污水处理vfa测定方法

1. 污水处理为什么VFA是反映厌氧生物反应器效果的重要指标

厌氧生物处理反应器启动时的注意事项有哪些
（1）厌氧化物处理反应器在投入运行之前，必须进行充水试验和气密性试验。充水试验要求无漏水现象，气密性试验要求池内加压到350mm水柱，稳定15min后压力降小于100 mm水柱。而且在进行厌氧污泥的培养和驯化之前，最好使氮气吹扫。
（2）厌氧活性污泥最好从处理同类污水的正在运行的厌氧处理构筑物中取得，也可取自江河湖泊沼泽底部、市政下水道及污水集积处等处于厌氧环境下的淤泥，甚至还可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥进行转性培养，但这样做需要的时间要更长的一些。
（3）厌氧化物处理反应器因为微生物增殖缓慢，一般需要的启运时间较长，如果能接种大量的厌氧污泥，可以缩短启动时间。一般接种污泥的数量要达到反应器容积的10% ~9%，具保值根据接种污泥的来源情况而定。接种量越大，启动时间越短，如果接种污泥中含有大量的甲烷菌，效果会更好。
（4）采用中温消化或高温消化时，加热升温的速度越慢越好，一定不能超过1℃/h。同时对含碳水化合物较多、缺乏碱性缓冲物质的废水时，需要补充投加一部分碱源，并严格控制反应器内的PH值在6.8~7.8之间。
（5）启动时的初始有机负荷与厌氧处理方法、待处理废水性质、温度等工艺条件及接种污泥的性质等有关，一般从较低的负荷开始，再逐步增加负荷完成启运过程。例如UASB启动时，初始有机负荷一般为0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS?d），当CODCR去除率达到80%或出水中挥发性有机酸VFA的浓度低于1000mg/L后，再按原有负荷50%的递增幅度增加负荷。如果出水中VFA浓度较高，则不宜提高负荷，甚至要酌情降低负荷。
（6）厌氧反应器的出水以一定的回流以返回反应器，可以回收部分流失的污泥及出水中的缓冲性物质、平衡反应器中水的PH值。一般附着型的反应装置因填料具有一定的拦截作用，可以不用回流出水；而悬浮生长型反应装置启动时因污泥易于流失，可适当出水回流。
（7）对于县浮型厌氧反应装置，可以投加粉末无烟煤、签名册水砂砾、粉末活性炭或絮凝剂，促进污泥的颗粒化。
（8）启动初期水力负代号过高可能造成污泥的大量流失，水力负荷过低又不利于厌氧污泥的筛选。一般在启动初期 选用较低的水力负荷，经过数周后再缓慢平稳地递增。

2. 什么是vfa

VFA是一种挥发性脂肪酸。

VFA，即挥发性脂肪酸，是一种短链脂肪酸。它常见于生物发酵的过程中，尤其是微生物分解有机物时产生的代谢产物之一。这些脂肪酸具有较高的活性，能在相对较低的温度下迅速挥发。它们通常具有强烈的刺激性气味，具有强烈的刺激性特点。对于维持生态系统的平衡起着重要的角色，因为它们在微生物和植物之间起到了重要的信号传递作用。它们在农业生产、污水处理等领域都有着广泛的应用和研究价值。由于其在发酵过程中的重要作用，VFA的检测和分析在相关领域的研究中是非常关键的。同时，它们在某些工业过程中也有应用，如作为生物燃料的生产原料等。总体来说，挥发性脂肪酸是生物过程中一个重要的中间产物，有着广泛的应用价值和研究意义。通过更深入的研究，人们可以更好地利用和调控这一过程，为相关领域的发展提供新的思路和方法。

3. 污水处理中厌氧的VFA一般和其他什么指标一起来监测水质的好坏

VFA一般和碱度、pH一起来检测水质的好坏，，一般厌氧VFA在2~3mmol为较好，超过为产甲烷内菌受到抑制，产酸富集，系统容pH酸性，此时碱度较低，需要在进水前加入适当加入碱调节，并且同时降低进水负荷。
若低于上述数值，为产酸菌受到抑制，碱度过高，进水营养不够，此时需要加大进水量，同时检测出水pH和VFA、碱度，合格后稳定运行。

4. 污水中的vfa指标是什么

VFA（volatile fatty acid）,即挥发性脂肪酸，是脂肪酸的一种，一般是具有1~6个碳原子碳链的有机酸，包括乙酸、丙酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、正丁酸等，它们的共同特点是具有较强的挥发性，故称挥发性脂肪酸。

挥发性脂肪酸是厌氧消化过程的重要中间产物，甲烷菌主要利用VFA形成甲烷，只有少部分甲烷由CO2和H2生成。但CO2和H2生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。

由此看来，形成甲烷的过程离不开VFA的形成，但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA（例如乙酸）浓度对甲烷菌有抑制作用。

因此在反应器运行中，出水VFA用作重要的控制指标。在VFA测定中，常进行VFA总量测定，其单位用mmol/L或换算为按乙酸计，以单位mg/L表示。

扩扮羡展资料

污水处理的意义：将污水进行处理之后，可以对其进行循环使用，为我国的生产减少水资源的消耗。水处理技术利用相关的技术手段对污水进行净化，使其可以继续使用，所以污水处理极为重要。

按污水来源分类，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污禅慧水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物厅袭拍，包括：

①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；

②胶状和凝胶状扩散物；

③纯溶液。

5. [高温度工业废水强化生物除磷工艺研究] 除磷工艺

高温度工业废水强化生物除磷工艺研究 强化生物除磷(EBPR)是目前应用最为广泛的生物除磷工艺. 该工艺利用聚磷菌(PAO)在厌氧条件下将储存于体内的聚磷酸盐(Poly-P)水解获取能量, 用以吸收水中的挥发性脂肪酸(VFA), 并以聚羟基烷酸酯(PHAs)的形式储存在细胞内; 在好氧条件下PAO 以储存于细胞内的PHAs 作为碳源和能源, 吸收水中的磷并将其合成为Poly-P 进行细胞增殖, 最终通过排除富磷污泥达到污水除磷的目的. 在EBPR 系统中, 还存在与PAO 代谢机制相知岩似的聚糖菌(GAO), 在厌氧条件下GAO 与PAO 竞争基质(VFA), 但在好氧条件下并不摄取磷, 因此, 如何提高PAO 的活性和强化其与GAO 对基质的竞争能力是保证EBPR 工艺稳定运行的重要内容. 有研究表明, 影响EBPR 系统稳定运行的因素主要有碳源、pH 、温度、DO 等, 其中, 温度的影响一直存在争议. 一般认为, 当温度低于20℃时, 有利于PAO 的竞争, 从而提升EBPR 系统的性能; 当温度高于20℃时, GAO 占据竞争优势, 导致污泥中PAO 的份额逐渐减少, 除磷效率逐渐降低, 甚至EBPR 系统的崩溃. 然而, 最新的研究表明, EBPR系统在高温条件下仍可高效除磷. Freitas等在SBR 中采用短期循环(厌氧20 min, 好氧10 min, 静置1 min) 实现了30℃高温条件下EBPR 的稳定运行. Winkler等利用PAO 颗粒污泥与GAO 颗粒污泥密度的差异, 通过排除污泥床上部密度较小的GAO, 在USB 反应器内富集可以适应高温的PAO, 在30℃条件下实现了较好的除磷效果. Ong 等研究表明, 在28~32℃的条件下, 长期运行的EBPR 反应器可以实现95%的磷的去除率, qPCR 检测结果表明污泥中的PAO 为Accumulibacter 的亚种Clade IIF. 但是目前关于温度对EBPR 系统中PAO 的活性以及与GAO 关于基质的竞争能力的影响尚无定论, 因此需要开展相同试验条件下不同温度对PAO 与GAO 之间的竞争影响研究, 尤其是高温条件下对其竞争过程的具体研究显得更加重要.

为了更好地理解高温厅搜条件下EBPR 系统中PAOHT 的活性及基质竞争的影响, 本研究以实验室中30℃高温条件下长期运行的具有较好除磷功能的SBR 反应器中的污泥为对象, 结合FISH 技术, 探讨15~30℃(基于南方全搭伏御年污水温度范围约为10~30℃) 温度条件下高温聚磷菌(PAOHT)的释磷、吸磷以及乙酸吸收速率, 以期为温度变化幅度较大的地区和接收较高温度工业废水的生物除磷系统的稳定运行提供依据.

1 材料与方法1.1 污泥来源

试验污泥取自实验室30℃高温条件下长期运行(430 d)的SBR 反应器[15].该反应器采用A/O方式运行, 每天6个周期, 每个周期为4 h, 其中, 进水7 min, 厌氧1 h, 好氧2 h, 沉淀40 min, 排水10 min, 闲置3 min. 控制水力停留时间(HRT)为8 h, 污泥停留时间(SRT)为8 d. 反应器温度一直维持在30℃. 进水COD(乙酸) 浓度为300 mg ·L-1, 磷(PO43--P)浓度10 mg·L-1, 而出水磷(PO43--P)始终小于0.1 mg·L-1, 磷的去除率高达99%以上. 反应器中的悬浮固体(SS)和挥发性悬浮固体(VSS)浓度分别稳定在2.36 g ·L-1和1.63 g ·L-1, 运行高效稳定.

1.2 活性污泥释磷吸磷速率测定

活性污泥释磷吸磷速率测定采用间歇试验法. 试验装置见图 1.试验开始前, 先采用经脱氧处理的自来水对污泥进行陶洗, 然后将其倒入反应瓶中, 加入配制好的基质溶液(与SBR 反应器进水水质保持一致), 反应瓶底部置有磁力转子保证完全混合状态, 反应过程中

的温度利用水浴槽进行控制. 在厌氧阶段, 通入氮气隔绝空气, 确保反应瓶处于厌氧状态; 在好氧阶段, 以60 L·h-1的速率通入空气, 保证混合液中的溶解氧(DO)大于2 mg·L-1. 在不同反应时间点取样, 测定相应的磷及乙酸浓度, 试验结束时测定混合液的SS 和VSS, 用于计算厌氧释磷速率[以P/VSS计, mg·(g·h)-1, 下同]、好氧吸磷速率[以P/VSS计, mg ·(g·h)-1, 下同]和乙酸吸收速率[以HAc/VSS计, mg·(g·h)-1, 下同].

1. 氮气瓶; 2. 曝气机; 3. 进水管; 4. 取样管; 5. 排气管; 6. 磁力搅拌器; 7. 转子; 8. 反应瓶;

9. 温度计; 10.水浴槽

图 1 间歇试验装置示意

1.3 分析方法

磷(PO43--P)采用钼锑抗分光光度法; 悬浮固体(SS)和挥发性悬浮固体(VSS)采用重量法; 化学需氧量(COD)采用重铬酸钾法; pH采用玻璃电极法. 挥发性脂肪酸(VFAs)采用气相色谱法(型号：安捷伦6890N), 检测器为氢火焰离子(FID)检测器, 色谱柱型号为DB-FFAP.

1.4 FISH分析方法

样品预处理：取好氧末污泥混合液离去上清液, 加入1 mL 的1×PBS 缓冲溶液重悬, 重复操作两次后, 加入1 mL的4%的多聚甲醛溶液重悬, 置于4℃条件下固定2 h, 然后离去上清液, 加入1×PBS 缓冲溶液离心, 重复3次, 以洗去多余的多聚甲醛溶液, 分别加入0.5 mL的1×PBS 缓冲溶液和无水乙醇, 摇匀置于-20℃下保存.

脱水和杂交：将涂好的载玻片放置于培养箱中干燥, 干燥好的载玻片依次放于75%、95%、100%的乙醇溶液中脱水3 min, 取出后风干. 将事先配好的杂交缓冲液和探针使用液以体积比8：1的比例混合, 避光, 涂于载玻片的样品上, 将载玻片迅速移回到杂交管中, 于46℃条件下杂交2~4 h, 杂交完成后取出载玻片进行洗脱处理并立即风干封片.

样品观测及分析方法：采用激光共聚焦显微镜(德国莱卡SP8) 观察样品和图像采集, 用Image-ProPlus 6.0软件对所采集的图像进行统计分析, 从而确定样品中PAO 、GAO 和EUB 所占比例.

有关荧光探针和杂交的详细操作参见文献.

2 结果与讨论2.1 试验污泥的活性

图 2为试验污泥在30℃下的活性测定结果. 该污泥在厌氧段的最大释磷速率为239.46 mg ·(g·h)-1, 好氧段的最大吸磷速率为79.90 mg·(g·h)-1, 厌氧段的乙酸吸收速率为357.47 mg·(g·h)-1, 对应的吸收单位乙酸释磷量(ΔP/ΔHAc) 为0.628. 说明该污泥中的聚磷菌在高温下具有较好的释磷、吸磷以及对基质的吸收能力.

图 2 试验污泥30℃时厌氧释磷、乙酸吸收及好氧吸磷的变化

Brdjanovic 等关于温度对生物除磷的影响性研究表明, 在30℃时其污泥最大释磷速率为68 mg ·(g·h)-1, 好氧最大吸磷速率为57 mg ·(g·h)-1, 乙酸吸收速率为180 mg ·(g·h)-1, ΔP/ΔHAc 为0.376. 相较之下, 本研究的试验污泥在30℃高温条件下运行长达一年多, 有更好的释磷和吸磷能力, 属于已经适应高温的PAO, ΔP/ΔHAc 的值达到了0.628, 即每吸收1 mol 的乙酸, 释放0.628 mol 的磷, 这也就进一步表明了PAO 为试验污泥中的优势菌群, 且具有更强的基质竞争能力.

2.2 试验污泥中聚磷菌及其份额

图 3为利用目前普遍采用的PAOMIX 探针对试验活性污泥的FISH 检测结果. 从中可见, 试验污泥中的聚磷菌属于Accumulibacter. He 等采用宏基因分析对12个具有除磷功能的城市污水处理厂污泥种群结构进行测定, 结果表明Accumulibacter 下存在5个亚种, 分别为clade Ⅰ、ⅡA 、ⅡB 、ⅡC 和ⅡD, 不同的污水处理厂由于水质和运行条件不同存在着不同种属的PAO. Ong等[14]研究了高温条件下(28~32℃) 以乙酸为基质的EBPR 系统除磷效率, 结果表明, 即使温度高达32℃, EBPR仍获得了较好的处理效果, 利用qPCR 技术分析得出, 污泥中聚磷菌的优势菌属为Accumulibacter 的亚种clade IIF.而Peterson 等发现

Accumulibacter 的不同亚种具有不同的生态生理学特性. 由此说明本系统出现的适应高温的聚磷菌为Accumulibacter 的亚种.

图 3 试验活性污泥中微生物的群落结构

6. 干货汇总：20个污水处理的关键参数控制指标

本文汇集了污水处理过程中20个关键参数的控制指标，以下是对它们的详细解释。

1. BOD5：生物化学需氧量，表示20℃下，5d微生物分解有机物消耗水中溶解氧的数量。它涵盖了碳化和消化两个阶段。

2. CODMn /CODCr：化学需氧量，通过KMnO4和K2Cr2O7测定，COD测定简便快速，不受水质限制，适用于含有生物有毒的工业废水。CODCr可视为总有机物量，差值表示污水中难被微生物分解的有机物。

3. SS：悬浮物质，测定用2mm筛通过并用孔径为1μm的滤纸截留的物质。

4. TS：蒸发残留物，105-110℃烘干后残余的固体物质总量。

5. 灼烧碱量（VTS）（VSS）：蒸发残留物或悬浮物质在600℃±25℃高温挥发的有机物量，表示有机物量（前者为VTS，后者为VSS），残渣表示无机物部分。

6. 总氮、有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮：氮的循环转换，有机氮分解为氨氮，氨氮在硝化细菌作用下转化为亚硝酸盐氮和硝酸盐，反硝化细菌将NO2-和NO3-转化为N2。

7. 总磷、有机磷、无机磷：污水中磷的来源与氮相似，是生物处理所需元素，也是引发封闭性水体富营养化污染的元素。

8. pH值：生活污水pH值在7左右，强酸或强碱性工业废水会影响生物处理效果。异常的pH值或变化会影响物理化学处理。

9. 碱度（CaCO3）：表示污水中和酸的能力，以CaCO3含量表示。碱度较高缓冲能力强，有利于污水硝化反应。

10. F/M：有机负荷率（F/M），表示单位重量活性污泥在单位时间内承受的有机物数量，反映污泥负荷，与泥龄、BOD有机负荷紧密相关。

11. VFA：挥发性脂肪酸，在厌氧生物处理法的发酵阶段产生的末端产物。启动初期控制进水pH，主要通过投加氢氧化钠。

12. MLSS：混合液悬浮固体浓度，表示曝气池单位容积混合液内的活性污泥固体物总重量。

13. MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度，表示混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。

14. SV：污泥沉降比，曝气池活性污泥混合液静置30分钟后沉淀污泥与原混合液体积比。

15. SVI：污泥体积指数，通过测定MLSS、SV%，读取沉淀污泥体积计算。

16. SDI：污泥密度指数，曝气池混合液静置30分钟后，含100mL沉降污泥中的活性污泥悬浮固体克数。

17. 污泥负荷Ns：曝气池每公斤活性污泥单位时间负担的五日生化需氧量。

18. 容积负荷Fr：单位体积池容每日负担的有机物量。

19. 有机负荷（F/M）：单位体积滤料（或池子）单位时间内所能去除的有机物量。

20. 污泥泥龄（SRT）：曝气池中微生物细胞的平均停留时间。

7. 工业污水处理的倒置A2O与常规A2O工艺

面对多样污水，研究相应工艺成为关键，A2O工艺近年广泛应用，因其在脱氮除磷方面的显著效果，解决了污水处理难题。

然而，A2O工艺存在两种形式：倒置A2O与常规A2O。本文将对这两种工艺进行详述。

传统A2O工艺流程包含以下步骤：

废水首先进入初沉池，随后流入厌氧池，聚磷菌（PAOs）在此释放磷，通过分解体内聚磷酸盐获取能量，摄取水中的挥发性脂肪酸（VFA），以聚-β羟基丁酸（PHB）形式储存，同时释放磷入水。

污水随后进入缺氧池，进行反硝化反应。从好氧池回流携带的硝态氮与从厌氧池来的污水混合，反硝化菌将硝态氮还原成N2，N2逸散至空气中。接着污水进入好氧池，好氧菌去除有机物，硝化菌将氨态氮硝化。最后，污水经二沉池排放，回流污泥返回厌氧池，维持系统中污泥浓度。

倒置A2O工艺作为改进，主要将厌氧池与缺氧池位置调整，以提升除磷效率。流程包括内回流与无内回流两种：

污水首先与从好氧池出水、二沉池回流污泥一起进入缺氧池，进行反硝化。反硝化后，污水进入厌氧池，此时不含硝态氮，PAOs有效释放磷。污水接着在好氧池中进行有机物降解与氨氮硝化反应，好氧池出水部分回流至缺氧池。二沉池部分污泥进行污泥回流。

倒置A2O与常规A2O工艺均在污水处理中发挥重要作用。了解其工艺流程，有助于更好地应用于实践。至此，本文介绍完毕。