申请日2018.01.10
公开(公告)日2018.08.28
IPC分类号G01N33/18
摘要
本发明公开一种评估废水对水处理微生物毒性的方法。所述的方法包括以下步骤：1)制备水处理微生物测试菌液;2)将待测废水稀释多份，每份的稀释倍数不同;3)将稀释后的废水加入制备好的水处理微生物测试菌液中混匀;4)在预定时间内对混匀后的每份混合溶液中的微生物生长量进行定时或实时测定以获取每份混合溶液微生物生长曲线;5)将测定微生物生长曲线与空白对照进行比较。本发明方法具有普适性，对不同类型的废水的生物毒性均可评价，并且通过不同来源、不同稀释倍数的废水的生物毒性的检测结果，可以指导废水分质处理和(强化)预处理。
权利要求书
1.一种评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：
1)制备水处理微生物测试菌液;
2)将待测废水稀释多份，每份的稀释倍数不同;
3)将稀释后的废水加入制备好的水处理微生物测试菌液中混匀;
4)在预定时间内对混匀后的每份混合溶液中的微生物生长量进行定时或实时测定以获取每份混合溶液微生物生长曲线;
5)将测定微生物生长曲线与空白对照进行比较。
2.如权利要求1所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述的测试菌液在波长450-650nm处的吸光度达到0.3-0.7。
3.如权利要求1所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述的水处理微生物测试菌液是按下述步骤制备的：
11)采集好氧生物处理段的活性污泥，充分打散混匀;
12)打散混匀的活性污泥进行梯级稀释;
13)稀释后的污泥接种于平板上，在20℃恒温培养箱中培养16-18h;
14)选取菌落数在30-300的一组平板上的微生物用无菌水洗下后混匀，接种于TSB培养基中。
4.如权利要求3所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述的活性污泥若不能及时采集获取，则可将水处理微生物进行冷冻保存，在检测之前，测试菌液是按下述步骤制备的：
41)取出冷冻保存的活性污泥微生物，于4℃冰箱中融化，加入TSB培养基中，放入20℃振荡培养箱中振荡培养进行复活;
42)将复活后的菌液接种于平板上，在20℃恒温培养箱中培养16-18h;
43)选取菌落数在30-300的一组平板上的微生物用无菌水洗下后混匀，接种于TSB培养基中，得到测试菌液在波长450-650nm处的吸光度在0.3-0.7之间。
5.如权利要求1所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述废水水样是采磷酸盐缓冲溶液稀释的，所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为7-8。
6.如权利要求1所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述空白对照采用合成污水，所述的合成污水由下述原料制成：葡萄糖150mg/L;可溶性淀粉100mg/L;羧甲基纤维素钠50mg/L;胰蛋白胨100mg/L;硫酸铵126mg/L;磷酸二氢钾31mg/L;碳酸氢钠250mg/L，用水溶解定容。
7.如权利要求1所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述的微生物生长量的测定采用的是比浊测定，其步骤为：
将混匀后的每份混合溶液、阴性对照、阳性对照加入到比色皿中;
将各比色皿一同放入已预热并保持为35℃的微生物比浊测量仪中，同时进行比浊测定;
其中，设定测定参数：培养温度35℃，振摇间隔时间5min，单次振摇时间20s，振摇频率为0.2HZ，监测开始时间40min(从开始试验后第40min进行吸光度的监测)，监测间隔时间10min;总实验时间3-6h;监测波长为450-650nm。
8.如权利要求7所述的评估废水对水处理微生物毒性的方法，其特征在于，所述的将测定微生物生长曲线与空白对照进行比较的步骤为：
比较阳性对照进入稳定期t1时，废水样品是否也进入稳定期：
若废水样品已进入稳定期，则比较t1时废水样品的吸光度值AWi与阳性对照的吸光度值AP，若AWi/AP=1±0.1，则可认为是无生物毒性;
若废水样品还未至稳定期，则比较监测时间t2时废水样品的吸光度值AWi与阳性对照的吸光度值AP，若AWi/AP=1±0.1，则可认为是存在抑制作用，呈可接受毒性;
若废水样品在检测时间t2范围内未达到稳定期，或者达到稳定期，但AWi/AP<0.9，则认为是对微生物存在致死毒性，对生物处理系统产生影响。
说明书
评估废水对水处理微生物毒性的方法
技术领域
本发明属于水污染控制领域，特别涉及废水对水处理微生物毒性的评价方法，适用于工业废水毒性评估及废水分质处理或强化预处理。
背景技术
工业废水的处理和零排放，是目前国内外污水处理界公认的难题。污水处理工艺多以生物处理为主体工艺，而企业或工业园区处理站排入的部分废水含有有毒有害污染物往往对微生物具有毒性，产生抑制或致死，导致生物处理效果不佳。工业废水成分复杂，若对废水中的污染物的种类和浓度进行分析和检测，继而研究各物质的毒性性质，工作量和费用较高，耗时较长，并且不能直观的给出废水对生物处理系统的影响。2011年刘锐等人对某制药企业各工段的排放废水的生物毒性进行评价，发现部分废水经好氧生物处理后不仅总有机碳未减少，且毒性上升，对污泥产生抑制作用，因此建议此工段废水不能直接进入好氧生物处理系统。2015年王俊娟对中药加工废水污染特征分析的研究表明，当废水浓度降低至原水浓度的 12.5%时，其生物毒性基本降为低毒水平。
针对上述问题，一系列废水生物毒性的检测方法出现。例如，申请号为201611171167.X 的发明专利公开了一种利用青海弧菌Q67测试采油废水生物毒性的方法。该方法以采油废水为测试废水，以青海弧菌Q67为指示生物，以96微孔板为载体，采用微孔板分光光度计来检测其发光强度。通过计算发光菌的发光抑制率，从而判断采油废水的综合毒性大小，解决了常规理化指标不能表示采油废水生物毒性的问题。此类方法，采用特定指示生物，不能直接表明废水对水处理微生物的毒性程度，且多用来评价废水排放的风险性。又如，申请号为 201210499187.5的发明专利公开了一种基于体系溶解氧浓度的污水生物毒性分析方法，包括下述步骤：S1.将活性污泥加入反应器中经清水清洗和配置至设定的污泥浓度和体系体积;S2. 污水处理厂实际污水经预曝气处理后周期性加入反应器与活性污泥体系反应;S3.反应器中 DO传感器采集获得呈周期性规律变化的体系DO特征曲线。该发明基于活性污泥反应体系溶解氧(DO)变化特征的分析技术开发而成，体系DO的变化将呈现出与正常污水进入时不同的趋势特征，这种变化趋势是活性污泥活性受到抑制的直观表现，两种情况下采集获得DO 特征数据通过自定义的污泥活性抑制率公式进行计算分析，可快速准确地识别和评估污水的生物毒性程度。此方法可以评价废水对活性污泥的生物毒性，但存在耗时长，对预曝气程度、污泥浓度的要求均较高。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的是提供一种评估废水对水处理微生物毒性的方法，该方法能够对废水中有毒有害物质的微生物综合毒性进行测定，操作简便，判断废水对生物处理工艺段微生物的毒性强弱，结果直观。
为达到上述目的，本发明废水对水处理微生物毒性的方法，所述的方法包括以下步骤：
1)制备水处理微生物测试菌液;
2)将待测废水稀释多份，每份的稀释倍数不同;
3)将稀释后的废水加入制备好的水处理微生物测试菌液中混匀;
4)在预定时间内对混匀后的每份混合溶液中的微生物生长量进行定时或实时测定以获取每份混合溶液微生物生长曲线;
5)将测定微生物生长曲线与空白对照进行比较。
较佳的，所述的测试菌液在波长450-650nm处的吸光度达到0.3-0.7。
较佳的，所述的水处理微生物测试菌液是按下述步骤制备的：
11)采集好氧生物处理段的活性污泥，充分打散混匀;
12)打散混匀的活性污泥进行梯级稀释;
13)稀释后的污泥接种于平板上，在20-35℃恒温培养箱中培养16-18h;
14)选取菌落数在30-300的一组平板上的微生物用无菌水洗下后混匀，接种于TSB培养基中。
较佳的，所述的水处理微生物测试菌液也可以按下述步骤制备，尤其是在活性污泥不能及时采集获取的情况下，可将水处理微生物进行冷冻保存，在检测之前，
11)取出冷冻保存的活性污泥微生物，于4℃冰箱中融化，加入TSB培养基中，放入20℃振荡培养箱中振荡培养进行复活;
12)将复活后的菌液接种于平板上，在20℃恒温培养箱中培养16-18h;
13)选取菌落数在30-300的一组平板上的微生物用无菌水洗下后混匀，接种于TSB培养基中，得到测试菌液在波长450-650nm处的吸光度在0.3-0.7之间。
较佳的，所述废水水样是采磷酸盐缓冲溶液稀释的，所述的磷酸盐缓冲溶液的pH值为 7-8。
较佳的，所述空白对照采用合成污水，所述的合成污水由下述原料制成：葡萄糖150mg/L;可溶性淀粉100mg/L;羧甲基纤维素钠50mg/L;胰蛋白胨100mg/L;硫酸铵126mg/L;磷酸二氢钾31mg/L;碳酸氢钠250mg/L，用水溶解定容。
较佳的，所述的微生物生长量的测定采用的是比浊测定，其步骤为：
将混匀后的每份混合溶液、阴性对照、阳性对照加入到比色皿中;
将各比色皿一同放入已预热并保持为35℃的微生物比浊测量仪中，同时进行比浊测定;
其中，设定测定参数：培养温度35℃，振摇间隔时间5min，单次振摇时间20s，振摇频率为0.2HZ，监测开始时间40min(从开始试验后第40min进行吸光度的监测)，监测间隔时间10min;总实验时间3-6h;监测波长为450-650nm。
较佳的，所述的将测定微生物生长曲线与空白对照进行比较的步骤为：
比较阳性对照进入稳定期t1时，废水样品是否也进入稳定期：
若废水样品已进入稳定期，则比较t1时废水样品的吸光度值AWi与阳性对照的吸光度值 AP，若AWi/AP=1±0.1，则可认为是无生物毒性;
若废水样品还未至稳定期，则比较监测时间t2时废水样品的吸光度值AWi与阳性对照的吸光度值AP，若AWi/AP=1±0.1，则可认为是存在抑制作用，呈可接受毒性;
若废水样品在检测时间t2范围内未达到稳定期，或者达到稳定期，但AWi/AP<0.9，则认为是对微生物存在致死毒性，对生物处理系统产生影响。测试菌液
本发明的有益效果是：
1、本发明方法能够评估废水对水处理微生物的综合毒性。
2、本发明方法以水处理微生物作为指示生物，来自于好氧生物处理工艺段的活性污泥，对评价废水对好氧生物处理系统的影响更具有直观性，实际应用意义更大。
3、本发明方法具有普适性，对不同类型的废水的生物毒性均可评价，并且通过不同来源、不同稀释倍数的废水的生物毒性的检测结果，可以指导废水分质处理和(强化)预处理。
4、本发明方法简单易行，操作条件温和，操作步骤简单，常规检测设备即适用于本发明。
