一种去除活性污泥中高等微生物及求其耗氧速率的方法

摘要

本发明公开了一种利用机械破碎法去除活性污泥中高等微生物(包括原生动物和后生动物)及求其耗氧速率(OUR)的方法，其主要处理步骤为：a.利用分散机对活性污泥进行机械破碎处理，待高等微生物去除率达100％后停止破碎。执行步骤b；b.离心机械破碎法处理后的活性污泥，使其SVI恢复至原泥状态后，执行步骤c；c.测定经破碎并离心恢复后的活性污泥OUR

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除废水生物处理系统活性污泥中高等微生物及求其耗氧速率的方法。

背景技术

污水生物处理凭借低耗、高效的突出优点被广泛应用于污水处理，以活性污泥法为代表的污水生物处理工艺在水污染防治方面已取得了巨大成功，但是并不是完美无缺，实践中有很多例子证明现在的污水生物处理系统存在严重问题，污水生物处理系统以生物技术为基础，因此污水生物处理系统中的许多问题从根本上说是对生物处理过程认识不足。其中之一便是高等微生物(包括原生动物和后生动物)在活性污泥中的活性^[1-2]。

在污水生物处理系统中存活有相当数量的高等微生物，其中以原生动物为主。研究人员发现原生动物约占活性污泥总干重的5％，而每毫升活性污泥约有50,000个原生动物细胞，其中又大约有70％的原生动物为纤毛虫^[3]。通常，高等微生物被认为是污水生物处理系统出水水质的指示性微生物。对此，在活性污泥工艺和生物膜工艺中都作了大量的研究。近几年来，随着剩余污泥问题的日益严重，高等微生物对细菌的捕食作用开始受到重视。

高等微生物需要捕食细菌以实现自身生长和细胞维持，因而将引起污水生物处理系统中生物体总量的减少，因此是污水生物处理系统的内源过程主要内容之一^[1-2]。高等微生物(原生动物和后生动物)对细菌的捕食也是污水生物处理系统内细胞衰减的一个重要因素，这一点现在已引起了人们的高度重视^[4]。显然，高等微生物的捕食作用在污水生物处理系统中扮演着重要却又复杂的角色，所以需要进行更深入的研究。

然而，到目前为止，关于污水生物处理系统中高等微生物捕食过程的代谢机制尚不明确，且尚无有效的方法用于测定高等微生物的作用。一些化学物质(如cycloheximide和nystain)曾经被用作抑制剂，以去除系统中的高等微生物，从而通过对比方法来分析捕食过程对系统的作用^[5，6]。但是，实验中发现这些抑制剂并不能够有效抑制所有种类的高等微生物，并且反应时间较长。还有一些研究人员通过向泥样中加入某些特定种类高等微生物的方法来测定捕食速率^[7]。但是所加入的高等微生物主要是一些后生动物，并不代表污水生物处理系统内最常见最大量的原生动物，因而所测得的捕食速率也不能代表污水生物处理系统中真实的捕食速率。Moussa等人^[8]在研究盐类对硝化过程的影响时发现，NaCl能够短时间有效地抑制硝化系统内的高等微生物，但是一段时间后高等微生物会恢复活性，且用于异养系统时在抑制高等微生物的同时异养菌也受到很大影响。总之，目前还没有有效的去除或抑制活性污泥中高等微生物的方法，更谈不上测定其耗氧速率，量化其活性了。

发明内容

为了解决去除活性污泥中高等微生物进而测定其耗氧速率的问题，本发明利用机械破碎方法有效地从污泥中去除高等微生物，并能够测定其耗氧速率。该方法对高等微生物的去除率达可达100％，同时对活性污泥中细菌、污泥絮体基本无影响，适用于来自不同污水处理工艺的所有活性污泥样品。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的，步骤如下：

a.取待测活性污泥样品，一部分活性污泥用以测定原泥MLVSS，OUR_原泥，SV。另一部分活性污泥利用T18basic分散机破碎，其基本参数为：T18基本型主机、S18N-10G分散刀头，所选取的转速为24000转/min。该配置分散机可以将活性污泥中粒径较大的高等微生物破碎并去除，且粒径较小的主要种类细菌不受影响。分散机选择上可选性能相同的同类产品。破碎过程中进行活性污泥的显微镜观察，计数原后生动物数量，直至原后生动物去除率达100％后停止破碎。破碎后活性污泥执行步骤b；

b.对破碎处理后活性污泥进行10000转/min的转速离心3分钟。离心后的破碎处理活性污泥静沉30min左右，用玻璃棒轻轻搅起活性污泥，搅拌均匀后测此时的SV值、MLVSS。该步目的是使破碎处理活性污泥絮体SVI恢复至原泥状态，且絮体基本可以恢复原泥状态。

c.测定破碎处理活性污泥絮体SVI恢复后的OUR_离心恢复，计算OUR_{高等微生物}＝OUR_原泥-OUR_离心恢复，OUR_{高等微生物}即高等微生物的耗氧速率。

上述方案中，所述步骤a中，破碎所用时间因所破碎活性污泥的体积、原后生动物的含量而异，通过取样观察计数可知完全去除原后生动物所需破碎时间。另外，为了防止破碎产热带来的温度变化，破碎在恒温水浴中进行。

上述方案中，所述步骤a之前，还进一步包括以下步骤：

由于所测耗氧速率为最大耗氧速率，因此要确定所取活性污泥样品处于内源呼吸阶段。如对活性污泥样品进行OUR测定，OUR变化近0，则污泥样品处于内源呼吸阶段，执行所述步骤a；否则继续曝气活性污泥样品，至OUR变化近0时。

本发明的有益效果是，可以有效去除活性污泥中高等微生物，同时能准确地测定高等微生物的耗氧速率。从而为理论研究和工程应用中量化高等微生物的活性提供有效手段。

参考文献

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