摘要
目前，污水处理过程中常规检测的参数较多且综合性很强，需手工测量，存在耗时长、精度差等缺点，导致其在指导水处理设施运行时具有局限性。而在线检测设备能快速简便地对检测参数进行自动在线测量，并把数据贮存到计算机系统，并加以适当的分析，为工艺调控做指导。在线检测设备在污水处理厂中已有了广泛应用，主要包括常规检测指标、DO、pH等的在线检测仪，其不能够及时反映微生物的状况，难以对污水处理厂的运行提供工况进行及时的反映。而ATP能提供快速的活性生物量检测，已被用于活性污泥检测。为了实现ATP在线检测与现场应用，本文研究了活性污泥ATP提取剂、生物发光体系以及自主研发的ATP在线检测设备的调试与应用。主要研究结果如下： （1）DDAB作为活性污泥提取剂提取效果最好，其使用浓度为0.01%，pH=8.0。生物发光体系缓冲液最适pH为8.0，酶与底物浓度最佳组合为荧光素浓度0.6mM，荧光素酶浓度80mg/L。 （2）通过荧光素酶的单因素实验，确定了保护剂的最佳使用浓度：DEAE-Dx浓度为0.30%、BSA浓度为2.0%、GSH浓度为1.0mM、PVP浓度为0.5mg/mL、H浓度为0.3M、蔗糖浓度为8%、巯基乙醇浓度为1μL/mL。通过正交实验结果方差分析得出，在4℃下，酶试剂的最佳保护剂体系为DEAE-Dx（0.30%）BSA（0.18%）GSH（0.5mM）PVP（0.4mg/mL）蔗糖（8%）。 （3）ATP在线检测设备的检测限为161-2×107（0-1000nM），准确度高（R2=0.999**）。ATP在线检测设备的ATP标准曲线方程为y=20915x+169207，R2=0.9906。短程硝化调试期间，ATP与氨氮、COD、硝酸盐氮、总氮的相关性差，但与亚硝氮浓度、亚硝累积率显著负相关。其中反应器2中ATP与亚硝氮浓度、亚硝氮累积率的相关性分别为-0.466**、-0.495**。在全程硝化中试反应器中，得到ATP与COD的相关性差，与氨氮浓度与氨氮去除率显著相关，R2分别0.460**、-0.459**。pH=6.8-8.1之间，ATP与pH值显著负相关（R2=-0.423**）；在8.8℃-13.2℃，ATP浓度与温度正相关（R2=0.185*）。在全程硝化反应一个周期内，当ATP浓度达到稳定时（t=2.5h），氨氮与COD去除率达到最大，在此时应该停止曝气，以减少能耗。
NETL