水控综合实验报告

水质工程学综合实验二——生活污水处理运行一、实验目的和要求：1、掌握污水生化处理实验设计的一般方法；2、掌握接触氧化池，二沉池各处理工序的基本原理；3、了解对初沉池到二沉池废水处理系统运行的调试、运行、控制方法；4、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；5、了解A2O工艺运行原理；6、熟悉掌握COD的测定方法。二、实验原理第二组实验处理流程：初沉池——接触氧化池——二沉池初沉池：可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，初沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用初沉池预处理。初沉池的主要作用如下。（1）去除可沉物和漂浮物，减轻后续处理设施的负荷。（2）使细小的固体絮凝成较大的颗粒，强化了固液分离效果。（3）对胶体物质具有一定的吸附去除作用。（4）一定程度上，初沉池可起到调节池的作用，对水质起到一定程度的均质效果。减缓水质变化对后续生化系统的冲击。（5）有些废水处理工艺系统将部分二沉池污泥回流至初沉池，发挥二沉池污泥的生物絮凝作用，可吸附更多的溶解性和胶体态有机物，提高初沉池的去除效率。另外，还可在初沉池前投加含铁混凝剂，强化除磷效果。含铁的初沉池污泥进入污泥消化系统后，还可提高产甲烷细菌的活性，降低沼气中硫化的含量，从而既可增加沼气产量，又可节省沼气脱硫成本。接触氧化池：淹没在废水中的填料上长满生物膜，废水在与生物膜接触过程中，水中的有机物均被微生物吸附，氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二次沉淀池，通过沉淀与水分离，废水得到净化。微生物所需要的氧气来自水中，空气来自池子底部的布气装置，在气泡上升过程中，一部分氧气溶解在水里。结构包括池体，填料，布水装置，曝气装置。工作原理为：在曝气池中设置填料，将其作为生物膜的载体。待处理的废水经充氧后以一定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。二沉池是以沉淀、去除生物处理过程中产生的污泥获得澄清的处理水为其主要目的。二沉池有别于其它沉淀池，其作用一是泥水分离（沉淀）、二是污泥浓缩，并因水量、水质的时常变化还要暂时贮存活性污泥。是接纳废水二级处理的出水，用以去除生物悬浮固体的沉淀池。在活性污泥法中，从曝气池流出的混合液在二次沉淀池中进行泥水分离和污泥浓缩，澄清后的出水溢流外排，浓缩的活性污泥部分回流至曝气池，其余作为剩余污泥外排。在生物膜法中，脱落的生物膜随滤池出水在二次沉淀池中进行泥水分离。本组主要对二沉池出水水质进行测定。三、实验装置和仪器实验装置：初沉池；曝气沉砂池；二沉池仪器设备：水泵；溶解氧仪；浊度仪；电加热炉实验器具：量筒；烧杯；冷凝管；滴定管；锥形瓶；移液管实验设备平面布置图如下：实验设备高程图如下：四、实验方法序号指标分析方法国标号频次测试位置1COD重铬酸钾法GB/T22597-20081次/天二沉池2DO无隔膜电极溶氧仪CJ/T

139-20011次/天二沉池3pH实验室pH计GB/T11165-20051次/天二沉池4浊度浊度的测定GB

13200-19911次/天二沉池5水温水温的测定GB25736-19901次/天二沉池6SS重量法GB/T11901-19891次/天二沉池1.COD:AAO中去除大部分有机物，通过测量进水和出水中的COD可以明确此工艺对有机物的处理效果。2.DO：在硝化作用（好氧反应器）中DO浓度影响硝化反应速率和硝化细菌生长速度，溶解氧应保持在2mg以上；在反硝化作用（厌氧和缺氧反应器）中溶解氧会对反硝化作用抑制，因此缺氧段溶解氧控制在0.5mg/L以下,厌氧池中的溶解氧控制在0.2mg/L以下。3.PH：PH是衡量系统处理效果的重要参数，测量PH需要在进水和出水处测量。4.浊度：浊度能反映污水处理的效果，在进水和出水处测量。5.水温：水温对污水处理效果有较大影响，应每天监测。6.SS:只要最后一天测量一次。五、实验步骤1.签到；2.取二沉池水样，用PH试纸测量污水的PH，并记录结果；3.用浊度仪测量水样的浊度，并记录数据；4.用溶解氧仪分别测量二沉池的DO，记录数据；5.取好水样，带入实验室按照国标测量COD（具体步骤见下）。6.重铬酸钾法测COD步骤：重铬酸钾法测定一、重铬酸钾法测定（CODCr）的原理在强酸性溶液中，准确加入过量的重铬酸钾标准溶液，加热回流，将水样中还原性物质（主要是有机物）氧化，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，根据所消耗的重铬酸钾标准溶液量计算水样化学需氧量。二、仪器1、500ml全玻璃回流装置。2、加热装置（电炉）。3、25ml或50ml酸式滴定管、锥形瓶、移液管、容量瓶等。三、试剂①重铬酸钾标准溶液（C1/6K2Cr2O7）；称取预先在120℃烘干2h的基准或优质纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀释至标准线，摇匀。②试亚铁灵指示液：称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2?H2O）、0.695g硫酸亚铁（FeSO4?7H2O）溶于水中，稀释至100ml，储于棕色瓶内。③硫酸亚铁铵标准溶液（C(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O）：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓慢加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。标定方法：准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形瓶中，加水稀释至110ml左右，缓慢加入30ml浓硫酸，混匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液（约0.15ml），用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。C=0.2500×10.00/V式中：C-----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）。④硫酸-硫酸银溶液：于500ml浓硫酸中加入5g硫酸银。放置1-2d，不时摇动使其溶解。⑤硫酸汞：结晶或粉末。四、测定步骤1、移液管移水样10.00mL于锥形瓶中，加入5.00mL消解液（重铬酸钾），即时摇匀，将锥形瓶与回流装置连接，打开回流水开关开始回流，从回流装置上端缓慢加入15.mm催化剂（硫酸-硫酸银溶液），打开电炉加热2小时左右2、另做一空白样，加10.00mL蒸馏水，其他照加。3、加热完试剂待试剂冷却之后从回流装置上端加40.mm蒸馏水。4、取下锥形瓶分别加2滴指示剂，用硫酸亚铁铵回滴，颜色由黄经蓝绿至红褐色，即为终点5、标定硫酸亚铁铵溶液重量法测SS：在重量分析中，一般首先采用适当的方法，使被测组分以单质或化合物的形式从式样中与其他组分分离。重量分析的过程包括了分离和称量两个过程。步骤

1、滤膜准备

用扁咀无齿镊子夹取微孔滤膜放于事先恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃烘干半小时后取出置干燥器内冷却至室温，称其重量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的重量差≤0.2mg。将恒重的微孔滤膜正确的放在滤膜过滤器(4.1)的滤膜托盘上，加盖配套的漏斗，并用夹子固定好。以蒸馏水湿润滤膜，并不断吸滤。

2、测定

量取充分混合均匀的试样100mL抽吸过滤。使水分全部通过滤膜。再以每次10mL蒸馏水连续洗涤三次，继续吸滤以除去痕量水分。停止吸滤后，仔细取出载有悬浮物的滤膜放在原恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃下烘干一小时后移入干燥器中，使冷却到室温，称其重量。反复烘干、冷却、称量，直至两次称量的重量差≤0.4mg为止。

注：滤膜上截留过多的悬浮物可能夹带过多的水份，除延长干燥时间外，还可能造成过滤困难，遇此情况，可酌情少取试样。滤膜上悬浮物过少，则会增大称量误差，影响测定精度，必要时，可增大试样体积。一般以5～100mg悬浮物量做为量取试样体积的实用范围。六、数据记录及处理及分析12/12第五组水样来源原水A/A/O池二沉池pH6.566浊度mg/L863613.6CODmg/L269.9386.1067.4912/13第五组水样来源原水A/A/O池二沉池pH6.566浊度mg/L3041.55.7CODmg/L246111.80159.3512/14第五组水样来源原水A/A/O池二沉池pH6.567浊度mg/L18．337.85.5CODmg/L118.2126.373.26DOmg/L6.510.87.212/15第五组水样来源原水A/A/O池二沉池pH674浊度mg/L2317.55.3CODmg/L108.7182.86109.69DOmg/L5.810.37.812/16第五组水样来源原水A/A/O池二沉池pH663浊度mg/L5411.35.0CODmg/L189.56196.4633.58DOmg/L810.28.612/17第五组水样来源原水A/A/O池二沉池pH664浊度mg/L404.54.6CODmg/L169.02132.8387.27DOmg/L5.311.78.012/18第三组水样来源原水二沉池SSmg/L9051.45空白水样SSmg/L1.341.35CODcr(O2,mg/L)=(V0-V1）×C×8×1000/VC——硫酸亚铁铵溶液浓度，mol/LV0——滴定空白样量,mLV1——滴定水样量,mLV——水样体积，10mL根据浊度趋势图可以明显的看出：在处理工艺刚开始运行的第一天，浊度值最高，说明水中所含的悬浮物偏多，在处理设施运行到第二天的时候，浊度值直线下降，趋势明显，说明水中悬浮物质去除率高，在之后的几天中，浊度值趋于平缓，说明水中悬浮物质减少的程度基本达到稳定状态。七、实验注意事项1、实验时需了解系统的运行状况及各部分作用；2、对水质成分进行测量前，应熟悉测量步骤以保证实验正常进行；3、实验后要整理好仪器并打扫好卫生，以便下一次实验进行。4、配置标准溶液时需要特别注意浓硫酸。谨防腐蚀。八、实验心得通过这次的综合实验，让我再一次的了解到了测定COD,PH,DO,浊度，SS的方法。因为这次和以前的不一样，没有老师在身边，更加的给了我们自己锻炼的时间，加固了实验基础。九、思考题1、脱氮除磷A/A/O池的基本原理，有没有其他脱氮除磷工艺，几者有何区别？基本原理：A/A/O工艺中首段厌氧池进行磷的释放使污水中P的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD浓度下降，另外NH3-N因细胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N浓度下降，但NO3--N浓度没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度继续下降，NO3--N浓度大幅度下降，但磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，其浓度继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，NO3--N浓度显著增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取也以较快的速率下降。脱氮除磷工艺除了A/A/O外还有：Bardenpho工艺、UTC工艺、Phoredox同步脱氮除磷工艺区别：见图：2、考虑到该工艺对脱氮除磷，其运行控制参数如何控制？A2O生物除磷脱氮工艺处理污水效果与DO、内回流比r、外回流比R、泥龄SRT、污水温度及PH值等有关。一般厌氧池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为8－15天。厌氧段的ORP应小于－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)溶氧对于好氧池，通常通过调节空气流量来控制溶氧。对于缺氧池，在实际运行中，往往是将大量硝化液内回流至缺氧反应器中，回流液的溶解氧含量直接影响缺氧反应器中的溶解氧浓度。(2)泥龄泥龄是一个非常重要的设计和运行控制参数，它直接与污泥活性相联系。一般来说，一个完全的生物脱氮系统中，泥龄往往控制在6d以上，通常采用10~15d。故在本次试验中，由于时间只有7天，基本上不需要考虑泥龄的问题。(3)酸碱度pHPH是影响废水生物脱氮工艺运行的一个重要因子。应根据原废水中的碱度情况适当添加碳酸氢钠等缓冲剂，调整废水的pH，并应保持废水中一定的剩余碱度。(