水質(zhì) 氨氮的測定 sy

1、1實(shí)習(xí)目的本次實(shí)習(xí)主要參觀沈陽北部污水處理廠，了解用于污水處理的各種設(shè)備和工藝，通過觀摩實(shí)際的設(shè)備獲得直觀的印。并采樣測量其污水進(jìn)、出水水質(zhì)，本次采樣點(diǎn)有：進(jìn)水處、出水處以及曝氣池三個(gè)；測量指標(biāo)有：污水進(jìn)出水以及曝氣池污水的CODcr、氨氮、SS、活性污泥的MLVSS、SVI。2處理廠概況位于沈陽市西北部的沈陽市北部污水處理廠是沈陽最早、東北地區(qū)首座大型城市污水處理廠，占地面積64平方公里，服務(wù)人口100余萬。沈陽市北部污水處理廠工程總投資為5.97億元人民幣，由天津市市政勘測設(shè)計(jì)研究院和沈陽市市政工程設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合設(shè)計(jì)，處理工藝技術(shù)和主要設(shè)備采用法國德利滿公司A/O生化處理法(活性污泥)。該

2、廠于1994年8月開工建設(shè)，1998年8月試運(yùn)行，1999年6月末正式運(yùn)行。該廠共有大型污水處理池34座，大型污水泵房和污泥泵房12座，大型機(jī)房5座，可日處理城市污水40萬噸。污水采用二級生物化學(xué)處理工藝，其中用脫氮工藝處理為每日20萬噸清水再經(jīng)深度處理后，作為工業(yè)水回用；其余每日20萬噸清水注入衛(wèi)工河作為城市環(huán)境用水，改進(jìn)城市環(huán)境衛(wèi)生狀況，并在灌溉季節(jié)作為農(nóng)田灌溉用水。污泥處理采用中溫消化工藝，產(chǎn)生的沼氣用于消化系統(tǒng)自身能源消耗，多余沼氣用于發(fā)電。消化后的污泥經(jīng)機(jī)械脫水后，可作為農(nóng)業(yè)和綠化用肥。沈陽市北部排水系統(tǒng)匯水面積為68.88平方公里，污水量為33萬噸/日，現(xiàn)建有12個(gè)排水子系統(tǒng)，各子

3、系統(tǒng)污水匯入崇山暗渠、昆山暗渠兩大排水暗渠，最終全部匯入北部污水處沈陽市北部污水處理廠是一個(gè)已經(jīng)建成多年的現(xiàn)代化的污水處理廠，設(shè)計(jì)日處理污水40萬噸，投資總額是6億元。但是，該廠自建成投產(chǎn)以來，就沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用。 其采用比較傳統(tǒng)的活性污泥法。3工藝流程及說明3.1工藝流程圖及作用簡介3.1.1工藝流程圖粗格柵細(xì)格柵曝氣沉沙池濃縮池消化池脫水機(jī)房初沉池二沉池出水井曝氣生物濾池澄清池V型濾池曝氣池排放污泥處理 圖：3.1北部污水處理廠工藝流程圖3.1.2作用說明前格柵：作用：截留去除污水中較大的漂浮物質(zhì)；設(shè)備：回旋式粗格柵 主要參數(shù)：柵距110mm粗格柵間作用：截留去除大于20mm的漂浮物質(zhì)

4、設(shè)備：回轉(zhuǎn)式中格柵四臺主要參數(shù)：柵距20mm 水位 1.5m 單臺過柵流量 10.27萬噸/日 進(jìn)水泵房作用：污水升至曝氣沉砂池 設(shè)備：乙刀潛水泵主要參數(shù)：流量 1.151.5立方米/秒 揚(yáng)程 14m 沉砂池設(shè)備：桁車式吸砂橋 沼氣池作用：貯存在中溫二級艷陽消化中產(chǎn)生的沼氣有效容積是3500立方米 消化池作用：厭氧微生物對污泥中有機(jī)物消化分解，從而使污泥減量化，穩(wěn)定化，無害化，資源化。主要參數(shù)：直徑26.8m V=8000立方米 時(shí)間20天 溫度 3337攝氏度初沉池作用：用物理方法去除污水中的固體懸浮物設(shè)備： 周邊驅(qū)動(dòng)全橋式刮泥機(jī) 主要參數(shù)：D=46m 有效水深 3m 水里表面負(fù)荷 167立

5、方米/平方米小時(shí) 反應(yīng)池（AO工藝）作用：來自二沉池的污泥在此消化。中圈厭氧消化，是反消化過程，達(dá)到脫氮。外圈耗氧過程。 回流污泥泵房將二沉池排出的活性污泥提升回曝氣池 澄清池作用：加藥沉淀初處理設(shè)備：攪拌機(jī) 刮泥機(jī)主要參數(shù)：Q=975立方米/小時(shí) V=3000立方米 設(shè)備：螺旋泵四臺主要參數(shù)： 單臺泵流量 1440立方米/小時(shí) 揚(yáng)程 3.95m 電機(jī)P=30千瓦 回流比 100% 二沉池作用：通過沉淀的方法是活性污泥與再生水分離設(shè)備：周邊傳動(dòng)雙臂式刮泥機(jī)主要參數(shù)：直徑 57m 水深 4.2m 表面負(fù)荷 13.06立方米/平方米.d 固體負(fù)荷 120kg/平方米.d 堰負(fù)荷 2.2L/s.m圖

6、3.2污水處理廠曝氣池3.2工藝說明3.2.1采用了粗、中 、細(xì)三道格柵設(shè)計(jì)中根據(jù)沈陽的實(shí)際情況在進(jìn)水暗渠上、進(jìn)水泵房前設(shè)了一道粗格柵，柵條間距100mm，用以欄截進(jìn)水中的較大的固體，防止對進(jìn)水泵前中格柵(柵條間距40ITUTI) 的沖擊破 壞，保證中格柵的安全和正常運(yùn)行。泵后的細(xì)格柵設(shè)于曝氣沉砂池進(jìn)水?dāng)U散段前的直線進(jìn)水渠道上，設(shè)計(jì)采用了進(jìn)口的弧形曲面格柵，柵條問距15ITln，自動(dòng)清污，便于維修保養(yǎng)。3.2.2 效果影響初沉池采用自動(dòng)排泥系統(tǒng)控制污泥濃度初沉池的運(yùn)行效果直接影響到生物處理系統(tǒng)的負(fù)荷。初沉池的運(yùn)行沒有能耗問題，若提高BOD的去除率，則可減輕曝氣池的負(fù)荷，節(jié)省能源。初沉池運(yùn)行的關(guān)

7、鍵是排泥。排泥的濃度與污泥處理系統(tǒng)直接相關(guān)。初沉池的排泥采用了氣動(dòng)隔膜 閥，通過閥門供氣管路上空氣閥的開、關(guān)來實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)隔膜閥的開、關(guān)，實(shí)現(xiàn)排泥的自動(dòng)控制。氣 動(dòng)隔閥不存在堵塞問題 ，排泥管道設(shè)水沖設(shè)施 。初沉池的池型曾對矩形和圓形兩種方案在運(yùn)行管理，占地和混凝土用量等方面進(jìn)行分析比較。考慮到圓形輻流式沉淀池有設(shè)備可靠、運(yùn)行簡便、投資較省等顯著優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)采用了周邊驅(qū)動(dòng)全橋式刮泥機(jī)的輻流式沉淀池。圓形池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)廠內(nèi)的主要處理構(gòu)筑物(初沉池、曝氣池，二沉池，污泥濃縮池，消化池)都采用了圓形池，而圓形池池壁環(huán)向拉力很大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定用鋼筋混凝土預(yù)制拼裝塊件或現(xiàn)澆混凝土組成圓形池壁，外側(cè)纏繞高強(qiáng)鋼絲，

8、施加環(huán)向預(yù)應(yīng)力，使混凝土用量減少很多，收到了降低工程造價(jià)的效果。采用SD AO新技術(shù)采用圓形的脫氮SDAO曝氣池 ，應(yīng)用在污水處理廠還是比較少的。它突破了矩形池型水力流態(tài)不均勻的缺點(diǎn)，控制靈活，曝氣均勻。在節(jié)能上，主要選用了高效率的微孔曝氣器和多級低速離心鼓風(fēng)機(jī)，并用曝氣池中的溶解氧濃度自動(dòng)控制供氣量，最大限度地節(jié)省電耗。采用多級低速離心鼓風(fēng)機(jī)，現(xiàn)場維修方便和維護(hù)費(fèi)用較 低。引進(jìn)污泥技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備在設(shè)計(jì)中引進(jìn)污泥投配、沼氣攪拌、污泥加熱、沼氣發(fā)電、余熱回收、電力并網(wǎng)和污泥脫水等方面的設(shè)計(jì)技術(shù)。本設(shè)計(jì)，吸取國外經(jīng)驗(yàn)，新鮮污泥不經(jīng)預(yù)熱直接投配入消化池。污泥加熱是將泥由消化池內(nèi)吸出，再壓入熱交換器內(nèi)

9、加熱后仍回流入消化池內(nèi)與生污泥混合。熱交換器進(jìn)泥溫度 35，出泥溫度約40,僅升溫5.0 ，如果選用將生污泥預(yù)加熱的方法，在冬季污泥將由l0 升溫至35 ，升溫25 ，設(shè)備復(fù)雜得多。污泥采用沼氣攪拌，攪拌效果良好，經(jīng)壓縮氣體攪拌30min即可使在消化池任意點(diǎn)投入的鋰元素分布均勻 。4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1化學(xué)需氧量COD的測定本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)出水COD測定采用重鉻酸鉀氧化快速消解分光光度法。4.1.1實(shí)驗(yàn)藥品  重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：c(1/6K2Cr2O7)=0.160mol/L   將重鉻酸鉀（優(yōu)級純）在120±2下干燥至恒重后，稱取7.8449g

10、置于燒杯中，加入600ml水，攪拌下慢慢加入100ml硫酸（1.84g/ml），溶解冷卻后，轉(zhuǎn)移此溶液于1000ml容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。  硫酸溶液：(1+9)將100ml硫酸(H2SO4)=1.84g/ml)沿?zé)诼尤氲?00ml水中，攪拌混勻，冷卻備用。  硫酸銀 硫酸溶液：(Ag2SO4)=10g/LCOD標(biāo)準(zhǔn)儲備液：COD值5000mg/L   將鄰苯二甲酸氫鉀在105110下干燥至恒重后，稱取2.1274g溶于250ml水中，轉(zhuǎn)移此溶液于500ml容量瓶中定容。  C

11、OD標(biāo)準(zhǔn)液：COD值150mg/L量取7.5ml中標(biāo)準(zhǔn)儲備液加入到相應(yīng)的250ml容量瓶中定容，待用。4.1.2實(shí)驗(yàn)步驟   取蒸餾水、COD標(biāo)準(zhǔn)液及進(jìn)出水水樣（進(jìn)水稀釋10倍）分別3ml于消解管。依次加入：重鉻酸鉀1.00ml、硫酸溶液（1+9）0.5ml、硫酸銀-硫酸溶液6.00ml。消解：將消解儀設(shè)定溫度為165，達(dá)到溫度后消解15min。使用COD測定儀測定濃度：提前預(yù)熱1h，按照要求先校準(zhǔn)、校零，后進(jìn)行樣品測定，并記錄數(shù)據(jù)。 4.1.3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄校準(zhǔn)88.6mv校零37.4mv進(jìn)水COD濃度23mg/L*10出水COD濃度26mg/L4.1.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

12、分析根據(jù)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中第二類污染物最高允許濃度排放標(biāo)準(zhǔn)的限值可知，該北部污水處理廠排放的COD濃度26mg/L<60mg/L（一級標(biāo)準(zhǔn)），符合一級排放標(biāo)準(zhǔn)。4.2氨氮的測定4.2.1實(shí)驗(yàn)藥品氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，N =1 000g/ml：稱取3.819 0 g氯化銨（NH4Cl，優(yōu)級純，在100105干燥2 h），溶于水中，移入1 00 ml容量瓶中，稀釋至標(biāo)線。氨氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，N =10g/ml：吸取20.00 ml氨氮標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液于500 ml容量瓶中，稀釋

13、至刻度。碘化汞-碘化鉀-氫氧化鈉（HgI2-KI-NaOH）溶液（納氏試劑）：稱取16.0 g氫氧化鈉（NaOH），溶于50 ml水中，冷卻至室溫。稱取7.0 g碘化鉀（KI）和10.0g碘化汞（HgI2），溶于水中，然后將此溶液在攪拌下，緩慢加入到上述50 ml氫氧化鈉溶液中，用水稀釋至100 ml。貯于聚乙烯瓶內(nèi)，用橡皮塞或聚乙烯蓋子蓋緊，于暗處存放。酒石酸鉀鈉溶液，=500 g/L：稱取50.0 g酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O6·4H2O）溶于100 ml水中，加熱煮沸以驅(qū)除氨，充分冷卻后稀釋至10

14、0 ml。4.22 實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)蒸餾 ：將 50 ml 硼酸溶液（=20 g/L）移250 ml 樣品，移入燒瓶中，加幾滴溴百里酚藍(lán)指示劑（4.12），必要時(shí)，用氫氧化鈉溶液（4.9）或鹽酸溶液（4.10）調(diào)整 pH至 6.0（指示劑呈黃色）7.4（指示劑呈藍(lán)色），加入0.25 g 輕質(zhì)氧化鎂及數(shù)粒玻璃珠，立即連接氮球和冷凝管。加熱蒸餾，使餾出液速率約為 10 ml/min，待餾出液達(dá) 200 ml 時(shí)，停止蒸餾，加水定容至 250 ml。 校準(zhǔn)曲線 ：在 8 個(gè)50 ml 比色管中，分別加入 0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 和10.00 ml 氨

15、氮標(biāo)準(zhǔn)工作溶液（4.14.2），其所對應(yīng)的氨氮含量分別為 0.0、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0和 100 µg，加水至標(biāo)線。加入 1.0 ml 酒石酸鉀鈉溶液（4.5），搖勻，再加入納氏試劑 1.5 ml（4.4.1）或 1.0 ml（4.4.2），搖勻。放置 10 min 后，在波長 420 nm下，用 20 mm比色皿，以水作參比，測量吸光度。 以空白校正后的吸光度為縱坐標(biāo)，以其對應(yīng)的氨氮含量（µg）為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線。樣品測定：有懸浮物或色度干擾的水樣：取經(jīng)預(yù)處理的水樣 50 ml（若水樣中氨氮質(zhì)量濃度超過 2 mg/L，可適當(dāng)少取水樣

16、體積），按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。 注：經(jīng)蒸餾或在酸性條件下煮沸方法預(yù)處理的水樣，須加一定量氫氧化鈉溶液（c(NaOH)=1 mol/L），調(diào)節(jié)水樣至中性，用水稀釋至50 ml標(biāo)線，再按與校準(zhǔn)曲線相同的步驟測量吸光度。 空白試驗(yàn) ：用水代替水樣，按與樣品相同的步驟進(jìn)行前處理和測定。結(jié)果計(jì)算 4.2.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄  又測得A（進(jìn)水）=1.882，A（出水）=1.306 根據(jù)回歸方程，可計(jì)算進(jìn)水氨氮濃度=15.68mg/L，出水氨氮濃度=10.83mg/L。 4.3污泥指數(shù)SVI的測定污泥指數(shù)是曝氣池中的混合污泥，在量筒中經(jīng)30min沉降后，1g干污泥所占的體積，以mL/g表示

17、。4.3.1實(shí)驗(yàn)步驟取曝氣池污水100ml置于量筒中，靜置30分鐘后，量取污泥體積指數(shù)。將定量濾紙放入烘箱內(nèi)烘干半小時(shí)后取出，將上述100ml污水用布氏漏斗進(jìn)行抽濾。將抽濾剩余物與濾紙一同放入烤箱內(nèi)，烘烤兩小時(shí)后拿出，放入干燥器內(nèi)至室溫，第一次稱量，記錄。再次放入烤箱內(nèi)烘烤半小時(shí)，按上述步驟第二次稱重，直至兩次稱量差值在5%之內(nèi)即可，若不在，則需重復(fù)烘烤。計(jì)算：污泥指數(shù)= 30min沉降后污泥體積%×1000/（每升活性污泥干重g/L）4.3.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄沉降體積指數(shù)（%）濾紙(g)濾紙+SS（g）SVI=13%×1000/（1.6689-1.4910）

18、5;10=73.074.4揮發(fā)性活性污泥MLVSS的測定4.4.1實(shí)驗(yàn)步驟將測過污泥干重的濾紙（定量無灰分濾紙）及干污泥，放入已知恒重的坩堝內(nèi)，先在普通電爐上加熱碳化，再放入馬福爐內(nèi)，恒溫600，灼燒40分鐘，用坩堝鉗子取出放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱重。4.4.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄M(坩堝)=46.3825g              M(坩堝+灰分)=46.4154g則計(jì)算結(jié)果為：灰分重量=（坩堝+灰分）-坩堝=46.4154-46.3825=0.0329gM

19、LVSS=（干污泥重量-灰分重量）X10 g/L=（1.6689-1.4910）-0.0329x10g/L=1.45 g/L4.5固體懸浮物濃度SS的測定懸浮固體系指剩留在濾料上并于103-105烘至恒重的固體。將水樣通過濾料后，烘干固體殘留物及濾料，將所稱重量減去濾料重量，即為懸浮固體。計(jì)算公式為：ss=（懸浮固體+濾紙）-濾紙×1000×1000/水樣體積。4.5.1實(shí)驗(yàn)步驟 將定量濾紙放入烘箱內(nèi)烘烤半小時(shí)，取出后放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫。分別取100ml進(jìn)水污水與出水污水，用布氏漏斗進(jìn)行抽濾，再放入烘箱內(nèi)烘烤兩小時(shí)，取出冷卻后稱量，記錄。再次放入烘箱內(nèi)烘烤半小時(shí)，再次稱量，兩次差值在5%內(nèi)即可。計(jì)算：ss=（懸浮固體+濾紙）-濾紙×1000×100