CN108776109A - 一种定量评估猪场污水处理过程中有机物状况的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定量评估猪场污水处理过程中有机物状况的方法。通过采集猪场原废水、沼液以及常规处理系统单元出水的污水样本；对各污水样本进行微米孔径滤膜过滤处理，之后测定各污水样本溶解性有机物在280nm至300nm波长段间的吸收系数a(280)～a(300)；计算DOC浓度。该方法操作简单，成本低廉，无需昂贵的设备和任何化学试剂，环境友好，易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程及废水水体监测技术领域，涉及一种基于溶解性有机物特征波长段(280nm～300nm)吸收系数之和快速评估畜禽污水的有机物状况方法。
背景技术
规模化畜禽业在解决了经济发展的同时，也带来了日益严重的环境污染问题。畜禽污水(原水和沼液)均为重要的温室气体排放源，尤其猪场污水存放和处理过程中温室气体排放量巨大。而猪场污水中溶解性有机质在温室气体转化过程中提供了重要碳源，因此如何在污水处理各单元中有效和快速监测其溶解性有机物具有十分必要性。
目前传统上的废水中有机质的表征多采用化学需氧量和溶解性有机碳(DOC)作为溶解性有机物含量的指标，然而化学需氧量的实验室测定采样与保存困难，测定费时费力，还消耗大量的化学试剂，特别是难以实现在线监测，因而无法进行实时监控。目前虽然已有化学需氧量在线监测仪，但用于重污染水质监测准确度低，而且其成本较高。而溶解性有机碳的测定更需要昂贵精密的设备才能进行测定，难以普及。为此，迫切需要发展一种准确、简便、快速、便宜和环境友好的方法来评价养猪污水和处理过程中有机物中碳源状况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对猪场废水溶解性有机质中DOC进行定量评估的方法，以快速评估猪场污水及处理过程中溶解性有机物中碳源状况。
本发明申请人经研究发现，猪场原废水、沼液以及常规处理系统单元出水的污水，包括匀浆池、沼气池、厌氧好氧池、序批式生物膜反应器、氧化塘、人工湿地出水等的DOC浓度与溶解性有机物在280nm～300nm波长间吸收系数之和高度相关，由此建立DOC浓度与溶解性有机物在280nm～300nm波长间吸收系数之和的关系模型如下：
DOC＝0.2389*Σ(a(280)～a(300))-24.636(R2＝0.98,n＝15,p<0.001)。
本发明上述目的通过以下技术方案实现：
一种定量评估猪场污水处理过程中有机物状况的方法，包括：
采集猪场原废水、沼液以及常规处理系统单元出水的污水样本；
对各污水样本进行微米孔径滤膜过滤处理，之后测定各污水样本DOC浓度和污水溶解性有机物在280nm至300nm波长间的吸收系数a(280)～a(300)；基于下式计算DOC浓度：
DOC＝0.2389*Σ(a(280)～a(300))-24.636。
本发明的方法，所述常规处理系统单元包括匀浆池、沼气池、厌氧好氧池、序批式生物膜反应器、氧化塘、人工湿地出水。
本发明的方法，采用0.45微米孔径滤膜过滤污水样本。
本发明的方法，使用总有机碳分析仪器测定各污水样本DOC浓度。
本发明的方法，使用紫外分光光度计测定各污水样本在280nm波长至300nm间的吸光度，获取该波长段间的吸收系数值。
本发明的方法与传统的有机质测定相比，无需化学试剂进行处理，不会造成二次污染，环境十分友好；并且测定速度快，可进一步实现在线监测，操作简单、无需要昂贵精密的仪器，测定成本大大降低，且可以提高效率。
附图说明
图1是猪场原水和沼液各处理单元DOC浓度与溶解性有机物在280nm波长至300nm间吸收系数之和的关系模型。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的详细说明。
实施例1
本实施例说明采用本发明方法测定猪场污水处理过程中有机物状况的效果。
采集某规模养猪场原水，以及各处理单元(依次为匀浆池、厌氧好氧池、序批式生物膜反应器)出水，测定获得污水DOC浓度和溶解性有机物在280nm～300nm段的吸收系数之和。根据本发明方法计算得到的DOC估算值与对应误差如下表1所示：
表1 DOC估算值与对应误差表
根据已有公式计算猪场污水DOC计算精度的参数为污水DOC实测值与模型计算值的平均相对误差APD和均方根误差RMS，经检验，本发明方法在猪场原废水及各处理单元出水的平均相对误差APD＝18.1％；均方根误差RMS＝10.2，该模型适合猪场原废水及其处理过程中DOC估算且精度可行。
实施例2
本实施例说明采用本发明方法测定猪场污水处理过程中有机物状况的效果。
采集某规模养猪场沼液，以及各处理单元(依次为厌氧好氧池、序批式生物膜反应器、一级氧化塘、二级氧化塘、三级氧化塘以及人工湿地)出水，测定获得污水DOC浓度和溶解性有机物在280nm～300nm段的吸收系数之和。根据本发明方法计算得到的DOC估算值与对应误差如下表2所示：
表2 DOC估算值与对应误差表
经检验，本发明方法在猪场沼液及各处理单元出水的平均相对误差APD＝5.9％；均方根误差RMS＝2.7，该模型适合猪场沼液及其处理过程中DOC估算且精度高。
Claims (5)
1.一种定量评估猪场污水处理过程中有机物状况的方法，其特征在于，包括：
采集猪场原废水、沼液以及常规处理系统单元出水的污水样本；
对各污水样本进行微米孔径滤膜过滤处理，之后测定各污水样本溶解性有机物在280nm至300nm波长段间的吸收系数a(280)～a(300)；基于下式计算DOC浓度：
DOC＝0.2389*Σ(a(280)～a(300))-24.636。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述常规处理系统单元包括匀浆池、沼气池、厌氧好氧池、序批式生物膜反应器、氧化塘、人工湿地出水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用0.45微米孔径滤膜过滤污水样本。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用总有机碳分析仪器测定各污水样本DOC浓度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用紫外-可见分光光度计测定各污水样本280nm至300nm波长处的吸光度，获取吸收系数值。
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