專利名稱：曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理工程中的監(jiān)測與調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，是一種用于測定曝氣池生物氧利用率的新方法及其配套集氣裝置。
背景技術(shù)：
生物法處理有機(jī)廢水時(shí)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中的曝氣池生物氧利用率(E)反映污泥微生物降解污染物的能力和工作狀態(tài)。目前曝氣池的氧利用率測定，一般是在現(xiàn)場穩(wěn)態(tài)條件下通過測定生物污泥的耗氧速率而間接獲得，而耗氧速率又需通過化學(xué)分析方法測定有機(jī)物(COD)降解速率求得，具體測定過程不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且由此得出的氧利用率不能適時(shí)、精確地反映曝氣池的氧利用情況，更不能具體反映曝氣池中某一曝氣區(qū)的氧利用情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種快速、有效的曝氣池氧利用率氣相色譜測定方法，并提供測定過程所需的一種集氣裝置。
本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，是利用由氣囊、消泡瓶、導(dǎo)氣管和集氣罩依次連接而成的集氣裝置，將從污水處理曝氣池中溢出的氣體進(jìn)行收集、消泡處理后，通過氣相色譜儀分別測定曝氣池進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率如下E=φ1-φ2φ1×100%]]>
式中，E——氧利用率；φ1——進(jìn)氣中氧、氮相對(duì)含量比(即氧、氮色譜峰面積比)；φ2——尾氣中氧、氮相對(duì)含量比(即氧、氮色譜峰面積比)；具體檢測方法如下a.依次連接氣囊、消泡瓶、導(dǎo)氣管和集氣罩組成集氣裝置；b.將集氣罩伸到曝氣池采樣區(qū)上方并浸入水中約10cm深處，氣體經(jīng)集氣罩、導(dǎo)氣管進(jìn)入消泡瓶中消泡后，充入帶排氣口的氣囊；c.經(jīng)20分鐘的氣路清洗后，將進(jìn)樣針從氣囊排氣口處伸入采樣，針尖部分盡量全部進(jìn)入氣囊；d.將采集的氣體送入氣相色譜儀測定氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，同時(shí)測定曝氣池進(jìn)氣中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量；e.利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率。氣相色譜分析的色譜條件為柱GS-Molesieve 30m×0.53mm I.D.；載氣He2，35cm/s(4.6ml/min)；爐溫50℃；汽化室100℃，分流比1∶10；檢測器TCD，125℃；He2作補(bǔ)充氣，流量為10ml/min；進(jìn)樣量約100μL；分析時(shí)間4min；得到的色譜圖中氧氣峰特征性保留時(shí)間為2.4min，氮?dú)夥逄卣餍员Ａ魰r(shí)間為3.0min。在這種集氣裝置中，消泡瓶上裝有進(jìn)氣管、排氣管、進(jìn)液閥、排水閥，消泡瓶內(nèi)裝有油性消泡液，如植物油，也可以為礦物油；氣囊套在消泡瓶排氣管的末段，導(dǎo)氣管一端套在消泡瓶進(jìn)氣管的末段，另一端套在集氣罩柄部；氣囊上的排氣口可以為氣囊上剪開的小孔，也可以是氣囊上安裝的氣體流量調(diào)節(jié)閥，使氣囊剛好保持鼓而不漲的狀態(tài)。集氣罩為一短柄倒置的漏斗結(jié)構(gòu)。氣體收集過程中，當(dāng)消泡瓶中油性消泡液層底部高出排水閥的高度時(shí)，打開排水閥排水，直到油性消泡液層底部重新降至排水閥高度處。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果①本測定方法具有簡便快速、精確、定點(diǎn)測定的特點(diǎn)；②本集氣裝置制做簡單，使用靈活，規(guī)格可調(diào)，能夠采集到較好代表曝氣池溢出氣體組成的氣樣，消除了外界氣體對(duì)采樣時(shí)的混合效應(yīng)，另外也較好地克服了氣樣中隨帶的泡沫問題；③當(dāng)在曝氣池中多點(diǎn)布置本集氣裝置，并對(duì)氣體樣品進(jìn)行連續(xù)采集和分析，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)曝氣池的在線監(jiān)測，可適時(shí)反映進(jìn)水濃度沖擊、曝氣設(shè)備工作狀態(tài)等一切因素對(duì)生物污泥氧轉(zhuǎn)移的影響，同時(shí)提示出水水質(zhì)的變化趨勢。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。


圖1是集氣裝置結(jié)構(gòu)示意1中，1.氣囊，2.消泡瓶，3.導(dǎo)氣管，4.集氣罩，5.進(jìn)氣管，6.排氣管，7.進(jìn)液閥，8.排水閥，9.油性消泡液，10.排氣口。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1。利用由氣囊(1)、消泡瓶(2)、導(dǎo)氣管(3)和集氣罩(4)依次連接而成的集氣裝置，將從污水處理曝氣池中溢出的氣體進(jìn)行收集、消泡處理后，通過氣相色譜儀分別測定曝氣池進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率如下E=φ1-φ2φ1×100%]]>式中，E——氧利用率；φ1——進(jìn)氣中氧φ2——尾氣中氧、氮含量比；
其中，集氣裝置的消泡瓶(2)上裝有進(jìn)氣管(5)、排氣管(6)、進(jìn)液閥(7)、排水閥(8)，消泡瓶(2)內(nèi)裝有植物油消泡液(9)；氣囊(1)套在消泡瓶(2)排氣管(6)的末段，口部扎緊，導(dǎo)氣管(3)一端套在消泡瓶(2)進(jìn)氣管(5)的末段，另一端套在集氣罩(4)柄部；集氣罩(4)為一短柄倒置的漏斗結(jié)構(gòu)。
具體檢測方法如下a.依次連接氣囊(1)、消泡瓶(2)、導(dǎo)氣管(3)和集氣罩(4)組成集氣裝置；b.將集氣罩(4)伸到曝氣池采樣區(qū)上方并浸入水中約10cm深處，氣體經(jīng)集氣罩(4)、導(dǎo)氣管(3)進(jìn)入消泡瓶(2)中消泡后，充入帶排氣口(10)的氣囊(1)；在氣體收集過程中，當(dāng)消泡瓶(2)中植物油消泡液層底部高出排水閥的高度時(shí)，打開排水閥(8)排水，直到植物油消泡液層底部重新降至排水閥高度處。c.經(jīng)20分鐘的氣路清洗后，將進(jìn)樣針從氣囊(1)排氣口(10)處伸入采樣，針尖部分盡量全部進(jìn)入氣囊；d.將采集的氣體送入氣相色譜儀測定氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，同時(shí)測定曝氣池進(jìn)氣中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量；e.利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率。其中，氣囊(1)上的排氣口(10)可以是氣囊(1)上剪開的小孔，也可以是氣囊(1)上安裝的氣體流量調(diào)節(jié)閥，以便使氣囊剛好保持鼓而不漲的狀態(tài)。氣相色譜分析的色譜條件為柱GS-Molesieve 30m×0.53mm I.D.；載氣He2，35cm/s(4.6ml/min)；爐溫50℃；汽化室100℃，分流比1∶10；檢測器TCD，125℃；He2作補(bǔ)充氣，流量為10ml/min；進(jìn)樣量約100μL；
分析時(shí)間4min；得到的色譜圖中氧氣峰特征性保留時(shí)間為2.4min，氮?dú)夥逄卣餍员Ａ魰r(shí)間為3.0min。為檢驗(yàn)方法的精確度，五次重復(fù)取樣測定，樣本標(biāo)準(zhǔn)差低于0.0006，表明精確度極高。
權(quán)利要求
1.一種曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，其特征在于利用由氣囊(1)、消泡瓶(2)、導(dǎo)氣管(3)和集氣罩(4)依次連接而成的集氣裝置，將從污水處理曝氣池中溢出的氣體進(jìn)行收集、消泡處理后，通過氣相色譜儀分別測定曝氣池進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率如下E=φ1-φ2φ1×100%]]>式中，E——氧利用率；φ1——進(jìn)氣中氧、氮相對(duì)含量比；φ2——尾氣中氧、氮相對(duì)含量比；具體檢測方法如下a.依次連接氣囊(1)、消泡瓶(2)、導(dǎo)氣管(3)和集氣罩(4)，組成集氣裝置；b.將集氣罩(4)伸到曝氣池采樣區(qū)上方并浸入水中約10cm深處，氣體經(jīng)集氣罩(4)、導(dǎo)氣管(3)進(jìn)入消泡瓶(2)中消泡后，充入帶排氣口(10)的氣囊(1)；c.經(jīng)20分鐘的氣路清洗后，將進(jìn)樣針從氣囊(1)排氣口(10)處伸入采樣，針尖部分盡量全部進(jìn)入氣囊；d.將采集的氣體送入氣相色譜儀測定氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，同時(shí)測定曝氣池進(jìn)氣中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量；e.利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，其特征在于氣相色譜分析的色譜條件為柱GS-Molesieve 30m×0.53mm I.D.；載氣He2，35cm/s(4.6ml/min)；爐溫50℃；汽化室100℃，分流比1∶10；檢測器TCD，125℃；He2作補(bǔ)充氣，流量為10ml/min；進(jìn)樣量約100μL；分析時(shí)間4min；得到的色譜圖中氧氣峰特征性保留時(shí)間為2.4min，氮?dú)夥逄卣餍员Ａ魰r(shí)間為3.0min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，其特征在于集氣裝置的消泡瓶(2)上裝有進(jìn)氣管(5)、排氣管(6)、進(jìn)液閥(7)、排水閥(8)，消泡瓶(2)內(nèi)裝有植物油消泡液(9)；氣囊(1)套在消泡瓶(2)排氣管(6)的末段，導(dǎo)氣管(3)一端套在消泡瓶(2)進(jìn)氣管(5)的末段，另一端套在集氣罩(4)柄部；集氣罩(4)為一短柄倒置的漏斗結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，其特征在于氣體收集過程中，當(dāng)消泡瓶(2)中植物油消泡液液層底部高出排水閥(8)的高度時(shí)，打開排水閥(8)排水，直到植物油消泡液層底部重新降至排水閥高度處。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，其特征在于氣囊(1)上的排氣口(10)為氣囊(1)上剪開的小孔，或者是氣囊(1)上安裝的氣體流量調(diào)節(jié)閥，使氣囊剛好保持鼓而不漲的狀態(tài)。
全文摘要
一種曝氣池氧利用率氣相色譜檢測方法，是利用由氣囊、消泡瓶、導(dǎo)氣管和集氣罩依次連接而成的集氣裝置，將從污水處理曝氣池中溢出的氣體進(jìn)行收集、消泡處理后，通過氣相色譜儀分別測定曝氣池進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)獾南鄬?duì)含量，利用進(jìn)氣和溢出氣體中氧氣、氮?dú)庀鄬?duì)含量比，計(jì)算曝氣池生物氧利用率。本測定方法具有簡便快速、精確、定點(diǎn)測定的特點(diǎn)，集氣裝置制做簡單，使用靈活，規(guī)格可調(diào)，能夠采集到較好代表曝氣池溢出氣體組成的氣樣。在曝氣池中多點(diǎn)布置集氣裝置，并對(duì)氣體樣品進(jìn)行連續(xù)采集和分析，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)曝氣池的在線監(jiān)測，可適時(shí)反映進(jìn)水濃度沖擊、曝氣設(shè)備工作狀態(tài)等一切因素對(duì)生物污泥氧轉(zhuǎn)移的影響，同時(shí)提示出水水質(zhì)的變化趨勢。
文檔編號(hào)G01N30/00GK1645133SQ20051000713
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者穆軍, 章非娟, 李彥生, 朱秀華, 張耀斌 申請人:大連交通大學(xué)