城市污水处理实验平台指导书

废液废气处理办法：
1 、溶解法：在水或其它溶剂中溶解度特别大或比较小的气体，用合适的溶剂把它们完全或大部分溶解掉。
2 、燃烧法：部分有害的可燃性气体，在排放口点火燃烧，消除污染。例如，一氧化碳等。 化学实验 中废弃的有机溶剂，大部分可回收利用，少部分可以燃烧处理掉，有些在燃烧时可能产生有害气体的废物，必须用配有洗涤有害废气的装置燃烧。
3 、中和法：对于酸性或碱性较强的气体，用适当的碱或酸进行吸收。对于含酸或碱类物质的废液，如浓度较大时，可利用废酸或废碱相互中和。
实验室废液废气处理办法：
1、溶解法：在水或其它溶剂中溶解度特别大或比较小的气体，用合适的溶剂把它们完全或大部分溶解掉。
2、燃烧法：部分有害的可燃性气体，在排放口点火燃烧，消除污染。例如，一氧化碳等。化学实验中废弃的有机溶剂，大部分可回收利用，少部分可以燃烧处理掉，有些在燃烧时可能产生有害气体的废物，必须用配有洗涤有害废气的装置燃烧。
3、中和法：对于酸性或碱性较强的气体，用适当的碱或酸进行吸收。对于含酸或碱类物质的废液，如浓度较大时，可利用废酸或废碱相互中和，再用pH试纸检验，若废液的pH值在5．8～8．6之间，如此废液中不含其它有害物质，则可加水稀释至含盐浓度在5％以下排出。
4、吸附法：选用适当的吸附剂，消除一些有害气体的外逸和释放。对于毒害不大的气体或剂量小的气体，用木炭粉或脱脂棉。对于难以燃烧的或可燃性的低浓度有机废液，用吸附性能良好的物质，让废液充分吸收后，与吸附剂一起焚烧。
5、稀释法：对于实验中产生的大量废液，其中无毒无害的，采用稀释的方法处理。
6、沉淀法：对于含有害金属离子的无机类废液，加入合适的试剂，使金属离子转化为难溶性的沉淀物，然后进行过滤，将滤出的沉淀物妥善保存，检查滤液，确证其中不含有毒物质后，可排放。

一、实验目的：
按照国家 [污水综合排放标准]（ＧＢ８９７８－１９９６）规定，氨氮最高容许排放浓度二级标准是２５ｍｇ／Ｌ，磷酸盐（以Ｐ计）最高容许排放浓度二级标准是１．０ｍｇ／Ｌ。厌氧——缺氧——好氧（A²O）工艺是污水除磷脱氮技术的主流工艺，同常规活性污泥相比，不仅仅能生物去除ＢＯＤ，而且能去除氮和磷，这对于防止水体富营养化的加剧有重要的作用。本装置是A²O工艺的教学演示和动态实验设备。通过装置实验希望达到以下目的：
1了解A²O工艺的组成、运行操作要点；
2确定去除率高、能量省的运行参数，指导生产运行；
3针对一些工业污染源对该工艺运行中的冲击，提出准确的判断，避免造成较大的事故；
4用实践经验培训学生、技术人员、操作人员，考核其独立的工作能力，提高人员的技术素质和企业管理水平；
5利用装置运输方便的特点，可以在拟建污水厂的现场，进行污水处理可行性的试验。
二、装置的工艺流程如下图所示：

三、技术规格要求：(参考参数)
环境温度：5℃～40℃
处理水量：8～16L/h
设计进、出水水质：         进水                      出水
                             BOD₅    150～300mg/L       15～30 mg/L
                             COD     300～600mg/L       30～60 mg/L
                            SS       80～160mg/L        8～16 mg/L
                              pH       6～9               6～9
四、操作步骤：
1检查整套装置是否齐全，管道、电源是否接通、清扫各池内的杂物。
2接上进水泵电源，用清水试漏，检查装置是否漏水，接上风机，曝气是否正常，如有问题，即修复。
3微生物接种：从污水厂二沉池取来20升活性污泥，稀释后倒入好氧生物池内，随即接上风机，进行曝气。气水比20～30∶1。（有条件的投加少量琼脂、葡萄糖营养物）
4、厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。具体如下：
1 厌氧池：如工艺流程图所示，污水首先进入厌氧区，兼性厌氧的发酵细菌将水中的可生物降解有机物转化为挥发性脂肪酸（VFA_S）低分子发酵产物。除磷细菌可将菌体内存贮的聚磷分解，所释放的能量可供好氧的除磷细菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量还可供除磷细菌主动吸收环境中的VFA类低分子有机物，并以聚ß羟丁酸（PIIB）的形式在菌体内贮存起来。
2缺氧池：污水自厌氧池进入缺氧区，反硝化细菌就利用好氧区中经混合液回流而带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解有机物进行反硝化，达到同时去碳及脱氮的目的。
3好氧池：最后污水进入曝气的好氧区，除磷细胞除了可吸收、利用污水中残剩的可生物降解有机物外，主要是分解体内贮积的PHB，产生的能量可供本身生长繁殖；此外还可主动吸收周围环境中的溶解磷，并以聚磷的
形式在体内贮积起来。这时排放的出水中溶解磷浓度已相当低，这有利于自养的硝化细菌生长繁殖，并将氨氮经硝化作用转化为硝酸盐。非除磷的好氧性异样菌虽然也能存在，但它在厌氧区受到严重的压抑，在好氧区又得不到充足的营养，因此在与其他生理类群的微生物竞争中处于相对劣势，排放的剩余污泥中，由于含有大量能超量贮积聚磷的贮磷细菌，污泥含磷量最高可以达到６％（干重）以上，因此大大提高了磷的去除效果。等正常运转后，采水样分析各项指标
 构筑物

名　称	材　料	停留时间（ｈ）	有效容积（Ｌ）
原水箱	ＰＶＣ塑料	>24	>50
厌氧池	有机玻璃	5.6	18
缺氧池	有机玻璃	3.6	25
好氧池	有机玻璃	5.3	26
沉淀池	有机玻璃	1.6	19

装置设备

名　称	数　量	作　用　或　使　用　场　合
搅拌器	２	厌氧池、缺氧池保持污泥不沉淀
进水泵及蠕动泵	４	进水、混合液回流、污泥回流、剩余污泥排放（污泥回流泵和剩余污泥泵合用）、，泵流量可调节
气泵	１	好氧池曝气，气量用转子流量计调节
电气控制箱	１	所有电气插头均有插座
钢架	１	所有设备、构筑物均放在钢架上

还有不锈钢管、有机玻璃管、阀门、塑料管等，再好氧池内放置充氧用的曝气头。由于搅拌器搅拌浆转数低，采用直流电机，整流控制和电机分离，由导线连接。
装置为24h连续运行设备，每日需取样化验污水和污泥，并测定和调整运行参数。
实验所需的监测项目如下表所示，需要准备相关的仪器和化学药品。根据实验目的增减测定项目，并且测定项目可分为每日一次、隔日一次、每周测定一次几种类型。
监测项目

取　样　点	分　析　项　目
进水	Q、Ph、COD、BOD5、溶解性BOD5、溶解性COD、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N、SS、VSS、TP、PO1-P、碱度
厌氧池	DO、T、SV、SVI、MLSS、MLVSS、
缺氧池	DO、T、SV、SVI、MLSS、MLVSS、NO2-N、NO3-N
好氧池	DO、T、SV、SVI、MLSS、MLVSS、NO2-N、NO3-N、TP
混合液回流	Q、MLSS、MLVSS、BOD5、COD、NO2-N、NO3-N、TP
回流污泥	Q、MLSS、MLVSS、BOD5、COD、NO2-N、NO3-N、TP
二沉池出水	Q、Ph、COD、BOD5、溶解性BOD5、溶解性COD、TKN、NH3-N、NO2-N、NO3-N、SS、VSS、TP、PO1-P、碱度

五．启动和运行：
首先必须认真阅读产品说明书，弄清楚组成装置的所有构筑物、设备和连接管路的作用，以及相互之间的关系，了解装置的工作原理。在此基础上，方可开始装置的启动和运行。
1启动：经清水试运行，确认设备动作正常，池体和管路无漏水时，方可开始微生物的驯化和培养。接种污泥可取自城市污水处理厂回流泵房的活性污泥，数量为厌氧池、缺氧池、好氧池和沉淀池的有效容积；开始运转时，
全部设备均启动，进水流量可从小开始，回流量也相应减小，污泥全部回流，不排放剩余污泥，以培养异样菌、贮磷菌、硝化菌、脱氮菌等，提高系统MLSS ,固定进水流量及混合液回流比（如50%）,开启厌氧池和缺氧池搅拌器，速度尽量小，以不产生污泥沉淀即可，开启好氧池气泵进行曝气，曝气强度应使好氧池溶解氧DO达到2mg/L以上。
当系统MLSS达到3000~5000mg/L时，试验参数稳定，出水水质良好，可逐渐加大进水流量，相应加大回流流量。视沉淀池内污泥积累情况，定时开启剩余污泥蠕动泵，其流量视二沉池中的污泥层厚度和泥龄而定，不能放空。同时，固定污泥回流比。
此时检测出水水质。如果COD、SS、NH3-N、TP等达标且系统状态稳定，就可以认为启动阶段结束。
 
2、典型运行参数：

项 目	单 位	范 围
污泥负荷	KgBOD5/KgMLVSS·d	0.15~0.25
污泥龄	d	15~27
MLSS	mg/L	3000~5000
污泥回流比	%	20~50
混合液回流比	%	100~300
DO	mg/L	厌氧<0.3； 缺氧<0.5；好氧1.5~2.5

3、主要影响因素：（供参考）

因 素	影 响
温度T	主要影响硝化、反硝化。适宜温度：15~30℃。温度对反硝化速率的影响与反应器类别及硝酸盐负荷有关，低负荷的系统受温度的影响较小。水温对生物除磷影响不大。
溶解氧DO	厌氧池磷的释放，DO影响很大，应控制在0.2mg/L以下；缺氧池反硝化，DO<0.5mg/L；好氧池硝化、磷的吸收，DO<2mg/L.

 
4、

pH	厌氧池pH不可太低，否则产生磷的无效释放，也不可太高，否则可能产生磷酸钙沉淀；缺氧池反硝化最适宜Ph：7.0~7.5；好氧池硝化反应消耗碱度，对pH敏感，适宜pH：7.0~8.0，磷的吸收，pH不能低于6.5。
C/N、C/P	厌氧池磷的释放需要挥发性脂肪酸VFA,随着C/P值的增大，磷的去除率明显增大，BOD5/TP应大于20；缺氧池反硝化需要碳源，随着C/N值的增大，N的去除率增大，BOD5/TKN应大于4~6；好氧池异样菌与硝化菌竞争底物，BOD5/TKN不宜太大，一般认为：BOD负荷小于0.15BOD5/gMLSS·d时，硝化反应才能正常进行。
出水SS	主要影响P的去除，工艺去除溶解性磷，悬浮性磷仍存在于水中。
泥龄θc	硝化反应需要较长的泥龄，而除磷泥龄则不宜太高。因此，只要能满足硝化及反硝化要求，系统按最低泥龄运行。
水力停留时间HRT	厌氧池HRT不宜过长，否则导致没有VFA吸收的磷释放，一般取1~2小时；好氧池可取1~2小时。
同流比	混合液回流主要影响池容大小及脱氮效果，本试验最大同流比300%；污泥回流主要考虑硝态氮含量对厌氧区磷的释放的影响，本试验最大同流比100%。
硝态氮	厌氧区硝态氮与贮磷菌争夺VFA，产生反硝化，影响磷的释放。
有毒物质	硝化菌对有毒物质较敏感，主要是一些重金属如Zn、Cu、Hg等，无机物CH、氧化纳等，还有游离氨和亚硝酸盐。

4提高除磷与脱氮效果的措施：
A.提高脱氮率的措施：
● 降低系统容积负荷可提高去除率；
● 反硝化需要碳源，投加甲醇可提高去除效果；
● 硝化反应需要碱度，因此，控制pH很重要。如原水碱度不足，应投加碱度或考虑前置反硝化工艺（因反硝化产生碱度，可部分补充）；
● 因硝化菌的生长世代周期较长，所以，提高泥龄能够充分地进行硝化反应，提高脱氮率；B.提高除磷的措施：
a.生物处理工艺方面：
● 适当增加厌氧区水力停留时间，以使磷得到充分的释放；
● 适当增大缺氧池的池容，这样会提高脱氮效果，以降低回流污泥中的硝酸盐的含量；
● 污泥回流至缺氧池，缺氧池至厌氧池增设二级混合液回流，这样进入厌氧池的混合液硝酸盐含量可降至最低（UCT工艺）；
● 设前置厌氧/缺氧调节池，将污泥回流至调节池，以去除其中的硝酸盐，保证其后的厌氧池最佳状态运行（改良A/A/O工艺）；
● 可将各区分段，利用有机物的梯度分布促进除磷脱氮（VIP工艺）。
六、实验配套设备（由用户自行购买）：
  测定COD. BOD 等的分析仪器       
七．实验装置的组成和规格：
本实验装置主要由透明有机玻璃制成厌氧池、缺氧池、好氧曝气池、沉淀池、内有曝气管1套、微型曝气器1套、进水管1套、排水管1套、回流管1套、加药口1个、放气阀门1只。 配套装置有配水箱2只、水泵2台、加药蠕动泵1台、污泥回流蠕动泵1台、气体流量计1只、液体流量计1只、低噪音充氧风机1台、调速电机2台、不锈钢搅拌器2套、调速器2只、气管1套、阀门、连接管道、阀门、金属电控制箱1只、漏电保护开关1套、按钮开关7只、电源线、不锈钢台架1套等组成。
设计处理能力为8～16L/h
装置由一系列构筑物（圆柱形水池）、设备和连接管路等组成。除了原水箱以外，所有的构筑物、设备和连接管路均安装在一个不锈钢的钢架上。装置为24d连续运行的设备，应该保证原水箱水量充足，出水通畅，供电正常。
八、定期检查项目
一、定期检查项目
1．空压机、水泵等设备是否正常运行；
2．水箱水位是否正常；
3．流量计显示是否处于合理范围
4．有机玻璃水池水位是否正常
    二、定期维护工作：
1．水箱保持正常水位；
2．风机水泵的定期维护；
3．流量计透明体的定期擦洗；
4、不用时水箱及水池一定要排放出水