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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水处理中新型污染物毒性领域,尤其涉及一种评估污水中药剂和纳米颗粒复合胁迫对于聚磷菌影响的方法。
技术介绍
1、a/o工艺,即厌氧好氧工艺,是一种常见的污水处理工艺,除了使污水中有机污染物得到降解之外,还具有一定的脱氮除磷功能。 a/o工艺由前段厌氧段和后段好氧段组成,厌氧阶段,污泥中的异养菌将污水中的可溶性有机物水解为有机酸,能使大分子有机物降解为小分子有机物,不溶性的有机物转化成可溶性有机物,可提高污水的可生化性;到好氧阶段,污水中绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解,从而实现污水的绿色化处理。
2、纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于0.1~100nm的纳米尺寸或由它们为基本单元构成的材料。由于纳米材料尺寸很小而比表面积很大(>60m2/cm3),会表现出与其常规尺寸本体不同的光学、电学和化学特性,人工合成纳米材料的商业化应用得到大幅增长,从而在人们的日常生活中越来越常见。人工合成纳米材料主要有碳纳米材料、半导体纳米材料、聚合纳米材料和金属纳米材料四类。纳米材料在制造业中可以替代一些有毒原料,但同时也存在很多风险。已有一些研究充分表明,这些纳米颗粒对人类和生态健康是有害的,纳米颗粒可以通过产生活性氧簇(ros)引起细菌和哺乳动物细胞的氧化损伤,同时也会导致细胞dna损伤从而引起细胞癌变。
3、应用于污水处理系统中的除磷药剂种类有很多,包括无机絮凝剂、有机絮凝剂以及正在开发和研究应用的生物絮凝剂,絮凝剂在污水处理中的应用日渐变广,絮凝方法也由简单的搅拌物化反应发展到精确控制以及
4、药剂和纳米颗粒物经过一系列人为活动和环境作用,最终会进入环境地表水及土壤中。城市废水处理工艺,绝大多数都涉及到微生物的a/o处理,在任何现代城市中都是必不可少的。因此,这些纳米材料将与对活性污泥中的聚磷菌等功能微生物产生一定的影响。考虑到它们的潜在毒性,了解药剂和纳米颗粒复合胁迫对废水处理系统中聚磷菌的影响是很重要的。当前对于该领域的研究却非常少,本专利技术可提供一种评估污水中药剂和纳米颗粒物复合胁迫对聚磷菌影响的方法,对探究如何缓解新型污染物在污水处理中的毒性有显著的实际应用意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种评估污水中药剂和纳米颗粒复合胁迫对于聚磷菌影响的方法,该方法能评估含有药剂对于纳米金属颗粒物的毒性缓解作用,进而影响聚磷菌除磷,同时检测方法系统完备,检测方便快捷。
2、本专利技术的技术方案:一种评估污水中药剂和纳米颗粒复合胁迫对于聚磷菌影响的方法,包括以下步骤:
3、1)人工模拟a/o实验装置的搭建:装置包括反应器:恒温水浴摇床;玻璃锥形瓶、橡胶塞、玻璃导管;氮气传输装置:橡胶导气管、转子流量计、高纯氮气罐。
4、2)纳米金属颗粒物悬液的制备:用超声波细胞粉碎机制备纳米金属水悬液。
5、3)药剂溶液的制备:用超纯水溶药剂得到对应药剂溶液。
6、4)以及人工污水的制备。
7、5)浓缩聚磷菌菌液的制备:以lb液体培养基培养聚磷菌后,离心重悬,借助紫外分光光度计测试重悬菌液的od600,调整其浓度为稀释 10倍后1.1<od600<1.2。
8、6)人工模拟a/o工艺:往锥形瓶里加入不同浓度的纳米金属颗粒物悬浮液、药剂溶液,以及一定浓度的人工污水、浓缩菌液和超纯水形成反应体系,塞上带有玻璃气管的橡胶塞后置于恒温水浴摇床中。用橡胶导气管连接氮气瓶、气体转子流量计和玻璃导管,向锥形瓶中持续通入氮气以提供聚磷菌所需的厌氧环境,在30℃、120rpm条件下培养2h;厌氧阶段结束后,停止通入氮气,以无菌透气封口膜封住锥形瓶瓶口提供聚磷菌所需好氧环境,保持温度30℃,提高转速至 140rpm,培养4h。在反应开始时和好氧结束时各取一次水样,通过钼锑抗分光光度法检测这两批水样中po43-的浓度,并以此计算在不同浓度的污染物条件下,聚磷菌除磷抑制率和除磷抑制拮抗率的变化。
9、技术原理:污泥中的聚磷菌存在厌氧释磷和好氧吸磷的代谢过程,在厌氧阶段会分解细胞内的聚磷酸盐为正磷酸盐并将其释放到细胞外,使胞外磷浓度短暂上升;在好氧阶段则会过度摄取胞外的正磷酸盐将其合成为聚磷酸盐等聚合物储于细胞内,使胞外磷浓度下降。 a/o工艺中,通过对好氧池污泥的排泄实现污水中磷的去除。在本专利技术提及的方法中,通过检测初始和反应结束后的正磷酸盐的含量,可以计算得到纳米颗粒物存在下对聚磷菌的除磷抑制率,以及药剂对于纳米颗粒物产生的除磷抑制的拮抗率。
10、本专利技术具有如下优点:
11、(1)本专利技术的测试方案是针对污水除磷环节中的新型污染物风险和对其毒性进行调控而提出的,目前相关方案研究较少,因此本专利技术具有环保安全意义和实际应用价值。
12、(2)本专利技术的测试方案所涉及的均为常见药品和仪器,测试所需条件要求基本完备,步骤简单可操作性强,成本较低。
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1.人工模拟A/O实验装置的搭建:装置包括反应器:恒温水浴摇床;玻璃锥形瓶、橡胶塞、玻璃导管;氮气传输装置:橡胶导气管、转子流量计、高纯氮气罐。
2.纳米金属颗粒物悬液的制备:用超声波细胞粉碎机制备纳米金属水悬液。
3.药剂溶液的制备:用超纯水溶药剂得到对应药剂溶液。
4.以及人工污水的制备。
5.浓缩聚磷菌菌液的制备:以LB液体培养基培养聚磷菌后,离心重悬,借助紫外分光光度计测试重悬菌液的OD600,调整其浓度为稀释10倍后1.1<OD600<1.2。
6.人工模拟A/O工艺:往锥形瓶里加入不同浓度的纳米金属颗粒物悬浮液、药剂溶液,以及一定浓度的人工污水、浓缩菌液和超纯水形成反应体系,塞上带有玻璃气管的橡胶塞后置于恒温水浴摇床中。用橡胶导气管连接氮气瓶、气体转子流量计和玻璃导管,向锥形瓶中持续通入氮气以提供聚磷菌所需的厌氧环境,在30℃、120rpm条件下培养2h;厌氧阶段结束后,停止通入氮气,以无菌透气封口膜封住锥形瓶瓶口提供聚磷菌所需好氧环境,保持温度30℃,提高转速至140rpm,培养4h。在反应开始时和好氧结束
...【技术特征摘要】
1.人工模拟a/o实验装置的搭建:装置包括反应器:恒温水浴摇床;玻璃锥形瓶、橡胶塞、玻璃导管;氮气传输装置:橡胶导气管、转子流量计、高纯氮气罐。
2.纳米金属颗粒物悬液的制备:用超声波细胞粉碎机制备纳米金属水悬液。
3.药剂溶液的制备:用超纯水溶药剂得到对应药剂溶液。
4.以及人工污水的制备。
5.浓缩聚磷菌菌液的制备:以lb液体培养基培养聚磷菌后,离心重悬,借助紫外分光光度计测试重悬菌液的od600,调整其浓度为稀释10倍后1.1<od600<1.2。
6.人工模拟a/o工艺:往锥形瓶里加入不同...
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