專利名稱：一種直接測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)物過程中生物降解有機(jī)物量的準(zhǔn)確測定是評價生物活性炭活性和認(rèn)識生物活性炭去除有機(jī)物機(jī)理的關(guān)鍵，但是，由于一直沒有找到生物活性炭生物降解有機(jī)物量的直接測定方法，現(xiàn)有技術(shù)主要依靠間接推測，間接推測的誤差嚴(yán)重影響了對生物活性炭去除有機(jī)物機(jī)理的認(rèn)識。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，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，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，可以直接計算出微生物降解有機(jī)物的量，進(jìn)而計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)物量的直接測定問題，在給水處理和廢水處理方面具有應(yīng)用價值。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，將待測生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水裝入一個由帶曝氣裝置、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，通過一臺能夠記錄即時濃度的二氧化碳測定記錄儀測定并記錄密閉反應(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間內(nèi)的積分計算出某時間段內(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間內(nèi)的積分計算出某時間段內(nèi)純氮?dú)馄貧舛趸嫉漠a(chǎn)生量；( 通過差值計算，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，通過差值計算消除該因素對測定結(jié)果的影響； 能夠記錄即時濃度的二氧化碳測定記錄儀，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)行情況下測定，消除了溫度等因素對微生物活性的影響。所以，通過供氣量和二氧化碳濃度的乘積在測定時間段內(nèi)的積分計算，可以獲得某段時間內(nèi)生物活性炭生物降解有機(jī)物量。本發(fā)明通過測定有機(jī)物轉(zhuǎn)化過程中有機(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)物量的直接測定問題。本發(fā)明具有以下顯著特點(diǎn)1、能夠?qū)崿F(xiàn)對生物活性炭生物降解有機(jī)物量的直接測定。2、可以消除活性炭吸附的氣體對生物活性炭生物降解有機(jī)物量的測定結(jié)果的影響。本發(fā)明采用的裝置簡單，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)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明采用一種測定好氧微生物降解有機(jī)物二氧化碳產(chǎn)生量的裝置，來實(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底部通過曝氣裝置4曝氣，通過二氧化碳測定記錄儀2測定并記錄密閉反應(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定時間長度內(nèi)的積分計算某時間段內(nèi)二氧化碳產(chǎn)生量，純氧氣曝氣某時間段內(nèi)二氧化產(chǎn)生量計算方法見(1)式。
權(quán)利要求
1. 一種直接測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，將待測生物活性炭和實(shí)驗(yàn)用水裝入一個由帶曝氣裝置、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，通過一臺能夠記錄即時濃度的二氧化碳測定記錄儀測定并記錄密閉反應(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間內(nèi)的積分計算出某時間段內(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間內(nèi)的積分計算出某時間段內(nèi)純氮?dú)馄貧獾亩趸籍a(chǎn)生量；( 通過差值計算，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)明公開一種直接測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間內(nèi)的積分分別計算出某時間段內(nèi)純氧氣和純氮?dú)馄貧獾亩趸籍a(chǎn)生量，通過差值計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)在于直接測定生物活性炭生物降解有機(jī)物量。
文檔編號G01F22/00GK102353417SQ20111024654
公開日2012年2月15日 申請日期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 申請人:河南師范大學(xué)