水污染控制工程实验讲义汇.doc

PAGE 11 水污染控制工程专业实验 实验一 活性污泥法处理市政污水实验 一、实验目的 1. 通过培养活性污泥，加深对活性污泥法作用机理及主要技术参数，如溶解氧浓度（DO）、活性污泥浓度（MLSS）、有机物去除率、污泥增长规律等的理解； 2．掌握活性污泥批量实验在污泥培养、污水可生化性测定的重要意义； 3．通过批量实验了解市政污水的生物降解过程。 二、实验原理 废水的生化处理法就是利用自然界广泛存在的、以有机物为营养物质的微生物来降解或分解废水中溶解状态和胶体状态的有机物，并将其转化为CO2和H2O等稳定无机物的方法，通常又称为生物处理法。从1916年开始到现在，废水生物处理技术经历了从简单到复杂、从单一功能到多种功能、从低效率到较高效率的纵向发展阶段；从英国到世界各地，废水生物处理技术经历了由点到面、由生活污水处理到各种工业废水处理的横向发展阶段。 活性污泥法开创于1914年的英国，即习惯所称的普通活性污泥法或传统活性污泥法，其工艺流程如图１-1所示，由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、曝气设备以及污泥回流设备等组成，主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。 图1-1 普通活性污泥法的基本流程 在活性污泥法中起主要作用的是活性污泥，由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物和无机物组成。活性污泥微生物从污水中连续去除有机物的过程包括以下几个阶段：(1)初期去除与吸附作用；(2)微生物的代谢作用；(3)絮凝体的形成与凝聚沉淀。 BOD污泥负荷率、水温、pH值、溶解氧(DO)、营养物质及其平衡、有毒物质等环境因素都会影响活性污泥法的处理效果，而活性污泥法处理设备的任务就是要创造有利于微生物生理活动的环境条件，充分发挥活性污泥微生物的代谢功能。 三、实验设备及仪器 1．5L的塑料小桶（批量活性污泥反应器）； 2．WTW多参数水质分析仪； 3．COD消解仪； 4. 滴定管、漏斗、量筒、空压机、曝气头。 四、实验耗材 1．活性污泥； 2．市政污水； 3. COD测定的成套试剂。 五、实验步骤 1．取沉降的活性污泥1L，加入1L的市政污水。 2. 开空压机进行曝气，控制DO=2mg/L。 3. 分别在0、2、4和6h取样并编号，用滤纸过滤得到澄清液，用来测定COD。 4、取样完成后用COD消解仪进行消解，用滴定法测定水样的COD。 六、实验数据记录与处理 1. 数据记录表 表１-1 活性污泥培养记录表 取样时间0h 2h 4h 6h 滴定硫酸亚铁铵体积（mL）COD(mg/L)COD去除率（%） 七、思考题 1． 简述活性污泥法与化学法相比在废水处理中的优势。 2． 结合实验结果判断市政污水的可生化性。 3．活性污泥处理废水主要成本包括哪些方面。 实验二 混凝法处理市政污水实验 一、实验目的 1. 了解混凝的原理及主要过程。 2. 通过实验确定某市政污水的最佳投药量。 3. 观察混凝现象，加深对混凝理论的理解； 二、实验原理 污水中较大粒径的颗粒可以采用沉淀工艺进行分离，细小微粒由于沉降速度极小，很容易达到沉降平衡，不能有效地与水分离，这就是沉降稳定性。欲破坏其沉降稳定性，应使微粒聚结变为更大的微粒，从而提高其沉降速度使之沉下来。但颗粒因带有电荷相互排斥而具有聚结稳定性，所以须首先破坏其聚结稳定性。 聚结稳定性的破坏一般通过两种作用实现：① 用电解质克服微粒间的静电斥力后，由Van der walls 引力引起微粒相互聚结变大，这种作用称为凝聚(Coagulation)；② 用高分子化合物在微粒间“架桥”连接，引起微粒的聚结变大，这种作用称为絮凝(Flocculation)。 这里用“混凝”代表凝聚和絮凝两种作用，实际上是通过向胶体或悬浊液体系提供必要的化学条件和流体力学条件，促使微粒体积变大从而与介质分离的过程。 混凝是水处理的一个重要方法，用于除去水中细小的悬浮物和胶体。混凝剂的混凝效果取决于混凝剂投加量、原水水质(特别是pH值)、水流速度梯度等因素。显然投药量不足就不会有好的混凝效果；同样，过多的投药量也不会提高混凝效果，反而会起到负面作用。对于每种原水，都有其最佳投药量，只有通过实验才能确定。 三、实验设备及仪器 1.六联混凝仪； 2. COD消解仪； 3. 滴管； 4. 500mL量筒； 5. 移液管。 四、实验耗材 1. 市政污水； 2. 混凝剂； 3. 滤纸； 五、实验步骤 (1) 配制4%的聚合氯化铝混凝剂； （2）设置六联混凝仪程序：快速搅拌（300 rpm）30s，中速搅拌（150rpm）5min，慢速搅拌（70rpm）、10 min； (3) 6个1000mL的烧杯取混合均匀的原水水样800