氧化沟实习报告

典型污水处理装置实训实习报告1.实验目的掌握氧化沟及接触氧化系统处理城市污水基本原理和方法，特别是活性污泥、生物膜的培养和驯化方法；掌握大型（中试）实验设备的调试、运行及管理等实践技能；掌握实验中各技术指标的分析测定程序和方法、熟悉相关仪器设备的使用方法；培养学生实验现象观察能力、实验数据的记录、整理与分析能力；学会大型装置和连续运行装置的运行管理方法。2.实验原理2.1A2O的原理A2O水处理技术是一种典型的污水处理方法，并有多种改进工艺。在该工艺流程内，BOD5、SS和以各种形式存在的氮和磷将一一被去除。A2O生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。2.2接触氧化的原理生物接触氧化池工作原理：淹没在废水中的填料上长满生物膜，废水在与生物膜接触过程中，水中的有机物均被微生物吸附，氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二次沉淀池，通过沉淀与水分离，废水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术，又称为“淹没式生物滤池与混合”。微生物所需要的氧气来自水中，空气来自池子底部的布气装置，在气泡上升过程中，一部分氧气溶解在水里。因此，生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法，向微生物提供其所需要的氧，并起到搅拌与混合作用，这样，这种技术又相当于在曝气池内充填供微生物栖息的填料，因此，又称“接触曝气法”。3.实验材料与方法3.1.实验材料（化学试剂等）表3.1测COD、氨氮所需药品清单序号名称规格数量（P）1重铬酸钾基准试剂或优级纯12硫酸亚铁铵分析纯13浓硫酸分析纯54硫酸银分析纯151，10-菲罗啉分析纯16七水合硫酸亚铁分析纯17PH试纸1盒8PH缓冲液（袋装）若干9浓盐酸分析纯310氢氧化钠分析纯215甲基红118氧化镁分析纯120硼酸分析纯121亚甲蓝122凡士林123硫酸汞分析纯124过硫酸钾分析纯125抗坏血酸分析纯126钼酸铵分析纯127酒石酸锑氧钾分析纯128磷酸二氢钾分析纯129酚二磺酸分析纯130氨水分析纯131硝酸钾分析纯132硝酸银分析纯133EDTA二钠分析纯1表3.2测COD、氨氮所需仪器序号名称数量序号名称数量1250ml带磨口的回流装置(锥形瓶、球形冷凝管)5套28烧杯1000ml1个2具支磨口带塞蒸馏烧瓶(500ml)4只29500ml5个3蛇形冷凝管(与2配套)4支30250ml5个4分光光度计1台31量筒1000ml1只5酸式滴定管（50ml）4支32250ml2只6滴定台（大理石）2个33100ml3只7滴定夹（蝶形）2个34量杯100ml1只8250ml锥形瓶5个35细口瓶1000ml59酸式滴定管（10ml）2支36500ml51090Φ玻璃漏斗5个37250ml311称量纸1卷38100ml212容量瓶1000ml（棕色或白色）7个39铁架台（含万能夹、对顶丝）10套13500ml5个40塑料洗瓶（500ml）3个14250ml5个41聚乙烯瓶（500ml）2个15100ml2个42吸耳球（中号）5个16移液管10ml5支43橡胶管（6*9）1卷175ml5支44中速定量滤纸（15cm）5盒182ml5支45快速定性滤纸（15cm）5盒191ml5支46移液管架2个20大肚吸管20ml5支47温度计（100℃）2支2110ml5支48药匙10把22无色或棕色滴瓶（60ml）5个49试管刷23塑料烧杯（500ml）5个50干燥器（30cm）1个24玻璃珠1包51可调万用电炉（1000W）1台25电子天平1台52普通电炉（500W）10个26DL-202型恒温干燥箱1台53镊子2把54瓷蒸发皿（75-100ml）8个27PHS-2C型酸度计（含复合电极）1台55具塞比色管（50ml）10个56水浴锅1台3.2实验装置与设备3.2.1A2O工艺简介A2O生物脱氮除磷系统中发挥作用的主要是活性污泥，活性污泥中的菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。工艺主要包括三个部分：厌氧段、缺氧段、好氧段。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐；在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的；在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物；而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。图3.1A2O的工艺流程图3.2.2接触氧化简介生物接触氧化池由有机玻璃制成，可观察生物膜长成情况及曝气情况，分为普通生物接触氧化和高负荷生物接触氧化池。生物接触氧化池由污水泵、气泵、废水调节池组成。图3.2生物接触氧化池工艺及装置示意图3.2.3A2O的启动、运行及调试实习开始的第一天，同学到氧化沟实验基地进行参观，并由教师讲解氧化沟工艺的工作原理和主要结构组成。实习第二天开始到氧化沟实验基地进行A2O装置的运行和管理，主要包括：取城市污水（早、晚各一次）、装置正常运行和维护、放水、取原水水样、出水水样待测。同时，检测水质的各项指标。A2O进水：每早、晚各换一次水。每次换水时需经历如下步骤，静沉1小时—放水—取水—加营养液（葡萄糖）。污水取自实习基地下的污水管道，直接用小型潜水泵从管道中抽取。具体操作为：将水泵抬到实验室外，泵放入井内，用绳子连接泵，绳子的另一端绑在树上加以固定，与泵相连的水龙管平铺在地面上（不要打结），出水口插入A2O中，连接布置好后，接通电源泵开始抽水。当水面恢复到原来时，关上电源。由于管道内为学校生活污水，COD等浓度较低，无法满足活性污泥驯化的营养需求，所以在每次换水时都需再加入葡萄糖。出水：将的水全部放出，当水到达刻度线时停止放水。取水样：原水水样每天早、晚换水之后立即取样，各取1个；出水水样，设备停止运行静沉半小时后A2O#1、#2、#3各取水样1个。具体监测指标见表3.3。表3.3具体监测指标序号水样检测指标检测方法周期1进水、出水COD详见指导书每天3出水SV%、MLSS详见指导书每天4运行期间微生物相数字显微镜每天5运行期间溶解氧DO在线连续监测每天6进水、出水pH、水温详见指导书每天7出水氨氮详见指导书一周两次3.2.4接触氧化的启动、运行及调试实习开始的第一天，同学到氧化沟实验基地进行参观，并由教师讲解接触氧化处理污水工艺的工作原理和主要结构性能。实习第二天开始对接触氧化处理污水处理系统进行启动、运行和管理，主要包括：取水（早、晚各一次）、装置正常运行和维护、放水、取原水水样、出水水样待测。同时，检测水质的各项指标（如下）。进水：取水方法同氧化沟。具体为：每天一次投加葡萄糖作为营养液。然后连续曝气，静置沉淀1h，排放池中水，再投加营养液、曝气。每天重复一次，持续运行，直到观察到填料表面已经生长了薄薄一层黄褐色生物膜。然后改变进水的方式（逐渐增加生活污水量，减少葡萄糖）使生物膜逐渐适应由地下污水管道来的生活污水。出水：直接排放。系统运行方式：(1)普通城市污水的运行直接采用来自排水井的污水进行生物膜培养驯化，待成熟后连续运行；(2)较高浓度城市污水的运行在来自排水井的污水中添加有机物，使其浓度达到300mg/L，再进行培养驯化，待成熟后连续运行；取水样原水水样：每天早、晚换水之后立即取样，各取1个；出水水样：设备停止运行静沉半小时后各取水样1个。3.3测试指标及分析方法3.3.1COD的分析方法(1)硫酸亚铁铵标定:准确吸取10.00mL重铬酸钾标准溶液于250mL锥形瓶中,加水稀释至110mL左右,缓慢加入10mL浓硫酸,摇匀.冷却后,加入3滴试亚铁灵指示液(约0.15mL),用硫酸亚铁铵溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点.(2)测定:取20mL水样，加入10mL的重铬酸钾，插上回流装置，再加入30mL硫酸硫酸银,加热回流2h冷却后,用90.00mL水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶。溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量。测定水样的同时,取20.00mL重蒸馏水,按同样操作步骤作空白实验.记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量(3)计算3.3.2SV%混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。3.3.3DO用溶解氧测定仪测定DO。3.3.4pH、水温用pH测定仪测定水样pH，同时可用温度探头测定水样温度。3.3.5氨氮、(1)分取适量经絮凝沉淀预处理后的水样（使氨氮含量不超过0.1mg），加入50ml比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液。(3)空白试验：以无氨水代替水样，作全程序空白测定。(4)分光光度法校准：在8个50ml比色管中，分别加入0、0.5、1.00、2.00、3.00、5.00、7.00、10.00ml氨氮标准溶液，再加水至刻度，显色后进行分光光度测定。将上面系列标准溶液测得的吸光度扣除试剂空白（零浓度）的吸光度，便得到校正吸光度，以校正吸光度为纵坐标，氨氮质量mN为横坐标，绘制标准曲线。4.实验结果与讨论4.1A2O的运行及调试4.1.1.COD去除效果由A2O中COD去除率变化情况可以看出，对COD的去除情况受多种因素的影响，开始运行前三天，COD去除率逐渐升高，分析原因为，开始时污泥活性较好，随着进水中有机物的增多，以及对其pH等的调控，但随着运行的进行，其中一天的进水COD不高，导致污泥营养不足，在中间池体发现有泡沫状物质漂浮，分析可能为污泥老化加剧，并且老化污泥没有得到及时排放，影响了出水效果。因此，本组在这种情况下及时更换进水，并补充足量的营养物质（葡萄糖等），对表面漂浮的浮渣进行人工刮除，为防止丝状菌膨胀，在运行期间对其进行了pH调节，向其中投加一定量的碱，增大pH，抑制丝状菌的膨胀。总体上，A2O对COD的最高去除率为80%，而其他情况下仅为10%左右，分析原因为，其溶解氧不是十分充足，而微生物进行分解代谢受到一定抑制。除此之外，A2O的进水大部分为水工楼和图书馆废水，小部分为食堂出水，氮磷含量不高，因此可生化性并不好。在运行期间，进水温度也仅为10摄氏度左右，微生物在此温度下可以正常进行生命活动，但活性并不高。图4.1A2O中COD去除率变化4.1.2氨氮去除效果下表为A2O对氨氮及总磷的去除状况，从去除率中可以看出，对于氨氮的去除率仅为25.2%,分析原因为A2O中活性污泥进行硝化反应彻底，并且活性很高，由于菌类不同，所含酶类也不同，因此导致对氨氮的去除效果不好。表4.1硝态氮、氨氮以及总磷项目氨氮/mg·L-1进水1.82出水1.36去除率%25.24.1.3微生物相的观察在A2O运行期间，出现过纤毛虫类，如草履虫，极易观察到。在当天SV%变大，污泥稍有膨胀，沉淀性能较差。在之后的运行中，及时地注意到了这个问题，对其进行了调控，控制了进水中的氮磷等的含量，提高了进水的可生化性能，并对进水的pH进行了调控，使其在中性偏碱性范围，在后续处理中，微生物长势较好，没有出现过多的纤毛类微生物。对下图4.2中的可在A2O的池水中观察到絮状污泥，从图中可以看出活性污泥的污泥絮粒大、边缘清晰、结构紧实。呈封闭状、具有良好的吸附和沉降性能。絮粒以菌胶团细菌为骨架，穿插生长一些丝状菌，但丝状菌数量远少于菌胶团细菌，微型动物以固着类纤毛虫为主，说明运行正常。图4.2A2O生物相4.2高负荷接触氧化池的运行及调试4.2.1COD的去除效果图4.2为高负荷生物滤池中COD去除率变化情况，从图中可以看出，高负荷接触氧化池COD去除率前10d很高，之后又降低，在第5-10天中出现较大波动，可能是之后的污泥活性能极