶液的體積；b)將所述待測溶液的pH值調節至≤3.5，得到酸性溶液；c)調節所述酸性溶液的pH值至8.5～9，得到第一堿性溶液，記錄溶液的pH值和體積；d)使用已知濃度的堿液調節所述第一堿性溶液的pH值至9.5～10，得到第二堿性溶液，記錄堿液的用量、溶液的pH值和體積；e)按照式(I)計算待測溶液的氨濃度。實驗結果表明：本發明所得到的氨濃度與納氏法所測得的氨濃度的最大相對誤差為6.91％，最小為3.23％，這說明本發明可媲美氣納氏法，方法可靠，準確度高。

技術領域

本發明屬于化學分析領域，尤其涉及一種測定厭氧反應器中氨濃度的方法。

背景技術

氨是厭氧消化過程中微生物降解蛋白質和尿素等物質的最終產物。系統中低濃度的氨可以作為微生物的營養物質，而高濃度的氨會嚴重降低微生物活性。伴隨著厭氧消化反應的進行，當微生物異化作用大于同化作用時，氨不斷累積，形成高濃度氨氮。有研究表明，總氨達到1700mg/L時即會產生抑制效果；當濃度超過3000mg/L時，厭氧消化過程在任何pH下都會受到抑制。可見，掌握系統中總氨的濃度，對調控厭氧過程是非常必要的。

目前，氨的測定方法較多，其中目測比色法、蒸餾法、甲醛法等雖成本低廉，但都不同程度的存在難以準確定量、受到游離酸和樣品底色干擾嚴重和靈敏度低等問題；分光光度法和基于凱氏定氮的方法則操作繁瑣；離子色譜法雖然準確，但卻存在著色譜法普遍存在的成本過高問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種測定厭氧反應器中氨濃度的方法，本發明提供的方法可快速、準確的測定厭氧反應器中的氨濃度，且該方法操作簡便，無需使用昂貴的化學分析儀器。

本發明提供了一種測定厭氧反應器中氨濃度的方法，包括以下步驟：

a)、從厭氧反應器中取待測溶液，記錄待測溶液的體積；

b)、將所述待測溶液的pH值調節至≤3.5，得到酸性溶液；

c)、調節所述酸性溶液的pH值至8.5～9，得到第一堿性溶液，記錄第一堿性溶液的pH值和體積；

d)、使用已知濃度的堿液調節所述第一堿性溶液的pH值至9.5～10，得到第二堿性溶液，記錄堿液的用量、第二堿性溶液的pH值和第二堿性溶液的體積；

e)、按照式(I)計算待測溶液的氨濃度：

式(I)中：

C_AN表示測溶液的氨濃度，單位為mol/L；

K_NH4+表示銨根的解離常數；

(H⁺)₁表示第一堿性溶液的氫離子活度，根據第一堿性溶液的pH值計算得到，單位為mol/L；

(H⁺)₂表示第二堿性溶液的氫離子活度，根據第二堿性溶液的pH值計算得到，單位為mol/L；

pH₁表示第一堿性溶液的pH值；

pH₂表示第二堿性溶液的pH值；

V₀表示步驟a)中測溶液的體積，單位為L；

V₁表示第一堿性溶液的體積，單位為L；

V₂表示第二堿性溶液的體積，單位為L；