一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的步驟為：一、制備填料基質(zhì)芯片；二、制備測(cè)試用水樣；三、將填料基質(zhì)芯片置于石英晶體微天平中，通入測(cè)試用水樣，檢測(cè)填料基質(zhì)芯片在不同倍頻條件下的頻率數(shù)據(jù)；四、采用Sauerbrey模型擬合得到填料基質(zhì)芯片表面吸附層質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律，比較填料基質(zhì)芯片表面最大吸附層質(zhì)量擬合值，判定不同測(cè)試用水樣條件下有機(jī)填料的生物親和性高低。本發(fā)明采用對(duì)界面變化敏感的石英晶體微天平監(jiān)測(cè)污水或廢水中溶解性污染物在不同有機(jī)填料基質(zhì)表面的微觀沉積，快速判定填料的生物親和性，樣品用量少，穩(wěn)定性好，易于量化。
【專利說明】一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物法處理技術(shù)已成為世界各國(guó)污廢水處理的主要技術(shù)之一。較之于活性污泥法，生物膜法具有生物量高、耐沖擊負(fù)荷、剩余污泥少等特有優(yōu)勢(shì)，在市政污水和工業(yè)廢水的二級(jí)和深度處理，以及微污染水的生物預(yù)處理中獲得廣泛應(yīng)用。填料是生物膜水處理技術(shù)的核心之一，它的性能直接影響到生物處理工藝的效率、能耗和穩(wěn)定性。隨著高分子合成材料工業(yè)的發(fā)展，大量有機(jī)高分子填料相繼問世并獲得應(yīng)用，成為最具發(fā)展前途的生物膜填料之一。常用有機(jī)填料的材質(zhì)類型包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇縮醛(PVF)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。具有生物親和性的有機(jī)填料可改善掛膜速度、增強(qiáng)傳質(zhì)、提高水處理效果，因而成為國(guó)內(nèi)外水處理生物膜有機(jī)填料研發(fā)的重要方向。
[0003]常規(guī)評(píng)價(jià)填料生物親和性的方法是:將填料置于待處理污廢水處理體系(實(shí)際或模擬污廢水)，通過密閉循環(huán)法或快速排泥法掛膜啟動(dòng)，考察系統(tǒng)對(duì)主要污染物(如C0D、NH3-N或特征污染因子)的去除率，結(jié)合顯微鏡檢查結(jié)果，判斷掛膜成功與否。從啟動(dòng)到掛膜成功的時(shí)間長(zhǎng)短成為評(píng)價(jià)填料生物親和性的直接判據(jù)。然而，常規(guī)評(píng)價(jià)過程一般耗時(shí)較長(zhǎng)，視污廢水和接種污泥的性質(zhì)及系統(tǒng)運(yùn)行條件，少則數(shù)天，多則幾個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間，給填料性能評(píng)價(jià)帶來了極大不便。因此，提供一種能夠準(zhǔn)確、快速評(píng)價(jià)有機(jī)填料生物親和性能的方法顯得很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有評(píng)價(jià)有機(jī)填料生物親和性的方法耗時(shí)較長(zhǎng)，給填料性能評(píng)價(jià)帶來極大不便的不足，提供了一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法。本發(fā)明的評(píng)價(jià)方案創(chuàng)新地以污廢水中溶解性污染物在填料基質(zhì)表面形成的吸附層質(zhì)量作為填料生物親和性的評(píng)價(jià)參數(shù)，易于量化且穩(wěn)定性好；同時(shí)利用對(duì)界面變化敏感的石英晶體微天平監(jiān)測(cè)溶解性污染物在填料基質(zhì)表面的微觀沉積，能夠極大節(jié)省測(cè)試時(shí)間，快速聞效。
[0006]2.技術(shù)方案
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0008]本發(fā)明的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其步驟為:
[0009]步驟一、將有機(jī)填料基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)涂覆于標(biāo)準(zhǔn)芯片上，制備填料基質(zhì)芯片；
[0010]步驟二、制備測(cè)試用水樣；
[0011]步驟三、將步驟一制得的填料基質(zhì)芯片置于石英晶體微天平中，通入步驟二制得的測(cè)試用水樣，檢測(cè)填料基質(zhì)芯片在不同倍頻條件下的頻率數(shù)據(jù)；
[0012]步驟四、利用步驟三檢測(cè)獲得數(shù)據(jù)，采用Sauerbrey模型擬合得到填料基質(zhì)芯片表面吸附層質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律，比較填料基質(zhì)芯片表面最大吸附層質(zhì)量擬合值，判定不同測(cè)試用水樣條件下有機(jī)填料的生物親和性高低。
[0013]作為本發(fā)明更進(jìn)一步地改進(jìn)，步驟一采用的涂覆方法包括旋轉(zhuǎn)涂覆、真空鍍膜或單分子層自組裝涂覆；為獲得良好的頻率響應(yīng)，涂覆形成的基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度為10?IOOnm0
[0014]作為本發(fā)明更進(jìn)一步地改進(jìn)，步驟二制備測(cè)試用水樣的具體過程為:將微污染水、市政污水或工業(yè)廢水經(jīng)預(yù)提取、離心、過濾；或直接離心、過濾；或直接離心；或直接過濾后制得測(cè)試用水樣。
[0015]作為本發(fā)明更進(jìn)一步地改進(jìn)，所述的預(yù)提取操作采用樹脂提取、熱提取、氫氧化鈉提取或甲醛固定中的一種。
[0016]作為本發(fā)明更進(jìn)一步地改進(jìn)，所述的測(cè)試用水樣在通入石英晶體微天平之前，需采用頻率為5?50KHz的超聲波進(jìn)行脫氣處理5?15min。
[0017]作為本發(fā)明更進(jìn)一步地改進(jìn)，步驟三采用石英晶體微天平檢測(cè)時(shí)，對(duì)石英晶體微天平的檢測(cè)條件設(shè)定為:1)石英晶體微天平的工作溫度為15?35V ；2)至少選擇基頻和3倍頻，其余倍頻選擇5、7、9、11、13倍頻中的至少I種；3)流過填料基質(zhì)芯片的液體順序?yàn)楸尘叭芤骸y(cè)試用水樣、背景溶液，所述的背景溶液為蒸餾水或純水，為增強(qiáng)界面?zhèn)髻|(zhì)及減少液體用量，液體流速設(shè)定為50?300μ 1/min。
[0018]3.有益效果
[0019]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0020]( I)本發(fā)明的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，創(chuàng)新地以污廢水中溶解性污染物在填料基質(zhì)表面形成的吸附層質(zhì)量作為填料生物親和性的評(píng)價(jià)參數(shù)，易于量化且穩(wěn)定性好；由于采用微界面反應(yīng)，與常規(guī)評(píng)價(jià)方法相比，按最小進(jìn)樣流速50 μ 1/min計(jì),進(jìn)樣20min只需Iml測(cè)試用水樣,水樣用量少；
[0021 ] (2)本發(fā)明的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，使用對(duì)界面變化敏感的石英晶體微天平檢測(cè)溶解性污染物在填料基質(zhì)表面的微觀沉積，檢測(cè)時(shí)間一般不超過lh，可極大節(jié)省測(cè)試時(shí)間，在水處理生物有機(jī)填料新配方開發(fā)與性能評(píng)價(jià)中具有廣泛應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為采用本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法獲得的某生活污水中溶解性微生物(代謝)產(chǎn)物在PA和PS芯片表面形成的吸附層質(zhì)量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖；
[0023]圖2為采用本發(fā)明的評(píng)價(jià)方法獲得的某工業(yè)廢水中胞外多聚(聚合)物在PA和PS芯片表面形成的吸附層質(zhì)量隨時(shí)間的變化關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0025]實(shí)施例1[0026]本實(shí)施例的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，鑒于傳統(tǒng)評(píng)價(jià)填料生物親和性的方法耗時(shí)較長(zhǎng)，考慮到污廢水中溶解性污染物在填料表面的初始粘附?jīng)Q定了后續(xù)生物膜的形成和發(fā)展，監(jiān)測(cè)污廢水中溶解性污染物在不同填料基質(zhì)表面形成吸附層的差異，同樣可以起到評(píng)價(jià)填料生物親和性的作用。創(chuàng)新地以污廢水中溶解性污染物在填料基質(zhì)表面形成的吸附層質(zhì)量作為填料生物親和性的評(píng)價(jià)參數(shù)(吸附層質(zhì)量越大，填料對(duì)污水或廢水的生物親和性越高)，易于量化且穩(wěn)定性好。同時(shí)，利用石英晶體微天平對(duì)界面變化敏感、可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)芯片表面物質(zhì)的微觀沉積的特性，極大地節(jié)省了測(cè)試時(shí)間且測(cè)試用水樣用量也大大減少。
[0027]本實(shí)施例進(jìn)行聚酰胺(PA)和聚苯乙烯(PS)有機(jī)填料對(duì)某生活污水的生物親和性評(píng)價(jià)。具體操作為:
[0028]步驟一、PA和PS芯片的制備:PA芯片購(gòu)自瑞典百歐林(定制芯片，型號(hào)為QSX999)，鍍膜方式為真空鍍膜；PS芯片為在標(biāo)準(zhǔn)芯片(拋光金電極，直徑14mm，購(gòu)自瑞典百歐林)表面經(jīng)旋轉(zhuǎn)涂膜形成的薄膜芯片，PS芯片的主要制備步驟為:①用四氫呋喃溶解聚苯乙烯固體，制得300mg/L聚苯乙烯溶液在旋轉(zhuǎn)涂膜儀(購(gòu)自美國(guó)凱美特技術(shù)公司，型號(hào)為KW-4A)工作臺(tái)上放置標(biāo)準(zhǔn)芯片，在芯片中心上方區(qū)域向下均勻滴加制得的聚苯乙烯溶液300 μ I ;③控制旋轉(zhuǎn)涂膜儀在800r/min的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)10s，再以3000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)50s ;④旋涂涂膜結(jié)束后，取下PS芯片，置于芯片清洗架上自然晾干。
[0029]利用橢圓偏振光譜儀(M-2000V-ESM，J.A.Woollam C0.，Inc.)測(cè)定基質(zhì)芯片表面涂覆形成的基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度，入射角選擇70°和80° ;測(cè)得PA和PS芯片表面薄膜厚度分別為 26.18±1.381nm(MSE=2.525)、30.65±1.836nm(MSE=2.530)，符合本實(shí)施例對(duì)基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度的要求。
[0030]步驟二、測(cè)試用水樣的制備:本實(shí)施例使用的生活污水來自某150m3/d生活污水處理站 ，經(jīng)離心(6000g、IOmin)以及0.45 μ m濾膜過濾后，得到含有溶解性微生物(代謝)產(chǎn)物的測(cè)試用水樣；其基本參數(shù)為:pH6.50，溫度24.51:，電導(dǎo)率6521^/(^，溶解性化學(xué)需氧量310.2mg/L ;測(cè)試用水樣在通入石英晶體微天平前采用頻率為20KHz的超聲波進(jìn)行脫氣處理lOmin。
[0031]步驟三、將步驟一制得的PA和PS芯片置于石英晶體微天平中，通入步驟二制得的測(cè)試用水樣，本實(shí)施例采用的石英晶體微天平為瑞典百歐林Q-Sense El石英晶體微天平傳感器，該石英晶體微天平可以同時(shí)監(jiān)測(cè)頻率變化和能量耗散因子、并通過軟件得到吸附層質(zhì)量擬合值。具體檢測(cè)步驟為:
[0032](I)檢查石英晶體微天平中流動(dòng)模塊和蠕動(dòng)泵各管道是否正常，接口和轉(zhuǎn)接處是否緊實(shí)。
[0033](2)正確裝載PA或PS芯片于石英晶體微天平中。
[0034](3)打開QSoft401軟件(與石英晶體微天平配套的軟件)，啟動(dòng)石英晶體微天平傳感器與計(jì)算機(jī)的連接；在Acquisition菜單下點(diǎn)擊Temperature,在Type of control項(xiàng)目中選擇Manual，輸入石英晶體微天平的工作溫度25.(TC，激活溫度控制。
[0035](4)在Acquisition菜單下點(diǎn)擊Setup Measurement,打開對(duì)話框；測(cè)試中包含的PA和 PS 芯片可在 Included crystals 窗口選擇(El 系統(tǒng)為“I”);在 Included resonances中選擇需要被記錄的芯片的頻率數(shù)字。點(diǎn) 擊Find all resonances,選擇1st (基頻)和3rd以及 5th、9th 倍頻；在 Acquisition 菜單下點(diǎn)擊 start measurement。
[0036](5)將石英晶體微天平的進(jìn)樣管置于空氣中，開啟蠕動(dòng)泵，設(shè)置流速150μ 1/min，出樣管置于收集實(shí)驗(yàn)廢液的燒杯中并浸入液面，待出樣管口冒氣泡時(shí)，暫停蠕動(dòng)泵；將進(jìn)樣管置于背景溶液蒸餾水中，設(shè)置流速150 μ 1/min，恢復(fù)蠕動(dòng)泵運(yùn)行；觀察QSoft401軟件界面顯示的頻率(F)的變化，當(dāng)F趨于平緩時(shí)，暫停蠕動(dòng)泵；將進(jìn)樣管置于步驟二制備的測(cè)試用水樣中，恢復(fù)蠕動(dòng)泵運(yùn)行；當(dāng)F再次趨于平緩時(shí)，暫停蠕動(dòng)泵；將進(jìn)樣管置于背景溶液中，恢復(fù)蠕動(dòng)泵運(yùn)行；當(dāng)F趨于平緩時(shí)，停止蠕動(dòng)泵。此步驟測(cè)試總時(shí)間少于25分鐘。
[0037](6)測(cè)試結(jié)束后，用大量純水清洗各管路內(nèi)壁，氮?dú)獯蹈桑恍断滦酒⑷〕鰳悠烦刂忻芊馊κ褂贸暻逑床⒋蹈?，氮?dú)獯蹈蓸悠烦?，再將洗好的密封圈放回樣品池槽中，裝好流動(dòng)池及樣品平臺(tái)。
[0038]步驟四、利用步驟三得到的3倍頻頻率數(shù)據(jù)，采用Sauerbrey模型擬合，得到吸附層質(zhì)量的變化規(guī)律。具體操作過程為:打開軟件分析工具，在Data中選擇Sauerbrey,選中Calculate 項(xiàng)目中的 Areal mass ;在Frequency column 中選擇 F_1:3,在 Choose output 中輸入對(duì)應(yīng)輸出的列名稱“sau mass”，點(diǎn)擊Calculate，即可獲得擬合得到的吸附層質(zhì)量變化數(shù)據(jù)，對(duì)時(shí)間作圖即得到附圖1。由圖1可看出，本實(shí)施例所用污水中溶解性微生物(代謝)產(chǎn)物在PA和PS芯片表面吸附層的最大質(zhì)量分別為123.0751ng/cm2和117.6106ng/cm2，據(jù)此，判定聚酰胺(PA)有機(jī)填料對(duì)本實(shí)施例所用水樣的生物親和性更高。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本實(shí)施例進(jìn)行聚酰胺(PA)和聚苯乙烯(PS)有機(jī)填料對(duì)某工業(yè)廢水的生物親和性評(píng)價(jià)，其基本操作同實(shí)施例1，現(xiàn)將不同之處簡(jiǎn)述如下:
[0041]步驟一、PA和PS芯片的制備:PA芯片購(gòu)自瑞典百歐林。PS芯片為在標(biāo)準(zhǔn)芯片表面經(jīng)旋轉(zhuǎn)涂膜形成的薄膜芯片，PS芯片的主要制備步驟為:①用四氫呋喃溶解聚苯乙烯固體，制得100mg/L的聚苯乙烯溶液；②在旋轉(zhuǎn)涂膜儀工作臺(tái)上放置標(biāo)準(zhǔn)芯片，在芯片中心上方區(qū)域向下均勻滴加制得的聚苯乙烯溶液1000 μ I ;③控制旋轉(zhuǎn)涂膜儀在400r/min的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)15s，再以1000r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)60s ;④旋轉(zhuǎn)涂膜結(jié)束后，取下PS芯片，置于芯片清洗架上自然晾干。
[0042]利用橢圓偏振光譜儀測(cè)定基質(zhì)芯片表面涂覆形成的基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度，入射角選擇70。和80。;測(cè)得？八和PS芯片表面薄膜厚度分別為29.21 ± 1.452nm(MSE=2.364)、32.64±2.315nm (MSE=2.748)，符合本實(shí)施例對(duì)基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度的要求。
[0043]步驟二、測(cè)試用水樣的制備:本實(shí)施例使用的廢水來自某6000m3/d化工園區(qū)廢水處理站，經(jīng)樹脂提取(75g陽(yáng)離子交換樹脂/g揮發(fā)性固體)、離心(3000g、20min)以及
0.22 μ m濾膜過濾后，得到含有胞外多聚(聚合)物的測(cè)試用水樣；其基本參數(shù)為:pH7.18，溫度28.2°C，電導(dǎo)率14.61mS/cm，溶解性化學(xué)需氧量789.4mg/L ;測(cè)試用水樣在通入石英晶體微天平前采用頻率為5KHz的超聲波進(jìn)行脫氣處理15min。
[0044]步驟三、設(shè)置石英晶體微天平的工作溫度為35°C ;選擇1st (基頻)和3rd、5th、7th,9th倍頻；液體流速設(shè)定為50 μ 1/min。
[0045]步驟四、利用步驟三得到的3倍頻頻率數(shù)據(jù)，采用Sauerbrey模型擬合，得到吸附層質(zhì)量的變化規(guī)律(參見圖2)。由圖2可看出，廢水胞外多聚(聚合)物在PA和PS芯片表面吸附層的最大質(zhì)量分別為187.9644ng/cm2和153.7187ng/cm2，據(jù)此，判定聚酰胺(PA)有機(jī)填料對(duì)本實(shí)施例所用水樣的生物親和性更高。
[0046]實(shí)施例3
[0047]本實(shí)施例進(jìn)行聚酰胺(PA)和聚苯乙烯(PS)有機(jī)填料對(duì)某工業(yè)廢水的生物親和性評(píng)價(jià)，其基本操作同實(shí)施例1，現(xiàn)將不同之處簡(jiǎn)述如下:
[0048]步驟一、PA和PS芯片的制備:PA芯片購(gòu)自瑞典百歐林。PS芯片為在標(biāo)準(zhǔn)芯片表面經(jīng)旋轉(zhuǎn)涂膜形成的薄膜芯片，PS芯片的主要制備步驟為:①用四氫呋喃溶解聚苯乙烯固體，制得1000mg/L的聚苯乙烯溶液；②在旋轉(zhuǎn)涂膜儀工作臺(tái)上放置標(biāo)準(zhǔn)芯片，在芯片中心上方區(qū)域向下均勻滴加制得的聚苯乙烯溶液50 μ I ;③控制旋轉(zhuǎn)涂膜儀在1000r/min的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)3s，再以1500r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)30s ;④旋轉(zhuǎn)涂膜結(jié)束后，取下PS芯片，置于芯片清洗架上自然晾干。
[0049]利用橢圓偏振光譜儀測(cè)定基質(zhì)芯片表面涂覆形成的基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度，入射角選擇70。和80。;測(cè)得？八和PS芯片表面薄膜厚度分別為24.35±1.328nm(MSE=2.034)、26.334±2.082nm (MSE=2.436)，符合本實(shí)施例對(duì)基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度的要求。
[0050]步驟二、測(cè)試用水樣的制備:本實(shí)施例使用的廢水來自某6000m3/d化工園區(qū)廢水處理站，經(jīng)熱提取(100°C、IOmin)、離心(8000g、5min)以及0.45 μ m濾膜過濾后，得到含有胞外多聚(聚合)物的測(cè)試用水樣；測(cè)試用水樣在通入石英晶體微天平前采用頻率為50KHz的超聲波進(jìn)行脫氣處理5min。
[0051]步驟三、設(shè)置石英晶體微天平的工作溫度為15°C ;選擇1st (基頻)和3rd、5th、7th、13th倍頻；背景溶液選擇純水，液體流速設(shè)定為300 μ 1/min。
[0052]步驟四、利用步驟三得到的3倍頻頻率數(shù)據(jù)，采用Sauerbrey模型擬合，得到吸附層質(zhì)量的變化規(guī)律，廢水胞外多聚(聚合)物在PA和PS芯片表面吸附層的最大質(zhì)量分別為147.8524ng/cm2和118.3204ng/cm2，據(jù)此，判定聚酰胺(PA)有機(jī)填料對(duì)本實(shí)施例所用水樣的生物親和性更高。
[0053]實(shí)施例1?3所述的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，測(cè)試時(shí)間短、水樣用量少，易于量化且穩(wěn)定性好，在水處理生物有機(jī)填料新配方開發(fā)與性能評(píng)價(jià)中具有廣泛應(yīng)用前景，有助于推動(dòng)生物有機(jī)填料性能評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)化。
[0054]值得說明的是，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在本發(fā)明構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本發(fā)明公開內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征間的相互不同組合等等的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明描述的功能和效果，不再一一舉例展開細(xì)說，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其步驟為: 步驟一、將有機(jī)填料基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)涂覆于標(biāo)準(zhǔn)芯片上，制備填料基質(zhì)芯片； 步驟二、制備測(cè)試用水樣； 步驟三、將步驟一制得的填料基質(zhì)芯片置于石英晶體微天平中，通入步驟二制得的測(cè)試用水樣，檢測(cè)填料基質(zhì)芯片在不同倍頻條件下的頻率數(shù)據(jù)； 步驟四、利用步驟三檢測(cè)獲得數(shù)據(jù)，采用Sauerbrey模型擬合得到填料基質(zhì)芯片表面吸附層質(zhì)量隨時(shí)間的變化規(guī)律，比較填料基質(zhì)芯片表面最大吸附層質(zhì)量擬合值，判定不同測(cè)試用水樣條件下有機(jī)填料的生物親和性高低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其特征在于:步驟一采用的涂覆方法包括旋轉(zhuǎn)涂覆、真空鍍膜或單分子層自組裝涂覆；涂覆形成的基質(zhì)化學(xué)物質(zhì)薄膜厚度為10?lOOnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其特征在于:步驟二制備測(cè)試用水樣的具體過程為:將微污染水、市政污水或工業(yè)廢水經(jīng)預(yù)提取、離心、過濾；或直接離心、過濾；或直接離心；或直接過濾后制得測(cè)試用水樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其特征在于:所述的預(yù)提取操作采用樹脂提取、熱提取、氫氧化鈉提取或甲醛固定中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其特征在于:所述的測(cè)試用水樣在通入石英晶體微天平之前，需采用頻率為5?50KHz的超聲波進(jìn)行脫氣處理5?15min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種快速評(píng)價(jià)污廢水處理用有機(jī)填料生物親和性的方法，其特征在于:步驟三采用石英晶體微天平檢測(cè)時(shí)，對(duì)石英晶體微天平的檢測(cè)條件設(shè)定為:1)石英晶體微天平的工作溫度為15?35 V ；2)至少選擇基頻和3倍頻，其余倍頻選擇5、7、9、11、13倍頻中的至少I種；3)流過填料基質(zhì)芯片的液體順序?yàn)楸尘叭芤?、測(cè)試用水樣、背景溶液，所述的背景溶液為蒸餾水或純水，液體流速設(shè)定為50?300μ 1/min。
【文檔編號(hào)】G01N5/02GK103868819SQ201410127046
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】任洪強(qiáng), 黃輝, 丁麗麗, 耿金菊, 許柯, 張宴 申請(qǐng)人:南京大學(xué)