评估水的生物降解能力的方法和系统以及其在水处理中的应用技术方案

本发明专利技术涉及一种评估水的生物降解能力的方法，该方法包括：检测水的紫外吸收信号；确定该水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)；以及基于所述SUVA评估该水的生物降解能力。本发明专利技术还涉及与该方法对应的生物降解能力评估系统、以及该方法及系统在水处理中的应用。

Method and system for Assessing Biodegradability of water and its application in water treatment

Methods of biodegradability of the invention relates to a method for the assessment of the water, the method includes: UV detection of water absorption signal; Determination of total organic carbon in the water (TOC) or chemical oxygen demand (COD); a value of the UV absorption signal and the TOC or COD calculation than the purple based on the absorption value (SUVA); and based on the biodegradability of the SUVA assessment of the water. The invention also relates to the biodegradability evaluation system corresponding to the method, as well as the application of the method and the system in water treatment.

【技术实现步骤摘要】
评估水的生物降解能力的方法和系统以及其在水处理中的应用
本专利技术涉及一种检测和评估水的生物降解能力的方法和系统以及其在水处理中的应用。
技术介绍
工业废水的处理方法一般分为物理法、化学法、生物化学处理法(生化法)等，其中，生化处理是利用生物化学原理降解有机物的处理方式，其利用微生物的生命活动过程将废水中的可溶的有机污染物及部分不溶的有机污染物去除或者是转化为无害物质，使水得到净化，是废水处理中最常用也是相对来说比较经济的一种方法，特别适用于大规模处理工业废水。生化处理的方法主要包括活性污泥法、生物过滤法、生物膜法、生物塘法和厌氧生物法等。废水所含的有机物中，除一些易被微生物分解的之外，还含有一些不易被微生物降解的，甚至对微生物的生长产生抑制作用的，这些有机物质的生物降解性质以及在废水中的相对含量决定了该种废水采用生化处理(通常指好氧生化处理)的可行性及难易程度。目前一般用生化需氧量(biochemicaloxygendemand,BOD)与化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)的比值(BOD/COD)来评估废水的可生化性(生物降解能力)，即废水中污染物可以被微生物降解的能力。其中，可以认为BOD代表污染物中可以被微生物分解的部分，COD代表全部污染物，BOD/COD代表可被微生物分解部分的比例，也就是可生化部分。因此，BOD/COD可用作评价废水可生化降解性的指标，通常BOD/COD越大，表明废水的生物降解能力越好，一般认为BOD/COD大于0.3的水具有较好的生物降解能力，适合用生化处理工艺进行处理。其中，最常用的指标为BOD5/COD，其是指5日生化需氧量与化学需氧量的比值。其中BOD的测定主要采用是稀释法，在稀释法中，用氧饱和溶解的水稀释待测水样，然后用一定量的微生物悬浊液(常用活性污泥)少量固定的接种物质接种，然后测试此时的溶解氧DO1，密封水样。将温度保持在约20℃，静置水样于黑暗环境中(以防止光合作用增加样本中溶解氧)，一定时间后，比如，对于BOD5的测定而言，是指五天后，再测试此时水样的溶解氧DO2。再基于测得的DO1和DO2计算获得BOD。可见，用BOD/COD来评估废水的生物降解能力的方法非常费时，操作复杂，而且由于BOD的测定过程依赖微生物，导致该方法容易存在变数。因此，有必要提供一种简便可靠的新方法和系统来检测和评估废水的生物降解能力。
技术实现思路
一方面，一种评估水的生物降解能力的方法包括：检测水的紫外吸收信号；确定该水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)；以及基于所述SUVA评估该水的生物降解能力。另一方面，一种水处理方法包括：通过预处理工艺对水进行预处理，以获得预处理过的水；检测所述预处理过的水的紫外吸收信号；确定所述预处理过的水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)；基于所述计算得到的SUVA与一个预定的SUVA判断是否需要对所述预处理工艺进行调整；若需要对所述预处理工艺进行调整，调节所述预处理工艺的一个或多个参数；以及通过生化处理工艺对所述预处理过的水进行处理。再一方面，一种评估水的生物降解能力的系统包括检测装置和处理器，其中，所述检测装置被设置用来检测水的紫外吸收信号和确定该水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)，所述处理器被设置用来基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)。又一方面，一种水处理系统包括预处理装置、检测装置、处理器、控制器和生化处理装置。其中，所述预处理装置被设置用来通过预处理工艺对水进行预处理，以获得预处理过的水；所述检测装置被设置用来检测水的紫外吸收信号和确定该水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；所述处理器被设置用来基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)，以及基于所述计算得到的SUVA与一个预定的SUVA判断是否需要对所述预处理工艺进行调整；所述控制器被设置用来在需要对所述预处理工艺进行调整时调节所述预处理工艺的一个或多个参数；所述生化处理装置被设置用来通过生化处理工艺对所述预处理过的水进行处理。附图说明当参照附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：图1显示了一个实施例的水处理系统的示意图。图2显示了一个实施例的水处理系统的示意图。图3显示了一个具体实施例的水处理系统的示意图。图4显示了一个实施例中SUVA和BOD/COD的关系。图5显示了一个实施例的水处理过程中水的SUVA-1和BOD/COD变化。图6显示了一个实施例中的通过高级氧化工艺用O3进行预处理的水的SUVA随O3用量的变化。具体实施方式以下将对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。除非另作定义，在本文中使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属
内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分或元件。本文中使用的“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。“包括”、“包含”、“具有”、或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围内。本文中所使用的近似性的语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量有一定的变动。因此，用“大约”、“约”、“左右”等语言所修正的数值不限于该准确数值本身。此外，在“大约第一数值到第二数值”的表述中，“大约”同时修正第一数值和第二数值两个数值。在某些情况下，近似性语言可能与测量仪器的精度有关。本文中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。本文中列举的所有的从最低值到最高值之间的数值，是指当最低值和最高值之间相差两个单位以上时，最低值与最高值之间以一个单位为增量得到的所有数值。比如，像温度、气压、时间等类似的组件的数量和过程的数值等，当我们说1到90时，指代的是例如15到85、22到68、43到51、30到32等类似的枚举数值。当数值小于1时，一个单位可以是0.0001、0.001、0.01或0.1。这里只是做为特殊举例来说明。在本文中列举出的数字是指用类似的方法得到的在最大值和最小值之间的所有可能的数值组合。本专利技术的实施例涉及一种用来在线评估水的生物降解能力的系统和方法以及其在水处理中的应用。所述方法和系统可通过在线检测到的紫外吸收信号以及总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)的值实时而且简便有效地评估水的生物降解能力，以判断该水是否适于用生化处理工艺进行处理。还可以根据该生物降解能力确定是否对该水的预处理工艺进行调整。比如，若水的生物降解能力偏低，不适于用生化处理工艺进行处理，可以通过增加预处理工艺或调整原本的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评估水的生物降解能力的方法，该方法包括：检测水的紫外吸收信号；确定该水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)；及基于所述SUVA评估该水的生物降解能力。

【技术特征摘要】
1.一种评估水的生物降解能力的方法，该方法包括：检测水的紫外吸收信号；确定该水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)；及基于所述SUVA评估该水的生物降解能力。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述紫外吸收信号包括紫外吸收度(UVA)，所述SUVA是将所述UVA除以所述TOC或者COD的值计算得到的。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述评估水的生物降解能力的步骤包括将所述计算得到的SUVA与一个用作评估生物降解能力的参考的预定SUVA进行比较。4.如权利要求1所述的方法，其进一步包括：在SUVA和BOD与COD的比值(BOD/COD)之间通过方程式BOD/COD＝x*SUVA+y建立关系，其中x和y为校准系数。5.一种水处理方法，其包括：通过预处理工艺对水进行预处理，以获得预处理过的水；检测所述预处理过的水的紫外吸收信号；确定所述预处理过的水的总有机碳量(TOC)或化学需氧量(COD)；基于所述紫外吸收信号和所述TOC或COD的一个值计算比紫外吸收值(SUVA)；基于所述计算得到的SUVA与一个预定的SUVA判断是否需要对所述预处理工艺进行调整；若需要对所述预处理工艺进行调整，调节所述预处理工艺的一个或多个参数；及通过生化处理工艺对所述预处理过的水进行处理。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述预处理工艺包括高级氧化工艺。7.如权利要求5所述的方法，其中，所述紫外吸收信号包括紫外吸收度(UVA)，所述SUVA是将所述UVA除以所述TOC或者COD的值计算得到的。8.如权利要求5所述的方法，其进一步包括：在SUVA和BOD与COD的比值(BOD/COD)之间通过方程式BOD/COD＝x*SUVA+y建立关系，其中x和y为校准系数。9.如权利要求5所述的方法，其中，所述预处理工艺的一个或多个参数包括所述预处理工艺中的化学品用量和处理时间中的至少一个。10.如权利要求5所述的方法，其中，在所述预处理工艺中，是通过膜生物反应器、高级生物反应器或它们的组合进行处理的。11.一种评估水的生物降解能力的系统，该系统包括：检测装置，被设置用来检测水的紫外吸收信号和确定该水的总有机碳量(TOC)或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳，夏子君，王蕾，周颖，张星，王斯靖，曹雷，王涛，潘忠文，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US