实验五 废水可生化性水处理教案(清华大学精品课程)
学校污水处理课程设计
学校污水处理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解污水处理的基本概念，掌握污水处理的主要方法及其原理。
2. 学生能了解学校污水处理设施的运行过程及其重要性。
3. 学生能掌握污水处理过程中的相关水质指标，并了解其环境意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学的污水处理知识，分析并解决实际问题。
2. 学生通过实地参观和操作，提高观察、实验和动手能力。
3. 学生能够利用图表、数据和文字，对污水处理过程进行记录和描述。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注环境保护，增强环保意识，树立绿色生活观念。
2. 培养学生团队协作、共同探究的学习精神，提高学生的自主学习能力。
3. 培养学生对科学研究的兴趣，激发学生创新思维和探究欲望。
课程性质：本课程为科学实践活动课程，结合学生所在年级的知识深度，强调实践性与探究性。
学生特点：学生具备一定的科学知识基础和实验技能，对环保问题有一定了解，但污水处理相关知识较为陌生。
教学要求：教师需引导学生通过实地参观、动手操作、小组讨论等形式，将理论知识与实践相结合，达到预期学习成果。
同时，注重培养学生的环保意识和科学素养，为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 污水处理基本概念：污水来源、分类及其环境影响；污水处理的基本原则和目标。
教材章节：第二章“水资源与水污染”2. 污水处理方法及原理：物理、化学和生物处理方法；活性污泥法、氧化沟、膜生物反应器等常见处理工艺。
教材章节：第三章“污水处理技术”3. 学校污水处理设施：参观学校污水处理设施，了解其运行流程、设备功能和操作要点。
教材章节：第四章“污水处理设施与运行管理”4. 水质指标与环境意义：COD、BOD、SS、pH等水质指标的含义及其在污水处理过程中的变化。
教材章节：第五章“水质监测与分析”5. 案例分析与问题解决：针对具体案例，运用所学知识分析污水处理过程中的问题，并提出解决方案。
教材章节：第六章“污水处理工程实例”6. 实践操作与记录：分组进行污水处理小实验，记录实验过程和数据，分析实验结果。
溷凝水处理教案清华大学课程
混合--水处理教案清华大学精品课程第一章：水处理概述1.1 教学目标了解水处理的基本概念及其重要性掌握水处理技术的分类和应用范围理解水处理在环境保护和可持续发展中的作用1.2 教学内容水处理的基本概念水处理技术的分类（物理、化学、生物处理技术）水处理的应用范围（城市供水、污水处理、工业水处理等）水处理在环境保护和可持续发展中的作用1.3 教学方法讲授法：介绍水处理的基本概念、技术分类和应用范围案例分析法：分析实际水处理案例，阐述水处理在环境保护和可持续发展中的作用1.4 教学评估课堂讨论：学生参与课堂讨论，提出问题和建议课后作业：布置相关案例分析题，加深学生对水处理技术的理解和应用能力第二章：混合水处理技术2.1 教学目标了解混合水处理技术的原理和特点掌握混合水处理技术的应用范围和效果理解混合水处理技术在水处理工程中的重要性2.2 教学内容混合水处理技术的原理和特点（吸附、絮凝、膜分离等）混合水处理技术的应用范围（城市供水、污水处理、工业水处理等）混合水处理技术的效果评估（水质改善、污染物去除等）混合水处理技术在水处理工程中的应用案例2.3 教学方法讲授法：介绍混合水处理技术的原理、特点和应用范围实验演示法：展示混合水处理技术的实验过程和效果案例分析法：分析混合水处理技术在水处理工程中的应用案例2.4 教学评估课堂讨论：学生参与课堂讨论，提出问题和建议第三章：混合水处理技术的设计与优化3.1 教学目标掌握混合水处理技术的设计原理和方法学会优化混合水处理技术的操作条件理解混合水处理技术在不同水质条件下的应用策略3.2 教学内容混合水处理技术的设计原理和方法（反应器设计、操作参数优化等）优化混合水处理技术的操作条件（pH值、反应时间、搅拌速度等）混合水处理技术在不同水质条件下的应用策略（难降解有机物、重金属离子等）混合水处理技术的设计和优化案例分析3.3 教学方法讲授法：介绍混合水处理技术的设计原理、方法和操作条件优化实验演示法：展示混合水处理技术的实验过程和效果案例分析法：分析混合水处理技术的设计和优化案例3.4 教学评估课堂讨论：学生参与课堂讨论，提出问题和建议第四章：混合水处理技术的经济与环境评估4.1 教学目标了解混合水处理技术的经济成本和效益掌握混合水处理技术的环境影响评估方法学会综合评估混合水处理技术的可行性和可持续性4.2 教学内容混合水处理技术的经济成本（投资、运行、维护等）混合水处理技术的效益（水质改善、污染物去除等）混合水处理技术的环境影响评估方法（水质、能耗、污泥产量等）混合水处理技术的经济与环境综合评估案例分析4.3 教学方法讲授法：介绍混合水处理技术的经济成本、效益和环境影响评估方法实验演示法：展示混合水处理技术的实验过程和效果案例分析法：分析混合水处理技术的经济与环境综合评估案例4.4 教学评估课堂讨论：学生参与课堂讨论，提出问题和建议第五章：混合水处理技术的应用案例分析5.1 教学目标掌握混合水处理技术在不同领域的应用案例学会分析混合水处理技术的实际效果和优化策略理解混合水处理技术在环境保护和可持续发展中的作用5.2 教学内容混合水处理技术在城市供水中的应用案例混合水处理技术在污水处理中的应用案例混合水处理技术在工业水处理中的应用案例混合第六章：混合水处理技术的案例分析与实践6.1 教学目标分析混合水处理技术在不同水质条件下的应用案例理解和评价混合水处理技术在实际工程中的效果掌握混合水处理技术在实际应用中的操作要点和优化策略6.2 教学内容分析混合水处理技术在城市供水工程中的应用案例评价混合水处理技术在污水处理工程中的应用效果探讨混合水处理技术在工业水处理中的应用策略混合水处理技术实践操作要点的讲解和分析6.3 教学方法案例分析法：分析混合水处理技术在不同水质条件下的应用案例实地考察法：组织学生参观水处理工程现场，了解混合水处理技术的实际应用情况操作演示法：演示混合水处理技术的实际操作过程，讲解操作要点6.4 教学评估课堂讨论：学生参与课堂讨论，分享实地考察心得和操作体验实践报告：学生完成实践考察报告，评价混合水处理技术的实际效果第七章：混合水处理技术的前沿与发展趋势7.1 教学目标了解混合水处理技术最新的研究动态和发展趋势掌握混合水处理技术在新技术领域的应用前景探讨混合水处理技术在可持续发展中的作用7.2 教学内容混合水处理技术最新的研究进展和成果混合水处理技术在新领域的应用探索（如纳米技术、生物技术等）混合水处理技术在可持续发展中的角色和责任混合水处理技术未来发展趋势的展望7.3 教学方法学术报告法：邀请相关领域的专家学者进行专题报告小组讨论法：组织学生进行小组讨论，分享对混合水处理技术未来发展的见解项目研究法：引导学生开展混合水处理技术的研究项目，探索新技术的应用7.4 教学评估课堂报告：学生进行学术报告，分享最新的研究成果和发展趋势第八章：混合水处理技术的政策与管理8.1 教学目标理解混合水处理技术相关政策法规的含义和应用掌握混合水处理技术管理的原理和方法探讨混合水处理技术政策与管理在实践中的挑战和策略8.2 教学内容混合水处理技术相关政策和法规的解读和应用混合水处理技术管理的原理和方法（如水质监测、运行维护等）混合水处理技术政策与管理实践中的问题和解决策略混合水处理技术政策与管理案例分析8.3 教学方法讲授法：讲解混合水处理技术相关政策和法规，介绍管理原理和方法案例分析法：分析混合水处理技术政策与管理实践中的案例模拟演练法：组织学生进行模拟演练，提高混合水处理技术管理的实际操作能力8.4 教学评估课堂讨论：学生参与课堂讨论，提出问题和建议管理报告：学生完成管理案例分析报告，提出政策与管理建议第九章：混合水处理技术的创新与创业9.1 教学目标激发学生对混合水处理技术创新的兴趣和意识培养学生的创业精神和实践能力引导学生探索混合水处理技术在创业领域的应用9.2 教学内容混合水处理技术创新的重要性和方法（如技术改进、新材料应用等）混合水处理技术创业的机会和挑战混合水处理技术创新项目的实践和案例分析9.3 教学方法讲座法：邀请成功的创业家分享混合水处理技术创新和创业的经验头脑风暴法：组织学生进行头脑风暴，激发创新思路项目实践法：引导学生开展混合水处理技术创新项目，培养创业能力9.4 教学评估课堂报告：学生进行创新项目报告，分享创业经验和成果创业计划书：学生完成创业计划书，提出混合水处理技术的创新应用方案第十章：混合水处理技术的综合应用与未来发展10.1 教学目标综合运用混合水处理技术解决实际问题探索混合水处理技术在未来的发展潜力培养学生对混合水处理技术的全面理解和应用能力10.2 教学内容综合应用混合水处理技术解决实际工程案例探索混合水处理技术在新能源、环保等领域的未来发展混合重点和难点解析1. 混合水处理技术的基本概念及其重要性难点解析：理解混合水处理技术在不同水质条件下的应用策略和效果评估。
废水的化学处理和物化处理PPT教案
2）溶解性 臭氧在水中的溶解度要比纯氧高10倍，
比空气高25倍。 3）毒性
当臭氧在空气中的浓度达到0.1cm3/m3时， 即可以使人的眼、鼻和喉感到刺激，当臭 氧浓度达到1-10cm3/m3时可引起头痛、恶 心等症状。 4）氧化性
臭氧可使有机物质被氧化，可使烯烃、 炔烃及芳香烃化合物被氧化成醛类或有机 酸。
混凝处理流程
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氧化还原法
废水经过氧化还原处理，可使废水中所含 的有机物质和无机物质转变成无毒或毒性 不大的物质，从而达到废水处理的目的。
由标准氧化还原电位可以判断氧化剂和还 原剂的氧化还原能力。一般用得比较多的 氧化剂主要是O2、Cl2、O3等。
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常用的氧化法如下： （1）空气氧化法
会影响处理效果，同时又带来沉渣的处理 问题，故生成的盐要有一定大小的溶解度。
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2.碱性废水处理方法
1) 向碱性废水中鼓人烟道废气； 2) 向碱性废水注入压缩的二氧化碳气体； 3) 向碱性废水投入酸或酸性废水等； 性4)和在气体用碱对烟碱性道性气废废中水和水进碱中行性中废产和水。生，这主一是要一是氧种利化以用废烟碳治道废。气，中开的展CO综2和合SO利2两用种的酸很
废水的化学处理和物化处理
会计学
1
4.1 中和法
在化工、炼油企业中，对于低浓度的 含酸、含碱废水，在无回收及综合利用价 值时，往往采用中和的方法进行处理。中 和法也常用于废水的预处理，调整废水的 pH。
中和也即pH调整，或称为酸碱度的调 整。就是酸碱相互作用生成盐和水。例如：
2
对含酸或含碱废水、浓度在4%（含酸浓 度；含碱浓度为2%）以下时，如果不能进 行经济有效的回收、利用，则应经过中和， 将废水的pH调整到呈中性状态，才能够排 放。而对含酸、含碱浓度高的废水，则必 须考虑回收及开展综合利用的方法。
废水可生化性实验
实验八废水可生化性实验一、实验目的1。
了解废水可生化性判别的原理和方法。
2.掌握废水可生化性生化呼吸线法测定过程。
3.掌握废水可生化性测定的应用。
二.实验原理及方案2.1实验原理1）废水生化处理的机理及要素:可生化废水生化处理主要是通过活性污泥微生物的新陈代谢作用实现的。
活性污泥中微生物是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等组成的生态系。
细菌是这个生态系中最主要的组成部分。
利用微生物对废水中有机、有毒物质进行吸附和氧化分解。
其过程有物理化学作用和生物化学作用。
污水中有机物向活性污泥表面附聚。
由于活性污泥为松软的絮状体,表面积大,有较强的吸附力,所以活性污泥能对有机物或有毒物质进行吸附，其中可溶性有机物直接被细菌所吸附,而不溶性有机物通过细菌分泌的酸作用，将其降解为可溶性有机物后，再被细菌吸收,吸收到细菌体内的有机物，在有氧的条件下,将其中一部分有机物进行分解代谢，即氧化分解，以获得合成新细胞所需要的能量，并最终形成二氧化碳和水等稳定物质，再通过凝聚沉淀分离，使污水净化无害。
2)生化处理过程中保证微生物生命的基本要素:a）水温保持20～30℃最为适宜；b）pH值7～9:活性污泥中微生物适宜中性或偏碱性环境中；c）营养物质与活性污泥的结构、处理废水中的有机杂质等密切相关。
除以生物需氧量BOD表示的碳源外，还需要N、P和其它微量元素。
2.2实验方案1)本实验是通过测定活性污泥的呼吸速度来考察有机废水生物处理的可能性。
生物对氧的消耗称之为呼吸，通过连续测定活性污泥微生物的呼吸，即连续测定水样中溶解氧的变化，来研究活性污泥进行生化反应的可能性。
当活性污泥处于内呼吸阶段(微生物取得生命活动的能量，仅仅利用体内贮藏的物质),呼吸速度是恒定的，即耗氧量相对稳定，所以耗氧量与时间成一直线关系，此直线称为内呼吸线。
当活性污泥接触含有有机物或污水后,由于分解水中的有机物，其耗氧速度要加快，耗氧量随时间的变化是一条特征曲线，称之为生化呼吸曲线。
2.8废水天然生物处理工艺--水处理教案(清华大学精品课程)
第八章 废水天然生物处理工艺第一节 稳定塘一、概述1、稳定塘的发展及应用稳定塘(Stabilization Ponds)［旧称氧化塘(Oxidation Ponds)或生物塘］是一种利用天然净化能力处理废水的生物处理工艺，其对废水的净化过程与自然水体的自净过程类似。
稳定塘的研究与应用始于20世纪初期，在50~60年代之间稳定塘技术的发展较迅速，目前已有五十多个国家采用稳定塘技术处理城市废水或有机工业废水。
但占城市废水处理的比例很低；目前，在美国、加拿大、澳大利亚等有一定发展。
我国的环境保护技术政策规定：“城市废水处理，应推行废水处理厂与氧化塘、土地处理系统相结合的政策”；1985年，38座稳定塘；1988年，80多座；1990年，113座，处理水量190万m 3/d ；多用于处理中、小城镇的生活废水。
2、稳定塘的分类1) 稳定塘内的生物学过程主要利用菌藻共生系统来处理废水中的有机污染物；2) 稳定塘的分类：主要是根据塘中微生物反应的类型来划分；分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘、综合生物塘等。
3) 优缺点及采用条件 ① 优点：在条件合适时，基建投资少；运行管理简单，耗能少，运行费用低(为传统人工处理厂的1/3～1/5)；可进行综合利用，形成复合生态系统，可产生明显的经济、环境和社会效益。
② 缺点：占地面积过多；处理效果受气候影响较大，如过多问题，春、秋季翻塘问题等；如设计或运行不当，可能形成二次污染(如污染地下水、产生臭气等)。
③ 适于采用稳定塘的必要条件：土地；气候：气温、日照条件、风力等3、常用工艺流程1) 处理城市废水的传统工艺流程2) 有厌氧塘的工艺流程以好氧塘为主的处理工艺兼性塘与好氧塘串联的处理工艺3) 有曝气塘工艺流程4) 有综合生物塘工艺流程二、好氧塘1、定义：全塘皆为好氧区；为使阳光能达到塘底，好氧塘的深度较浅。
2、分类又可分为普通好氧塘、高负荷好氧塘和深度处理好氧塘；1) 高负荷好氧塘：有机负荷较高，HRT较短；出水中藻类含量高；运行技术较复杂，只适用于气候温暖且阳光充足的地区；处理废水的同时又产生藻类。
3.4实验四-过滤--水处理教案(清华大学精品课程)
实验四过滤一、实验目的1、熟悉滤池实验设备和方法；2、观察滤池反冲洗的情况：滤料的水力筛分现象，滤料层膨胀与冲洗强度的关系；3、观察滤料层的水头损失与工作时间的关系；4、探求不同滤料层的水质，以了解大部分的过滤效果是在顶上完成的。
二、实验原理过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。
常用的过滤方式有砂滤、硅藻土涂膜过滤、烧结管微孔过滤、金属丝编织物过滤等。
过滤不仅可以去除水中细小悬浮颗粒杂质，而且细菌病毒及有机物也会随浊度降低而被去除。
为了取得良好的过滤效果，滤料应具有一定级配。
三、实验设备1、滤池模型2、浊度仪3、温度计、秒表、各种玻璃器皿四、实验步骤1、熟悉实验设备。
对照实验设备，熟悉滤池及相应的管路系统，包括配水设备、加药装置、过滤柱、滤池进水阀门及流量计、滤池出水阀门、反冲洗进水阀门及流量计、反冲洗出水阀门、测压管等。
2、进行滤料层反冲洗膨胀率与反冲洗强度关系的测定。
首先标出滤料层原始高度及各相应膨胀率的高度，然后打开反冲洗排水阀，再慢慢开启反冲洗进水阀，用自来水对滤料层进行反冲洗，量测一定的膨胀率（10，30，40，50，60，70%）时的流量，并测水温。
3、进行过滤周期运行情况测定。
关闭反冲洗进水阀及排水阀，全部打开滤池出水阀，待滤柱中水面下降到测压管10~15cm处时，打开滤池进水阀门，控制流量在L/h，相应滤速m/h，加药量控制在ml/min，Al2(SO4)3药液浓度为1%，相应加药量为mg/l。
约3~5min后，滤柱中水面达到相对稳定，以此时作过滤周期的起点时刻开始测定，测定间隔15min，测定项目为各测压管水位、进出水浊度、水温。
由于实验时间有限，过滤周期运行2小时左右即可结束。
此时关闭滤池进水阀，滤池出水阀及加药装置。
4、进行过滤后的滤柱反冲洗。
打开反冲洗排水阀，再开反冲洗进水阀，控制滤池膨胀率为50%，观察冲洗水混浊度的变化情况。
5min后，结束实验。
2.3废水好氧生物处理工艺(1)--活性污泥法--水处理教案(清华大学精品课程)
第三章废水好氧生物处理工艺（1）——活性污泥法第一节活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的基本工艺流程1、活性污泥法的基本组成①曝气池：反应主体②二沉池：1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。
③回流系统：1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。
④剩余污泥排放系统：1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。
⑤供氧系统：提供足够的溶解氧2、活性污泥系统有效运行的基本条件是：①废水中含有足够的可容性易降解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；⑤无有毒有害的物质流入。
二、活性污泥的性质与性能指标1、活性污泥的基本性质①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”：颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；气味：泥土味（城市污水）；比重：略大于1，（1.002 1.006）；粒径：0.020.2 mm；比表面积：20100cm2/ml。
② 生化性能：1) 活性污泥的含水率：99.299.8%；固体物质的组成：活细胞（M a ）、微生物内源代谢的残留物（M e ）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i ）、无机物质（M ii ）。
2、活性污泥中的微生物：① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分，主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等；基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能； 3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为2030分钟； 4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。
② 其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml3、活性污泥的性能指标：① 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）（Mixed Liquor Suspended Solids ）：MLSS = M a + M e + M i + M ii 单位： mg/l g/m 3② 混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS ）（Mixed V olatile Liquor Suspended Solids ）：MLVSS = M a + M e + M i ；在条件一定时，MLVSS/MLSS 是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge V olume ）：是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示；能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；正常数值为2030%。
废水实验
环境综合实验之废水处理一、废水生化可降解性(一)实验目的和意义1.了解废水可生化性评价的方法；2.掌握COD、BOD5的测定方法；(二)实验原理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。
废水的可生化性是指废水中所含的污染物能被微生物降解的程度。
按此标准可将废水分为三类：①易生物降解废水，易于被微生物作为碳源和能源物质而利用；②可生物降解废水，能够逐步被微生物所利用；③难生物降解废水，降解速度很慢或根本不降解。
“难、易”是相对的，同一种化合物在不同种微生物的作用下，其降解情况也会有不同。
废水生物处理是以废水中所含污染物作为污染源，利用微生物的代谢作用使污染物被降解，废水得以净化。
显然如果废水中的污染物可被微生物降解，则在设计状态下废水可获得良好的处理效果。
因此，对废水进行可生化性评价是采用生物处理工艺设计的前提。
鉴定废水可生化性的方法很多，BOD5/COD比值是评价废水可生化性的一种常用方法。
BOD5和COD 都反映废水中有机物在氧化分解时所耗的氧量。
BOD5是有机物在微生物作用氧化分解所需的氧量，它代表废水中可生物降解的那部分有机物；COD是有机物在化学氧化剂作用下氧化分解所需的氧量，它代表废水中可被化学氧化剂分解的有机物，常采用重镕酸钾为氧化剂，一般可近似认为COD测定值代表废水中的全部有机物。
一般认为BOD5/COD比值大于0.45时，该废水适用于生物处理，如比值在0.2左右，说明这种废水中含有大量难降解的有机物，这种废水可否采用生物处理法处理，尚需看微生物驯化后，能否提高此比值才能判定。
此比值接近零时，采用生物处理法是比较困难的。
(三)实验仪器、材料实验仪器：COD测定仪，BOD测定仪，生化培养箱，酸式滴定管，锥形瓶，滴定台。
实验药品：重铬酸钾，硫酸铝钾，钼酸铵，试亚铁灵，硫酸亚铁铵，硫酸银，硫酸汞，浓硫酸，三氯化铁，硫酸镁，氯化钙，磷酸氢二钠，磷酸二氢钠，氢氧化钠。
2.3废水好氧生物处理工艺(1)--活性污泥法--水处理教案(清华大学精品课程)58页word
第三章废水好氧生物处理工艺（1）——活性污泥法第一节活性污泥法的基本原理一、活性污泥法的基本工艺流程1③回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。
④剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。
⑤供氧系统：提供足够的溶解氧2、活性污泥系统有效运行的基本条件是：①废水中含有足够的可容性易降解有机物；②混合液含有足够的溶解氧；③活性污泥在池内呈悬浮状态；④活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；⑤无有毒有害的物质流入。
二、活性污泥的性质与性能指标1、活性污泥的基本性质①物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”：颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；气味：泥土味（城市污水）；比重：略大于1，（1.002 1.006）；粒径：0.020.2 mm；比表面积：20100cm2/ml。
②生化性能：1) 活性污泥的含水率：99.299.8%；固体物质的组成：活细胞（M a）、微生物内源代谢的残留物（M e）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（M i）、无机物质（M ii）。
2、活性污泥中的微生物：①细菌：是活性污泥净化功能最活跃的成分，主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等；基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为2030分钟；4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。
②其它微生物------原生动物、后生动物----在活性污泥中大约为103个/ml3、活性污泥的性能指标：①混合液悬浮固体浓度（MLSS）（Mixed Liquor Suspended Solids）：MLSS = M a + M e + M i + M ii单位： mg/l g/m3②混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）（Mixed Volatile Liquor Suspended Solids）：MLVSS = Ma + Me+ Mi；在条件一定时，MLVSS/MLSS是较稳定的，对城市污水，一般是0.75~0.85③ 污泥沉降比（SV ）（Sludge Volume ）：是指将曝气池中的混合液在量筒中静置30分钟，其沉淀污泥与原混合液的体积比，一般以%表示；能相对地反映污泥数量以及污泥的凝聚、沉降性能，可用以控制排泥量和及时发现早期的污泥膨胀；正常数值为2030%。
废水可生化性测定实验
实验报告课程名称： 水处理工程实验 指导老师： 胡宏 成绩：__________________ 实验名称： 废水可生化性测定实验 类型：________________同组学生姓名： 陈巧丽、林蓓 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得一、实验目的和要求根据微生物的降解性能，有机污染物可分为三种类型。
第一类是可生物降解的有机污染物，第二类是难生物降解的有机污染物，第三类是不可生物降解的有机污染物。
考虑到毒性，第一、第二类有机污染物又可分为四种类型：①能够为微生物所降解，而且对微生物的生理功能无抑制作用的有机污染物；②能够为微生物所降解，但对微生物有毒害作用的有机污染物；③难于为微生物所降解，但对微生物无毒害作用的有机污染物；④难于为微生物所降解，而且对微生物有毒害作用的有机污染物。
上述四种类型的有机污染物中，第一类适宜于采用生物处理技术进行处理。
第二类经过对微生物作一定时间的驯化，有可能采用生物处理技术进行处理。
第三类也有可能采用生物处理技术进行处理，但必须对微生物进行较长时间的诱导驯化。
第四类不宜采用生物处理技术进行处理。
本实验通过测定微生物的呼吸耗氧特性来确定某种废水是否具有进行生化处理的可能性。
二、实验内容和原理微生物降解有机污染物的物质代谢过程中所消耗的氧包括两部分：（1）氧化分解有机物，使其分解为CO 2、H 2O 、NH 3（存在含氮有机物时）等为合成新细胞提供能量；（2）供微生物进行内源呼吸，使细胞物质氧化分解。
下例可以说明物质代谢过程中的这一关系。
8CH 2O+3O 2+NH 3→C 5H 7NO 2+3CO 2+6H 2O3CH 2O+3O 2→3CO 2+3H 2O+能量 5CH 2O+NH 3→C 5H 7NO 2+3H 2O从上反应式可以看到：约1/3 的CH 2O （酪蛋白）被微生物氧化分解为CO 2、H 2O ，同时产生能量供微生物合成新的细胞，这一过程要消耗氧。
清华当代给水与废水处理原理课件第6章 生物化学工程基础——应用微生物生物化学
第四节 细菌的成分
❖ 1.细菌的元素组成
细菌所必需的元素可以称为细菌的生物元素。主要包含 有C、O、N、H、P、S、K、Na、Mg、Ca、Cl、Fe及其他元 素。另外还有一些微量元素缺乏时，细菌代谢作用会收 到影响，废水处理就会出现异常现象。
❖ 2.细菌的大分子组成
细菌或其它的微生物细胞物质主要是由一些大分子组成 的，如表6-3所示。其中蛋白质和核Байду номын сангаас是微生物细胞进行 生命活动的最重要的物质基础。
寄生在细菌细胞内的病毒叫噬菌体。噬菌体具有高度的 寄生专一性。
❖ 1.病毒的大小与形态
病毒的体积大小差别很大，大多数病毒直接为100nm左右。 病毒形态各不相同，动物病毒多呈球形、卵圆形、砖形或多 面体形。植物病毒多呈杆状或丝状。细菌病毒即噬菌体，多 为蝌蚪状(见图6-3)，亦有球形及丝状。
图6-3 T4噬菌体结构示意图
第五节 细菌的营养与生长环境
新陈代谢是维持生命的各种活动(如生长、繁殖、运动等)过 程中生物化学变化(包括物质的分解合成)的总称。包括同化 作用与异化作用。
❖ 1.细菌的营养类型
细菌可分为光能和化能两种营养类型，分述如下： 光能营养
近几年利用光合细菌净化有机废水取得较好效果，例如可以 使洗毛废水BOD的去除率达98%。
❖ 2.真菌
真菌形态有单细胞和多细胞两种形式。与水生物处理有 关的是单细胞的酵母菌和多细胞的霉菌。
❖ 3.藻类
藻类是含有能进行光合作用的叶绿素的低等植物。另外 ，湖水或水库中的藻类，能使水质产生色度、异味和异 臭等，并导致过滤设备的堵塞。
第三节 病毒
病毒为没有细胞结构的唯一的微生物，大多病毒只是核 酸与蛋白质组成的大分子，而且只含有DNA或RNA一种类型的 核酸。
水处理教案(清华大学精品课程)29污泥的处理与处置
第九章污泥的处理与处置第一节概述一、污泥的来源在水处理工程中，主要的污泥来源有以下几种：①栅渣：格栅或滤网，呈垃圾状，量少，易处理和处置；②浮渣：上浮渣和气浮池，可能多含油脂等，量少；③沉砂池沉渣：沉砂池，比重较大的无机颗粒，量少；④初沉污泥：初沉池，以无机物为主，数量较大，易腐化发臭，可能含有虫卵和病变菌，是污泥处理的主要对象；⑤二沉污泥：二沉池，剩余的活性污泥，有机物质，含水率高，易腐化发臭，难脱水，是污泥处理的主要对象；另外，在给水处理过程中，在原水被净化时也会产生各种污泥，主要是各种化学污泥，即经化学处理后，除含有原废水中的悬浮物外，还含有化学药剂所产生的沉淀物，易于脱水与压实。
二、表征污泥性质的主要指标表征污泥性质的主要指标有：含水率和含固率、挥发性固体、有毒有害物质的含量以及脱水性能等，下面将分别加以描述。
1、含水率与含固率含水率是污泥中含水量的百分数；含固率则是污泥中固体或干污泥含量的百分数；湿泥量与含固率的乘积就是污泥量；含水率降低（即含固量提高）将大大降低湿泥量（即污泥体积）；含水率发生变化时，可近似计算湿污泥的体积；通常：含水率> 85%，污泥呈流状；65~85%，污泥呈塑态； 65%，呈固态。
2、挥发性固体挥发性固体即VSS，通常用于表示污泥中的有机物的量；有机物含量越高，污泥的稳定性就更差。
3、有毒有害物质——污泥含有一定量的N(4%)、P(2.5%)和K(0.5%)，有一定肥效；——污泥含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应有必要的处理；表二重金属的限制浓度4、脱水性能污泥的脱水性能与污泥性质、调理方法及条件等有关，还与脱水机械种类有关。
在污泥脱水前进行强处理，改变污泥粒子的物化性质，破坏其胶体结构，减少其与水的亲和力，从而改善脱水性能，这一过程称为污泥的调理或调质。
——常用污泥过滤比阻抗值(r)和污泥毛细管吸水时间(CST)两项指标来评价污泥的脱水性能。
——比阻抗值(r)——单位干重滤饼的阻力，其值越大，越难过滤，其脱水性能越差。
实验五废水可生化性--水处理教案（清华大学精品课程）
实验五废⽔可⽣化性--⽔处理教案（清华⼤学精品课程）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⽤KOH溶液吸收，因此，微⽣物的在定容的反应瓶中接触反应，反应产⽣的CO2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。
废水可生化行实验
实验七 废水可生化实验一、实验目的由于生物处理方法较为经济，在研究废水的处理方案时，一般首先考虑采用生物处理的可能性。
但是，有些废水在进行生物处理时，因为含有难降解的有机污染物质而不能正常运行。
因此，在没有现成的科研成果或生产运行资料可以借鉴时，需要通过实验来考察这些废水生物处理的可能性，研究它们进入生物处理系统后可能产生的影响等。
通过本实验希望达到下述目的（1）理解废水可生化性的含义；（2）掌握测定废水可生化性实验的方法；（3）理解内源呼吸线及生化呼吸线的基本含义；二、实验原理微生物降解有机污染物的物质代谢过程中所消耗的氧包括两部分：①氧化分解有机污染物，使其分解为CO 2、H 2O 、NH 3（存在含氮有机物）等，为合成新细胞提供能量；②供微生物进行内源呼吸，使细胞物质氧化分解。
下列式子可说明物质代谢过程中的这一关系。
合成：223572228336CH O O NH C H NO CO H O ++→++2222235722333333CH O O CO H O CH O NH C H NO H O +→++⎛⎫ ⎪+→+⎝⎭能量 从上反应式可以看到约1/3的CH 2O(酪蛋白)被微生物氧化分解为CO 2、H 2O ，同时产生能量供微生物合成新细胞，这一过程要耗氧。
内源呼吸：5722223552C H NO O CO H O NH +→++微生物进行物质代谢过程的需氧速率可以用下式表示总的需氧速率=合成细胞的需氧速率+内源呼吸的需氧速率，即T F dO dO dO dt dt dt σ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 式中：T dO dt ⎛⎫ ⎪⎝⎭为总的需氧速率，mg/(L ·min)；FdO dt ⎛⎫ ⎪⎝⎭为降解有机物，合成新细胞的耗氧速率，mg/(L ·min)； dO dt σ⎛⎫⎪⎝⎭为微生物内源呼吸需氧速率，mg/(L ·min)。
活性污泥的耗氧速率（OUR ）是评价污泥代谢活性的一个重要指标，它是指单位质量的活性污泥在单位时间内的耗氧量，其单位为 mg(O 2)/g(MLVSS)·h 。
4水污染治理篇——废水的化学及物理化学处理(教案).docx
水污染治理篇4废水的化学及物理化学处理4. 1中和法酸和碱是常用的工业原料。
使用酸、碱的工厂往往冇酸性废水、碱性废水。
酸性和碱性废水的处理，首选综合利用。
若浓度太低，常用中和法处理。
废 水中和处理首先应考虑以废治废，然后才是跖剂中和。
4.1.1酸性废水的中和中和剂能制成溶液或浆料时，可用投加法。
中和剂为粒料或块料时，可用过 滤法。
1、投药中和此法可屮和任何性质、任何浓度的酸性废水。
采用碱性物质屮和酸性废水的 原理为中和反应。
常用的碱性中和剂有石灰、电石渣和石灰石、白云石，有时也可用NaOII 、 Na 2C03o 投药量按化学反应计算或实验确定。
该法的缺点是劳动卫生条件差，操作管理复杂，制备溶液、投配药剂需要较 多的机械设备。
采用石灰质药剂时，其明显的缺点是质量难于保证，灰渣较多， 沉渣体积大，且不易脱水。
水投药屮和流程图见图4T 图4-1酸性废水投药屮和流程图2、过滤中和搅# 投药污泥泵厂、…一J 污泥干化场:酸性废水一混合反应池出水 酸性废过滤中和是用碱性固体颗粒物作滤料，以过滤的形式，使酸性废水与碱性 固体颗粒物(CaC03)充分接触而得到屮和的一种方法。
此法屮常用滤料有石灰 石(CaC03)、大理石(CaCOs)、白云石(CaC03 - MgCO 3)等。
过滤屮和所使用的屮和滤池有普通屮和滤池、升流式膨胀屮和滤池。
(1) 普通中和滤池为固定床，水的流向有平流式和竖流式两种。
目前多采用竖 流式。
竖流式又分为升流式和降流式两种，如图4-2。
图4-2普通中和滤池(a)升流式；(b)降流式(2) 升流式膨胀中和滤池，可以分为恒速升流式和变速分流式两种类型。
图4-3恒速升流式膨胀屮和滤池1-环形集水槽；2-清水区；3-右灰石滤料；4-卵石垫层；5-大阻力配水系统;6-放空管过滤中和处理硫酸废水时，因其产物硫酸钙溶解度小，易形成沉淀，影响 中和反应的进行，故应控制进水硫酸的浓度(PH>4即可)。
水处理工程实验项目
《水处理工程》实验项目清华大学环境科学与工程系一、必修实验实验一：混凝实验二：自由沉淀实验三：气浮实验四：过滤实验五：废水可生化性实验六：厌氧污泥活性的测试实验七：污泥过滤脱水二、选择实验实验八:臭氧脱色实验九:吸附三、演示实验①虹吸滤池②脉冲澄清池③活性污泥工艺④ UASB反应器⑤膜分离技术实验一混凝一、实验目的1、了解混凝的现象及过程，净水作用及影响混凝的主要因素；2、学会求水样最佳混凝条件（包括投药量、pH值、水流速度梯度）的基本方法;3、了解助凝剂对混凝效果的影响。
二、实验原理胶体颗粒带有一定电荷，它们之间的电斥力是胶体稳定性的主要因素。
胶体表面的电荷值常用电动电位ξ表示，又称为Zeta电位。
Zeta电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小和影响范围.一般天然水中的胶体颗粒的Zeta电位约在-30mV以上,投加混凝剂之后，只要该电位降到—15mV左右即可得到较好的混凝效果。
相反,当Zeta电位降到零，往往不是最佳混凝状态.投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果.水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同,必须通过实验方可确定。
在水中投加混凝剂如Al2（SO4)3、FeCl3后，生成的Al（III)、Fe(III)化合物对胶体的脱稳效果不仅受投加的剂量、水中胶体颗粒的浓度、水温的影响，还受水的pH值影响。
如果pH值过低（小于4),则混凝剂水解受到限制，其化合物中很少有高分子物质存在，絮凝作用较差。
如果pH值过高（大于9-10），它们就会出现溶解现象，生成带负电荷的络合离子，也不能很好地发挥絮凝作用。
投加了混凝剂的水中,胶体颗粒脱稳后相互聚结,逐渐变成大的絮凝体,这时，水流速度梯度G值的大小起着主要的作用。
在混凝搅拌实验中，水流速度梯度G值可按下式计算：G=式中：P—搅拌功率(J/s）;μ—水的粘度（Pa·s)；V—被搅动的水流体积(m3）；本实验G值可直接由搅拌器显示板读出。
当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加助凝剂以提高混凝效果。
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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
用KOH溶液吸收，因此，微生物的在定容的反应瓶中接触反应，反应产生的CO
2
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
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
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，
的吸收面积，但不得使KOH溢出中央小杯之外。
以扩大对CO
2
(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 h h i i ∆-∆=∆' （1） 式中：i h ∆——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
'i h ∆——各测压管实验的Brodie 溶液液面高度变化值mm
i i i i i i h K X h K X ∆=∆=429.1'或 （2） 式中：i i X X ,'——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
i i
i S X G = （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。