专利名称：一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸浓度的方法
技术领域：
本发明涉及废水生物处理技术领域，具体涉及一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸浓度的方法。
背景技术：
挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid, VFA)是指碳原子为I 6的脂肪酸，在城市污水/污泥中以乙酸、丙酸、丁酸为主。厌氧工艺的正常运行要求系统的产酸和产甲烷作用处于动态平衡以维持反应器内PH恒定(6.6 7.4)。否则，VFA积累使pH值过低将导致系统运行失败。由于厌氧反应器内存在多种缓冲体系，缓冲作用使得VFA在一定程度内的积累不能在PH上得到及时反映。因此快速准确测量VFA浓度成为厌氧反应器运行控制更有效的方法目前测定VFA浓度的方法主要有蒸馏法、比色法、气相色谱法和滴定法。但是前三个方法不仅需要较长时间，而且需要特定的设备和有经验的操作者，因此用于快速、精确测定VFA有一定的困难。相对来说滴定法是一个比较简单、快速的方法，很多研究者发展了不同的滴定程序来测定 VFA,主要有:Dilallo 和 Albertson, Mcghee, Nordmann, Colon, Kapp, Ripley et al, Powell 和 Archer, Moosbrugger et al.，Bisogni et al.。其中 Moosbrugger等研究者提出的5 步滴定法是一个较为重要的方法，受到了其它研究者广泛的重视(Moosbrugger.et al.A5-point titration method to determine the carbonate and SCFA weak acid/bases in a queous solution containing also known concentrations of otherweak acid/bases.Water SA, 1993，19:29-39)。Lahar 等研究者对 5 步滴定法作了不同程度的改进，使得测定VFA更为快速和精确(Lahar.et al.Arapid simple and accuratemethod for measurement of VFA and carbonate a—lkalinity in anaerobic reactors.Environmental Science&Technology, 2002, 36:2736-2741.)。但是以前文献中报道的滴定法存在着二个较为普遍的问题。一是在滴定过程中要进行搅拌，样品中溶解的CO2由于要和空气中的CO2平衡，或多或少有一定的损失，导致了样品中总无机碳的变化，使得测定精确度下降；二是为了减少溶液中其它弱酸碱(如磷酸等)缓冲体系的干扰，往往需要事先确定其浓度，这无疑增加了实验的复杂性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸浓度的方法。为了实现本发明的目的，本发明提供了一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸浓度的方法，该方法通过建立两个不同PH点时待测溶液的电荷平衡和终始体积，推出VFA和PH之间的关系，进而通过酸滴定法计算出待测溶液VFA的浓度。具体地，该方法的步骤如下:
( I)在室温状态下，取厌氧反应器中的体积为Vtl待测溶液，并分别设定初始pH值分别为PH0和PH1 ；(2)用体积为Vx的酸溶液滴定所述待测溶液，直至该待测溶液pH值为PH1，此时所述待测溶液的总体积为V1 ；(3)计算所述待测溶液的VFA浓度，计算公式如下:
权利要求
1.一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸浓度的方法，其特征在于，该方法通过建立两个不同PH点时待测溶液的电荷平衡和终始体积，推出VFA和pH之间的关系，进而通过酸滴定法计算出待测溶液VFA的浓度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下: (1)在室温状态下，取厌氧反应器中的体积为Vtl待测溶液，并分别设定初始pH值分别为 pH0 和 PH1 ； (2)用体积为Vx的酸溶液滴定所述待测溶液，直至该待测溶液pH值为PH1，此时所述待测溶液的总体积为V1 ； (3)计算所述待测溶液的VFA浓度，计算公式如下:
3.如权利要求2所述的方法，其特征`在于，所述酸溶液为盐酸或硫酸。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述PHtl和PH1取值范围应选择VFA的pk值加正负1，所述PH0和PH1的差值大于0.2。
全文摘要
本发明提供了一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸浓度的方法，该方法通过建立两个不同pH点时待测溶液的电荷平衡和终始体积，推出VFA和pH之间的关系，进而通过酸滴定法计算出待测溶液VFA的浓度。本发明建立了一种快速测定厌氧反应器中挥发性脂肪酸(VFA)浓度的方法，它具有快速、稳定、准确、简便等的特点，既解决了比色法、蒸馏法方法粗糙、准确度不高的缺点，又避免了色谱法成本高、操作复杂的不足，使VFA可实现快速、精确的在线检测。
文档编号G01N31/16GK103235085SQ20131013493
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月18日 优先权日2013年4月18日
发明者穆杨, 何传书, 母哲轩, 王亚洲, 杨厚云, 俞汉青 申请人:中国科学技术大学