一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，包括：1)对污水处理厂活性污泥进行呼吸图谱分析，得到呼吸图谱DO?t曲线；2)将呼吸图谱DO?t曲线转化为对应的呼吸图谱OUR?t曲线；3)根据呼吸图谱OUR?t曲线上OUR变化特征得到两个变化点B和C，同时在呼吸图谱DO?t曲线上分别找到这两点各自对应点Bˊ和Cˊ，DO?t曲线起始点A分别与点Bˊ、Cˊ连线，将DO?t曲线划分成区域Ⅰ和区域II；4)根据区域Ⅱ/区域Ⅰ面积比值，评估活性污泥除磷效率，区域Ⅱ/区域Ⅰ面积比值越大，活性污泥除磷效率越高。本发明根据对活性污泥呼吸图谱分析，有效评估活性污泥的除磷效率。
【专利说明】
一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法
技术领域
[0001] 本发明属于污水处理领域，涉及一种通过对活性污泥呼吸图谱的分析，评估活性 污泥除磷效率的方法。
【背景技术】
[0002] 水体富营养化导致了水质恶化，严重影响了人们的生产和生活，氮、磷同为水体生 物的重要营养物质，但是藻类等水生生物对磷更敏感，如何解决水体富营养化问题，关键是 去除污水中憐。
[0003] 目前，普遍采用化学和生物方法实现污水中磷的去除。化学除磷是最早采用的一 种除磷方法，其基本原理是通过投加化学药剂(铝盐、钙盐和铁盐等），与水中磷反应生成不 溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离除去水中的磷。此方法操作简单，除磷效率高。但由 于化学药剂的投加，显著增高了处理费用，且产生大量的污泥，难于后续处理;生物除磷，即 活性污泥除磷，主要是由活性污泥中一类统称为聚磷菌的微生物完成，其除磷机理如下:在 厌氧条件下，活性污泥中聚磷菌把胞内的聚磷水解为磷酸盐释放胞外，并从中获取能量，同 时将污水中易降解的有机物合成贮能物质PHB存储于胞内；然后在好氧条件下，活性污泥中 聚磷菌氧化分解PHB，并利用该反应产生的能量，超量摄取污水中磷酸盐，以聚磷的形式贮 存于胞内。通常好氧吸磷量大于厌氧释磷量，故通过排放剩余污泥可实现除磷的目的。生物 除磷法具有可持续性、运行费用低、不造成二次污染等优点，致使目前绝大多数国家均选择 应用此方法实现高效除磷的目的。因此，如何准确评估活性污泥除磷效率显得至关重要。
[0004] 评估活性污泥除磷效率一般采用厌氧释放磷的速率、厌氧存储的PHB含量等方法。 本发明通过呼吸图谱分析建立了一种更为简单易行的活性污泥除磷效率评估方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，该方法 利用好氧条件下获得活性污泥呼吸图谱D〇-t曲线，得到区域Π /区域I面积比值，从而准确 评估活性污泥除磷效率。
[0006] 作为一种评估活性污泥除磷效率的方法，污水厂活性污泥测试结果表明：我们发 明的基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法能够准确、高效的评估活性污泥除磷效 率。
[0007] 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0008] 根据本发明实施例提供的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，包括 下述步骤：
[0009] 1)取污水处理厂活性污泥，用缓冲溶液对活性污泥进行多次清洗，并且充分曝气 使活性污泥进入内源呼吸状态；
[0010] 2)选定曝气设备的曝气量参数kLa，在步骤1)进入内源呼吸状态的活性污泥中，依 据选定的曝气量参数ha，控制有机物添加量S，并根据活性污泥的实际除磷特性，调整曝气 量参数，获得呼吸图谱DO-t曲线；
[0011] 3)选定活性污泥存在条件下的饱和溶氧值C*，同时结合步骤2)选定的曝气设备曝 气量参数kw，依据公式将步骤2)获得的呼吸图谱D〇-t曲线转化为呼吸图谱OUR-t曲线；
[0012] 4)在步骤3)获得的呼吸图谱OUR-t曲线上，确定呼吸速率0UR突变点B和呼吸速率 0UR变化终止点C，然后在对应的呼吸图谱D〇-t曲线上找到呼吸速率0UR突变点B对应点B z和 呼吸速率0UR变化终止点C对应点(T ;连接呼吸图谱D〇-t曲线起始点A和点(T，以呼吸图谱 D〇-t曲线上Α、βζ两点连线为分界线，将呼吸图谱D〇-t曲线分成两个区域，连线ABZ与呼吸图 谱DO-1曲线构成区域I;连线ΑΒ ζ、连线ACT与呼吸图谱DO-1曲线构成区域Π ;
[0013] 5)根据区域Π /区域I面积比值，评估活性污泥除磷效率，区域Π /区域I面积比值 越大，活性污泥除磷效率越高。
[0014] 进一步，所述步骤1)中，活性污泥进入内源呼吸状态的具体过程为：
[0015] 取污水处理厂活性污泥，并用体积比1:3的比例添加自来水稀释，将活性污泥样品 通过搅拌、沉淀、去上清液、定容至活性污泥稀释液的1/2体积，用PBS缓冲溶液洗泥3次，之 后添加自来水将活性污泥混合液定容至活性污泥稀释液的原体积，曝气2h，活性污泥进入 内源呼吸状态。
[0016]进一步，所述的呼吸图谱D〇-t曲线满足以下条件：
[0017] D0下降阶段持续时间以:5彡以彡25min;
[0018] DO下降阶段的下降幅度AD0:0.2彡ADO彡6.0mg/L;
[0019] D〇-t曲线总持续时间t3，120彡t3彡600min。
[0020] 进一步，所述步骤2)中，呼吸图谱D〇-t曲线通过下述条件控制获得：
[0021] 2a)调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS，控制D0下降阶段持续时间 乜：5彡乜彡2511^11和00下降幅度厶00 :0.2彡厶00彡6.011^/1;
[0022]其中，AD0指呼吸图谱D〇-t曲线起始点A的D0与D0下降阶段结束点D的D0差值； [0023] 当D0下降阶段持续时间或者D0下降幅度AD0<0.2mg/U寸，则增大有机 物添加量S或者活性污泥稀释液浓度MLSS;
[0024] 当D0下降阶段持续时间">2511^11或者D0下降幅度AD0>6.0mg/L时，则降低有机 物的量S或者活性污泥稀释液浓度MLSS;
[0025] 通过不断调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS，使D0下降阶段持续时 间 ti:5彡 ti彡 25min 和 D0 下降幅度 AD0:0.2<AD0<6.0mg/L;
[0026] 2b)保持上述步骤2a)中得到的有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS不变， 通过调整曝气设备曝气量参数k La，控制D〇-t曲线总持续时间t3:120彡t3彡600min;
[0027] 其中，t3为曲线斜率变化趋于零的时间点；
[0028]保持满足D0下降阶段持续时间tjPDO下降幅度AD0条件的有机物添加量S和活性 污泥稀释液浓度MLSS不变，当曲线总持续时间t3< 120min时，则减小曝气设备曝气量参数 laa;当曲线总持续时间t3>600min时，则增大曝气设备曝气量参数laa;通过不断调整laa， 使曲线总持续时间t 3:120彡t3彡600min;
[0029] 2c)若上述步骤2b)中通过不断调整kLa，在曝气设备曝气量参数kLa可控范围内无 法实现曲线总持续时间t3:120彡t3彡600min，则调整有机物添加量S，在不改变D0下降阶段 持续时间ti:5彡。彡2511^11和D0下降幅度AD0:0.2彡AD0彡6.0mg/L前提下，实现曲线总持 续时间t3:120彡t3彡600min;
[0030] 2d)在上述步骤2a)、2b)和2c)中综合确定的有机物的量S和曝气设备曝气量参数 kLa条件下，得到的D〇-t曲线，即为呼吸图谱D〇-t曲线，同时可得到呼吸图谱D〇-t曲线上升 阶段拐点出现时间t2:30彡t2彡300min。
[0031] 进一步，所述调整活性污泥稀释液浓度MLSS调节范围为250~5000mg/L。
[0032] 进一步，所述有机物为单一碳源:乙酸钠、葡萄糖，或为混合碳源:生活污水。
[0033] 步骤2)依据选定的曝气设备曝气量参数laa，控制有机物添加量S，控制方法如下：
[0034] 2a〇若有机物为单一碳源乙酸钠，则数值上的对应关系为S=(0.23~136)kLa;
[0035] 2b〇若有机物为单一碳源葡萄糖，则数值上的对应关系为S=(0.38~231)kLa;
[0036] 2c〇若有机物为混合碳源生活污水，则数值上的对应关系为S=(1.25~750)kLa; 添加量S单位mg/L，ka单位IT 1。
[0037] 进一步，步骤2)获得呼吸图谱D〇-t曲线过程的温度控制为8~40°C。
[0038] 进一步，步骤3)中，将呼吸图谱D〇-t曲线转化为对应的呼吸图谱OUR-t曲线，通过 下述公式转化得到：
[0040] 其中：
为呼吸图谱D〇-t曲线上的实际溶氧值对时间的导数，kLa为曝气设备曝 气量参数，C*为污泥存在条件下饱和溶氧值，C为实际溶氧值，0UR为呼吸速率0UR。
[0041 ]进一步，步骤1)中，所述清洗污泥的缓冲溶液为PBS缓冲溶液，该缓冲溶液为以下 组分混合液：
[0042] A:KH2P〇4浓度为 1.5~2.5mmol · L-S
[0043] B:Na2HP〇4浓度为8~12mmol · L-S
[0044] C:NaCl浓度为 135~140mmol · L-S
[0045] D:KC1 浓度为2.5~3.0mmol · L-、
[0046] 进一步，步骤5)中，所述呼吸图谱D〇-t曲线起始点A为添加有机物同一时刻点；所 述呼吸图谱〇UR-t曲线上呼吸速率0UR突变点B为呼吸速率0UR极速变小到趋于平稳过程中 的转折点，其在呼吸图谱DO-1曲线上的对应点B z为B点同一时刻呼吸图谱DO-1曲线上的对 应点;所述呼吸图谱〇UR-t曲线上呼吸速率0UR变化终止点C为呼吸速率0UR变化很小到趋于 恒定过程中的转折点，其在呼吸图谱D〇-t曲线上的对应点(T为C点同一时刻呼吸图谱D〇-t 曲线上的对应点。
[0047]本发明具有以下优点：
[0048] 1)本发明找到呼吸图谱区域Π /区域I面积比值与实际除磷效率间关系，可以准 确、高效的评估活性污泥除磷效率，进而为解决水体富营养化问题提供有效的判定方法，具 有一定的指导意义。
[0049] 2)本发明方法检测方便。步骤简单易行，且测试设备自动化，例如使用西安绿标水 环境科技有限公司提供的WBM系列污水处理智慧运行工作站，即可在无人操作的情况下自 动化对待测试污泥进行测试。
【附图说明】
[0050] 图1为污水厂D呼吸图谱D〇-t曲线及对应的呼吸图谱OUR-t曲线。
[0051] 图2为呼吸图谱D〇-t曲线上区域Π /区域I面积比值同污水厂实际除磷效率间关 系。
【具体实施方式】
[0052]下面通过附图及实施例对本发明做进一步的说明。
[0053]本发明通过对活性污泥呼吸图谱分析来评估活性污泥除磷效率。
[0054]本发明评估活性污泥除磷效率，包括以下步骤：
[0055] 1)取污水处理厂活性污泥，用缓冲溶液对活性污泥进行多次清洗，并且充分曝气 使活性污泥进入内源呼吸状态；
[0056]缓冲溶液为以下组分混合液：
[0057] A:KH2P04浓度为 1.5~2.5mmol · L-S
[0058] B:Na2HP04浓度为8~12mmol · L-S
[0059] C:NaCl浓度为 135~140mmol · L-S
[0060] D:KC1 浓度为2.5~3.0mmol · L-、
[0061] 2)选定曝气设备的曝气量参数laa，在步骤1)进入内源呼吸状态的污泥中，依据选 定的参数k La，控制有机物(单一碳源：乙酸钠、葡萄糖或者混合碳源:生活污水)的添加量S， 并根据污泥的实际除磷特性，调整曝气量参数，获得呼吸图谱D〇-t曲线;获得D〇-t曲线过程 的控制温度为8~40 °C;
[0062] 呼吸图谱D〇-t曲线满足以下条件：
[0063] D0下降阶段持续时间以：5彡以彡25min;
[0064] DO下降阶段的下降幅度ADO: 0 · 2彡ADO彡6 · 0mg/L;
[0065] D〇-t曲线总持续时间t3，120彡t3彡600min。
[0066]并且，呼吸图谱D〇-t曲线通过下述条件控制获得：
[0067] 2a)调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS，调整活性污泥稀释液浓度 MLSS调节范围为250~5000mg/L;控制D0下降阶段持续时间彡25min和D0下降幅度 厶00:0.2彡厶00彡6.011^/1;其中，八00指呼吸图谱004曲线起始点厶的00与00下降阶段结 束点D的D0差值；
[0068] 当D0下降阶段持续时间或者D0下降幅度AD0<0.2mg/U寸，则增大有机 物添加量S或者活性污泥稀释液浓度MLSS;
[0069] 当D0下降阶段持续时间">2511^11或者D0下降幅度AD0>6.0mg/L时，则降低有机 物的量S或者活性污泥稀释液浓度MLSS;
[0070] 通过不断调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS，使D0下降阶段持续时 间 ti:5彡 ti彡 25min 和 D0 下降幅度 AD0:0.2<AD0<6.0mg/L;
[0071] 2b)保持上述步骤2a)中得到的有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS不变， 通过调整曝气设备曝气量参数k La，控制曲线总持续时间t3:120彡t3彡600min;其中，t3为曲 线斜率变化趋于零的时间点；
[0072]保持满足DO下降阶段持续时间tjPDO下降幅度ADO条件的有机物添加量S和活性 污泥稀释液浓度MLSS不变，当曲线总持续时间t3< 120min时，则减小曝气设备曝气量参数 laa;当曲线总持续时间t3>600min时，则增大曝气设备曝气量参数laa;通过不断调整laa， 使曲线总持续时间t 3:120彡t3彡600min;
[0073] 2c)若上述步骤2b)中通过不断调整laa，在曝气设备曝气量参数ka可控范围内无 法实现曲线总持续时间t3:120彡t3彡600min，则调整有机物添加量S，在不改变D0下降阶段 持续时间ti:5彡。彡2511^11和D0下降幅度AD0:0.2彡AD0彡6.Omg/L前提下，实现曲线总持 续时间t 3:120彡t3彡600min;
[0074] 2d)在上述步骤2a)、2b)和2c)中综合确定的有机物的量S和曝气设备曝气量参数 kLa条件下，得到的D〇-t曲线，即为呼吸图谱D〇-t曲线，同时可得到呼吸图谱D〇-t曲线上升 阶段拐点出现时间t2:30彡t2彡300min。
[0075]通过上述获得呼吸图谱D〇-t曲线的条件控制，可得到依据曝气设备的曝气量参数 kw，控制有机物添加量S，获得呼吸图谱D〇-t曲线，该控制方法为：
[0076] 2a〇若有机物为单一碳源乙酸钠，则数值上的对应关系为S=(0.23~136)kLa;
[0077] 2b〇若有机物为单一碳源葡萄糖，则数值上的对应关系为S=(0.38~231)kLa;
[0078] 2c〇若有机物为混合碳源生活污水，则数值上的对应关系为S=(1.25~750)kLa。 添加量S单位mg/L，ka单位IT 1。
[0079] 3)选定污泥存在条件下的饱和溶氧值C*，同时结合步骤2)选定的曝气设备曝气量 参数laa，依据公式
，将步骤2)获得的呼吸图谱D〇-t曲线转化 为呼吸图谱〇UR-t曲线；
[0080] 其中，
.为呼吸图谱D〇-t曲线上的实际溶氧值对时间的导数，kLa为曝气设备曝 气量参数kLa，C*为污泥存在条件下饱和溶氧值，C为实际溶氧值，0UR为呼吸速率0UR。
[0081 ] 4)在步骤3)获得的呼吸图谱0UR-t曲线上，确定呼吸速率0UR突变点B和呼吸速率 0UR变化终止点C，然后在对应的呼吸图谱D〇-t曲线上找到呼吸速率0UR突变点B对应点B z和 呼吸速率0UR变化终止点C对应点(T ;连接呼吸图谱D〇-t曲线起始点A和点(T，以呼吸图谱 D〇-t曲线上Α、βζ两点连线为分界线，将呼吸图谱D〇-t曲线分成两个区域，连线ABZ与呼吸图 谱DO-1曲线构成区域I;连线ΑΒ ζ、连线ACT与呼吸图谱DO-1曲线构成区域Π ;
[0082 ]上述呼吸图谱D〇-t曲线起始点A为添加有机物同一时刻点;所述呼吸图谱0UR-t曲 线上呼吸速率0UR突变点B为呼吸速率0UR极速变小到趋于平稳过程中的转折点，其在呼吸 图谱DO-1曲线上的对应点B z为B点同一时刻呼吸图谱DO-1曲线上的对应点；所述呼吸图谱 OUR-1曲线上呼吸速率0UR变化终止点C为呼吸速率0UR变化很小到趋于恒定过程中的转折 点，其在呼吸图谱D〇-t曲线上的对应点(T为C点同一时刻呼吸图谱D〇-t曲线上的对应点。
[0083] 5)根据区域Π /区域I面积比值，评估活性污泥除磷效率，区域Π /区域I面积比值 越大，活性污泥除磷效率越高。
[0084] 下面通过具体实施例进一步说明本发明效果。
[0085] 1)对来源于西安市内多个污水处理厂活性污泥进行取样(各污水厂概况见表1);
[0086] 2)选择西安绿标水环境科技有限公司提供的WBM450系列智慧运行工作站作为获 得活性污泥呼吸图谱DO-t曲线的设备；
[0087] 3)取污水处理厂活性污泥，并用体积比1:3的比例添加自来水稀释，将活性污泥样 品通过搅拌、沉淀、去上清液、定容至活性污泥稀释液的1/2体积，用PBS缓冲溶液洗泥3次， 之后添加自来水将活性污泥混合液定容至活性污泥稀释液的原体积，曝气2h (活性污泥已 进入内源呼吸状态）。
[0088] 缓冲溶液PBS:
[0089] A:KH2P〇4feg*1.7mmol.L-1;
[0090] B:Na2HP〇4浓度为lOmmol · L-S
[0091] C:NaCl浓度为 137mmol · L-S
[0092] D:KC1 浓度为2.8mmol · L-、
[0093] 4)选定曝气设备的曝气量参数kLa= 10.061Γ1，在步骤3)进入内源呼吸的污泥中， 依据选定的参数kLa= 10.06h-1，控制添加单一碳源乙酸钠的量S为3kLa，即30.18mg/L，在20 ±0.5°C温度下获得呼吸图谱D〇-t曲线，见图1所示；
[0094] 5)选定污泥存在条件下的饱和溶氧值C* = 8.4mg/L，同时结合步骤4)选定的曝气 设备曝气量参数1^1=10.061^，依据公式-
，将步骤4)获得的呼 吸图谱D〇-t曲线转化为呼吸图谱OUR-t曲线；
[0095] 其中，
为呼吸图谱D〇-t曲线上的实际溶氧值对时间的导数，kLa为曝气设备曝 气量参数kLa，C*为污泥存在条件下饱和溶氧值，C为实际溶氧值，0UR为呼吸速率0UR。
[0096] 在获得的呼吸图谱0UR-t曲线上，确定呼吸速率0UR突变点B和呼吸速率0UR变化终 止点C，然后在对应的呼吸图谱D〇-t曲线上找到呼吸速率0UR突变点B对应点y和呼吸速率 0UR变化终止点C对应点(Τ。连接呼吸图谱D〇-t曲线起始点Α和点(Τ，以呼吸图谱D〇-t曲线上 Ay两点连线为分界线，将呼吸图谱D〇-t曲线分成两个区域，连线ABZ与呼吸图谱D〇-t曲线 构成区域I;连线AB'连线ACT与呼吸图谱D〇-t曲线构成区域Π ;
[0097]实施例分析：
[0098] 四个污水处理厂(A、B、C和D)的呼吸图谱D〇-t曲线上区域Π /区域I面积比值同污 水厂实际除磷效率间关系，如图2所示。取各大水厂活性污泥，获得呼吸图谱D〇-t曲线，得到 各自的区域Π /区域I面积比值，其大小排序为D>C>B>A。通过测定各大污水处理厂进水、 出水TP，获得污水处理厂实际除磷效率，其大小排序为:D>C>B>A。显而易见，四个污水处 理厂活性污泥测试得到的区域Π /区域I面积比值大小与其对应的实际除磷效率高低排序 一致，完全吻合。也就是说，通过取污水处理厂活性污泥获得呼吸图谱D〇-t曲线，计算得到 区域Π /区域I面积比值，便可准确评估此水厂实际除磷效率，见表2所示。
[0099] 综上可见，本发明是一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法。
[0100] 表1污水处理厂概况
[0102] 表2不同污水处理厂实施例
[0104]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 采用调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS的方式控制D〇-t曲线D0下降阶段持续 时间h、D0下降幅度AD0及曲线总持续时间t 3，从而得到呼吸图谱D〇-t曲线过程中，表2仅仅 给出了较佳的实施例，本发明权利要求限定的有机物为单一碳源和混合碳源在数值上与 km对应关系的数值保护范围均能够满足本发明获得呼吸图谱D〇-t曲线的要求。任何熟悉 本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在于，该方法包括以下步 骤： 1) 取污水处理厂活性污泥，用缓冲溶液对活性污泥进行多次清洗，并且充分曝气使活 性污泥进入内源呼吸状态； 2) 选定曝气设备的曝气量参数laa，在步骤1)进入内源呼吸状态的活性污泥中，依据选 定的曝气量参数kw，控制有机物添加量S，并根据活性污泥的实际除磷特性，调整曝气量参 数，获得呼吸图谱DO-t曲线； 3) 选定活性污泥存在条件下的饱和溶氧值C*，同时结合步骤2)选定的曝气设备曝气量 参数laa，依据公式将步骤2)获得的呼吸图谱DO-t曲线转化为呼吸图谱OUR-t曲线； 4) 在步骤3)获得的呼吸图谱OUR-t曲线上，确定呼吸速率0UR突变点B和呼吸速率0UR变 化终止点C，然后在对应的呼吸图谱DO-1曲线上找到呼吸速率0UR突变点B对应点B z和呼吸 速率0UR变化终止点C对应点(T ;连接呼吸图谱DO-t曲线起始点A和点(T，以呼吸图谱DO-t曲 线上A、B<两点连线为分界线，将呼吸图谱DO-t曲线分成两个区域，连线ABZ与呼吸图谱DO-t 曲线构成区域I;连线AB'连线ACT与呼吸图谱DO-t曲线构成区域n; 5) 根据区域n /区域I面积比值，评估活性污泥除磷效率，区域n /区域I面积比值越大， 活性污泥除磷效率越高。2. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，所述步骤1)中，活性污泥进入内源呼吸状态的具体过程为： 取污水处理厂活性污泥，并用体积比1:3的比例添加自来水稀释，将活性污泥样品通过 搅拌、沉淀、去上清液、定容至活性污泥稀释液的1/2体积，用PBS缓冲溶液洗泥3次，之后添 加自来水将活性污泥混合液定容至活性污泥稀释液的原体积，曝气2h，活性污泥进入内源 呼吸状态。3. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，所述的呼吸图谱DO-t曲线满足以下条件： DO下降阶段持续时间。:5彡。彡25min; DO下降阶段的下降幅度AD0:0.2<AD0<6.0mg/L; DO-t曲线总持续时间t3，120彡t3彡600min。4. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，所述步骤2)中，呼吸图谱DO-t曲线通过下述条件控制获得： 2a)调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS，控制DO下降阶段持续时间t1:5彡 ti彡 25min 和 DO 下降幅度 ADO: 0 ? 2彡 ADO彡 6 ? Omg/L; 其中，ADO指呼吸图谱DO-t曲线起始点A的DO与DO下降阶段结束点D的DO差值； 当DO下降阶段持续时间"〈Smin或者DO下降幅度AD0<0.2mg/L时，则增大有机物添加 量S或者活性污泥稀释液浓度MLSS; 当DO下降阶段持续时间^>251^11或者DO下降幅度AD0>6.0mg/L时，则降低有机物的 量S或者活性污泥稀释液浓度MLSS; 通过不断调整有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS，使DO下降阶段持续时间t1:5 彡ti彡25min和DO下降幅度ADO: 0 ? 2彡ADO彡6 ? Omg/L; 2b)保持上述步骤2a)中得到的有机物添加量S和活性污泥稀释液浓度MLSS不变，通过 调整曝气设备曝气量参数kLa，控制DO-t曲线总持续时间t3:120彡t3彡600min; 其中，t3为曲线斜率变化趋于零的时间点； 保持满足DO下降阶段持续时间tjPDO下降幅度ADO条件的有机物添加量S和活性污泥 稀释液浓度MLSS不变，当曲线总持续时间t3< 120min时，则减小曝气设备曝气量参数kLa;当 曲线总持续时间t3>600min时，则增大曝气设备曝气量参数kia;通过不断调整kia，使曲线 总持续时间t 3:120彡t3彡600min; 2c)若上述步骤2b)中通过不断调整kLa，在曝气设备曝气量参数kLa可控范围内无法实 现曲线总持续时间t3:120彡t3彡600min，则调整有机物添加量S，在不改变DO下降阶段持续 时间。:5彡以彡25min和DO下降幅度厶00:0.2彡厶00彡6.011^/1前提下，实现曲线总持续时 间 t3:12CKt3<600min; 2d)在上述步骤2a)、2b)和2c)中综合确定的有机物的量S和曝气设备曝气量参数kLa条 件下，得到的D〇-t曲线，即为呼吸图谱D〇-t曲线，同时可得到呼吸图谱D〇-t曲线上升阶段拐 点出现时间 t2:3CKt2<300min。5. 按照权利要求4所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，所述调整活性污泥稀释液浓度MLSS调节范围为250~5000mg/L。6. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，所述有机物为单一碳源：乙酸钠、葡萄糖，或为混合碳源:生活污水;步骤2)依据选定的 曝气设备曝气量参数ha，控制有机物添加量S，控制方法如下： 2a〇若有机物为单一碳源乙酸钠，则数值上的对应关系为S= (0.23~136 )kLa; 2b〇若有机物为单一碳源葡萄糖，则数值上的对应关系为S= (0.38~231 )ka; 2c〇若有机物为混合碳源生活污水，则数值上的对应关系为S=(1.25~750)kLa;添加 量S单位mg/L，ka单位h一1。7. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，步骤2)获得呼吸图谱D〇-t曲线过程的温度控制为8~40°C。8. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，步骤3)中，将呼吸图谱D〇-t曲线转化为对应的呼吸图谱OUR-t曲线，通过下述公式转化 得到：其中-为呼吸图谱D〇-t曲线上的实际溶氧值对时间的导数，kLa为曝气设备曝气量 参数，C*为污泥存在条件下饱和溶氧值，C为实际溶氧值，0UR为呼吸速率0UR。9. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，步骤1)中，所述清洗污泥的缓冲溶液为PBS缓冲溶液，该缓冲溶液为以下组分混合液： 八:腿2卩〇4浓度为1.5~2.5臟〇1.厂1; B:Na2HP〇4浓度为8~12mmol ? L-S C:NaCl浓度为 135~140mmol ? L-S 0:1((：1浓度为2.5~3.0臟〇1*1/1。10. 按照权利要求1所述的一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法，其特征在 于，步骤5)中，所述呼吸图谱DO-t曲线起始点A为添加有机物同一时刻点；所述呼吸图谱 OUR-t曲线上呼吸速率0UR突变点B为呼吸速率0UR极速变小到趋于平稳过程中的转折点，其 在呼吸图谱DO-1曲线上的对应点B z为B点同一时刻呼吸图谱DO-1曲线上的对应点；所述呼 吸图谱〇UR-t曲线上呼吸速率0UR变化终止点C为呼吸速率0UR变化很小到趋于恒定过程中 的转折点，其在呼吸图谱DO-1曲线上的对应点(T为C点同一时刻呼吸图谱DO-1曲线上的对 应点。
【文档编号】C02F3/30GK106045046SQ201610585761
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610585761.7, CN 106045046 A, CN 106045046A, CN 201610585761, CN-A-106045046, CN106045046 A, CN106045046A, CN201610585761, CN201610585761.7
【发明人】李志华, 郭锐, 俞汉青
【申请人】西安建筑科技大学, 中国科学技术大学