污水中易生物降解有机物的测定方法及研究进展

污水中的易生物降解有机物（SS）对生物脱氮除磷过程具有重要意义,也是活性污泥模型中的关键组分。介绍了污水中SS的测定方法,其中好氧呼吸计量法（包括连续OUR法和批式OUR法）和物料平衡法最为常用,而对比发现批式OUR法的测定结果最接近真实值。对文献数据统计表明,城市污水的SS浓度通常为20mg/L-40 mg/L,而工业废水中SS浓度受行业影响很大,SS/COD的波动范围为0.6%-44.0%。     

混合呼吸仪同时表征废水RBCOD和SBCOD组分

利用自行开发的混合呼吸仪,对来自重庆某城市污水处理厂进水和活性污泥混合液进行了呼吸速率测量,得到包含RDCOD和SBCOD降解过程OUR和内源呼吸过程OUR的全呼吸速率曲线.根据所得OUR曲线所表现出的两阶段性特点,以水解模型解析SBCOD的OUR曲线,结合Mann-Kendall趋势检验法解析内源OUR,提出一种呼吸速率测量法同时表征废水中RBCOD和SBCOD的新方法.与传统的OUR台阶法相比,该方法减少了人为误差,能够提高废水COD组分表征的准确性.     

废水特性鉴定的批量OUR法试验研究

对活性污泥法过程模型化应用的重要课题－废水特性鉴定进行了理论和试验研究,提出利用批量反应器OUR测定,进行废水有机组分鉴定试验的数据分析方法,并对取自两个城市污水处理厂的初沉后污水进行了测定。结果表明,应用批量OUR方法能够对废水中的可生物降解的有机组分,直接进行试验测定和估值;初始OUR控制技术有助于产生适宜的OUR动态响应,以方便和较为精确地进行数据分析处理。利用试验测定结果作为模型输入,比较模型模拟和实测的OUR动态,得到了较好的吻合。     

有机物降解和硝化过程中污泥摄氧速率的变化

通过考察有机物生物降解和氨氮生物硝化过程中活性污泥摄氧速率(OUR)的变化规律,研究了OUR表征污泥生物活性的可行性.结果表明,随有机物和氨氮氧化反应的进行,OUR逐渐降低,当有机物、氨氮和亚硝酸氧化完毕时,OUR均出现下降幅度突然增大的现象,然后趋于稳定;OUR对系统受到的有机物和氨氮冲击负荷及硝化过程中碱度的变化有着灵敏的反映,可以揭示出有机物生物降解和氨氮生物硝化反应的进程,用OUR表征污泥的生物活性是可行的.污泥生物活性的动力学分析结果验证,有机物氧化的异养菌生长速率高于自养型硝化菌,活性动力学常数(U_om)分别为128.21,7.22mg/(g·h).     

应用呼吸-滴定测量监测硝化动态过程

将pH值在线监测与药品自动投加系统与已开发的混合呼吸测量仪集成,组成自动呼吸-滴定测量仪,同时测定废水生物处理过程氧气利用速率(OUR)和质子变化速率(HVR).对活性污泥硝化过程定时测定NH4+-N浓度,比较其与基于HVR或OUR预测的NH4+-N浓度间的一致程度,评估自动滴定测量装置测试硝化过程动态的性能.结果表明,在初始NH4+-N浓度分别为20,25mg/L的间歇试验中,实测值数组与基于OUR的预测值数组间的相关系数分别为0.9967和0.9972,与基于HVR的预测值数组间的相关系数分别为0.9991和0.9992,表明OUR和HVR均能及时准确地反映硝化过程的动态特性.     

污水厂活性污泥耗氧速率的定量分析

以上海竹园第二污水处理厂二级处理A/O工艺的曝气池为研究对象,采用活性污泥比耗氧速率在线测定仪动态测试曝气池沿程点位的耗氧速率(oxygen uptake rate,OUR),通过定量核算OUR与耗氧量,评价生物处理单元的优化潜力并提出分段调控初步构想。分析结果发现,OUR沿程逐渐下降,在60,120 m处出现明显的拐点,不同生化反应平均碳降解OUR、氨氧化OUR、亚硝酸盐氧化OUR的比例为4.4∶2.65∶1,好氧池第1廊道与好氧池第2廊道的平均耗氧量的比例为1∶0.485,东池、西池整体处理能力平均理论可提升潜力分别为28.1%、21.98%。结果表明,该生物好氧处理单元具有较大的优化潜力,OUR可作为动态指标指示基质降解阶段,分段调控的提出可为城市污水厂的定量设计与运行优化提供借鉴与参考。     

剩余活性污泥好气消化中TTC-DHA与其它活性参数的相关性

本文以剩余污泥为材料,对好气消化污泥中TTC-DHA 与其它活性参数之间以及后者彼此间的相关性问题进行了分析与探讨,结果表明,不但TTC-DHA与OUR、MPN、MLSS之间显著相关,其相关系数分别为0.952(=22)、0.889(n=19)、0.778(n=19),而且OUR、MPN、MLSS 间彼此也显著相关,对于MLSS而言,无论是相关性还是检测灵敏度,TTC-DHA均优于OUR.本文认为,TTC-DHA将是剩余污泥好气消化研究和运行控制中一种有效的活性参数,它还能被用于估计好气消化污泥中非降解性MLSS的浓度。     

活性污泥法中氧摄入率的测定和新应用

活性污泥法动力学特性的描述需要阐明在不同运行条件下反映有机物利用能力和速率的过程变量。必须应用在稳态和非稳态条件下都能正确说明过程微生物活性和生物动力学的那些可测参数。微生物氧摄入率(OUR)似乎是很有希望的。     

抗生素对好氧污泥氧摄取速率单独和联合抑制效果

为研究4种抗生素(四环素、土霉素、磺胺甲恶唑和磺胺甲基嘧啶)对好氧污泥活性的单独作用及相互作用关系,以氧摄取速率(OUR)作为衡量指标,设计正交试验,测定4种抗生素对好氧污泥的单独和联合抑制效果.结果表明,4种抗生素单独使用对好氧污泥OUR抑制大小顺序为四环素>土霉素>磺胺甲恶唑>磺胺甲基嘧啶;其中四环素和土霉素毒性较高;联合作用下,对好氧污泥OUR影响最大的因素是四环素,之后依次是土霉素、磺胺甲恶唑和磺胺甲基嘧啶,4种抗生素对好氧污泥OUR抑制作用大小顺序与单独抑制作用大小顺序基本相同.其中四环素表现出显著抑制作用(p<0.05).四环素类抗生素和磺胺类抗生素联合使用表现出一定的相加关系,对目标微生物存在一定的竞争;两种磺胺类抗生素一级交互作用为拮抗关系.     

生物处理动力学参数测定研究

结构化的废水生物处理过程模型引入了较多的模型参数。参数估值是关系到模型实用性的重要课题。本文介绍了利用批量反应器试验技术测定模型参数YH、bH、μ_max和K_hs的原理、方法以及对城市污水处理厂活性污泥的测定结果。采用所设计的试验程序,通过对OUR或DO动态变化的测定、分析和计算,即可得到有关的参数值,方法简便易行。     

基于OUR-HPR测量在线估计活性污泥合成PHA量

活性污泥工艺是一种具有重要应用前景的工业化生产聚羟基烷酸酯(PHA)的方法.当前PHA测量主要采用离线分析方法,时间滞后、分析操作复杂,不适于PHA生产过程控制.本研究基于活性污泥同时储存生长-溶解性微生物产物模型(SSAG-SMP),认为在饱食(外部有机碳基质充足)期间,聚羟基烷酸酯(PHA)的合成速率与氧利用速率(OUR)及氢离子产生速率(HPR)呈线性关系,建立了一种基于OUR-HPR在线测量数据估计活性污泥合成PHA量的方法.本研究对乙酸作基质的不同浓度情况进行模拟,结果表明OUR及HPR的PHA合成的氧气消耗分数(kPHA,OUR)和质子消耗分数(kPHA,HPR)为常数,分别是0.67和0.57.利用建立的线性关系来预测饱食期PHA含量,结果显示预测值与实测值较为吻合,说明提出的基于OURHPR测量在线估计PHA合成量的方法可行.     

活性污泥数学模型中异养菌产率系数的测定研究

利用活性污泥数学模型预测污水生物处理系统,首先必须确定其参数和水质组分。采用间歇活性污泥法和呼吸计量法对活性污泥数学模型中异养菌产率系数γ_H进行测定研究。结果表明,间歇活性污泥法测定结果重现性较差,试验控制条件比较严格;呼吸计量法测定结果准确性较高,重现性良好,因而,呼吸计量法是比较可行的γ_H测定方法。     

选择性抑制技术测定活性污泥细菌、真菌活性分布的适用性分析

以葡萄糖为唯一碳源,采用放线菌酮和硫酸链霉素作为真菌、细菌抗生素以抑制其活性,以基质诱导耗氧速率为考察指标,以好氧污泥、土壤污泥以及厌氧污泥为研究对象,对选择性抑制技术测定活性污泥中细菌、真菌分布的适用性进行了系统评估.随抗生素的投加,好氧污泥和土壤污泥的耗氧速率减小,厌氧污泥的耗氧速率反而增大,此方法对厌氧污泥不适用.当放线菌酮为1mg/g、硫酸链霉素为2mg/g时,抗生素对好氧污泥的抑制功效即D值为1,但并不能通过改变投药量使土壤污泥D值接近于1,说明所用抗生素对好氧污泥活性具有选择性抑制作用,而对土壤污泥活性抑制不具选择性.结果表明,选择性抑制技术能够用于测定好氧活性污泥中细菌和真菌的数量分布,但也存在着抗生素抑制作用失效、不完全抑制和实验结果精确度不高等问题,因此需要在抗生素选择、微生物活性指标选择等方面进行更深入的研究.     

Immobilization of activated sludge using improved polyvinyl alcohol （PVA） gel

The microbial immobilization method using polyvinyl alcohol(PVA)gel as an immobilizing material was improved and used for entrapment of activated sludge.The oxygen uptake rate(OUR)was used to characterize the biological activity of immobilized activated sludge.Three kinds of PVA-immobilized particles of activated sludge,that is,PVA-boric acid beads,PVA-sodium nitrate beads and PVA-orthophosphate beads were prepared,and their biological activity was compared by measuring the OUR value.The bioactivity of both autotrophic and heterotrophic microorganisms of activated sludge was determined using different synthetic wastewater media (containing 250 mg/L COD and 25 mg/L NH_4~ -N).The experimental results showed that the bioactivity and stability of the three kinds of immobilized activated sludge was greatly improved after activation.With respect of the bioactivity and the mechanical stability,the PVA-orthophosphate method may be a promising and economical technique for microbial immobilization.