[发明专利]一种活性污泥呼吸速率的测定方法及其原位呼吸速率仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性污泥呼吸速率的测定方法及其原位呼吸速率仪。

背景技术

我国污水处理厂迫切需要提高运行水平，实现工艺稳定运行。目前主要通过观测出水水质等微生物反应的结果来间接分析微生物的活性，缺乏直接描述微生物活性的指标。因此，开发微生物活性的在线监测方法和一起，简易测试和判断微生物的活性状态，可以弥补现有工艺运行指标的不足，对调整运行参数、稳定可靠运行、提高出水水质具有重要意义。活性污泥的呼吸速率是指单位活性污泥在单位时间的消耗溶解氧的量，单位是mg/(L.min)或者kg/(m³.hr)，可以综合反映好氧生物处理过程中的微生物活性和有机物降解速率，因此具有良好的应用前景。

呼吸速率的测量方法比较多，实验室和在线仪表均有成熟方法。实验室比较成熟的方法是瓦勃氏呼吸仪，需要使用专门的仪器设备。此外还有密闭式液相测量法，用溶解氧仪测量封闭混合液中溶解氧的变化速率来计算呼吸速率，一般只需要溶解氧仪、锥形瓶和电磁搅拌器。此外还有测定气相二氧化碳浓度或者氧气消耗体积的方法，来间接计算溶解氧氧消耗量。上述方法具有多种国产或者进口的实验室仪器，主要缺点是需要对污泥进行采样和保存，无法在现场便携使用，难以测定工艺运行状态下的瞬时呼吸速率。

在线仪器方面，可分为开放式和密闭式两种方法。密闭式方法测量时反应器内部活性污泥与氧气隔离，溶解氧浓度的降低速率等于污泥的呼吸速率。开放式测量方法则是连续进行曝气，通过测量氧垂曲线来计算污泥的活性参数。目前已有的主要在线仪器有Merit20、RODTOX、RA-1000等呼吸测量仪，多为国外公司研制，价格昂贵，难以推广应用。此外，这些方法也都需要对污泥进行采样和预处理，难以在实际工艺运行状态下进行测试。

现有技术中，中国专利申请201010579870.0和201020650138.3公开了使用溶解氧和污泥浓度信号控制鼓风机的变频装置，而非呼吸速率测试仪器。中国专利申请201220526855.4、200810105908.3和200810167716.5均为采用实验室方法测量微藻、油藏微生物和后生动物的呼吸速率。中国专利申请200810104254.2和200820080009.8均为采用外加电场提高微生物活性的方法，与呼吸速率测试无关。中国专利申请200910082955.5和200910082957.4均为一种基于呼吸速率的控制方法，呼吸速率通过SBR反应器中的间歇曝气来进行数据分析获取，不涉及专门的呼吸速率测试装置，也不能随意改变测试位置和条件。中国专利申请201110195841.9为河流耗氧速率常数的测定方法，不涉及活性污泥的测试方法，也不涉及专门的测试装置。中国专利申请200920107719.X是一种利用实验室测试原理设计的教学装置，只能用于实验室演示，不能用于实际现场。中国专利申请200620004632.6为一种基于气泡技术的呼吸速率装置，可用于厌氧和好氧过程测试，属于实验室测试装置，不适合污水处理厂的现场测试。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性污泥呼吸速率的测定方法及其原位呼吸速率仪，本发明可以实现在生化池内的便携测量，快速获得微生物活性和进水负荷变化参数。本发明的原位呼吸速率仪依据成熟的测试原理，具有结构简单、造价低廉、测试可靠的特点，可用于呼吸速率空间分布、进水负荷变化、充氧系数测定等多种要求。

本发明所提供的一种原位呼吸速率仪，它包括一反应器、支杆、搅拌装置、溶解氧探头和数据采集装置；

所述反应器包括可开合的底座；所述反应器的底座与所述支杆相连接；

所述搅拌搅拌装置设于所述反应器内；

所述溶解氧探头设于所述反应器内，其与所述数据采集装置相连接。

上述的原位呼吸速率仪中，所述支杆通过一钢丝绳与所述底座相连接。

上述的原位呼吸速率仪中，所述搅拌装置设于所述底座上。

上述的原位呼吸速率仪中，所述溶解氧探头设于所述反应器的中上部。

上述的原位呼吸速率仪中，所述反应器的顶部设有通孔，可用于排放所述反应器内的混合液内残留的空气。

本发明还提供了利用上述原位呼吸速率仪测定污泥的呼吸速率的方法，包括如下步骤：

将所述原位呼吸速率仪置于污泥的测量点，下放所述支杆，使所述底座与所述反应器的主体分离，则待测点的活性污泥混合液进入至所述反应器内；

提升所述支杆，使所述底座与所述反应器的主体闭合；