一种在线污水生物毒性快速监测预警装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污水处理运行监测领域，具体涉及一种在线污水生物毒性快速监测预警装置。所述的装置采用先污水曝气充氧再进入后续多个无曝气活性污泥生物反应器的串联形式，整体流程为连续流推流式。通过监测各生物反应器中混合液溶解氧(DO)的递减及变化规律，判定污水对活性污泥生物活性的影响，从而对进厂污水生物毒性快速预警。为了消除其它因素的影响，采用两次报警方式，在DO升高达到预设报警值进行初次报警的同时，采用向无曝气生物反应器投加乙酸钠并监测DO变化趋势的验证方法，根据DO变化规律进行二次报警，保证生物毒性判定预警的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种在线污水生物毒性快速监测预警装置
本专利技术涉及污水处理运行监测领域，具体涉及一种在线污水生物毒性快速监测预警装置。
技术介绍
污水处理厂在运行过程中，生物处理工艺中的活性污泥微生物会受到进厂污水中有毒有害物质的影响，造成微生物活性降低或死亡，使污水厂生物处理工艺系统不能正常运行，甚至出现生物处理系统瘫痪的状况。因此，需要对进厂污水毒性进行快速监测和预警，以便在突然出现有毒有害情况时污水厂采取紧急措施，保障污水处理系统不受冲击。污水生物毒性的监测方法有鱼类毒性试验、藻类毒性试验、发光细菌毒性试验、微生物呼吸(活性污泥瓦勃氏呼吸仪)等多种毒性监测方法，其中活性污泥呼吸速率试验通过测定溶解氧的变化速率，测定简单直接，最适合用于污水处理厂监测污水对活性污泥微生物的生物毒性。但瓦勃氏呼吸仪测定是一种间断进行的毒性测定，不能实现在线和连续监测，无法起到快速预警的作用。目前利用微生物呼吸抑制性的污水生物毒性在线监测技术。专利技术专利(申请号CN201210499187.5、公开号-CN102944658B)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，专利技术专利(申请号CN201210499312.2公开号CN102980983B)公开了一种污水生物毒性在线监测分析仪及监测系统，均采用周期性向主生物反应器加入污水并曝气反应，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。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，根据体系DO的变化呈现出与正常污水进入时不同的趋势特征，来识别和评估污水的生物毒性程度。但存在问题是，每周期加入定量的污水，而污水厂进水水质是随时发生变化的，会影响DO采集数据值；另一方面该技术也属间歇运行，操作步骤较多，且不能真正实现连续不间断监测预警。专利技术专利(申请号CN201610963761.6、公开(公告)号CN106526114A)公开了一种基于固定化好氧微生物体系的污水生物毒性分析方法，与专利技术专利(申请号CN201210499312.2公开号CN102980983B)相似，不同之处是将活性污泥换成了生物膜，采用在半软性生物填料上生长生物膜的微生物固定化方式，周期性间歇注入污水进行反应；反应器中DO传感器采集获得DO周期内规律变化。该专利技术是一种以生物膜作为测试污泥、先对污水曝气充氧然后再注入到反应器中进行反应的多步骤周期间歇运行方式，操作比较复杂。而且，生物膜形态的微生物比活性污泥微生物对毒性物质的抵抗能力强。专利技术专利(CN201310340605.0、公开号CN103592334B)提供了一种基于序批式生物毒性监测预警系统的监测方法。本专利技术的预警系统采用序批式反应器的原理，包括注入混合、接触搅拌、曝气充氧、反应监测、排空清洗共五个阶段。在曝气充氧、反应阶段完成活性污泥呼吸速率的测定和计算。在排空清洗阶段，序批式反应器将排空反应器内的混合液，并利用清水进行清洗，避免上批次潜在的毒性物质对下一批次监测产生影响。该技术操作复杂，由于间歇进行，不能实现不间断监测。
技术实现思路
为了克服现有在线生物毒性监测技术的缺陷和不足，达到快速、不间断、准确实时在线监测的目的，构建一个能反映污水毒性对污水厂活性污泥真实抑制性的快速监测预警装置系统和方法。以便当发生污水生物毒性事件时，快速预警尽快采取措施，以避免具有生物毒性的污水进入污水厂的生物处理工艺系统，保障活性污泥的生物活性。本专利技术采用监测预警装置不间断连续进水出水的方式，多个无曝气生物反应桶串联，正常稳定运行时每个无曝气生物反应桶的溶解氧(DO)保持相对稳定的范围，串联的各个无曝气生物反应桶内DO沿水流方向呈递减规律；当污水生物毒性对活性污泥活性造成抑制时，各个无曝气生物反应桶DO值升高，且递减规律发生变化，根据DO变化特征可以判定生物毒性并预警。本专利技术所述的一种在线污水生物毒性快速监测预警装置，该装置包括曝气充氧桶和至少三个串联的无曝气生物反应桶；曝气充氧桶前端下部设有污水进水管；曝气充氧桶后端上部出水口通过管路与串联的第一个无曝气生物反应桶前端下部进水口连通；第一个无曝气生物反应桶前端下部设有活性污泥进泥管；所述的曝气充氧桶内部设有微孔曝气头和溶解氧在线测定仪传感器探头，微孔曝气头通过管路与空压机连通，溶解氧在线测定仪传感器探头与溶解氧在线测定仪电连接；所述的每一个无曝气生物反应桶内均设有溶解氧在线测定仪传感器探头和搅拌器，溶解氧在线测定仪传感器探头与溶解氧在线测定仪电连接；所述的溶解氧在线测定仪与PLC控制系统电连接。所述曝气充氧桶内溶解氧测定仪传感器下方倾斜设置导流板。该装置还包括加药装置，所述的加药装置包括与第二个串联反应室通过加药管路连通的储药槽，加药管路上设有计量泵，计量泵与PLC控制系统电连接。所述的无曝气生物反应桶的串联方式为前一个无曝气生物反应桶的后部上端出水口与后一个无曝气生物反应桶的前部下端进水口连通。最后一个无曝气生物反应桶后端上部设有溢流管。采用本专利技术进行在线污水生物毒性快速监测预警方法，其具体步骤为：(1)开启PLC控制系统、溶解氧在线测定仪；污水进入曝气充氧桶，打开空压机对其进行曝气，得充氧污水；保证充氧污水中DO平常浓度值达到7mg/L以上，传送到PLC控制器；(2)充氧污水进入串联的无曝气生物反应桶，同时活性污泥进入无曝气生物反应桶，在搅拌器的混合作用下，活性污泥与充氧污水混合液依次流过后续无曝气生物反应桶，最终溢流排出；该过程中，连续24h采集各个无曝气生物反应桶中混合液DO浓度，将DO浓度统计汇总并做出曲线，统计每个时段无曝气生物反应桶的DO平常浓度值并计算平均值，统计每个时段各反应室DO的沿程变化规律，计算出平常微生物呼吸速率值，传送到PLC控制器；(3)按照步骤(1)和(2)的连续进水、连续曝气条件下连续进行DO测定，DO数据自动采集实时传送到PLC控制系统，进行分析识别并决定是否报警，若达到DO浓度报警值或呼吸速率报警值则第一次报警。该方法还包括以下步骤：(4)第一次报警同时，PLC控制系统自动开启计量泵向第二个无曝气生物反应桶中投加乙酸钠至反应室中DO<0.5mg/L，然后DO数据自动采集实时传送到PLC控制系统，进行分析识别并决定是否报警，若达到DO浓度报警值或呼吸速率报警值则第二次报警。步骤(2)中污水与活性污泥的流量比为：0.2-0.4:1。曝气充氧桶和每个无曝气生物反应桶水力停留时间HRT在3-5min。所述的DO浓度报警值为第二个串联无曝气生物反应桶的DO值达到2倍本反应桶DO平常浓度值或达到曝气充氧桶中DO值的40％以上。所述的呼吸速率报警值为≤平常微生物呼吸速率值的70％。本专利技术所述的生物毒性监测装置模拟污水厂好氧活性污泥生物反应器，经过曝气充氧的污水与活性污泥混合接触，在活性污泥微生物活性正常条件下(污水无生物毒性)，水中的溶解氧(DO)被好氧微生物利用而不断消耗(微生物氧化降解污染物BOD5、氨氮等)，混合液中DO降低。当污水具有生物毒性时，活性污泥微生物活性受到抑制而降低甚至死亡，对氧的消耗会大大降低甚至不再消耗DO，引起混合液DO变化规律发生变化。因此，通过反应器混合液中DO的升降变化规律来判定微生物活性是否受到抑制，从而判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在线污水生物毒性快速监测预警装置，其特征在于，该装置包括曝气充氧桶(1)和至少三个串联的无曝气生物反应桶(2‑4)；曝气充氧桶(1)前端下部设有污水进水管(21)；曝气充氧桶(1)后端上部出水口通过管路与串联的第一个无曝气生物反应桶(2)前端下部进水口连通；第一个无曝气生物反应桶(2)前端下部设有活性污泥进泥管(6)；所述的曝气充氧桶(1)内部设有微孔曝气头(11)和溶解氧在线测定仪传感器探头(12)，微孔曝气头(11)通过管路与空压机(7)连通，溶解氧在线测定仪传感器探头(12)与溶解氧在线测定仪(10)电连接；所述的每一个无曝气生物反应桶(2‑4)内均设有溶解氧在线测定仪传感器探头(12)和搅拌器(14)，溶解氧在线测定仪传感器探头(12)与溶解氧在线测定仪(10)电连接；所述的溶解氧在线测定仪(10)与PLC控制系统(20)电连接。

【技术特征摘要】
1.一种在线污水生物毒性快速监测预警装置，其特征在于，该装置包括曝气充氧桶(1)和至少三个串联的无曝气生物反应桶(2-4)；曝气充氧桶(1)前端下部设有污水进水管(21)；曝气充氧桶(1)后端上部出水口通过管路与串联的第一个无曝气生物反应桶(2)前端下部进水口连通；第一个无曝气生物反应桶(2)前端下部设有活性污泥进泥管(6)；所述的曝气充氧桶(1)内部设有微孔曝气头(11)和溶解氧在线测定仪传感器探头(12)，微孔曝气头(11)通过管路与空压机(7)连通，溶解氧在线测定仪传感器探头(12)与溶解氧在线测定仪(10)电连接；所述的每一个无曝气生物反应桶(2-4)内均设有溶解氧在线测定仪传感器探头(12)和搅拌器(14)，溶解氧在线测定仪传感器探头(12)与溶解氧在线测定仪(10)电连接；所述的溶解氧在线测定仪(10)与PLC控制系统(20)电连接。2.根据权利要求1所述的一种在线污水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建广，张春阳，马韩静，刘兵东，孙丽萍，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37