水质工程学综合实验.doc

综合实验（二） 生活污水处理系统实验A/A/O工艺 实 验 报 告姓名： 喻成虎 学号： 1020105126 班级： 给排1011 实验时间： 2013.12.13-2013.12.191.实验目的和要求1.了解并掌握生活污水处理中所要用到的处理工艺及其流程；2.加深理解污水处理中各处理工序的主要原理，了解对整套生活污水处理系统运行的调试、运行、控制方法；3.回顾水质工程学实验中和课本中所掌握的各项水质指标的测定方法；4.学习和尝试自己设计实验方案、并按方案完成实验；5.通过设计性实验，培养自身的创造性思维，锻炼和提高专业创新能力，达到理论联系生产实际的目的；6.要求掌握的技能和知识点：水处理实验方案的编制要点，浊度仪、pH计、溶解氧仪等的正确使用和操作；取样方法；实验数据记录、整理和分析方法。2.实验原理生活污水中一般都含有较多的杂质和砂粒，有可能会对后面设施造成堵塞、於积等，因此在生活污水处理过程中必须先使原污水通过粗格栅，将较大颗粒的杂质去除，然后经污水提升泵提升后通过细格栅或者筛率器，并进入沉砂池以便进一步去除更多的杂质。经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上即为一级处理，即物理处理。一级处理后的出水进行二级处理，即生化处理。污水生化处理主要考核的指标为BOD、COD、氨氮、总磷、总氮等，一般CASS池和A/A/O池等都能实现这几个目标。处理后的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。以上是一个完整的实验流程，但在我们的这次实验中只涉及到二沉池的前端，之后因实验设备的不完整而未做。以下是本组实验处理流程：污水沉砂池集水井厌氧池缺氧池好氧池竖流沉淀池出水内循环回流污泥剩余污泥厌氧磷释放缺氧脱氮好氧BOD去除，吸收磷，硝化平流沉砂池定容池加药消毒池终沉池二沉池初沉池 实验的流程示意图3.实验装置和仪器3.1实验设备及仪器仪表（1） 实验装置：贮水箱、提升水泵、流量计、集水井、格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池、清水池等。（2）仪器设备：水泵、溶解氧仪、电加热炉、分光光度计、PH试纸等。 （3）实验器具：量筒、烧杯、冷凝管、滴定管、磨口锥形瓶、移液管、洗耳球等。表1 实验装置和仪器清单表A/A/O系统风机3厌氧池长90cm,宽70cm,底座高108cm1缺氧池长80cm,宽65cm,底座高95cm1接触氧化池长90cm,宽70cm,底座高88cm1竖流沉淀池高105cm,上端口直径d=40cm1流量计2风机1微孔曝气1搅拌电机1控制集中控制机柜高250cm,宽60cm13.2实验系统流程本实验为城市污水处理，采用的工艺为A/A/O工艺。原水经水泵进入水箱存储，然后经进水泵提升进入格栅曝气沉砂池初沉池，经由初沉池后进入厌氧池，除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物。混合液从厌氧池进入缺氧池，缺氧池的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧池送来的，循环的混合液较大。然后，混合液从缺氧池进入好氧池曝气池，这一反应单元式多功能的，去除BOD5，硝化和吸收磷等反应均在本反应器中进行。然后混合液进入沉淀池，进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。3.3实验装置现场照片厌氧池缺氧池好氧池4.实验指标及分析方法表2 实验指标及实验分析方法序号指标方法标准号/型号频次次数1Q流量计直接读出-1次/天72COD重铬酸钾法GB/T11914-19891次/天73浊度分光光度法GB/T13200-19911次/天74DO电化学探头法（溶解氧仪）GB/T11913-19891次/天75PHPH试纸-1次/天75.实验步骤由于实验仪器和试剂场地的限制，本次实验最终测定的指标有PH、COD，浊度以及DO。本小组成员在每项指标的测定实验中均有参与，各有偏重。本人在实验中主要负责设备的运行以及COD的测定，其测定方法根据国标指导采用重铬酸钾法。第一天：上午主要是检查设备及仪器完好，弄清楚城市生活污水处理的流程以及各装置之间的承接关系，明白各处理构筑物的处理原理，对污水的处理能力的大小，然后根据前一小组同学所配的原水经过沉砂池到集水井，打开厌氧池提升泵开关，前期流量可以开大一点，并关掉厌氧，缺氧，好氧池的排空开关，等待污水已分别注满三个池后，将流量调到适宜的流量下，打开厌氧池的搅拌机开关进行搅拌，实验基本上是开始了。下午我们小组来到实验室，因上午我们已把泵打开，污水处理正在进行中，我们从出水的竖流沉淀池上端出水处作为取水点，进行PH,浊度，DO,COD的测定。现在分别把各个指标的测定叙述如下：1. 先取一个锥形瓶，因无蒸馏水就只能用自来水清洗锥形瓶，然后用移液管和洗耳球从竖流池上端的出水口吸取处理后的污水，装满2/3的锥形瓶，作为实验的水样。2. 测PH:用洗净的玻璃棒沾取少量的取出液拿出事先准备好的试纸，将玻璃棒轻轻的与试纸前段接触，然后跟比色纸对比得出结果，因避免空气中的其他物质对结果的影响，所以读数据时要快。3. 测DO：用溶氧仪测氧，将其探头深入水样中，要让水样淹没探头的2/3,根据溶氧仪上显示的数据得出结果，并记录下来。4. 测浊度：先打开分光光度计的电源开关，向玻璃皿中先注入自来水到其上端边缘3mm左右，用滤纸擦净其光滑的两面的液体，有手拿着其粗糙的两面插入玻璃皿孔中并合上盖板，旋动调零按扭调零。然后再取水样，先润洗玻璃皿，再重复前一句的步骤，读出数据并记下数据。 5.比较费时的是COD的测定，以下是其测定的步骤：A.仪器设备冷凝管、电加热炉、磨口圆底锥形瓶等。B.试剂硫酸汞、重铬酸钾标准溶液、硫酸亚铁铵滴定溶液、沸石、指示剂等。C.测定步骤取20mL混合均匀之水样于250mL圆底烧瓶内，加入0.4g硫酸汞及数粒沸石，然后缓慢加入2ml硫酸银试剂，摇晃混合使硫酸汞溶解，混合时须冷却圆底烧瓶以避免挥发性物质逸失；加入10.0mL重铬酸钾溶液混匀后，连接冷凝管，并通入冷却水；由冷凝管顶端加入28mL硫酸银试剂（注意：摇晃混合均匀后，方可加热以免酸液溅出）回流2小时（如已知水样不需2 小时即可达到 2小时回流之 COD 值时，可酌减回流时间），回流时以小烧杯盖在冷凝管顶端以防污染物掉入；冷却后，以30mL蒸馏水由冷凝管顶端冲洗冷凝管内壁，取出圆底瓶，加入30mL之蒸馏水，冷却至室温；加入 2 至 3 滴菲罗口林指示剂，以0.25mol/L硫酸亚铁铵溶液滴定至当量点，此时溶液由蓝绿色转为红棕色。所有的样品最好使用等量指示剂；计算得出COD值，并记录数据。6. 清理现场的垃圾，将所用过的试剂瓶清洗并放好，然后将污水的提升泵开到适量大小等待第二天来测实验数据。7. 在接下来的六天里我们都是上午来把仪器打开，将水量调到适量，下面的实验数据统计里有呈现，下午就进行实验的相关指标的测定，所测的步骤与上面的1到6不基本一致，在这里就不再重复了。表3进水数据12月13号12月14号12月15号12月16号12月17号12月18号12月19号PH6.56.56.5666.56.5DOmg/L5.32.56.15.37.85.46.3CODmg/L402.5413.7389.6393.2399.1403.8414.7 浊度2212261812521912162316.数据记录及处理（取样点是在竖流沉淀池的上端出水处）CODcr=(V0-V1)C81000/V 式中C-硫酸亚铁铵标准溶液的浓度，mol/L V0-水样体积，mLV1-滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量，mL8-氧（1/2)摩尔质量，g/mol依据该公式可以求出COD的去除率。然后就可以得出以下的数据表。所取的水样总体积为V=250mL.硫酸亚铁铵滴定时消耗的量12月13号12月14号12月15号12月16号12月17号12月18号12月19号硫酸亚铁铵/ML4.13.83.74.04.23.63.7表4实验数据记录表日期 / 项目流量（L/h）PHDO（mg/L）COD（mg/L）浊度mg/L12.13206.57.7275.316712.1425.56.55.4284.114612.15246.58.7259.213512.162367.9265.217412.172069.5272.79612.18186.58.3272.612212.19186.59.7284.31407.人员组成、分工及时间表7.1人员组成及分工人员：喻成虎 孟令江 王浩瀚 苏天衡 王鹏 王淳分工：喻成虎：设备的运行及COD的测定 孟令江：测PH王浩瀚：测浊度苏天衡，王鹏：测COD王淳：测DO8. 思考题1、 去脱氮除磷A/A/O池的基本原理，有没其他脱氮除磷工艺，几者有何区别；解：还有CAST工艺，MSBR工艺，OCO工艺，CAST工艺在主反应池前加了一个选择段，进水和回流污泥在此段接触混 合，除磷效果显著，对氮的去除效果也不错；MSBR工艺脱氮效率高，除磷效果不好；OCO工艺实质是A/A/O的变型，进水进入厌氧区与活性污泥混合，循环混合液再进入缺氧区和好氧区循环一定的时间，再进入沉淀池，该工艺用搅拌器产生环流。2、 考虑到该工艺对脱氮除磷，其运行控制参数如何控制？解：该工艺分为了三个阶段，厌氧阶段是释放磷氨化，缺氧阶段是脱氮，好氧阶段是硝化吸收磷并去除BOD,在运行的过程中无需投药，厌氧池和缺氧池只用轻缓搅拌，其内循环量一般以2Q为限，不宜太高，沉淀池要保持一定浓度的溶氧量，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，整个系统的BOD50.2kg/(kg.d)以上，且进水中的BOD5与TN之比45时，该工艺可获得良好的脱氮除磷效果。3、 如何能保证系统长期稳定自动化运行？关键点在哪？解：厌氧区控制要点：DO；缺氧区控制要点：DO ；R:：24 好氧区控制要点：DO 二沉池控制要点：DO,较高的DO可避免P的再次释放生活污水在排放入受纳水体前还需要经过消毒，灭活其中的细菌与病毒。曝气沉砂池、初沉池和二沉池中的污泥排放至污泥浓缩池，脱水减容，在进 入污泥消化池，进行稳定，方便后续处理。4、如何从现场观察及测定指标中判断该系统运行的效果？现场观察感官指标 色、嗅 正常运行的活性污泥一般呈黄褐色。在曝气池溶解氧不足时，厌氧微生物会相应滋生，含硫有机物在厌氧时分解释放出H2S，污泥发黑、发臭。当曝气池溶解氧过高或进水过淡、负荷过低时，污泥中微生物可因缺乏营养而自身氧化，污泥色泽转淡。良好的新鲜活性污泥略带有泥土味。二沉池观察与污泥性状 活性污泥性状的好坏可从二沉池及后面述及的曝气池的运行状况中显示出来，因此，管理中应加强对现场的巡视，定时对活性污泥处理系统的“脸色”进行观察。二沉池的液面状态与整个系统的运行正常与否有密切关系，在巡视二沉池时，应注意观察二沉池泥面的高低、上清液透明程度、漂泥的有无、漂泥泥粒的大小等。 上清液清澈透明，运行正常，污泥形状良好 上清液混沌，负荷过高，污泥对有机物氧化、分解不彻底 泥面上升，SVI高，污泥膨胀，污泥沉降性差 污泥成层上浮，污泥中毒 大块污泥上浮，沉淀池局部厌氧，导致该处污泥腐败 细小污泥漂泥，水温过高、CN不适、营养不足等原因导致污泥解絮曝气池观察与污泥性状 在巡视曝气池时，应注意观察曝气池液面翻腾情况，曝气池中间若有成团气泡上升，即表示液面下曝气管道或气孔有堵塞，应予以清洁或更换；若液面翻腾不均匀，说明有死角，尤应注意四角有无积泥。此外，还应注意气泡的形状。a气泡量的多少 在污泥负荷适当、运行正常时，泡沫量较少，泡沫外观呈新鲜的乳白色。污泥负荷过高、水质变化时，泡沫量往往增多，如污泥泥龄过短或废水中含多量洗涤剂时，即会出现大量泡沫。b泡沫的色泽泡沫呈白色且泡沫量增多，说明水中洗涤量较多；泡沫呈茶色、灰色，这是因为污泥泥龄太长或污泥被打碎而吸附在气泡上所致，这时应增加排泥量；气泡出现其他颜色时，则往往因为是吸附了废水中染料等类发色物质的结果。c气泡的黏性用手沾一些气泡，检查是否容易破碎。在负荷过高、有机物分解不完全时，气泡较黏，不易破碎。9. 实验数据的分析及误差a. 因原水的配置是每天都配，但是都不是一致的，这就导致上面的数据表及数据上的变化曲线不是理论上的呈下降趋势，而是时上时下的变化，这也是符合实际的情况，因原水的COD 配的比较大，这就使得出水的数据也偏大，也从侧面得出了，该工艺的处理能力是有限的，处理力不是很强，也可能是我们在做实验的时候时间上控制的不是很得当。根据COD在好氧池中的去除率是60%的说法，那上面的出水数据还是远远不能达到那样的出水目标的，这个就得看是什么样的处理工艺了，或者说实验室中的这套工艺根本就不能够达到这样的去除率，在城市的生活污水处理厂才能达到这样的要求。b. 实验过程中误差的分析：1. 首先考虑的是整个系统，各个构筑物的处理能力是否能达到理论上的数据，也就是说存在系统的误差。2. 实验过程中因很多的操作都是人工的控制，这样肯定会带来这样那样的误差，认为因素对实验结果产生误差。3. 在测定相关指标时，用药量的多少，实验的时间是否正确操作，这些都是误差产生的来源