实验五废水可生化性

实验五废水可生化性
一、实验目的
工业废水中所含有的有机物，有的不容易被微生物所降解，有的则对微生物有
毒害作用。

为了合理地选择废水处理方法，或是为了确定进入生化处理构筑物的
有毒物质容许浓度，都要进行废水可生化性实验。

鉴定废水可生化性的方法很多，利用瓦勃氏呼吸仪（简称瓦呼仪）测定废水
的生化呼吸线是一种较有效的方法之一。

本实验的目的主要在于：
1.熟悉瓦呼仪的基本构造及操作方法；
2.理解内源呼吸线及生化呼吸线的基本含义；
3.分析不同浓度的含酚废水的生物降解性及生物毒性。

二、实验原理
微生物处于内源呼吸阶段时，耗氧的速率基本上恒定不变。

微生物与有机物
接触后，其呼吸耗氧的特性反映了有机物被氧化分解的规律，一般来说，耗氧量大，耗氧速率高，即说明该有机物易被微生物降解，反之亦然。

测定不同时间的内源呼吸耗氧量及与有机物接触后的生化呼吸耗氧量，可得内源呼吸线及生化呼吸线，通过比较即可判定废水的可生化性。

当生化呼吸线位于内源呼吸线之上时说明废水中的有机物一般是可被微生
物氧化分解得；当生化呼吸线与内源呼吸线重合时，则说明有机物可能是不能被微生物降解的，但它对微生物的生命活动尚无抑制作用；当生化呼吸线位于内源呼吸线之下时，则说明有机物对微生物的生命活动产生了明显的抑制作用。

瓦呼仪的工作原理是，在恒温及不断搅拌的条件下，使一定量的菌种与废水在
定容的反应瓶中接触反应，反应产生的 CO2用 KOH溶液吸收，因此，微生物的耗
氧将使反应瓶中氧的分压降低，测定氧分压的变化，即可推算出消耗的氧量。

三、实验设备
1.瓦呼仪一台；
2.离心机一台；
3.活性污泥培养及驯化装置一套；
4.测酚装置一套。

四、实验步骤
1.活性污泥的培养、驯化及预处理
(1)取已建污水活性污泥或带菌土壤为菌种，在间竭式培养瓶中以含酚合成
废水为营养、曝气或搅拌，以培养活性污泥。

(2)每天停止曝气一小时，沉淀后去除上清液，加入新鲜含酚合成为水，并
逐步提高酚的浓度。

达到驯化活性污泥的目的。

(3)当活性污泥数量足够，且对酚具有相当去除能力后，即认为活性污泥的培养和驯化已告完成。

停止投加营养，空曝24 小时，使活性污泥处于内源呼吸阶段。

(4)取上述活性污泥在 3000rpm的离心机上离心十分钟，倾去上清液，加入
蒸馏水洗涤，在电磁搅拌器上搅拌均匀后再离心，反复三次，用pH=7的磷酸盐缓冲液稀释，配制成所需浓度的活性污泥悬浊液。

因需时间较长，此步骤由教师进行。

2.含酚合成废水的配制
按下表配制五种含酚浓度不同的合成废水（单位为mg/L）：
苯酚751504507501500
硫酸铵2244130217435
K2HPO45103051102
NaHCO3751504507501500
FeCl31010101010
3.取清洁干燥的反应瓶及测压管 14 套，测压管中装好 Brodie 溶液备用，反应瓶按下表加入各种溶液。

中央
小杯
液体
反应中 10%
反应瓶内液体体积 (ml)总体
备注
瓶编KOH溶积号液体
(ml)
积
(ml)
蒸活性
75mg/L150mg/ 450mg/750mg/1500mg 污泥
馏的含酚L的含 L的含L的含 /L 的含
悬浮
水废水酚废水酚废水酚废水酚废水
液
1、230.2 3.2温度
压力
对照3、4210.2 3.2内源
呼吸5、6120.2 3.2
7、8120.2 3.2
9、10120.2 3.2
11 、1220.2 3.2
12
13 、12220.2 3.2
14
在试验过程中应注意以下事项：
(1)应先向中央小杯加入10%KOH溶液，并将折成皱折状的滤纸放在杯口，
以扩大对 CO2的吸收面积，但不得使 KOH溢出中央小杯之外。

(2)加入活性污泥悬浮液及合成废水的动作尽可能迅速，使各反应瓶开始反应
的时间不致相差太多。

4.在测压管磨砂接头上涂上羊毛脂，塞入反应瓶瓶口，以牛皮筋拉紧使之密封，
然后放入瓦呼仪的恒温水槽中 ( 水温预先调好至 20℃) 使测压管闭管与大气相通，
振摇 5 分钟，使之反应瓶内温度与水浴一致。

5.调节各测压管闭管中检压液的液面至刻度150mm处然后迅速关闭各管顶部的三通，使之与大气隔断，记录各测压管中检压液液面读数 ( 此值应在 150mm附近 ) ，再开启瓦呼仪振摇开关，此时刻为呼吸耗氧试验的开始时刻。

6.在开始试验后的 0，0.25 ，1.0 ，2.0 ，3.0 ，4.0 ，5.0 ，6.0 小时，关闭援摇开
关，调整各测压管闭管液面至 150mm处，并记录开管液面读数，按下表记录。

注意：读数及记录操作应尽可能迅速，作为温度及压力对照的1，2 两瓶应分别
在第一个及最后一个读数，以修正操作时间的影响( 即从测压管 2 开始读数，然
后3，4，5⋯⋯最后是测压管1) 。

读数、记录全部操作完成后即迅速工启振摇开
关，使试验继续进行，待测压管读数降至50mm以下时，需开启闭管顶部三通放
气。

再将闭管液位调至 150mm。

并记录此时开管液位高度。

7.停止试验后，取下反应瓶及测压管，擦净瓶口及磨塞上的羊毛脂，倒去反应瓶中
液体，用清水冲洗后置于肥皂水中浸泡，再用清水冲洗后以洗液浸泡过夜，洗净后
置于 55℃烘箱内烘干后待用。

五、实验结果的计算与分析
1.根据实验中记录下的测压管读数 ( 液面高度 ) 计算耗氧量。

主要计算公式为：
h i h i'h（1）
式中： h i——各测压管计算的 Brodie 溶液液面高度变化值 mm
h——温度压力对照管中 Brodie 溶液液面高度变化值 mm
h i'——各测压管实验的 Brodie 溶液液面高度变化值 mm
X i'K i h i或 X i 1.429 K i h i（2）
式中： X i' , X i——各反应瓶不同时间的耗氧量分别以微升及微克表示。

K i——各反应瓶的体积常数，由教师事先测得。

测定及计算方法从略。

1.429 ——氧的容重克 / 升
G i X i
S i（ 3）
式中： G i——各反应瓶不同时刻单位重量活性污泥的耗氧量mg/g X
i
——见前。

S i——各反应瓶中的活性污泥重量 mg
2.上述计算宜列表进行。

3.以时间为横坐标， G i为纵坐标，绘制内源呼吸线及不同含酚浓度合成废水的生化呼吸线，进行比较分析含酚浓度对生化呼吸过程的影响及生化处理可允许的含酚浓度。

六、思考题
1.你认为利用瓦呼仪测定废水可生化性是否可靠 ?有何局限性 ?
2.你在试验过程中曾发现那些异常现象 ?试分析其原因及解决办法。

3.了解其他鉴定可生化性的方法。