天然及污染水体综合处理分析技术 精品.doc

天然及污染水体综合处理分析技术作者 同组者 、 日期 摘要本次实验采用活性污泥法去除生活污水中的污染物质，利用好氧和厌氧间歇运行达到去除污染物的目的。实验中对水的浊度、溶解氧、pH、氨氮、CODCr、总磷等几个指标进行了监测，并对实验结果进行了分析。关键词：活性污泥法；浊度、溶解氧、pH、氨氮、CODCr、总磷；AbstractThe experiment using activated sludge sewage removal of pollutants, the use of aerobic and anaerobic intermittent operation to remove pollutants. Experiments on the turbidity water, dissolved oxygen, pH, ammonia nitrogen and phosphorus, CODCr several indicators for the monitoring, and the experimental results were analyzed.Keys：Activated sludge, Turbidity, dissolved oxygen, pH, ammonia nitrogen and phosphorus, CODCr目录1. 实验背景1.1活性污泥法处理污水的原理过程活性污泥法是处理生活污水、工业废水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解的有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质。无机盐类（磷和氮的化合物）也能部分地被去除。1活性污泥法的净化原理过程：（1）初期吸附作用：在许多活性污泥系统里，当废水与活性污泥接触后35 min时间内，就有很大一部分有机物（BOD）被去除。这种初期高速去除现象是吸附作用引起的。由于污泥表面积很大（介于2 00010 000 m2/m3），且表面具有多糖类粘质层，因此污水中悬浮和胶体的物质能被絮凝和吸附迅速去除。（2）微生物的氧化分解作用：微生物分解初期吸附或吸收的有机物。同时也继续吸附前阶段未吸附和吸收的物质，主要是溶解有机物。这一阶段进行得很缓慢，一方面微生物将一部分有机物合成新的细胞物质，进行合成代谢，一方面对另一部分有机物进行分解代谢，即氧化分解以获取合成新细胞所需的能量，并最终形成CO2和H2O等稳定物质。吸附达到饱和后，污泥失去活性，不再具有吸附能力。但通过氧化阶段，除去了所吸附的大量有机物后，污泥又重新出现活性，恢复它的吸附氧化分解能力。（3）絮凝体形成及凝聚沉降作用：污水中有机物通过生物降解，一部分氧化分解成CO2和H2O，一部分合成细胞物质形成菌体，因此，必须把形成的菌体有机物从混合液中分离出去，这样才能彻底净化。目前菌体与水的分离，多是采用重力沉淀法，即菌体先形成比重较大的凝絮体，再凝聚沉降。1.2污水的脱氮除磷水环境污染的主要特征是水体的有机污染和富营养化，特别是以磷、氮等营养物质造成水体富营养化现象日益严重。GB18918-20XX2城镇污水处理厂污染物排放标准对所有排放在污水中的氮、磷含量都做出了明确的规定，这就意味着今后绝大多数城市污水和工业废水处理设施都要考虑脱氮除磷处理，因此生物除磷工艺得到了广泛应用。1.2.1生物脱氮的机理生物脱氮已经证明是一种经济、可靠的污水脱氮方法。该方法是指通过生物化学反应，将污水中的有机氮、氨氮和其他方式的氮转化为氮气。传统的生物脱氮过程包括氨化、硝化、反硝化三个过程。氨化作用是指微生物分解有机氮化合物产生氨的过程。氨化作用无论在好氧还是厌氧，中性、酸性还是碱性环境中都能进行，只是作用的微生物种类不同、作用的强弱不一。硝化作用是指通过自养型好氧微生物将氨氮氧化为硝酸盐的过程。在有氧条件下，氨氮首先由亚硝酸菌氧化为亚硝酸盐，继而亚硝酸盐再由硝酸菌氧化硝酸盐3。反硝化反应是指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为氮气的过程。1.2.2生物除磷的机理生物除磷的基本过程为在好氧条件下，聚磷菌对磷的过剩摄取，等系统转为厌氧条件时，聚磷菌体内的ATP进行水解，从而达到磷的释放。在生物除磷的过程中，磷的充分释放是磷去除的前提4，磷的释放量与出水总磷浓度是成反比的，而硝酸盐的存在能影响磷的释放进而导致工艺的除磷效率5。在传统工艺中，要保证磷的充分释放必须以充足的碳源为前提，但是磷的释放是在厌氧段进行，这与缺氧段氮的去除对碳源的需求相冲突6，因此，碳源浓度偏低时，传统工艺很难在同一反应器中实现对污水的同步脱氮除磷。污水中具有充足的碳源是保证缺氧段反硝化效果的关键，也是厌氧段充分释磷的重要前提。但是对于低碳源污水，缺氧段脱氮和厌氧段释磷对碳源的需求矛盾凸显，很难保证在同一反应器中实现同步脱氮除磷7。而且在缺氧环境下反硝化菌先于聚磷菌利用污水中的易生物降解有机物进行脱氮，导致PAO聚磷菌释磷程度降低，同时厌氧条件下磷释放的充分程度和合成的PHB量是随后好氧条件下过量摄磷的充分条件和决定性因素。因此低碳源污水，污水中易生物降解的溶解性有机物的数量，更确切的说是合适的碳氮磷比是保证系统同时脱氮除磷的效果的重要因素。1.3活性污泥反应器简单介绍活性污泥法处理污水自问世以来，根据处理要求的不同，逐渐发展出了多种方式。下面我做一个简单的介绍。普通活性污泥法（CAS）普通活性污泥法曝气池呈长方形，水流形态为推流式。污水净化吸附阶段和氧化阶段在一个曝气池内进行。进口处有机物浓度高，沿池长逐渐降低，需氧量也是沿池长逐渐降低。处理工业废水时的BOD负荷为0.20.4kg（BOD5）/kg（MLSS）.d，MLSS浓度为1.53.5g/L。普通活性污泥法对有机物和悬浮物的去除率高，达85%95%，因此特别适合处理要求高而水质比较稳定的废水。8阶段曝气法阶段曝气法又称为逐步曝气法，是为了克服普通活性法中需氧量沿池长前大后小，前段氧量不足，后段过剩的缺点发展起来的。在阶段曝气法中，污水沿池长分段多点进入，使有机负荷分布均匀，对氧的需求也变得均匀，微生物能充分发挥分解有机物的能力。阶段曝气法可以提高空气利用效率和曝气池的工作能力，并且能减轻二沉池的负荷。该法适用于大型曝气池及高浓度废水。氧化沟氧化沟（oxidation ditch）又名氧化渠，实际上它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动，有人称其为“循环曝气池”、“无终端的曝气系统”。氧化沟的主要类型有卡鲁塞尔型（Carroussel）、奥贝尔型（Orbal）、交替式工作型、一体化氧化沟（Integrated oxidation ditch）。它将曝气、沉淀和污泥稳定等处理过程集于一体，间歇运行，BOD5去除率高达97%，管理十分方便，运行效果稳定，适用于中小村镇的污水处理。氧化沟自问世以来，经久不衰的一个重要原因是污水在一个闭合沟渠中完成污水净化。从理论上讲，它既具有推流反应的特征，又具有完全混合反应的优势前者使其具有出水优良的条件。9另外，利用活性污泥处理污水还有很多方法，比如：SBR法、浅层曝气法、完全混合法、生物吸附法等等，再此就不做详细介绍了。2. 实验材料与方法2.1实验用品本实验采用武汉理工大学马房山校区西院恬园食堂的排放废水，其内有机物含量比较高。本实验采用的活性污泥是生活污水处理厂二沉池的污泥进行驯化得到的。主要反应仪器是活性污泥反应器以及测量指标所用的试剂和仪器。2.2实验方法实验采用的是生活污水，但是为了达到合适的碳氮比，我们投加了一定量的葡萄糖。具体如下：用量筒量取9700mL废水于活性污泥反应器内，另加300mL活性污泥和g葡萄糖。取100mL原水测定浊度、溶解氧、pH、CODCr、氨氮、总磷。打开曝气机开始曝气，持续曝气1.5小时后，停止曝气，0.5小时后，取100mL上清液水样，分别测定浊度、pH、CODCr、氨氮、总磷。如此反复，分别测定2小时、4小时、6小时、8小时、10小时、12小时的各项指标的值。2.3 各项指标监测方法2.3.1浊度的测定方法本实验中，浊度的测定我们采用的是浊度仪直接测定的方法。本实验采用透射光式浊度仪，其原理同分光光度法，即在同样条件下测定水样的吸光度与标准浊度溶液对比，得出水样浊度，其值可以直接从仪器上读出来。浊度仪的使用步骤：（1）仔细检查浊度标准板，如有灰尘、污渍，可用脱脂棉加乙醇、乙醚各半混合液擦净，比色皿可用清洁剂和洗涤精清洗，然后用清水冲洗，两个透光面擦干。仪器预热10min。（2）量程选择钮置于“100档”，在试样槽后方紧靠右插入浊度标准板（有编号面朝左），拉杆推入，光路中不置任何物体，调整“零位”钮，使显示读数为“0”，拉杆拉出，浊度标准板置入光路，调整（标准）旋钮，使显示读数为浊度标准板出厂标定值65.0NTU，在此以后“校准”旋钮不能再动，取出标准板。（3）量程“1”，“10”采用30mm比色皿，量程“100”采用5mm比色皿。5mm比色皿紧靠右插。（4）在比色皿内放入无浊度水（约3/4高度），放入试样槽前方，被测液放入试样槽后方（大小比色皿均紧靠右侧），推入拉杆，调节“零位”钮显示数为零，拉杆拉出，样品置入光路，显示值即为被测液浊度值NTU。测量中“量程”选择键如需转换，除选用不同比色皿外，无浊度水调整步骤重复一次。2.3.2溶解氧的测定方法利用溶氧仪直接测定。测定原理：溶解氧电击通常是聚四氟乙烯薄膜电极。根据其工作原理，分为极谱型和原电池型两种，氧电极有黄金阴极、银氯化银阳极，聚四氟乙烯薄膜、壳体等部分组成。由电极腔内充入KCl溶液，聚四氟乙烯薄膜内电解液和被测水样隔开，溶解氧通过薄膜扩散，当两极间加上0.50.8V固定极化电压时，水样中的溶解氧扩散通过薄膜，并在阳极上还原，产生与氧浓度成正比的扩散电流，电极反应：阴极：O2+2H2O+4e-=4OH-阳极：Ag+4Cl-=4AgCl+4e-产生的还原电流还可表示为：I还=KnFA（Pm/L）C0测定方法（1）将DO探头放入饱和湿空气室内；（2）连接电极和主机；（3）打开电源；（4）按下“CAL”键，自动显示氧含量计算模式；（5）按下“RON/ENTER”键，系统开始自动校正；（6）如果条件合适，将显示斜率值来表征电极质量，只有当斜率大于0.6才可使用；（7）按下“M”，进入测试模式，选择mg/L，待读数稳定后记录数据；（8）使用完毕，将电极用蒸馏水中洗干净，放入饱和湿空气室，从主机上分开放入设备箱内。2.3.3 pH的测定方法 pH值由测量电池的电动势而得。该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极，玻璃电极为指示电极所组成。在25，溶液中每变化1个pH单位，电位差改变为59.16mV，据此在仪器上直接以pH的读数表示。温度差异在仪器上有补偿装置。测量pH时，按水样呈酸性、中性和碱性三种可能，常配制以下三种标准溶液:pH标准溶液甲（pH =4.008，25）称取先在110130干燥23h的邻苯二甲酸氢钾10.12g，溶于水并在容量瓶中稀释至1L。pH标准溶液乙（pH= 6. 865，25 C）分别称取先在110130干燥23h的磷酸二氢钾3.388g和磷酸氢二钠3.533g，溶于水并在容量瓶中稀释至1L。pH标准溶液丙（pH=9.180，25）为了使晶体具有一定的组成，应称取与饱和嗅化钠（或氯化钠加蔗塘）溶液（室温）共同放置在干澡器中平衡两昼夜的硼砂3.80g，溶于水并在容量瓶中稀释至1 L。仪器校准:操作程序按仪器使用说明书进行。先将水样与标准溶液调到同一温度，记录测定温度，并将仪器温度补偿旋钮调至该温度上。用标准溶液校正仪器，该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位。从标准溶液中取出电极，彻底冲洗并用滤纸吸干。再将电极浸人第二个标准溶液中，其pH大约与第一个标准溶液相差3个pH单位，如果仪器响应的示值与第二个标准溶液的pH （S）值之差大于0.1 pH单位，就要检查仪器、电极或标准溶液是否存在问题。当三者均正常时，方可用于测定样品。样品测定测定样品时，先用蒸馏水认真冲洗电极，再用水样冲洗，然后将电极浸人样品中，小心摇动或进行搅拌使其均匀，静置，待读数稳定时记下pH值。2.3.4氨氮的测定方法氨氮（NH3-N）是以游离氨（NH3）或铵盐（NH4+）形式存在于水中的氮。水体中氨氮的来源主要是生活污水中含氮的有机物受微生物的作用分解的产物，某些工业废水如焦化废水、合成氨化肥厂废水等、以及农田排水。在无氧的环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物的作用还原为氨。测定水体中的各种形态的氮化物有助于评价水体被污染和自净情况，氨氮含量较高时对鱼类有毒害作用，甚至会导致鱼类死亡，氨氮含量高时对人体健康也会有危害作用。测定氨氮的方法有很多，通常有钠氏试剂比色法、气相分子吸收法、苯酚-次氯酸盐比色法、电极法、离子色谱法等。本实验采用钠氏试剂比色法测定污水中氨氮含量。钠氏试剂比色法是测定水体中氨氮的常规用法，是国家标准方法。其原理是以游离态的氨或铵离子的形式存在的氨氮与钠氏试剂反应生成黄棕色的络合物，该络合物的色度于氨氮的含量成正比。钠氏试剂比色法的测试范围是试样体积为50毫升时其检出上限是2mg/mL，下限位0.025mg/mL。它具有操作简单、灵敏的特点，适用于清洁饮用水、天然水和高纯净净化过的废水出水中氨氮的测定。仪器与试剂：仪器：50mL比色管，烧杯，移液管，量筒，电子天平，分光光度计容量瓶试剂：（1）10%硫酸锌溶液：称取10g硫酸锌溶于水，稀释至100mL。（2）25%氢氧化钠溶液：称取25g氢氧化钠溶于水，并稀释至100ml，移入聚乙烯瓶中，密塞保存。（3）纳氏试剂：称取7g碘化钾和10g碘化汞（HgI2）溶于水，并充分搅拌，另称取16g氢氧化钠溶于水，并稀释至50mL，充分冷却至室温后，将上述溶液在搅拌下，徐徐注入氢氧化钠钾溶液中，用水稀释至100ml，混匀。移入聚乙烯瓶中，密封保存。（4）酒石酸钾钠溶液：称取50g酒石酸钾钠溶于100 ml水中，加热煮沸以除去氨，放冷，定容至100ml。（5）铵标准贮备液：称取1.9455g经100干燥过的优级纯氯化铵溶于水，移入500ml容量瓶中，稀释至标线。此溶液每毫升含1.00mg氨氮。（6）铵标准使用溶液：移取5.00ml铵标准贮备液于500ml容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含0.010mg氨氮。实验步骤标准曲线的绘制：（1）吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml铵标准使用液于50ml比色管，加水至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。（2）由测得的吸光度，减去零浓度空白的吸光度后，得到校正吸光度，绘制以氨氮含量（mg）对校正吸光度的校准曲线。水样的预处理：取100mL水样与具塞比色管中，加入1mL10%硫酸锌溶液和0.10.25mL25%氢氧化钠溶液，调节pH=10.5左右，混匀。放置使其沉淀，用经无氨水充分洗涤过的中速滤纸过滤，弃去初滤液20mL。水样的测定：分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50ml比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1.5ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程20mm比色皿，以水为参比，测量吸光度。 空白试验以无氨水代替水样，做全程空白测定。计算由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查得氨氮含量（mg）。 氨氮（N，mg/L）=（m/V）1000 （2-1）式中： m从校准曲线上查得氨氮含量（mg）；V水样体积（ml）。2.3.5 COD的测定方法化学需氧量用来反映水中受还原性物质污染的程度。水中的还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。因此化学需氧量是有机物相对含量的指标之一。根据HJ/T 399-20XX10规定，化学需氧量采用快速消解分光光度法。在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵试剂作为指示剂，用硫酸亚铁铵回滴。根据硫酸亚铁铵的用量算出水样中还原性物质消耗氧化剂的量，换算成氧的mg/L，即CODCr。仪器和试剂（1）仪器：微波消解炉；消解罐；25mL酸式滴定管；移液管：10mL2支、5mL1支（2）试剂：重铬酸钾消解液： 称取2.4516g基准或优级纯重铬酸钾（120烘干2h），溶于约500mL水中，边搅拌边缓慢加入100mL浓硫酸，冷却后转入1000mL容量瓶中，加入30g硫酸汞，用水稀释至刻度，摇匀。重铬酸钾校准溶液： 称取2.4516g基准或优级纯重铬酸钾（120烘干2h），加水溶解，转入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲罗琳（C12H8N2H2O），0695g硫酸亚铁（FeSO47H2O）溶于水中，稀释至100mL，储于棕色瓶内。硫酸亚铁铵标准溶液：称取4.2g硫酸亚铁铵溶液于水中，边搅拌边缓慢加入20mL浓硫酸，冷却后稀释至1000mL。（使用当天，用重铬酸钾标准溶液标定。）标定方法：准备吸取0.25mol/L重铬酸钾溶液5.00mL于100mL锥形瓶中，加水至45mL左右，加入10mL浓硫酸，混匀。冷却后，加入2滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液颜色由黄色经蓝绿色至绿色再至红褐色即为终点。 （2-2）试中： -硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L；V-硫酸亚铁铵标准溶液的用量，mL。硫酸硫酸银催化剂：称取5g硫酸银加入到500mL浓硫酸中。放置12天，使其溶解。硫酸汞：结晶或粉末。邻苯二甲酸氢钾标准溶液：称取0.3401g邻苯二甲酸氢钾标溶于水中，转入1000容量瓶中，用水稀释至1000mL。此溶液的COD理论值为400mL/L。测定步骤：（1）用移液管移取10mL水样于消解罐中（同事做空白实验）;（2）加入5mL重铬酸钾消解液，加入10mL H2SO4-AgSO4 催化剂（消除氯离子干扰）（3）旋紧密封盖，摇匀。均匀放入炉腔内；（4）将“方法选择” 拨至“0”，选择“样品数目”，将“时间选择”拨至“15min”进行样品消解。（5）消解完毕后，取出消解罐，冷却或放入冷水中冷却至室温。（6）打开消解罐，将溶液转入250mL锥形瓶中，用少量蒸馏水洗涤消解罐23次，溶液并入锥形瓶中，总体积控制在60mL左右.（7）加入2滴试铁灵指示剂，用0.01mol/L硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液颜色由黄-黄绿-绿-红褐色即为终点，记录滴定体积V1.空白滴定体积记为V0。 （2-3）注意事项（1）每次测定后，若消解罐内无固体残留物，只需用水冲洗干净即可，尽量避免使用有机洗涤剂刷洗，以免残留的有机洗涤剂影响下次滴定结果。（2）水样加热消解完毕后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的0.20.8为宜。（3）CODCr的测定结果应保留三位有效数字。（4）每次实验应对硫酸亚铁铵重新标定，室温较高时尤其要注意其浓度的变化。（5）每次吸取试剂和水样前，应先摇匀，以免影响测定结果。（6）对于化学需氧量小于50ml/l的水样，应改为0.2500ml/l重铬酸钾标准溶液，回滴时用0.05ml/l硫酸亚铁铵标准溶液。（7）水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的0.20.8为宜。2.3.6总磷的测定方法根据GB11893-8911中的规定，总磷的测定采用钼酸铵分光光度法。具体如下：在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸-高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与铝酸钱反应，在锑盆存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。分析步骤：空白试样按规定进行空白试验，用水代替试样，并加人与测定时相同体积的试剂。测定：消解：过硫酸钾消解：向试样中加4mL过硫酸钾，将具塞刻度管的盖寨紧后。用一小块布和线将玻璃塞扎紧（或用其他方法固定），放在大烧杯中，于高压蒸气消毒器中加热，待压力达1.1kg/cm2，相应温度为120时，保持30 min后停止加热。待压力表读数降至零后。取出放冷。然后用水稀释至标线。发色：分别向各份消解液中加入1mL抗坏血酸溶液混匀，30 s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀。分光光度测量：室温下放置15 min后，使用光程为30 mm比色皿，在700 nm波长下，以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，从工作曲线上查得磷的含量。工作曲线的绘制：取7支具塞刻度管分别加入0. 0，0. 50，1. 00，3. 00，5. 00，10. 0，15. 0 毫升磷酸盐标准溶液。加水至25mL。然后按测定步骤进行处理。以水做参比，测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后，和对应的磷的含量绘制工作曲线。结果的表示总磷含量以C （mg/L）表示，按下式计算： C=m/V （2-4）式中： m试样测得含磷量ug V测定用试样体积，mL 。3.结果与分析讨论3.1浊度的变化根据实验测定，我们得到的浊度如下：表1 各个小时浊度值时间（h）0246810浊度116.983.975.869.260.754.6根据表1，我做得的浊度变化图如下：图1 浊度变化曲线图3.1.1浊度去除率的计算我们将所得的数据填入下列表格，根据浊度去除率计算公式（3-1），可以得到浊度去除率Y。 去除率Y=（Ma-Mb）/Ma100% （3-1）表2 去除率计算表格时间（h）246810原始浊度116.9116.9116.9116.9116.9监测浊度83.975.869.260.754.6去除率Y28.23%35.16%40.80%48.08%53.29%3.1.2浊度去除率曲线图2 浊度去除率曲线3.1.3结果分析由3.1.1和3.1.2中的实验数据和实验作图，我们可以看出，随着时间的逐渐增长，浊度逐渐减小，而浊度去除率逐渐增大。究其原因，首先是活性污泥不断吸附水中的悬浮颗粒物，而吸附颗粒物后的活性污泥在厌氧段逐渐沉降到了池底，使得污水的浊度逐渐降低。利用活性污泥法处理污水的污水处理厂内的污水刚进入活性污泥处理系统的时候，在很短时间内经过吸附作用，使得悬浮物质快速除去就是这个道理。3.2溶解氧变化3.2.1各个时段的溶解氧值实验中，溶解氧是直接用仪器测量得到的，其数值如下：表3 各个时段的溶解氧值时间（h）0246810溶解值（mg/L）0.52.20.40.94.95.93.2.2溶解氧随时间变化据上表，我们得到溶解氧随时间变化的曲线图：图3 溶解氧随时间变化曲线图3.2.3结果分析活性污泥的好氧反应的溶解氧值是2mg/L左右，但是实验中溶解氧变化很大呈现先上升，再下降，在上升的过程。据我分析，02小时内上升的主要原因是利用了曝气机，曝气机给水曝气，使得其溶解氧量比不曝气情况下要高。但是由于分解的物质比较多，剩余的溶解氧却要比810小时的低。48小时的时候，溶解氧首先降低，我认为，这是由于刚加入了葡萄糖，有了葡萄糖，微生物得到足够的碳源快速生长，消耗大量的氧。另外，微生物的增多，也使得物质分解很快，同时消耗氧。随着污水得到不断的净化，水质出现好转，水中消耗氧气的物质逐渐被分解，耗氧量减少，最终，溶解氧量就比较高，因此出现了810小时的溶解氧含量很高的现象。3.3 pH变化3.3.1 pH值记录根据2.3.3中的介绍，我们用仪器直接测定水的pH值如下所示：表4 各个时段pH值时间（h）0246810溶解氧（mg/L）7.577.757.537.627.726.933.3.2 pH随时间变化据此，我们做得pH值随时间变化图：图4 pH值随时间变化图3.3.3 结果分析从图中可以看出，污水的pH一直保持在6.97.9之间，这个阶段，活性污泥的活性高，有利于生化反应的进行。对于脱氮，尤其是反硝化作用，适宜的pH范围是77.5；对于除磷，适宜的pH范围是68。pH在我们所测的范围内的波动是正常的，因为好氧和厌氧反应过程中，或多或少都会产生酸或碱。3.4氨氮的变化3.4.1氨氮标准曲线根据2.3.4中所述，我们做得了氨氮标准曲线，其中，各项数值如下表：表5 氨氮标准曲线数据氨氮浓度（mg/L）00.5135710吸光度0.0610.0690.0870.1780.2510.3230.406由此，我们得到氨氮标准曲线图如下：图5 氨氮标准曲线图3.4.2氨氮监测数值实验中，根据2.3.4中所述，得到的氨氮实测吸光度，根据标准曲线，我们可以算出各个时段的氨氮的浓度。具体见表：表6 氨氮各个时段测定的吸光度和浓度时间（h）0246810吸光度0.1380.0930.0760.0720.0640.21氨氮浓度（mg/L）2.1630.9170.4460.3350.1140.003根据上表，我们可以做得氨氮的变化曲线，如图所示：图6 氨氮变化曲线图3.4.3氨氮去除率氨氮去除率的计算，可有公式（3-2）得到，氨氮去除率 Y=（C0-Ct）/C0 （3-2）其中： C0原始水中氨氮浓度， mg/L；Ctt小时后水中氨氮浓度，mg/L。由此我们得到氨氮去除率，列表如下：表7 氨氮去除率时间（h）0246810去除率0.00%57.61%79.38%84.50%94.75%97.31%图7 氨氮去除率曲线图3.4.4结果分析从3.4.2和3.4.3中，我们可以看出，氨氮在水中的含量逐渐降低，而去除率则随之增大。在有氧条件下，氨氮首先由亚硝酸菌氧化为亚硝酸盐，继而亚硝酸盐再由硝酸菌氧化硝酸盐。在厌氧条件下，发生反硝化反应，硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下，被还原为氮气。这样，水中的氨氮得到了去除。3.5 COD的变化3.5.1标定硫酸亚铁铵COD的测定，是用硫酸亚铁铵的浓度转化而得到的。实验中首先要对硫酸亚铁铵的浓度进行标定，根据公式2-2可以求得硫酸亚铁铵的浓度。标定硫酸亚铁铵的数据见表：表8 标定硫酸亚铁铵的数据项目重铬酸钾浓度（mol/L）重铬酸钾体积（mL）硫酸亚铁铵体积（mL）求得硫酸亚铁铵浓度（mol/L）数值0.255.0021.970.0573.5.2 各个时段的COD值空白实验采用蒸馏水代替水样，空白实验消耗的硫酸亚铁铵的体积是21.37mL，根据公式2-3，我们可以求得各个时段的COD的值，所得数值列于下表：表9 各个时段的COD值时间（h）0246810消耗的硫酸亚铁铵的体积（mL）17.6817.6518.7818.8018.8019.44COD值（mg/L）16818811811711788.03.5.3 COD变化曲线根据上表，我们得到了COD随时间的变化曲线，可以直观地看出COD随时间的变化。图8 COD随时间变化曲线图3.5.4 结果分析从以上的变化中，我们看出，COD总体上是降低的，这符合实际去除情况，但是在02小时段，其值有所上升，在48小时段，其值基本不变，这些有些出入。但是，COD作为一个条件性指标，它的值受多方面因素的影响，受操作条件下温度的影响，受水体中不同的还原性物质的质量的影响，受稀释倍数的影响，而且与操作者的操作水平也密切相关。因此，COD有些出入也是正常的。3.6总磷的变化3.6.1标准曲线的绘制根据2.3.6中所述，我们做出了总磷的标准曲线，其数值如下：表10 总磷标准曲线数值总磷浓度（mg/L）00.51351015吸光度0.0440.0520.0570.0960.1360.2130.332据此，我们做得的标准曲线如下：图9 总磷标准曲线图3.6.2总磷的监测数值实验中，得到的总磷实测吸光度，根据标准曲线，我们可以算出各个时段的氨氮的浓度。具体见表：表11 总磷各个时段的吸光度和浓度时间（h）0246810吸光度0.2630.2590.2380.2140.1930.186总磷浓度（mg/L）11.8511.6410.529.248.137.76由此，我们可以得到总磷的变化曲线，如图所示：图10 总磷随时间变化曲线3.6.3总磷的去除率总磷去除率计算得到如下表格：表12 总磷去除率时间（h）0246810去除率0.00%1.79%11.21%21.99%31.41%34.55%由上表，我们可以得到总磷的去除率曲线如下图所示图11 总磷去除率曲线3.6.4结果分析由3.6.2和3.6.3中的分析我们看出，污水中总磷的浓度是不断降低的，即是去除率不断升高。但是刚开始的时候，总磷的去除率很小，我想，这可能是由于活性污泥中的聚磷菌刚开始不适应污水中的条件，随着反应的进行去除效率则开始升高了。根据城镇污水处理排放指标，总磷的处理是不够的。磷的去除率普遍不是很高，究其原因可能是聚磷菌的数量一直不是很足够，没有足够的吸附降解磷的能力，也可能是厌氧不充分，聚磷菌释磷不彻底造成的。4.结论系统采用活性污泥法，间歇进行好氧厌氧的办法去除水中的污染物质，结果表明，这种方法能够去除浊度、COD，能够起到一定的脱氮除磷的作用，但是除磷效果不太理想，因此，我想，这种方法可以与其他工艺搭配使用，也许除磷效果会更好一些。目前，有厌氧好氧生物膜处理污水的方法处理污水，也不失为一种办法。系统中开始加入了一定量的葡萄糖，其目的在于给污水配置合理的碳氮磷比。国内实验研究结果表明12，当进水C/N20且C/P6时，所有现行脱氮除磷