一种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法
【专利摘要】一种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法，涉及污水生物处理领域。将结构松散的膨胀污泥固液分离后，洗涤并再稀释至原体积，平均等分为至少6份。分别向等分好的泥样中加入不同质量梯度的高密度陶瓷微球，常温搅拌使泥样与微球混合均匀，且紧密结合。配制不同密度的DMS标液。分别取上述微球泥样混合液样品1mL置于至少3mL的三个临近密度的DMS标液中，摇匀后静置。观察样品所处位置，得到各样品的生物密度分别为ρ1至ρn。将各样品生物密度与加入微球的质量进行数据整理分析，通过计算得到未加微球松散污泥原始生物密度。本发明方法可以对结构松散的膨胀污泥进行生物密度测定，可使膨胀污泥絮体结构更紧密，防止测定过程污泥分层。
【专利说明】
一种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及污水生物处理领域，提供一种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的 方法，可以对结构松散的膨胀污泥进行生物密度测定，该方法可使膨胀污泥絮体结构更紧 密，可防止膨胀污泥由于结构松散而导致测定过程中的污泥分层问题，为结构松散的膨胀 污泥生物密度测定提供一种优化方案。
【背景技术】
[0002] 污泥膨胀问题一直是国内外采用活性污泥法工艺处理污水的各大小污水处理厂 常见问题，污泥膨胀的特点包括发生的普遍性较高，危害严重，大量的污泥流失会导致系统 处理效果的急剧下降，严重时会导致系统的崩溃，一旦发生难以控制和恢复所需的时间很 长。因此对污泥膨胀问题进行深入研究进而开发对其的防治方法具有重要意义。
[0003] 目前，常用的评价污泥沉降性能的指标是污泥体积指数（Sludge Volume Index， SVI)，指的是曝气池出口的污泥混合液经30min静沉后，每克干污泥所占的体积，通常认为 当活性污泥的SVI高于150mL/g时即发生了污泥膨胀。当前缺少对膨胀污泥其他性状的分析 与研究，其中生物密度可以很好地表征污泥絮体的沉降性状，有助于研究膨胀污泥的上浮 与流失情况。
[0004] 然而由于有些膨胀污泥的结构过于松散，在常规测定过程中会出现污泥分层的现 象，导致无法对其进行生物密度的测定。因此，为防止膨胀污泥由于结构松散而导致测定过 程中的污泥分层而开发针对结构松散的膨胀污泥生物密度的测定方法十分必要。
【发明内容】
[0005] 针对上述现象不足之处，本发明提供一种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的 方法，可以对结构松散的膨胀污泥进行生物密度测定，该方法可使膨胀污泥絮体结构更紧 密，可防止膨胀污泥由于结构松散而导致测定过程中的污泥分层问题，为结构松散的膨胀 污泥生物密度测定提供一种优化方案。
[0006] -种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法，其特征在于:包括以下步骤：
[0007] (1)、将结构松散的膨胀污泥(平均SVI值大于150mL/g)离心固液分离后，用经过滤 处理的原反应器出水洗涤三遍，再稀释至未固液分离时的原体积，平均等分为至少6份； [0008] (2)、分别向步骤（1)等分好的泥样中加入不同质量梯度的高密度陶瓷微球，用搅 拌器在100-300rpm转速下常温搅拌5-15min至泥样与微球混合均匀，并且微球与污泥结合 紧密;高密度陶瓷微球的密度一般指大于1.3g/mL。
[0009] (3)、根据试验具体情况配制一系列不同密度的DMS(density measur ement solutions)标液；
[0010] (4)、针对步骤(2)每份微球泥样混合液样，分别取微球泥样混合液样品lmL分别置 于至少3mL的三个临近密度的DMS标液中，摇匀后静置10-30min;观察微球泥样所处位置，若 微球泥样悬浮在某标液中央，则此DM S标液的密度即为该微球泥样的生物密度;若微球泥 样位于一个标液底部，漂浮于相邻低浓度标液顶部，则根据此两个DMS标液的密度和微球泥 样位置估读出其生物密度;若微球泥样沉在三个临近密度标液底部，则更换浓度更高的三 个相邻密度的DMS标液进行测定;若微球泥样漂浮在三个临近密度标液顶部，则更换密度更 低的三个相邻密度的DMS标液进行测定；
[0011] (5)、通过步骤(4)操作，直至读出各微球泥样的生物密度分别为01至0";将测得的 微球泥样生物密度与加入微球的质量进行数据整理，并作图分析，得到加入微球的泥样混 合液样品生物密度与加入微球质量的线性关系，通过计算得到未加微球松散污泥原始生物 密度。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0013] (1)本发明提供的高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法，可以对结构松散 的膨胀污泥进行生物密度测定，该方法可使膨胀污泥絮体结构更紧密，可防止膨胀污泥由 于结构松散而导致测定过程中的污泥分层问题。
[0014] (2)该发明提供的高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法不仅适用于不同膨 胀程度的膨胀污泥生物密度测定，同时也适用于不同类型包括菌胶团和丝状菌的膨胀污泥 生物密度测定。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明实施例1革兰氏染色高密度微球与污泥絮体结合图（1000倍）（箭头所 指为W210陶瓷微球）；
[0016] 图2为本发明实施例1加入微球的泥样混合液样品生物密度与加入微球质量的线 性图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步详细说明，但并不限于以下实施 例。
[0018] 实施例1
[0019] 1、确定膨胀污泥的基本参数:平均混合液悬浮固体浓度(MLSS)为4000mg/L，平均 污泥体积指数(SVI)值为180mL/g;
[0020] 2、从已发生污泥膨胀的反应器中取3.5L该泥样，离心固液分离后，用经过滤处理 的该反应器出水洗涤三遍，再稀释至3.5L，平均放置在7个1L锥形瓶中，编号1-7号锥形瓶。
[0021] 3、分别向 7 个锥形瓶中加入 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)，用磁力搅拌器在200rpm转速下常温搅拌lOmin至泥样与 微球混合均匀，显微镜检测微球与污泥结合情况(图1 )，发现结合很紧密可进行下步试验操 作。
[0022] 4、配制DMS(density measurement solutions)标液，取Percoll溶液（S cientan 公司，密度为1.131g/mL)用步骤2经过滤处理的该反应器出水(密度为1.01g/mL)稀释，配制 不同密度的DMS标液，如表1所示。
[0023] 5、各取3mL体积分数为45%、50%、55%的DMS标液分别加入三支15mL离心管内，从 1号锥形瓶中分别取lmL样品依次加入三支离心管内，摇匀后静置15min。
[0024] 6、观察样品所处位置，若样品悬浮在某支离心管中央，则该DMS标液密度即为该样 品的生物密度。
[0025] 7、若样品位于一支离心管底部，漂浮于相邻低密度离心管液面顶部，则根据两支 离心管对应DMS标液的密度和泥样位置估读出其生物密度。
[0026] 8、若样品沉在三支离心管底部，则更换密度更高的三个相邻密度的DM S标液进行 测定。
[0027] 9、若样品漂浮在三支离心管液面顶部，则更换密度更低的三个相邻密度的DMS标 液进行测定。
[0028] 10、重复5-9步操作，直至得到1-7号锥形瓶样品的生物密度分别为PhP^P^P^Ps、 P6>P7〇
[0029] 11、将测得的1-7号加了微球泥样混合液样品的生物密度与加入微球的质量进行 数据整理，并作图分析，如图2所示。
[0030] 12、分析发现加入微球泥样混合液样品的生物密度与加入微球的质量成线性关系 y = 0.0273X+1.076，其中y代表样品生物密度，X代表加入微球质量(R2 = 0.998)，通过计算 得到此反应器未加微球松散污泥原始生物密度为1. 〇76g/mL。
[0031 ]表1为本发明实施例1不同体积分数的DMS标液密度表；
[0032]
[0033] 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。
【主权项】
1. 一种高密度微球法测定膨胀污泥生物密度的方法，其特征在于:包括以下步骤： (1) 、将结构松散的膨胀污泥离心固液分离后，用经过滤处理的原反应器出水洗涤三 遍，再稀释至未固液分离时的原体积，平均等分为至少6份； (2) 、分别向步骤（1)等分好的泥样中加入不同质量梯度的高密度陶瓷微球，用搅拌器 在100-300rpm转速下常温搅拌5-15min至泥样与微球混合均匀，并且微球与污泥结合紧密； (3) 、根据试验具体情况配制一系列不同密度的DMS(densit y measurement solutions)标液； (4) 、针对步骤(2)每份微球泥样混合液样，分别取微球泥样混合液样品lmL分别置于至 少3mL的三个临近密度的DMS标液中，摇匀后静置10-30min;观察微球泥样所处位置，若微球 泥样悬浮在某标液中央，则此DMS标液的密度即为该微球泥样的生物密度;若微球泥样位于 一个标液底部，漂浮于相邻低浓度标液顶部，则根据此两个DMS标液的密度和微球泥样位置 估读出其生物密度； 若微球泥样沉在三个临近密度标液底部，则更换浓度更高的三个相邻密度的DMS标液 进行测定;若微球泥样漂浮在三个临近密度标液顶部，则更换密度更低的三个相邻密度的 DMS标液进行测定； (5) 、通过步骤(4)操作，直至读出各微球泥样的生物密度分别为01至9";将测得的微球 泥样生物密度与加入微球的质量进行数据整理，并作图分析，得到加入微球的泥样混合液 样品生物密度与加入微球质量的线性关系，通过计算得到未加微球松散污泥原始生物密 度。2. 按照权利要求1所述的一种高密度微球法测定膨胀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。
【文档编号】G01N33/00GK105974065SQ201610423199
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】高春娣, 李任飞, 焦二龙, 田烨, 樊士信, 彭永臻
【申请人】北京工业大学