專(zhuān)利名稱(chēng)：一種直接測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量的技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，是指一種直接測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量的方法。
背景技術(shù)：
廢水處理技術(shù)中的生物活性炭工藝可以高效去除有機(jī)物，也可以與其他工藝組合，取得較好的處理效果。生物活性炭去除廢水中有機(jī)物是由微生物降解和活性炭吸附共同作用的，生物活性炭去除有機(jī)物過(guò)程中生物降解有機(jī)物量的準(zhǔn)確測(cè)定是評(píng)價(jià)生物活性炭活性和認(rèn)識(shí)生物活性炭去除有機(jī)物機(jī)理的關(guān)鍵，但是，由于一直沒(méi)有找到生物活性炭生物降解有機(jī)物量的直接測(cè)定方法，現(xiàn)有技術(shù)主要依靠間接推測(cè)，間接推測(cè)的誤差嚴(yán)重影響了對(duì)生物活性炭去除有機(jī)物機(jī)理的認(rèn)識(shí)。生物活性炭去除有機(jī)物的機(jī)理研究處于瓶頸，制約了該工藝的應(yīng)用和其他組合工藝的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
生物降解有機(jī)物是利用微生物的生命活動(dòng)，使廢水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物一部分合成新的原生質(zhì)，用于微生物的增長(zhǎng)，另一部分降解為二氧化碳、能量和水， 從而使廢水得到凈化的一種處理方法。有機(jī)物轉(zhuǎn)化過(guò)程可以用以下式表示。
_ 原生質(zhì)
有機(jī)物+氧氣 Wm ,
—— 二氧化碳+水+能量由有機(jī)物轉(zhuǎn)化過(guò)程可知，二氧化碳是有機(jī)物降解的一種產(chǎn)物，所以，利用二氧化碳的產(chǎn)生量，可以直接計(jì)算出微生物降解有機(jī)物的量，進(jìn)而計(jì)算出單位體積生物活性炭能夠生物降解有機(jī)物量。本發(fā)明可以解決生物活性炭生物降解有機(jī)物量的直接測(cè)定問(wèn)題，在給水處理和廢水處理方面具有應(yīng)用價(jià)值。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種直接測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量的方法，該方法有以下步驟(1)在常溫條件下，將待測(cè)生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水裝入一個(gè)由帶曝氣裝置、排氣裝置、進(jìn)料口、排空口的密閉反應(yīng)器；( 采用穩(wěn)定流量的純氧氣從密閉反應(yīng)器底部曝氣，通過(guò)一臺(tái)能夠記錄即時(shí)濃度的二氧化碳測(cè)定記錄儀測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器上部排氣裝置處二氧化碳濃度， 利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在一段時(shí)間內(nèi)的積分計(jì)算出某時(shí)間段內(nèi)純氧氣曝氣二氧化碳的產(chǎn)生量；C3)將密閉反應(yīng)器中液體排空，保留生物活性炭，將另一組相同體積實(shí)驗(yàn)用水的平行樣品放入密閉反應(yīng)器；(4)采用穩(wěn)定流量的純氮?dú)鈴拿荛]反應(yīng)器底部曝氣，測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器上部排氣裝置處二氧化碳濃度，利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在一段時(shí)間內(nèi)的積分計(jì)算出某時(shí)間段內(nèi)純氮?dú)馄貧舛趸嫉漠a(chǎn)生量；( 通過(guò)差值計(jì)算，得到生物活性炭生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量，進(jìn)而計(jì)算得到生物活性炭生物降解有機(jī)物量。上述技術(shù)方案中，采用純氧氣曝氣，消除了空氣中二氧化碳的影響；采用純氮?dú)馄貧猓梢缘玫綄?shí)驗(yàn)用水中溶存二氧化碳的量，通過(guò)差值計(jì)算消除該因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響； 能夠記錄即時(shí)濃度的二氧化碳測(cè)定記錄儀，可以得到大量二氧化碳濃度數(shù)據(jù)；密閉反應(yīng)器保證了所測(cè)定二氧化碳產(chǎn)生量是密閉反應(yīng)器中微生物因呼吸作用釋放的全部量；在接近真實(shí)運(yùn)行情況下測(cè)定，消除了溫度等因素對(duì)微生物活性的影響。所以，通過(guò)供氣量和二氧化碳濃度的乘積在測(cè)定時(shí)間段內(nèi)的積分計(jì)算，可以獲得某段時(shí)間內(nèi)生物活性炭生物降解有機(jī)物量。本發(fā)明通過(guò)測(cè)定有機(jī)物轉(zhuǎn)化過(guò)程中有機(jī)物降解所產(chǎn)生的二氧化碳產(chǎn)生量，解決了生物活性炭生物降解有機(jī)物量的直接測(cè)定問(wèn)題。本發(fā)明具有以下顯著特點(diǎn)1、能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生物活性炭生物降解有機(jī)物量的直接測(cè)定。2、可以消除活性炭吸附的氣體對(duì)生物活性炭生物降解有機(jī)物量的測(cè)定結(jié)果的影響。本發(fā)明采用的裝置簡(jiǎn)單，原理可靠，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可以大量運(yùn)用在生物活性炭工藝中生物活性炭生物降解量的直接測(cè)定中。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中所采用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明采用一種測(cè)定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案，該裝置具體使用方法是在常溫條件下，將待測(cè)生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水一起放入密閉反應(yīng)器1，待測(cè)生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水放入密閉反應(yīng)器1的量不超過(guò)密閉反應(yīng)器1容積的三分之二。采用穩(wěn)定流量的純氧氣從密閉反應(yīng)器1底部通過(guò)曝氣裝置4曝氣，通過(guò)二氧化碳測(cè)定記錄儀2測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器1上部排氣裝置12處二氧化碳濃度，利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的積分計(jì)算某時(shí)間段內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生量，純氧氣曝氣某時(shí)間段內(nèi)二氧化產(chǎn)生量計(jì)算方法見(jiàn)(1)式。
權(quán)利要求
1. 一種直接測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量的方法，該方法有以下步驟(1)在常溫條件下，將待測(cè)生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水裝入一個(gè)由帶曝氣裝置、排氣裝置、進(jìn)料口、排空口的密閉反應(yīng)器；( 采用穩(wěn)定流量的純氧氣從密閉反應(yīng)器底部曝氣，通過(guò)一臺(tái)能夠記錄即時(shí)濃度的二氧化碳測(cè)定記錄儀測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器上部排氣裝置處二氧化碳濃度，利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在一段時(shí)間內(nèi)的積分計(jì)算出某時(shí)間段內(nèi)純氧氣曝氣的二氧化碳產(chǎn)生量；C3)將密閉反應(yīng)器中液體排空，保留生物活性炭，將另一組相同體積實(shí)驗(yàn)用水的平行樣品放入密閉反應(yīng)器；(4)采用穩(wěn)定流量的純氮?dú)鈴拿荛]反應(yīng)器底部曝氣，測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器上部排氣裝置處二氧化碳濃度，利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在一段時(shí)間內(nèi)的積分計(jì)算出某時(shí)間段內(nèi)純氮?dú)馄貧獾亩趸籍a(chǎn)生量；( 通過(guò)差值計(jì)算，得到生物活性炭生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量，進(jìn)而計(jì)算得到生物活性炭生物降解有機(jī)物量。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種直接測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量的方法，其步驟為在常溫下，將待測(cè)生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水裝入密閉反應(yīng)器；然后用純氧氣從密閉反應(yīng)器底部曝氣，測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器排氣裝置處二氧化碳濃度，接著將密閉反應(yīng)器中液體排空，保留生物活性炭，將另一組相同體積實(shí)驗(yàn)用水裝入密閉反應(yīng)器；用純氮?dú)鈴拿荛]反應(yīng)器底部曝氣，測(cè)定并記錄密閉反應(yīng)器排氣裝置處二氧化碳濃度，利用供氣量和二氧化碳濃度乘積在一段時(shí)間內(nèi)的積分分別計(jì)算出某時(shí)間段內(nèi)純氧氣和純氮?dú)馄貧獾亩趸籍a(chǎn)生量，通過(guò)差值計(jì)算得到生物活性炭生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量，再計(jì)算出生物活性炭生物降解有機(jī)物量。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于直接測(cè)定生物活性炭生物降解有機(jī)物量。
文檔編號(hào)G01F22/00GK102353417SQ20111024654
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者吳青, 崔延瑞, 李慶廣, 李璀, 馬堯天 申請(qǐng)人:河南師范大學(xué)