1飞扬实验方案.doc

飞扬废水处理工艺优化条件探索实验方案1 实验目的1.1 模拟设计工艺流程，针对设计工艺对废水可生化处理的效果进行小试1.2 对于微电解流程，探讨PH、停留时间等因素对水质改善效果的影响1.3 对于电解池，探讨电压、电流密度、电极的选择等因素对水质改善效果的影响1.4 对于厌氧反应池，探讨厌氧微生物的醋酸耐受浓度，探讨填料的增加、填料种类等因素对生物耐受性的影响2 实验内容2.1 模拟工艺流程通过模拟工艺流程，监测流程中COD、PH等指标的变化；评价物化处理工艺对可生化性的改善效果；探讨通过物化处理，生化处理能否按设计要求正常运行。2.2 微电解池效果的影响因素2.2.1 PH通过调节酸碱性进水的配比，调节流程中PH的变化；通过对进出水COD、PH等指标的监测，选择微电解池的最佳PH值。2.2.2 停留时间通过COD等指标监测，选择微电解池的最佳停留时间。2.3 电解池处理效果的影响因素2.3.1 电压对电解池处理效果的影响2.3.2 电流密度对电解池处理效果的影响2.3.3 电极的选择对电解池处理效果的影响2.4 厌氧池厌氧污泥耐受醋酸浓度的影响因素IC(internal circulation)反应器是新一代高效厌氧反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。通过模拟厌氧内循环处理，通过微生物种类和活性的检测，结合COD去除率，探讨微生物对醋酸浓度的耐受程度，并探讨填料添加和填料种类等因素对耐受性改善的情况。2.4.1 厌氧反应器的设计根据停留时间的要求，设计厌氧反应器尺寸为300*1500，此时高径比为5，符合设计要求。根据实验设计，进水流量为0.02-0.06m3/h；根据厌氧反应器设计要求，负荷提升流速为10-20m/h，取流速10m/s，则回流Q=A*v=0.7m3/h。当进水流量为0.06m3/h时，内循环流量为进水流量的12倍，基本符合设计要求；当进水量为0.02m3/h时，内循环水量为进水流量的35倍，此比例较大。根据循环水流量要求，选择泵型号规格为20JYF-8，Q=0.9m3/h，H=9m。2.4.2 影响因素a 进水浓度（回流/稀释比）对微生物耐受性的影响b 填料添加对厌氧微生物耐受醋酸浓度的影响c 填料种类对厌氧微生物耐受醋酸浓度的影响3 方法3.1 模拟流程设备装置规格表1 流程设计说明构筑物名称尺寸(数量)mm容积m3有效容积m3设计流量(m3/h)停留时间(h)微电解池200/1000(*2)0.063 0.060 0.015.97 电解池300*200*2000.012 0.011 0.011.08 厌氧反应器300/1500(*4)0.424 0.410 0.0313.66 好氧反应器300*250*785(*4)0.236 0.228 0.037.60 3.2 模拟流程图高位槽调节池微电解池电解池厌氧反应器好氧反应池沉淀池加药沉淀池 出水回流图1 模拟实验流程说明图2 模拟实验流程示意注：各出水口配件顺序为：出水口阀门流量计连接软管；进水管与回流管处设泵和流量计。3.3 具体步骤原水：储存罐8个，方便的取样口1个，水质不稳定，酸碱性废水未分流；3.3.1微电解池处理效果的影响因素通过调节进水酸碱配比，调节废水的PH(=3-8)，控制曝气时间为(3-6h)，进行实验，测定进出水COD值，通过COD去除率选择最佳PH、曝气时间。表2 微电解池影响因素控制微电解池影响因素控制值PH曝气时间(h)PH3-84曝气时间(h)43/4/5/6a 按照设计，安装连接好调节池和微电解池装置；b 在高位槽中，通过调节酸碱废水的进水比例，调废水PH=3，在高位槽出水口取水测定COD；再往微电解池中进水；c 通过调节进出水时间和流速，调整合适的曝气量，控制时间为4h；在微电解池出口处取水测定COD；d 重复上步骤，依次调节PH=4-8，调整合适的曝气量，控制时间为4h，测定微电解池进出水COD；e 计算COD去除率；通过COD去除效果的评价选择出微电解池反应的最佳PH；f 重复上步骤，调节进水PH=4，调节曝气时间依次为3h，4h，5h，6h；测定进出水COD，并计算COD去除率；通过COD去除效果选择出微电解反应池的最佳曝气时间；g 留存微电解池的出水。h 测定内容及数据整理序号PH曝气时间(h)进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)COD去除率%进水电导率出水电导率电导率降低%13424435446457468474384494510463.3.2 电解池处理效果的影响因素控制电解电压4-24V，使用不锈钢电极做阴极，分别使用石墨、镀钛电极和Fe板电极做阳极，分别在电极距离120mm、150mm、200mm和250mm下，电解时间为0.25-2h，必要时添加铁碳和惰性填料，通过COD去除率评价，选择出最佳电解条件。表3 电解池影响因素控制电解池影响因素控制值电压(V)电极种类电极距离(mm)惰性填料电解时间(h)电压(V)4/6/8/10/12/16/20/24石墨200不添加1电流(A)20石墨200不添加1电极种类20石墨/镀钛电极/铁板电极200不添加1电极距离(mm)20石墨120/150/200/250不添加1惰性填料20石墨200不添加/添加1电解时间(h)20石墨200不添加0.25/0.5/1/1.5/2a 对微电解池留用的出水测定COD，并用做进水，使用不锈钢电极做阴极，石墨做阳极，极板距离为200mm，在电压为4V的条件下电解1h，测定出水COD；b 按照上步骤，其它条件不变，调节电压分别为6、8、10、12、16、20、24V，测定出水的COD去除率，根据COD去除效果选择出最佳电解电压；c 按照上步骤，分别对电极种类、电极距离、惰性填料、电解时间条件进行调整，通过COD去除率选择出最佳条件；d 把电解池出水引入加药沉淀池，加药沉淀去除Fe，留用；e 测定内容及数据整理序号电压电极种类极板距离mm填料电解时间(h)COD去除率%电导率变化%14石墨电极200不添加126石墨电极200不添加138石墨电极200不添加1410石墨电极200不添加1512石墨电极200不添加1614石墨电极200不添加1716石墨电极200不添加1818石墨电极200不添加1920石墨电极200不添加11024石墨电极200不添加11116石墨电极200不添加11216钛涂电极200不添加11316铁板电极200不添加11416石墨电极120不添加11516石墨电极150不添加11616石墨电极200不添加11716石墨电极250不添加11816石墨电极200添加11916石墨电极200不添加12016石墨电极200不添加0.252116石墨电极200不添加0.52216石墨电极200不添加12316石墨电极200不添加1.52416石墨电极200不添加23.3.3 厌氧处理效果的影响因素通过镜检厌氧反应器的进出水菌种、菌种数、菌数量，以及COD去除率评价厌氧工艺的运行。表4 厌氧池指标的监测厌氧池影响因素控制量回流比填料回流比1-5塑料填料填料5陶粒/塑料填料/活性炭/无填料a 按照设计安装厌氧反应器，加厌氧污泥高为0.375m，分别在4个厌氧反应器中不加填料、加0.66m的陶粒填料、塑料填料、管状填料、颗粒活性碳；b 测定加药沉淀池上清液的COD，取上清液作为厌氧池进水，用自来水做回流水，500%回流稀释进水，开启循环泵，设置循环流量为0.7m3/h，运行厌氧反应器；取出水测COD值，并观察微生物种类、生活情况；c 待反应器运行稳定后，对比4个反应器中微生物的生活状况，根据微生物类型判断此厌氧反应是否正常运行并评价运行效果，并结合COD去除率选择最佳填料类型；d 对几种填料的反应器，调节出水回流比分别为4、3、2、1，观察出水微生物活性和种类，并测定出水COD，选择最佳回流比；对比评价几种填料对生物耐受性的改善情况。f 测定内容及数据整理序号回流比填料进水COD(mg/L)出水COD(mg/L)COD去除率%112233445565陶粒75塑料填料85活性炭95无填料3.3.4 好氧处理效果的影响因素同3.3.3 厌氧处理影响因素中的生物种类、数量、活性的监测。3.3.5 微生物实验 指标污泥、SVI、微生物种类、数量 污泥膨胀正常的活性污泥沉降性良好，其污泥体积指数SVI在50150之间，当活性污泥不正常时，污泥就不易沉淀，SVI值升高。混合液在1000ml量筒中沉淀30min，污泥体积膨胀，上清澄清液减少，这种现象成为活性污泥膨胀。工业污泥SVI范围可放宽到200300。 微生物种类、数量污水处理系统中常见的指示生物a 变形虫变形虫食性广，单细胞藻类、细菌、小原生动物、真菌、有机碎片皆是它们的食物。b 游泳型纤毛虫大量自由游泳型纤毛虫出现，指示净化作用不太好，出水浊度上升。c 固着型纤毛虫当系统中大量出现固着型纤毛虫时，一般出水水质澄清良好，出水清澈透明。d 寡毛类动物该虫的出现，指示系统运转良好，出水水质较好。e 轮虫活性污泥系统中最常见的后生动物，他的出现一般标志着污泥系统成熟，出水水质良好。f 线虫在污水处理中线虫多是自由生活的，常生活在水中有机淤泥和生物膜上，他们以细菌、藻类、轮虫和其他线虫为食。缺氧时会大量繁殖，是污水生物处理中净化程度差的指示生物。g 钟虫当活性污泥性能良好时，活性污泥表现为絮凝体较大，沉降性好，镜检观察出现的生物有钟虫属、盖虫属等。微生物形态的显微镜观察活体观察观察微生物中的组成、活动情况，根据其形态特征，进行种类鉴定。活体染色观察用滴管滴一滴染色剂（1%的甲基绿水溶液），沿盖玻片边缘徐徐透入，染料可将菌体染色，经期细胞核染成绿色。计数 仪器与材料显微镜，血球计数板，移液管 血球计数板的结构与计算方法血球计数板中间的大方格为计数室，LBH=1mm*1mm*0.1mm=0.1mm3。 步骤a 稀释样品稀释使每格含5个细胞；b 取干净的血球计数板，用厚盖玻片盖住中央的计数室，用移液管去少许摇匀的待测菌液于盖玻片的边缘，菌液自行渗入计数室，静置510min；c 将血球计数板置于载物台上，用低倍镜找到小方网格后换高倍镜观察计数。每个样品重复3次，取平均值，再按公式计算每ml菌液中所含菌数。3.4 实验测定评价指标总结表5 各流程监测指标监测指标微电解池进水CODPH电导率出水CODPH电导率电解池进水CODPH电导率出水CODPH电导率厌氧反应器进水CODPH电导率菌种菌种数菌数出水CODPH电导率菌种菌种数菌数4 实验材料设备及仪表4.1 材料设备表6 设备明细设备明细设备名称作用尺寸LBH（*个数）(mm)备注配件备注高位槽调Ph，形成自流进水，配液位计、溢流管、出液口、阀门、流量计、配套软管300*500*290利旧进水泵，配定时继电器需订购进出口管道COD取样口微电解池铁碳微电解，去除大分子有机物，提高B/C，配底部进液口、阀门、出液口200*1000(*2)需订购铁碳填料已有进出口管道需订购COD取样口电解池提高B/C300*200*200需订购电解装置COD取样口加药沉淀池加药，沉淀，去除Fe500*500*800或100L的桶需订购或用桶代替加药设备COD取样口厌氧反应器厌氧生物处理300*1500（*4）需订购高位槽配套进出口管道COD取样口好氧反应器生物好氧处理300*250*785(*4)把原有的厌氧反应器做好氧反应器进出口管道COD取样口水箱澄清，分离活性污泥100L用桶代替进出口管道COD取样口说明：高位水箱：利用原有支架及高位水箱。采用继电器定时开关水泵，水位过高时自动回流到地面原液桶的方式。避免液位仪不准确产生问题。配置1台提升泵，流量大于40l/h即可。厌氧装置配进水系统：高位水箱：500x500x500mm；液位控制系统：采用继电器定时开关水泵，水位过高时自动回流的方式。避免液位仪不准确产生问题。通过高位水箱自动向4个厌氧装置中进水，由流量计控制流量。设置1台提升泵，流量大于100l/h即可。高位水箱需设置支撑架，高于后续反应装置。进高位水箱前需进行预处理：如调PH、浓度等。电解出水自动进入电解装置，电解装置出水后调PH混凝沉淀，出水进入厌氧的配水桶，配好水后由泵提升至厌氧系统高位水箱。4.2 仪表表7 仪表明细仪器要求/型号数量单位备注综合COD快速测定装置测定COD，检测量大，后备实验要用1台需购PH计量程1-141台进出口控制阀1018进出口管硅胶管1050m高位槽01配套水泵1台高位槽02提升泵ASP20151台微电解池铁碳填料1m3已有风机1台电解池直流电源1-30V可调，1-50A可调1套需购电极不锈钢(-)/铁板(+)/钛涂(+)/石墨(+)/铅电极(+)，150*200各1个填充粒子活性炭/焦炭0.2m3厌氧反应器回流泵20JYF-8，Q=0.9m3/h，H=9m5台流量计面板式流量计，LZY-15Z，2-18L/min4个填料陶粒0.5m3已有颗粒碳0.5m3塑料填料0.5m3管状填料0.5m3待定显微镜微生物镜检，最大倍数6401台已有4.3 费用表8 预算清单编号设备名称规格数量单位单价(元)总价(元)备注1高位槽01利用原有设备1个00利旧,增加一个溢流管2定时继电器3个501503高位槽01配套水泵磁力泵1套5505504出水控制阀1020个10200UPVC整个系统总计5出水管13硅胶管50米3150东莞王个系统总计6微电解池200*10002个200400UPVC或有机玻璃利用原支架固定7铁碳填料0.02m3008电解池300*200*2001个500PVC有设计图，自制9直流电源1-30V可调，1-50A可调1套3000广州宇通胡生31312262技术需面谈10电极不锈钢（阴极）/铁板（阳极）/钛涂（阳极）/石墨（阳极）/铅电极（阳极）各2个1500尺寸150*150mm铅极板已联系好；不锈钢、铁板自制；