一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法，属于水污染控制领域。本发明专利技术采用相对耗氧量评价化工废水的可生化性与毒性程度：(1)若待测水样STOD＞1，说明废水中基质没有毒性而且可生化，STOD值越大可生化性越好；(2)若待测水样STOD＝1，说明废水中基质没有毒性但不可生化；(3)若待测水样STOD＜1，说明废水中基质有毒且不可生化，STOD值越小废水毒性越强。本发明专利技术采用实时测定微生物耗氧量与好氧速率的方法，避免了稀释倍数法测定BOD5的误差，解决了BOD5无法评价废水毒性的问题，而且方便、快捷，20min内可获得测定结果。

【技术实现步骤摘要】
一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法
本专利技术属于水污染控制领域，更具体地说，涉及一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法，尤其适用于化工园区毒性物质减排及废水分质处理。
技术介绍
目前化工园区接管污水厂尤其是没有生活污水混入的污水厂普遍难于达标排放，化工企业处理站排入的部分含有有毒、有害难降解污染物等不利于生化的废水是此类污水厂不能达标的原因。化工园区废水千差万别，毒害污染物和难降解有机物多达成千上万种，现有接管标准无法做到全覆盖，更无法单独检测、论证每种污染物(尤其是化工生产中的副产物或中间体)的毒害性质。现有接管标准中的COD指标只能显示污染物质的有机物当量，无法表征毒害污染物和难降解物质的量，而BOD5指标存在检测繁琐、检测周期较长、误差大、无法实现对废水可生化性和毒性进行快速表征的固有问题。针对上述的问题，出现了一些关于废水毒性分析的方法，如中国专利申请号为201210499187.5，申请公开日为2013年2月27日的专利申请文件公开了一种基于体系溶解氧浓度的污水生物毒性分析方法，包括下述步骤：S1、将活性污泥经污泥加入反应器中经清水清洗和配置至设定的污泥浓度和体系体积；S2、污水处理厂实际污水经预曝气处理后周期性加入反应器与活性污泥体系反应；S3、反应器中DO传感器采集获得呈周期性规律变化的体系DO特征曲线。该专利技术基于活性污泥反应体系溶解氧(DO)变化特征的分析技术开发而成，体系DO的变化将呈现出与正常污水进入时不同的趋势特征，这种变化趋势是活性污泥活性受到抑制的直观表现，两种情况下采集获得DO特征数据通过自定义的污泥活性抑制率公式进行计算分析，可快速准确地识别和评估污水的生物毒性程度。又如，中国专利申请号为200610010086.1，申请公开日为2007年1月17日的专利申请文件公开了一种工业废水可生化性的评价方法，为了解决当前测定方法因高倍稀释带来的测定误差和测定周期过长的问题，该专利技术采用溶解氧测定仪测定内源呼吸耗氧量和工业废水的生化呼吸耗氧量；采用相对耗氧量评价工业废水的可生化性：待测水样ROC>1，说明基质对微生物没有毒害抑制作用，ROC值越大废水可生化性越好；待测水样ROC<1，说明基质对微生物有毒害抑制作用，ROC值越小废水毒性越强，废水可生化性越差。上述专利虽然提供了一种工业废水可生化性的评价方法，但是该方法存在耗时长、无法同时评价废水可生化性与毒性程度等缺陷，应用受到很大的局限。随着现代化工产业的发展，越来越多的难降解物质和有毒物质进入水中，化工废水的浓度越来越大，有毒有机污染物越来越多，原有的BOD5/COD的作为废水可生化性的评价指标已经不能满足当前废水处理的技术需要，因此有必要开发一种准确、快捷、简便的废水毒性及可生化性的评价方法，这对化工园区废水的分质处理、达标排放、毒物减排，以及生态园区建设具有重要意义。
技术实现思路
1.要解决的问题针对现有评价废水可生化性的水质指标(BOD5)存在的检测周期长、检测繁琐、误差大、无法表征废水毒性程度的问题，以及COD指标只能表征废水中有机物当量、无法度量有机物毒性大小的缺陷，本专利技术基于活性污泥生化呼吸的原理，提供了一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法。本专利技术不但避免了传统方法的固有问题，而且简便、快捷，为工业废水特别是难降解有毒废水的后续处理提供了依据。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法，包括以下步骤：(1)测定内源呼吸耗氧量和废水生化呼吸耗氧量：采用活性污泥呼吸仪测定内源呼吸耗氧量和化工废水的生化呼吸耗氧量，绘制废水生化呼吸线与内源呼吸线；(2)采用相对耗氧量评价化工废水的可生化性与毒性程度：若待测水样STOD＞1，说明废水中基质没有毒性而且可生化，STOD值越大可生化性越好；若待测水样STOD＝1，说明废水中基质没有毒性但不可生化；若待测水样STOD＜1，说明废水中基质有毒且不可生化，STOD值越小废水毒性越强。更进一步地，所述的耗氧量的测定方法为：(1)好氧污泥处置方法：接种污泥取自生活污水厂好氧池的污泥，污泥取回后用一级水冲洗，离心，倒去上清液，重复操作3次，取少量洗过的污泥称重、干燥，计算出试验所需的污泥量，配制浓度为4g/L±0.4g/L的活性污泥混合悬浮液；(2)耗氧量与耗氧速率的测定方法：采用美国RSAPF-8000活性污泥呼吸仪测定耗氧曲线，依据ISO认证的标准化的活性污泥耗氧量的连续实时测定方法测定耗氧曲线。更进一步地，步骤(1)中若采集的污泥当天不使用，应在每升上述活性污泥中加入50mL合成污水，在20℃±2℃下曝气培养，使用前调节pH至6.0～8.0，并测定混合液中悬浮物含量；其中，合成污水的配制方法为：分别取16g蛋白胨、11g牛肉膏、3g尿素、0.7gNaCl、0.4gCaCl2·2H2O、0.2gMgSO4·2H2O、2.8gK2PO4，用水溶解，定容至1L。以上污泥处置方法出自GB/T21796-2008。更进一步地，活性污泥混合悬浮液的初始pH调节至7.5，且在标准大气压和标况温度20℃下测定。更进一步地，测定耗氧曲线时，选定18min作为耗氧量的测定时间，计算18min相对耗氧量(STOD)值。本专利技术的工作原理：将一定量的活性污泥与废水相混合，在恒温密闭条件下，好氧微生物利用废水中有机物进行代谢，代谢过程不断消耗水中的氧气，微生物的耗氧量可通过活性污泥呼吸仪测得。水处理微生物降解有机物代谢过程所耗溶解氧包括两部分：一是氧化分解废水中有机污染物，使其分解为CO2、H2O等，为合成细胞提供能量；二是供微生物进行内源呼吸，使细胞物质氧化分解，微生物进行物质代谢过程的需氧量可以用下式表示：生化呼吸耗氧量(速率)＝外源呼吸耗氧量(速率)+内源呼吸耗氧量(速率)如果废水中组分对微生物生长无毒害作用，容易被微生物利用，微生物与废水混合后立即摄取大量外源有机物合成细胞物质，同时消耗水中的氧气，此时测得的耗氧量应该大于内源呼吸耗氧量；如果污水中含有无毒但难降解有机物，此时微生物只能进行内源呼吸，耗氧量即为内源呼吸耗氧量；如果污水中含有有毒或者抑制性有机物，此时微生物不仅不能进行外源呼吸，内源呼吸也受到抑制，此时耗氧量也为内源呼吸耗氧量，但是将小于无抑制时内源呼吸耗氧量，甚至为零。废水的生化呼吸耗氧量与内源呼吸耗氧量的比值为相对耗氧量(STOD)，通过试验测定这两种耗氧量，采用相对耗氧量的比值判定废水的可生化性及毒性程度。本专利技术提出18min的STOD作为化工废水可生化性及毒性程度的评价指标。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本方法既可以评价废水的可生化性程度又可以评价废水的毒性程度：对于单股废水，测定STOD值后与1比较，如果STOD值比1大则可以生化，值越大生化性越好，若等于1则表明废水无毒但不可以生化，若小于1则表明废水有毒，值越小则毒性越大。对于多股废水，测定前稀释到同一COD，测定相应STOD值，STOD是废水可生化性与毒性的数字化程度，相对已有专利，不仅仅可评价可生化程度，又可表征毒性程度，这是本专利的创新之处。(2)本方法可以评价生物抑制性物质浓度对废水可生化性的影响：对于同类废水，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法，包括以下步骤：(1)测定内源呼吸耗氧量和废水生化呼吸耗氧量：采用活性污泥呼吸仪测定内源呼吸耗氧量和化工废水的生化呼吸耗氧量，绘制废水生化呼吸线与内源呼吸线；(2)采用相对耗氧量评价化工废水的可生化性与毒性程度：若待测水样STOD＞1，说明废水中基质没有毒性而且可生化，STOD值越大可生化性越好；若待测水样STOD＝1，说明废水中基质没有毒性但不可生化；若待测水样STOD＜1，说明废水中基质有毒且不可生化，STOD值越小废水毒性越强，所述的STOD为相对耗氧量。

【技术特征摘要】
2017.03.30 CN 20171019997551.一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法，包括以下步骤：(1)测定内源呼吸耗氧量和废水生化呼吸耗氧量：采用活性污泥呼吸仪测定内源呼吸耗氧量和化工废水的生化呼吸耗氧量，绘制废水生化呼吸线与内源呼吸线；(2)采用相对耗氧量评价化工废水的可生化性与毒性程度：若待测水样STOD＞1，说明废水中基质没有毒性而且可生化，STOD值越大可生化性越好；若待测水样STOD＝1，说明废水中基质没有毒性但不可生化；若待测水样STOD＜1，说明废水中基质有毒且不可生化，STOD值越小废水毒性越强，所述的STOD为相对耗氧量。2.根据权利要求1所述的一种化工废水毒性及可生化性程度的评价方法，其特征在于：所述的耗氧量的测定方法为：(1)好氧污泥处置方法：接种污泥取自生活污水厂好氧池的污泥，污泥取回后用一级水冲洗，离心，倒去上清液，重复操作3次，取少量洗过的污泥称重、干燥，计算出试验所需的污泥量，配制浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏章，李爱民，戴建军，邢立群，周腾腾，
申请(专利权)人：南京大学盐城环保技术与工程研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32