[發明專利]一種快速測定硝化菌劑性能的裝置及方法

在審

• 申請號: 201710959822.6
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107505219A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 葉林;陶文達;孫浩浩;張徐祥;任洪強
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京大學宜興環保研究院
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，更具體地說，涉及一種快速測定硝化菌劑性能的裝置及方法。

背景技術

生物強化技術是實現氨氮高效處理的重要技術之一，其重點在于高效微生物(即硝化菌劑)的研發和應用。目前國內硝化菌劑的使用情況較為混亂，菌種來源、組分特點以及處理效果差異較大，質量良莠不齊，市場秩序混亂，大量劣質硝化菌劑充斥在市場中會導致使用方喪失信心，嚴重影響其廣闊的應用前景。為緩解市場亂象，提供一種測定硝化菌劑性能的方法十分必要。

常規硝化菌劑性能的測定方法主要是通過分光光度法測定硝化菌劑處理的氨氮廢水在不同時間段的氨氮濃度，從而測得硝化性能。該方法需要紫外分光光度計、比色管和氨氮顯色劑等儀器耗材，存在耗時長、操作繁瑣等缺點。為了克服以上缺點，國內研發了其他的一些測定方法，例如，公開日為2015年3月11日的中國專利201410597001.9公開了一種污泥硝化活性智能分析系統的分析方法，該發明提供了一種適用于測定城市污水處理廠生物池中活性污泥的硝化活性以及活性污泥工藝的氨氮硝化速率的系統。該發明雖然大大提高了檢測速率和對氨氮硝化速率實時監測的效率，但是其需要一套全自動反應裝置和一套數據分析軟件，設備復雜且昂貴；又如，公開日為2016年6月15日的中國專利201610116208.9公開了一種土壤呼吸、硝化、反硝化過程速率原位測量方法，其提供了一種可實時、動態且同時原位測量土壤呼吸、硝化和反硝化過程速率的方法，該發明雖然大大增加了相關化學過程測定的精確度，但是其需要配置壓力傳感器、溫度傳感器、二氧化碳濃度傳感器和氧氣濃度傳感器，傳感器是一種較為易損的耗材，大大降低了該方法的性價比和穩定性。

發明內容

1.要解決的問題

針對現有測定硝化菌劑性能的常規方法耗時長、操作繁瑣的問題，本發明提供一種快速測定硝化菌劑性能的裝置及方法，該裝置及方法成本低廉、操作簡單快速、結果穩定且直觀，可應用于各種條件。

2.技術方案

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種快速測定硝化菌劑性能的裝置，包括堿液槽、反應區、蠕動泵、曝氣裝置和pH檢測裝置，所述堿液槽、蠕動泵和反應區依次連接；

所述pH檢測裝置用于檢測反應區中的pH；

所述曝氣裝置用于對反應區進行曝氣。

更進一步地，所述pH檢測裝置包括pH檢測器和pH探頭，所述pH探頭伸入到所述反應區的溶液內。

更進一步地，還包括pH控制開關，所述pH控制開關用于控制蠕動泵的開關，所述pH檢測器與pH控制開關連接。

更進一步地，還包括恒溫水浴裝置，所述恒溫水浴裝置位于所述反應區的下方。

更進一步地，還包括電子天平，所述電子天平位于所述堿液槽的下方。

一種快速測定硝化菌劑性能的方法，包括以下步驟：

(1)調節水樣的pH至7.0～7.9；

(2)打開恒溫水浴裝置，使恒溫水浴裝置溫度達到所需溫度，并在堿液槽中加入堿液；

(3)打開蠕動泵、pH檢測器和pH控制開關，設置pH控制開關的閾值為7.2～7.9，設置蠕動泵的流速為5～10mL/min；

(4)取硝化菌劑及步驟1得到的水樣加入反應區，并打開曝氣裝置；

(5)每隔一段固定時間記錄堿液量，至堿液消耗速率穩定，得到此時的堿液消耗速率，進而計算得到待測菌劑硝化性能，所采用的計算公式為Y＝V1×60×C1/(5.71×M3×V3)，其中Y為菌劑硝化性能，V1為每分鐘堿液消耗量，C1為配置堿液濃度，M3為硝化菌劑質量，V3為反應液體積。

更進一步地，所述步驟中的所需溫度為硝化菌劑實際處理對象的溫度。

更進一步地，所述堿液槽內的堿液為氫氧化鈉溶液，所述堿液的濃度為0.4～40g/L。

更進一步地，實驗過程中恒溫水浴裝置溫度控制的范圍為4～40℃。

3.有益效果

相比于現有技術，本發明的有益效果為：

(1)本發明所述裝置及方法無需使用紫外分光光度計、比色管和氨氮顯色劑等儀器耗材，較常規方法可節約80％的測試成本，且操作更方便，結果更直觀，可應用于多種場景，有利于硝化菌劑的推廣和應用；