CN108982790B - 污水毒性的检测方法及污水毒性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种污水毒性的检测方法及污水毒性检测装置。该检测方法包括：获取污水处理系统的每股污水中氨氮浓度，根据每股污水的氨氮浓度，设定氨氮浓度基准值；调整每股污水的氨氮浓度至氨氮浓度基准值，并在第一测量条件下向第一状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定每股污水的氨氮去除速率，得到参照速率；在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，得到待检速率，且第二测量条件与第一测量条件相同；将各待检速率与相应的参照速率的差值除以参照速率，得到第一偏差值，当第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体而言，涉及一种污水毒性的检测方法及污水毒性检测装置。
背景技术
影响活性污泥处理效果的物质种类很多，污水处理装置不具备能力逐个进行分析，也无法判断具体是哪种物质对活性污泥影响起到核心作用。冲击期间的调整关键是能第一时间找到存在问题的污水，并将它切出系统。
很多时候来水水质监测指标均在控制范围内，却无法判断出是哪股水源出现的问题。因此往往错过了最佳的调整时期，从而造成活性污泥微生物大量死亡。
行业内对污水毒性物质有很多检测方法，根据污水中不同的物质进行相应的检测。该方法能够详细判断污水中对微生物有毒害作用的物质，但往往检测费用较高。在实际生产中很多污水处理系统不具备专业的检测能力，因此对生产运行不具有很好的指导作用。
目前，已有的技术是通过溶解氧的耗氧速率间接判断毒性物质。此类方法对于碳化细菌对毒性物质影响有一定的指导作用。但碳化细菌抗水质冲击能力较强，对毒性物质的影响往往反应存在较大的滞后性。同时对于高氨氮废水，由于活性污泥中本身含有较大量的硝化细菌，因此对耗氧能力较强，出现水质波动也无法在溶解氧变化得到体现。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种污水毒性的检测方法及污水毒性检测装置，以解决现有技术中污水毒性难以检测的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种污水毒性的检测方法，检测方法包括：获取污水处理系统的每股污水中氨氮浓度，根据每股污水的氨氮浓度，设定氨氮浓度基准值；调整每股污水的氨氮浓度至氨氮浓度基准值，并在第一测量条件下向第一状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定每股污水的氨氮去除速率，得到参照速率；在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，得到待检速率，且第二测量条件与第一测量条件相同；将各待检速率与相应的参照速率的差值除以参照速率，得到第一偏差值，当第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物。
进一步地，得到参照速率的步骤包括：收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，以获得各股污水的氨氮浓度的平均值Y，各平均值Y中的最大值为A；取第一状态下每股污水中的部分分别作为第一待测污水，在各第一待测污水中加入硝化细菌以进行第一硝化反应，第一硝化反应中的氨氮浓度B为A×；测定各第一待测污水在第一硝化反应之后的氨氮浓度C，并通过公式I：
计算得到各股污水对应的参照速率。
进一步地，第一硝化反应中第一待测污水与硝化细菌的浓度比为400～500：1。
进一步地，得到待检速率的步骤包括：收集待检状态下每股污水的氨氮浓度A＇；取待检状态下每股污水中的部分分别作为第二待测污水，在各第二待测污水中加入硝化细菌以进行第二硝化反应；测定各第二待测污水在第二硝化反应之后的氨氮浓度C＇，并通过公式
计算得到各股污水对应的待检速率。
进一步地，第二硝化反应中第二待测污水与硝化细菌的浓度比为400～500：1。
进一步地，在得到待检速率的步骤之前，检测方法还包括：收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度和氨氮浓度，以获得各股污水中COD浓度的平均值X以及氨氮浓度的平均值Y；测定待检状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度和氨氮浓度，以获得各股污水中COD浓度的平均值X＇以及氨氮浓度的平均值Y＇；通过公式II：
计算得到第二偏差值，当第二偏差值超过30％，则判定对应的该股污水异常，和/或通过公式III：
计算得到第三偏差值，当第三偏差值超过20％，则判定对应的该股污水异常。
根据本发明的另一方面，提供了一种污水毒性检测装置，包括：反应容器；多条污水输送管道，与反应容器连通，用于通入污水处理系统的每股污水，且各污水输送管道上设置有硝化细菌加入口；氨氮测试仪，设置于反应容器上，用于监控反应容器内部各股污水的氨氮浓度；第一计算模块，与氨氮测试仪电连接，用于在第一测量条件下向第一状态下的每股污水中加入硝化细菌之后计算每股污水的氨氮去除速率，从而得到参照速率；第二计算模块，与氨氮测试仪电连接，用于在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌之后计算待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，从而得到待检速率，且第二测量条件与第一测量条件相同；第三计算模块，分别与第一计算模块以及第二模块电连接，用于计算第一偏差值，其中，第一偏差值为各待检速率与相应的参照速率的差值除以参照速率；第一判断模块，与第三计算模块电连接，用于判断第一偏差值是否超过30％，当第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物。
进一步地，污水毒性检测装置还包括设置于反应容器上的COD测试仪，用于监控反应容器内部各股污水的COD浓度。
进一步地，污水毒性检测装置还包括：温度计，设置于反应容器上，用于监控反应容器内部的温度；pH检测仪，设置于反应容器上，用于监控反应容器内部各股污水的pH值。
进一步地，污水毒性检测装置还包括设置于反应容器上的DO测定仪，用于监控反应容器内部各股污水的溶解氧。
进一步地，第一计算模块包括：第一子模块，与氨氮测试仪电连接，氨氮测试仪用于收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，第一计算模块用于获取各股污水的氨氮浓度的平均值Y，并根据平均值Y中的最大值A计算得到第一硝化反应中的氨氮浓度B，其中，B＝A×(1.2～1.5)；第二子模块，分别与氨氮测试仪以及第一子模块电连接，氨氮测试仪用于测定各第一待测污水在第一硝化反应之后的氨氮浓度C，第二子模块用于通过公式I：
计算得到各股污水对应的参照速率。
进一步地，氨氮测试仪用于收集待检状态下每股污水的氨氮浓度A＇以及各第二待测污水在第二硝化反应之后的氨氮浓度C＇，第二计算模块用于通过公式
计算得到各股污水对应的待检速率。
进一步地，COD测试仪用于收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度以及待检状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度，污水毒性检测装置还包括：第四计算模块，与COD测试仪电连接，用于获取各股污水中COD浓度的平均值X；第五计算模块，与COD测试仪电连接，用于获取各股污水中COD浓度的平均值X＇；第六计算模块，分别与第四计算模块以及第五计算模块电连接，用于通过公式II：
计算得到第二偏差值；第二判断模块，与第六计算模块电连接，用于判断第二偏差值是否超过30％，当第二偏差值超过30％，则判定对应的该股污水异常。
进一步地，氨氮测试仪还用于测定待检状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，污水毒性检测装置还包括：第七计算模块，与氨氮测试仪电连接，用于获取各股污水中的氨氮浓度的平均值Y＇；第八计算模块，分别与第一计算模块以及第七计算模块电连接，用于通过公式III：
计算得到第三偏差值；第三判断模块，与第八计算模块电连接，用于判断第三偏差值是否超过20％，当第三偏差值超过20％，则判定对应的该股污水异常。
应用本发明的技术方案，提供了一种污水毒性的检测方法，该检测方法利用毒性污水对硝化细菌去除氨氮的影响，通过向各股待测污水中加入硝化细菌，并与标准样品的氨氮去除速率进行比较，能够第一时间判断出是哪股污水中存在毒性物，从而间接判断出对活性污泥微生物的影响。并且，使用硝化细菌作为媒介对微生物毒性进行检测，能够更加趋近于实际的生产状况，对于多水源进水的污水处理系统，如某股污水出现水质波动，能够具有较强的指导作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明所提供的一种污水毒性检测装置的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、反应容器；20、氨氮测试仪；30、COD测试仪；40、温度计；50、pH检测仪；60、DO测定仪。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
由背景技术可知，现有技术中多时候来水水质监测指标均在控制范围内，却无法判断出是哪股水源出现的问题。因此往往错过了最佳的调整时期，从而造成活性污泥微生物大量死亡。本发明的发明人针对上述问题进行研究，提供了一种污水毒性的检测方法，该检测方法包括：获取污水处理系统的每股污水中氨氮浓度，根据每股污水的氨氮浓度，设定氨氮浓度基准值；调整每股污水的氨氮浓度至氨氮浓度基准值，并在第一测量条件下向第一状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定每股污水的氨氮去除速率，得到参照速率；在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，得到待检速率，且第二测量条件与第一测量条件相同；将各待检速率与相应的参照速率的差值除以参照速率，得到第一偏差值，当第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物。
在本发明的上述污水毒性的检测方法中由于利用毒性污水对硝化细菌去除氨氮的影响，通过向各股待测污水中加入硝化细菌，并与标准样品的氨氮去除速率进行比较，能够第一时间判断出是哪股污水中存在毒性物，从而间接判断出对活性污泥微生物的影响。并且，使用硝化细菌作为媒介对微生物毒性进行检测，能够更加趋近于实际的生产状况，对于多水源进水的污水处理系统，如某股污水出现水质波动，能够具有较强的指导作用。
影响活性污泥处理效果的物质种类很多，污水处理装置不具备能力逐各进行分析，也无法判断具体是哪种物质对活性污泥影响起到核心作用。冲击期间的调整关键是能第一时间找到存在问题的污水，并将它切出系统。很多时候来水水质监测指标均在控制范围内，却无法判断出是哪股水源出现的问题。因此往往错过了最佳的调整时期，从而造成活性污泥微生物大量死亡。本发明的目的是用简单易行的方法，能够在第一时间判断出毒性问题的污水，通过将水质波动的污水切出系统，从而避免活性污泥的冲击。
下面将更详细地描述根据本发明提供的污水毒性的检测方法的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员。
首先，获取污水处理系统的每股污水中氨氮浓度，根据每股污水的氨氮浓度，设定氨氮浓度基准值。通过对各股污水数据的检测，做出相对稳定的污水曲线趋势，通过各股污水基础数据的情况，设定较平均值偏高的氨氮数据作为氨氮浓度基准值。
在上述步骤中，可以通过测定上游来水COD、氨氮浓度、pH值、碱度、温度等指标，通过收集1年或1个生产周期的数据，得到各股来水以上指标的最大数值、最小数据、平均数据。并对以上数据做出曲线。
在上述设定氨氮浓度基准值的步骤之后，调整每股污水的氨氮浓度至氨氮浓度基准值，并在第一测量条件下向第一状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定每股污水的氨氮去除速率，得到参照速率。
活性污泥中存在大量碳化细菌，碳化细菌无论数量还是对水质波动抗冲击能力均超过硝化细菌。在水质波动活性污泥受冲击期间，出水COD正常的情况下，氨氮会提前升高。因此，利用硝化细菌敏感的特性，可提前对毒性污水进行判断。
硝化细菌是一类好氧细菌，以氧作为末端电子受体，利用氨被氧化为亚硝酸盐及硝酸盐过程中所获得的能量作为同化CO2的能源。硝化细菌在自然环境中广泛存在，在有氧的水中或砂层中都可发现硝化细菌，在氮循环及水质净化过程中扮演重要角色。
硝化细菌是化能自养型，其生长速率非常缓慢。硝化细菌较敏感，水质波动期间往往对其造成冲击，导致出水氨氮上涨。因此，本方案利用硝化细菌对有毒有害物质较敏感的特性，通过计算硝化细菌对氨氮的降解能力从而判断难降解的污水。
在一种优选的实施方式中，得到上述参照速率的步骤包括：收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，以获得各股污水的氨氮浓度的平均值Y，各平均值Y中的最大值为A；取第一状态下每股污水中的部分分别作为第一待测污水，在各第一待测污水中加入硝化细菌以进行第一硝化反应，第一硝化反应中的氨氮浓度B为A×(1.2～1.5)；测定各第一待测污水在第一硝化反应之后的氨氮浓度C，并通过公式I：
计算得到各股污水对应的参照速率。
在上述优选的实施方式中，测定各股污水的氨氮去除速率，根据各污水处理装置来水中氨氮浓度的情况进行选择，选取氨氮浓度最高污水平均值的(1.2～1.5)倍配置溶液。如氨氮最高污水氨氮数值平均值200mg/L，则可以以300mg/L作为氨氮浓度的基础数据，即氨氮浓度基准值，将各股污水按照基础数据的条件(即第一测量条件)测定硝化反应速率，如某个条件不匹配，可使用其它手段对温度、pH、碱度进行调整。然后，投入相同量的硝化细菌，以各股污水在基础数据条件下测定的硝化反应速率(即氨氮去除速率)，作为以后污水冲击判断毒性物质的依据。为避免试验误差，可对以上污水进行多次测定，最终得到硝化反应速率的平均值。
在上述优选的实施方式中，为了更好地体现毒性污水对硝化细菌去除氨氮的影响，更为优选地，第一硝化反应中第一待测污水与硝化细菌的浓度比为400～500：1。并且，为了使第一测量条件更有利于第一硝化反应的进行，上述第一硝化反应的碱度优选为B×7.14，上述第一硝化反应的温度可以为35℃，上述第一硝化反应的pH值优选为8～8.5，上述第一硝化反应的反应时间可以为1h，上述第一硝化反应中的溶解氧优选不低于4mg/L。
在上述得到参照速率的步骤之后，在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，得到待检速率，且第二测量条件与第一测量条件相同。
在一种优选的实施方式中，得到上述待检速率的步骤包括：收集待检状态下每股污水的氨氮浓度A＇；取待检状态下每股污水中的部分分别作为第二待测污水，在各第二待测污水中加入硝化细菌以进行第二硝化反应；测定各第二待测污水在第二硝化反应之后的氨氮浓度C＇，并通过公式
计算得到各股污水对应的待检速率。
在上述优选的实施方式中，测定待检状态下各股污水的氨氮浓度，并选取各股污水中的部分直接配置溶液。使各股污水保持氨氮浓度不变并按照基础数据的条件(即第二测量条件)测定硝化反应速率，如某个条件不匹配，可使用其它手段对温度、pH、碱度进行调整。然后，投入相同量的硝化细菌，以各股污水在基础数据条件下测定的硝化反应速率(即氨氮去除速率)，作为待检速率。
在上述优选的实施方式中，为了更好地体现毒性污水对硝化细菌去除氨氮的影响，更为优选地，第二硝化反应中第二待测污水与硝化细菌的浓度比为400～500：1。并且，为了使第二测量条件更有利于第二硝化反应的进行，上述第二硝化反应的优选碱度为B×7.14，上述第二硝化反应的温度可以为35℃，上述第二硝化反应的pH值优选为8～8.5，上述第二硝化反应的反应时间可以为1h，上述第二硝化反应中的溶解氧优选不低于4mg/L。
在一种优选的实施方式中，在上述得到待检速率的步骤之前，检测方法还包括：收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度和氨氮浓度，以获得各股污水中COD浓度的平均值X以及氨氮浓度的平均值Y；测定待检状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度和氨氮浓度，以获得各股污水中COD浓度的平均值X＇以及氨氮浓度的平均值Y＇；通过公式II：
计算得到第二偏差值，当第二偏差值超过30％，则判定对应的该股污水异常，和/或通过公式III：
计算得到第三偏差值，当第三偏差值超过20％，则判定对应的该股污水异常。
在上述优选的实施方式中，当来水水质出现异常时，根据将第一状态下以及待检状态下各股污水的性能指标(COD和/或氨氮浓度)进行对比，即上述COD(和/或氨氮偏差值)是否超过30％(和/或20％)，对各股来水可能出现波动得到初步的判断，还可以通过温度、pH值是否存在较大波动来进行初步判断。
在上述得到待检速率的步骤之后，将各待检速率与相应的参照速率的差值除以参照速率，得到第一偏差值，当第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物。通过硝化速率的偏差，则可判断当前污水对微生物有毒性作用。
根据本发明的另一方面，还提供了一种污水毒性检测装置，如图1所示，包括反应容器10、污水输送管道、氨氮测试仪20、第一计算模块、第二计算模块、第三计算模块和第一判断模块，多条污水输送管道与反应容器10连通，用于通入污水处理系统的每股污水，且各污水输送管道上设置有硝化细菌加入口；氨氮测试仪20，设置于反应容器10上，用于监控反应容器10内部各股污水的氨氮浓度。
并且，在上述污水毒性检测装置中，第一计算模块与氨氮测试仪20电连接，用于在第一测量条件下向第一状态下的每股污水中加入硝化细菌之后计算每股污水的氨氮去除速率，从而得到参照速率；第二计算模块与氨氮测试仪20电连接，用于在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌之后计算待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，从而得到待检速率，且第二测量条件与第一测量条件相同；第三计算模块分别与第一计算模块以及第二模块电连接，用于计算第一偏差值，其中，第一偏差值为各待检速率与相应的参照速率的差值除以参照速率；第一判断模块与第三计算模块电连接，用于判断第一偏差值是否超过30％，当第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物。
本发明的上述污水毒性检测装置中由于包括设置于反应容器上的氨氮测试仪，从而通过向各股待测污水中加入硝化细菌，并检测消化反应前后反应容器内部各股污水的氨氮浓度，能够计算得到待检状态下每股污水的待检速率，并与标准样品的氨氮去除速率进行比较，能够第一时间判断出是哪股污水中存在毒性物，从而间接判断出对活性污泥微生物的影响。
优选地，如图1所示，污水毒性检测装置还包括设置于反应容器10上的COD测试仪30，用于监控反应容器10内部各股污水的COD浓度。通过检测各股污水的COD浓度，当来水水质出现异常时，根据将第一状态下以及待检状态下各股污水的COD进行对比，即上述COD是否超过30％，对各股来水可能出现波动得到初步的判断。
优选地，如图1所示，上述污水毒性检测装置还包括温度计40和pH检测仪50，温度计40设置于反应容器10上，用于监控反应容器10内部的温度；pH检测仪50设置于反应容器10上，用于监控反应容器10内部各股污水的pH值。通过上述温度计40和pH检测仪50，不仅能够使温度及pH值更有利于硝化反应的进行，还能够根据检测到的温度及pH值对各股来水是否存在较大波动进行初步判断。
优选地，如图1所示，上述污水毒性检测装置还包括设置于反应容器10上的DO测定仪60，用于监控反应容器10内部各股污水的溶解氧。通过监测溶解氧，能够计算得到耗氧速率来间接判断毒性物质，对于碳化细菌对毒性物质影响有一定的指导作用。
在本发明的上述污水毒性检测装置中，上述第一计算模块可以包括第一子模块和第二子模块，采用上述氨氮测试仪20收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，此时，优选地，上述第一子模块与氨氮测试仪20电连接，该第一计算模块用于获取各股污水的氨氮浓度的平均值Y，并根据平均值Y中的最大值A计算得到第一硝化反应中的氨氮浓度B，其中，B＝A×(1.2～1.5)；采用上述氨氮测试仪20测定各第一待测污水在第一硝化反应之后的氨氮浓度C，第二子模块分别与氨氮测试仪20以及第一子模块电连接，此时，优选地，上述第二子模块用于通过公式I：
计算得到各股污水对应的参照速率。
在本发明的上述污水毒性检测装置中，采用上述氨氮测试仪20收集待检状态下每股污水的氨氮浓度A＇以及各第二待测污水在第二硝化反应之后的氨氮浓度C＇，此时，优选地，上述第二计算模块用于通过公式
计算得到各股污水对应的待检速率。
在本发明的上述污水毒性检测装置中，采用上述COD测试仪30收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度以及待检状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度，此时，优选地，上述污水毒性检测装置还包括第四计算模块、第五计算模块、第六计算模块和第二判断模块，第四计算模块与COD测试仪30电连接，用于获取各股污水中COD浓度的平均值X；第五计算模块与COD测试仪30电连接，用于获取各股污水中COD浓度的平均值X＇；第六计算模块分别与第四计算模块以及第五计算模块电连接，用于通过公式II：
计算得到第二偏差值；第二判断模块与第六计算模块电连接，用于判断第二偏差值是否超过30％，当第二偏差值超过30％，则判定对应的该股污水异常。
在本发明的上述污水毒性检测装置中，采用上述氨氮测试仪20测定待检状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，此时，优选地，上述污水毒性检测装置还包括第七计算模块、第八计算模块和第三判断模块，第七计算模块与氨氮测试仪20电连接，用于获取各股污水中的氨氮浓度的平均值Y＇；第八计算模块分别与第一计算模块以及第七计算模块电连接，用于通过公式III：
计算得到第三偏差值；第三判断模块与第八计算模块电连接，用于判断第三偏差值是否超过20％，当第三偏差值超过20％，则判定对应的该股污水异常。
下面将结合实施例进一步说明本发明提供的污水毒性的检测方法。
实施例1
本实施例所提供的污水毒性的检测方法包括以下步骤：
S1，测定上游来水COD、氨氮浓度、pH值、碱度以及温度，通过收集1年或1个生产周期的数据，得到各股来水以上指标的最大数值、最小数据、平均数据。并对以上数据做出曲线，如表1所示：
表1
| A污水 | B污水 | C污水 | D污水 | |
| COD(mg/L) | 262 | 549 | 1013 | 1523 |
| 氨氮(mg/L) | 0 | 200 | 55 | 106 |
| pH值 | 8.5 | 7.8 | 8.6 | 9.2 |
| 碱度(mg/L) | 623 | 1243 | 2021 | 698 |
| 温度(℃) | 25 | 32 | 40 | 35 |
测定各股污水的氨氮去除速率，选取氨氮浓度最高污水平均值200mg/L的1.5倍配置溶液，得到300mg/L作为基础试验数据，设定为氨氮浓度基准值；
S2，测定待测污水的温度、pH值、碱度以及氨氮浓度，并记录数据，将待测污水的氨氮浓度调整至氨氮浓度基准值，加入20L待测污水至25L反应器，使用恒温加热棒将温度调整至35℃，使用碳酸氢钠和盐酸将pH值调整至8～8.5，使用碳酸氢钠将碱度调整至2140mg/L，使用尿素调整氨氮浓度至300mg/L；
S3，加入50mL硝化细菌，打开电动输氧泵，保持反应器内溶解氧不低于4mg/L，计时1h后，测定反应器内氨氮浓度；
S4，将各股污水的测定结果记录，作为基础数据参照，如表2所示：
表2
| A污水 | B污水 | C污水 | D污水 | |
| 配制氨氮(mg/L) | 300 | 300 | 300 | 300 |
| 反应1h后氨氮(mg/L) | 235 | 134 | 187 | 157 |
| 消耗氨氮(mg/L) | 65 | 166 | 113 | 143 |
| 硝化反应速率(mg/h) | 21.7％ | 55.3％ | 37.7％ | 47.7％ |
S5，在需要对来水水质是否出现异常进行判断时，测定待测污水的温度、pH值、碱度以及氨氮浓度，并记录数据，加入20L待测污水至25L反应器，保持氨氮浓度不变，使用恒温加热棒将温度调整至35℃，使用碳酸氢钠和盐酸将pH值调整至8～8.5，使用碳酸氢钠将碱度调整至2140mg/L；
S6，加入50mL硝化细菌，打开电动输氧泵，保持反应器内溶解氧不低于4mg/L，开始试验并计时1h后，测定反应器内氨氮浓度，根据实验前后的氨氮浓度计算得到硝化反应速率，将计算结果与表2中的硝化反应速率进行比对，计算发现B污水的偏差值超过30％，说明当前污水存在毒性物质影响硝化细菌的硝化反应。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤S1中，测定各股污水的氨氮去除速率，选取氨氮浓度最高污水平均值200mg/L的1.2倍配置溶液，得到240mg/L作为基础试验数据；
在步骤S4中，将各股污水的测定结果记录，作为基础数据参照，如表3所示：
表3
| A污水 | B污水 | C污水 | D污水 | |
| 配制氨氮(mg/L) | 240 | 240 | 240 | 240 |
| 反应1h后氨氮(mg/L) | 189 | 106 | 150 | 127 |
| 消耗氨氮(mg/L) | 51 | 134 | 90 | 113 |
| 硝化反应速率(mg/h) | 21.3％ | 55.8％ | 37.5％ | 47.2％ |
在步骤S6中，根据实验前后的氨氮浓度计算得到硝化反应速率，将计算结果与表3中的硝化反应速率进行比对，计算发现B污水的偏差值超过30％，说明当前污水存在毒性物质影响硝化细菌的硝化反应。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤S3中，加入40mL硝化细菌；
在步骤S4中，将各股污水的测定结果记录，作为基础数据参照，如表4所示：
表4
在步骤S6中，根据实验前后的氨氮浓度计算得到硝化反应速率，将计算结果与表4中的硝化反应速率进行比对，计算发现B污水的偏差值超过30％，说明当前污水存在毒性物质影响硝化细菌的硝化反应。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
在步骤S1中，测定各股污水的氨氮去除速率，选取氨氮浓度最高污水平均值200mg/L的1.4倍配置溶液，得到280mg/L作为基础试验数据；
在步骤S3中，加入45mL硝化细菌；
在步骤S4中，将各股污水的测定结果记录，作为基础数据参照，如表5所示：
表5
| A污水 | B污水 | C污水 | D污水 | |
| 配制氨氮(mg/L) | 280 | 280 | 280 | 280 |
| 反应1h后氨氮(mg/L) | 221 | 124 | 176 | 147 |
| 消耗氨氮(mg/L) | 59 | 156 | 104 | 133 |
| 硝化反应速率(mg/h) | 21.2％ | 55.6％ | 37.2％ | 47.5％ |
在步骤S6中，根据实验前后的氨氮浓度计算得到硝化反应速率，将计算结果与表5中的硝化反应速率进行比对，计算发现B污水的偏差值超过30％，说明当前污水存在毒性物质影响硝化细菌的硝化反应。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
利用毒性污水对硝化细菌去除氨氮的影响，通过向各股待测污水中加入硝化细菌，并与标准样品的氨氮去除速率进行比较，能够第一时间判断出是哪股污水中存在毒性物，从而间接判断出对活性污泥微生物的影响。并且，使用硝化细菌作为媒介对微生物毒性进行检测，能够更加趋近于实际的生产状况，对于多水源进水的污水处理系统，如某股污水出现水质波动，能够具有较强的指导作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种污水毒性的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括：
获取污水处理系统的每股污水中氨氮浓度，根据每股污水的氨氮浓度，设定氨氮浓度基准值；
调整每股污水的氨氮浓度至所述氨氮浓度基准值，并在第一测量条件下向第一状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定每股污水的氨氮去除速率，得到参照速率；
在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌，以测定所述待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，得到待检速率，且所述第二测量条件与所述第一测量条件相同；
将各所述待检速率与相应的所述参照速率的差值除以所述参照速率，得到第一偏差值，当所述第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物，得到所述参照速率的步骤包括：
收集所述第一状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，以获得各股污水的氨氮浓度的平均值Y，各所述平均值Y中的最大值为A；
取所述第一状态下每股污水中的部分分别作为第一待测污水，在各所述第一待测污水中加入硝化细菌以进行第一硝化反应，所述第一硝化反应中的氨氮浓度B为A×(1.2～1.5)；
测定各所述第一待测污水在所述第一硝化反应之后的氨氮浓度C，并通过公式I：
计算得到各股污水对应的所述参照速率。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一硝化反应中所述第一待测污水与所述硝化细菌的浓度比为400～500：1。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，得到所述待检速率的步骤包括：
收集所述待检状态下每股污水的氨氮浓度A＇；
取所述待检状态下每股污水中的部分分别作为第二待测污水，在各所述第二待测污水中加入硝化细菌以进行第二硝化反应；
测定各所述第二待测污水在所述第二硝化反应之后的氨氮浓度C＇，并通过公式
计算得到各股污水对应的所述待检速率。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述第二硝化反应中所述第二待测污水与所述硝化细菌的浓度比为400～500：1。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在得到所述待检速率的步骤之前，所述检测方法还包括：
收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度和氨氮浓度，以获得各股污水中COD浓度的平均值X以及氨氮浓度的平均值Y；
测定所述待检状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度和氨氮浓度，以获得各股污水中COD浓度的平均值X＇以及氨氮浓度的平均值Y＇；
通过公式II：
计算得到第二偏差值，当所述第二偏差值超过30％，则判定对应的该股污水异常，和/或
通过公式III：
计算得到第三偏差值，当所述第三偏差值超过20％，则判定对应的该股污水异常。
6.一种污水毒性检测装置，其特征在于，包括：
反应容器(10)；
多条污水输送管道，与所述反应容器(10)连通，用于通入污水处理系统的每股污水，且各所述污水输送管道上设置有硝化细菌加入口；
氨氮测试仪(20)，设置于所述反应容器(10)上，用于监控所述反应容器(10)内部各股污水的氨氮浓度；
第一计算模块，与所述氨氮测试仪(20)电连接，用于在第一测量条件下向第一状态下的每股污水中加入硝化细菌之后计算每股污水的氨氮去除速率，从而得到参照速率；
第二计算模块，与所述氨氮测试仪(20)电连接，用于在第二测量条件下向待检状态下每股污水中加入硝化细菌之后计算所述待检状态下的每股污水的氨氮去除速率，从而得到待检速率，且所述第二测量条件与所述第一测量条件相同；
第三计算模块，分别与所述第一计算模块以及所述第二计算模块电连接，用于计算第一偏差值，其中，所述第一偏差值为各所述待检速率与相应的所述参照速率的差值除以所述参照速率；
第一判断模块，与所述第三计算模块电连接，用于判断所述第一偏差值是否超过30％，当所述第一偏差值超过30％，则确定对应的该股污水中存在毒性物；
所述第一计算模块包括：
第一子模块，与所述氨氮测试仪(20)电连接，所述氨氮测试仪(20)用于收集所述第一状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，所述第一计算模块用于获取各股污水的氨氮浓度的平均值Y，并根据所述平均值Y中的最大值A计算得到第一硝化反应中的氨氮浓度B，其中，B＝A×(1.2～1.5)；
第二子模块，分别与所述氨氮测试仪(20)以及所述第一子模块电连接，所述氨氮测试仪(20)用于测定各第一待测污水在所述第一硝化反应之后的氨氮浓度C，所述第二子模块用于通过公式I：
计算得到各股污水对应的所述参照速率。
7.根据权利要求6所述的污水毒性检测装置，其特征在于，所述污水毒性检测装置还包括设置于所述反应容器(10)上的COD测试仪(30)，用于监控所述反应容器(10)内部各股污水的COD浓度。
8.根据权利要求6所述的污水毒性检测装置，其特征在于，所述污水毒性检测装置还包括：
温度计(40)，设置于所述反应容器(10)上，用于监控所述反应容器(10)内部的温度；
pH检测仪(50)，设置于所述反应容器(10)上，用于监控所述反应容器(10)内部各股污水的pH值。
9.根据权利要求6所述的污水毒性检测装置，其特征在于，所述污水毒性检测装置还包括设置于所述反应容器(10)上的DO测定仪(60)，用于监控所述反应容器(10)内部各股污水的溶解氧。
10.根据权利要求6所述的污水毒性检测装置，其特征在于，所述氨氮测试仪(20)用于收集所述待检状态下每股污水的氨氮浓度A＇以及各第二待测污水在第二硝化反应之后的氨氮浓度C＇，所述第二计算模块用于通过公式
计算得到各股污水对应的所述待检速率。
11.根据权利要求7所述的污水毒性检测装置，其特征在于，所述COD测试仪(30)用于收集第一状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度以及待检状态下每股污水在至少一个生产周期的COD浓度，所述污水毒性检测装置还包括：
第四计算模块，与所述COD测试仪(30)电连接，用于获取各股污水中COD浓度的平均值X；
第五计算模块，与所述COD测试仪(30)电连接，用于获取各股污水中COD浓度的平均值X＇；
第六计算模块，分别与所述第四计算模块以及所述第五计算模块电连接，用于通过公式II：
计算得到第二偏差值；
第二判断模块，与所述第六计算模块电连接，用于判断第二偏差值是否超过30％，当所述第二偏差值超过30％，则判定对应的该股污水异常。
12.根据权利要求6所述的污水毒性检测装置，其特征在于，所述氨氮测试仪(20)还用于测定所述待检状态下每股污水在至少一个生产周期的氨氮浓度，所述污水毒性检测装置还包括：
第七计算模块，与所述氨氮测试仪(20)电连接，用于获取各股污水中的氨氮浓度的平均值Y＇；
第八计算模块，分别与所述第一计算模块以及所述第七计算模块电连接，用于通过公式III：
计算得到第三偏差值；
第三判断模块，与所述第八计算模块电连接，用于判断第三偏差值是否超过20％，当所述第三偏差值超过20％，则判定对应的该股污水异常。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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