Способ контроля качества биохимической очистки сточных вод и состояния активного ила Советский патент 1989 года по МПК G01N33/18 C02F3/02 

1

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод и может быть использовано в качестве экспресс-метода определения качества биохимической очистке сточных вод и функционального состояния микроорганизмов активного ила в условиях различной субстратной обеспеченности.

Цель изобретения - повышение чувствительности и сокращение продолжительности анализа.

Способ осуществляют следующим образом.

Пробы иловой смеси отбирают из регенератора и по пути следования активного ила в системе аэротенков (3- 4 пробы) очистных городских сооружений. Биомассу микроорганизмов отделяют от сточной жидкости центрифугированием при 4000 об/мин в течение 5 мин, ресуспендируют в дистиллированной воде и доводят водой до исходного объема,

В пробирки вносят 2 мл 41 М раствора 2,6-дихлорфенолиндофенола (ДХФИФ), приготовленного на 0,025 М фосфатном буфере, рН 6,86; 0,1 мл раствора феназинметасульфата (ФМС), приготовленного на этом же буфере и 1-2 мл суспензии клеток микроорганизмов (2-4 мг белка). Содержание пробирок тщательно перемешивают и оставляют в темноте при комнатной температуре на 10 мин (при необходимости время инкубации можно сократить, увеличив содержание белка в пробе). Реакцию останавливают до4

чЗ

СЛ ,Ј

СЛ

бавлением к смеси 5 мл н-бутанола, смесь тщательно перемешивают, окрашенную спиртовую фракцию отделяют от водного раствора центрифугированием при 4000 об/мин в течение 5 мин и спектрофотометрируют при 600 нм в кювете 10 мм. О дегидроге- назной активности (ДГА) микроорганизмов судят по обесцвечиванию раствора, интенсивность окраски которого обусловлена скоростью восстановления окрашенной (окисленной) формы ДХФИФ. Определение концентрации окрашенной формы ДХФИФ проводят по калибровочному графику, построенному в зависимости концентрации ДХФИФ окисленного от оптической плотности при длине волны 600,нм.

Определение количества белка проводят по методу Лоури.

В табл. 1 даны сравнительные характеристики известного и предлагаемого способов определения дегид- рогеназной активности (ДГА) микроорганизмов активного ила, свидетельствующие о том, что использование системы ФМС - ДХФИФ является более приемлемым, так как определяет более высокую чувствительность реакции, более низкую ошибку воспроизводимост результатов и позволяет в два раз сократить продолжительность анализа.

Для анализа процесса, происходящего в аэротенке, важно определить не абсолютное значение ДГА активного ила, так как в различных по составу средах развиваются специфические биоценозы микроорганизмов с различным уровнем ферментативной активности, а относительное, т.е. соотношение ДГА микроорганизмов, находящихся в средах с различным содержанием субстратов.

ДХФИФ и ФМС вводят в таком количестве, чтобы концентрация их в конечном объеме составляла 1 10 - 1 .

Пример В 4 пробирки последовательно вносят по 2 мл раствора ДХФИФ; 0,1 мл раствора ФМС и 1 мл суспендированной в дистиллированной воде биомассы активного ила (примерно 2 мг белка), взятой из различных зон системы биологической очистки. Для первой пробирки берут биомассу, адаптированную к условиям регенератора, для второй - аэротенка, для третьей - выдержанную в течение

5

0

5

0

5

0

5

0

5

3 ч в водопроводной воде в условиях интенсивной аэрации. В четвертую пробирку приливают 1 мл дистиллированной воды (контроль). Содержимое пробирок перемешивают, выдерживают 10 мин в темноте при комнатной температуре, по истечении 10 мин добавляют по 5 мл н-бутанола для остановки реакции и экстракции непро- реагированного .

Результаты двух параллельных опытов по данному примеру приведены в табл. 2.

Приведенные в табл, 2 данные, в частности, показывают, что скорость реакции в варианте с неочищенной жидкостью (аэротенк) выше, чем в вариантах с очищенной и водопроводной водой. Из данного соотношения следует, что изъятие загрязнений произошло неполно или процесс регенерации ила еще не закончен. Высокие значения ДГА активного ила в аэростенке свидетельствуют об отсутствии в сточной жидкости токсичных примесей, достаточно полной адаптации микро- организмов к среде и о нормальной нагрузке на систему биологической очистки.

Ферментативный способ контроля за физиологическим состоянием ила, ходом процесса очистки сточных вод дает представление о полноте нагру- женности системы, обеспечивают получение предупреждающей информации о возможном нарушении процесса очистки, что позволит принять меры к недопущению сброса некондиционных сточных вод и своевременному изменению соответствующих параметров технологического процесса.

Формула изобретения

1. Способ контроля качества биохимической очистки сточных вод и состояния активного ила, включающий введение органического вещества в образцы иловой смеси с разных стадий очистки с последующей оценкой и сопоставлением дегидрогеназной активности по интенсивности окрашивания, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и сокращения продолжительности анализа, в качестве органического вещества используют 2,6-дихлорфенолин- дофенол и феназинметасульфат„

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю- D и и с я тем, что 2,6-дихлорфено- линдофенол и феназинметасульфат вводят в таком количестве, чтобы концентрация их в конечном объеме составляла 1 ID 4- 1 -1(Г3 Таблица

М.

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод и может быть использовано в качестве экспресс-метода определения качества очистки и функционального состояния микроорганизмов активного ила. Цель - повышение чувствительности и сокращение продолжительности анализа. Сопоставляют данные дегидрогеназной активности (ДГА) микроорганизмов активного ила,взятых из регенератора и отдельных зон аэротенков с различным содержанием утилизируемых соединений. ДГА определяют по скорости восстановления натриевой соли 2,6-дихлорфенолиндофенола (ДХФИФ) в присутствии промежуточного переносчика гидрид-ионов - феназинметасульфата (ФМС) микроорганизмами активного ила. Концентрация ДХФИФ и ФМС в конечном объеме -1х10^-4 - 1х10^-3 М. 1 З.П. Ф-ЛЫ, 2 ТАБЛ.

Регенератор0,767

Аэротенк0,128

Водопроводная вода1,402

Контроль1,510

Регенератор0,391

Аэротенк0,319

Водопроводная вода1 ,403

Контроль1,512

Таблица 2

833,0+17,6

1647,7+32,9

127,9+2,1

1335,0+26,7 1415,7+28,3 127,9+2,1