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饮用水生物活性炭处理工艺的脱氢酶活性测定预处理方法技术

技术编号:2575743 阅读:298 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种饮用水生物活性炭处理工艺的脱氢酶活性测定预处理方法,由三种试剂组合成的混合溶液,通过控制加入比例、加入时间及操作条件,完成预处理,并由此选定测定过程并绘制标准曲线。优点:本技术从化学的角度出发,利用有机试剂对吸附的微生物进行萃取洗脱,脱附程度较高;通过有效的配比和振荡方式对以活性炭为载体的脱氢酶活性进行检测,并确定最佳的有机溶剂组合和配比达到最大的测定效果;为相似生物载体的活性检测提供了借鉴方法,适用于饮用水处理工艺中生物载体的生物活性检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理
,具体地说是涉及一种饮用水活性炭处理工艺中 活性炭填料的脱氢酶活性测定预处理方法。 技术背景由于饮用水常规处理工艺的局限,深度处理工艺应用越来越普遍,其中生物 活性炭技术因其兼具吸附和生物处理作用而得到广泛的应用,而评价生物载体填 料的生物活性是判定其生物处理作用强弱的关键。生物体的脱氢酶活性在很大程 度上反映了生物体的活性状态,因此脱氢酶活性检测被广泛应用于水处理领域。 脱氢酶活性测定方法自1959年正式应用于生化分析中以来,国内外很多学者对 其进行了多次改进。使用较多的为2,3,5—氯化三苯基四氮唑一脱氢酶活性检测 方法,通过测定萃取出的还原产物三苯基甲胺,计算生物活性值。该方法较多应 用于污水生物处理领域,而在饮用水生物处理中应用较少。已有的样品预处理方 法包括超声洗脱和振摇破碎,样品测定主要包括萃取和离心。饮用水臭氧生物活 性炭工艺中,细菌等微生物的吸附载体为微孔结构复杂的颗粒活性炭,其吸附机 理有别于活性污泥,再者污水中微生物浓度高于饮用水,特别是高于以自然挂膜 为炭床生物形成方式的处理工艺,其对载体的吸附作用可能强于饮用水,所以在 臭氧生物活性炭工艺中采用超声洗脱或振摇破碎的方法无法使吸附的微生物完 全脱落,从而导致之后的测定值很小或出现负值。实验结果表明,上述脱氢酶活 性中的预处理方法难以高效实现活性炭填料的活性测定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种饮用水生物活性炭处理工艺的活性炭填料的 脱氢酶活性测定方法,本专利技术是通过以下技术方案来实现的针对饮用水生物活性炭处理工艺活性炭低生物活性情况,建立了一种基于新 型有机混合试剂测定活性炭脱氢酶活性的预处理方法,即根据活性炭吸附特征, 提出了预处理所用有机混合试剂的配比及使用方法,为饮用水生物处理中生物载 体脱氢酶测定提供了新的预处理方法。 本专利技术方法的实施步骤1.,其特征在于 该方法步骤如下(l)对活性炭填料进行前处理先分别取不同深度的活性炭填料置于具塞三 角瓶A、 B、 C中,分别先添加氯仿、甲醇和蒸馏水的萃取混合液,然后再分别添加氯仿和蒸馏水;(2) 对前处理后的活性炭填料分别测定吸光度值分别吸取定量的萃取后的 上下两相液体置于比色管D、 E、 F中,依次加入三相盐酸缓冲液、亚硫酸钠溶 液、纯水,以甲醛作为终止试剂,反应完全后再分别添加三氯甲烷,并分别测定 吸光度值;(3) 绘制标准曲线并将步骤(2)中的吸光度值转化为三苯基甲胺生成量即脱氢 酶活性值按步骤(2)中的活性炭填料萃取液的测定过程,测定2,3,5—三苯基氯 化四氮唑不同序列浓度下生成的三苯基甲胺的吸光度值,并绘制标准曲线,得出 线性回归方程,最后将吸光度值代入回归方程得出三苯基甲胺生成量,即脱氢酶 活性值。在步骤(1)中所述的前处理方法为,分别取距离炭床顶层40、 80、 120cm 深度活性炭填料20 25g放入100mL具塞三角瓶A、 B、 C中;首先加入体积比 为1:2:1的氯仿、甲醇和蒸馏水的萃取混合液,恒温水浴摇床120rpm振摇 10-15min,静置6h,再向三角瓶中分别加入氯仿和蒸馏水,使最终体积比例为 1.25:1:1,置于摇床120rpm振荡20min,静置6h。在步骤(2)中所述的针对前处理条件选定的测定过程待分层稳定后,分别吸取具塞三角瓶A、 B、 C中间分界面下层有机相5ml,分界面上层无机相5ml, 分别移至50ml比色管D、 E、 F,向比色管中依次加入三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓 冲液(pH8.4)、 Na2S03溶液(0.36%)、蒸馏水以及2,3,5 —三苯基氯化四氮唑溶液 (0.4%),体积比为3:l:l:h从比色管D、 E、 F中分别吸取2ml下层有机相和8ml 上层水相,置于比色管G、 H、沖,分别加入2ml甲醛固定以做样品空白,将比 色管D、 E、 F、 G、 H、 I于35-37t;条件下水浴恒温振荡培养3h,振荡速度80rpm, 然后向D、 E、 F比色管内加3.0ml甲醛中止酶反应;再分别向D、 E、 F比色管中加 9ml三氯甲垸,分别向G、 H、 I比色馆中加6ml三氯甲垸,混匀,将比色管D、 E、 F、 G、 H、 I于室温继续振荡10min后,离心5min (4000转/分钟),分别取下层有 机相,于波长485nm处进行比色,记录吸光值。在步骤(3)中所述的绘制标准曲线另取8支50mL比色管,分别向其中依 次加入7.5ml三羟甲基氨基甲垸-盐酸缓冲液、2.5ml蒸馏水及2.5ml不同浓度的 2,3,5—三苯基氯化四氮唑系列溶液;再分别加入lg低亚硫酸钠,显色5min后,分 别加入5mL三氯甲烷,80rpm振摇萃取3min,待溶液稳定后,分别取下层有机溶 液至lcm的比色皿中;再次稳定l-2min后,于752紫外光栅分光光度计于485nm处测定吸光度值,绘制标准曲线,同时得到线性回归方程;根据得到的吸光度值, 代入线性回归方程,进而计算出三苯基甲胺的生成量,即脱氢酶的活性。 本专利技术方法的优点如下该技术实现了有机混合试剂对脱氢酶的萃取作用,使得活性炭填料中活体微 生物得以充分洗脱,为后续的显色物质测定提供了保障,实验证明效果十分明显; 该脱氢酶活性的预处理方法只需要借助普通微生物实验室即可完成,复合试剂取 材方便,操作成本较为低廉,其经济可行性较高;该技术也适用于其他填料的生 物活性分析,操作步骤简便易行,应用前景广泛。 具体实施例方式研究试验以南方某水广臭氧-生物活性炭工艺为研究对象,通过控制不同实 验条件,最终找到合理有效的预处理和测定方案。实验在某水厂进行,该实验使用自制的活性炭取样器。活性炭池的运行参数 为空床接触时间为15min,气水联合反冲洗。经过3个月,工艺运行趋于稳定, 正式进入实验阶段。分别取距离炭床顶层40、 80、 120cm深度的活性炭填料20 25g,分别放入3 个100mL具塞三角瓶中,分别加入氯仿、甲醇和水的萃取混合液(体积比1:2:1), 于恒温水浴摇床120rpm振摇10min,静置6h。再向三角瓶中分别加入氯仿和水, 使最终比例为1.25:1:1,置于摇床120rpm振荡20min,静置6h。待三角瓶中液相分层稳定后,分别吸取中间分界面下层有机相5ml,分界面 上层无机相5ml,移至3个50ml比色管D、 E、 F。向比色管中依次分别加入7.5ml 三羟甲基氨基甲垸-盐酸缓冲液、2.5mlNa2S03溶液(0.36%)、 2.5ml纯水以及 2.5ml2,3,5—三苯基氯化四氮唑溶液(0.4%)。从上述3个比色管中的混合液中分别吸取2ml下层有机相和8ml上层水相,置 于另夕卜3个对应的比色管G、 H、冲,分别加入2ml甲醛固定以做空白对照。将6 个比色管于37"条件下水浴恒温振荡培养3h,振荡速度80rpm,然后向D、 E、 F 内分别加3.0ml甲醛中止酶反应。再分别向D、 E、 F中力n9ml三氯甲垸,分别向G、 H、 I中加6ml三氯甲垸,, 混匀。将6个比色管于室温继续振荡10min后,离心5min (4000rpm)。分别取下 层有机相,于波长485nm处进行比色,记录吸光值;根据得到的吸光值,对照标 准曲线,带入线性回归方程,进而计本文档来自技高网...

【技术保护点】
饮用水生物活性炭处理工艺的脱氢酶活性测定预处理方法,其特征在于该方法步骤如下:(1)对活性炭填料进行前处理:先分别取不同深度的活性炭填料置于具塞三角瓶A、B、C中,分别先添加氯仿、甲醇和蒸馏水的萃取混合液,然后再分别添加氯仿和蒸馏水 ;(2)对前处理后的活性炭填料分别测定吸光度值:分别吸取定量的萃取后的上下两相液体置于比色管D、E、F中,依次加入三相盐酸缓冲液、亚硫酸钠溶液、纯水,以甲醛作为终止试剂,反应完全后再分别添加三氯甲烷,并分别测定吸光度值;(3 )绘制标准曲线并将步骤(2)中的吸光度值转化为三苯基甲胺生成量即脱氢酶活性值:按步骤(2)中的活性炭填料萃取液的测定过程,测定2,3,5-三苯基氯化四氮唑不同序列浓度下生成的三苯基甲胺的吸光度值,并绘制标准曲线,得出线性回归方程,最后将吸光度值代入回归方程得出三苯基甲胺生成量,即脱氢酶活性值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈卫王磊磊林涛
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:84[]

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