一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法
【專利摘要】一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，涉及污水生物處理領(lǐng)域。將結(jié)構(gòu)松散的膨脹污泥固液分離后，洗滌并稀釋至原體積，平均等分為至少6份。分別向等分好的泥樣中加入不同質(zhì)量梯度的低密度玻璃微球，常溫?cái)嚢柚聊鄻优c微球混合均勻并結(jié)合緊密。配制不同密度的DMS標(biāo)液。分別取微球泥樣混合液樣品1mL置于至少3mL的三個(gè)臨近密度的DMS標(biāo)液中，搖勻后靜置。觀察樣品所處位置，得到各樣品的生物密度分別為ρ1至ρn。將樣品生物密度與加入微球的質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，通過計(jì)算得到未加微球松散污泥原始生物密度。本發(fā)明方法可使膨脹污泥絮體結(jié)構(gòu)更緊密，可防止膨脹污泥由于結(jié)構(gòu)松散而導(dǎo)致測定過程中的污泥分層問題。
【專利說明】
一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及污水生物處理領(lǐng)域，提供一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的 方法，可以對結(jié)構(gòu)松散的膨脹污泥進(jìn)行生物密度測定，該方法可使膨脹污泥絮體結(jié)構(gòu)更緊 密，可防止膨脹污泥由于結(jié)構(gòu)松散而導(dǎo)致測定過程中的污泥分層問題，為結(jié)構(gòu)松散的膨脹 污泥生物密度測定提供一種優(yōu)化方案。
【背景技術(shù)】
[0002] 污泥膨脹問題一直是國內(nèi)外采用活性污泥法工藝處理污水的各大小污水處理廠 常見問題，污泥膨脹的特點(diǎn)包括發(fā)生的普遍性較高，危害嚴(yán)重，大量的污泥流失會導(dǎo)致系統(tǒng) 處理效果的急劇下降，嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰，一旦發(fā)生難以控制和恢復(fù)所需的時(shí)間很 長。因此對污泥膨脹問題進(jìn)行深入研究進(jìn)而開發(fā)對其的防治方法具有重要意義。
[0003] 目前，常用的評價(jià)污泥沉降性能的指標(biāo)是污泥體積指數(shù)（Sludge Volume Index， SVI)，指的是曝氣池出口的污泥混合液經(jīng)30min靜沉后，每克干污泥所占的體積，通常認(rèn)為 當(dāng)活性污泥的SVI高于150mL/g時(shí)即發(fā)生了污泥膨脹。當(dāng)前缺少對膨脹污泥其他性狀的分析 與研究，其中生物密度可以很好地表征污泥絮體的沉降性狀，有助于研究膨脹污泥的上浮 與流失情況。
[0004] 然而由于有些膨脹污泥的結(jié)構(gòu)過于松散，在常規(guī)測定過程中會出現(xiàn)污泥分層的現(xiàn) 象，導(dǎo)致無法對其進(jìn)行生物密度的測定。因此，為防止膨脹污泥由于結(jié)構(gòu)松散而導(dǎo)致測定過 程中的污泥分層而開發(fā)針對結(jié)構(gòu)松散的膨脹污泥生物密度的測定方法十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述現(xiàn)象不足之處，本發(fā)明提供一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的 方法，可以對結(jié)構(gòu)松散的膨脹污泥進(jìn)行生物密度測定，該方法可使膨脹污泥絮體結(jié)構(gòu)更緊 密，可防止膨脹污泥由于結(jié)構(gòu)松散而導(dǎo)致測定過程中的污泥分層問題，為結(jié)構(gòu)松散的膨脹 污泥生物密度測定提供一種優(yōu)化方案。
[0006] -種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，其特征在于:包括以下步驟：
[0007] (1)、將結(jié)構(gòu)松散的膨脹污泥(平均SVI值大于150mL/g)離心固液分離后，用經(jīng)過濾 處理的原反應(yīng)器出水洗滌三遍，再稀釋至未固液分離時(shí)的原體積，平均等分為至少6份； [0008] (2)、分別向步驟（1)等分好的泥樣中加入不同質(zhì)量梯度的低密度玻璃微球，用攪 拌器在100-300rpm轉(zhuǎn)速下常溫?cái)嚢?-15min至泥樣與微球混合均勻，并使微球與污泥結(jié)合 緊密;低密度玻璃微球的密度一般指小于0.7g/mL。
[0009] (3)、根據(jù)試驗(yàn)具體情況配制一系列不同密度的DMS(density measur ement solutions)標(biāo)液；
[0010] (4)、針對步驟(2)中每份微球泥樣，各取微球泥樣混合液樣品lmL分別置于至少 3mL的三個(gè)臨近密度的DMS標(biāo)液中，搖勻后靜置10-30min。觀察微球泥樣所處位置，若微球泥 樣懸浮在某標(biāo)液中央，則此DMS標(biāo)液的密度即為該微球泥樣的生物密度;若樣微球泥樣位于 一個(gè)標(biāo)液底部，漂浮于相鄰低濃度標(biāo)液頂部，則根據(jù)此兩個(gè)DMS標(biāo)液的密度和微球泥樣位置 估讀出其生物密度;若微球泥樣沉在三個(gè)臨近密度標(biāo)液底部，則更換濃度更高的三個(gè)相鄰 密度的DMS標(biāo)液進(jìn)行測定;若微球泥樣漂浮在三個(gè)臨近密度標(biāo)液頂部，則更換密度更低的三 個(gè)相鄰密度的DMS標(biāo)液進(jìn)行測定。
[0011] (5)通過步驟(4)操作，直至讀出各微球泥樣的生物密度分別為01至0";將測得的微 球泥樣生物密度與加入微球的質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并作圖分析，得到加入微球的泥樣混合 液樣品生物密度與加入微球質(zhì)量的線性關(guān)系，通過計(jì)算得到未加微球松散污泥原始生物密 度。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0013] (1)本發(fā)明提供的低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，可以對結(jié)構(gòu)松散 的膨脹污泥進(jìn)行生物密度測定，該方法可使膨脹污泥絮體結(jié)構(gòu)更緊密，可防止膨脹污泥由 于結(jié)構(gòu)松散而導(dǎo)致測定過程中的污泥分層問題。
[0014] (2)該發(fā)明提供的低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法不僅適用于不同膨 脹程度的膨脹污泥生物密度測定，同時(shí)也適用于不同類型包括菌膠團(tuán)和絲狀菌的膨脹污泥 生物密度測定。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明革蘭氏染色低密度微球與污泥絮體結(jié)合圖（1000倍）；
[0016] 圖2為本發(fā)明加入微球的泥樣混合液樣品生物密度與加入微球質(zhì)量的線性圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于以 下實(shí)施例。
[0018] 實(shí)施例1
[0019] 1、確定膨脹污泥的基本參數(shù):平均混合液懸浮固體濃度(MLSS)為2800mg/L，平均 污泥體積指數(shù)(SVI)值為320mL/g;
[0020] 2、從已發(fā)生污泥膨脹的反應(yīng)器中取3.5L該泥樣，離心固液分離后，用經(jīng)過濾處理 的該反應(yīng)器出水洗滌三遍，再稀釋至3.5L，平均放置在7個(gè)1L錐形瓶中，編號1-7號錐形瓶。
[0021] 3、分別向7個(gè)錐形瓶中加入0.048、0.088、0.128、0.168、0.28、0.24 8、0.288的 iM16K玻璃微球(3M公司，密度0.46g/mL)，用磁力攪拌器在200rpm轉(zhuǎn)速下常溫?cái)嚢鑜Omin至 泥樣與微球混合均勻，顯微鏡檢測微球與污泥結(jié)合情況（圖1 )，發(fā)現(xiàn)結(jié)合很緊密可進(jìn)行下步 試驗(yàn)操作。
[0022] 4、配制DMS(density measurement solutions)標(biāo)液，取Percoll溶液（Scientan公 司，密度為1.131g/mL)用步驟2經(jīng)過濾處理的該反應(yīng)器出水(密度為1.01g/mL)稀釋，配制不 同密度的DMS標(biāo)液，如表1所示。
[0023] 5、各取3mL體積分?jǐn)?shù)為45%、50%、55%的DMS標(biāo)液分別加入三支15mL離心管內(nèi)，從 1號錐形瓶中分別取lmL樣品依次加入三支離心管內(nèi)，搖勻后靜置15min。
[0024] 6、觀察樣品所處位置，若樣品懸浮在某支離心管中央，則該DMS標(biāo)液密度即為該樣 品的生物密度。
[0025] 7、若樣品位于一支離心管底部，漂浮于相鄰低密度離心管液面頂部，則根據(jù)兩支 離心管對應(yīng)DMS標(biāo)液的密度和泥樣位置估讀出其生物密度。
[0026] 8、若樣品沉在三支離心管底部，則更換密度更高的三個(gè)相鄰密度的DMS標(biāo)液進(jìn)行 測定。
[0027] 9、若樣品漂浮在三支離心管液面頂部，則更換密度更低的三個(gè)相鄰密度的DMS標(biāo) 液進(jìn)行測定。
[0028] 10、重復(fù)5-9步操作，直至得到1-7號錐形瓶樣品的生物密度分別為PhP^P^P^Ps、 P6>P7〇
[0029] 11、將測得的1-7號加了微球泥樣混合液樣品的生物密度與加入微球的質(zhì)量進(jìn)行 數(shù)據(jù)整理，并作圖分析，如圖2所示。
[0030] 12、分析發(fā)現(xiàn)加入微球泥樣混合液樣品的生物密度與加入微球的質(zhì)量成線性關(guān)系 y = -0.0929x+1.053,其中y代表樣品生物密度，X代表加入微球質(zhì)量(R2 = 0.9952)，通過計(jì) 算得到此反應(yīng)器未加微球松散污泥原始生物密度為1. 〇53g/mL。
[0031 ]表1為本發(fā)明不同體積分?jǐn)?shù)的DMS標(biāo)液密度表；
[0034]凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 、將結(jié)構(gòu)松散的膨脹污泥離心固液分離后，用經(jīng)過濾處理的原反應(yīng)器出水洗滌三 遍，再稀釋至未固液分離時(shí)的原體積，平均等分為至少6份； (2) 、分別向步驟（1)等分好的泥樣中加入不同質(zhì)量梯度的低密度玻璃微球，用攪拌器 在100-300rpm轉(zhuǎn)速下常溫?cái)嚢?-15min至泥樣與微球混合均勻，并使微球與污泥結(jié)合緊密； (3 )、根據(jù)試驗(yàn)具體情況配制一系列不同密度的DMS ( dens i ty measurement solutions)標(biāo)液； (4)、針對步驟(2)中每份微球泥樣，各取微球泥樣混合液樣品lmL分別置于至少3mL的 三個(gè)臨近密度的DMS標(biāo)液中，搖勻后靜置10-30min;觀察微球泥樣所處位置，若微球泥樣懸 浮在某標(biāo)液中央，則此DMS標(biāo)液的密度即為該微球泥樣的生物密度;若樣微球泥樣位于一個(gè) 標(biāo)液底部，漂浮于相鄰低濃度標(biāo)液頂部，則根據(jù)此兩個(gè)DMS標(biāo)液的密度和微球泥樣位置估讀 出其生物密度;若微球泥樣沉在三個(gè)臨近密度標(biāo)液底部，則更換濃度更高的三個(gè)相鄰密度 的DMS標(biāo)液進(jìn)行測定;若微球泥樣漂浮在三個(gè)臨近密度標(biāo)液頂部，則更換密度更低的三個(gè)相 鄰密度的DMS標(biāo)液進(jìn)行測定； (4)通過步驟(4)操作，直至讀出各微球泥樣的生物密度分別為01至0";將測得的微球泥 樣生物密度與加入微球的質(zhì)量進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，并作圖分析，得到加入微球的泥樣混合液樣 品生物密度與加入微球質(zhì)量的線性關(guān)系，通過計(jì)算得到未加微球松散污泥原始生物密度。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種低密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，其特征在 于:低密度玻璃微球的密度一般指小于0.7g/mL。
【文檔編號】C02F3/12GK106093307SQ201610422741
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610422741.8, CN 106093307 A, CN 106093307A, CN 201610422741, CN-A-106093307, CN106093307 A, CN106093307A, CN201610422741, CN201610422741.8
【發(fā)明人】高春娣, 李任飛, 焦二龍, 田燁, 樊士信, 彭永臻
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)