一种污水BOD在线检测方法

文档序号:36963364发布日期:2024-02-07 13:09阅读:16来源:国知局

本发明属于水污染控制,尤其涉及一种污水bod在线检测方法。


背景技术:

1、生化需氧量是描述水中耗氧有机物消耗溶解氧的量,是污水处理厂原水处理过程控制、净水达标排放的必测指标。科学、快速评价污水处理厂进厂原水bod浓度可有效指导处理过程,及时调整污水处理工艺实现体质增效的生产目的,而经处理的净水bod浓度达标排放更是环境保护工作的重要环节。当前,快速bod检测方法或装备均是采用单样品测量方式实现的,即,如果需要连续监测污水处理厂进厂原水及净化后的净水,则需要一台仪器分别对原水及净水进行监测,或同时采用两台仪器对原水和净水进行监测。

2、这是因为,污水处理厂进厂原水bod浓度多在几十至上百mg/l,而净化后净水bod浓度多在10mg/l以下,两者的检测浓度、水质相差巨大,原水测量需要稀释或者其他预处理测量,而对于净化后的净水可直接测量,或,对于进厂原水可直接测量而净化后的净水往往因浓度过低不能准确测量。这导致了目前的快速bod检测方法对于进厂原水和净化后的净水的bod检测无法同时使用同一套bod检测系统。需要将检测溶液的浓度经过稀释或者更换检测系统,如此会进一步限制了检测效率的提升,增加了成本。


技术实现思路

1、为了降低分析检测污水bod的成本并提高分析效率,实现利用同一套分析装置定量分析污水处理进水和净水两种水样的bod,本发明将提供一种污水bod在线检测方法。

2、为实现上述目的,具体包括以下技术方案:

3、一种污水bod在线检测方法,包括如下步骤:

4、(1)通过原水中的微生物在载体表面培养微生物膜,得到微生物膜反应器,且所述原水连续流动接触载体;

5、(2)利用所述微生物膜反应器测量不同bod的标准溶液、净水、原水稀释液的溶解氧浓度;

6、步骤(1)所述原水为未经过净化处理的污水,步骤(2)所述净水为已经过净化处理的出水;

7、步骤(2)中,利用所述微生物膜反应器测量不同bod的标准溶液、净水、原水稀释液的溶解氧浓度具体包括如下步骤:

8、分别以空白溶液、不同bod的标准溶液、净水、原水稀释液分别作为待测溶液,分别使用溶解氧电极检测所述待测溶液流入所述微生物膜反应器前和流出后的溶解氧浓度,以所述待测溶液流入所述微生物膜反应器前和流出后的溶解氧浓度的差值作为微生物膜反应器对所述待测溶液的耗氧量;

9、所述不同bod的标准溶液为直接使用净水或空白溶液为底液加入bod的标准溶液配制得到;所述原水稀释液为直接使用净水或空白液稀释原水配制得到的溶液。

10、本发明利用污水处理厂进厂原水构建微生物膜反应器,利用该微生物膜反应器检测污水处理厂净化后的净水以及进厂原水时,可以皆以净化后的净水作为检测溶解氧浓度的背景,免去了常规方法普遍采用的空白溶液,实现了净水、原水bod的连续、同步、在线分析测试,不需要消耗空白溶液,简化了分析流程,降低成本。

11、基本原理是:本发明利用污水厂进厂污水中的营养物质及微生物,在载体表面(如流通式反应器内壁基底)构建微生物膜,较常见的方式是污水以一定的流速在20-45℃下,从管状反应器一端流入,从另一端流出的培养方法;以污水处理厂净化后的净水为背景及样品,分别测试其背景溶解氧含量和经流通式微生物膜反应器生物降解后流出液的溶解氧含量;在此基础上,加入污水处理厂进厂原水,再次测试经流通式微生物膜反应器生物降解后的流出液溶解氧含量;通过标准样品校准,即可测量污水处理厂进厂原水和净化后的净水水质bod含量。

12、优选地,步骤(1)所述培养的时间为20-350h;步骤(1)所述培养的温度为20-45℃。

13、优选地,步骤(1)所述载体包括管状材料,所述载体的材质为玻璃、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、塑料、尼龙、石英、硅胶中的至少一种,所述载体的长度为10~420cm;所述载体的内径为1mm~4mm。

14、优选地,步骤(1)所述原水的bod为50-250mg/l。

15、优选地,步骤(2)所述净水的bod为0.5-20mg/l。

16、优选地,步骤(2)所述稀释的倍数为5-100倍。

17、优选地,步骤(1)-(2)中所涉及的原水和/或不同bod的标准溶液和/或净水和/或原水稀释液的流速各自选自0.5ml/min~5.0ml/min。

18、优选地,所述不同bod的标准溶液的bod为0-20mg/l。

19、优选地,步骤(2)所述检测的温度为20-45℃。

20、优选地,步骤(2)所述检测的使用溶解氧电极检测器。

21、优选地,步骤(2)所述检测的系统中,进水口端具有二位三通切换功能,其中一路连接微生物膜反应器,且微生物膜反应器置于可控温容器内,另一路空置;溶解氧电极检测器置于可控温容器内,该可控温容器以净水填充,净水作为可控温容器加热时的传热介质。

22、优选地,步骤(2)所述空白溶液包括缓冲溶液、地下水、市政自来水中的至少一种,其电导率范围为50μs/cm-500ms/cm,所述空白溶液为不含有有机物的水溶液或含有极微量的有机物,该极微量的有机物不影响本发明的检测方法的检测结果。

23、优选地,所述缓冲溶液包括磷酸盐缓冲溶液、tris缓冲溶液、碳酸氢钠缓冲溶液中的至少一种。

24、检测不同bod的标准溶液的溶解氧浓度,以不同bod的标准溶液浓度和检测到的对应的耗氧量为横纵坐标,建立线性标准曲线,基本过程如下:

25、s1:以不含有机物的空白水样为背景,测试空白水样的溶解氧浓度do空白及空白水样经微生物膜反应器内源呼吸后流出液的溶解氧浓度doe,获得内源呼吸耗氧b0=do空白-doe;

26、s2:在步骤s1的基础上,加入bod标准样品,使其bod终浓度为c1,测试浓度为c1的样品经微生物膜反应器生物降解后的流出液的溶解氧浓度do1;以do1和步骤s1获得doe,计算微生物膜反应器对上述样品的耗氧量δdo1;

27、s3:在步骤s2的基础上,继续加入bod标样样品,使其bod终浓度为c2。测试浓度为c2的样品经微生物膜反应器生物降解后的流出液的溶解氧浓度do2;以do2和步骤s1获得doe,计算微生物膜反应器对上述样品的耗氧量δdo2;

28、s4:重复步骤s3 0-5次,获得累计2-7个bod标准样品浓度与微生物膜耗氧量δdo的相关直线方程y=kx;其中,y为微生物膜耗氧量,x为标准样品浓度,k为微生物膜对单位bod浓度标准样品的耗氧量。

29、计算原水及净水水质bod浓度的基本原理如下:

30、s1:当计算净水bod浓度时:以体积为v1的净水为背景,分别测量净水溶解氧浓度do净水及净水经微生物膜反应器生物降解流出液的溶解氧浓度do净水流出液,计算二者溶解氧浓度差值δdo净水;bod净水=(δdo净水-b0)/k;

31、s2:当计算原水bod浓度时:在步骤s1基础上,即体积为v1′的净水基础上,加入体积为v2的原水,测量上述样品经微生物膜反应器生物降解流出液的溶解氧浓度do原水流出液;以do原水流出液和步骤s1获得的do净水流出液计算原水经微生物膜反应器生物降解后的流出液溶解氧浓度差值δdo原水;bod原水=(δdo原水/k)*(v1′+v2)/v2。其中,所述v1′为体积为v1的净水经上述步骤s1在一定实验条件下消耗一定的净水后剩余的净水体积。

32、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:本发明检测污水处理厂净化后的净水以及进厂原水时,皆以净化后的净水作为检测溶解氧浓度的背景,免去了常规方法普遍采用的空白溶液,实现了净水、原水bod的连续、同步、在线分析测试,空白溶液可以仅仅是在制作标准曲线的时候使用,bod测试过程可以不需要消耗空白溶液,简化了分析流程,降低成本。

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