申请日2013.02.25
公开(公告)日2013.05.22
IPC分类号G01N15/00
摘要
一种测定厌氧氨氧化颗粒污泥活性的方法，属于城市生活污水处理与再生领域。厌氧氨氧化颗粒污泥进行筛分，分别测得密度，在不同的反应瓶中分别加入反应用水并分别加入不同粒径的污泥颗粒，通过测定基质浓度变化的最大斜率，除以反应器中污泥浓度，得出污泥的最大比反应速率(最大活性)。本发明能够为以后培养厌氧氨氧化颗粒污泥的粒径提供指示作用，实现反应器更好的去除能力。
权利要求书
1.一种测定厌氧氨氧化颗粒污泥活性的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)人工配制c(NH4+-N):c(NO2--N)=1:1.30-1:1.33，且其中c(NH4+-N) =50-100mg/L、c(NO2--N)=65-140mg/L)、NaHCO30.5g/L的混合液，并向其中 添加微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ，其中每升混合液添加微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ各 1.0mL，得到反应用水，其中微量元素浓缩液I的组成为:EDTA5g/L、FeSO45g/L; 微量元素浓缩液II的组成:EDTA15g/L、H3BO40.014g/L、MnCl2·4H2O0.99g/L、 CuSO4·5H2O0.25g/L、ZnSO4·7H2O0.43g/L、NiCl2·6H2O0.19g/L、 NaSeO4·10H2O0.21g/L、NaMoO4·2H2O0.22g/L;
(2)测定活性污泥的方法：利用高纯氮对反应瓶进行吹脱，以消除溶解氧的影 响，在33℃-36℃条件下，以体积为V的广口瓶为反应瓶，塞子上有进气口与出 气口，利用基质浓度变化的最大斜率，除以反应器中污泥浓度，得出污泥的最 大比反应速率;
取厌氧氨氧化颗粒污泥，进行筛分，得到不同粒径的颗粒污泥，静沉 10-20min，然后读取不同粒径污泥沉降后污泥所占的体积V1，V2，V3，V4……Vn， n代表筛分出几个不同的粒径范围，另测定该体积下，不同颗粒污泥的干重，计 算出不同粒径范围的污泥密度ρ1，ρ2，ρ3，ρ4……ρn;
在每个反应瓶中各添加V水体积的步骤(1)中的反应用水，然后并分别加 入V1'，V2'，V3'，V4'……Vn'的不同粒径的厌氧氨氧化颗粒污泥，其中V水为 80%V-85%V，V1'，V2'，V3'，V4'……Vn'为6%-7%V，计算得到每个反应瓶中的污泥 浓度MLSS1=ρ1V1'/(V1'+V水)，MLSS2=ρ2V2'/(V2'+V水)，MLSS3=ρ3V3'/(V3'+V水)， MLSS4=ρ4V4'/(V4'+V水)……MLSSn=ρnVn'/(Vn'+V水);
污泥活性测定，将准备好的反应瓶放入已达试验温度33℃-36℃的恒温水浴 摇床中，控制摇床转速在80-120r/min，利用氮气吹脱25-30min，然后开始试 验，试验过程中通过pH计观察反应瓶中pH的变化，并通过加入HCl或NaOH维 持反应瓶中pH在7.4-8.0之间，试验过程中，每隔0.5-1.0h停止通入氮气， 从反应瓶中取样进行测试，后通入氮气再启动摇床继续试验;
污泥活性数据处理，对每个反应瓶测定多个时刻体系上清液中总氮浓度， 然后绘制总氮浓度变化曲线，从而求出不同粒径所对应的反应瓶中基质浓度变 化的最大斜率v1，v2，v3，v4……vn，然后用不同粒径所对应的反应瓶中总氮浓 度变化的最大斜率v1，v2，v3，v4……vn除以反应瓶中污泥浓度MLSS1，MLSS2，MLSS3， MLSS4……MLSSn，即能得到不同粒径的污泥的最大活性Vmax1，Vmax2，Vmax3，Vmax4…… Vmaxn。
说明书
一种测定厌氧氨氧化颗粒污泥活性的方法
技术领域
本发明属于城市生活污水处理与再生领域，具体涉及厌氧氨氧化颗粒活性 的测定方法。
背景技术
2012年6月，环保部发布了《2011中国环境状况公报》。报告指出，在全 国十大水系的主要污染指标中，氨氮、生化需氧量和总磷等指标排名前列，特 别是在人口密集的黄河、长江流域，氨氮污染更是分别占据了第1和第2位; 监测的26个国控重点湖泊(水库)中，中营养状态、轻度富营养状态和中度富 营养状态的湖泊(水库)比例分别为46.2%、46.1%和7.7%，大部分湖泊均存在 由氮磷引起的富营养化问题。据相关机构预测，2008年全国废水排放量为1347 亿吨，到2020年将增长到1697亿吨，废水排放总量呈上升趋势，水污染的威 胁正在并将继续加剧。
厌氧氨氧化(Anaerobic Ammonium Oxidation，ANAMMOX)是指微生物在厌 氧条件下直接以NH4+为电子供体，以NO3-或NO2-为电子受体，将NH4+，NO3-或NO2-转 变成N2的生物学过程。相比于其他脱氮工艺，不需外加有机物作电子供体，无需 外加无机碳源，污泥产量低，无二次污染，节省供氧能耗，运行费用较低。现 有的厌氧氨氧化工艺主要有生物膜法、活性污泥法。与生物膜法相比，活性污 泥法能够实现较高的处理负荷，但是絮状厌氧氨氧化污泥沉降性能较差，容易 从反应器中被洗出，造成反应器中生物浓度降低，脱氮性能下降。颗粒污泥具 有优良的沉降性能，易于通过沉淀而持留，有利于微生物的扩增，并有较高的 生物活性。
王俊敏利用成功启动的UASB反应器，通过逐渐降低HRT的方式，在70d时实 现颗粒化，平均粒径为0.73mm。唐崇俭利用在高负荷运行下的EGSB反应器培养 出的ANAMMOX颗粒污泥平均粒径为(2.51±0.91)mm。虽然许多研究学者已成功 培养出厌氧氨氧化颗粒污泥，但是所培养的颗粒污泥的粒径有所不同。对于不 同粒径的处理能力的研究还处于初期，Ni等通过数学模型的模拟，得出容积去 除速率最大(0.8kgN/m3/d)时的最佳粒径范围是1.0~1.3mm。
通过测定不同粒径厌氧氨氧化颗粒污泥的处理能力，为以后颗粒污泥的培 养提供了指导，通过培养厌氧氨氧化活性最高的颗粒污泥，能实现较高的处理 能力。
发明内容
本发明目的在于提供一种测定厌氧氨氧化颗粒污泥活性的方法。
一种测定厌氧氨氧化颗粒污泥活性的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)人工配制c(NH4+-N):c(NO2--N)=1:1.30-1:1.33，且其中c(NH4+-N) =50-100mg/L、c(NO2--N)=65-140mg/L)、NaHCO30.5g/L的混合液，并向其中 添加微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ，其中每升混合液添加微量元素浓缩液Ⅰ、Ⅱ各 1.0mL，得到反应用水，其中微量元素浓缩液I的组成为:EDTA5g/L、FeSO45g/L; 微量元素浓缩液II的组成:EDTA15g/L、H3BO40.014g/L、MnCl2·4H2O0.99g/L、 CuSO4·5H2O0.25g/L、ZnSO4·7H2O0.43g/L、NiCl2·6H2O0.19g/L、 NaSeO4·10H2O0.21g/L、NaMoO4·2H2O0.22g/L;
(2)测定活性污泥的方法：利用高纯氮对反应瓶进行吹脱，以消除溶解氧的影 响，在33℃-36℃条件下，以体积为V的广口瓶为反应瓶，塞子上有进气口与出 气口，利用基质浓度变化的最大斜率，除以反应器中污泥浓度，得出污泥的最 大比反应速率(最大活性);
取厌氧氨氧化颗粒污泥，进行筛分，得到不同粒径的颗粒污泥，静沉 10-20min，然后读取不同粒径污泥沉降后污泥所占的体积V1，V2，V3，V4……Vn， n代表筛分出几个不同的粒径范围，另测定该体积下，不同颗粒污泥的干重，计 算出不同粒径范围的污泥密度ρ1，ρ2，ρ3，ρ4……ρn;
在每个反应瓶中各添加V水体积的步骤(1)中的反应用水，然后并分别加 入V1'，V2'，V3'，V4'……Vn'的不同粒径的厌氧氨氧化颗粒污泥，其中V水为 80%V-85%V，V1'，V2'，V3'，V4'……Vn'为6%-7%V，计算得到每个反应瓶中的污泥 浓度MLSS1=ρ1V1'/(V1'+V水)，MLSS2=ρ2V2'/(V2'+V水)，MLSS3=ρ3V3'/(V3'+V水)， MLSS4=ρ4V4'/(V4'+V水)……MLSSn=ρnVn'/(Vn'+V水);
污泥活性测定，将准备好的反应瓶放入已达试验温度33℃-36℃的恒温水浴 摇床中，控制摇床转速在80-120r/min，利用氮气吹脱25-30min，然后开始试 验，试验过程中通过pH计观察反应瓶中pH的变化，并通过加入HCl或NaOH维 持反应瓶中pH在7.4-8.0之间，试验过程中，每隔0.5-1.0h停止通入氮气， 从反应瓶中取样进行测试，后通入氮气再启动摇床继续试验;
污泥活性数据处理，对每个反应瓶测定多个时刻体系上清液中总氮浓度， 然后绘制总氮浓度变化曲线，从而求出不同粒径所对应的反应瓶中基质浓度变 化的最大斜率v1，v2，v3，v4……vn，然后用不同粒径所对应的反应瓶中总氮浓 度变化的最大斜率v1，v2，v3，v4……vn除以反应瓶中污泥浓度MLSS1，MLSS2，MLSS3， MLSS4……MLSSn，即能得到不同粒径的污泥的最大活性Vmax1，Vmax2，Vmax3，Vmax4…… Vmaxn。
并进一步得到何种粒径的污泥的活性最大。这为以后培养高效的厌氧氨氧 化颗粒污泥，实现较高的处理负荷，提供了理论支持。
与现有厌氧氨氧化污泥活性测定方法相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明能够对不同粒径的厌氧氨氧化颗粒污泥的处理能力进行测定，得到最 佳的颗粒粒径。
2)本发明能够为以后培养厌氧氨氧化颗粒污泥的粒径提供指示作用，实现反应 器更好的去除能力。