1、氧化沟实习报告讲解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22.1 A2O 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,B0D5、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
2、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
3、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1
4、51,10-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二辛内分析纯1表3.2测COD氨氮所需仪器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1000 ml1个2具支磨口带塞蒸馏烧瓶(500ml)4只29500 m
5、l5个3蛇形冷凝管(与2配套)4支30250 ml5个4分光光度计1台311000 ml1只5酸式滴定管(50ml)4支32250 ml2只6滴定台(大理石)2个33量筒100 ml3只7滴定夹(蝶形)2个34量杯100 ml1只8250ml锥形瓶5个35细1000 ml59酸式滴定管(10ml)2支36口500 ml51090玻璃漏斗5个37瓶250 ml311称量纸1卷38100 ml2121000ml (棕色或白7个39铁架台(含万能夹、对顶丝)10套容 色)13量 500 ml5个40塑料洗瓶(500 ml )3个14瓶 250 ml5个41聚乙烯瓶(500 ml )2个15100 m
6、l2个42吸耳球(中号)5个16移 10 ml液5 ml “ 2 ml管1 ml5支43橡胶管(6*9 )1卷175支44中速定量滤纸(15cm)5盒185支45快速定性滤纸(15cm)5盒195支46移液管架2个20大肚吸 20 ml5支47温度计(100 C)2支21管 10 ml5支48药匙10把22无色或棕色滴瓶(60 ml )5个49试管刷23塑料烧杯(500 ml )5个50干燥器(30cm)1个24玻璃珠1包51可调万用电炉(1000W1台251台52普通电炉(500W10个电子大平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
7、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321 AO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3.1 A2
8、O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3.2.3 A2O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
9、,静沉 1小时放水一取水一加营养液(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、
10、#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
11、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
12、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250mlL隹形瓶中, 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. 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
13、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CODcr (O. ntg L):(ro - ri)xx sx loooV式中c 一一硫酸亚铁标准溶液的浓度(mol/L):V.一一滴定空白时硫酸亚铁孩标准溶液用量(mLhV.滴定水样时硫酸亚铁钱标准溶液的用量(mL); g 氧(1/2)摩尔质量(g/niL)。3.3.2 SV%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。3.3.3 DO用溶解氧测定仪测定 DO。3
14、34 pH、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 O.lmg),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。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
15、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
16、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4.1 A2O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A
17、2O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
18、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。 * . ,7-i.图4.2 A2O生物相4.2高负荷接触氧化池的运行及调试4.2.1 COD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差。且 pH也维持在7以下,对于细菌,最佳 pH应为6.5-7.5之间,而在运行过程中出水常出现 pH在6以
19、下的情况,因此在 后续的几天逐渐调节进水 pH,并且降低其处理负荷,在后续处理中,污泥的沉 降性能逐渐变好,处理效果也趋于稳定。在取样过程中,发现污水中不可生化的图4.3高负荷接触氧化 COD去除率变化422氨氮的去除情况表4.2为高负荷接触氧化池对氨氮的去除情况,对于氨氮去除率为 39.2%,去除效果不好,可能由于其负荷较高,并且曝气不足,并且不均匀,因此并没达 到很好的处理效果。表4.2高负荷接触氧化池对氨氮的去除状况项目氨氮 /mg L-1进水1.68出水1.02去除率%39.24.3.3微生物相的观察图4.4为高负荷接触氧化池中微生物相,在运行过程中丝状菌的大量生长,出现能摄食丝状菌的
20、裸口目旋毛科、 全毛类原生动物及拟轮虫等微生物, 且生物 膜絮体松散,边缘模糊,不易成型。在运行过程中,通过反应参数和环境的改变, 活性污泥从恶化状态逐渐趋于正常, 在恢复过程中,斜叶虫属、管叶虫属等等微 生物,如图4.4所示,表明运行逐渐趋于正常,污泥生长状况转好。图4.4接触氧化微生物相5.结论与建议建议在A2O前段设置初沉池,由于直接从城市污水井中取出的污水含有大 量的杂质。在进入池体后,这些杂质并不能被生物降解掉,并且由于水力搅拌不 够均匀,力度不够大,导致这部分杂质沉淀在池体底部。 在排放处理水的过程中 也并不能及时排放,长期运行导致底泥过量,影响运行。设置初次沉淀池,不光 可以将不
21、可生化的杂质进行沉淀,而且可以沉淀部分有机物,降低处理负荷。对于高负荷接触氧化池,由于使用时间较长,曝气头有一定问题,导致其曝 气不均匀,曝气不足。微生物的正常生命代谢得到抑制,并且出现部分污泥沉积, 出现污泥死角。 作为高负荷接触氧化池并不能达到良好的处理效果。 建议更换曝 气头均匀曝气。6. 心得或展望通过这次的实习, 我学到了很多。 虽然不是第一次接触氧化沟, 但是现在是 更加深入的了解了氧化沟工艺。 A2O 由于具有较长的水力停留时间, 较低的有机 负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法,可以省略调节池,初沉池,污 泥消化池,有的还可以省略二沉池,而且 A 2O 能保证较好的处理效果。由此说 明,氧化沟是一种非常有发展潜力的工艺, 在具有较好的处理效果的基础上, 也 能够满足经济的要求。通过对 A2O 处理效率的测定,处理效率会受到各种因素的影响,比如温度、PH、DO、营养物质等,每一种因素不能达到标准则会影响处理效率。所以,在 以后我们的学习工作中, 应该牢记这一点, 要有整体的观念, 才能成功的完成我 们的目标。
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