實(shí)驗(yàn)九廢水可生化性實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)九工業(yè)污水可生化性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康哪承┕I(yè)污水在進(jìn)行生物處理時(shí)，由于含有生物難將解的有機(jī)物、抑制或毒 害微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)、或者缺少微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境條件，使得生物處理不能正常進(jìn)行。因此需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)考察這些污水生物處理的可能性，研究某些組分可能產(chǎn)生的影響，確定進(jìn)入生物處理設(shè)施的允許濃度。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)希望達(dá)到下述目的:(1)理解廢水可生化性的含義;(2) 掌握測(cè)定廢水可生化性實(shí)驗(yàn)的方法；(3) 理解內(nèi)源呼吸線及生化呼吸線的基本含義;二、實(shí)驗(yàn)原理微生物降解有機(jī)污染物的物質(zhì)代謝過(guò)程中所消耗的氧包括兩部分:氧化分解有機(jī)污染物，使其分解為 C02、H20、NH3 (存在含氮有機(jī)物) 新細(xì)胞提供

2、能量；供微生物進(jìn)行內(nèi)源呼吸，使細(xì)胞物質(zhì)氧化分解。等，為合成下列式子可說(shuō)明物質(zhì)代謝過(guò)程中的這一關(guān)系。合成.8CH2O +3O2 + NH3 T C5H7NO3CO6H2Of3CH2O +3O2T 3CO2 +3H2O + 能量 'V3CH2O + NH3TC5H7NO2 +3H2O 丿從上反應(yīng)式可以看到約1/3的CH2O(酪蛋白)被微生物氧化分解為CO2、H2O, 同時(shí)產(chǎn)生能量供微生物合成新細(xì)胞，這一過(guò)程要耗氧。內(nèi)源呼吸.C5H 7 NO2 中 5O2 T 5CO2 + 2H 2。中 NH 3微生物進(jìn)行物質(zhì)代謝過(guò)程的需氧速率可以用下式表示總的需氧速率=合成細(xì)胞的需氧速率+內(nèi)源呼吸的需氧速

3、率，即<dO.dt 人2fdO )式中:Jdt久為總的需氧速率，mg/(L min)；Idt丿F為降解有機(jī)物，合成新細(xì)胞的耗氧速率，mg/(L min)；Idt人T為微生物內(nèi)源呼吸需氧速率,mg/(L min)。3活性污泥的耗氧速率(OUR)是評(píng)價(jià)污泥代謝活性的一個(gè)重要指標(biāo)，它是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)的耗氧量，其單位為mg(O2)/g(MLVSS) ho好氧速率(OUR) =(DOo -DOt)(mg/L)/t (h)xMLVSS(g/L) 式中：OUR 單位時(shí)間內(nèi)單位活性污泥的耗氧量 mg(O2)/g(MLVSS) hDOo 初始時(shí) DO 值，mg/L;DOt t時(shí)刻的DO值

4、，mg/L;t 測(cè)定經(jīng)歷的時(shí)間，ho測(cè)呼吸線即測(cè)定基質(zhì)的耗氧曲線，并把活性污泥微生物對(duì)基質(zhì)的生化呼吸線 與其內(nèi)源呼吸線相比較而作為基質(zhì)可生物降解性的評(píng)價(jià)。當(dāng)活性污泥微生物處于內(nèi)源呼吸時(shí)，利用的基質(zhì)是微生物自身的細(xì)胞物質(zhì)，其呼吸速度是恒定的，耗氧量與時(shí)間的變化呈直線關(guān)系， 這稱為內(nèi)源呼吸線。當(dāng) 供給活性污泥微生物外源基質(zhì)時(shí)，耗氧量隨時(shí)間的變化是一條特征曲線，稱為生化呼吸線。把各種有機(jī)物的生化呼吸線與內(nèi)源呼吸線加以比較時(shí)，可能出現(xiàn)如圖 所示的三種情況:1. 生化呼吸線位于內(nèi)呼吸線之上。說(shuō)明該有機(jī)物或廢水可被微生物氧化分 解。兩條呼吸線之間的距離越大，該有機(jī)物或廢水的生物降解性越好(見(jiàn)圖 1-1(1

5、)02生化呼吸線與內(nèi)呼吸線基本重合，表明該有機(jī)物不能被活性污泥微生物 氧化分解，但對(duì)微生物的生命活動(dòng)無(wú)抑制作用。(見(jiàn)圖1-1 (2)03.生化呼吸線位于內(nèi)呼吸線之下，說(shuō)明該有機(jī)物對(duì)微生物產(chǎn)生了抑制作用,生化呼吸線越接近橫坐標(biāo)，則抑制作用越大(見(jiàn)圖1-1 (3)0由于抑制物(如:有毒有害物質(zhì))對(duì)微生物的抑制作用不僅與抑制物的濃度有 關(guān)，還與微生物的濃度有關(guān)，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)選用的污泥濃度與曝氣池的污泥濃度相 同，若用抑制物對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)馴化，可以使微生物逐漸適應(yīng)這種抑制物。上述是通過(guò)測(cè)定活性污泥的 OUR可以判斷污水的可生化性，其實(shí)測(cè)定污水BOD可生化性的方法還有許多種，主要有測(cè)定微生物的耗氧量（瓦

6、勃呼吸儀、 測(cè)定儀）、測(cè)定污水的BOD5與COD比值、搖床或模型測(cè)定 BOD5與COD的去 除率、ATP及脫氫酶活性的測(cè)定等方法。本實(shí)驗(yàn)采用的方法比較簡(jiǎn)便、直觀、所需設(shè)備也較簡(jiǎn)單，易于掌握。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1、實(shí)驗(yàn)裝置如圖1-2所示，測(cè)定呼吸速率實(shí)驗(yàn)裝置如圖1-3。圖1-2工業(yè)污水可生化性實(shí)驗(yàn)裝置示意圖6445-lo圖1-3測(cè)定呼吸速率實(shí)驗(yàn)裝置圖1.恒溫磁力攪拌器；2.廣口瓶；3.溶氧儀；4.溶氧探頭；5.攪拌子2、實(shí)驗(yàn)儀器儀表恒溫磁力攪拌器廣口瓶：250mL （與溶解氧的探頭配套即可）溶解氧測(cè)定儀攪拌子離心機(jī)秒表燒杯、量筒、玻璃棒等6個(gè)反四、實(shí)驗(yàn)步驟1、從城市污水廠曝氣池出口取回活性污泥混

7、合液，攪拌均勻后，在應(yīng)器內(nèi)分別加約1.3L混合液，再加自來(lái)水約3L，使每個(gè)反應(yīng)器內(nèi)濃度為12g/Lo2、開(kāi)動(dòng)充氧泵，曝氣12h,使微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)。3、除欲測(cè)內(nèi)源呼吸速率的1號(hào)反應(yīng)器以外，其他5個(gè)反應(yīng)器都停止曝氣。4、靜置沉淀，待反應(yīng)器內(nèi)污泥沉淀后，用虹吸去除上層清液。5、在26號(hào)反應(yīng)器內(nèi)均加入從污水廠初次沉淀池出口處取回的城市污水至 虹吸前水位，測(cè)量反應(yīng)器內(nèi)水容積。&繼續(xù)曝氣，并按表1計(jì)算和投加間甲酚。表1各生化反應(yīng)器內(nèi)間甲酚濃度生化反應(yīng)器序號(hào)123456間甲酚/(mg?-1)0010030060010007、混合均勻后用溶氧儀測(cè)定反應(yīng)器內(nèi)溶解氧濃度，當(dāng)溶解氧濃度大于(dO)I

8、67mg/L時(shí)，立即取樣測(cè)定呼吸速率Jdt丿。以后每隔30min測(cè)定一次呼吸速率,3h后改為每隔1h測(cè)定一次，56h結(jié)束實(shí)驗(yàn)。呼吸速率測(cè)定方法：用250mL的廣口瓶取反應(yīng)器內(nèi)混合液1瓶，迅速用裝有溶解氧探頭的橡皮 塞塞緊瓶口(不能有氣泡或漏氣)，將瓶子放在電磁攪拌器上，啟動(dòng)攪拌器，定期測(cè)定溶解氧濃度P (0.51min),并做記錄，測(cè)定10min。然后以卩對(duì)t左圖,所得直線的斜率即微生物的呼吸速率。五、注意事項(xiàng)1、加入廣口瓶中的活性污泥混合液量應(yīng)相等，這樣才能使各種測(cè)定條件下的活性污泥濃度相同，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果有可比性。2、當(dāng)反應(yīng)瓶中溶解氧濃度低于 2mg/L時(shí)可停止讀數(shù)，進(jìn)行下一個(gè)水樣的測(cè) 定。3、為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確可靠，必要時(shí)可先用一廣口瓶進(jìn)行必要的演練。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果整理1、記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備及操作基本參數(shù)：實(shí)驗(yàn)日期：年月日廢水類型：間甲酚投加量：g污泥濃度：g/L溫度：C2、 測(cè)定的溶解氧值及計(jì)算得到的耗氧量的實(shí)驗(yàn)記錄可參考表2表2溶解氧及耗氧量記錄表時(shí)間(min)DO測(cè)定值(mg/L)耗氧量(mg/L)時(shí)間(min)DO測(cè)定值(mg/L)耗氧量(mg/L)00.51.01.52.03、以時(shí)間t為橫