水處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

水污染控制工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)環(huán)境工程教研室試驗(yàn)一活性污泥形態(tài)及生物相觀察試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)經(jīng)過(guò)顯微鏡直接觀察活性污泥菌膠團(tuán)和原生動(dòng)物，掌握用形態(tài)學(xué)方法來(lái)判別菌膠團(tuán)形態(tài)、結(jié)構(gòu)，并據(jù)此判別污泥形態(tài)；掌握識(shí)別原生動(dòng)物種屬以及用原生動(dòng)物來(lái)間接評(píng)定活性污泥質(zhì)量和污水處理效果方法。二、試驗(yàn)原理在活性污泥法中起主要作用是由各種微生物組成混合體——菌膠團(tuán)，細(xì)菌是菌膠團(tuán)主體，活性污泥凈化能力和菌膠團(tuán)組成和結(jié)構(gòu)親密相關(guān)?；钚晕勰嗑z團(tuán)微生物中除細(xì)菌外，還有真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物等多個(gè)微生物群體，當(dāng)運(yùn)行條件和環(huán)境原因發(fā)生改變時(shí)，原生動(dòng)物種類和形態(tài)亦隨之改變。若游泳型或固著型纖毛類大量出現(xiàn)時(shí)，說(shuō)明處理系統(tǒng)運(yùn)行正常。所以，原生動(dòng)物在某種意義上能夠用來(lái)指示活性污泥系統(tǒng)運(yùn)行情況和處理效果。經(jīng)過(guò)菌膠團(tuán)形狀、顏色、密度以及有沒(méi)有絲狀菌存在還能夠判斷有沒(méi)有污泥膨脹傾向等。所以用顯微鏡觀察菌膠團(tuán)是監(jiān)測(cè)處理系統(tǒng)運(yùn)行一項(xiàng)主要伎倆。三、試驗(yàn)步驟調(diào)試顯微鏡。取活性污泥法曝氣池混合液一小滴，放在潔凈載玻片中央(如混合液中污泥較少，可待其沉淀后．取沉淀活性污泥一小滴放在載玻片上；如混合液中污泥較多．則應(yīng)稀釋后進(jìn)行觀察)。蓋上蓋玻片，即制成活性污泥壓片標(biāo)本。在加蓋玻片時(shí)，要先使蓋玻片一邊接觸水滴，然后輕輕放下，不然會(huì)形成氣泡、影響觀察。把載玻片放在顯微鏡載物臺(tái)上，將標(biāo)本放在圓孔正中央，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整器，對(duì)準(zhǔn)焦距，進(jìn)行觀察。觀察生物相全貌，注意污泥絮粒大小、結(jié)構(gòu)松緊程度、菌膠團(tuán)和絲狀菌必立刻生長(zhǎng)情況，并加以統(tǒng)計(jì)和必要描述，觀察微型動(dòng)物種類、活動(dòng)情況。深入觀察微型動(dòng)物結(jié)構(gòu)特征。如纖毛蟲(chóng)運(yùn)動(dòng)情況、菌膠團(tuán)細(xì)菌膠原薄厚及色澤、絲狀菌菌絲生長(zhǎng)情況等，畫(huà)出所見(jiàn)原生動(dòng)物和菌膠團(tuán)等微生物形態(tài)草圖。四、試驗(yàn)結(jié)果與分析1、統(tǒng)計(jì)觀察所取污泥形狀、結(jié)構(gòu)、有沒(méi)有絲狀菌、原生動(dòng)物情況。2、分析環(huán)境原因?qū)ξ勰嘈螒B(tài)及生物相影響。試驗(yàn)二活性污泥性能參數(shù)測(cè)定試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)掌握表征活性污泥性能指標(biāo)——污泥濃度MLSS、污泥沉降比SV和污泥體積指數(shù)SVI測(cè)定和計(jì)算方法。明確污泥濃度、污泥沉降比和污泥體積指數(shù)三者之間關(guān)系以及它們對(duì)活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制主要意義。加深對(duì)活性污泥絮凝及沉淀特點(diǎn)和規(guī)律認(rèn)識(shí)。二、試驗(yàn)原理混合液懸浮固體濃度MLSS指曝氣池中單位體積混合液中活性污泥懸浮固體質(zhì)量，也稱為污泥濃度，工程上往往以它作為評(píng)價(jià)活性污泥量指標(biāo)。污泥沉降比是指曝氣池混合液在100mL量筒中靜置沉淀30min后，污泥體積和混合液體積之比值（%）。污泥體積指數(shù)指曝氣池混合液經(jīng)30min靜置沉淀后，1g干污泥所占容積（mL/g）。污泥沉降比是評(píng)價(jià)活性污泥主要指標(biāo)之一，在一定程度上反應(yīng)了活性污泥沉降性能。當(dāng)污泥濃度改變不大時(shí)，用污泥沉降比克快速反應(yīng)出活性污泥沉降性能以及污泥膨脹等異常情況。當(dāng)處理系統(tǒng)水質(zhì)、水量發(fā)生改變或受到有毒物質(zhì)沖擊影響或環(huán)境原因發(fā)生改變時(shí)，曝氣池中混合液濃度或污泥指數(shù)都可能發(fā)生較大改變，單純用污泥沉降比作為沉降性能評(píng)價(jià)指標(biāo)很不充分，因?yàn)槲勰喑两当戎胁⒉话勰酀舛仍?。這時(shí)常采取污泥體積指數(shù)來(lái)判斷系統(tǒng)運(yùn)行情況。簡(jiǎn)單說(shuō)，污泥體積指數(shù)是經(jīng)30min沉淀后污泥密度倒數(shù)，所以它能客觀評(píng)價(jià)污泥渙散程度和絮凝、沉淀性能，及時(shí)反應(yīng)出是否有污泥膨脹傾向或已發(fā)生污泥膨脹。SVI越低，沉降性能越好。三、試驗(yàn)步驟依照所學(xué)知識(shí)以及對(duì)污泥濃度、污泥沉降比和污泥體積指數(shù)概念了解，自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)步驟。四、試驗(yàn)結(jié)果與分析1、污泥濃度MLSS=污泥沉降比SV=污泥體積指數(shù)SVI=2、經(jīng)過(guò)所得到污泥沉降比和污泥指數(shù)，評(píng)價(jià)該活性污泥法處理系統(tǒng)中活性污泥沉降性能，是否有污泥膨脹傾向或已經(jīng)發(fā)生膨脹。試驗(yàn)三多階完全混合曝氣污水處理模擬試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)經(jīng)過(guò)操縱多功效多階完全混合曝氣微型污水處理系統(tǒng)，透徹了解活性污泥法水處理詳細(xì)工藝及原理，并經(jīng)過(guò)對(duì)處理過(guò)程中溶解氧測(cè)定，評(píng)價(jià)曝氣設(shè)備充氧能力。二、試驗(yàn)原理普通活性污泥法處理工藝流程：粗格柵粗格柵提升泵細(xì)格柵沉砂池初沉池曝氣池進(jìn)水二沉池出水柵渣外運(yùn)柵渣外運(yùn)砂水分在離污泥處理出水出水 曝氣處理過(guò)程是普通活性污泥法關(guān)鍵，是經(jīng)過(guò)空氣、活性污泥和污染物三者充分混合，使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，促使氧氣從氣相轉(zhuǎn)移到液相，從液相轉(zhuǎn)移到活性污泥上，確保微生物有足夠氧進(jìn)行物質(zhì)代謝。本試驗(yàn)曝氣過(guò)程是經(jīng)過(guò)多階完全混合曝氣微型污水處理系統(tǒng)完成。三、試驗(yàn)儀器KL-1型微型表曝機(jī)（單機(jī)共8臺(tái)）組成污水處理系統(tǒng)快速DO測(cè)定儀移液管燒杯（200ml，4只）四、方法及步驟1、開(kāi)啟微型污水處理系統(tǒng)，調(diào)整系統(tǒng)至穩(wěn)定工作狀態(tài)。2、系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行30min后測(cè)定各模型曝氣池內(nèi)溶解氧，今后每隔1min測(cè)定一次，共測(cè)十次，并統(tǒng)計(jì)測(cè)定結(jié)果。五、注意事項(xiàng)1、所以試驗(yàn)系統(tǒng)電線較多，操作時(shí)注意安全。2、溶解氧測(cè)定點(diǎn)（或取樣點(diǎn)）應(yīng)在距池面20cm處。六、試驗(yàn)結(jié)果1、繪制普通活性污泥法工藝流程圖。2、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 曝氣池DO值一階二階三階四階五階六階七階八階12345678910試驗(yàn)四混凝劑篩選試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)1、觀察混凝現(xiàn)象，加深對(duì)混凝理論了解。2、篩選最好混凝劑，并確定該混凝劑最好投加量。二、試驗(yàn)原理就混凝而言有以下四種機(jī)理：（1）雙電層壓縮機(jī)理膠粒雙電層結(jié)構(gòu)表明其表面反離子濃度最大，距離膠粒表面越遠(yuǎn)，反離子濃度越低，最終與溶液濃度相等。當(dāng)向溶液中投加混凝劑，增加水中反離子，使膠粒擴(kuò)散層壓縮，ξ電位隨之降低，斥勢(shì)能也下降?；炷齽┩都恿吭黾?，ξ電位降到零，膠粒間斥能消失。此點(diǎn)稱為“等電點(diǎn)”，膠體易發(fā)生凝聚沉淀。（2）吸附電中和機(jī)理吸附電中和作用是指膠粒表面對(duì)異號(hào)離子有強(qiáng)烈吸附作用。因?yàn)檫@種作用中和了膠粒部分電荷，降低其靜電斥力，ξ電位也隨之減小，所以輕易與其它顆?？拷嗷ノ绞シ€(wěn)定性。但與此相反異號(hào)離子投加量過(guò)大，會(huì)使原來(lái)帶負(fù)電荷膠粒變?yōu)閹д姾赡z粒，膠粒間會(huì)出現(xiàn)斥力和ξ電位增加，此時(shí)便發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象。（3）吸附架橋機(jī)理吸附架橋作用是離子物質(zhì)與膠粒吸附與橋聯(lián)，也可說(shuō)成兩個(gè)同號(hào)膠粒，中間由一個(gè)異號(hào)小膠粒電性相吸而連接在一起。高分子絮凝劑具備線性結(jié)構(gòu)，它們帶有能與膠粒表面一些部位起化學(xué)改變化學(xué)基團(tuán)。當(dāng)二者相互接觸時(shí)，基團(tuán)能與膠粒表面發(fā)生特殊反應(yīng)而吸附；高聚物其余部分則伸展溶液中，能夠和另一個(gè)膠粒發(fā)生吸附，這么高分子聚合物就起到架橋作用，使絮體長(zhǎng)大脫穩(wěn)。若高分子混凝劑量過(guò)大，對(duì)應(yīng)膠粒少，上述高聚物伸展部分粘連不上第二個(gè)膠粒，則時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)被原膠粒吸附在其余部位上，這個(gè)高聚合物失去架橋功效，使膠粒處于穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)，膠粒產(chǎn)生了再穩(wěn)現(xiàn)象。（4）沉析物網(wǎng)捕機(jī)理]當(dāng)金屬鹽類（鐵或鋁鹽）、金屬氫氧化物與石灰作混凝劑時(shí)，經(jīng)水解后形成大量氫氧化物固體從水中析出、下沉，它們能夠網(wǎng)捕卷帶水中膠粒形成絮狀物。這種作用基本是一個(gè)機(jī)械作用，混凝劑投加量與被除去膠體雜質(zhì)量成反比，即膠粒越少，投加混凝劑越多，反之則少。混凝劑用量太大和太小，絮凝性能均不好。這是因?yàn)榛炷齽┯昧刻?，起不到電中和和吸附架橋作用，也就不能有效降低ξ電位。隨著用量增大，膠粒表面對(duì)異號(hào)離子吸附作用增強(qiáng)，這種作用中和了膠粒部分電荷，降低其靜電斥力，ξ電位也隨之減小，因而輕易與其它顆?？拷嗷ノ蕉摲€(wěn)?；炷齽┯昧刻?，會(huì)使原來(lái)帶負(fù)電荷膠粒變?yōu)閹д姾桑z粒間會(huì)出現(xiàn)斥力和ξ電位增加，發(fā)生再穩(wěn)，致使混凝效果反而變差。三、試驗(yàn)試劑與儀器①六聯(lián)攪拌器（1臺(tái)）。②分光光度儀（1臺(tái)）。③燒杯（500ml，6只）。④移液管（1ml、2ml、5ml、10ml各3只）。⑤硫酸鋁Al3(SO4)2·18H2O(10g/L)。⑥三氯化鐵FeCl3·6H2O（10g/L）。⑦聚丙烯酰胺（1g/L）。⑧注射針筒（50ml）。四、試驗(yàn)方法及步驟（1）最好混凝劑確實(shí)定①用3只500ml燒杯，分別取200ml原水，將裝有水樣燒杯置于攪拌器上。②分別向3只燒杯中加入硫酸鋁、三氯化鐵和聚丙烯酰胺，并每次投加量為5ml，同時(shí)進(jìn)行攪拌（轉(zhuǎn)速150r/min）,直到其中一個(gè)試樣出現(xiàn)礬花，這時(shí)統(tǒng)計(jì)下每個(gè)試樣中混凝劑用量。③停頓攪拌，靜置10min.④用注射針筒取上層清液，用分光光度儀測(cè)出透光率并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。⑤依照測(cè)得透光率確定最好混凝劑。（2）確定混凝劑最好用量①用6只500ml燒杯分別取200ml原水，將裝有水樣燒杯置于攪拌器上。②采?。?）中選定混凝劑，按不一樣投量（0.5ml、1ml、1.5ml、2ml、2.5ml、3ml）分別加到6只裝有原水樣燒杯中。③開(kāi)啟攪拌器，快速攪拌0.5min(300r/min),中速攪拌3min(150r/min)，慢速攪拌5min(70r/min)。④停頓攪拌，靜置10min。用注射針筒公元前50ml上清液，測(cè)定透光率，并統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。五、試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表1三種混凝劑透光率測(cè)定數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表混凝劑硫酸鋁三氯化鐵聚丙烯酰胺礬花形成時(shí)混凝劑用量/ml透光率111222333平均平均平均表2某種混凝劑用量最好選擇數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表水樣編號(hào)123456混凝劑用量/ml透光率123平均六、試驗(yàn)結(jié)果與分析試驗(yàn)五離子交換水處理試驗(yàn)一、試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)利用離子交換樹(shù)脂對(duì)水中有害離子交換作用，達(dá)成凈化或濃縮回收目標(biāo)。離子交換樹(shù)脂具備吸附量大、吸附速度快及價(jià)格廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于廢水處理、金屬離子回收以及水軟化等領(lǐng)域。二、試驗(yàn)原理水中一些物質(zhì)溶于水時(shí)呈離子化，形成數(shù)目相等電荷相反陰、陽(yáng)離子，樹(shù)脂結(jié)構(gòu)中能自由移動(dòng)離子與溶液中同號(hào)離子經(jīng)過(guò)離子擴(kuò)散發(fā)生離子交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)離子去除。對(duì)強(qiáng)酸型陽(yáng)樹(shù)脂：R-H+＋Na+——→R-Na+＋H+對(duì)強(qiáng)堿型陰樹(shù)脂：R+OH-＋Cl-——→R+Cl-＋OH-離子交換樹(shù)脂處理含鉻廢水機(jī)理是利用交換劑陰（陽(yáng)）離子交換基團(tuán)，與含鉻廢水中以Cr2O72-及CrO42-或Cr3＋形式存在陰、陽(yáng)離子交換，達(dá)成對(duì)廢水中鉻凈化或回收。含鉻廢水在不一樣pH條件下鉻離子存在狀態(tài)：當(dāng)pH<4時(shí)，廢水中六價(jià)鉻主要以Cr2O72-形式存在；當(dāng)7>pH>4時(shí),廢水中六價(jià)鉻以Cr2O72-和CrO42-形式存在；當(dāng)pH>7時(shí)，廢水中六價(jià)鉻主要以CrO42-形式存在。三、試驗(yàn)器材強(qiáng)堿型陰離子交換樹(shù)脂（201×7）或強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（001×7）；玻璃交換柱；250ml錐形瓶；50ml比色管；燒杯若干。四、試驗(yàn)內(nèi)容使用陰（陽(yáng)）離子交換樹(shù)脂凈化含重金屬（鉻）廢水——設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行交換柱系統(tǒng)，測(cè)試樣品鉻離子濃度，計(jì)算凈化系數(shù)，評(píng)