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研究报告

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污水处理实验报告三

一、实验目的

1.了解污水处理的基本原理

污水处理是城市和工业生产中不可或缺的环节，其基本原理主要包括物理、化学和生物三种方法。物理处理方法主要依靠物理作用，如沉淀、过滤、离心等，以去除污水中的悬浮物和部分有机物。这种方法简单高效，但处理效果有限，主要适用于预处理阶段。

化学处理方法则是利用化学反应将污水中的污染物转化为无害物质。常见的化学处理方法包括混凝沉淀、氧化还原、中和等。混凝沉淀是利用混凝剂使悬浮物凝聚成较大颗粒，便于后续的沉淀和过滤。氧化还原则是通过氧化剂或还原剂改变污染物的化学形态，使其变为无害物质。中和则是通过酸碱中和反应降低污水的酸碱度，防止腐蚀。

生物处理方法是基于微生物的代谢活动来降解有机污染物。根据微生物的作用原理，生物处理方法主要分为好氧处理和厌氧处理。好氧处理是在有氧条件下，好氧微生物将有机物分解为二氧化碳和水，同时释放能量。厌氧处理则是在无氧条件下，厌氧微生物将有机物分解为甲烷、二氧化碳和水。生物处理方法具有处理效果好、处理量大等优点，是污水处理中应用最广泛的方法之一。

2.掌握不同污水处理方法的操作步骤

(1)物理处理方法的操作步骤通常包括污水预处理、物理处理和污泥处理三个阶段。预处理阶段主要是去除污水中的大块固体和油脂，可以通过格栅、筛网、撇油等设备实现。物理处理阶段则通过沉淀、过滤、离心等方法去除悬浮固体和部分有机物。沉淀法包括初次沉淀和二次沉淀，初次沉淀主要去除悬浮物，二次沉淀则去除剩余的悬浮物和胶体物质。过滤通常使用砂滤池或活性炭滤池，而离心则用于去除细小悬浮物和微生物。

(2)化学处理方法的操作步骤较为复杂，通常包括水质分析、投加药剂、混合搅拌、反应沉淀和污泥处理等步骤。首先，对污水进行水质分析，确定污染物的种类和浓度。然后，根据水质分析结果，选择合适的化学药剂，如混凝剂、氧化剂、还原剂或中和剂。投加药剂后，通过混合搅拌使药剂与污染物充分接触，发生化学反应。反应完成后，通过沉淀或过滤去除反应生成的沉淀物。污泥处理阶段则是对沉淀物进行浓缩、脱水或焚烧等处理。

(3)生物处理方法的操作步骤主要包括微生物的接种、培养、反应和污泥处理。首先，从活性污泥池或其他生物处理设施中取出一定量的活性污泥作为种子，接种到新构筑的生物处理设施中。然后，在适宜的温度、pH值和营养物质条件下，让微生物进行生长和繁殖。微生物在生长过程中，通过代谢活动将有机污染物转化为二氧化碳、水和其他无害物质。反应完成后，通过沉淀或过滤去除剩余的微生物和有机物。污泥处理阶段则是对剩余的微生物进行浓缩、脱水或焚烧等处理，以减少污泥体积和实现资源化利用。

3.评估污水处理效果

(1)评估污水处理效果的关键在于对处理前后水质指标的对比分析。这通常涉及对化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、悬浮物(SS)、氨氮、总磷等参数的监测。通过对这些指标的对比，可以评估污水处理设施的去除效率。例如，COD和BOD的降低程度可以反映有机物的去除效果；SS的减少则表明悬浮物的去除效果；而氨氮和总磷的降低则意味着氮磷污染物的处理效果。

(2)除了水质指标，处理水的感官评价也是评估效果的重要方面。这包括对处理水的颜色、气味、透明度等的观察。通常，处理水应呈现无色、无味、透明，无明显的油膜或泡沫。这些感官指标可以直接反映处理水的清洁程度，从而间接评估处理效果。

(3)实际运行数据分析和长期监测也是评估污水处理效果的重要手段。通过对处理设施的运行数据进行收集和分析，可以了解处理设施的稳定性和可靠性。长期监测则有助于发现处理过程中的潜在问题，如微生物活性下降、设备老化等，从而采取相应的维护措施，确保污水处理效果。此外，还可以通过模型模拟和预测，优化处理工艺参数，提高处理效果。

二、实验材料

1.实验仪器

(1)实验过程中所使用的仪器主要包括水质检测仪器和污水处理设备。水质检测仪器如pH计、电导率仪、浊度仪等，用于实时监测和处理过程中的水质变化。pH计用于测量水样的酸碱度，电导率仪则用于检测水中离子的浓度，浊度仪则用于测定水样的浑浊程度。这些仪器对于确保实验数据的准确性和可靠性至关重要。

(2)污水处理设备包括沉淀池、过滤池、生物反应器等。沉淀池用于通过重力作用去除污水中的悬浮固体，过滤池则通过物理过滤去除细小悬浮物和部分有机物。生物反应器是生物处理方法的核心设备，如活性污泥反应器和生物膜反应器，用于提供适宜的微生物生长环境，促进有机物的生物降解。

(3)此外，实验中还可能用到一些辅助设备，如搅拌器、泵、流量计等。搅拌器用于在反应过程中均匀混合液体，泵则用于输送污水和药剂，流量计则用于精确测量流量。这些辅助设备对于实验的顺利进行和数据处理同样重要。此外，实验过程中还需要使用到实验