CN109596796A - 一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法 - Google Patents
一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109596796A CN109596796A CN201910097557.4A CN201910097557A CN109596796A CN 109596796 A CN109596796 A CN 109596796A CN 201910097557 A CN201910097557 A CN 201910097557A CN 109596796 A CN109596796 A CN 109596796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- river
- mud
- concentration
- nitrogen
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 61
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 31
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 29
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003643 water by type Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 8
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 claims description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical class OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims 1
- 241001453382 Nitrosomonadales Species 0.000 abstract description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 82
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 8
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L Phosphate ion(2-) Chemical compound OP([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LJDFMPKBVBOTIK-UHFFFAOYSA-N azanium;hydrogen sulfate;hydrate Chemical compound N.O.OS(O)(=O)=O LJDFMPKBVBOTIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical class [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012851 eutrophication Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1806—Biological oxygen demand [BOD] or chemical oxygen demand [COD]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/24—Earth materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，它涉及厌氧氨氧化活性的测定方法，它是要解决目前没有测定实际污染的自然河流、湖泊中厌氧氨氧化菌活性的方法的技术问题，本方法：测定溶解氧浓度、温度和pH值并在河道取水样、泥样；测定水样的化学需氧量、氨氮浓度、亚氮浓度、硝氮浓度和硫酸盐浓度，按水样的参数配置三种人工模拟河水，第一种含有有机物、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐，第二种含有氨氮、亚氮和硫酸盐，第三种含有有机物、氨氮、亚氮和硝氮；用三种人工模拟河水分别在模拟实际河流的水质和环境条件进行反应，分别计算出总氮去除速率，进而计算厌氧氨氧化活性。本方法测定过程速度快，且准确，可用于水生态修复领域。
Description
技术领域
本发明涉及厌氧氨氧化活性的测定方法，属于水生态修复领域。
背景技术
随着我国经济的快速发展，人民的生活水平的不断提高，对水资源的需求日益增加，污水的排放量也增加，同时污水中的氮含量也不断上升，由此造成水资源极度的匮乏，水污染加剧已逐渐成为制约我国社会经济发展的重要因素。其中氨氮是我国水质监测的主要项目之一。水体中的氨氮不仅是主要污染物，而且也是引起水体富营养化的主要元凶。因此，人们开始关注不需要外加碳源的厌氧氨氧化工艺，该工艺首先是在好氧条件下，好氧氨氧化菌把一半的氨氮转化为亚氮，紧接着厌氧氨氧化菌把剩余的氨氮和生成的亚氮直接反应生成氮气，该工艺与传统的硝化反硝化工艺相比，具有反应路径短，节省60％以上的曝气，100％的碳源，脱氮效率高等优点，因此，厌氧氨氧化工艺对废水处理有着非常重要的意义。但是，对于城市河道中氮污染的治理研究较少。城市污染河道也具有一定的脱氮能力，对于其中的机理研究表明，河道底泥中存在多种氮转化途径，包括硝化反硝化，硫酸盐厌氧氨氧化和厌氧氨氧化，由于反应途径复杂且厌氧氨氧化并不是完全占优势，因此无法准确的直接测定，因此，如何准确的测定河道中的厌氧氨氧化活性就显得格外重要。这样也为城市污染河道的生态修复提供新的思路。
目前厌氧氨氧化工艺在污水处理厂是可以成功启动的，因为污水处理厂可以通过人工创造环境条件，使其适于厌氧氨氧化菌微生物的生长和繁殖。但是厌氧氨氧化工艺能否在污染的自然河流、湖泊中启用，很大程度取决于其中的厌氧氨氧化菌活性，目前尚没有测定实际污染的自然河流、湖泊中厌氧氨氧化菌活性的方法。
发明内容
本发明是要解决目前没有测定实际污染的自然河流、湖泊中厌氧氨氧化菌活性的方法的技术问题，而提供一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法。
本发明的河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，法包括以下步骤：
一、在河道取样点现场测定溶解氧浓度、温度和pH值，其中溶解氧浓度记作C0，温度记为T0，pH值记为P0；用水样采样器采取河水水样，用泥土采样器采取三份河道同一深度的底泥泥样并混合均匀；
二、测定河水水样的化学需氧量(COD)、氨氮浓度、亚氮浓度、硝氮浓度和硫酸盐浓度，将化学需氧量(COD)记为M1，氨氮浓度记为M2，亚氮浓度记为M3，硝氮浓度记为M4，硫酸盐浓度记为M5；
三、配置三种人工模拟河水，其中
人工模拟河水I含有有机物、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐，其COD为M1±15％M1，氨氮浓度为M2±5％M2，亚氮浓度为M3±5％M3、硝氮浓度为M4±5％M4，硫酸盐浓度为M5±5％M5，pH值为P0±0.5；
人工模拟河水II含有氨氮、亚氮和硫酸盐，其氨氮浓度为M2±5％M2，亚氮浓度为M3±5％M3，硫酸盐浓度为M5±5％M5，pH值为P0±0.5；
人工模拟河水Ⅲ含有有机物、氨氮、亚氮和硝氮，其COD为M1±15％M1，氨氮浓度为M2±5％M2，亚氮浓度为M3±5％M3、硝氮浓度为M4±5％M4，pH值为P0±0.5；
四、将河道底泥泥样取出四份，一份用来测定底泥中的污泥浓度(MLVSS)，记为M6；其余三份分别命名为泥样A、泥样B、泥样C；将泥样A、泥样B、泥样C先分别用磷酸盐缓冲溶液清洗干净，再离心分离，然后将泥样A用人工模拟河水I清洗，泥样B用人工模拟河水II清洗，泥样C用人工模拟河水Ⅲ清洗；
五、将清洗后的泥样分别加入反应器中，再按污泥浓度为M6，向在泥样A中加入人工模拟河水I，向泥样B加入人工模拟河水II，向泥样C加入人工模拟河水Ⅲ，然后将装有泥样A、B、C的反应器放入恒温振荡器中；再记录各泥样的起始总氮浓度TN始，泥样A、B和C的起始总氮浓度分别记为TN始A、TN始B和TN始C；
六、在恒温振荡器内各反应器内混合液的pH值为P0±0.5、溶解氧浓度为C0±0.1mg/L、温度为T0±1℃的条件下震动反应，反应结束后，测定各泥样的总氮浓度TN末，泥样A、B和C的总氮浓度分别记为TN末A、TN末B和TN末C；
七、计算总氮去除速率V，其中其中t为运行时间；泥样A、B和C的总氮去除速率分别记为VA、VB、VC；其中VA代表河道底泥中硝化反硝化、硫酸盐氨氧化、厌氧氨氧化(活性之和)过程总氮去除速率之和，VB为硫酸盐氨氧化活性和厌氧氨氧化活性之和，VC为硝化反硝化活性和厌氧氨氧化活性之和；
八、计算厌氧氨氧化活性VAnammox，其中VAnammox＝VC-(VA-VB)，单位为mg/d/g VSS。
更进一步地，步骤四中河道底泥泥样每份取5～10g；
更进一步地，步骤四中所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.0～7.5的缓冲溶液。
更进一步地，步骤六中恒温振荡器的震动转速为100～200r/min；
更进一步地，步骤六中恒温振荡器每天震动反应20～24h，共反应3～7天；
本发明采取实际受污染的河流底部的底泥，经过处理后，确定河道底泥的量，分配到三个反应器中进行，以人工配水模拟实际河水，按照料河道取样点现场的溶解氧浓度、温度和pH值模拟实际河流的水质和环境条件进行培养、反应，测定各反应器的活性，然后计算出河道底泥厌氧氨氧化活性。过程速度快，且准确，不仅对厌氧氨氧化工艺在河流中的进一步应用具有非常重要地意义，而且对可持续污水处理理念的发展也具有非常积极的推动作用。
附图说明
图1是实施例1的测试装置示意图，其中1为反应器，2为振荡器，3为pH测试仪，4为DO测定仪。
具体实施方式
用下面的实施例验证本发明的有益效果：
实施例1：本实施例的河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，按以下步骤进行：
一、在受污染的河道取样点现场测定溶解氧浓度、温度和pH值，其中溶解氧浓度记作C0，C0＝0.82mg/L，温度记为T0，T0＝25℃，pH值记为P0，P0＝8.00；用水样采样器采取河水水样，用泥土采样器采取三份河道同一深度的底泥泥样并混合均匀；水样及泥样分别装入相应的取样管，带回实验室处理；
二、测定河水水样中的化学需氧量(COD)、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐的浓度，化学需氧量记为M1，M1＝80mg/L，氨氮浓度记为M2，M2＝40mg/L，亚氮浓度记为M3，M3＝1mg/L，硝氮浓度记为M4，M4＝3mg/L，硫酸盐浓度记为M5，M5＝50mg/L；
三、配置三种人工模拟河水，其中
人工模拟河水I含有有机物、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐，其COD为M1，氨氮浓度为M2，亚氮浓度为M3、硝氮浓度为M4，硫酸盐浓度为M5，pH值为P0；
人工模拟河水II含有氨氮、亚氮和硫酸盐，其氨氮浓度为M2，亚氮浓度为M3，硫酸盐浓度为M5，pH值为P0；
人工模拟河水Ⅲ含有有机物、氨氮、亚氮和硝氮，其COD为M1，氨氮浓度为M2，亚氮浓度为M3、硝氮浓度为M4，pH值为P0；
四、取出河道底泥泥样四份，每份10g，一份用来测定底泥中的污泥浓度(MLVSS)，记为M6，M6＝10000mg/L；其余三份分别命名为泥样A、泥样B、泥样C；将泥样A、泥样B、泥样C先分别用配好的磷酸盐缓冲溶液清洗三次，再离心分离，然后将泥样A用人工模拟河水I清洗三次，泥样B用人工模拟河水II清洗三次，泥样C用人工模拟河水Ⅲ清洗三次；其中所述的磷酸盐缓冲溶液的配制方法为：称取8g氯化钠、0.2氯化钾、1.44磷酸氢二钠、0.24磷酸二氢钠，溶于500ml水中，调节pH到7.2，定容到1L，室温下保存；
五、将清洗后的泥样分别加入容积为100ml离心管中，再按污泥浓度为M6，向在泥样A中加入人工模拟河水I，向泥样B加入人工模拟河水II，向泥样C加入人工模拟河水Ⅲ，然后将装有泥样A、B、C的反应器放入恒温振荡器中；再记录各泥样的起始总氮浓度TN始，泥样A、B和C的起始总氮浓度分别记为TN始A、TN始B和TN始C；其中TN始A＝39.81mg/L、TN始B＝39.76mg/L、TN始C＝40.55mg/L；再在每个反应器中放入一个pH计3的探测头和DO测定仪4的探测头，用于监测pH值和溶解氧浓度；
六、每天在恒温振荡器2震动转速为150r/min、各反应器内混合液的pH值为P0±0.5、各反应器内混合液的溶解氧浓度为C0±0.1mg/L、各反应器内混合液的温度为T0±1℃的条件下震动反应20h，反应4天后，测定各泥样的总氮浓度TN末，泥样A、B和C的总氮浓度分别记为TN末A、TN末B和TN末C；TN末A＝1.44mg/L、TN末B＝10.64mg/L、TN末C＝8.51mg/L；
七、计算总氮去除速率V，其中其中t为运行时间，t＝4d；泥样A、B和C的总氮去除速率分别记为VA、VB、VC；其中VA代表河道底泥中硝化反硝化、硫酸盐氨氧化、厌氧氨氧化过程总氮去除速率之和，VB为硫酸盐氨氧化活性和厌氧氨氧化活性之和，VC为硝化反硝化活性和厌氧氨氧化活性之和；计算结果：VA＝0.959mg/d/g VSS、VB＝0.728mg/d/g VSS、VC＝0.801mg/d/g VSS；
八、计算厌氧氨氧化活性VAnammox，其中VAnammox＝VC-(VA-VB)；VAnammox＝0.570mg/d/gVSS。
本实施例采用的反应器为序批式反应器，为保证运行条件和实际河水相符，采用旋涡震荡器设置150转/min，使反应器中的水可以模拟现实河道中水的反应状况。实际河道底泥，经过一定处理，放入活性测定装置运行，定期取出水水样，测定进/出水污染物的浓度，计算出三个反应器的活性，最终得出厌氧氨氧化的活性。本方法是一种行之有效的测定河道底泥厌氧氨氧化活性的方法。
实施例2：本实施例的河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，按以下步骤进行：
一、在受污染的河道取样点现场测定溶解氧浓度、温度和pH值，其中溶解氧浓度记作C0，C0＝1.77mg/L，温度记为T0，T0＝15.7℃，pH值记为P0，P0＝7.93；用水样采样器采取河水水样，用泥土采样器采取三份河道同一深度的底泥泥样并混合均匀；水样及泥样分别装入相应的取样管，带回实验室处理；
二、测定河水水样中的化学需氧量(COD)、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐的浓度，化学需氧量记为M1，M1＝70mg/L，氨氮浓度记为M2，M2＝35mg/L，亚氮浓度记为M3，M3＝0.6mg/L，硝氮浓度记为M4，M4＝2.8mg/L，硫酸盐浓度记为M5，M5＝40mg/L；
三、配置三种人工模拟河水，其中
人工模拟河水I含有有机物、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐，其COD为M1，氨氮浓度为M2，亚氮浓度为M3、硝氮浓度为M4，硫酸盐浓度为M5，pH值为P0；
人工模拟河水II含有氨氮、亚氮和硫酸盐，其氨氮浓度为M2，亚氮浓度为M3、硫酸盐浓度为M5，pH值为P0；
人工模拟河水Ⅲ含有有机物、氨氮、亚氮和硝氮，其COD为M1，氨氮浓度为M2，亚氮浓度为M3、硝氮浓度为M4，pH值为P0；
四、取出河道底泥泥样四份，每份10g，一份用来测定底泥中的污泥浓度(MLVSS)，记为M6，M6＝12000mg/L；其余三份分别命名为泥样A、泥样B、泥样C；将泥样A、泥样B、泥样C先分别用配好的磷酸盐缓冲溶液清洗三次，再离心分离，然后将泥样A用人工模拟河水I清洗三次，泥样B用人工模拟河水II清洗三次，泥样C用人工模拟河水Ⅲ清洗三次；其中所述的磷酸盐缓冲溶液的配制方法为：称取8g氯化钠、0.2氯化钾、1.44磷酸氢二钠、0.24磷酸二氢钠，溶于500ml水中，调节pH到7.2，定容到1L，室温下保存；
五、将清洗后的泥样分别加入容积为100ml离心管中，再按污泥浓度为M6，向在泥样A中加入人工模拟河水I，向泥样B加入人工模拟河水II，向泥样C加入人工模拟河水Ⅲ，然后将装有泥样A、B、C的反应器放入恒温振荡器中；再记录各泥样的起始总氮浓度TN始，泥样A、B和C的起始总氮浓度分别记为TN始A、TN始B和TN始C；其中TN始A＝34.71mg/L、TN始B＝35.02mg/L、TN始C＝35.21mg/L；再在每个反应器中放入一个pH计3的探测头和DO测定仪4的探测头，用于监测pH值和溶解氧浓度；
六、每天在恒温振荡器2震动转速为180r/min、各反应器内混合液的pH值为P0±0.5、各反应器内混合液的溶解氧浓度为C0±0.1mg/L、各反应器内混合液的温度为T0±1℃的条件下震动反应20h，反应7天后，测定各泥样的总氮浓度TN末，泥样A、B和C的总氮浓度分别记为TN末A、TN末B和TN末C；TN末A＝0.51mg/L、TN末B＝7.85mg/L、TN末C＝2.74mg/L；
七、计算总氮去除速率V，其中其中t为运行时间，t＝7d；泥样A、B和C的总氮去除速率分别记为VA、VB、VC；其中VA代表河道底泥中硝化反硝化、硫酸盐氨氧化、厌氧氨氧化过程总氮去除速率之和，VB为硫酸盐氨氧化活性和厌氧氨氧化活性之和，VC为硝化反硝化活性和厌氧氨氧化活性之和；计算结果：VA＝0.407mg/d/g VSS、VB＝0.323mg/d/g VSS、VC＝0.387mg/d/g VSS；
八、计算厌氧氨氧化活性VAnammox，其中VAnammox＝VC-(VA-VB)；VAnammox＝0.302mg/d/gVSS。
本实施例采用的反应器为序批式反应器，为保证运行条件和实际河水相符，采用旋涡震荡器设置180转/min，使反应器中的水可以模拟现实河道中水的反应状况。实际河道底泥，经过一定处理，放入活性测定装置运行，定期取出水水样，测定进/出水污染物的浓度，计算出三个反应器的活性，最终得出厌氧氨氧化的活性。本方法是一种行之有效的测定河道底泥厌氧氨氧化活性的方法。
Claims (5)
1.一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
一、在河道取样点现场测定溶解氧浓度、温度和pH值，其中溶解氧浓度记作C0，温度记为T0，pH值记为P0；用水样采样器采取河水水样，用泥土采样器采取三份河道同一深度的底泥泥样并混合均匀；
二、测定河水水样的化学需氧量、氨氮浓度、亚氮浓度、硝氮浓度和硫酸盐浓度，将化学需氧量记为M1，氨氮浓度记为M2，亚氮浓度记为M3，硝氮浓度记为M4，硫酸盐浓度记为M3；
三、配置三种人工模拟河水，其中人工模拟河水I含有有机物、氨氮、亚氮、硝氮和硫酸盐，其COD为M1±15％M1，氨氮浓度为M2±5％M2，亚氮浓度为M3±5％M3、硝氮浓度为M4±5％M4，硫酸盐浓度为M5±5％M5，pH值为P0±0.5；人工模拟河水II含有氨氮、亚氮和硫酸盐，其氨氮浓度为M2±5％M2，亚氮浓度为M3±5％M3，硫酸盐浓度为M5±5％M5，pH值为P0±0.5；人工模拟河水Ⅲ含有有机物、氨氮、亚氮和硝氮，其COD为M1±15％M1，氨氮浓度为M2±5％M2，亚氮浓度为M3±5％M3、硝氮浓度为M4±5％M4，pH值为P0±0.5；
四、将河道底泥泥样取出等量的四份，一份用来测定底泥中的污泥浓度，记为M6；其余三份分别命名为泥样A、泥样B、泥样C；将泥样A、泥样B、泥样C先分别用磷酸盐缓冲溶液清洗干净，再离心分离，然后将泥样A用人工模拟河水I清洗，泥样B用人工模拟河水II清洗，泥样C用人工模拟河水Ⅲ清洗；
五、将清洗后的泥样分别加入反应器中，再按污泥浓度为M6，向泥样A中加入人工模拟河水I，向泥样B加入人工模拟河水II，向泥样C加入人工模拟河水Ⅲ，然后将装有泥样A、B、C的反应器放入恒温振荡器中；再记录各泥样的起始总氮浓度TN始，泥样A、B和C的起始总氮浓度分别记为TN始A、TN始B和TN始C；
六、在恒温振荡器内各反应器内混合液的pH值为P0±0.5、溶解氧浓度为C0±0.1mg/L、温度为T0±1℃的条件下震动反应，反应结束后，测定各泥样的总氮浓度TN末，泥样A、B和C的总氮浓度分别记为TN末A、TN末B和TN末C；
七、计算总氮去除速率V，其中其中t为运行时间；泥样A、B和C的总氮去除速率分别记为VA、VB、VC；
八、计算厌氧氨氧化活性VAnammox，其中VAnammox＝VC-(VA-VB)，单位为mg/d/g VSS。
2.根据权利要求1所述的一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，其特征在于步骤四中河道底泥泥样每份取5～10g。
3.根据权利要求1或2所述的一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，其特征在于步骤四中所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7.0～7.5。
4.根据权利要求1或2所述的一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，其特征在于步骤六中恒温振荡器的震动转速为100～200r/min。
5.根据权利要求1或2所述的一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法，其特征在于步骤六中恒温振荡器每天震动反应20～24h，共反应3～7天。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910097557.4A CN109596796B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910097557.4A CN109596796B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109596796A true CN109596796A (zh) | 2019-04-09 |
| CN109596796B CN109596796B (zh) | 2021-06-04 |
Family
ID=65967112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910097557.4A Active CN109596796B (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109596796B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563137A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-13 | 郑州轻工业学院 | 一种测定污染因素对厌氧工艺生物活性影响规律的装置及方法 |
| CN110577276A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-17 | 郑州轻工业学院 | 一种测定污染因素对好氧工艺生物活性影响规律的装置及方法 |
| CN114994237A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-09-02 | 红菌生物(广东)有限公司 | 一种测定厌氧氨氧化活性的方法 |
| CN116718742A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-09-08 | 四川文韬工程技术有限公司 | 一种未建污水厂地区的水质组分分析方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7082893B2 (en) * | 2003-04-03 | 2006-08-01 | University Of Maryland Biotechnology Institute | Aquaculture nitrogen waste removal |
| CN101343116A (zh) * | 2008-07-18 | 2009-01-14 | 北京工业大学 | 一种城市污水厌氧氨氧化生物反应器快速启动方法 |
| CN102520080A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-06-27 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种检测水体沉积物和/或土壤中厌氧氨氧化反应速率的方法 |
| CN102642924A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-22 | 北京工业大学 | 一种常温低氨氮污水全程自养脱氮工艺的快速启动方法 |
| CN105540831A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-05-04 | 北京工业大学 | 一种启动厌氧氨氧化滤柱的方法 |
| CN108059240A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-22 | 同济大学 | 一种快速恢复受溶解氧抑制的厌氧氨氧化菌活性的方法 |
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910097557.4A patent/CN109596796B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7082893B2 (en) * | 2003-04-03 | 2006-08-01 | University Of Maryland Biotechnology Institute | Aquaculture nitrogen waste removal |
| CN101343116A (zh) * | 2008-07-18 | 2009-01-14 | 北京工业大学 | 一种城市污水厌氧氨氧化生物反应器快速启动方法 |
| CN102520080A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-06-27 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种检测水体沉积物和/或土壤中厌氧氨氧化反应速率的方法 |
| CN102642924A (zh) * | 2012-04-26 | 2012-08-22 | 北京工业大学 | 一种常温低氨氮污水全程自养脱氮工艺的快速启动方法 |
| CN105540831A (zh) * | 2015-12-12 | 2016-05-04 | 北京工业大学 | 一种启动厌氧氨氧化滤柱的方法 |
| CN108059240A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-22 | 同济大学 | 一种快速恢复受溶解氧抑制的厌氧氨氧化菌活性的方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 张肖静等: "低基质厌氧氨氧化滤柱的快速启动及稳定运行", 《轻工学报》 * |
| 李祥等: "厌氧氨氧化菌活性恢复及富集培养研究", 《环境污染与防治》 * |
| 杨岚等: "厌氧氨氧化反应器的启动与运行研究", 《河北工业科技》 * |
| 杨志林等: "厌氧氨氧化工艺的快速启动试验研究", 《广州化工》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563137A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-13 | 郑州轻工业学院 | 一种测定污染因素对厌氧工艺生物活性影响规律的装置及方法 |
| CN110577276A (zh) * | 2019-10-21 | 2019-12-17 | 郑州轻工业学院 | 一种测定污染因素对好氧工艺生物活性影响规律的装置及方法 |
| CN114994237A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-09-02 | 红菌生物(广东)有限公司 | 一种测定厌氧氨氧化活性的方法 |
| CN116718742A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-09-08 | 四川文韬工程技术有限公司 | 一种未建污水厂地区的水质组分分析方法 |
| CN116718742B (zh) * | 2023-05-06 | 2024-05-24 | 四川文韬工程技术有限公司 | 一种未建污水厂地区的水质组分分析方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109596796B (zh) | 2021-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109596796A (zh) | 一种河道底泥厌氧氨氧化活性的测定方法 | |
| CN110451661B (zh) | 一种污水中微生物类溶解性有机氮的预测模型及其应用 | |
| Rysgaard et al. | Nitrification and denitrification in lake and estuarine sediments measured by the 15N dilution technique and isotope pairing | |
| CN102507913B (zh) | 一种精确定量湖泊生态***氮循环的方法 | |
| CN104330455B (zh) | 利用微生物电解池技术在线监测硝态氮浓度的方法与装置 | |
| CN103592334B (zh) | 基于序批式生物毒性监测预警***的监测方法 | |
| CN106405052B (zh) | 一种模拟原位河岸带土壤的铁氨氧化过程的装置及使用方法和应用 | |
| CN106745734B (zh) | 一种分析单级生物脱氮***硝化与反硝化过程氧化亚氮排放速率的方法 | |
| CN104007235A (zh) | 监测污水好氧生物处理过程中氧化亚氮产生的模拟装置 | |
| CN111268878B (zh) | 一种快速评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法 | |
| CN103822963B (zh) | 鉴定anammox反应器污泥中的anammox菌是否利用有机物的方法 | |
| CN113075280B (zh) | 一种生化需氧量bod与毒性一体化的检测方法 | |
| CN113624829B (zh) | 利用三价钛还原法测试水样中硝酸盐氮氧同位素的方法 | |
| CN115639333A (zh) | 一种利用硝化生物反应检测氨氮含量的方法 | |
| Wan-liang et al. | Soft-sensing method for wastewater treatment based on BP neural network | |
| CN111812186A (zh) | 一种15n同位素标记示踪河湖底泥中氮素在不同转化路径中的定量方法 | |
| CN106045046B (zh) | 一种基于呼吸图谱评估活性污泥除磷效率的方法 | |
| CN203894212U (zh) | 监测污水好氧生物处理过程中氧化亚氮产生的模拟装置 | |
| CN218157690U (zh) | 基于水中溶解氧测定bod含量的装置 | |
| Parisod et al. | Biochemical oxygen demand progression in mixed substrates | |
| CN109574251B (zh) | 一种模拟农田沟道土壤的锰氨氧化过程装置及其使用方法和应用 | |
| CN115180722B (zh) | 一种微污染水表面流人工湿地降污减碳工况确定方法 | |
| CN112010427A (zh) | 一种亚硝酸氧化细菌的两步衰亡模型的构建方法及应用 | |
| Hamouda | Tracing Carbon Footprint in the Wastewater Treatment Plant | |
| CN114924050A (zh) | 一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |