CN101445295A - 污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法 - Google Patents

污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101445295A
CN101445295A CNA2008102044437A CN200810204443A CN101445295A CN 101445295 A CN101445295 A CN 101445295A CN A2008102044437 A CNA2008102044437 A CN A2008102044437A CN 200810204443 A CN200810204443 A CN 200810204443A CN 101445295 A CN101445295 A CN 101445295A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biological activity
activity monitoring
monitoring
sample
ttc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008102044437A
Other languages
English (en)
Inventor
王国华
谭学军
沈昌明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd filed Critical Shanghai Municipal Engineering Design Insitute Group Co Ltd
Priority to CNA2008102044437A priority Critical patent/CN101445295A/zh
Publication of CN101445295A publication Critical patent/CN101445295A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开了一种污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法,根据城市污水的特性及处理要求、结合微生物生理生化活性的检测方法,通过构建的生物活性监测装置,将其应用于运行异常的监测中,为相应的修复措施提供依据。其显著效果为:(1)微生物生理生化活性的检测本身操作简便、快速;(2)将微生物生理生化活性的检测应用于污水处理系统的运行管理中,主要针对异常运行的预警,具有灵敏度高、实效性好、可及时反映运行异常等优点。(3)为相应的修复措施提供参考依据,缩短工艺控制时间,对确保污水处理厂的安全、稳定运行有积极意义。

Description

污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法 技术领域
本发明涉及废水生物处理技术领域,具体涉及一种污水处理系 统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法。 背景技术
A/A/0工艺作为典型的污水脱氮除磷处理工艺,技术成熟,应用 广泛。最基本的日常检测指标包括曝气池DO (溶解氧)、SVI (污泥 容积指数)和出水COD (化学需氧量)(或B0D5,即五日生化需氧 量)及微生物镜检等,并以此作为工艺控制的依据。对于传统活性 污泥工艺,不可避免地受到水质及环境条件突然变化引发的冲击, 时常出现污泥膨胀、解体、上浮及生物泡沫等微生物相异常问题。 污水处理厂日常运行管理中如不及时发现或采取有效的应对措施, 可能会对污水处理效果及外围环境造成重大影响。传统的污水处理 厂监控、预警体系,往往采取事后控制策略,只是针对水质或污泥 表观性能进行监测,本身存在一定的滞后性、灵敏度不高,以致影 响工艺控制的时效性。
污泥是完成污水处理过程的主要承担者,也就是微生物的聚集 态,微生物的生理生化活性能够直接反映一定生境下微生物的代谢 活性。目前,国内外研究者在某一特性种的微生物的生理生化活性 研究及水处理系统中微生相的分子生物学领域已获得了丰富的成 果,但对于各种微生物菌群的群体生理生化活性及其在污水处理中 的应用则较少。发明内容
本发明的一个目的在于提供一种污水处理系统运行异常的生物 活性监测装置。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:污水处理系统运 行异常的生物活性监测装置,包括集水桶,集水桶与进水泵连接, 进水泵与厌氧池连接,厌氧池与兼氧池连接,兼氧池与曝气池连 接,曝气池与沉淀池连接,沉淀池通过污泥回流泵与厌氧池连接。 曝气池与兼氧池之间通过内回流泵连接,在厌氧池和兼氧池内均设 有搅拌机,在曝气池内设有取样点。
本发明的另一目的在于提供一种污水处理系统运行异常的生物 活性监测方法。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:污水处理系统运 行异常的生物活性监测方法,包括以下步骤:A、构建污水处理系统 运行异常的生物活性监测装置;B、运行上述生物活性监测装置,污 水停留时间分别为:曝气池5〜7小时,厌氧池1〜3小时,兼氧池1〜
3小时,活性污泥有机负荷为O. 1〜0. 14g/(g • d)(以五日生化需氧量 及混合液悬浮固体浓度计,下同),内回流比为1.8〜2.2,污泥回流 比为2/5〜3/5;曝气池溶解氧为2〜4 mg/L,污泥龄为13〜17天,沉 淀池停留时间约为2〜3小时;C、从曝气池的取样点取出混合液,测 定其TTC-脱氢酶活性;D、将上述TTC-脱氢酶活性值与正常值比较, 判断是否运行异常。其中运行异常包括低C/N进水、低曝气池溶解 氧、低pH冲击。其中步骤C为:a、在离心管中加入污泥混合液、 Tris-HC1缓冲液、0. 36。/。的Na2S03溶液和0. 4y。的TTC溶液按照l: 0.8〜1.2: 0.2〜0.4: 0.2~0.4的体积比混匀制成样品,同时将蒸馏 水、Tris-HC1缓冲液、0.36。/。的Na2S03溶液和0.4。/o的TTC溶液按照l:0.8〜1.2: 0.2〜0.4: 0.2〜0.4的体积比混匀制成对照液;b、将样品
与对照液分别于(37± 1) 。C恒温水浴振荡器振荡25〜35min后加甲醛 终止酶反应,其中污泥混合液与甲醛的体积比为1: 0.3〜0.5或者蒸
馏水与甲醛的体积比为l: 0.3〜0.5,以上均为暗反应;C、将样品与
对照液分别在3500〜4500r/min速度下离心10〜20min后,弃上清, 分别加入三氯甲烷混匀继续在(37土irC条件下暗处水浴振荡萃取 8〜12min后在4000r/min下离心8〜12min,三氯甲烷与污泥混合液的 体积比为O. 8〜1. 2: l或者三氯甲烷与蒸馏水的体积比为O. 8〜1. 2: l,' d、分别取样品和对照液的有机层,用分光光度计在波长485mn处 读取吸光值;e、步骤c中样品离心后的产生的沉淀污泥在(105 ±1) 'C下烘干至少l小时后测污泥干重;f、按照下列公式计算TTC-脱氢酶
活性:U〜Y,式中,〃T为TTC-脱氢酶活性(mg/(g'h)); /?舰为
^附
波长485nm处的有机层液体吸光值;K为萃取剂即三氯甲烷体积
(mL); A为常数;好为污泥千重(g); t为振荡时间(h)。
本发明根据城市污水的特性及处理要求、结合微生物生理生化 活性的检测方法,通过构建的生物活性监测装置,将其应用于运行
异常的监测中,为相应的修复措施提供依据。其显著效果为:(1) 微生物生理生化活性的检测本身操作简便、快速;(2)将微生物生
理生化活性的检测应用于污水处理系统的运行管理中,主要针对异 常运行的预警,具有灵敏度高、实效性好、可及时反映运行异常等
优点。(3)为相应的修复措施提供参考依据,縮短工艺控制时间,
对确保污水处理厂的安全、稳定运行有积极意义。 附图说明
图l是本发明的工艺流程图。 具体实施方式本发明作详细说明。
污水处理系统运行异常的生物活性监测装置,包括集水桶l,集
水桶1与进水泵2连接,进水泵2与厌氧池3连接,厌氧池3与兼 氧池4连接,兼氧池4与曝气池5连接,曝气池5与沉淀池6连 接,沉淀池6通过污泥回流泵7与厌氧池3连接,沉淀池6设有出 水管,沉淀池6的剩余污泥通过污泥管道9排出。曝气池5与兼氧 池4之间通过内回流泵8连接,在厌氧池3和兼氧池4内均设有搅 拌机10,在曝气池5内设有取样点。曝气池5和兼氧池4通过气管 11与风机12连接。
污水处理系统运行异常的生物活性监测方法,包括以下步骤-A、构建污水处理系统运行异常的生物活性监测装置;B、运行上述 生物活性监测装置,污水停留时间分别为:曝气池5〜7小时,厌氧 池1〜3小时,兼氧池1〜3小时,活性污泥有机负荷为0. l〜 0, 14g/(g* d)(以五日生化需氧量及混合液悬浮固体浓度计,下 同),内回流比为2,污泥回流比为1/2;曝气池溶解氧为2 ~4mg/L,污泥龄为13〜17天,沉淀池停留时间约为2〜3小时;C、 从曝气池的取样点取出混合液,测定其TTC-脱氢酶活性;D、将上 述TTC-脱氢酶活性值与正常值比较,判断是否运行异常。其中运行 异常包括低C/N进水、低曝气池溶解氧、低pH冲击。其中步骤C 为:a、在离心管中加入污泥混合液、Tris-HC1缓冲液、0. 36%的 Na2S(V溶液和0.4y。的TTC溶液按照1: 0.8〜1.2: 0. 2〜0. 4: 0. 2〜0. 4 的体积比混匀制成样品,同时将蒸馏水、Tris-HC1缓冲、0.36%的 Na2S03溶液和0.4。/。的TTC溶液按照l: 0.8〜1.2: 0, 2〜0. 4: 0. 2〜0. 4 的体积比混匀制成对照液;b、将样品与对照液分别于(37士l)t:恒 温水浴振荡器振荡25〜35min后加甲醛终止酶反应,其中污泥混合液与甲醛(甲醛是分析纯的)的体积比为1: 0.3〜0.5或者蒸馏水 与甲醛(甲醛是分析纯的)的体积比为1: 0.3〜0.5; C、将样品与
对照液分别在3500〜4500r/min速度下离心10〜20min后,弃上 清,分别加入三氯甲垸(三氯甲垸是分析纯的)混匀继续在 (37士1)。C条件下暗处水浴振荡萃取8〜12min后在4000r/min下离 心8〜12min,三氯甲垸与污泥混合液的体积比为0. 8〜1. 2: 1或者 三氯甲烷与蒸馏水的体积比为0.8〜1.2: 1; d、分别取样品和对照 液的有机层,用分光光度计在波长485nm处读取吸光值;e、步骤
c中样品离心后的产生的沉淀污泥在(105 ±1) x:下烘干至少1小
时后测污泥干重;f、按照下列公式计算TTC-脱氢酶活性: "'"^f,式中,^为TTC-脱氢酶活性(mg/(g'h)); ZU为波长
〜附
485nm处的有机层液体吸光值;r为萃取剂(即三氯甲烷)体积 (mL); ,T为常数,单位为mL/txg (A是一个常数,通过测定一系列 标准物质的吸光度,对该组数据线性回归,得到标准曲线方程,再
由标准曲线斜率和样品的吸光度值计算出);F为污泥干重(g); t
为振荡时间(h)。
根据本发明的一个实施例,TTC-脱氢酶活性的测定方法为: 15mL离心管中加入污泥混合液5mL、 Tris-HC1缓冲液5mL (称取 6.0379g三经甲基氨基甲烷,分析纯,加入20mL 1. Omol/L盐酸, 再定容至1L) 、 0. 36%的Na2S。3溶液1. 5mL和0. 4%的TTC溶液1. 5mL
(称取0.2g2, 3, 5-氯化三苯基四氮唑,分析纯,溶于少量蒸馏水 中,稀释至50mL,贮存于棕色容量瓶),混匀。同时作对照液。将 样品与对照液于(37士1)。C恒温水浴振荡器振荡30min后加2mL甲醛
(甲醛是分析纯的)溶液,终止酶反应。以上均为暗反应。在 4000r/min离心15min后,弃上清,分别加入5mL三氯甲垸混匀继续在(37士1) t:条件下暗处水浴振荡萃取10min后在4000r/min下离 心10min。取有机层,用分光光度计在波长485nm处读取吸光值。 离心后的沉淀污泥在(105 ±1) 。C下烘干1 h后测其干质量。按照
下列公式计算TTC-脱氢酶活性:。
A^附
图1示出了本发明的一个实施例,在该实施例中构建两套生物活 性监测装置,其中一套A为正常水样的生物活性监测装置,在集水桶 中输入正常水样,用于模拟正常水样的运行,另一套B为非正常水样 的生物活性监测装置,在集水桶中输入非正常水样,用于模拟非正 常水样的运行,在该两套生物活性监测装置分别取样污泥混合液; 步骤C中分别测定两套生物活性监测装置的TTC-脱氢酶活性,其中根 据正常水样的生物活性监测装置中取样的污泥混合液计算出的TTC-脱氢酶活性为TTC-脱氢酶活性正常值,将非正常水样的生物活性监 测装置中取样的污泥混合液计算出的TTC-脱氢酶活性与TTC-脱氢酶 活性正常值比较,判断是否运行异常。通常我们认为,当计算出的 TTC-脱氢酶活性与TTC-脱氢酶活性正常值比较差异超过20%显示出 运行异常。
本发明将一种快速生物活性监测方法应用于污水处理系统运行异 常的诊断和修复中。通过实验室构建的生物活性监测装置,除了可 以对正常运行进行监控外,还模拟各类典型的运行异常所造成的冲 击,研究冲击效应,比较其动态变化与水质理化、污泥理化等常规 监测指标在灵敏度、时效性方面的异同,并作为主要依据之一筛选 出快速、有效的修复措施。污水处理系统运行异常的快速生物活性 监测方法将微生物的生理生化活性检测应用于污水处理厂的运行管 理中,针对运行异常的冲击及其修复措施,并与水质等指标体系比 较, 一年多的实验结果表明该方法具有操作简便、快速、灵敏度 高、实效性好、可及时反映运行异常等优点。

Claims (6)

1、污水处理系统运行异常的生物活性监测装置,包括集水桶,集水桶与进水泵连接,进水泵与厌氧池连接,厌氧池与兼氧池连接,兼氧池与曝气池连接,曝气池与沉淀池连接,沉淀池通过污泥回流泵与厌氧池连接。
2、 如权利要求l所述的生物活性监测装置,其特征在于曝气池 与兼氧池之间通过内回流泵连接,沉淀池设有出水管和污泥管道, 在厌氧池和兼氧池内均设有搅拌机,在曝气池内设有取样点。
3、 污水处理系统运行异常的生物活性监测方法,包括以下步骤:A、构建污水处理系统运行异常的生物活性监测装置;B、运行 上述生物活性监测装置;C、从曝气池的取样点取出污泥混合液,测 定其TTC-脱氢酶活性;D、将上述TTC-脱氢酶活性值与正常值比较, 判断是否运行异常。
4、 如权利要求3所述的生物活性监测方法,其特征在于,歩骤B 中污水停留时间分别为:曝气池5〜7小时,厌氧池1〜3小时,兼 氧池1〜3小时,活性污泥有机负荷为0. 1〜0. 14g/(g • d)(以五日 生化需氧量及混合液悬浮固体浓度计,下同),内回流比为1.8〜 2.2,污泥回流比为2/5〜3/5;曝气池溶解氧为2〜4mg/L,污泥龄 为13〜17天,沉淀池停留时间约为2〜3小时。
5、 如权利要求4所述的生物活性监测方法,其特征在于,步骤C 为:a、在离心管中加入污泥混合液、Tris-HCl缓冲液、0. 36%的 Na2S(V溶液和0.4。/。的TTC溶液按照1: 0. 8〜1.2: 0. 2〜0. 4: 0. 2〜 0.4的体积比混匀制成样品,同时将蒸馏水、Tris-HCl缓冲液、0. 36。/。的Na2SO3溶液和0. 4。/。的TTC溶液按照1: 0. 8〜1.2: 0. 2〜0. 4: 0.2〜0.4的体积比混匀制成对照液;b、将样品与对照液分别于 (37±1) 。C恒温水浴振荡器振荡25〜35min后加甲醛终止酶反应,其 中污泥混合液与甲醛的体积比为1: 0. 3〜0. 5或者蒸馏水与甲醛的 体积比为l: 0.3〜0.5,以上均为暗反应;c、将样品与对照液分别 在3500〜4500r7min速度下离心10〜20min后,弃上清,分别加入三 氯甲烷混匀继续在(37士1) 。C条件下暗处水浴振荡萃取8〜12min后 在4000r/min下离心8〜12min,三氯甲烷与污泥混合液的体积比为0.8〜1.2: 1或者三氯甲烷与蒸馏水的体积比为0.8〜1.2: 1; d、分别取样品和对照液的有机层,用分光光度计在波长485nm处读取 吸光值;e、步骤c中样品离心后的产生的沉淀污泥在(105 ±1) °C 下烘干至少1小时后测污泥干重;f、按照下列公式计算TTC-脱氢酶活性:t;r二M,式中,〃T为TTC-脱氢酶活性;Z^为波长485nm A^附处的有机层液体吸光值;P为萃取剂即三氯甲垸体积;A为常数;^ 为污泥干重;t为振荡时间。
6、如权利要求5所述的生物活性监测方法,其特征在于步骤A中 构建两套生物活性监测装置;步骤B中分别运行该两套生物活性监测 装置,其中一套为正常水样的生物活性监测装置,另一套为非正常 水样的生物活性监测装置,在该两套生物活性监测装置分别取样污 泥混合液;步骤C中分别测定两套生物活性监测装置的TTC-脱氢酶活 性,其中根据正常水样的生物活性监测装置中取样的污泥混合液计 算出的TTC-脱氢酶活性为正常值,将非正常水样的生物活性监测装 置中取样的污泥混合液计算出的TTC-脱氢酶活性与正常值比较,判 断是否运行异常。
CNA2008102044437A 2008-12-11 2008-12-11 污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法 Pending CN101445295A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008102044437A CN101445295A (zh) 2008-12-11 2008-12-11 污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008102044437A CN101445295A (zh) 2008-12-11 2008-12-11 污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101445295A true CN101445295A (zh) 2009-06-03

Family

ID=40741225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008102044437A Pending CN101445295A (zh) 2008-12-11 2008-12-11 污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101445295A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102876803A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 广东省工程技术研究所 污水生物处理系统诊断和修复的方法
CN109085161A (zh) * 2018-08-28 2018-12-25 上海大学 利用微生物燃料电池对废水厌氧生物降解度快速判断的方法
CN109580510A (zh) * 2018-12-04 2019-04-05 天津大学 一种活性污泥ttc脱氢酶活性测定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3373146B2 (ja) * 1997-12-08 2003-02-04 社団法人日本農業集落排水協会 有機性汚水の生物処理装置および生物処理方法
US6592762B2 (en) * 2001-08-29 2003-07-15 United States Filter Corporation Process for treating BOD-containing wastewater
CN1598578A (zh) * 2004-07-22 2005-03-23 哈尔滨工业大学 饮用水生物处理的ttc-脱氢酶活性测定方法
CN1990393A (zh) * 2005-12-26 2007-07-04 北京城市排水集团有限责任公司 五因子可调污水处理装置
CN101130447A (zh) * 2007-06-08 2008-02-27 北京工业大学 A2/o工艺二沉池内反硝化和磷释放的优化控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3373146B2 (ja) * 1997-12-08 2003-02-04 社団法人日本農業集落排水協会 有機性汚水の生物処理装置および生物処理方法
US6592762B2 (en) * 2001-08-29 2003-07-15 United States Filter Corporation Process for treating BOD-containing wastewater
CN1598578A (zh) * 2004-07-22 2005-03-23 哈尔滨工业大学 饮用水生物处理的ttc-脱氢酶活性测定方法
CN1990393A (zh) * 2005-12-26 2007-07-04 北京城市排水集团有限责任公司 五因子可调污水处理装置
CN101130447A (zh) * 2007-06-08 2008-02-27 北京工业大学 A2/o工艺二沉池内反硝化和磷释放的优化控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张良等: "用TTC-脱氢酶活性测定法筛选焦化废水优势菌", 《山西建筑》 *
胡子斌: "TTC―脱氢酶活性常温萃取测定法及应用", 《工业水处理》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102876803A (zh) * 2012-10-22 2013-01-16 广东省工程技术研究所 污水生物处理系统诊断和修复的方法
CN109085161A (zh) * 2018-08-28 2018-12-25 上海大学 利用微生物燃料电池对废水厌氧生物降解度快速判断的方法
CN109085161B (zh) * 2018-08-28 2021-05-07 上海大学 利用微生物燃料电池对废水厌氧生物降解度快速判断的方法
CN109580510A (zh) * 2018-12-04 2019-04-05 天津大学 一种活性污泥ttc脱氢酶活性测定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Robertson et al. Wood-based filter for nitrate removal in septic systems
US5700370A (en) Biological treatment plant controlled by fluorescence sensors
Carucci et al. Biodegradability and toxicity of pharmaceuticals in biological wastewater treatment plants
Zhu et al. Optimization of anoxic/oxic step feeding activated sludge process with fuzzy control model for improving nitrogen removal
Ulrich et al. Microbiological investigations for sanitary assessment of wastewater treated in constructed wetlands
Hiras et al. Organic and nitrogen removal in a two-stage rotating biological contactor treating municipal wastewater
CN101445295A (zh) 污水处理系统运行异常的生物活性监测装置及其监测方法
CN105668739A (zh) 一种沼液的处理方法
Hassard et al. Microbial extracellular enzyme activity affects performance in a full-scale modified activated sludge process
Akkaya et al. Post‐treatment of anaerobically treated medium‐age landfill leachate
CN105836965A (zh) 一种智能化污水处理专家系统
Nardelli et al. Full-scale application of the alternating oxic/anoxic process: an overview
Hao et al. Resilience of sulfate-reducing granular sludge against temperature, pH, oxygen, nitrite, and free nitrous acid
CN103241892B (zh) 一种污水处理方法
Hu, Z.-R., Wentzel, MC & Ekama External nitrification in biological nutrient removal activated sludge systems
JP4655447B2 (ja) 水処理装置、水処理方法及び水処理プログラム
Arunachalam et al. Monitoring aerobic sludge digestion by online scanning fluorometry
Moser-Engeler et al. Fermentation of raw sludge on an industrial scale and applications for elutriating its dissolved products and non-sedimentable solids
Kegebein et al. Performance of very small wastewater treatment plants with pronounced load variations
Zong et al. Nitrogen and Phosphorous Removal of Pilot-Sc\ale Anaerobic-Anoxic-Aerobic Process under Plateau Environmental Factors
Yang et al. Carbon release behaviour of polylactic acid/starch-based solid carbon and its influence on biodenitrification
Wang et al. Industrial ecology
Bali et al. The fate and effect of 4-chlorophenol in an upflow anaerobic fixed-bed reactor
Zhang et al. Treatment of HMX‐Production Wastewater in an Aerobic Granular Reactor
Redda Studies of the performance, stability and reliability of various configurations of the activated sludge process at full-scale municipal wastewater treatment plants

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20090603