一种基于动态培养的污水生物可降解溶解性有机氮测定方法与流程

本发明属于市政污水处理
技术领域：
，更具体地说，涉及一种基于动态培养的污水生物可降解溶解性有机氮测定方法。
背景技术：
：污水溶解性总氮包括无机氮(氨氮、硝态氮和亚硝态氮)和溶解性有机氮(dissolvedorganicnitrogen,don)。在污水生化处理过程中大部分无机氮通过硝化－反硝化作用被去除。相比之下，don在污水处理中很难被去除，导致出水中don占总氮比例升高。在低总氮出水中，don占总氮的比例可达25％～80％。don可导致膜污染和产生含氮类消毒副产物等问题，影响污水厂后续深度处理。可生物降解溶解性有机氮(biodegradabledissolvedorganicnitrogen,bdon)指污水中能被异养菌代谢和利用的那部分don，可用来预测和衡量污水生物处理单元对don的去除效率。目前国内外学者主要通过静态培养法来测定bdon。先将待测水样通过膜过滤去除不溶性物质，以细菌作为接种菌接种后于20℃～25℃下避光培养20～28天，培养前后的don差值即为bdon。这种方法测试成本低，同时可用于多水样批量测定，但由于需要20～28天的培养时间，污水厂工作人员无法及时获取污水厂污水bdon的变化。另外，实验人员往往需要多次预实验来确定最终接种液浓度，操作步骤耗时且繁琐。因此，该测定方法在污水厂的实际应用中受到限制。对于污水处理厂污水bdon的常规监测，需要一种快速准确且操作简便的测定方法。技术实现要素：1、要解决的问题本发明的目的是要解决现有静态培养法测定污水中可生物降解有机氮方法耗时且繁琐的问题，而本发明提供一种基于动态培养的污水生物可降解溶解性有机氮测定方法操作简便、测定时间短，可广泛应用于市政污水bdon的测定。2、技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。一种基于动态培养的污水生物可降解溶解性有机氮测定方法，其步骤为：(1)预处理待测污水样品：用滤膜过滤待测污水样品后测定溶解性有机碳的浓度，并根据测定的溶解性有机碳的浓度对待测污水样品进行处理；(2)曝气：将经步骤(1)处理后的待测污水样品持续曝气；(3)预冲洗滤柱：先用去离子水冲洗滤柱，再用经步骤(2)曝气处理后的待测污水样品冲洗滤柱；(4)培养：将经步骤(2)曝气处理后的待测污水样品流经滤柱，分别测定滤柱进出水don浓度，分别记为doninf和doneff；(5)计算待测污水样品bdon。优选地，步骤(1)中所述的滤膜为醋酸纤维滤膜，孔径为0.22μm。优选地，步骤(1)中，当待测污水样品的溶解性有机碳浓度≤30mg/l时，待测污水样品无需稀释；当待测污水样品的溶解性有机碳浓度＞30mg/l时，用去离子水将待测污水样品稀释为其溶解性有机碳浓度在15mg/l～25mg/l之间。优选地，步骤(1)中所述的溶解性有机碳的浓度采用干法总有机碳分析仪测定。优选地，步骤(3)中，去离子水体积为2～3个柱体积，流速为20ml/min～40ml/min；待测污水样品体积为2～4个柱体积，流速为20ml/min～40ml/min。优选地，步骤(4)中所述的滤柱的填料为陶粒，粒径为4mm～6mm；其中填料接种污泥来自待测污水样品所在污水厂。优选地，步骤(4)中待测污水样品流经滤柱的流速为2ml/min～5ml/min。优选地，步骤(4)中所述的don浓度通过总溶解性氮和氨氮、硝态氮和亚硝态氮的差值计算而得。优选地，总溶解性氮的浓度采用过硫酸钾氧化-离子色谱法或过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定；氨氮的浓度采用水杨酸-次氯酸盐光度法测定；硝态氮的浓度采用离子色谱法或紫外分光光度法测定；亚硝态氮的浓度采用离子色谱法或n-(1-萘基)-乙二胺光度法测定。优选地，步骤(5)中所述的bdon计算公式为：bdon＝doninf－doneff。3、有益效果相比于现有技术，本发明的有益效果为：(1)本发明提供的污水中bdon测定方法所需时间短，培养时间(包括预冲洗时间)＜8小时，而传统静态法测定污水bdon需要20～28天；(2)本发明操作简单、测定速度快，具有易于连续运行的特点，可广泛应用于市政污水bdon测定。附图说明图1为本发明中实施例1-3分别测定的污水样品1-3的bdon浓度；图2为基于传统静态培养法测定的污水样品1-3的bdon浓度。具体实施方式下面结合附图对本发明进行详细描述。实施例1(1)取南京某市政污水处理厂出水(记为污水样品1)，用孔径为0.22μm的醋酸纤维滤膜过滤污水样品1；采用干法总有机碳分析仪测定过滤后污水样品1的溶解性有机碳的浓度，其为22mg/l；由于溶解性有机碳的浓度＜30mg/l，污水样品无需稀释；(2)将经步骤(1)处理的污水样品持续曝气；(3)先用2个柱体积的去离子水快速冲洗滤柱，流速为20ml/min；再用3个柱体积的经步骤(2)处理的污水样品快速冲洗滤柱；流速为30ml/min；滤柱为圆柱形，高40cm，内径4.5cm；填料层高度30cm，填料为陶粒，粒径为4mm～6mm；填料接种污泥来自污水样品1所在污水厂好氧段；(4)将300ml经步骤(2)处理的污水样品流经滤柱，流速为2ml/min；分别采用过硫酸钾氧化-离子色谱法、水杨酸-次氯酸盐光度法、离子色谱法和离子色谱法测定污水样品1进出水中总溶解性氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮的浓度；通过总溶解性氮和氨氮、硝态氮和亚硝态氮的差值计算滤柱进出水don浓度，分别记为doninf和doneff；(5)由bdon计算公式：bdon＝doninf－doneff，得到污水样品1的bdon为0.61mg/l。为了提高测定的准确性和可靠性，本实施例重复测定了三次取平均值，结果如图1所示。实施例2(1)取南京某市政污水处理厂进水(记为污水样品2)，用孔径为0.22μm的醋酸纤维滤膜过滤污水样品；采用干法总有机碳分析仪测定过滤后污水样品2的溶解性有机碳的浓度，其为75mg/l；溶解性有机碳＞30mg/l，污水样品用去离子水稀释至其溶解性有机碳为20mg/l；(2)将经步骤(1)处理的污水样品持续曝气；(3)先用3个柱体积的去离子水快速冲洗滤柱，流速为40ml/min；再用2个柱体积的经步骤(2)处理的污水样品快速冲洗滤柱，流速为20ml/min；滤柱为圆柱形，高40cm，内径4.5cm；填料层高度30cm，填料为陶粒，粒径为4mm～6mm；填料接种污泥来自污水样品2所在污水厂好氧段；(4)将600ml经步骤(2)处理的污水样品流经滤柱，流速为5ml/min；分别采用过硫酸钾氧化-离子色谱法、水杨酸-次氯酸盐光度法、紫外分光光度法和n-(1-萘基)-乙二胺光度法测定污水样品2进出水中总溶解性氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮的浓度；通过总溶解性氮和氨氮、硝态氮和亚硝态氮的差值计算滤柱进出水don浓度，分别记为doninf和doneff；(5)由bdon计算公式：bdon＝doninf－doneff，得到污水样品2的bdon为5.90mg/l。为了提高测定的准确性和可靠性，本实施例重复测定了三次取平均值，结果如图1所示。实施例3(1)取无锡某市政污水处理厂好氧段污水(记为污水样品3)，用孔径为0.22μm的醋酸纤维滤膜过滤污水样品；采用干法总有机碳分析仪测定过滤后污水样品3的溶解性有机碳浓度，其为44mg/l；溶解性有机碳大于30mg/l，污水样品用去离子水稀释至其溶解性有机碳为25mg/l；(2)将经步骤(1)处理的污水样品持续曝气；(3)先用2个柱体积的去离子水快速冲洗滤柱，流速为30ml/min；再用2个柱体积的经步骤(2)处理的污水样品快速冲洗滤柱，流速为30ml/min；滤柱为圆柱形，高40cm，内径4.5cm；填料层高度30cm，填料为陶粒，粒径为4mm～6mm；填料接种污泥来自污水样品3所在污水厂好氧段；(4)将400ml经步骤(2)处理的污水样品流经滤柱，流速为3ml/min；分别采用过硫酸钾氧化-紫外分光光度法、水杨酸-次氯酸盐光度法、紫外分光光度法和n-(1-萘基)-乙二胺光度法测定污水样品3进出水中总溶解性氮、氨氮、硝态氮和亚硝态氮的浓度；通过总溶解性氮和氨氮、硝态氮和亚硝态氮的差值计算滤柱进出水don浓度，分别记为doninf和doneff；(5)由bdon计算公式：bdon＝doninf－doneff，得到污水样品3的bdon为1.40mg/l。为了提高测定的准确性和可靠性，本实施例重复测定了三次取平均值，结果如图1所示。对比例如图2所示，经过传统静态培养法测定的污水样品1-3的bdon浓度分别为0.55±0.09mg/l，5.67±1.00mg/l和1.33±0.21mg/l。综上所述，从表1可以看出，本发明测定的污水样品1-3的bdon浓度与基于传统静态培养法测定的污水样品1-3的bdon浓度的t检验值均大于0.05，表明两组数据无明显差异性。本发明操作简单、无需预实验、测定时间短，因此，可广泛应用于市政污水bdon测定。表1本发明测定的污水样品1-3的bdon浓度与基于传统静态培养法测定的污水样品1-3的bdon浓度的t检验值样品1样品2样品3t检验值0.4230.8370.667以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12