[发明专利]一种快速检测水蚯蚓对污泥活性影响的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速检测污水处理中水蚯蚓对污泥活性影响的方法及装置，属于污水处理领域。

背景技术

污泥是污水生物处理工艺的必然产物。目前，污泥处理的投资和运行费用巨大，占整个污水厂投资及运行费用的 25%～65%，已成为污水厂所面临的沉重负担，同时剩余的污泥中通常含有一些寄生虫卵、病源微生物、重金属及未稳定化的有机物等有毒有害物质，如果不经适当地处理而直接进入环境，会带来二次污染，对生态环境和人类健康构成严重威胁，因此必须对剩余污泥进行妥善处理处置。

解决剩余污泥的首要原则是污泥减量化，它主要包含两个方面：污泥减容和污泥减质。传统的污泥减量化方式是污泥减容，但这种方式无法从根本上减少污泥的干物质量，处理后的污泥仍然需要进行卫生填埋、焚烧等后续处理。因此，近年来，从污泥产生源头上减少污泥产量的污泥减质越来越多受到关注，利用水蚯蚓进行污泥减量化，就是从源头上减少污泥产量，利用水蚯蚓进行污泥减量相比传统的污泥减量方式，具有低成本、无污染、易实施等独特的优点，成为近年来研究的热点，但同时水蚯蚓对污泥的吞食作用会对污水处理水质产生一定影响。有研究表明，有水蚯蚓存在的滤池出水的氨氮、总氮量远远高于其他没有水蚯蚓的滤池，在好氧生物膜系统中，这种情况更加普遍。由于水蚯蚓对污泥的吞食作用，除了氨氮、总氮增加，出水中COD和TP浓度也都有所增加，这对污水处理厂的水处理效果及出水水质产生较大的负面影响。而且由于在污水处理厂的曝气生物滤池中存在大量的微生物和原后生动物，形成一个小型生态系统，水蚯蚓处在该食物链顶端，极易大规模爆发，影响出水水质，因此检测水蚯蚓对污水处理中污泥活性的影响很有必要。

国内外对水蚯蚓的研究主要集中在给水处理领域，同时由于污水处理领域中水蚯蚓种类较多，分为自发形成的红斑顠体虫(Aeolosmahemprichii)和仙女虫属(Nais sp.)等游离型蠕虫以及颤蚓科(Tubificidae)和带丝蚓属(Lumbriculus sp.)等附着型蠕虫，种类较多，对不同条件（温度、pH、DO）下不同污泥（厌氧、好氧、兼性厌氧污泥等）活性的检测比较复杂，国内还没有系统的检测方法和设备。

发明内容

本发明针对污水处理领域对水蚯蚓对污泥活性影响检测的不足，提供一种简单易行的快速检测在不同环境因素（温度、pH、DO）下水蚯蚓对污泥活性影响的方法，同时提供一套受外界环境影响小、安装使用方便的快速检测水蚯蚓对污泥活性影响的装置。

一种快速检测水蚯蚓对污泥活性影响的装置，其特征是：

包括pH计、空气泵、氮气瓶、反应瓶、恒温水浴锅、滤网、液上管、液下管、曝气盘、橡胶管、阀们以及玻璃管；

反应瓶放在恒温水浴锅中，瓶塞上插有液上管、液下管、pH计探头，滤网固定在反应瓶中，曝气盘安装在反应瓶底部，反应瓶底部与一个带阀门的玻璃管连接，阀门在反应瓶外部，玻璃管一端通过橡胶管与曝气盘连接，另一端通过橡胶管与空气泵或氮气瓶连接。

应用所述装置实现的一种快速检测水蚯蚓对污泥活性影响的方法，其特征是：

启动恒温水浴锅使之达到测定要求温度，取待测污泥置于反应瓶中，按照需要检测污泥中水蚯蚓的密度取一定量水蚯蚓置于滤网上，将空气泵或氮气瓶与曝气盘连接，通过与空气泵连接的流量计调节曝气量大小或用氮气吹脱创造无氧环境，气体从液上管排出，测定不同含氧量下水蚯蚓对污泥活性的影响；通过pH计观察反应体系中pH值的变化，从液上管加入NaOH或HCL溶液控制pH；系统运行过程中每隔一段时间从反应瓶中取样进行测试，取样方法是先关闭空气泵或氮气瓶，停止曝气或吹脱，再关闭玻璃管的阀门，等反应瓶中的污泥沉降后，向液上管通空气或氮气，由于压力的作用，上清液将从液下管排出，取样完毕后，再将空气泵或氮气瓶与曝气盘连接，继续开始曝气或吹脱；通过测定多个时刻反应系统上清液中的基质浓度，绘制基质浓度变化曲线，根据基质浓度变化曲线求出最大斜率，即基质的最大去除速率Vm，Vm除以反应瓶中污泥浓度既得到基质的最大比反应速率vm；通过确定污泥的反应速率，确定水蚯蚓对污泥活性的影响，同时测定水样中氨氮、硝态氮、亚硝态氮、磷的量，确定水蚯蚓的存在对污水水质指标的影响。