间歇式活性污泥法(SBR)综合实验教案

1间歇式活性污泥法（SBR）综合实验教案单位：上海市环境学校培训中心时间：2008.11课题间歇式活性污泥法（SBR）综合实验授课人学校上海市环境学校教学目标知识与技能1、了解SBR法系统地特点，适用范围。过程与方法1、在探究SBR自动化运行控制的过程中加深对SBR法工艺及运行过程的认识。2、通过污泥性能指标的测定和生物相的观察，加深对活性污泥系统的了解。情感态度、价值观1、培养学生严谨求实的科学态度。2、在实践SBR控制系统的自动化运行过程中，使学生体验到自动控制的技术的迅猛发展，对环保事业有着至关重要的影响，随着科学技术的发展和社会对环保的重视，必将有更多的新技术广泛地应用到污水处理行业，使污水处理行业有更大的发展。3、使学生懂得要努力培养自己的创造能力、充分发挥自身的创造潜能，紧密结合实践，在不断认识和把握客观规律的基础上，勇于创新。重点1、了解SBR法系统地特点，适用范围2、掌握SBR间歇式曝气池运行的五个工序。难点1、掌握SBR间歇式曝气池的五个工序。2、学会分配SBR间歇式曝气池在各个工序的时间。教学方法讲授、实验法、多媒体辅助教学法设备及用具1、SBR法实验装置及计算机控制系统1套2、水泵3、水箱4、空气压缩机5、DO仪6、COD测定仪或测定装置及相关药剂教师活动学生活动【复习回顾】活性污泥法的基本流程：1．产生：从间歇式发展到连续式2．请学生画出活性污泥法的基本工艺流程，并对自己画出的流程图做简单讲解。3．给出准确图例1、学生到黑板前画出活性污泥法基本工艺流程图。2、对流程图做简单介绍。24．教师对照流程图总结概括出活性污泥法运行过程：普通活性污泥法又称传统活性污泥法。活性污泥废水生物处理系统的传统方式。系统由曝气池、二次沉淀池和污泥回流管线和设备三部分组成。液流为有回流的推流式。初次沉淀后的废水津水域由二次沉淀池来的回流污泥混合后再抱起吃起段进入池内，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合，混合液推流前进，曝气强度不变。流动过程中进行有机物的吸附、絮凝和氧化作用。从曝气池流出的混合液在二次沉淀池沉淀后，沉淀出的活性污泥以进水量的25-50%返回曝气池（即污泥回流比为25-50%）。这种方法常用于低浓度生活污水处理，对冲击负荷很敏感，生化需氧量的去除率达85-95%。【引出新课】随着对普通活性污泥法工艺的不断改进，先后出现了氧化沟、A-B、SBR和MBR等新工艺，今天介绍SBR工艺。【提问】试想如果我们把调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程于一池,按不同的时间顺序进行各种目的不同的操作,全部过程都在一个池体内周而复始地进行,那我们是不是就会得到一种工艺流程简洁,布局紧凑合理,是一种先进的污水处理系统呢？回答是肯定的。【给出概念】1、SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。2、SBR发展简况：3【讲解原理】SBR间歇式曝气池的五个工序。1.污水流入工序2.曝气反应工序：最重要的一道工序3.沉淀工序：沉淀分离，1～1.5h4.排放工序：利用专用设备滗水器排出上清液，留下活性污泥作为下一个操作周期的菌种5.待机工序（闲置）【提问】根据以上所说的运行特点，请学生总结SBR工艺的优点有那些方面。教师总结：正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。学生回答：【介绍】SBR系统虽有诸多但也有其一定的适用范围，不是所有的污水都适合使用这种工艺。由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：1)中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。2)需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防4止河湖富营养化。3)水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。4)用地紧张的地方。5)对已建连续流污水处理厂的改造等。6)非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。【深入提问】那么我们如何来设计安排节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等过程于一池,按不同的时间顺序进行各种不同目的的操作呢？原污水流入到间歇式曝气池，按时间顺序依次进行进水→反应→沉淀→出水→待机（闲置）等五个基本过程，然后周而复始反复进行。通过以下实验体验SBR工艺自动化控制过程，完成各阶段的运行任务。【设计实验步骤一】1、活性污泥的培养和驯化。（1）取已建污水活性污泥或带菌土壤为菌种，在SBR反应器内以生活污水为营养培养活性污泥。（2）污泥培养初期，每天闷曝22h，静置2h，排水1/3废水，再加入新鲜废水。（3）培养数天后如发现污泥呈黄褐色，絮凝和沉淀性能良好，上清夜清澈透明，泥水界面清晰，镜检菌胶团密实，生物相丰富，说明污泥已培养成功。1、让学生观看几组有关活性污泥的图片。找出已培养成功污泥。【设计实验步骤二】2、打开计算机并设置各阶段控制时间，启动控制程序。3、水泵将原水送入反应器，达到设计水位后停泵（由水位继电器控制）。4、打开气阀开始曝气，达到设定地时间后停止曝气，关闭气阀。5、反应器内的混合液开始静沉，达到设定静沉时间后，阀Ⅰ打开滗水器开始工作，排出反应器内的上清夜。6、滗水器停止工作，反应器处于闲置阶段。7、准备开始进行下一个工作周期。2、学习利用计算机设置各阶段控制时间。3、学生分组讨论，相互补充得出工艺运行时间顺序，4、填写SBR法实验记录表。【设计实验步骤三】8、取曝气阶段内活性污泥进行生物相的观察。5、取曝气阶段内活性污泥进行生物相的观察。5【成果整理】1、计算在给定条件下SBR法的有机物去除率ηη＝（Sa-Se）/Sa*100%式中Sa——进水中有机物浓度，mg/L；Se——出水中有机物浓度，mg/L2、生物相的描述（包括污泥的颜色、生物相是否丰富、菌胶团是否致密、边界是否明显和典型的微生物）学生计算出自己设计的SBR工艺运行控制后有机物的去除率，可谈谈对这套流程的认识和感想。【小结】我们这节课了解了SBR工艺的特点、适用范围、工艺流程，并实践设计了自动化控制过程。掌握SBR间歇式曝气池的五个工序；学会分配SBR间歇式曝气池在各个工序的时间；通过污泥性能指标的测定和生物相的观察，加深对活性污泥系统的了解。【思考题】1、简述SBR法与传统活性污泥法的同异？2、SBR法工艺上的特点及滗水器的作用。3、如果对脱氮除磷有要求，应怎样调整各阶段的控制时间？