三、实验水样
硅藻土自配水。
四、主要实验设备
1、沉淀实验筒[直径φ140mm，工作有效水深（由溢出口下缘到筒底的距离）为2000mm]；
2、过滤装置；
3、悬浮物定量分析所需设备。
以SS为评价指标时，定量分析设备包括万分之一电子天平，带盖称量瓶，干燥器，烘箱等；以悬浮物浊度为衡量指标时，定量分析设备为浊度仪。
五、实验步骤
1、将水样倒入搅拌筒中，用泵循环搅拌约5分钟，使水样中悬浮物分布均匀；
2、用泵将水样输入沉淀实验筒，在输入过程中，从筒中取样两次，每次约20ml（若以SS为评价指标时，取样量应提高到100ml并在取样后准确记下水样体积）。
此水样的悬浮物浓度即为实验水样的原始浓度C0；
3、当废水升到溢流口，溢流管流出水后，关紧沉淀实验筒底部阀门，停泵，记下沉淀开始时间。
4、观察静置沉淀现象；
5、隔5、10、20、30、45、60、75、90分钟，从实验筒底部取样口及中部取样口各取样两次，每次约20ml（若以SS为评价指标时，取样量应提高到100ml并在取样后准确记下水样体积）。
取水样前要先排出取样管中的积水约10ml左右，取水样后测量工作水深的变化；
6、将每一种沉淀时间的两个水样作平行实验，测量其SS值或浊度。
水样SS值的测量步骤如下：
用滤纸过滤（滤纸应当是已在烘箱内烘干后称量过的），过滤后，再把滤纸放入已准确称量的带盖称量瓶内，在105-110℃烘箱内烘干后称量滤纸的增重即为水样中悬浮物的重量。
7、分别对底部取样法和中部取样法计算不同沉淀时间t的水样中的悬浮物浓度C，沉淀效率E，以及相应的颗粒沉速u，并画出E-t和E-u的关系曲线。
六、对实验报告的要求
1、提出实验纪录及沉淀曲线。
2、分析实验所得结果，并对底部取样法和中部取样法所得结果进行比较。
3、分析不同工作水深的沉淀曲线，如应用到设计沉淀池，需注意什么问题？
实验三气浮（浮选）
一、实验目的
1、了解气浮实验系统设备及构成；
2、通过静态实验考察气固比对气浮效果的影响；
3、通过动态实验了解气浮工艺工作过程及操作运行方法。
二、实验设备
1、平流式沉淀池；
2、溶气水系统：
包括尼可泵、溶气罐、水箱、除油器、截门及流量计、压力表、减压释放器等；
3、水源系统：
包括水泵、配水箱、流量计、定量投药泵、截门等；
4、排水管及排渣槽等；
5、设备系统示意图及气浮池构造图如图一所示：
图一气浮工艺流程图
6、测定悬浮物、pH值、COD等所用仪器设备。
三、实验步骤
本实验用尼可泵取代原有的空压机，简化了溶气水的制作过程，使得实验更加便于操作。
1、在原水箱中加原纸浆（或浓污水），用自来水配成所需水样（悬浮物约为mg/L）。
同时在投药瓶中配好混凝剂（1%的硫酸铝溶液）。
2、将气浮池及溶气水箱充满自来水待用。
3、开启尼可泵使回流水和空气混合后进入溶气罐，按一定的回流比调节流量，当压力水压力达到约0.26Mpa（即2.6kg/cm2）时，打开释放器前阀门放溶气水，然后调节流量及气压使溶气罐气压稳定，气浮池进出水平衡。
4、静态气浮实验确定最佳投药量
取5个1000ml量筒，加750ml原水样，按药量20、40、60、80、100mg/l加入混凝剂（1%的硫酸铝溶液），快搅1min，慢搅3min，快速通过溶气水至1000ml，静置10min，观察现象，确定最佳投药量。
5、调节投药量和原水流量，用泵混合后通入气浮池，用调节排水量来控制池中水位或溢流排渣。
6、根据气浮池体积及进水流量估算出水时间，待稳定后取进出水样测定悬浮物、COD及pH值。
四、实验纪录、计算及结论
1、实验纪录表；
2、计算
1）池体积、上浮速度、停留时间及表面负荷的计算。
i.反应段；
ii.分离段。
2）处理效率计算：
COD、悬浮物
3、结论与评价
时间
表面负荷
回流比
原污水流量l/h
溶气水流量l/h
投药量
mg/L
mg/min
空气量l/h
溶气罐压力Mpa
悬浮物
原水mg/L
出水mg/L
去除效率%
COD
原水mg/L
出水mg/L
去除效率%
pH值
原水
出水
备注
实验四过滤
一、实验目的
1、熟悉滤池实验设备和方法；
2、观察滤池反冲洗的情况：
滤料的水力筛分现象，滤料层膨胀与冲洗强度的关系；
3、观察滤料层的水头损失与工作时间的关系；
4、探求不同滤料层的水质，以了解大部分的过滤效果是在顶上完成的。
二、实验原理
过滤是具有孔隙的物料层截留水中杂质从而使水得到澄清的工艺过程。
常用的过滤方式有砂滤、硅藻土涂膜过滤、烧结管微孔过滤、金属丝编织物过滤等。
过滤不仅可以去除水中细小悬浮颗粒杂质，而且细菌病毒及有机物也会随浊度降低而被去除。
为了取得良好的过滤效果，滤料应具有一定级配。
三、实验设备
1、滤池模型
2、浊度仪
3、温度计、秒表、各种玻璃器皿
四、实验步骤
1、熟悉实验设备。
对照实验设备，熟悉滤池及相应的管路系统，包括配水设备、加药装置、过滤柱、滤池进水阀门及流量计、滤池出水阀门、反冲洗进水阀门及流量计、反冲洗出水阀门、测压管等。
2、进行滤料层反冲洗膨胀率与反冲洗强度关系的测定。
首先标出滤料层原始高度及各相应膨胀率的高度，然后打开反冲洗排水阀，再慢慢开启反冲洗进水阀，用自来水对滤料层进行反冲洗，量测一定的膨胀率（10，30，40，50，60，70%）时的流量，并测水温。
3、进行过滤周期运行情况测定。
关闭反冲洗进水阀及排水阀，全部打开滤池出水阀，待滤柱中水面下降到测压管10~15cm处时，打开滤池进水阀门，控制流量在L/h，相应滤速m/h，加药量控制在ml/min，Al2（SO4）3药液浓度为1%，相应加药量为mg/l。
约3~5min后，滤柱中水面达到相对稳定，以此时作过滤周期的起点时刻开始测定，测定间隔15min，测定项目为各测压管水位、进出水浊度、水温。
由于实验时间有限，过滤周期运行2小时左右即可结束。
此时关闭滤池进水阀，滤池出水阀及加药装置。
4、进行过滤后的滤柱反冲洗。
打开反冲洗排水阀，再开反冲洗进水阀，控制滤池膨胀率为50%，观察冲洗水混浊度的变化情况。
5min后，结束实验。
五、实验结果及报告
1、实测并绘制实验设备草图，注明各部分的主要尺寸。
2、计算并填写下列表格。
3、绘制过滤时滤料层水头损失与时间的关系曲线。
4、绘制反冲洗强度与滤料层膨胀率的关系曲线。
5、实验过程中的心得及存在问题。
实验报告
日期：
滤池号
滤池直径：
96mm断面面积：
滤料：
当量直径：
原水及预处理过程：
平均水温：
平均滤速：
一、滤池反冲洗
时间
砂层膨胀率观测值（%）
冲洗水流量（L/h）
冲洗强度（L/s·m2）
冲洗排水水温（℃）
备注
二、经混凝预处理的过滤
加药量=mg/L（以Al2（SO4）3计）
时间
流量ml/min
滤速m/h
混浊度
水位cm
进水
出水
滤池水面
滤层A点
滤层B点
滤层C点
滤层D点
滤层E点
滤池出水
实验五废水可生化性
一、实验目的
工业废水中所含有的有机物，有的不容易被微生物所降解，有的则对微生物有毒害作用。
为了合理地选择废水处理方法，或是为了确定进入生化处理构筑物的有毒物质容许浓度，都要进行废水可生化性实验。
鉴定废水可生化性的方法很多，利用瓦勃氏呼吸仪（简称瓦呼仪）测定废水的生化呼吸线是一种较有效的方法之一。
本实验的目的主要在于：
1.熟悉瓦呼仪的基本构造及操作方法；
2.理解内源呼吸线及生化呼吸线的基本含义；
3.分析不同浓度的含酚废水的生物降解性及生物毒性。
二、实验原理
微生物处于内源呼吸阶段时，耗氧的速率基本上恒定不变。
微生物与有机物接触后，其呼吸耗氧的特性反映了有机物被氧化分解的规律，一般来说，耗氧量大，耗氧速率高，即说明该有机物易被微生物降解，反之亦然。
测定不同时间的内源呼吸耗氧量及与有机物接触后的生化呼吸耗氧量，可得内源呼吸线及生化呼吸线，通过比较即可判定废水的可生化性。
当生化呼吸线位于内源呼吸线之上时说明废水中的有机物一般是可被微生物氧化分解得；当生化呼吸线与内源呼吸线重合时，则说明有机物可能是不能被微生物降解的，但它对微生物的生命活动尚无抑制作用；当生化呼吸线位于内源呼吸线之下时，则说明有机物对微生物的生命活动产生了明显的抑制作用。
瓦呼仪的工作原理是，在恒温及不断搅拌的条件下，使一定量的菌种与废水在定容的反应瓶中接触反应，反应产生的CO2用KOH溶液吸收，因此，微生物的耗氧将使反应瓶中氧的分压降低，测定氧分压的变化，即可推算出消耗的氧量。
三、实验设备
1.瓦呼仪一台；
2.离心机一台；
3.活性污泥培养及驯化装置一套；
4.测酚装置一套。
四、实验步骤
1.活性污泥的培养、驯化及预处理
（1）取已建污水活性污泥或带菌土壤为菌种，在间竭式培养瓶中以含酚合成废水为营养、曝气或搅拌，以培养活性污泥。
（2）每天停止曝气一小时，沉淀后去除上清液，加入新鲜含酚合成为水，并逐步提高酚的浓度。
达到驯化活性污泥的目的。
（3）当活性污泥数量足够，且对酚具有相当去除能力后，即认为活性污泥的培养和驯化已告完成。
停止投加营养，空曝24小时，使活性污泥处于内源呼吸阶段。
（4）取上述活性污泥在3000rpm的离心机上离心十分钟，倾去上清液，加入蒸馏水洗涤，在电磁搅拌器上搅拌均匀后再离心，反复三次，用pH=7的磷酸盐缓冲液稀释，配制成所需浓度的活性污泥悬浊液。
因需时间较长，此步骤由教师进行。
2.含酚合成废水的配制
按下表配制五种含酚浓度不同的合成废水（单位为mg/L）：
苯酚
75
150
450
750
1500
硫酸铵
22
44
130
217
435
K2HPO4
5
10
30
51
102
NaHCO3
75
150
450
750
1500
FeCl3
10
10
10
10
10
3.取清洁干燥的反应瓶及测压管14套，测压管中装好Brodie溶液备用，反应瓶按下表加入各种溶液。
反应瓶编号
反应瓶内液体体积（ml）
中央小杯中10%KOH溶液体积（ml）
液体总体积（ml）
备注
蒸馏水
活性污泥悬浮液
75mg/L的含酚废水
150mg/L的含酚废水
450mg/L的含酚废水
750mg/L的含酚废水
1500mg/L的含酚废水
1、2
3
0.2
3.2
温度压力对照
3、4
2
1
0.2
3.2
内源呼吸
5、6
1
2
0.2
3.2
7、8
1
2
0.2
3.2
9、10
1
2
0.2
3.2
11、12
1
2
2
0.2
3.2
13、14
1
2
2
2
0.2
3.2
在试验过程中应注意以下事项：
（1）应先向中央小杯加入10%KOH溶液，并将折成皱折状的滤纸放在杯口，以扩大对CO2的吸收面积，但不得使KOH溢出中央小杯之外。
（2）加入活性污泥悬浮液及合成废水的动作尽可能迅速，使各反应瓶开始反应的时间不致相差太多。
4.在测压管磨砂接头上涂上羊毛脂，塞入反应瓶瓶口，以牛皮筋拉紧使之密封，然后放入瓦呼仪的恒温水槽中（水温预先调好至20℃）使测压管闭管与大气相通，振摇5分钟，使之反应瓶内温度与水浴一致。
5.调节各测压管闭管中检压液的液面至刻度150mm处然后迅速关闭各管顶部的三通，使之与大气隔断，记录各测压管中检压液液面读数（此值应在150mm附近），再开启瓦呼仪振摇开关，此时刻为呼吸耗氧试验的开始时刻。
6.在开始试验后的0，0.25，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0小时，关闭援摇开关，调整各测压管闭管液面至150mm处，并记录开管液面读数，按下表记录。
注意：
读数及记录操作应尽可能迅速，作为温度及压力对照的1，2两瓶应分别在第一个及最后一个读数，以修正操作时间的影响（即从测压管2开始读数，然后3，4，5……最后是测压管1）。
读数、记录全部操作完成后即迅速工启振摇开关，使试验继续进行，待测压管读数降至50mm以下时，需开启闭管顶部三通放气。
再将闭管液位调至150mm。
并记录此时开管液位高度。
7.停止试验后，取下反应瓶及测压管，擦净瓶口及磨塞上的羊毛脂，倒去反应瓶中液体，用清水冲洗后置于肥皂水中浸泡，再用清水冲洗后以洗液浸泡过夜，洗净后置于55℃烘箱内烘干后待用。
五、实验结果的计算与分析
1.根据实验中记录下的测压管读数（液面高度）计算耗氧量。
主要计算公式为：
（1）
式中：
——各测压管计算的Brodie溶液液面高度变化值mm
——温度压力对照管中Brodie溶液液面高度变化值mm
——各测压管实验的Brodie溶液液面高度变化值mm
（2）
式中：
——各反应瓶不同时间的耗氧量分别以微升及微克表示。
Ki——各反应瓶的体积常数，由教师事先测得。
测定及计算方法从略。
1.429——氧的容重克/升
（3）
式中：
Gi——各反应瓶不同时刻单位重量活性污泥的耗氧量mg/g
Xi——见前。
Si——各反应瓶中的活性污泥重量mg
2.上述计算宜列表进行。
3.以时间为横坐标，Gi为纵坐标，绘制内源呼吸线及不同含酚浓度合成废水的生化呼吸线，进行比较分析含酚浓度对生化呼吸过程的影响及生化处理可允许的含酚浓度。
六、思考题
1.你认为利用瓦呼仪测定废水可生化性是否可靠?
有何局限性?
2.你在试验过程中曾发现那些异常现象?
试分析其原因及解决办法。
3.了解其他鉴定可生化性的方法。
实验六厌氧污泥活性的测试
厌氧污泥的活性，实际上是指单位质量的厌氧污泥（以VSS计）在单位时间内最多能产生的甲烷量，或者，是指单位质量的厌氧污泥（以VSS计）在单位时间内最多能去除的有机物（以COD计）。
因此，厌氧污泥活性一般可以用两个参数测量，即最大比产甲烷速率和最大比COD去除率。
二者的定义分别如下：
最大比产甲烷速率（
）：
单位质量的厌氧污泥在单位时间内的最大产甲烷量（mlCH4/gVSS.d）；
最大比COD去除速率（Umax.COD）：
单位质量的厌氧污泥在单位时间内的最大的COD降解量（gCOD/gVSS.d）。
一、实验原理
厌氧生物处理过程中的有机物降解速率或甲烷生成速率可用第五章中提出的相似的Monod公式来描述，即：
（1）
式中：
S——基质浓度（gCOD或BOD/L）；
t——时间（d）；
Umax——最大比基质降解速度（d-1）；
X——微生物或污泥浓度（gVSS/L）；
Ks——饱和常数。
（2）
式中：
VCH4——间歇反应开始后的积累甲烷产量（ml）；
Yg——基质的甲烷转化系数（mlCH4/gCOD）；
Vr——间歇反应器的反应区容积（L）。
由
（1）、
（2）式得：
（3）
因为厌氧细菌的世代周期一般相对很长，合成量相对较少，在短期内（1~2天内）可以认为厌氧微生物的生物量不会发生变化，即上式中的X可以认为是一个常数；同时，由于在反应初期基质浓度很高，即可以认为S>>Ks，此时式（3）就可以简化为：
（4）
或：
（5）
其中的
就是上面提到的厌氧污泥的最大比产甲烷速率。
从式（5）可以知道，我们只要能够通过试验求得某种污泥的产甲烷速率
，就可以得到该种污泥的最大比产甲烷速率，即其活性。
从
可以进一步推算出衡量厌氧污泥活性的另一个指标——最大比COD去除速率（Umax.COD），一般可以有下面的两种方法：
第一，先求出COD对CH4的转化系数Yg，再由Yg和
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