一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法
【專利摘要】一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，涉及污水生物處理領域。將結構松散的膨脹污泥固液分離后，洗滌并再稀釋至原體積，平均等分為至少6份。分別向等分好的泥樣中加入不同質量梯度的高密度陶瓷微球，常溫攪拌使泥樣與微球混合均勻，且緊密結合。配制不同密度的DMS標液。分別取上述微球泥樣混合液樣品1mL置于至少3mL的三個臨近密度的DMS標液中，搖勻后靜置。觀察樣品所處位置，得到各樣品的生物密度分別為ρ1至ρn。將各樣品生物密度與加入微球的質量進行數據整理分析，通過計算得到未加微球松散污泥原始生物密度。本發明方法可以對結構松散的膨脹污泥進行生物密度測定，可使膨脹污泥絮體結構更緊密，防止測定過程污泥分層。
【專利說明】
一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及污水生物處理領域，提供一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的 方法，可以對結構松散的膨脹污泥進行生物密度測定，該方法可使膨脹污泥絮體結構更緊 密，可防止膨脹污泥由于結構松散而導致測定過程中的污泥分層問題，為結構松散的膨脹 污泥生物密度測定提供一種優化方案。
【背景技術】
[0002] 污泥膨脹問題一直是國內外采用活性污泥法工藝處理污水的各大小污水處理廠 常見問題，污泥膨脹的特點包括發生的普遍性較高，危害嚴重，大量的污泥流失會導致系統 處理效果的急劇下降，嚴重時會導致系統的崩潰，一旦發生難以控制和恢復所需的時間很 長。因此對污泥膨脹問題進行深入研究進而開發對其的防治方法具有重要意義。
[0003] 目前，常用的評價污泥沉降性能的指標是污泥體積指數（Sludge Volume Index， SVI)，指的是曝氣池出口的污泥混合液經30min靜沉后，每克干污泥所占的體積，通常認為 當活性污泥的SVI高于150mL/g時即發生了污泥膨脹。當前缺少對膨脹污泥其他性狀的分析 與研究，其中生物密度可以很好地表征污泥絮體的沉降性狀，有助于研究膨脹污泥的上浮 與流失情況。
[0004] 然而由于有些膨脹污泥的結構過于松散，在常規測定過程中會出現污泥分層的現 象，導致無法對其進行生物密度的測定。因此，為防止膨脹污泥由于結構松散而導致測定過 程中的污泥分層而開發針對結構松散的膨脹污泥生物密度的測定方法十分必要。

【發明內容】

[0005] 針對上述現象不足之處，本發明提供一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的 方法，可以對結構松散的膨脹污泥進行生物密度測定，該方法可使膨脹污泥絮體結構更緊 密，可防止膨脹污泥由于結構松散而導致測定過程中的污泥分層問題，為結構松散的膨脹 污泥生物密度測定提供一種優化方案。
[0006] -種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，其特征在于:包括以下步驟：
[0007] (1)、將結構松散的膨脹污泥(平均SVI值大于150mL/g)離心固液分離后，用經過濾 處理的原反應器出水洗滌三遍，再稀釋至未固液分離時的原體積，平均等分為至少6份； [0008] (2)、分別向步驟（1)等分好的泥樣中加入不同質量梯度的高密度陶瓷微球，用攪 拌器在100-300rpm轉速下常溫攪拌5-15min至泥樣與微球混合均勻，并且微球與污泥結合 緊密;高密度陶瓷微球的密度一般指大于1.3g/mL。
[0009] (3)、根據試驗具體情況配制一系列不同密度的DMS(density measur ement solutions)標液；
[0010] (4)、針對步驟(2)每份微球泥樣混合液樣，分別取微球泥樣混合液樣品lmL分別置 于至少3mL的三個臨近密度的DMS標液中，搖勻后靜置10-30min;觀察微球泥樣所處位置，若 微球泥樣懸浮在某標液中央，則此DM S標液的密度即為該微球泥樣的生物密度;若微球泥 樣位于一個標液底部，漂浮于相鄰低濃度標液頂部，則根據此兩個DMS標液的密度和微球泥 樣位置估讀出其生物密度;若微球泥樣沉在三個臨近密度標液底部，則更換濃度更高的三 個相鄰密度的DMS標液進行測定;若微球泥樣漂浮在三個臨近密度標液頂部，則更換密度更 低的三個相鄰密度的DMS標液進行測定；
[0011] (5)、通過步驟(4)操作，直至讀出各微球泥樣的生物密度分別為01至0";將測得的 微球泥樣生物密度與加入微球的質量進行數據整理，并作圖分析，得到加入微球的泥樣混 合液樣品生物密度與加入微球質量的線性關系，通過計算得到未加微球松散污泥原始生物 密度。
[0012] 與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0013] (1)本發明提供的高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，可以對結構松散 的膨脹污泥進行生物密度測定，該方法可使膨脹污泥絮體結構更緊密，可防止膨脹污泥由 于結構松散而導致測定過程中的污泥分層問題。
[0014] (2)該發明提供的高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法不僅適用于不同膨 脹程度的膨脹污泥生物密度測定，同時也適用于不同類型包括菌膠團和絲狀菌的膨脹污泥 生物密度測定。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明實施例1革蘭氏染色高密度微球與污泥絮體結合圖（1000倍）（箭頭所 指為W210陶瓷微球）；
[0016] 圖2為本發明實施例1加入微球的泥樣混合液樣品生物密度與加入微球質量的線 性圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結合附圖和具體實施方法對本發明作進一步詳細說明，但并不限于以下實施 例。
[0018] 實施例1
[0019] 1、確定膨脹污泥的基本參數:平均混合液懸浮固體濃度(MLSS)為4000mg/L，平均 污泥體積指數(SVI)值為180mL/g;
[0020] 2、從已發生污泥膨脹的反應器中取3.5L該泥樣，離心固液分離后，用經過濾處理 的該反應器出水洗滌三遍，再稀釋至3.5L，平均放置在7個1L錐形瓶中，編號1-7號錐形瓶。
[0021] 3、分別向 7 個錐形瓶中加入 0.048、0.088、0.128、0.168、0.28、0.248、0.288的[10 陶瓷微球(3M公司，密度2.4g/mL)，用磁力攪拌器在200rpm轉速下常溫攪拌lOmin至泥樣與 微球混合均勻，顯微鏡檢測微球與污泥結合情況(圖1 )，發現結合很緊密可進行下步試驗操 作。
[0022] 4、配制DMS(density measurement solutions)標液，取Percoll溶液（S cientan 公司，密度為1.131g/mL)用步驟2經過濾處理的該反應器出水(密度為1.01g/mL)稀釋，配制 不同密度的DMS標液，如表1所示。
[0023] 5、各取3mL體積分數為45%、50%、55%的DMS標液分別加入三支15mL離心管內，從 1號錐形瓶中分別取lmL樣品依次加入三支離心管內，搖勻后靜置15min。
[0024] 6、觀察樣品所處位置，若樣品懸浮在某支離心管中央，則該DMS標液密度即為該樣 品的生物密度。
[0025] 7、若樣品位于一支離心管底部，漂浮于相鄰低密度離心管液面頂部，則根據兩支 離心管對應DMS標液的密度和泥樣位置估讀出其生物密度。
[0026] 8、若樣品沉在三支離心管底部，則更換密度更高的三個相鄰密度的DM S標液進行 測定。
[0027] 9、若樣品漂浮在三支離心管液面頂部，則更換密度更低的三個相鄰密度的DMS標 液進行測定。
[0028] 10、重復5-9步操作，直至得到1-7號錐形瓶樣品的生物密度分別為PhP^P^P^Ps、 P6>P7〇
[0029] 11、將測得的1-7號加了微球泥樣混合液樣品的生物密度與加入微球的質量進行 數據整理，并作圖分析，如圖2所示。
[0030] 12、分析發現加入微球泥樣混合液樣品的生物密度與加入微球的質量成線性關系 y = 0.0273X+1.076，其中y代表樣品生物密度，X代表加入微球質量(R2 = 0.998)，通過計算 得到此反應器未加微球松散污泥原始生物密度為1. 〇76g/mL。
[0031 ]表1為本發明實施例1不同體積分數的DMS標液密度表；
[0032]
[0033] 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在 本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 、將結構松散的膨脹污泥離心固液分離后，用經過濾處理的原反應器出水洗滌三 遍，再稀釋至未固液分離時的原體積，平均等分為至少6份； (2) 、分別向步驟（1)等分好的泥樣中加入不同質量梯度的高密度陶瓷微球，用攪拌器 在100-300rpm轉速下常溫攪拌5-15min至泥樣與微球混合均勻，并且微球與污泥結合緊密； (3) 、根據試驗具體情況配制一系列不同密度的DMS(densit y measurement solutions)標液； (4) 、針對步驟(2)每份微球泥樣混合液樣，分別取微球泥樣混合液樣品lmL分別置于至 少3mL的三個臨近密度的DMS標液中，搖勻后靜置10-30min;觀察微球泥樣所處位置，若微球 泥樣懸浮在某標液中央，則此DMS標液的密度即為該微球泥樣的生物密度;若微球泥樣位于 一個標液底部，漂浮于相鄰低濃度標液頂部，則根據此兩個DMS標液的密度和微球泥樣位置 估讀出其生物密度； 若微球泥樣沉在三個臨近密度標液底部，則更換濃度更高的三個相鄰密度的DMS標液 進行測定;若微球泥樣漂浮在三個臨近密度標液頂部，則更換密度更低的三個相鄰密度的 DMS標液進行測定； (5) 、通過步驟(4)操作，直至讀出各微球泥樣的生物密度分別為01至9";將測得的微球 泥樣生物密度與加入微球的質量進行數據整理，并作圖分析，得到加入微球的泥樣混合液 樣品生物密度與加入微球質量的線性關系，通過計算得到未加微球松散污泥原始生物密 度。2. 按照權利要求1所述的一種高密度微球法測定膨脹污泥生物密度的方法，其特征在 于:高密度陶瓷微球的密度一般指大于1.3g/mL。
【文檔編號】G01N33/00GK105974065SQ201610423199
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】高春娣, 李任飛, 焦二龍, 田燁, 樊士信, 彭永臻
【申請人】北京工業大學