[发明专利]一种活性污泥生长状态的判定及调控方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及一种活性污泥生长状态的判定及调控方法。

背景技术

活性污泥法是污水生物处理中一种重要的处理方法，因其运行方式灵活，工作效率高，日常费用低，很少二次污染而被广泛采用。但活性污泥法的运行管理比较复杂，影响系统工作效率的因素很多，活性污泥的生长状态就是其中之一。活性污泥生长状态良好则其生长趋势好，代谢快，有利于提高污水处理效果，活性污泥生长状态差会导致污泥上浮、污泥膨胀等不利于污水处理厂稳定运行的情况，因此，活性污泥的生长状态研究对实际污水处厂运行有巨大的参考价值。在活性污泥系统稳态设计理论和动力学模型中，污染物去除主要是通过异养菌、自养菌、聚磷菌等功能性菌群实现的。功能性菌群主要采用混合液挥发悬浮固体(MLVSS)表征，其中自养菌决定了硝化作用的强度，进而影响系统的脱氮效果。异养菌在COD去除和反硝化过程中起重要作用。因此在污水处理中，判定并调控活性污泥具有良好的生长状态对污水厂稳定运行具有实际意义。

活性污泥的生长状态不仅可以保证污泥具有良好的生长趋势，还可以保障污水处理效果。同时生物量测试是活性污泥生长状态判定及调控方法的一个重要应用。

目前国内外生物量测试技术主要有：基于呼吸计量法的生长法测试、衰减法测试、原位荧光杂技测试技术、聚合酶链式反应测试技术(PCR)等。

但是传统工艺主要采用混合液挥发悬浮固体(MLVSS)表征活性污泥的生物量，但这一方法虽然简单易行，得到了广泛应用，无法表征生物的活性，也无法区分自养菌和异养菌等不同的功能菌，往往对于污水处理厂的运行管理难以起到指导作用。分子生物学技术如荧光原位杂交(FISH)、使用聚合酶链式反应(PCR)虽可很好的区分功能性菌群，但由于操作复杂、依赖于昂贵的仪器等原因并未在污水处理厂实际运行中得到应用。国际水协会活性污泥模型专家组推荐使用呼吸计量法估算自养菌和异养菌生物量。呼吸计量法采用设备简单，操作简单易行，是确定生物量广泛使用的方法。但这一方法操作过程需要掌握较多的技巧，否则容易出现结果不可靠、重现性差等问题。呼吸计量法确定生物量是通过污泥在特定条件下对微生物氧呼吸速率(OUR)进行测定和解释的方法，呼吸计量法通过控制污泥浓度、基质浓度、碱度、温度等条件，在溶氧和基质充足条件下监测OUR变化，通过生物生长理论进行线性拟合计算出生物量浓度。其中初始基质浓度与生物量比值(S0/X0)的控制最为重要。

上述测量过程的基本假设是微生物在足够基质的条件下进入对数增长期，而在实际测试中，若经验不足，往往难以获得良好的对数增长效果，需进行反复试错，这也导致这一方面局限于学术界应用，在污水处理厂实际运行过程中由于难以严格控制所需条件并未得到广泛使用。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种活性污泥生长状态的判定及调控方法，从污泥现状特性出发，判断污泥生长状态能否进入对数增长期，并对不能进入对数增长期的污泥生长环境进行调控，从而为污水处理厂污泥生长状态的判断与调控提供新的方法，本发明将这一方法应用到生物量的测试上，克服了传统测试生物量方法试错的弊端，也为生物量测试提供新的方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

根据本发明实施例提供的一种活性污泥生长状态的判定方法，包括下述步骤：

1)取未经任何处理的污水厂污泥，使用缓冲液对污泥进行多次清洗后充分曝气2h，常温下测其内源呼吸速率OUR_e；

2)在步骤1)处理后的污泥中加入含氮元素化合物溶液，测定污泥加氮后自养菌呼吸速率OUR_N，常温下连续测定加氮后自养菌呼吸速率OUR_N，记做OUR_N1，OUR_N2，OUR_N3……OUR_Nm；

3)根据测得的内源呼吸速率OUR_e与加氮后自养菌呼吸速率OUR_N计算最终自养菌呼吸速率OUR_A：

(OUR_N1，OUR_N2，OUR_N3……OUR_Nm)-OUR_e＝(OUR_A1，OUR_A2，OUR_A3……)；