水污染控制工程实验(new)

水污染工程实验
试验一：活性污泥的培养驯化
1. 实验目的：
（1）了解SBR、氧化沟工艺、推流式活性污泥法、生物滤池工艺原理。

（2）掌握4种活性污泥的培养、驯化（挂膜）过程；
2. 实验原理：
活性污泥是由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上的不能被微生物降解的有机物组成。

其中微生物是活性污泥的主要组成部分。

一个生化系统的运行,必须要有活性污泥及与之相适应的生物相。

活性污泥的培养、驯化, 就是为活性污泥的微生物提供一定的生长繁殖条件, 即营养物质、溶解氧、适宜的温度和酸碱度等, 在这种情况下, 经过一段时间就会有活性污泥形成, 并且在数量上逐渐增长, 并最后达到处理废水所需的污泥浓度。

生物膜系统处理废水是依靠附着生长在填料表面上的生物膜的氧化分解能力。

因此, 在投入运行前须使填料上长出生物膜, 这一过程称为挂膜。

挂膜过程可分两步。

首先按照培养活性污泥的方法，培养出适合于待处理废水的活性污泥; 然后将活性污泥置于氧化槽中(生物转盘)，或将氧化塔底部集水槽中的活性污泥用泵抽入上方布水器中淋下(生物滤池)，使污泥在滤池内反复循环。

使微生物生长粘附于填料上，并逐渐适应水质, 利用废水中有机物不断繁殖生长，使膜不断增厚，最后达到所需的生物量，系统便可进入正常运行。

3．实验设备与材料
（1）SBR模型，氧化沟模型，推流式活性污泥反应器模型，生物滤池模型
（2）活性污泥（取自污水处理厂）
（3）模拟废水
（4）100mL量筒
4. 实验步骤
挂膜时间1-2周。

第1天，投加30%活性污泥及生活污水，SBR、氧化沟闷曝气，活性污泥反应器、滤池内循环运转）。

第7天，换水，增加污泥及污水量致50%。

第14天，换水，增加污泥及污水量至100%。

第21天，换水，取样测试进水指标。

第23天，取样测水质指标。

第28天，取样测水质指标。

定期观察活性污泥生长状况，滤池填料生物膜形成状况。

5.实验观察与数据整理。

定期记录：
活性污泥反应器、SBR、氧化沟活性污泥生长状况（定期测量SV30，方法见实验二，观察污泥量）。

生物滤池观察微生物膜附着情况（调节转速、喷洒速度；观察生物膜厚度等）。

6.结果分析
对4种类型工艺的污泥驯化（挂膜）过程进行讨论分析。

实验二：活性污泥性质测定实验
1. 实验目的：
（1）了解活性污泥的培养、驯化完成的污泥性状； （2）加深对SBR 、氧化沟等工艺活性污泥性能的理解； （3）掌握常规污泥性质（SV30、MLSS 、SVI ）的测定方法。

（4）掌握污泥耗氧速率的测定方法。

2. 实验原理：
活性污泥是人工培养的生物絮凝体，它是由好氧微生物及其吸附的有机物组成的。

活性污泥具有吸附和分解废水中的有机物（也有些可利用无机物质）的能力，显示出生物化学活性。

在生物处理废水的设备运转管理中，除用显微镜观察外，下面几项污泥性质是经常要测定的。

这些指标反映了污泥的活性，它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。

SV30通常是描述污泥的沉降性能。

SVI 值能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉淀性能，一般在100左右有为宜。

MLSS 描述污泥浓度，跟活性污泥生长状况和活性有关。

参考污水厂活性污泥培养驯化过程，驯化完结的判断一般以有机物去除率、活性污泥浓度、污泥沉降比及微型动物情况综合判断。

当有机物(COD)去除率达到85％以上（数据参考实验三）,MLSS 达到3000mg/L,SV 30>30％, SVI 在100左右。

3. 实验设备和试剂 （1）电子天平； （2）烘箱和干燥皿； （3）DO 测定仪；
（4）真空过滤装置（布氏漏斗）； （5）定量滤纸； （6）100mL 量筒；
4. 实验步骤
(1) 污泥沉降比SV (％)：取混合均匀的泥水混合液100mL 置于100mL 量筒中，静置30min 后，观察沉降的污泥占整个混合液的比例，记下结果。

(2) 污泥浓度MLSS ：就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重，实际上是指混合液悬浮固体的数量，单位为mg/L 。

①测定方法
a ．将滤纸放在105℃烘箱中干燥至恒重。

b ．将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上，称量并记录(W 1)。

c ．将测定过沉降比的100mL 量筒内的污泥全部倒人漏斗，过滤(用水冲净量筒，水也倒人漏斗)。

d ．将载有污泥的滤纸移入烘箱(105℃)中烘干恒重，称量并记录（W 2）。

②计算
计算污泥浓度：
mg/L)1
2（V W W MLSS -=
式中 W 1——滤纸的净重，mg ；
W 2——滤纸及截留悬浮物固体的质量之和，mg 。

V ——水样体积，本实验为100mL 。

(3)污泥指数SVI 污泥指数全称污泥容积指数，是指曝气池混合液经30min 静沉后，1g 干污泥所占的容积(单位为mL/g)。

计算式如下
)g/L ()m L/L (10(%)MLSS SV SVI ⨯=
（4）污泥耗氧速率测定：过量曝气使DO 处于饱和状态，停止曝气后用DO 测定仪定时（每隔30min ）读一个读数，直到DO 接近0。

绘制溶解氧随时间变化曲线。

根据该曲线计算活性污泥的耗氧速率。

5. 实验结果记录 表1
表2
6、数据整理与结果分析
通过实验得到的数据（SV30、MLSS 、SVI ），描述实验活性污泥的性质（沉降性能，生长状况等），并判断活性污泥培养、驯化的情况。

绘制活性污泥耗氧曲线。

实验三：活性污泥法处理生活污水实验
1. 实验目的：
（1）加深活性污泥法对生活污水污染物去除的理解；
（2）掌握常规指标（COD、氨氮、pH）的测试方法；
（3）了解活性污泥运行参数（进水负荷，曝气时间）与处理效率的关系。

2. 实验原理
略
3. 实验设备
（1）COD快速测定仪
（2）分光光度计
（3）比色管
（4）pH试纸
（5）量筒，烧杯
4. 实验步骤
（1）测定原水COD、氨氮、pH值。

（2）取样SBR/氧化沟出水水样，测试COD、氨氮、pH值。

方法参考附件1、2。

5.数据整理
1）污染物去除效率。

2）计算进水污泥负荷。

COD负荷：进水 COD浓度与污泥浓度比值。

单位为mgCOD/gMLSS。

氨氮负荷：进水氨氮浓度）与污泥浓度比值。

单位为mgNH4/gMLSS。

6.结果讨论
1) SBR/氧化沟对生活污水COD、氨氮的去除效率。

2）对比SBR与氧化沟对生活污水COD、氨氮的去除效果。