水处理工程实训指导书.doc

水处理工程（污水）实训指导书1.实训目的及任务水处理工程（污水）是给水排水工程技术专业的核心专业课，通过本课程的学习，能够强化学生的工程意识，使学生掌握从事给排水和水环境保护必需的水处理相关基础理论和技术方法、水处理工艺流程及各处理构筑物的工作原理及设计方法。水处理工程（污水）实训是水处理工程（污水）教学中的重要组成部分，通过实践性教学环节的训练，培养学生对实际工程的理解能力和综合运用水处理技术的技能，解决实际工程问题，使学生获得独立进行一般水处理工程项目（包括城市污水处理厂、工业废水处理厂或处理站）的运行操作、管理的基本职业技能及动手能力。实训教学环节，能够激发学生的学习热情，充分发挥学生的主动性与积极性，培养学生的创造能力和团队协作精神。实训教学目的是使学生理论联系实际，培养学生观察问题、分析和解决问题及动手操作能力。加深学生对基本概念的理解，巩固新的知识。2、实训的基本要求实训是水处理工程（污水）的理论教学的重要补充，通过实训，要求学生掌握污水处理的基础知识，进一步理解污水处理的原理，训练学生的动手操作能力，提高在工程实践中运用污水处理知识的能力，调动学生学习专业课的主观能动性。本课程的实训方式主要有课程实训、学训结合、工学结合。各实训环节的操作形式分别为，课程实训随堂进行，教、学、做一体化，学训结合利用独立实践的课时分散在课程教学过程中，每个模块内容学习结束后，安排相应的课时进行学训结合操作训练（相关模块技术流程的操作运行）。工学结合是将污水处理的相关知识和操作技能附加在顶岗实习的过程中，以顶岗实习或岗位操作实习的形式，在“2+1”人才培养模式的“1”中集中安排。课程实训要求学生掌握水处理单体构筑物的结构原理及单元处理技术的基本操作方法。学训结合要求学生在单体构筑物和单元处理技术了解的基础上，对污水处理工艺流程基本原理及各单元技术在不同流程中的作用进行认识，并通过运行操作，掌握常规污水处理工艺的基本操作要求和操作方法。3、实训内容及方法3.1课程实训内容及方法课程实训所需的设备均由水处理实验室提供。1、曝气沉沙池运行（1）内容了解曝气沉砂池的构造。了解曝气沉砂池的工作过程和状态（2）方法和步骤在指导教师的引导下，对照教材中的内容，认真观察和认识曝气沉砂池的构造及特点，找出曝气沉砂池与平流式沉砂池的区别。模仿指导教师的动作，开启曝气沉砂池，认真观察并记录水流及砂砾的运动状态及砂砾的去除过程及处理效果，理解沉砂池在污水处理中的作用和意义。2、活性污泥观察（1）内容观察活性污泥的颜色、性状、气味。观察活性污泥沉降、絮凝过程。（2）方法和步骤每个同学用小烧杯取适量曝气池混合液，观察其中活性污泥在30分钟内的变化情况，了解活性污泥沉降、絮凝现象。将上清液去掉，认真观察活性污泥的颜色、性状、气味，评价活性污泥的性能。3、曝气池运行操作（1）内容观察和认识曝气池的构造及各组成部分的作用。改变曝气量，观察气、水运动状态。（2）方法和步骤通过指导教师的介绍，认识曝气池的构造，了解进水、出水、排泥、曝气等管道的布置和作用。学生自己动手调节气泵阀门，改变曝气量，观察在不同气量时池中混合液的工作状态，并进行表述。4、生物膜观察（1）内容认识生物膜了解生物膜与活性污泥性状的区别（2）方法和步骤将挂好生物膜的填料和活性污泥放在一起进行认真观察，学生首先回答两者的异同，教师进行归纳和总结。5、曝气生物滤池运行操作（1）内容认识曝气生物滤池的结构及特点学习曝气生物滤池工作特点。学习不同填料的外观、特点（2）方法和步骤教师对着实验设备讲解曝气生物滤池的结构及工作特点开动曝气生物滤池，观察工作过程，找出曝气生物滤池与普通快滤池的区别。观察陶粒、悬浮球、弹性填料，认识不同填料的外观，学习各自特点。6、生物接触氧化池运行操作（1）内容学习生物接触氧化池构造及特点。观察生物接触氧化池工作过程，找出接触氧化池与曝气生物滤池的异同。观察接触氧化池中填料的挂膜情况，找出填料特点。找出活性污泥曝气池、生物曝气滤池、接触氧化池异同，分析各自运行和处理特点。（2）方法和步骤教师对着实验设备讲解接触氧化池的结构及工作特点开动接触氧化池，观察工作过程，进、出水管、气管位置，对照曝气生物滤池、活性污泥曝气池，学习接触氧化池的工作特点。仔细观察接触氧化池中填料的挂膜情况，找出填料特点，评价生物膜的性能。观察进水、出水水质（外观），对照生物曝气滤池、活性污泥法曝气池的运行现象，分析记录接触氧化池的处理特点和适用条件。7、UASB结构认识（1）内容认识UASB反应器构造。学习UASB反应器工作特点（2）方法和步骤在教师的引导下，认识并学习UASB反应器构造，观察进、出水管的位置，三相分离器的构造，与教材中的内容对应学习。观看教师开动UASB反应器，观察运行时水、气、固三相介质的运行现象，学习其工作特点。8、稳定塘结构认识（1）内容观察稳定塘反应器，认识其构造，学习稳定塘的工作特点。（2）方法和步骤观察静止和工作状态的稳定塘的状况，学习稳定塘的构造和运行特点。9、气浮池运行操作（1）内容认识并学习气浮池构造及管路布置。学习空气在气浮池中的作用学习气浮池的处理特点（2）步骤和方法听教师详细讲解并仔细观察气浮池的构造及工作特点，记录气浮池构造特点，自己画出结构简图。开动气浮池，观察池中污水的变化过程，记录气泡的分布及工作情况。观察进、出水水质，分析气浮池处理能力及处理特点和适用条件。10、活性炭吸附运行操作（1）内容认识不同形态的活性碳学习活性碳装置的构造及管路布置。学习活性碳工艺的处理特点（2）方法及步骤仔细观察粉末活性炭、粒状活性炭，认识各自外观形态，了解构造特点。开动活性炭装置，观察工作过程，画出装置布置简图。观察进、出水质，分析处理特点及适用条件。11、离子交换运行操作（1）内容认识离子交换树脂运行离子交换设施（2）方法和步骤仔细观察阳离子、阴离子交换树脂外观形态及颜色，认识离子交换树脂。开动离子交换装置，观察工作过程及进出水水质变化。12、深度处理运行操作(1)内容认识深度处理单元技术运行深度处理装置，领会深度处理的价值和意义。(2)方法和步骤通过教师的介绍，认识沙滤、离子交换、臭氧氧化、活性炭吸附、反渗透、紫外线消毒在深度处理中的作用，画出流程示意图。开动深度处理装置，观察工作过程及进出水水质变化，领会深度处理在水资源利用和水环境保护中的价值和意义。3.2学训结合内容及方法1、活性污泥的培养（1）内容学习活性污泥的培养方法和步骤测定SV、SVI、DO(2)方法和步骤向好氧池注入生活污水至一定水位，并注意水温。向好氧池投加活性污泥的菌种，使得污泥浓度不小于1000mg/L，测SV，记录。按风机操作规程启动风机，鼓风。直接闷曝12天（即在不进水和不排水的条件下，连续不断的曝气），每天换一次水，可见絮凝体形成，测DO并记录数据。停止曝气、静沉，除去上清液，观察活性污泥外观并记录。再加污水闷曝12天，半天换一次水，絮凝体增多，测DO、SV、SVI，记录数据，观察活性污泥外观并记录。从第4、5天开始，间歇运行，保证池内的水量能每天更换池体容积的1/2，随着培养的进展，逐渐加大水量使在培养后期达到每天更换一次。经过7天左右时间的培养， SV应的达到15%左右，达到连续运行要求。测DO、SV、SVI，记录数据，观察活性污泥外观并记录。观察培养好的污泥，记录成熟的污泥的外观、气味、SV、SVI数据。整理培养记录和数据。2、活性污泥法工艺流程运行操作（1）内容活性污泥法系统运行操作测定SV、SVI、DO、MLSS、COD、BOD、PH、TN、TP得出运行操作参数（2）方法和步骤对实验室运行的活性污泥系统，测定SV、MLSS，控制SV大于20%，MLSS24g/L、DO23mg/L、pH7左右，保持营养平衡，BODNP控制在10051。注意观察活性污泥的变化情况。并注意观察PH值、DO的数值变化，及时对工艺进行调整。记录运行参数及现象。每天测定SV、SVI、DO、MLSS、COD、BOD、PH、TN、TP，记录数据及运行现象。获取10天的运行操作记录，整理总结。3、生物膜的培养（1）内容学习生物膜的培养步骤和方法测定DO、COD、BOD、PH、TN、TP（2）方法和步骤将活性污泥喷淋在接触氧化池填料上，然后加入生活污水，控制水中的pH值为7、BOD为200mg/L左右。启动鼓风机闷曝1d。在曝气过程中要控制池中溶解氧含量在24 mg/L之间，并测SV，若发现该值逐渐减少，说明这些污泥已粘附在填料上。测定进水COD、BOD、PH、TN、TP，此阶段BODNP值可略高10051。35 d后在填料表面上就可以开始看到有很薄的一层膜，此时对COD的去除率可达30%50%。大约10d后，微生物开始大量繁殖，COD去除率为50%70%。生物膜基本培养成功。随着时间的延长，生物膜开始新陈代谢，老膜开始剥落，出水中出现悬浮物，标志着挂膜阶段结束，可进入正常运转观察培养好的生物膜，并将每天记录各项指标和运行现象整理总结。4、气浮技术运行操作（1）内容加压溶气气浮池的运行操作。SS、COD、油的测定（2）方法和步骤向回流水箱及气浮池中注入清水至有效水深90左右。将待处理废水样加人到废水水箱中，并测定原水中SS、COD，含油量浓度。根据水箱中的水量向废水箱中加入混凝剂(Al2（SO4）318H2O)破乳，投量可按5060 mg/L来控制。 打开空压机向溶气罐内压缩空气至0.3 MPa左右(或压缩大约5左右空气量)。打开水泵，向溶气罐内送人压力水，在0.3O.4 MPa压力下，将气体溶于水中形成溶气水，此时，进水流量可控制在24L/min左右，进气流量可以为0.10.2 L/min。待溶气罐中液位升至溶气罐中上部时，缓慢打开溶气罐底部出水阀，出水量与溶气罐压力水进水量相对应。经加压溶气的水在气浮池中释放并形成大量微小气泡时，再打开废水进水阀门，废水进水量可按46 L/min控制。浮渣由排渣管排至下水道，处理水可排至下水道也可部分回流至回流水箱。测出水COD，SS值，及含油量，整理总结运行记录。5、活性炭吸附装置运行操作（1）内容活性炭吸附装置运行操作测定COD（2）方法和步骤配制水样，使其含CODMn浓度50100mg/L。取水样20mL稀释10倍，测水样的CODMn浓度。启动水泵，将配制好的水样连续不断地送入高位恒位水箱。打开活性炭吸附柱进水阀门，使原水进入活性炭柱，并控制流量为100mL/min左右。运行稳定5min后测定并记录各活性炭柱出水CODMn值。连续运行23小时，并每隔60min取样测定并记录各活性炭柱出水CODMn值一次。停泵，关闭活性炭柱进水阀门。整理总结运行操作记录。注意：如果第一个活性炭柱出水中CODMn值很小(小于20mg/L)，则可增大进水流量或停止第二、三个活性炭柱进水。反之，如果第一个活性炭柱进、出水中CODMn浓度相差无几，则可减少进水量。6、水的软化工艺运行操作（1）内容运行操作软化工艺装置测定硬度（2）方法和步骤熟悉实验装置，搞清楚各管路和阀门的作用。测原水硬度、PH。、打开进出水阀门，让原水通过阳离子树脂进行软化处理，测出水硬度、PH。用量筒取10mL出水，加铬黑T指示剂一滴，如溶液呈蓝色，则继续交换，如溶液呈蓝紫色，说明已经泄露，立即停止交换。用量筒取25mL出水，测定泄露的硬度离子浓度，并记下从交换开始至泄露终点时所处理的水量。计算树脂的工作交换容量EOP： （meq/mL）式中：W交换终点时总处理水量，W=处理水量（用量筒测）+水样总量（L）；HT原水的硬度，（meq/mL）；V树脂体积，mL。反冲洗：用自来水自下而上进行冲洗。先赶走交换柱内树脂中的气泡，然后控制反冲洗流速，以不跑树脂为限度，洗至出水较清为止（约15分钟）。反冲洗后放水至树脂面以上10cm处。再生：配置8%的食盐（NaCl）溶液，2.53.0倍树脂体积用量，以4倍左右的空间流速正向再生，直至流尽（但不能让树脂暴露在空气中）。洗脱峰的测定：将3倍再生液量分6次取样，即流出0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0倍时分别取样，测定其中硬度含量，然后在直角坐标纸中以洗脱液（再生流出液）中硬度含量为纵坐标，对应的洗脱液体积为横坐标，将所得数据做图。再生效率的测定：将3倍再生液量分6次取样，即流出0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0倍取累计混合样，测定累计洗脱液中硬度离子的浓度。并根据公式，计算相应量时的再生效率。再生效率 式中 G2再生下来的硬度总量，；V再生液体积，mL；C1mL再生液中硬度离子的量，meq/mL；G1吸附在树脂上的硬度离子总量，；W结束交换时处理的总水量，L；Ht原水硬度，meq/mL。注意：应注意树脂层空隙的水顶出后在取样；再生效率也可以根据测定洗脱峰时的浓度计算确定；G1的计算未考虑泄露量，但此值很小，忽略不计。正洗：用自来水自上而下淋洗，先以34倍空间流速淋洗3min左右，再用10倍左右的大流速淋洗，至出水无苦味（约30分钟）。正洗结束后，一个交换周期完成，重复前述步骤，开始下一轮操作。分析、整理运行操作记录。7、污水深度处理运行操作（1）内容操作污水深度处理装置测定浊度、DO、TN、TP、COD、BOD、PH（2）方法与步骤了解深度处理工艺流程及各单元处理技术的原理。启动实验室深度处理装置，观察并记录各处理单元工作情况，测定进出水各项指标。总结整理操作记录及数据。3、3、工学结合在水处理工程（污水）中的教学中相应的顶岗实训内容，主要是污水处理方面的内容。包括城市污水处理、工业污水处理、污水深度处理及综合利用、污水处理运行操作等，覆盖了污水的物理处理技术、生物处理技术、化学处理技术、物化处理技术、污水深度处理与综合利用技术等模块。其中在顶岗实训中要熟悉污水处理的各个构筑物参数等及其在工程实践中的运用，其中要点如下：1、操作岗位实训内容及要求操作岗位实训中主要有以下内容：污水处理厂的进水水质情况及出水水质标准，其中包括COD、BOD5、氨氮、TN、TP等。污水处理工艺流程，包括物理处理和生物处理部分，相应的污水处理设备等。熟悉污水处理构筑物的运行操作规程，包括各个构筑物运行规程。熟悉和了解污水水质的检验方法和操作步骤。查看构筑物的相关图纸。了解和认识污水厂处理突发事件的应急预案。操作岗位实训要求：在污水厂实训期间严格遵守污水厂的安全生产规章制度并注意安全。认真熟悉污水厂的运行操作规程。实训期间做好相应的实训记录。在实训期间多提问，多向相应岗位上的人员请教。主要知识点：A、格栅污水处理系统或水泵前，必须设置格栅。格栅栅条间隙宽度，应符合下列要求：粗格栅：机械清除时宜为1625mm，人工清除时宜为2540mm。特殊情况下，最大间隙可为100mm；细格栅：宜为1.510mm；水泵前，应根据水泵要求确定。污水过栅流速宜采用0.61.0m/s。除转鼓式格栅除污机外，机械清除格栅的安装角度宜为6090。人工清除格栅的安装角度宜为3060。B、沉砂池污水厂应设置沉砂池，按去除相对密度2.65、粒径0.2mm以上的砂粒设计。平流沉砂池的设计，应符合下列要求：最大流速应为0.3m/s，最小流速应为0.15m/s；最高时流量的停留时间不应小于30s；有效水深不应大于1.2m，每格宽度不宜小于0.6m。曝气沉砂池的设计，应符合下列要求：水平流速宜为0.1m/s；最高时流量的停留时间应大于2min；有效水深宜为2.03.0m，宽深比宜为11.5；处理每立方米污水的曝气量宜为0.10.2m3空气；进水方向应与池中旋流方向一致，出水方向应与进水方向垂直，并宜设置挡板。C、沉淀池沉淀池的设计数据沉淀池类型沉淀时间(h)表面水力负荷m3/(m2h)每人每日污泥量(g/人d)污泥含水率(%)固体负荷kg/(m2d)初次沉淀池0.52.01.54.516369597二二次沉淀池生物膜法后1.54.01.02.010269698150活性污泥法后1.54.00.61.5123299.299.6150初次沉淀池的污泥区容积，除设机械排泥的宜按4h的污泥量计算外，宜按不大于2d的污泥量计算。活性污泥法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按不大于2h的污泥量计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后的二次沉淀池污泥区容积，宜按4h的污泥量计算。D、活性污泥法传统活性污泥法去除碳源污染物的主要设计参数类 别Lskg/(kgd)X（g/L）LVkg/(m3d)污泥回流比（%）总处理效率（%）普通曝气0.20.41.52.50.40.925759095阶段曝气0.20.41.53.00.41.225758595吸附再生曝气0.20.42.56.00.91.8501008090合建式完全混合曝气0.250.52.04.00.51.81004008090厌氧/缺氧/好氧法（AAO法，又称A2O 法）生物脱氮除磷的主要设计参数项 目单 位参数值BOD污泥负荷LskgBOD5/kgMLSSd0.10.2污泥浓度(MLSS) Xg/L2.54.5污泥龄Cd1020污泥产率YkgVSS/kgBOD50.30.6需氧量O2kgO2/kgBOD51.11.8水力停留时间HRTh714其中厌氧12h 缺氧0.53h污泥回流比 R%20100混合液回流比 R%200总处理效率%8595(BOD5)%5075(TP)%5580(TN)延时曝气氧化沟主要设计参数项 目单 位参数值污泥浓度(MLSS)Xag/L2.54.5污泥负荷LskgBOD5/kgMLSSd0.030.008污泥龄Cd15污泥产率YkgVSS/kgBOD50.30.6需氧量O2kgO2/kgBOD51.52.0水力停留时间HRTh16污泥回流比 R%75150总处理效率 %95(BOD5)E、生物膜法生物膜法适用于中小规模污水处理。生物接触氧化池的五日生化需氧量