[发明专利]一种污水处理厂进水毒性在线检测装置

说明书

本发明公开了一种污水处理厂进水毒性检测装置，包括反应池主体、反应池盖、溶解氧DO电极，反应池盖扣在反应池的上方，溶解氧DO电极穿过反应池盖插入到反应池中，污泥蠕动泵通过管路与反应池和污泥池连接，水样蠕动泵通过管路与反应池和水样池连接，微型气泵通过管路与反应池和空气过滤器连接，营养液蠕动泵、清洗液蠕动泵通过管路分别于营养液瓶和清洗液瓶连接，排空蠕动泵通过管路与废液桶连接，反应池主体下方具有搅拌装置。本发明具有操作简单、维护方便、自动化程度高、可灵活配置等特点，可应用于实际污水厂的进水水质在线监控。

技术领域

本发明涉及一种污水处理厂进水毒性检测装置及检测方法。在实时监测污水处理厂二沉池内活性污泥的呼吸速率(OUR)的基础上，判断进水水质对活性污泥内好养微生物活性的影响，从而对进水水质毒性基于实时预警，属于环境监测技术领域。

背景技术

目前，污水处理领域使用最为广泛的技术是活性污泥法，它利用活性污泥中微生物的新陈代谢作用，转化和降解废水中的污染物质。但日益增多的工业废水，在对水环境造成了巨大的污染的同时，产生的大量毒性物质对污水处理厂的正常运行造成了极大的冲击。当含有毒性的废水进入采用活性污泥法的污水处理厂时，会对活性污泥中的微生物产生抑制和毒害作用，可能会导致微生物群落的不利转变，抑制活性污泥的生物活性，降低微生物的处理效率，破坏污水处理厂的正常运行，最终导致污水处理厂的出水水质不达标。有毒废水甚至会使污水处理厂的微生物完全失去活性。

污水处理厂进水水质毒性特征的测定方法主要包括物理化学分析方法和生物学分析方法。物理化学分析方法主要是对有毒污染中主要成分进行定量分析，能够准确了解某种毒性物质成分的含量。但是，由于水中毒性物质的多样性，很难对全部毒性物质成分都进行定量分析，更不可能考虑各种毒性物质成分之间的抑制和协同作用，所以只能定量分析有毒污染物中主要毒性物质成分的含量，不能反映污染物中各种毒性物质成分对环境的综合影响。生物学分析方法作为毒性检测方法，是利用对环境污染或毒性敏感的生物体产生的反应，实现对环境质量的评价。生物毒性检测法能够快速反映各种毒性物质对环境产生的综合影响，是对环境毒性综合性指标的一种快速检测方法。

生物毒性检测方法可根据所使用的生物种类的不同进行分类。主要包括鱼类毒性检测方法、蚤类毒性检测方法、藻类毒性检测方法、发光细菌毒性检测方法，以及活性污泥呼吸速率检测方法等。由于活性污泥呼吸速率检测方法使用的受试生物就是用于污水处理的生物，所测定的结果对污水处理过程控制更具有实际指导意义，是用于评价污水厂进水水质毒性的理想方法。

在装有活性污泥微生物的开放式反应器中，加入过量底物基质，并进行持续曝气，使活性污泥微生物达到最大呼吸速率。当活性污泥混合液的溶解氧(DO)浓度达到稳定值时，混合液的氧传质速率等于活性污泥微生物的总呼吸速率，此时，总呼吸速率可由氧传质表示：

OUR_tot＝K_La(DO_s-DO_t) (式1)

式中，OUR_tot为反应器中活性污泥微生物的总呼吸速率，单位：mg/(L·min)；DO_t为加入过量底物后的平衡溶解氧，单位：mg/L；DO_s为饱和溶解氧；K_La为氧传质系数，单位：min^-1。

此时，加入毒性物质到开放式反应器中，活性污泥微生物的活性将受到抑制，导致呼吸速率降低，造成混合液的氧传质速率大于活性污泥微生物的总呼吸速率。反应器DO浓度值因此升高，并重新达到平衡，此时的溶解氧为DO_t'。受抑制后的呼吸速率OUR_tot'的计算公式与式1相同。则活性污泥微生物的呼吸速率受抑制的程度表示为：