水控綜合實驗報告

水質(zhì)工程學(xué)綜合實驗二——生活污水處理運行一、實驗?zāi)康暮鸵螅?、掌握污水生化處理實驗設(shè)計的一般方法；2、掌握接觸氧化池，二沉池各處理工序的基本原理；3、了解對初沉池到二沉池廢水處理系統(tǒng)運行的調(diào)試、運行、控制方法；4、要求掌握的技能和知識點：水處理實驗方案的編制要點，濁度儀、pH計、溶解氧儀等的正確使用和操作；取樣方法；實驗數(shù)據(jù)記錄、整理和分析方法；5、了解A2O工藝運行原理；6、熟悉掌握COD的測定方法。二、實驗原理第二組實驗處理流程：初沉池——接觸氧化池——二沉池初沉池：可除去廢水中的可沉物和漂浮物。廢水經(jīng)初沉后，約可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除單位質(zhì)量BOD或固體物計算，初沉池是經(jīng)濟上最為節(jié)省的凈化步驟，對于生活污水和懸浮物較高的工業(yè)污水均易采用初沉池預(yù)處理。初沉池的主要作用如下。（1）去除可沉物和漂浮物，減輕后續(xù)處理設(shè)施的負荷。（2）使細小的固體絮凝成較大的顆粒，強化了固液分離效果。（3）對膠體物質(zhì)具有一定的吸附去除作用。（4）一定程度上，初沉池可起到調(diào)節(jié)池的作用，對水質(zhì)起到一定程度的均質(zhì)效果。減緩水質(zhì)變化對后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊。（5）有些廢水處理工藝系統(tǒng)將部分二沉池污泥回流至初沉池，發(fā)揮二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和膠體態(tài)有機物，提高初沉池的去除效率。另外，還可在初沉池前投加含鐵混凝劑，強化除磷效果。含鐵的初沉池污泥進入污泥消化系統(tǒng)后，還可提高產(chǎn)甲烷細菌的活性，降低沼氣中硫化的含量，從而既可增加沼氣產(chǎn)量，又可節(jié)省沼氣脫硫成本。接觸氧化池：淹沒在廢水中的填料上長滿生物膜，廢水在與生物膜接觸過程中，水中的有機物均被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化為新的生物膜。從填料上脫落的生物膜，隨水流到二次沉淀池，通過沉淀與水分離，廢水得到凈化。微生物所需要的氧氣來自水中，空氣來自池子底部的布氣裝置，在氣泡上升過程中，一部分氧氣溶解在水里。結(jié)構(gòu)包括池體，填料，布水裝置，曝氣裝置。工作原理為：在曝氣池中設(shè)置填料，將其作為生物膜的載體。待處理的廢水經(jīng)充氧后以一定流速流經(jīng)填料，與生物膜接觸，生物膜與懸浮的活性污泥共同作用，達到凈化廢水的作用。二沉池是以沉淀、去除生物處理過程中產(chǎn)生的污泥獲得澄清的處理水為其主要目的。二沉池有別于其它沉淀池，其作用一是泥水分離（沉淀）、二是污泥濃縮，并因水量、水質(zhì)的時常變化還要暫時貯存活性污泥。是接納廢水二級處理的出水，用以去除生物懸浮固體的沉淀池。在活性污泥法中，從曝氣池流出的混合液在二次沉淀池中進行泥水分離和污泥濃縮，澄清后的出水溢流外排，濃縮的活性污泥部分回流至曝氣池，其余作為剩余污泥外排。在生物膜法中，脫落的生物膜隨濾池出水在二次沉淀池中進行泥水分離。本組主要對二沉池出水水質(zhì)進行測定。三、實驗裝置和儀器實驗裝置：初沉池；曝氣沉砂池；二沉池儀器設(shè)備：水泵；溶解氧儀；濁度儀；電加熱爐實驗器具：量筒；燒杯；冷凝管；滴定管；錐形瓶；移液管實驗設(shè)備平面布置圖如下：實驗設(shè)備高程圖如下：四、實驗方法序號指標分析方法國標號頻次測試位置1COD重鉻酸鉀法GB/T22597-20081次/天二沉池2DO無隔膜電極溶氧儀CJ/T

139-20011次/天二沉池3pH實驗室pH計GB/T11165-20051次/天二沉池4濁度濁度的測定GB

13200-19911次/天二沉池5水溫水溫的測定GB25736-19901次/天二沉池6SS重量法GB/T11901-19891次/天二沉池1.COD:AAO中去除大部分有機物，通過測量進水和出水中的COD可以明確此工藝對有機物的處理效果。2.DO：在硝化作用（好氧反應(yīng)器）中DO濃度影響硝化反應(yīng)速率和硝化細菌生長速度，溶解氧應(yīng)保持在2mg以上；在反硝化作用（厭氧和缺氧反應(yīng)器）中溶解氧會對反硝化作用抑制，因此缺氧段溶解氧控制在0.5mg/L以下,厭氧池中的溶解氧控制在0.2mg/L以下。3.PH：PH是衡量系統(tǒng)處理效果的重要參數(shù)，測量PH需要在進水和出水處測量。4.濁度：濁度能反映污水處理的效果，在進水和出水處測量。5.水溫：水溫對污水處理效果有較大影響，應(yīng)每天監(jiān)測。6.SS:只要最后一天測量一次。五、實驗步驟1.簽到；2.取二沉池水樣，用PH試紙測量污水的PH，并記錄結(jié)果；3.用濁度儀測量水樣的濁度，并記錄數(shù)據(jù)；4.用溶解氧儀分別測量二沉池的DO，記錄數(shù)據(jù)；5.取好水樣，帶入實驗室按照國標測量COD（具體步驟見下）。6.重鉻酸鉀法測COD步驟：重鉻酸鉀法測定一、重鉻酸鉀法測定（CODCr）的原理在強酸性溶液中，準確加入過量的重鉻酸鉀標準溶液，加熱回流，將水樣中還原性物質(zhì)（主要是有機物）氧化，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴，根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀標準溶液量計算水樣化學(xué)需氧量。二、儀器1、500ml全玻璃回流裝置。2、加熱裝置（電爐）。3、25ml或50ml酸式滴定管、錐形瓶、移液管、容量瓶等。三、試劑①重鉻酸鉀標準溶液（C1/6K2Cr2O7）；稱取預(yù)先在120℃烘干2h的基準或優(yōu)質(zhì)純重鉻酸鉀12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀釋至標準線，搖勻。②試亞鐵靈指示液：稱取1.485g鄰菲啰啉（C12H8N2?H2O）、0.695g硫酸亞鐵（FeSO4?7H2O）溶于水中，稀釋至100ml，儲于棕色瓶內(nèi)。③硫酸亞鐵銨標準溶液（C(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O）：稱取39.5g硫酸亞鐵銨溶于水中，邊攪拌邊緩慢加入20ml濃硫酸，冷卻后移入1000ml容量瓶中，加水稀釋至標線，搖勻。臨用前，用重鉻酸鉀標準溶液標定。標定方法：準確吸取10.00ml重鉻酸鉀標準溶液于500ml錐形瓶中，加水稀釋至110ml左右，緩慢加入30ml濃硫酸，混勻。冷卻后，加入3滴試亞鐵靈指示液（約0.15ml），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍綠色至紅褐色即為終點。C=0.2500×10.00/V式中：C-----硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度（mol/L）；V-----硫酸亞鐵銨標準溶液的用量（ml）。④硫酸-硫酸銀溶液：于500ml濃硫酸中加入5g硫酸銀。放置1-2d，不時搖動使其溶解。⑤硫酸汞：結(jié)晶或粉末。四、測定步驟1、移液管移水樣10.00mL于錐形瓶中，加入5.00mL消解液（重鉻酸鉀），即時搖勻，將錐形瓶與回流裝置連接，打開回流水開關(guān)開始回流，從回流裝置上端緩慢加入15.mm催化劑（硫酸-硫酸銀溶液），打開電爐加熱2小時左右2、另做一空白樣，加10.00mL蒸餾水，其他照加。3、加熱完試劑待試劑冷卻之后從回流裝置上端加40.mm蒸餾水。4、取下錐形瓶分別加2滴指示劑，用硫酸亞鐵銨回滴，顏色由黃經(jīng)藍綠至紅褐色，即為終點5、標定硫酸亞鐵銨溶液重量法測SS：在重量分析中，一般首先采用適當?shù)姆椒ǎ贡粶y組分以單質(zhì)或化合物的形式從式樣中與其他組分分離。重量分析的過程包括了分離和稱量兩個過程。步驟

1、濾膜準備

用扁咀無齒鑷子夾取微孔濾膜放于事先恒重的稱量瓶里，移入烘箱中于103～105℃烘干半小時后取出置干燥器內(nèi)冷卻至室溫，稱其重量。反復(fù)烘干、冷卻、稱量，直至兩次稱量的重量差≤0.2mg。將恒重的微孔濾膜正確的放在濾膜過濾器(4.1)的濾膜托盤上，加蓋配套的漏斗，并用夾子固定好。以蒸餾水濕潤濾膜，并不斷吸濾。

2、測定

量取充分混合均勻的試樣100mL抽吸過濾。使水分全部通過濾膜。再以每次10mL蒸餾水連續(xù)洗滌三次，繼續(xù)吸濾以除去痕量水分。停止吸濾后，仔細取出載有懸浮物的濾膜放在原恒重的稱量瓶里，移入烘箱中于103～105℃下烘干一小時后移入干燥器中，使冷卻到室溫，稱其重量。反復(fù)烘干、冷卻、稱量，直至兩次稱量的重量差≤0.4mg為止。

注：濾膜上截留過多的懸浮物可能夾帶過多的水份，除延長干燥時間外，還可能造成過濾困難，遇此情況，可酌情少取試樣。濾膜上懸浮物過少，則會增大稱量誤差，影響測定精度，必要時，可增大試樣體積。一般以5～100mg懸浮物量做為量取試樣體積的實用范圍。六、數(shù)據(jù)記錄及處理及分析12/12第五組水樣來源原水A/A/O池二沉池pH6.566濁度mg/L863613.6CODmg/L269.9386.1067.4912/13第五組水樣來源原水A/A/O池二沉池pH6.566濁度mg/L3041.55.7CODmg/L246111.80159.3512/14第五組水樣來源原水A/A/O池二沉池pH6.567濁度mg/L18．337.85.5CODmg/L118.2126.373.26DOmg/L6.510.87.212/15第五組水樣來源原水A/A/O池二沉池pH674濁度mg/L2317.55.3CODmg/L108.7182.86109.69DOmg/L5.810.37.812/16第五組水樣來源原水A/A/O池二沉池pH663濁度mg/L5411.35.0CODmg/L189.56196.4633.58DOmg/L810.28.612/17第五組水樣來源原水A/A/O池二沉池pH664濁度mg/L404.54.6CODmg/L169.02132.8387.27DOmg/L5.311.78.012/18第三組水樣來源原水二沉池SSmg/L9051.45空白水樣SSmg/L1.341.35CODcr(O2,mg/L)=(V0-V1）×C×8×1000/VC——硫酸亞鐵銨溶液濃度，mol/LV0——滴定空白樣量,mLV1——滴定水樣量,mLV——水樣體積，10mL根據(jù)濁度趨勢圖可以明顯的看出：在處理工藝剛開始運行的第一天，濁度值最高，說明水中所含的懸浮物偏多，在處理設(shè)施運行到第二天的時候，濁度值直線下降，趨勢明顯，說明水中懸浮物質(zhì)去除率高，在之后的幾天中，濁度值趨于平緩，說明水中懸浮物質(zhì)減少的程度基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。七、實驗注意事項1、實驗時需了解系統(tǒng)的運行狀況及各部分作用；2、對水質(zhì)成分進行測量前，應(yīng)熟悉測量步驟以保證實驗正常進行；3、實驗后要整理好儀器并打掃好衛(wèi)生，以便下一次實驗進行。4、配置標準溶液時需要特別注意濃硫酸。謹防腐蝕。八、實驗心得通過這次的綜合實驗，讓我再一次的了解到了測定COD,PH,DO,濁度，SS的方法。因為這次和以前的不一樣，沒有老師在身邊，更加的給了我們自己鍛煉的時間，加固了實驗基礎(chǔ)。九、思考題1、脫氮除磷A/A/O池的基本原理，有沒有其他脫氮除磷工藝，幾者有何區(qū)別？基本原理：A/A/O工藝中首段厭氧池進行磷的釋放使污水中P的濃度升高，溶解性有機物被細胞吸收而使污水中BOD濃度下降，另外NH3-N因細胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N濃度下降，但NO3--N濃度沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3--N和NO2--N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度繼續(xù)下降，NO3--N濃度大幅度下降，但磷的變化很小。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，其濃度繼續(xù)下降；有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，NO3--N濃度顯著增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取也以較快的速率下降。脫氮除磷工藝除了A/A/O外還有：Bardenpho工藝、UTC工藝、Phoredox同步脫氮除磷工藝區(qū)別：見圖：2、考慮到該工藝對脫氮除磷，其運行控制參數(shù)如何控制？A2O生物除磷脫氮工藝處理污水效果與DO、內(nèi)回流比r、外回流比R、泥齡SRT、污水溫度及PH值等有關(guān)。一般厭氧池DO在0.2mg/l以下，缺氧池DO在0.5mg/l以下，而好氧池DO在2.0mg/l以上；污泥混合液的PH值大于7；SRT為8－15天。厭氧段的ORP應(yīng)小于－250mV，缺氧段控制在－100mV左右，好氧段控制在40mV以上。主要的控制手段：(1)溶氧對于好氧池，通常通過調(diào)節(jié)空氣流量來控制溶氧。對于缺氧池，在實際運行中，往往是將大量硝化液內(nèi)回流至缺氧反應(yīng)器中，回流液的溶解氧含量直接影響缺氧反應(yīng)器中的溶解氧濃度。(2)泥齡泥齡是一個非常重要的設(shè)計和運行控制參數(shù)，它直接與污泥活性相聯(lián)系。一般來說，一個完全的生物脫氮系統(tǒng)中，泥齡往往控制在6d以上，通常采用10~15d。故在本次試驗中，由于時間只有7天，基本上不需要考慮泥齡的問題。(3)酸堿度pHPH是影響廢水生物脫氮工藝運行的一個重要因子。應(yīng)根據(jù)原廢水中的堿度情況適當添加碳酸氫鈉等緩沖劑，調(diào)整廢水的pH，并應(yīng)保持廢水中一定的剩余堿度。(