好氧活性污泥培养综合实验-东华大学环境学院大三实验报告

诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新《环工综合实验（2）》（好氧活性污泥培养综合实验）实验报告专业环境工程班级环工1301姓名指导教师余阳成绩东华大学环境科学与工程学院实验中心二0一六年5月诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新实验题目好氧活性污泥培养综合实验实验类别综合实验室实验时间2016年5月26日13时~18时实验环境温度:湿度:同组人数本实验报告由我独立完成，绝无抄袭！承诺人签名一、实验目的1、熟悉活性污泥法的基本流程；加深对污水好氧生物处理和活性污泥法原理的理解；2、掌握活性污泥法常规运行管理，包括DO，污泥负荷，污泥泥龄，处理效率的测定及计算；3、了解活性污泥法的起动及运行，包括接种、培菌、驯化及日常运行的过程二、实验仪器及设备•1）、仪器：•生化反应器（8L）1个•曝气系统1套•溶解氧测定仪1台•电子天平1台•量杯（3L）1块•消解罐数个•布氏漏斗1个•显微镜1台•2）、试剂：•葡萄糖、硫酸铵、磷酸二氢钾、乙酸钠、重铬酸钾、硫酸-硫酸银催化剂、硫酸亚铁铵、试亚铁灵指示液三、实验原理活性污泥法就是利用悬浮在水中的活性污泥，在微生物生长有利的环境下和污水充分接触，对废水中的有机物、营养元素(N、P)和某些无机毒物产生吸附、氧化分解而使废水得到净化的方法。污水好氧生物处理原理示意图诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新高碑店污水处理厂的工艺流程图诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新四、实验步骤1、活性污泥指标的测定：取城市生活污水处理厂曝气池的活性污泥，测定MLSS,SV30,SVI并镜检；2、小型间歇式活性污泥反应器的准备：3L反应器1个，曝气系统一套，葡萄糖或乙酸钠模拟废水（自配）；3、接种：向反应器中加入适量的活性污泥菌种（MLSS为3g/L）；4、培养：配制污泥培养营养液，COD值自选，加入到活性污泥菌种中，反应器中加水至体积为3L。计算负荷，溶解氧值自定（第一天）；5、测定活性污泥指标及有机物去除率，沉淀，排水1.5L（或排泥维持MLSS稳定），加入营养液1.5L（COD值自选），曝气，溶解氧自定（第二天）；6、测定活性污泥指标及有机物去除率（第三天）；要求：维持MLSS稳定(3g/L)，不发生污泥膨胀，测定实际污泥增长量，计算污泥泥龄；五、实验记录及原始数据SV30𝑚𝑖𝑛取样体积为100ml第一天原水（添加营养液后）COD（经测定）为406.7mg/L烘干滤纸的质量为0.504g污泥及滤纸的总重量1.03g坩埚14.3325g坩埚及残余物14.5318g时间13510152030V98.072.462.949.341.538.031.5诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新污泥均匀分散视野范围内，污泥之间相互粘结，呈现菌胶团状，活性污泥在菌胶团之间摆动鞭毛游动，游动之时吃有机物，游动速度较快，体积变大，改变观察区域，不同形状的微生物都在进食。第二天烘干滤纸的质量为0.49g污泥及滤纸的总重量0.76g硫酸亚铁铵浓度测定序号123平均值用量（硫酸亚铁铵）18.6818.6518.7018.677C硫酸亚铁铵=0.0535MCOD的测定项目空白空白水样水样用量18.5318.7017.7017.30原水（经过一天碳化）为95.87mg/L原水（添加营养液后）COD（经测定）为432.3mg/L第三天烘干滤纸的质时间13510152030V85.639.831.224.921.519.918.7时间13510152030V78.047.538.529.024.521.518.5诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新量为0.49g污泥及滤纸的总重量0.78gC硫酸亚铁铵=0.0578MCOD的测定项目空白空白水样水样用量17.2517.316.716.7所以空白用量为17.28ml;水样16.7ml累枝虫（第三天）盖纤虫（第三天）微生物在菌胶团之间游动，但是上图左边的微生物体积巨大，体内的两个核（形如液泡）也在运动，前进进食六、数据处理及结论第一天0.020.040.060.080.0100.005101520253035体积/V时间/min沉降曲线诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新MLSS和MLVSS代表的是污泥浓度的宏观指标，不能完全代表污泥中具有活性的微生物的浓度；但其测定方便，且可以满足评价污泥量的工程要求,作为设计参数。对于特定污水处理系统，MLVSS/MLSS相对稳定，生活污水系统一般为0.7-0.8；该值太低说明污泥活性较差。（PACT法和白土活性污泥法等投料活性污泥法例外）MLSS=1.03−0.5040.1=5.26𝑔/𝐿加进桶中的MLSS理论值应该为3g/L;实测值与理论值差距较大，原因：可能是搅拌不均匀，导致取了局部污泥浓度较高的水样，由S𝑉30=31.5ml也可得出结论NVSS=14.5318-14.3325=0.1993gMLVSS=0.526-0.1993=0.3267gf=𝑀𝐿𝑉𝑆𝑆𝑀𝐿𝑆𝑆=0.6210.75f值偏小，说明水样中NVSS过高BOD—污泥负荷与SVI值之间的关系当BOD—污泥负荷介于0.5~1.5kg/（kgMLSSd）之间时，SVI值突出最高，污泥沉降效果不佳。因此，应避免采用这一区段的BOD—污泥负荷𝑁𝑠=𝑄𝑆𝑒𝑋𝑉𝑉=3×0.40675.26=0.23𝑘𝑔𝐵𝑂𝐷/𝑘𝑔𝑀𝐿𝑆𝑆∙𝑑NS0.5,在阴影范围内属于一半负荷区第二天诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新COD=（18.62−17.5）×0.0535×80005=95.87𝑚𝑔/𝐿MLSS=0.76−0.490.1=2.7𝑔/𝐿∆X0分析原因：加进桶中的营养物，即污泥-BOD负荷在实验要求的范围内，保证了微生物的营养；所以污泥的减少归于曝气量过大，污泥进入减数期阶段，进行内源呼吸。曝气池内溶解氧也不宜过高，DO过高会导致有机污染物分解过快，使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化、结构松散。此外DO过高，过量耗能，运行成本高。第三天MLSS=0.78−0.490.1=2.9𝑔/𝐿COD=（17.28−16.7）×0.0578×80005=53.64𝑚𝑔/𝐿0.020.040.060.080.0100.0010203040体积/V时间/min沉降曲线0.020.040.060.080.0100.0010203040体积/V时间/min沉降曲线诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新去除率为432.3−53.64432.3×100=87.6%V𝑋𝑉=6.075g∆X=(2.9−2.7)×3×0.74=0.444g𝜃𝑐=𝑋𝑉𝑉∆𝑋=6.0750.444=13.68天污泥龄一般在5~20天，上述计算值在允许范围内，设计合理。实验结论：1、活性污泥培养初期活性污泥培养中期活性污泥培养成熟期鞭毛虫、变形虫游泳型纤毛虫、鞭毛虫钟虫等固着型纤毛虫、楯纤虫、轮虫微生物在处理水中的指示作用从上述图片可以看出，累枝虫、盖纤虫的出现，说明活性污泥正常，出水水质好，所以实验比较成功。从上图可以看出第一天沉降性能没有另外两天好，可能是搅拌不均匀，导致取了局部污泥浓度较高的水样；另外，可以看出在一定时间范围内，虽然第二天的沉降曲线斜率大于第三天沉降曲线斜率，但是第二天水样中的污泥浓度小，且最后两个体积几乎相等，所以第三天的污泥沉降性能好于第二天。0.020.040.060.080.0100.0120.0010203040体积/V时间/min沉降曲线第三天第二天第一天诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新实验心得体会：通过这次试验，简单的了解到了污泥的培养，试验中把DO调到2~3范围内，加入营养物质使污泥增长，多出来的污泥要进行外排；虽然是试验中没有发生污泥膨胀，但是出现了污泥的负增长，没有维持污泥浓度的稳定，这是实验存在的不足。而且，这次试验仅仅是简单的培养，没有涉及到更深层次的内容，如果到实际污水厂进行调试，估计应该会出现胡多问题，所以要想把污泥培养好，还需要一定的学习。七、思考题1、对活性污泥进行培养，“污泥负荷高，则泥龄就短”，这样的判断对吗，就请分析说明。泥龄的选取与哪些因素有关？答对，从公式1/θc=Y*Nrs-Kd看正确，污泥负荷高，则泥龄就短，1、曝气池污泥浓度MLSS确定污泥泥龄需要知道需要控制的曝气池污泥浓度MLSS，这个确定了（也就是池内一共多少污泥确定了），就可以通过调节排泥量来计算污泥龄（排光所以污泥需要的时间）了。泥龄的控制是需要根据处理目的来的，股神说的对。如脱氮工艺要求泥龄大于10天，而除磷工艺低于10天，脱氮除磷工艺一般15-20天2、处理目的和工艺要求首先污泥泥龄在设计时就有所考虑，因为它和处理目的有关，比如要求硝化反应充分时，就必须要求污泥龄够长，而实际中的应用，则与运行效果有关，处理目的达到的前提下，每天产生的剩余污泥越多则泥龄越短，越少则泥龄越长。污泥龄的选取主要取决于工艺要求，一般硝化细菌污泥龄要长于普通的细菌，这是要想在池子内培养出硝化细菌进行消化反应那就必须选用较长的污泥龄，污泥龄的选取主要取决于活性污泥细菌的生长去以便于满足其生长繁殖。3、每天产生的剩余污泥污泥泥龄是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法，污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间（以天计）。可见，污泥泥龄与每天产生的剩余污泥有关，更切合实际的说，泥龄与每天排出的剩余污泥有关，每天排的少，污泥泥龄就长，反之，泥龄就短诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新答：效果不佳的原因分析如下：1、活性染料有良好的水溶性但是可生物降解性差，2、BOD5/COD0.25，生化环境不够理想、微生物数量不够多、反应速率尚低;𝑁𝑟=𝑄𝑆𝑒𝑋𝑉𝑉,从数学方面解释，分子小，所以商变大→𝑁𝑟大，BOD-污泥负荷率高，污泥降解能力不够，使得污泥数量减少。处理设施的基建投资和运行费用较高、运行不够稳定、难降解有机物处理效果差等。改良工艺如下：诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新原工艺的气浮混凝池节厌氧水解反应池PACT池节原工艺的二沉池之后同原来。选择理由1、BOD5/COD0.45可生化性好，BOD5/COD0.3可生化，0.25难以生化处理，可采用水解酸化-好氧；0.2不易生化，宜采用还原或氧化预处理改善可生化性后，再用生物处理2采用水解反应池可以提高BOD5/COD（工程中简称B/C），改善可生化性；部分削减废水中有机物。3、消化池上清液中富有氨氮，可以供应大量碳水化合物代谢所需的氮。4、活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放；诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新诚信做人；数据真实；分析合理；富于创新