污水好氧生物处理实验syy

诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新《环工综合实验（2）》（好氧活性污泥培养综合实验）实验报告专业环境工程班级环工0902姓名孙杨雨指导教师余阳成绩东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一二年五月诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新实验题目好氧活性污泥培养综合实验实验类别综合实验室2136实验时间2012年5月18、19、20日实验环境温度:25.4℃湿度:39%同组人数5人本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名一、实验目的1、熟悉活性污泥法的基本流程；加深对污水好氧生物处理和活性污泥法原理的理解；2、掌握活性污泥法常规运行管理及水质指标的测定，包括MLSS，MLVSS，SV30，SVI，镜检以及DO，污泥负荷，污泥泥龄，处理效率的测定及计算；3、了解活性污泥法的起动及运行，包括接种、培菌、驯化及日常运行的过程。二、实验仪器及设备（一）仪器1）生化反应器（8L）：用于乘装6升的营养液与污泥。2）曝气系统：由一个小的空压机和连接导管组成3）溶解氧测定仪4）电子天平5）量杯（3L）6）消解罐7）布氏漏斗8）真空抽滤系统生化反应器布氏漏斗诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新（二）试剂1）葡萄糖、乙酸钠：作为营养加入到污泥中。乙酸钠：无色无味的结晶体，在空气中可被风化，可燃。溶于水和乙醚，微溶于乙醇。123℃时失去结晶水。但是通常湿法制取的有醋酸的味道。水中发生水解。显碱性。2）硫酸铵、磷酸二氢钾：3）重铬酸钾、硫酸-硫酸银催化剂、硫酸亚铁铵、试亚铁灵指示液：测水样COD所用。三、实验原理活性污泥法就是利用悬浮在水中的活性污泥，在微生物生长有利的环境下和污水充分接触，对废水中的有机物、营养元素(N、P)和某些无机毒物产生吸附、氧化分解而使废水得到净化的方法。我国是世界上水污染最为严重国家之一。全国每年污水排放达360亿吨，仅10％的生活污水和70％的工业废水得到处理，其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海，致使我国的水环境遭受严重危害。因此，研究一种高效，安全，无毒无害的彻底的水污染处理方法迫在眉睫。目前，通常采用的好氧活性污泥法处污水能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染的安全而彻底的方法。1．活性污泥的定义活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理废水的一类好氧生物处理方法，生物絮体称活性污泥。由好氧微生物(包括真菌、细菌、原生动物及后生动物)及其代谢和吸附的有机物，无机物组成，显示生物化学活性，具有降解废水中有机污染物的能力。2.活性污泥法的作用过程：①吸附阶段主要是废水中的污染物由于活性污泥的吸附作用被转移到活性污泥中从而被去除，这一阶段时间很短，一般10-45min即可完成。废水与活性污泥微生物充分接触，形成悬浊混合液，废水的污染物被比表面积巨大，且表面含有多糖类黏性物质的微生物吸附和黏连，呈胶体的大分子有机物被吸附后，首先在水解酶作用下，分解为小分子物质，然后这些小分子与溶解性有机物在酶的作用下或浓度差推动下选择性渗入细胞体内，使废水中的有机物含量下降而得到净化。②氧化阶段在有氧的条件下，微生物将前一阶段所吸附的污染物氧化分解以获得能量或合成细胞质。从水处理的角度看，无论氧化分解还是合成都能从水中去除污染物，这一阶段进行缓慢，一般需4-6hr。被吸附和吸收的有机物质继续被氧化，这个阶需要很长时间，进行非常缓慢。在生物吸附阶段，随着有机物吸附量的增加，污泥的活性逐渐减弱。当吸附饱和后，污泥失去吸附能力，经过生物氧化阶段吸附的有机物被氧化分解后，活性污泥又呈现活性，恢复吸附能力。③絮凝沉淀阶段氧化阶段合成的菌体、有机体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水净化，这一阶段在二沉池中进行。现在活性污泥法已是一种应用很广泛的污水好氧生物处理技术。污水经物化预处理后与诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新二沉池回流污泥同时进入曝气池，通过曝气搅拌作用，使污泥呈悬浮态并和污水完全混合，污水中的悬浮固体和可溶性有机物被活性污泥吸附并降解或同化，最终转化为二氧化碳和剩余污泥，污水因而得到净化。净化后的污水和活性污泥在二沉池中分离后，上清液溢流排放，活性污泥一部分回流到曝气池以保持曝气池中一定的污泥浓度，另一部分则作为剩余污泥排放。3．好氧活性污泥法中的微生物群落废水生物处理工艺后出水的好坏同活性污泥生物的种类、数量及其代谢活力有关，活性污泥中的微生物由分解有机物的细菌、原生动物、后生动物等。①细菌：按其外形可分为球菌、杆菌、和弧菌三种类型。活性污泥中除一般细菌外，还存在一些较高等的细菌，如放线菌、丝状菌。②真菌：真菌具有单细胞和多细胞两种形态。单细胞真菌多呈圆形或椭圆形。常见的有酵母菌，多细胞真菌呈丝状，统称霉菌。③原生动物：生物处理中，主要的原生动物有肉足虫类、鞭毛虫类、纤毛虫类等。其中的纤毛虫类原生动物与废水处理的关系密切④后生动物：又称多细胞动物。主要有轮虫、线虫等。⑤藻类：是一种单细胞或多细胞的植物。富含蛋白质、脂肪等营养物质。藻类细胞内有叶绿体，能进行光合作用，利用CO：合成细胞质，放出氧气。4．好氧活性污泥法的基本流程活性污泥法的基本流程由曝气池、二次沉淀池、曝气系统(含空气或氧气的加压设备，管道系统和空气扩散装置)以及污泥回流系统组成。曝气池与二次沉淀池是活性污泥系统的基本构筑物。由初次沉淀池流出的废水与从二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，其混合体成为混合液。在曝气池的作用下，混合液得到足够的溶解氧，并使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附，并被微生物群体所分解，使废水得到净化。在二次沉淀池内，活性污泥与已被净化的废水分离，处理水排放，活性污泥在污泥区内进行浓缩，并以较高浓度回流曝气池。由于活性污泥不断增长，部分污泥作为剩余污泥从系统中排出。活性污泥法系统有效运行的基本条件是：a废水中含有足够的可溶性易降解有机物，作为微生物理活动所必需的营养物质。b混合液含有足够的溶解氧。c活性污泥在池内呈悬浮态，能够充分的与废水接触。d活性污泥连续回流，及时地排除剩余污泥，是混合液保持一定浓度的活性污泥。e没有对微生物有毒害作用的物质进入。5.好氧活性污泥法的常用指标参数①混合物悬浮固体MLSS(MixedLiquidSuspendedSolid)：指儿曝气池混合液中所含悬浮固体干重，它是衡量反应器中活性污泥数量多少的指标。②挥发性混合物悬浮固体MLVSS(MixedLiquidVolatileSuspendedSolid)指1L曝气池混合液中所含挥发性悬浮固体含量，它只包括微生物菌体(Ma)、微生物自生氧化产物(Me)吸附在污泥絮体上不能被微生物所降解的有机物(Mi)，不包括无机物(Mii)。所以MLVSS比较确切地反映反应器中微生物的数量。③污泥沉降比SV％(SolidVolume)指曝气池混合液在量筒中静止30min后，污泥所占体积与原混合液体积的比值。④污泥体积指数SVI(SolidVolumelndex)污泥体积指数指曝气池混合液经30min静止沉降后诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新1g干污泥所占的体积，单位为mL/g。⑤污泥负荷(sludgeLoading)污泥负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位活性污泥每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD5／kgMLSS。⑥污泥龄SRT是指污泥在反应器中的平均停留时间，其单位是天。诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新四、实验步骤（一）实验顺序1、活性污泥指标的测定：取城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥，测定MLSS,SV30,SVI并镜检；2、小型间歇式活性污泥反应器的准备：8L反应器1个，曝气系统一套，葡萄糖或乙酸钠模拟废水（自配）；3、接种：向反应器中加入适量的活性污泥菌种3L（MLSS自定）；4、培养：配制污泥培养营养液3L，COD值自选，加入到活性污泥菌种中，依据计算负荷，溶解氧值自定（第一天）；5、测定活性污泥指标及有机物去除率，沉淀，排水3L（或排泥维持MLSS稳定），加入营养液3L（COD值自选），曝气，溶解氧自定（第二天）；6、重复步骤5（第三天）；要求：维持MLSS稳定，不发生污泥膨胀，计算根据理论污泥增长量及测定实际污泥增长量，计算污泥泥龄；（二）具体做法①测定MLSS：实验仪器：恒温鼓风干燥箱、真空抽滤系统、量杯、取样烧杯、镊子、干燥器、万分之一电子天平。首先称量滤纸干重，进行水样过滤，再次称量滤纸和污泥的总干重，得到两者干重之差，即为混合液悬浮固体的量。活性污泥包括微生物，微生物吸附的菌胶团以及吸附的有机质和无机物，反映活性污泥质量的好坏的是有机物的含量越高，活性越强，若无机物含量较高，则污泥老化了。将烘干后携带污泥的滤纸，拿到焚烧炉中焚烧，则将得到无机物的质量。总的污泥质量减去无机物的质量即得到有机物的质量。选用定量滤纸，而不选用定性滤纸，因为定量滤纸在焚烧的过程当中，滤纸全部被气化，不留任何残渣。②污泥沉降比（SV30）结果表达SVI值是判断污泥沉降浓缩性能的一个常用参数。一般认为SVI=50～150mL/g时，污泥沉降良好；SVI大于200mL/g时，污泥膨胀，沉降性能差；SVI小于50mL/g时，污泥中无机物多，活性差。五、实验记录及原始数据第一天根据经验：在0.5kgBOD/（kgMLSS﹒d）以下的低负荷区和1.5kgBOD5/（kgMLSS﹒d）以上的高负荷区，SVI值都在150以下，都不会出现污泥膨胀现象。而BOD—污泥负荷介于0.5~1.5kgBOD5/（kgMLSS﹒d）之间的区域，SVI值很高，属污泥膨胀高发区，所以小组取污泥负荷为0.3kgBOD5/（kgMLSS﹒d），即Ls=0.3kgBOD5/（kgMLSS﹒d）MLSS：放一片滤纸于电子天枰中，烘干称重得0.523g，取100mL污泥于量筒中，用所称%100)(1000)(mLmLVSV诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新滤纸在真空抽滤装置上抽滤，小心取下附有污泥的滤纸，再次于电子天枰上烘干称重得0.841g，可算出污泥水样的MLSS=3.18g/L。因MLSS取值范围在2.5~3g/L，所以自定MLSS=2.8g/L由式可得：L283.5L68.218.3MLSSMLSS定测随即取5.283L的污泥水样注入生化反应器中，剩余L717.0283.56于溶解营养物质后也注入其中。SV30：取活性污泥100mL于容量瓶中，静止30min，读出底部污泥体积：24mL，即SV30=24%BOD5：根据自定的污泥负荷，可得：)dkgMLSS/(kgBOD84.03.08.2BOD55由已知的乙酸钠与BOD5的比值0.52可得：L/g6154.152.084.052.0BOD乙酸钠5所以乙酸钠总质量=1.6154×6=9.69g故称取9.69克的乙酸钠溶于0.717的蒸馏水中，注入生化反应器。并放入曝气装置的曝气孔，插入溶解氧测定仪的测试棒，调节曝气速率，使水样的溶解氧稳定在3mg/L左右。随后，取水样的上清液5mL于消解罐中，再移入5mL的重铬酸钾溶液以及5mL的硫酸—硫酸银溶液（三组：空白和两组平行样），放入微波炉消解5分钟后，拿出置于自来水中冷却，约15min后，倒入锥形瓶中，滴入两滴试亚铁灵指示剂，再用事先标定过的硫酸亚铁铵滴定，读出所消耗的硫酸亚铁铵体积为21.98mL（空白：22.91mL）。标定方法：准确吸取10.00毫升重铬酸钾标准溶液于150mL的锥形瓶中，加水稀释至30毫升左右，缓慢加入浓硫酸5mL，混匀，冷却后加入2滴试亚铁灵溶液，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止。V/00.101000.0OH6SOFeNHC22424式中：C—硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）V—硫酸亚铁铵标准溶液的滴定用量（mL）得到硫酸亚铁铵溶液用量45.82mL，故可得：C硫酸亚铁铵=0.021824mol/LCODcr：可能由于水样中COD值