一、引言

近三四十年來，隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展，化學物質(zhì)作用量劇增，對環(huán)境的污染也愈加嚴重，已經(jīng)引起世界各國的關(guān)注。檢測毒性物質(zhì)對環(huán)境和生態(tài)的影響、有效地控制毒性物質(zhì)的排放，具有十分重要的現(xiàn)實意義。在污水處理廠中，毒性檢測尤其重要。如果沒有在線毒性檢測系統(tǒng)，當含有毒性物質(zhì)的廢水進入污水處理廠，接觸到活性污泥并造成破壞時才會被發(fā)現(xiàn)。這將直接導致最壞的結(jié)果——污泥必須重新更換，并且在此期間廢水無法得到有效地處理，這個代價十分昂貴。如果能夠檢測出毒性存在并采取正確的處理，避免毒性物質(zhì)進入處理廠，則廢水處理過程不會因此受干擾。

比利時Applitek的在線毒性分析儀具有操作簡單、無需使用試劑，維護量小、快速測量等優(yōu)點。并且在呼吸模塊中采用獨特的單溶解氧傳感器測量呼吸模塊中樣品的溶解氧濃度，從而避免使用雙溶氧探頭導致的測量誤差，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于污水處理廠入口。我們采用在線毒性分析儀對廣州永和水質(zhì)凈化廠的進水污水進行毒性監(jiān)測，取得了令人滿意的效果。

二、廣州永和水質(zhì)凈化廠基本概況

廣州永和水質(zhì)凈化廠位于廣東省廣州市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)永和經(jīng)濟區(qū)，總建筑面積13402.2平方米。該廠主要負責收集處理永和經(jīng)濟區(qū)34平方公里范圍內(nèi)的工業(yè)和生活污水，設(shè)計規(guī)模為：新建日處理能力為5.5萬噸的物化預(yù)處理系統(tǒng)、3萬噸的污水生化處理系統(tǒng)。其采用的是CASS工藝，工藝流程圖如下：

三、在線毒性分析儀測量原理和特性

3.1工作原理

曝氣罐不斷地自動地填充活性污泥，同時加入廢水以達到最大的呼吸速率。分析儀連續(xù)從曝氣池中的污泥和廢水的混和樣送到呼吸模塊Ra-3000中，在呼吸模塊中采用獨特的單溶解氧傳感器測量呼吸模塊中樣品的溶解氧濃度。每一次測量是在2個相反的流動方向進行的。在固定的時間內(nèi)（30秒），流過呼吸模塊的流向?qū)⑾喾匆淮?。這2次的溶解氧濃度差值就是呼吸速率（mgO2/lh）。曝氣池中活性污泥的好氧速率、呼吸速率與其生命力有關(guān)，因而也體現(xiàn)了毒性作用的大小。如果工藝條件中呼吸速率只和污水中毒性混合物有關(guān)，那么呼吸速率的減少可以指示出毒性物質(zhì)的影響。該毒性分析儀可以同時測量顯示：O2in、O2out、呼吸速率Ra、短時呼吸速率平均值Rashort、長時呼吸速率平均值Ralong和毒性抑制率%。毒性抑制率%=（Ra short-Ra long）/Ra long*100% 。

3.2特性

（1）模擬生化池內(nèi)活性污泥曝氣耗氧的狀況。直接采用污水處理廠實時污泥進行測量，連續(xù)不斷輸入保持新鮮狀態(tài)，具有相同的pH值、溫度、水樣及污泥，直接測量毒性的呼吸速率。
        （2）在呼吸模塊中采用獨特的單溶解氧傳感器測量呼吸模塊中樣品的溶解氧濃度。不使用雙溶氧探頭避免探頭之間的性能差異導致的測量誤差。
        （3）無需使用試劑，維護量小。

三、實驗步驟

1、啟動儀器前，先對溶解氧探頭進行校正，以保證溶氧測量的準確。
        2、啟動儀器，開啟污水和污泥閥，使污水和污泥同時進入分析儀混合槽。
        3、調(diào)節(jié)各個泵的泵速以及儀器上的各個參數(shù)，使得測出來的呼吸速率值最高。將空氣壓縮機的壓力調(diào)到4～6bar,使混合槽中的污泥能充分曝氣。
        4、運行一段時間后，加入毒性物質(zhì)丙烯基硫脲，觀察呼吸速率的變化，看是否會降低。
        5、將測量槽中的有毒水換掉，重新注入新鮮的混合液，運行一段時間后，觀察呼吸速率是否正常。

四、實驗結(jié)果與討論

1、當新鮮的混合液進入測量槽，5分鐘之后，呼吸速率開始穩(wěn)定， 40分鐘后，由儀器顯示圖中可以看到Ra線運行平穩(wěn)，并一直保持在20mg/lh左右。由圖1可以看到，在加入毒性物質(zhì)前，其Ra為21.3mg/lh，Ra short為22.6mg/lh，Ra long為21.6mg/lh，抑制率為0，在加入毒性物質(zhì)丙烯基硫脲5ml后，污泥呼吸速率開始慢慢下降，5分鐘后，Ra為20.5 mg/lh，Ra short為20.8mg/lh，Ra long為21.7mg/lh，抑制率為4.4%；10分鐘后，Ra為19.3 mg/lh，Ra short為19.3mg/lh，Ra long為21.4mg/lh，抑制率為10%；20分鐘后，Ra為16.7 mg/lh，Ra short為16.5mg/lh，Ra long為19.5mg/lh，抑制率為15.6%；由此可以看到污泥呼吸速率緩慢下降，抑制率緩慢上升，最終達到報警值后報警。

2、由圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn)加入10ml的丙烯基硫脲的毒性抑制率比加入5ml的丙烯基硫脲的毒性抑制率變化更快，反應(yīng)時間更短，說明水體中的毒性更強！

3、把有毒水排放掉，重新注入新鮮污泥，5分鐘后呼吸速率又開始穩(wěn)定， 40分鐘后Ra線平穩(wěn)運行，并沒有下降趨勢，呼吸速率保持在22mg/lh左右，說明之前呼吸速率下降不是儀器本身原因引起的下降，而是加入毒性物質(zhì)后引起的下降。

五、結(jié)論

從試驗和工業(yè)運行情況來看，Applitek在線毒性分析儀能靈敏的檢測出水中的毒性物質(zhì)，有效的起到早期預(yù)警作用，以保證污水處理廠廢水處理的正常運行。并且Applitek在線毒性分析儀具有易操作、維護量小、高效、運行穩(wěn)定等優(yōu)點，具有很大的應(yīng)用前景。