本發(fā)明屬于實驗設備領(lǐng)域，具體涉及一種厭氧氨氧化顆粒污泥脹縮測定裝置及其方法。

背景技術(shù)：
厭氧氨氧化是以氨為電子供體、亞硝酸為電子受體形成氮氣的生物反應，可同時去除氨和亞硝酸兩種污染物，在廢水生物脫氮中具有誘人的應用前景。厭氧氨氧化顆粒污泥是厭氧氨氧化污泥床反應器高效運行的必要基礎，研究和監(jiān)測厭氧氨氧化顆粒污泥的活性和沉降性，有助于實時了解厭氧氨氧化顆粒污泥的工作狀態(tài)，增強厭氧氨氧化污泥床反應器的過程控制和性能優(yōu)化。厭氧氨氧化顆粒污泥由厭氧氨氧化菌、胞外多聚物(EPS)和孔隙組成，基質(zhì)(氨和亞硝酸)以溶解態(tài)隨水進入顆粒污泥內(nèi)部，然后由厭氧氨氧化菌轉(zhuǎn)化成氮氣。氮氣在水中的溶解度較低，顆粒污泥內(nèi)易析出形成氣泡；由于顆粒污泥內(nèi)的孔隙大小處于毛細管尺度，氣泡(氮氣)由于表面張力易被“堵”在孔隙內(nèi)而產(chǎn)生內(nèi)壓，致使顆粒污泥體積膨脹。當內(nèi)壓積累至超過表面張力時，驅(qū)動氣泡向顆粒污泥表面運動，當氣泡遷移到表面并釋放時，顆粒污泥內(nèi)壓驟降，體積收縮產(chǎn)生負壓，此時又從顆粒污泥表面吸入水以及溶于其中的基質(zhì)，開始下一輪脹縮運動。由于厭氧氨氧化顆粒污泥的脹縮運動由其內(nèi)部微生物代謝引起，并通過顆粒污泥體積變化影響顆粒污泥的沉降性。因此，可將顆粒污泥體積變化周期可用于指示顆粒污泥的活性，變化幅度可用于指示顆粒污泥沉降性。但目前尚沒有一種有效地實驗設備能對厭氧氨氧化顆粒污泥的脹縮情況進行有效地測定，不利于厭氧氨氧化顆粒污泥的研究工作開展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種厭氧氨氧化顆粒污泥脹縮測定裝置，通過觀測顆粒污泥體積脹縮，指示顆粒污泥的活性與沉降性。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：一種厭氧氨氧化顆粒污泥脹縮測定裝置，裝置整體分為主體圓筒、氣壓平衡器和氣體抽吸器三部分，具體包括氣體收集區(qū)、反應區(qū)、液體層、顆粒污泥層、大螺紋封蓋、第一U形管接頭、針管接頭、U形管、第二U形管接頭、裝液瓶、水室、頂空室、小螺紋封蓋、排氣管、排氣閥、抽吸接頭、抽吸圓筒、抽吸活塞；主體圓筒頂部設有大螺紋封蓋，內(nèi)部從上到下依次為氣體收集區(qū)和反應區(qū)；反應區(qū)上部為液體層，下部為顆粒污泥層；氣體收集區(qū)為一頂空，用于收集反應區(qū)產(chǎn)生的氣體以及傳遞氣體抽吸器產(chǎn)生的負壓；主體圓筒側(cè)壁標有刻度，可指示液體層和顆粒污泥層界面位置的變化；大螺紋封蓋上設有U形管接頭和針管接頭，U形管接頭通過U形管與氣壓平衡器聯(lián)通，針管接頭通過抽吸接頭與氣體抽吸器聯(lián)通；氣壓平衡器由小螺紋封蓋和裝液瓶組成，裝液瓶內(nèi)部從上到下分為頂空室和水室；小螺紋封蓋上設有U形管接頭和排氣管，U形管接頭通過U形管與主體圓筒聯(lián)通，排氣管上部與大氣連通并且設有排氣閥；氣體抽吸器設有抽吸接頭、抽吸圓筒和抽吸活塞；抽吸接頭為砂磨接頭，下部與針管接頭密封聯(lián)結(jié)；抽吸圓筒側(cè)壁標有刻度，用于指示體積變化；抽吸活塞置于抽吸圓筒內(nèi)，與側(cè)壁密封但可抽動。作為優(yōu)選，所述的主體圓筒內(nèi)反應區(qū)和氣體收集區(qū)體積之比為4：1；反應區(qū)內(nèi)液體層與顆...