Способ оценки состояния активного ила Советский патент 1992 года по МПК G01N33/18 C02F3/34 

1

(21)4892073/13

(22)17.02.90

(46) 30.12.92.Бюл. V 48

(71)Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсо- держащих газов

(72)М.Б.Цинберг и Г.В.Пастухова (56) Методика технологического контроля работы очистных сооружений городской канализации. М.: Строй- издат, 1977, с.172.

Методика технологического контрб- ля работы очистных сооружений городской канализации. М.: Стройиздат, 1977, с.173.

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ АКТИВНОГО ИЛА

(57) Использование: контроль процесса очистки сточных вод активным илом на биологических очистных сооружениях для прогнозирования процессов вспухания активного ила. Сущность: оценивают состояние активного ила путем определения илового индекса, лизоцимной активности ила. При величине последней от 1 до 4 мг/л прогнозируют, а более 4 мг/л диагностируют вспухание ила. 2 табл.

Изобретение относится к способам контроля процесса очистки сточных вод активным илом и может быть использовано На биологических очистных сооружениях для прогнозирования Процессов вспухания активного ила.

Известен способ оценки состояния активного ила, предусматривающий оценку величины физиологического параметра и суждение о состоянии активного ила по величине параметра, в качестве физиологического параметра используют величину илового индекса I, который рассчитывается как отношение объема V, занимаемого илом после 20 мин отстаивания (мл) к дозе активного ила (а,в г/л):

I - (мл/г).,

Хорошо оседающим считается ил с индексом не более 120 мл/г, вспухший активный ил имеет индекс более 150 мл/г.

Применение известного способа для оценки состояния активного ила не обеспечивает необходимой точности оценки, а именно, не позволяет позировать процесс вспухания активного ила,

Цел ью изобретения является повышение точности оценки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе оценки- состояния активного ила, предусматривающем оценку величины физиологического параметра и суждение о состоянии активного ила по величине параметра, в качестве физиологического параметра регистрируют концентрацию лизоцима и при

Х8

ее величине равной от

1 до и

k мг/л г

прогнозируют вспухание ила, а при , концентрации более k мг/л исследуемый активный ил оценивают как вспух- g ший.

Авторами экспериментально установлено, что лизоцим, продуцируемый микрс$оргатаз Мамй, в том числе нитчатыми б а кт1Гри ями,я1ляется одним из 10 основных 1 факторов; приводящих к вспуханию активного ила. Указанный процесс происходит в результате проявления лизоцимом его ферментативных, литических свойств по отношению 15 к N-ацетилглюкозоаминовым группам поверхностно-клеточных бактериальных кислых мукополисахаридов. В результате происходит нарушение процесса биофлокуляции, распад хлопьев, 20 нарушение седиментационных свойств активного ила и увеличение илового индекса. Концентрация лизоцима, вызывающая вспухание, должна превышать 4 мг/л иловой жидкости.

Наличие лизоцима в концентрациях от 1 до k мг/л свидетельствует о нарушении процесса биофлокуляции и предстоящем ухудшении седиментационных свойств активного ила. Указанное 30 сделать прогноз вспуха- 8 то время как иловый ин- нормы, т.е.

позволяет

ния ила,

деке остается в пределах

не превышает 120 мл/г.

Пример 1. Определение влия- 35 ния лизоцима на седиментационные свойства активного ила проводили путем внесения в иловую суспензию определенных концентраций кристаллического препарата лизоцима. 40

Для этого в 6 мерных цилиндров t на 500 мл наливали активный ил .очист- .ных сооружений ОГПЗ с дозой ила

Величины илового индекса в опытных цилиндрах с внесением лизоцима в среду в концентрации от 1 до мг показывают ухудшение седиментационных свойств ила, но не превышают но мального значения (120 мл/г). При концентрации лизоцима 5 мг/л иловый индекс значительно возрастает и пре вышает нормальные значения.

П р и м е р 2. Исследовались сед ментационные свойства активного ил биологических очистых сооружений Оренбургского газоперерабатывающего завода (ОГПЗ). Активный ил (с -дозой.-3 г/л) с различными седимента ционными свойствами отбирали в тече ние двух месяцев из действующих очистных сооружений ОГПЗ.

Активный ил разливали в мерные цилиндры ( мл) и через 30 мин определяли объем и иловый индекс.

Для определения концентрации лиз цима в активном иле использовали су точную культуру Micrococcus lysodei ticus штамм 2665 ГКМ им.А.А.Тарасе- вича), фосфатный буфер 1/15 М (рН 6,2), а измеряли концентрацию л зоцима по методу, разработанному ав торами.

Метод основан на лизисе тест-кул туры Micrococcus lyscJdeicticus.

В основе метода лежит регистраци бактериологического действия лизоци ма, которое проявляется в расщеплении мукополисахаридов, входящих в состав клеточной стенки бактерий, в результате чего изменяется е

диф содержимого в окр

проницаемость, сопровождающаяся

фузией клеточного жающую среду.

Метод определяется следующим обр зом.

В опытную пробирку наливают 1 мл

6 г/л, в 5 из них добавляли кристал-..

лический лизоцим фирмы Реахим в 45 концентрации 1,2,3,,5 мг/л соответ- п,лгп-г апа.чч., ., ..

ственно,в 6-й контрольный цилиндр лизоцим не добавлялся. Через каждые 30 мин в течение 2 ч в каждом цилиндре измеряли объем ила и рассчитыва- 50 ли иловый индекс.

Полученные экспериментальные дан ные.,приведенные в табл. 1 доказывают, что через 2 ч в цилиндре с концентрацией добавленного лизоцима 5 мг/л gg произошло полное вспухание ила, а в остальных цилиндрах с концентрацией Д... мг/л и контрольном вспу н

хание ила не произошло.

приготовленной из суточной агаровой культуры, известной оптической плот ности. Затем добавляют 1 мл отстояв шегося осадка активного ила. Пробу тщательно перемешивают и ставят в термостат для инкубирования на 2 ч, при этом через каждые 30 мин пробу вновь взбалтывают. Одновременно ставят контроль на спонтанный лизис микрококка. Для этого к 1 мл взвеси микрококка добавляют 1 мл фосфатного буфера (рН ). Контрольную пробу помещают в термостат вместе с опытно пробой (контроль - конечный). Кроме

Величины илового индекса в опытных цилиндрах с внесением лизоцима в среду в концентрации от 1 до мг/л показывают ухудшение седиментационных свойств ила, но не превышают нормального значения (120 мл/г). При концентрации лизоцима 5 мг/л иловый индекс значительно возрастает и превышает нормальные значения.

П р и м е р 2. Исследовались седиментационные свойства активного ила биологических очистых сооружений Оренбургского газоперерабатывающего завода (ОГПЗ). Активный ил (с -дозой.-3 г/л) с различными седимента- ционными свойствами отбирали в течение двух месяцев из действующих очистных сооружений ОГПЗ.

Активный ил разливали в мерные цилиндры ( мл) и через 30 мин определяли объем и иловый индекс.

Для определения концентрации лизоцима в активном иле использовали суточную культуру Micrococcus lysodeic- ticus штамм 2665 ГКМ им.А.А.Тарасе- вича), фосфатный буфер 1/15 М (рН 6,2), а измеряли концентрацию лизоцима по методу, разработанному авторами.

Метод основан на лизисе тест-культуры Micrococcus lyscJdeicticus.

В основе метода лежит регистрация бактериологического действия лизоцима, которое проявляется в расщеплении мукополисахаридов, входящих в состав клеточной стенки бактерий, в результате чего изменяется ее

диф- содержимого в окрупроницаемость, сопровождающаяся

фузией клеточного жающую среду.

Метод определяется следующим образом.

В опытную пробирку наливают 1 мл

..

п,лгп-г апа.чч., ., ..

приготовленной из суточной агаровой культуры, известной оптической плотности. Затем добавляют 1 мл отстоявшегося осадка активного ила. Пробу тщательно перемешивают и ставят в термостат для инкубирования на 2 ч,- при этом через каждые 30 мин пробу вновь взбалтывают. Одновременно ставят контроль на спонтанный лизис микрококка. Для этого к 1 мл взвеси микрококка добавляют 1 мл фосфатного буфера (рН ). Контрольную пробу помещают в термостат вместе с опытно пробой (контроль - конечный). Кроме

того, замеряют (светофильтр зеленый, кювета 3,0 мм) исходную оптическую плотность (ОПисх) тест-культуры. Для этого к 1 мл взвеси микрококка добавляют 1 мл буфера и 2 мл физ. раствора (контроль - начальный). Через 2 ч инкубации в термостате к опытной пробе и контролю-конечному - добавляют по 2 мл физ.раствора, тщательно взбалтывают и выдерживают при комнатной температуре 30 минут. Через 30 минут из опытной пробы пастровской пипеткой отбирают надосадоч- ную жидкость в чистую пробирку и фо- тометрируют (ОПо) вместе с контрольной пробой (ОПкк) (контроль - конечный) .

Сопоставляя значения оптической плотности контроля - начального и контроля - конечного можно сделать вывод о степени спонтанного лизиса микрококка за 2 часа инкубации проб в термостате, который должен учитываться при анализе результатов опытных проб.

Результаты определения концентрации лизоцима в активном иле учитывается следующим образом.

От оптической плотности пробы исходной взвеси тест-культуры отнимают значение оптической плотности опытной пробы и контроля (конечного) Затем полученное значение оптической плотности используют для определения по калибровочному графику (оптическая плотность-лизоцим), соответствующую концентрацию лизоцима в мкг/мл (или в мг/л).

Калибровочный графит строится с использованием той же тест-культуры и кристаллического лизоцима (Pea- хим).

Полученные экспериментальные данные представлены в табл.2.

Наблюдалось 10 случаев различного состояния активного ила. В 7 случаях активный ил находилс я в нормальном состоянии, о чем свидетельствуют показания илового индекса, не превышающие предельные значения (120 мл/г) и соответствующие значения концентрае.

784916

6

25

30

35

ции лизоцима ила 1...4 мг/л. В трех случаях отбирался плохо оседающий вспухший активный ил. Иловый индекс значительно превышал норму - 200 мл/г 250 мл/г, 350 мг/л, что соответствовало значениям концентрации лизоцима ила 5 мг/л и выше.

Диагностика нарастания концентрации лизоцима ила в интервале от 1 до 4 мг/л позволяет сделать прогноз о его ожидаемом вспухании, в то время как иловый индекс не дает такой возможности, т.к. до самого процесса вспухания ила значение илового индекса остается в пределах нормы (55-82 мг/г) и только при вспухании происходит его резкое повышение (200-350 мл/г).

Использование изобретения обеспечивает повышение точности оценки состояния активного ила биологических очистных сооружений, т.к. позволяет не только контролировать седи- ментационные свойства активного ила, но и обеспечивает возможность прогноза ухудшения этих свойств, а значит позволяет устранять нарушающие воздействия раньше, чем изменится

10

15

20

показатель илового индекса.

Изобретение позволяет прогнозировать и диагностировать необходимость измерения технологии очистки сточных вод в том случае, когда вспухание - активного ила желательно, т.к. сопровождается высокой очищающей способностью ила, несмотря на ухудшенй его седиментационных свойств. v,

Формула изобретения Способ оценки состояния активного ила,предусматривающий оценку физиологического параметра и суждение о состоянии активного ила по этому параметру, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки, в качестве физиологического параметра регистрируют концентрацию лизоцима и при ее значении от 1 до 4 мг/л прогнозируют вспухание ила, а при концентрации более 4 мг/л исследуемый активный ил оценивают как вспухший.

Таблица 1