一种污泥活性的简易测定装置及测定方法及其在污水生物处理中的应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污泥活性检测技术及其在污水生物处理中的应用。本发明专利技术公开了一种污水生物处理系统中污泥活性的简易测定装置及污泥活性的测定方法。针对在线检测污泥活性耗费大，易出故障等特点，设计了一套离线检测装置。本发明专利技术的特点之一是没有采用传统的曝气供氧，而是采用过氧化氢分解产生氧气的方式为微生物供氧。特点之二是对污泥活性计算公式上做了修正。本发明专利技术装置结构简单，便于携带。而且重现性好，运行稳定，丰富了污泥活性的计算方法。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥活性的简易测定装置及测定方法及其在污水生物处理中的应用
本专利技术涉及一种污泥活性的测定装置及方法，特别涉及一种污水生物处理中污泥活性的简易测定装置及方法，属于污水处理

技术介绍
污水生物处理中传统的方法是活性污泥法，其中污泥活性是指活的生物组分占总生物组分的比例。活性污泥耗氧速率(OUR)定义为活性污泥系统中，微生物在进行呼吸时单位时间内消耗氧的量。最大耗氧速率(OURmax)则为耗氧速率的最大值。活性污泥的耗氧速率是表征污泥活性的重要参数之一，从微生物的呼吸速率角度反映了活性污泥的生理状况和基质代谢情况。在活性污泥法应用初期，好氧微生物的呼吸速率就被用来考察微生物量和营养物利用率。近年来OUR作为检测污泥活性的参数，在分析、评价和预测系统运行状况以及处理能力上受到国内外专家的普遍重视。研究和应用污水生物处理系统的OUR检测技术，进而得到污泥活性参数，对于促进污水生物处理技术的发展，强化和提高污水生物处理系统的运行与控制，具有十分重要的意义。如今，污泥活性测定普遍采用的方法是根据系统溶解氧变化确定耗氧速率。根据是否实时监测又可分为间歇式和连续式。间歇式操作是将待测污泥混合液置于完全封闭的密闭容器中，并先曝气至溶解氧浓度接近饱和，再停止曝气，溶解氧仪记录密闭容器中的溶解氧浓度变化。曲线的斜率则为耗氧速率。虽然该法不能实时监测，但是对于一些缺乏实时监测设备的污水处理系统来说，也能为系统长期有效的运行提供支持。而连续式操作则连续交替监测曝气池内进、出口处溶解氧浓度。根据溶解氧浓度之差及停留时间计算出耗氧速率。随着自动控制设备、在线检测仪表和变频技术的开发与应用，它们为实现在线检测污泥活性创造了条件。目前，在污水处理领域，活性污泥系统中生物量通常通过测定污泥混合液悬浮固体浓度(MLSS)和挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)来表示。然而，这两个指标中除了活性微生物量外，还包括微生物代谢产物、进水中的有机和无机组分等含量。因此，使用这些指标来表示活性污泥中活性生物量时会大大增加污泥活性计算时误差，最终会导致对污泥活性检测的不准确。
技术实现思路
本专利技术目的之一为针对现有技术的不足在反复试验的基础上，建立了一套离线检测同时反映污泥活性的简易测定装置。通过考察活性污泥OUR的变化规律，来计算污泥活性。本专利技术的目的之二为针对现场现有技术的不足，提供了污泥活性的简易测定方法。虽然有滞后性，但能提供技术支持。本专利技术所采用的技术方案如下：一种污泥活性的简易测定装置，其包括恒温磁力搅拌器、恒温水池、反应瓶、磁力搅拌子、橡皮塞、药剂投加管、溶解氧仪及探头，恒温水池置于恒温磁力搅拌器上，反应瓶位于恒温水池中，磁力搅拌子位于反应瓶底部，橡皮塞盖住反应瓶瓶口，药剂投加管、溶解氧仪的探头通过橡皮塞插入反应瓶内。开始工作时，将混合液DO(溶解氧)加入反应瓶3中，盖上插有溶解氧仪探头及药剂投加管的橡皮塞，启动恒温磁力搅拌器，磁力搅拌子工作，溶解氧仪开始记录混合液DO变化，每分钟自动记录一个数值，绘制DO-t曲线，该曲线的斜率显示为活性微生物的OUR。恒温磁力搅拌器恒温磁力搅拌器的作用是在OUR测定时保持混合液样品呈悬浮均一状态，使得测定结果稳定、可靠。优选的，恒温磁力搅拌器采用集热式恒温磁力搅拌器。本专利技术还提供使用上述简易测定装置的测定污泥活性的方法本实施例所采用的反应装置包括预曝气系统、反应系统、监测系统、MLSS、MLVSS测定系统。首先在小型曝气装置中，通过曝气充分降解其中微生物可利用的营养物。然后采用国标方法测定MLSS和MLVSS。当耗氧速率测定装置开始工作时，向反应系统中加入硝化抑制剂、微生物需要的微量元素、营养盐、磷酸缓冲液，再加入过氧化氢溶液提供微生物呼吸需要的氧气，最后加入微生物呼吸需要的碳源(COD)，溶解氧仪每分钟记录溶解氧含量，直至接近于零。绘制出溶解氧随时间的变化曲线，选择最大斜率，得到OURmax，再根据公式计算出污泥活性。具体步骤如下：(1)取曝气池前端、中部及后端的污泥混合液各500ml，混匀，置于1L的曝气装置中，采用曝气供氧曝气20-30h，使微生物充分利用营养物质。(2)取约200-300ml上述污泥混合液于300ml反应瓶中。反应瓶置于带恒温磁力搅拌器上的恒温水池中，温度为20-40℃，此时不开启恒温磁力搅拌器，瓶口敞开。(3)向反应瓶中依次加入烯丙基硫脲0.3ml，微量元素液I、微量元素液II和营养液各1ml，磷酸缓冲液2ml。烯丙基硫脲为浓度10.0g/L的丙烯基硫脲溶液；微量元素液I为含钴、铁、锰、硼、锌、钼、镍、铜元素的溶液；其中钴元素含量为0.01-0.08g/L；铁元素含量为1-2g/L；锰元素含量为0.01-0.08g/L；硼元素含量为0.001-0.008g/L；锌元素含量为0.01-0.1g/L；钼元素含量为0.01-0.08g/L；镍元素含量为0.001-0.008g/L；铜元素含量为0.001-0.008g/L；微量元素液II为含钙、镁元素的溶液；其中钙元素含量为2-6g/L；镁元素含量为2-6g/L；所述营养液为含氮、磷、硫的营养液；氮元素含量为2-20g/L；磷元素含量为2-20g/L；硫元素含量为2-20g/L；磷酸盐缓冲液为磷元素含量为10-60g/L。(4)再向反应瓶中缓慢加入3～4滴3％过氧化氢溶液，密塞，开启搅拌装置，转速为250rpm，时间为30s。然后静置1min，过氧化氢在-20-30℃，搅拌的情况下能分解产生氧气。检测DO是否达到15mg/L。否则，继续加入过氧化氢。DO达到15mg/L后，加入1ml乙酸钠溶液，开启搅拌装置，时间为30s，静置1min，补加污泥混合液使反应瓶充满。插入溶解氧仪的探头，密塞，再次开启恒温磁力搅拌器，每1min记录溶解氧随时间的变化，直至接近于零；。所述乙酸钠溶液为：乙酸钠浓度为160g/L，相当于100000mg/L的COD；(5)绘制出溶解氧随时间的变化曲线DO-t，选择曲线的最大斜率即OURmax。(6)依据国标法测定污泥混合液悬浮固体浓度MLSS和挥发性悬浮固体浓度MLVSS，。(7)公式计算污泥活性：Active％＝6.4×OURmax/Xvss。本专利技术在污泥活性的计算公式上做了修正，修正了活性微生物的量的计算方法。污泥中活性微生物的浓度(Xa)可以根据在动力学饱和状态下营养物利用的动力学特征计算出来，即在S(营养物浓度)>>KS(饱和常数)的情况下，污泥微生物利用营养不受营养物浓度影响，而是受活性微生物的活性限制，微生物活性越高，降解有机物消耗的溶解氧量就越大，所能达到的最大耗氧速率就越高。式中:OURmax—最大耗氧速率；β—每产生1mgVSS的耗氧量，mgO2/mgVSS，一般取1.42；Yg—生物量产率系数，mgVSS/mgCOD，一般取0.5；qm—最大COD去除速率，mgCOD/mgXa/h，一般取0.5；ba—衰减系数，d-1，一般取0.2。(一般取值的依据为污水处理厂工艺设计手册，高俊发编著)在25℃时，污泥活性的计算公式可简化为:本专利技术污泥活性简易装置在印染污水处理中的应用，测得污泥活性不低于0.25(mgO2/克MLVSS.小时)时，系统运行良好。本专利技术的有益效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污泥活性的简易测定装置，其特征在于，其包括恒温磁力搅拌器、恒温水池、反应瓶、磁力搅拌子、橡皮塞、药剂投加管、溶解氧仪及探头，所述恒温水池置于恒温磁力搅拌器上，反应瓶位于恒温水池中，磁力搅拌子位于反应瓶底部，橡皮塞盖住反应瓶瓶口，药剂投加管、溶解氧仪的探头通过橡皮塞插入反应瓶内。

【技术特征摘要】
1.一种污泥活性的简易测定装置，其特征在于，其包括恒温磁力搅拌器、恒温水池、反应瓶、磁力搅拌子、橡皮塞、药剂投加管、溶解氧仪及探头，所述恒温水池置于恒温磁力搅拌器上，反应瓶位于恒温水池中，磁力搅拌子位于反应瓶底部，橡皮塞盖住反应瓶瓶口，药剂投加管、溶解氧仪的探头通过橡皮塞插入反应瓶内。2.一种使用权利要求1所述简易测定装置测定污泥活性的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、取曝气池前端、中部及后端的污泥混合液各500ml，混匀，置于2L的曝气装置中，采用曝气供氧，曝气20-30h，使微生物充分利用营养物质；步骤二、取约200-300ml上述污泥混合液于简易测定装置的反应瓶中，反应瓶置于恒温磁力搅拌器上的恒温水池中中，温度为20-40℃，此时不开启恒温磁力搅拌器，瓶口敞开；步骤三、向反应瓶中依次加入烯丙基硫脲0.3ml、微量元素液I、微量元素液II、营养液各1ml、磷酸盐缓冲液2ml；所述烯丙基硫脲为浓度10.0g/L的丙烯基硫脲溶液；所述微量元素液I为含钴、铁、锰、硼、锌、钼、镍、铜元素的溶液；其中钴元素含量为0.01-0.08g/L；铁元素含量为1-2g/L；锰元素含量为0.01-0.08g/L；硼元素含量为0.001-0.008g/L；锌元素含量为0.01-0.1g/L；钼元素含量为0.01-0.08g/L；镍元素含量为0.001-0.008g/L；铜元素含量为0.001-0.008g/L；所述微量元素液...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亦存，郭志军，何伟，
申请(专利权)人：安徽棵康生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34