申请日2016.12.15
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号G01N33/18
摘要
本发明公开了一种测定农村生活污水慢速降解碳源的装置及方法，包括第一反应器和第二反应器，所述第一反应器和第二反应器置于恒温容器内，所述第一反应器内置有待测污水，所述第二反应器内置有基准水，所述第一反应器和第二反应器上均固定溶解氧传感器，所述溶解氧传感器与控制器连接。装置中设置两个反应器，一个反应器作为基准，对比平行测试另一个反应器中待测污水的溶解氧数据，进而可以自动测试得出待测污水的慢速降解碳源含量，提供了平行、可比较的测试结果。
权利要求书
1.一种测定农村生活污水慢速降解碳源的装置，其特征是，包括第一反应器和第二反应器，所述第一反应器和第二反应器置于恒温容器内，所述第一反应器内置有待测污水，所述第二反应器内置有基准水，所述第一反应器和第二反应器上均固定溶解氧传感器，所述溶解氧传感器与控制器连接。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述第一反应器上部设有第一进气管和第一排气管，所述第二反应器上部设有第二进气管和第二排气管，所述第一进气管和第二进气管均与鼓风机连接，所述鼓风机与控制器连接。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述第一反应器和第二反应器内均设置搅拌装置;所述第一反应器和第二反应器内还置有污泥和硝化抑制剂。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述第一反应器和第二反应器内侧均设置曝气条，第一反应器的曝气条与第一进气管连接，第二反应器的曝气条与第二进气管连接;
所述第一排气管和第二排气管处设有水封。
5.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述控制器与显示屏连接;所述基准水为蒸馏水;所述恒温容器为低温恒温水槽。
6.如权利要求1-5任一项所述的装置的方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1：在第一反应器和第二反应器内加入污泥;
步骤2：在第一反应器内加入待测污水和硝化抑制剂，在第二反应器内加入基准水和硝化抑制剂;
步骤3：第一反应器和第二反应器同时进行反应，以设定时长为一测试周期，监测第一反应器和第二反应器内溶解氧的变化;
步骤4：根据溶解氧传感器的监测数据，将第二反应器的数据作为基准，得出第一反应器的慢速降解碳源的含量。
7.如权利要求6所述的装置的方法，其特征是，所述步骤1中，第一反应器和第二反应器内加入污泥的量相同;
所述步骤2中，第一反应器加入待测污水的量和第二反应器加入基准水的量相同，第一反应器和第二反应器加入硝化抑制剂的量相同。
8.如权利要求6所述的装置的方法，其特征是，所述步骤3中，监测溶解氧变化的过程为：
当溶解氧传感器监测的数据低于设定下限值时，停止采集数据，经过时间t1后向第一反应器和第二反应器内通入空气;当溶解氧传感器监测的数据高于设定上限值时，停止通入空气，经过时间t2后，开始采集设定时长内的溶解氧数据。
9.如权利要求6所述的装置的方法，其特征是，所述步骤4中，根据监测得到的溶解氧数据，得到第一反应器和第二反应器的耗氧速率-时间曲线图，由第二反应器的基准数据，计算得出第一反应器内待测污水慢速降解碳源的含量。
10.如权利要求6所述的装置的方法，其特征是，所述步骤1的具体过程可以为：
量取设定值的污泥，经搅匀后均分为两份，采用蒸馏水对污泥清洗三遍并沉淀设定时间后分别加入第一反应器与第二反应器，经过设定时长的内源呼吸过程后，沉淀设定时间后排出上清液。
说明书
一种测定农村生活污水慢速降解碳源的装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种测定农村生活污水慢速降解碳源的装置及方法。
背景技术
目前我国农村污水处理中存在反硝化脱氮效果不佳的问题，其原因与进水水质及居民用水习惯有关，其中碳源品质直接影响反硝化效果。我国农村地区居民用水习惯差别极大，导致出水碳源品质有较大差距。现有测试方法一般以COD或BOD5作为指标，为碳源总量指标，难以客观评价农村污水的碳源品质。
根据国际水协IWA推出的活性污泥数学模型(ASM1模型)的污水组分划分方案，污水中COD可分为易降解COD(Ss)、慢速降解COD(Xs)、溶解性惰性COD(SI)、颗粒性惰性COD(XI)。一般污水碳源中XS部分所占比例较大，其水解过程为微生物反硝化反应的限速步骤，因此准确测定碳源组分中的XS部分，对脱氮系统的设计具有重要现实意义。现有测定污水中的XS组分方法主要有OUR法、NUR法及物理化学法，其中以OUR法应用最广，但在采用OUR法测定污水中XS时，污泥内源呼吸终点难以判断仅能预估，并且其值非恒定，对测试结果有较大影响。并且整个测试过程繁琐费时且不同方法的测定结果往往不具可比性。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种测定农村生活污水慢速降解碳源的装置，该装置中设置两个反应器，可同时进行两组对比测试，可使测试结果更加准确。
本发明还提供一种测定农村生活污水慢速降解碳源的方法，该方法中平行进行两组试验，以其中一个反应器内监测得到的数据为基准，得出待测污水慢速降解碳源含量，减少测试过程中的干扰。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种测定农村生活污水慢速降解碳源的装置，包括第一反应器和第二反应器，所述第一反应器和第二反应器置于恒温容器内，所述第一反应器内置有待测污水，所述第二反应器内置有基准水，所述第一反应器和第二反应器上均固定溶解氧传感器，所述溶解氧传感器与控制器连接。
所述第一反应器上部设有第一进气管和第一排气管，所述第二反应器上部设有第二进气管和第二排气管，所述第一进气管和第二进气管均与鼓风机连接，所述鼓风机与控制器连接。在第一反应器和第二反应器内溶解氧浓度不能满足要求时，通过鼓风机向第一反应器和第二反应器内增加溶解氧。
所述第一反应器和第二反应器内均设置搅拌装置。可以选择采用磁力搅拌装置，搅拌强度使污泥不发生沉降即可。
所述第一反应器和第二反应器内侧均设置曝气条，第一反应器的曝气条与第一进气管连接，第二反应器的曝气条与第二进气管连接。鼓风机的气体通过曝气条送入反应器，提供氧气的同时还可以防止反应器内漂浮物下降。
所述第一排气管和第二排气管处设有水封。防止排气管内气体窜入反应器内。
所述基准水为蒸馏水。采用蒸馏水作为基准水，减少了水源本身对测试结果的影响，采用蒸馏水与污水做对比使得测定结果更准确。
所述第一反应器和第二反应器内还置有污泥和硝化抑制剂。
所述控制器与显示屏连接。
优选的，所述恒温容器为低温恒温水槽。
一种测定农村生活污水慢速降解碳源的方法，包括以下步骤：
步骤1：在第一反应器和第二反应器内加入污泥;
步骤2：在第一反应器内加入待测污水和硝化抑制剂，在第二反应器内加入基准水和硝化抑制剂;
步骤3：第一反应器和第二反应器同时进行反应，以设定时长为一测试周期，监测第一反应器和第二反应器内溶解氧的变化;
步骤4：根据溶解氧传感器的监测数据，将第二反应器的数据作为基准，得出第一反应器的慢速降解碳源的含量。
所述步骤1中，第一反应器和第二反应器内加入污泥的量相同。
所述步骤2中，第一反应器加入待测污水的量和第二反应器加入基准水的量相同，第一反应器和第二反应器加入硝化抑制剂的量相同。
所述步骤3中，监测溶解氧变化的过程为：
当溶解氧传感器监测的数据低于设定下限值时，停止采集数据，经过时间t1后向第一反应器和第二反应器内通入空气;当溶解氧传感器监测的数据高于设定上限值时，停止通入空气，经过时间t2后，开始采集设定时长内的溶解氧数据。
所述步骤4中，根据监测得到的溶解氧数据，得到第一反应器和第二反应器的耗氧速率-时间曲线图，对耗氧速率-时间曲线求积分，由第二反应器的基准数据，计算得出第一反应器内待测污水慢速降解碳源的含量。
优选的，所述步骤1的具体过程可以为：
量取设定值的污泥，经搅匀后均分为两份，采用蒸馏水对污泥清洗三遍并沉淀设定时间后分别加入第一反应器与第二反应器，经过设定时长的内源呼吸过程后，沉淀设定时间后排出上清液。经过这一过程，第一反应器和第二反应器内污泥的微生物利用自身能源物质进行呼吸，完成该过程之后，再加入污水和蒸馏水进行后续反应，两个反应器内的污泥自身都基本不会再耗氧，两个反应器内污泥的耗氧情况基本达到一致，再对两者进行对比时，所得到的污水内慢速降解碳源的测定结果更为准确。
本发明的有益效果为：
本发明的装置中设置两个反应器，一个反应器作为基准，对比平行测试另一个反应器中待测污水的溶解氧数据，进而可以自动测试得出待测污水的慢速降解碳源含量，提供了平行、可比较的测试结果。
本发明中两个反应器处于同一恒温容器，提供了外界环境平行的测试条件，同时进行两组试验，使得测试过程中内源呼吸过程不再干扰测试结果。
本发明通过控制器+显示屏的方式采集记录测试数据，降低装置成本，设置更加灵活。