CN101520394A - 厌氧污泥活性的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种厌氧污泥活性的测定方法，也即是污泥最大比产CH4活性的测定方法，属废水处理反应器接种污泥质量测定技术领域。本发明方法提供了一种最大比产CH4活性的简易测定装置，可在简单的实验操作条件下能够获得可信的厌氧污泥活性指标，对种泥的初步快速筛选具有一定意义。本发明方法特点是将厌氧污泥放于存在有反应底物即营养液乙酸反应底物的血清瓶内，该血清瓶放置于水溶恒温振荡器内，在30～40℃温度、振动频率45～55次/分的条件下，使血清瓶内的厌氧污泥与反应底物充分接触和反应，产生的沼气通过NaOH吸收置换装置而获得甲烷气体。

Description

厌氧污泥活性的测定方法
技术领域
本发明涉及一种厌气污泥活性的濒定方法，也即是污泥最大比产CH4活性的测定方法，属废水处理反应器接种污泥质量测定技术领域。
背景技术
随着厌氧生物技术在废水领域的广泛应应以及第三代厌氧反应器的逐渐普及，厌氧污泥作为反应器的接种污泥而受到极大关注。最大比产CH4活性这一指标广泛地用于接种污泥的质量评价。然而标准的最大比产CH4活性测定方法因为要使用气相色谱仪进行气体组分分析而较为琐，并且也缺乏使血清瓶内的厌氧污泥与反应底物充分接触的条件。为此，需要有一种简易的测定污泥活性的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种厌氧污泥活性的简易测定方法，也即污泥最大比产CH4活性的简易测定方法，以便在简单的实验操作条件下能够获得厌氧污泥活性指标。
本发明一种厌氧污泥活性的测定方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：
将一定量的厌氧污泥放血清瓶内，血清瓶底部原放有一定量的无机盐营养液及反应底物，将该血清瓶放置于水溶恒温振荡器内，水溶恒温振荡器的温度控制在30～40℃，振动频率为45～55次/分；在此条件下使血清瓶内的厌氧污泥与反应底物充分接触并发生反应，产生的沼气直接送至NaOH溶液置换系统中，测量并记录所产生的甲烷气体体积；由于污泥的质量评价即其活性是通过最大比产CH4量来表征的，故也称作最大比产CH4活性这一特定术语来表示污泥的活性；所述的NaOH溶液置换系统中的NaOH溶液的浓度为0.01mol/L，溶液的pH值为12～13；所述的底物为乙酸、丙酸或丁酸。
一种厌氧污泥活性的测定方法所用的测定装置，它是由血清瓶培养系统、NaOH吸收置换系统、量筒、橡胶导管和水溶恒温振荡器所组成；其特征是装有厌氧污泥及底物的血清瓶放置于水溶恒温振荡器内；在其一侧设有NaOH吸收置换系统，在该系统的容器内盛有NaOH溶液，且有一量筒；血清瓶口端设有一橡胶导管与NaOH溶液吸收系统中的量筒的口端相连接，以测气体的体积。
本发明测定方法的特点及机理如下：
由于血清瓶内的厌氧污泥中含有大量的产甲烷菌，在厌氧及适宜的pH条件下，产甲烷菌可对血清瓶内的反应底物进行厌氧发酵作用，最终产生CO2和CH4。
附图说明
图1为本发明厌氧污泥活性测定简易装置的示意图。其中1-血清瓶培养系统；2-NaOH吸收系统；3-量筒；4-橡胶导管；5-水浴恒温振荡器。
图2为本发明实验中甲烷气体累计体积与时间的关系曲线图。
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述于后。
实施例1
本发明实施例中的试验采用了厌氧污泥活性测定简易装置。如图1所示，该简易装置由血清瓶培养系统1、NaOH吸收置换系统2、量筒3、橡胶导管4和水溶恒温振荡器5所组成；其特征是装有厌氧污泥及底物的血清瓶1放置于水溶恒温振荡器5内；在其一侧设有NaOH吸收置换系统2，在该系统的容器内盛有NaOH溶液，且有一量筒3；血清瓶口端设有一橡胶导管4与NaOH溶液吸收系统2中的量筒3的口端相连接，以测气体的体积。
本实施例试验例中，采用了某柠檬酸厂的内循环反应器(IC反应器，是第三代厌氧反应器中的一种)们的厌氧颗粒污泥为试样，采用的工艺参数如下：
水溶恒温振荡器的温度为35℃，振动频率为50次/分，NaOH溶液的浓度为0.01mol/L，pH值为12；反应底物采用乙酸，其浓度为1200mg/L。
实验及理论计算
采用本简易装置濒定某柠檬酸厂IC反应器内的厌氧颗粒污泥的最大比产CH4活性。35℃时，在30ml血清瓶内投加适量厌氧颗粒污泥，记录装置启动时间，然后每个半个小时记录一次量筒内所累计的甲烷气体体积。图2为所产生的甲烷气体的累计体积与时间的关系曲线。由图2选择线性斜率最大的一段进行线性回归，得到该直线的斜率K为2.08。由于反应前后血清瓶内的污泥浓度可以认为是不变的，因此，反应结束后测得血清瓶内的污泥浓度为5.33gVSS/L。根据Vmax-CH4＝(K/VX)(T0/T1)，其中K为2.08，V为30ml，T1为308K，代入可得Vmax-CH4为0.28LCH4/(g VSS·d)。根据污泥活性等级划分标准，该厌氧颗粒污泥的活性等级中等。
上述实验中的污泥浓度为VSS是挥发性悬浮固体的英文缩写，在厌氧处理中常用VSS来表示污泥中的微生物的浓度。VSS的值越大，一定体积污泥中含有的微生物越多。所得到的Vmax-CH4的值可作为衡量污泥的活性指标。Vmax-CH4也就是最大的产CH4活性。

Claims (2)

1.一种厌氧污泥活性的测定方法，其特征在于具有以下的过程和步骤：将一定量的厌氧污泥放血清瓶内，血清瓶底部原放有一定量的无机盐营养液及反应底物，将该血清瓶放置于水溶恒温振荡器内，水溶恒温振荡器的温度控制在30～40℃，振动频率为45～55次/分；在此条件下使血清瓶内的厌氧污泥与反应底物充分接触并发生反应，产生的沼气直接送至NaOH溶液置换系统中，测量并记录所产生的甲烷气体体积；由于污泥的质量评价即其活性是通过最大比产CH4量来表征的，故也称作最大比产CH4活性这一特定术语来表示污泥的活性；所述的NaOH溶液置换系统中的NaOH溶液的浓度为0.01mol/L，溶液的pH值为12～13；所述的底物为乙酸、丙酸或丁酸。
2.一种厌氧污泥活性的测定方法所用的测定装置，它是由血清瓶培养系统(1)、NaOH吸收置换系统(2)、量筒(3)、橡胶导管(4)和水溶恒温振荡器(5)所组成；其特征是装有厌氧污泥及底物的血清瓶(1)放置于水溶恒温振荡器(5)内；在其一侧设有NaOH吸收置换系统(2)，在该系统的容器内盛有NaOH溶液，且有一量筒(3)；血清瓶口端设有一橡胶导管(4)与NaOH溶液吸收系统(2)中的量筒(3)的口端相连接，以测气体的体积。
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