[发明专利]在线监测和评估城市废水处理厂进水毒性的方法

摘要

本发明公开了一种在线监测和评估城市废水处理厂进水毒性的方法，具体是在线连续采集城市废水处理厂进水，与测试用活性污泥和外加易生物降解碳源混合，自动测定混合液的呼吸速率，根据呼吸速率或者比呼吸速率的变化来识别和评价进水对活性污泥的毒性及抑制程度。本发明是在线连续采集城市废水处理厂进水，与测试用活性污泥和外加易生物降解碳源混合，自动测定混合液的呼吸速率，根据呼吸速率或者比呼吸速率的变化来识别和评价进水对活性污泥的毒性及抑制程度。它不仅能够在线、高频对进水毒性进行实时监测，真实反映进水对本厂活性污泥的抑制，而且自动化程度高、操作简单、操作界面友好直观，能够应用于实际废水处理厂。

主权项

1.一种在线监测和评估城市废水处理厂进水毒性的方法，按以下步骤进行：（1）、设置在线监测和评估城市废水处理厂进水毒性的装置，整个装置包括贮存池（2）、污泥准备池（7）、混合室（6）、贮备瓶（16）和反应室（15），所述贮存池（2）和污泥准备池（7）均经管道与混合室（6）联通，所述混合室（6）经管道与反应室（15）联通；所述贮存池（2）与混合室（6）之间的管道上串联有第一污水泵（5），所述污泥准备池（7）与混合室（6）之间的管道上串联有第二污泥泵（10），所述混合室（6）与反应室（15）之间的管道上串联有第三污水泵（14）；所述贮备瓶（16）经管道与第三污水泵（14）和反应室（15）之间的管道联通，该贮备瓶（16）下方串联微量投加泵（17）将贮备瓶（16）的溶液匀速泵出，所述混合室（6）与反应室（15）内分别设置第一溶解氧电极（11）和第二溶解氧电极（19），该第一溶解氧电极（11）和第二溶解氧电极（19）将信号输入计算机（13）处理，所述贮存池（2）连接有串联第三污水泵（1）的输入管道，所述反应室（15）顶部设置有出口（20）。（2）、将进入城市废水处理厂的废水通过第三污水泵（1）泵入贮存池（2）进行曝气，确保溶解氧浓度在5mgO₂/l以上，进入贮存池（2）的废水流量和贮存池（2）容积相匹配，确保废水在池内的停留时间在5～10min；（3）、在污泥准备池（7）内配制浓度为4000～5000mgSS/l的污泥，按照10～20mgCOD/l的比例向污泥中投加等摩尔比的浓度为10gCOD/l的乙酸-乙酸钠储备液对污泥进行活化，同时在污泥准备池（7）内充氧曝气、搅拌；污泥准备池（7）的有效容积与第二污泥泵（10）泵出流量相匹配，确保24h的泵出用量；（4）、贮存池（2）处理后的废水和污泥准备池（7）处理后的污泥分别经第一污水泵（5）和第二污泥泵（10）送入混合室（6）混合，确保混合室（6）最终混合污泥浓度800～1000mgSS/l，同时对混合池内混合污泥进行搅拌，然后利用第一溶解氧电极（11）对混合室（6）内混合液的溶解氧浓度DO_in进行实时测量，测量信号传送到计算机（13）；（5）、第三污水泵（14）又将混合室（6）内的污泥混合液泵入反应室（15），同时，微量投加泵（17）将浓度为10gCOD/l的等摩尔的乙酸-乙酸钠贮备液由贮备瓶（16）泵入反应室（15），确保泵入反应室（15）的混合液的基质浓度在50mgCOD/l以上，达到基质饱和，不影响活性污泥反应速率；反应室（15）的有效容积与第三污水泵（14）的流量及需要的混合液在反应室（15）内的停留时间相匹配，确保混合液在反应室（15）内停留时间在5-10min，同时对混合液进行搅拌，第二溶解氧电极（19）对混合液的溶解氧浓度DOeff进行实时测量，测量信号传输到计算机（13），反应室（15）内的混合液由出口（20）流入废水处理系统，整套装置不间断运行；（6）、第一溶解氧电极（11）采集的溶解氧浓度Do_in和第二溶解氧电极（19）采集的溶解氧浓度Do_eff信号送入计算机，设定2个溶解氧电极的溶解氧浓度测量频率为V，需要的呼吸速率OUR的测量间隔为I。利用数据处理软件自动对时间间隔I内采集到的N个DO_in和DO_eff进行算术平均，其中N=VI，得到此OUR测试时间间隔内DO_in和DO_eff的算术平均值和；同时，对I时间间隔内得到的N个DO_eff对时间进行线性拟合，得到其变化速率；用方程计算得到OUR_i，其中Q为第三污水泵（14）的流量，V是反应室（15）的有效容积；（7）、线监测和评估城市废水处理厂进水毒性的装置的连续运行，将实时得到城市废水处理厂进水与活性污泥混合液的呼吸速率，在基质饱和、所用污泥浓度和活性均不变化的情况下，该呼吸速率基本维持恒定，进水中毒性物质的存在将抑制活性污泥活性，导致呼吸速率降低，通过对测量软件上呼吸速率曲线的观察可以及时、直观捕捉到毒性进水的信息，进一步，呼吸速率降低的程度反映了毒性的大小：，其中，OUR(N)为选定的初始m个OUR正常值的平均值，由数据处理软件自动进行运算，OUR(A)为当前值，软件自动计算上述比值并在界面上以图表方式实时显示；另一种显示方式以比呼吸速率SOUR进行监测和评估：，利用SS的在线测量技术，将SS测量结果传输到测量软件，软件自动计算SOUR(SS)和抑制百分比并实时显示。