申请日2015.05.13
公开(公告)日2015.09.16
IPC分类号G01N33/00
摘要
本发明公开了一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，包括：1)对污水厂活性污泥的生物量与污泥总呼吸速率OURCN进行一段时间的连续监测;2)分别得到随时间变化的污水厂污泥浓度变化值与污泥总呼吸速率OURCN值，将各污水厂污泥浓度变化值与污泥总呼吸速率OURCN值绘制曲线，计算得到污泥比总呼吸速率SOURCN变化曲线;3)观察污泥比总呼吸速率SOURCN变化曲线中是否存在由低到高的突然增长，若存在，则该活性污泥随后将发生丝状菌膨胀。本发明可根据对活性污泥SOURCN数据分析提前预测活性污泥是否存在丝状菌膨胀风险。通过此方法，可以使污水厂的技术工作人员为提前应对污泥膨胀提供足够时间，从而用于指导污水厂预测活性污泥状况。
权利要求书
1.一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤：
1)取未经任何处理的污水厂污泥，测其污泥浓度;
2)用缓冲溶液对污泥进行多次清洗，并且充分曝气使污泥进入内源呼吸状 态;
3)在曝气后的污泥中加入含氮元素化合物与含碳元素有机物，使污泥处于 有机物与营养物质充足的环境，随后在步骤2)的相同温度下测定污泥总呼吸速 率OURCN;
4)重复步骤1)～3)，分别得到随时间变化的污水厂污泥浓度变化值与污 泥总呼吸速率OURCN值，将各污水厂污泥浓度变化值与污泥总呼吸速率OURCN值绘制曲线，将该污泥总呼吸速率OURCN变化曲线与污水厂污泥浓度变化曲线 计算得到污泥比总呼吸速率SOURCN变化曲线;
5)观察污泥比总呼吸速率SOURCN变化曲线中是否存在由低到高的突然增 长，若存在，则该活性污泥随后将发生丝状菌膨胀。
2.按照权利要求1所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在 于，所述发生污泥比总呼吸速率SOURCN与丝状菌膨胀的判定方法为：
当污水厂污泥中不含有丝状菌时，污泥比总呼吸速率SOURCN由低到高突 然增长，则该活性污泥中将产生丝状菌，且丝状菌会大量生长，导致污泥沉降 性能恶化，其标志为污泥体积指数SVI突然增高或镜检发现丝状菌由无到有并 且丰度增高;
当污水厂污泥中含有丝状菌时，污泥比总呼吸速率SOURCN由低到高突然 增长，则该活性污泥中的丝状菌含量将大幅提高，导致污泥沉降性能恶化，其 标志为污泥体积指数SVI突然增高或污泥生物量因跑泥骤减或镜检结果发现丝 状菌丰度增高。
3.按照权利要求1所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在 于，步骤3)在步骤2)的相同温度下测定污泥总呼吸速率OURCN该测试温度为 8～65℃。
4.按照权利要求1所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在 于，步骤3)中所述对污泥加入含氮元素化合物按质量比每1g活性污泥中加入 3～14mg氮元素质量含氮化合物。
5.按照权利要求1或4所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特 征在于，步骤3)中所述对污泥加入含氮元素化合物为含氮元素无机物或含氮元 素有机物，所述含氮元素无机物为氯化铵或硫酸铵;所述含氮元素有机物为尿 素。
6.按照权利要求1所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在 于，对污泥加入含碳元素有机物按质量比每1g活性污泥中加入200～700mg含 碳元素有机物。
7.按照权利要求1或6所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特 征在于，步骤3)中所述含碳元素有机物为乙酸钠，葡萄糖或淀粉。
8.按照权利要求1所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在 于，所述投加含碳元素有机物与含氮元素化合物的质量比按照干活性污泥比例 投加。
9.按照权利要求1所述的一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，其特征在 于，所述清洗污泥的缓冲溶液为PBS缓冲溶液，该缓冲溶液为以下组分混合液：
A：KH2PO4浓度为1.5～2.5mmol·L-1;
B：Na2HPO4浓度为8～12mmol·L-1;
C：NaCl浓度为135～140mmol·L-1;
D：KCl浓度为2.5～3.0mmol·L-1。
说明书
一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种通过对活性污泥呼吸图谱的分析，提 前预警丝状菌膨胀的方法。
背景技术
自从1912年人类将活性污泥法应用于污水处理系统以来，生物方法处理 污水的技术已经得到了长远的发展与提高。活性污泥法处理污水是利用活性 污泥中的微生物来降解污水中的有机物、营养物质等污染物，从而使污染物 质从水中被转移入大气或富集于活性污泥中。由于活性污泥法随着活性污泥 法的广泛应用，其已经成为最为常见的污水处理工艺。
然而，大多数应用活性污泥法的污水处理厂都面临着活性污泥膨胀的问 题。在这之中，丝状菌大量生长引发活性污泥膨胀是最为普遍的。现如今， 针对丝状菌污泥膨胀有许多种恢复与抑制的方法，但鲜有对丝状菌膨胀进行 提前预警的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，该方法利用 污泥总呼吸速率SOURCN这一可方便监测的活性污泥指标，指示活性污泥中微 生物的代谢活性，并且根据得到的污泥总呼吸速率SOURCN数据进行分析并且 预测被监测的活性污泥是否存在潜在的丝状菌膨胀风险。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
一种预警活性污泥丝状菌膨胀的方法，该方法包括以下步骤：
1)取未经任何处理的污水厂污泥，测其污泥浓度;
2)用缓冲溶液对污泥进行多次清洗，并且充分曝气使污泥进入内源呼吸状 态;
3)在曝气后的污泥中加入含氮元素化合物与含碳元素有机物，使污泥处于 有机物与营养物质充足的环境，随后在步骤2)的相同温度下测定污泥总呼吸速 率OURCN;
4)重复步骤1)～3)，分别得到随时间变化的污水厂污泥浓度变化值与污 泥总呼吸速率OURCN值，将各污水厂污泥浓度变化值与污泥总呼吸速率OURCN值绘制曲线，将该污泥总呼吸速率OURCN变化曲线与污水厂污泥浓度变化曲线 计算得到污泥比总呼吸速率SOURCN变化曲线;
5)观察污泥比总呼吸速率SOURCN变化曲线中是否存在由低到高的突然增 长，若存在，则该活性污泥随后将发生丝状菌膨胀。
进一步地，所述发生污泥比总呼吸速率SOURCN与丝状菌膨胀的判定方法 为：
当污水厂污泥中不含有丝状菌时，污泥比总呼吸速率SOURCN由低到高突 然增长，则该活性污泥中将产生丝状菌，并且丝状菌会大量生长，导致污泥沉 降性能恶化，其标志为污泥体积指数SVI突然增高或镜检发现丝状菌由无到有 并且丰度增高;
当污水厂污泥中含有丝状菌时，污泥比总呼吸速率SOURCN由低到高突然 增长，则该活性污泥中的丝状菌含量将大幅提高，导致污泥沉降性能恶化，其 标志为污泥体积指数SVI突然增高或污泥生物量因跑泥骤减或镜检结果发现丝 状菌丰度增高。
进一步地，步骤3)在步骤2)的相同温度下测定污泥总呼吸速率OURCN该测试温度为8～65℃。
进一步地，步骤3)中所述对污泥加入含氮元素化合物按质量比每1g活性 污泥中加入3～14mg氮元素质量含氮化合物。
进一步地，步骤3)中所述对污泥加入含氮元素化合物为含氮元素无机物或 含氮元素有机物，所述含氮元素无机物为氯化铵或硫酸铵;所述含氮元素有机 物为尿素。
进一步地，对污泥加入含碳元素有机物按质量比每1g活性污泥中加入 200～700mg含碳元素有机物。
进一步地，步骤3)中所述含碳元素有机物为乙酸钠，葡萄糖或淀粉。
进一步地，所述投加含碳元素有机物与含氮元素化合物的质量比按照干活 性污泥比例投加。
进一步地，所述清洗污泥的缓冲溶液为PBS缓冲溶液，该缓冲溶液为以下 组分混合液：
A：KH2PO4浓度为1.5～2.5mmol·L-1;
B：Na2HPO4浓度为8～12mmol·L-1;
C：NaCl浓度为135～140mmol·L-1;
D：KCl浓度为2.5～3.0mmol·L-1。
本发明具有以下优点：
1)由于操作步骤少而简单，添加药剂少，利用适当仪器，例如西安绿标水 环境科技有限公司提供的BM400型污水处理厂运行状态智能分析平台，即可在 无人操作的情况下自动化对待检测污泥进行检测。保证每天2～3小时的无人自 动化检测就可以获得足够的信息作为预警的依据。
2)仅需要保证每天2～3小时的无人自动化检测就可以获得足够的信息作为 预警的依据。
3)本发明所运用的参数并非水质这种非直观表征污水厂运行情况的指标， 而是关注在污水处理的核心主体污泥上。污泥的自身状态才是真正影响污水厂 运行的关键。而本发明所提供的以污泥SOURCN突跃作为预警指标更是在检测 中直观并且易于观察的。即便是没有经验或没有技术知识的污水厂工作人员也 可以根据此方法对污泥是否存在丝状菌膨胀进行判断。
由于SOURCN是一种简易并且方便监测的指标，使得本发明可以适用于大 多数运行中的污水处理厂。而本发明可提前预警丝状菌的膨胀风险，为相关技 术人员提供了足够时间来预防丝状菌膨胀导致的问题。综合来看，是一种有效 帮助污水厂管理运行的方法。