[发明专利]一种废水溶解性有机氮可生化性评价方法及其应用

说明书

本发明公开了一种废水溶解性有机氮可生化性评价方法及其应用，属于污水处理技术领域。本发明的方法包括以下步骤：(1)富集废水样品中的溶解性有机氮；(2)测定废水样品中溶解性有机氮的分子组分；(3)计算步骤(2)中氢碳比大于或等于1.5的溶解性有机氮分子的相对强度之和(∑RI_H/C≥1.5)；(4)根据∑RI_H/C≥1.5数值评价废水溶解性有机氮的可生化性。该方法具有检测速度快、操作简便，同时提供分子组成信息等优点，可用于指导有机氮废水处理工艺的选择。

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种废水溶解性有机氮可生化性评价方法及其应用。

背景技术

在制革、染料、制药等工业生产过程中都会产生有机氮废水，废水中的有机氮污染物具有组成成分复杂和浓度高等特点，处理难度大。废水生物处理技术具有消耗少、成本低等显著优点，目前仍然是处理有机氮废水的主体工艺。有机氮废水处理生物段出水中含有的溶解性有机氮是导致出水总氮不达标的重要因素之一。另外，生物段出水溶解性有机可导致膜污染和产生含氮类消毒副产物等问题，严重影响废水后续深度处理及回用。因此，有机氮废水处理工艺的选择首先需要考虑废水溶解性有机氮的可生化性。

目前溶解性有机氮可生化性的测定主要采用静态培养法，将污泥混合液作为接种物与废水样品混合，置于培养箱中培养。溶解性有机氮的可生化性通过培养过程中消耗的溶解性有机氮占总溶解性有机氮浓度的百分比表示。在上述方法中，实验人员需要通过多次预实验获得污泥混合液的接种量，培养过程需要适宜的温度、营养元素、pH等条件，且有机氮浓度测定难度大。总体而言，该方法培养周期长(14-28天)，对操作技术要求高，无法实现废水样品中溶解性有机氮可生化性的快速判断，进而难以在短时间内确定合适的处理工艺。

申请号为CN201210325754.5的中国发明专利公开了一种研究水体中溶解性有机氮生物有效性的方法及装置，其装置主要包括过滤装置、溶解性有机氮提取装置和藻类生长系统。该装置虽然是一体化装置，但需要配备纳滤膜、温度传感器、光照传感器、在线pH和溶解性有机氮监测设备等，价格相对昂贵；且溶解性有机氮的生物有效性仍然是通过测量藻类生长系统水样中氮含量的变化来确定，测试过程繁琐且耗时长。

发明内容

本发明的目的为：提供一种废水中溶解性有机氮可生化性的快速、简便的评价方法，为废水中溶解性有机氮的可生化性评价及相应处理工艺的选择提供技术支持。

本发明的技术方案为：一种废水溶解性有机氮可生化性评价方法，具体步骤为：

(1)富集废水样品中的溶解性有机氮；

(2)测定废水样品中溶解性有机氮的分子组分；

(3)计算步骤(2)中氢碳比大于或等于1.5的溶解性有机氮分子的相对强度之和(∑RI_H/C≥1.5)；

(4)根据∑RI_H/C≥1.5数值评价废水溶解性有机氮的可生化性。

进一步地，在上述方案中，步骤(1)中使用固相萃取小柱富集废水样品中的溶解性有机氮；所述富集过程包括柱活化、上样、柱淋洗、柱干燥、柱洗脱；

柱活化过程依次使用2-3倍柱体积的甲醇、3-5倍柱体积盐酸酸化的超纯水(pH＝2)；

上样过程控制废水样品流速为0.5-3.0mL/min；

柱淋洗过程使用3-6倍柱体积盐酸酸化的超纯水(pH＝2)；

柱干燥过程采用氮气吹干固相萃取小柱；

柱洗脱过程使用1-3倍柱体积的甲醇，控制流速为0.5-1.5mL/min；

固相萃取前废水样品需经过0.45μm滤膜过滤并使用盐酸调节至pH＝2；