水質控制实验技术指南.docVIP

水质控制实验技术指南 （供环境工程专业研究生使用） 环境科学与工程学院编 2006年9月 前 言 《水质控制实验技术》(水处理实验技术)是环境工程和给水排水两个专业最重要的专业实验课。传统的实验内容较落后，实验手段很不完善，难以适应研究生课程教学的要求。为此，在总结原有实验教学工作的基础上，参考国内外当今水处理实验技术的必威体育精装版手段和科研工作经验，我们与兄弟院校合作研制了部分既适于科研和教学，同时又是国内外广泛采用的处理方法所涉及的实验装置，用这些新的实验装置并开出相应的实验内容，其目的是提高专业课实验教学的质量，从而藉以提高学生的科研能力。 多年来，在实验教学中，存在着方式呆板、内容陈旧、实验手段不够完善等问题，传统实验教学只是停留在验证理论的某一环节，或单项地对理论课中的某一内容进行实验操作。这种作法是不利于培养学生的动手能力和进行科学研究工作的技能。 根据近年来教学实验的探索和实践，我们感到专业实验课程必须改革，以适应教学改革的要求，应当逐步摆脱传统的单项环节的实验内容，使学生完整而系统地掌握几项工艺的实验技能，自行动手操作并对实验参数进行归纳、计算和作出结论。我们以为，培养既有理论知识， 完全混合活性污泥法处理模拟有机废水（实验1） 完全混合式活性污泥法实验装置 活性污泥法是污水处理的最主要的方法之一，从国内外的污水处理领域的现状来看，几乎所有的城市污水和50％有机性的工业废水都采用活性污泥法来处理。因此，了解和掌握活性污泥法处理系统的运行规律以及实验方法对培养市政工程和环境工程的工程技术人员来说是很重要的。但由于活性污泥法实验设备及操作过程比较复杂，多年来这方面的教学实验一直没有开出。为此，我们研制了一套完全混合式活性污泥法实验设备。 这套实验设备由原水箱、合建式曝气池和出水箱、空压机、流量计、扩散器与检测仪表等构成。通过完全混合式活性污泥处理系统的运行，可直观地观察活性污泥形成和成熟的过程以及对实验设备的调试和操作。从而培养学生对污水处理进行模拟实验和运行控制的基本技能。在污水处理的课堂教学中活性污泥法几乎占用1／3的教学时数，可见加强这部分内容教学实验的重要性。 通过完全混合式活性污泥处理系统的运行并系统地观察活性污泥形成和成熟的过程，利用这套实验装置可以系统地对进出水的各项指标如:pH值，水温，气水比，污泥沉降比，污泥浓度，污泥指数，溶解氧浓度，进出水COD，BOD进行测定和生物相的观察。加深对该处理系统的特点和运行规律的认识，通过对实验装置的调试和操作培养学生对污水处理构筑物模拟实验的基本技能，同时了解和掌握活性污泥处理系统的控制方法，进一步理解BOD－污泥负荷、污泥龄、混合液污泥浓度、溶解氧浓度等控制参数及在实际运行中的作用和意义。 模拟试验装置示意图及简要技术说明 流程图如图1所示。 图1 完全混合式活性污泥法实验设备 1．完全混合式曝气沉淀池 2。原水箱 3。出水池 4。空压机 5。流量计 配水系统：配水箱192L，原水泵Q=4~10m3/h，高位水箱84L。 曝气系统：气体流量计 Q=0.1~1.0m3/h，HRT=3h，气水比20：1，曝气池容积13L，曝气头Q=30~200l/h。 二沉池系统：二沉池容积1L。 污泥回流系统：污泥回流比R=100~400%。 排泥系统：每日排泥量Qw=10%（曝气池污泥的总量），污泥龄=10d 系统选型： ⑴曝气池 曝气池为合建式，曝气池与沉淀池之间有回流挡板，靠挡板来控制污泥回流比。曝气池由有机玻璃焊制而成。池的正上方有进水阀（与高位水箱一体），池的正下端有污泥排放阀，可及时排放剩余污泥；在二沉池的顶部有集水口，二沉池的下部是锥体以便于污泥回流。回流挡板上有穿孔，曝气池的出水由此进入二沉池，使得进水稳定，避免对二沉池沉降平衡的破坏，使得泥水分离效果好，出水水质好。 ⑵曝气头 采用砂芯曝气头，其曝气气流稳定且气泡小，氧的利用率高，能够满足微生物所需的氧气，而且它的搅拌性能也很好，使得泥水充分混合。 系统特点 本实验系统可进行完全混合式活性污泥法处理有机废水的定性和定量实验，亦可原位进行污泥的培养与驯化，可改变污泥回流比，HRT，s等参数进行比较实验，实验系统具有以下特点： ⑴池液里各部分微生物的种类和数量基本相同，生活环境也基本相同，可以通过改变F/M值，使其工作点处于污泥增长曲线上所期望的某一点（通常是曝气池的工况控制在最佳条件），使活性污泥的净化功能得以良好发挥，从而可以获得所期望的出水水质。 ⑵在处理效果相同的条件下，其有机负荷较推流式曝气池高。 ⑶能够不经稀释处理高浓度有机废水，仅随浓度的高低程度在一定污泥负荷范围内适当延长曝气时间即可。 ⑷进入曝气池的污水能够得到稀释，使波动的进水水质得到均化，因此进水