四污水处理工艺实验(教案) 22页

'污水处理工艺实验实验一颗粒自由沉淀一、实验目的1、研究废水屮颗粒口由沉淀的规律；2、掌握自rti沉淀特性曲线的测定方法。二、实验原理根据废水中悬浮颗粒的性质及浓度，沉淀过程可分为自山沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀四类。浓度较稀的、粒状颗粒的沉淀属丁自由沉淀，其特点是静沉过程中颗粒互不干扰、等速下沉。具有大小不同颗粒的悬浮物静沉总去除率与截留速度u。、颗粒重量百分率的关系如下:工程中常用下式计算£=（1-即+~~-%三、教学重点与难点教学重点：自山沉淀特性曲线的测定。教学难点：口由沉淀特性曲线的测定。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学吋分配：1、检查学生实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟;3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备自由沉淀静沉实验、配水及投配系统、计虽水深用标尺、计时用秒表或手表、分析玻璃仪器。水样（略）六、实验过程1、进水取样，测定悬浮物浓度，此即为Co值。2、沉淀实验开始后,每隔5、10、20、30、60、120min由取样口取样,记录沉淀柱内液面高度。3、观察悬浮颗粒沉淀特点、现象。4、测定水样悬浮物含量。七、注意事项1、向沉淀柱内进水时，速度要适屮，既要较快完成进水，以防进水屮一些綾重颗粒沉淀，又要防止速度过快造成柱内水体紊动，影响静沉实验效果。2、取样前，一定耍记录沉淀柱中水面至取样口距离H。（以cm计）。3、取样时，先排除管中积水而后取样，每次约収300〜400mlo 4、测定悬浮物时，因颗粒较重，从烧杯取样要边搅边吸，以保证两平行水样的均匀性。贴于移液管壁上细小的颗粒一定要用蒸锚水洗净。八、思考题1、自山沉淀中颗粒沉速与絮凝沉淀中颗粒沉速有何区别?2、绘制口由沉淀特性曲线的方法及意义。 实验二斜板沉淀一、实验目的1、通过进行双向流斜板沉淀的模拟实验，进一步加深对其构造和工作原理的认识；2、进一步了解斜板沉淀池运行的影响因素；3、熟悉双向流斜板沉淀池的运行操作方法。二、实验原理根据浅层理论，在沉淀池有效容积一定的条件卜，增加沉淀面积，可以捉高沉淀效率。斜板沉淀池实际上是把多层沉淀池底板做成一定倾斜率，以利排泥。斜板与水平成60°角,放置沉淀池中，水在斜板的流动过程中，水中颗粒则沉于斜板上，当颗粒积累到一定程度时,便自动滑下。三、教学重点与难点教学重点：斜板沉淀池运行的影响因索，双向流斜板沉淀池的运行操作方法。教学难点：双向流斜板沉淀池的运行操作方法。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况和实验方案设计情况一15分钟；2、教师讲解本次实验内容一50分钟；3、学生分工协作开始实验一120分钟；4、学生讨论，处理实验结果—30分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验设备双向流斜板沉淀池，光电式浊度仪，PH计，投药设备与反应器，温度计，烧杯六、实验过程1、淸水注池，检查是否漏水，水泵与闸阀等是否正常完好。2、一切正常麻，进原水开始实验。3、逐渐加人和减少进水流量，测定不同负荷下的进、出水浊度，并计算其去除率。4、定期从污泥斗排泥。5、也可以川不同的原水或混凝剂以及混凝剂的不同投加量來进行实验，测定其去除率。七、思考题1、为什么斜板沉淀池具有更好的沉淀效果？2、影响斜板沉淀池运行的因索冇哪些？ 实验三混凝沉淀一、实验目的1、观察混凝现象，从而加深对混凝理论的理解；2、掌握可编程六联电动搅拌器的使用方法；3、了解混凝剂的筛选方法；4、掌握混凝工艺条件的确定方法。二、实验原理混凝沉淀是将化学药剂投入污水屮，经充分混合与反应，使污水屮悬浮态（人于lOOnm）和胶态（1〜1OOnm）的细小颗粒凝聚或絮凝成大的可沉絮体，再通过沉淀去除的工艺过程。混凝是一种复杂的物理化学现象，其机理主要为压缩双电层作用、吸附架桥作用和网捕絮凝作用。混凝由混合、絮凝和沉淀三个过程组成。混合的目的是均匀而迅速地将药液扩散到污水中，它是絮凝的询提。当混凝剂与污水中的胶体及悬浮颗粒充分接触以后，会形成微小的矶花。混合时间很短，一般要求在10〜30s内完成混合，最多不超过2min。因而要使之混合均匀，就必须提供足够的动力使污水产生剧烈的紊流。将混凝剂加入污水中，污水中大部分处于稳定状态的胶体朵质将失去稳定。脱稳的胶体颗粒通过一定的水力条件相互碰撞、相互凝结、逐渐长人成能沉淀去除的矶花，这一过程称为絮凝或反应。要保证絮凝的顺利进行，需保证足够的絮凝时间、足够的搅拌外力，但搅拌强度要远远小于混合阶段。污水经混凝过程形成的矶花，要通过沉淀去除。混凝剂的种类较多有：有机混凝剂、无机混凝剂、人工合成混凝剂（阴离子型、阳离了型、非离了型）、夭然高分了混凝剂（淀粉、树胶、动物胶）等等。为了提高混凝效果，必须根据废水屮胶体和细微悬浮物的性质和浓度，正确地控制混凝过程的工艺条件。混凝的效果受很多因素影响：（1）胶体和细微悬浮物的种类、粒径和浓度；（2）废水屮阳离子和阴离子的浓度；（3）pH；（4）混凝剂的种类、投加量和投加方式；（5）搅拌强度和时间；（6）碱度；（7）水温等。三、教学重点与难点教学重点：混凝原理，混凝彩响因素，混凝剂的筛选方法，最佳操作条件的确定。教学难点：混凝剂的筛选方法，最佳操作条件的确定。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学生讨论，处理实验结杲一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备设备：可编程六联电动搅拌器，光电式浊度仪，各种玻璃仪器。试剂：略六、实验过程1、Al2（SO4）3投加量实验。2、FeCh投加量实验3、pH值影响实验 七、注意事项1、整个实验采用同一水样，而且取水样时要搅拌均匀，要一次最取，以尽最减少取样浓度上的误差。2、耍充分冲洗加药管，以免药剂沾在加药管上太多，影响投药量的和确度。3、取反应后上清液时，要用相同的条件取，不要把沉下去的矶花搅起来。八、思考题1、根据实验结果以及实验中所观察到的现象，简述影响混凝效果的几个主耍因素。2、为什么投药量大时，混凝效果不一定好？ 实验四加压溶气气浮一、实验目的1、掌握加压溶气气浮实验方法和释气量测定方法;2、了解悬浮颗粒浓度、操作压力、气固比、澄清分离效率ZI"可的关系，加深对基本概念的理解。二、实验原理气浮也是-•种水处理的重要方法，它是将水、污染杂质和气泡这样一个多相体系中含有的疏水性污染粒了，或者附有表而活性物质的亲水性污染粒了，有选择地从废水屮吸附到气泡上、以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程。因此，气浮法处理废水（或处理含藻类等饮用水）的实质是：气泡和粒子间进行物理吸附，并形成浮选体上浮分离。加压溶气气浮是，将空气在加压条件下溶入水中（在溶气罐内进行），而在常压下析出（在气浮中进行），与污染粒子一起形成浮选休上浮分离。影响加压溶气气浮的主要因索有二个方而：一•是废水中悬浮颗粒的物理化学性质，如密度、粒径、对水的浸润程度；二是加压溶气水释放出空气微气泡的大小、数量、稳定性以及和废水中悬浮颗粒的接触方式及接触时间等。在加压溶气气浮系统设计中，常用的基本参数是气固比，即空气析出量与去除污染物量的比值。气固比与操作压力、悬浮固体的浓度、性质有关。对活性污泥进行气浮时，气:固=0.005〜0.06,变化范围较人。气固比可按下式计算：A=3Sa（fP~l）Qri~QSj三、教学重点与难点教学重点：气浮法原理，气固比测定，释气彊测定。教学难点：气固比测定，释气量测定。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钊I；3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学牛讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备气固比实验装置，释气量实验装置六、实验过程1、气固比实验2、释气量实验七、思考题1、气浮法与沉淀法有什么相同之处?有什么不同之处？2、气固比实验中得到的二条曲线各有什么意义？ 实验五活性污泥法好氧生物处理一、实验目的1、熟悉活性污泥法的基木流程；2、加深对污水好氧牛物处理和活性污泥法原理的理解；3、掌握利用完全混合系统处理生活污水的实验方法。二、实验原理1、污水好氧生物处理污水好氧生物处理是指在有氧的条件下，利用好氧微生物氧化分解有机物，从而进行污水处理的过程。冇机物好氧分解过程可用下图表示：冇机物+氧+微生物合成CO2+H2O+能量残留物污水好氧生物处理原理示意图2、活性污泥法活性污泥法是处理生活污水、城市污水以及有机性工业废水最常用的方法，它以悬浮在水屮的活性污泥为主体，通过采取一•系列人工强化、控制技术措施，使活性污泥微生物所具有的，以对有机物氧化、分解为主体的生理功能得到充分发挥，从而达到对污水净化的冃的。活性污泥法对有机污染物及氮的去除主要通过以下儿种过程:初期吸附过程、氧化分解过程、沉淀过程。三、教学重点与难点教学重点：好氧牛•物处理原理，完全混合系统和氧化沟系统处理牛活污水实验方案的设计,MLSS、SV、Q、V的测定方法,HRT、R、SVI的计算。教学难点：完全混合系统和氧化沟系统处理生活污水实验方案的设计，MLSS、SV、Q、V的测定方法，HRT、R、SVI的计算。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况和实验设计方案一15分钟：2、教师讲解木次实验内容—30分钟；3、学生分工协作开始实验一140分钟；4、学生讨论，处理实验结果—30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布迸下次实验内容一25分钟。五、实验准备完全混合系统一套、必要的水质分析仪器和玻璃仪器。六、实验过程1、启动2、试运行3、正式运行：测定MLSS、SV、Qinf>Qr、V,计算HRT、R、SVI七、思考题1、影响污水好氧生物处理效果的因素都有哪些？2、通过木实验系统的观测和控制，阐述完全混合式活性污泥法的优缺点。 实验六SBR法计算机自动控制系统一、实验目的1、通过SBR法计算机自动控制系统模型实验，了解和掌握SBR法计算机自控制系统的构造与原理。2、通过实验，理解和掌握SBR法的原理、特征。3、通过实验，理解和掌握SBR法的监测指标的意义和运行管理。二、实验原理间歇式活性污泥法（简称SBR法），又称序批式活性污泥法，是一种不同于传统的连续流活性污泥法的废水处理工艺。SBR系统的运行分5个阶段，即进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期和闲置期。从进水到待进水的整个过程称为一个运行周期，在一个运行周期内，底物浓度、污泥浓度、底物的去除率和污泥的增长速率等都随时间不断地变化，因此，间歇式活性污泥法系统属于单一反应器内非稳定状态的运行。SBR法工艺简单，调节池容积小或可不设调节池，不设二次沉淀池，无污泥回流；投资省，占地少，运行费用低；反应过程基质浓度梯度大，反应推动力大，处理效率高；耐冇机负荷和有毒物负荷冲击能力强，运行方式灵活，静止沉淀，出水水质好；厌氧（缺氧）和好氧过程交替发牛，有效抑制污泥膨胀，泥龄短且活性高，能够同时脱氮除磷。三、教学重点与难点教学重点：SBR法的原理、特征，SBR法计算机自控制系统的构造与原理。教学难点：SBR法计算机B控制系统的构造与原理。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况和实验设计方案一15分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一130分钟；4、学生讨论，处理实验结果一40分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备SBR处理设备，计算机自动控制装置，测定用相关仪器。六、实验过程1、设备启动2、试运转3、正式运行七、思考题1、SBR工艺具有同时脱氮除磷的效果，且运行方式灵活，当利用SBR处理高浓度氨氮废水时，应该怎样合理调整SBR运行过程。2、谈谈对SBR工艺运行管理的认识。 实验七塔式生物滤池一、实验目的1、通过塔式生物滤池实验，了解和掌握塔式生物滤池的构造与原理。2、通过模型演示实验，初步理解和掌握塔式牛物滤池处理系统的特征。3、通过塔式生物滤池实验，了解塔式生物滤池的运行管理。二、实验原理塔式牛物滤池的构造主要市塔身、滤料、布水装迸和池底的通风和集水设备等部分纽成。具有负荷高、占地小、不需专设供氧设备，对冲击负荷有较强的适应能力等优点，在城市污水处理和工业废水处理中都冇着广泛的应用。塔式生物滤池处理效果的因索冇生物膜的生长、废水的性质、溶解氧、温度、pH值和毒物。三、教学重点与难点教学重点：塔式牛物滤池的构造与原理，塔式牛物滤池处理效果的影响因素，塔式牛物滤池的运行管理。教学难点：塔式生物滤池的运行管理。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟;3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备塔式牛:物滤池模型1套，测定用的相关仪器。六、实验过程用城市生活废水通入塔式生物滤池屮，通过反应器得到出水，对反应器的运行参数如HRT、DO、pH进行监测,并且对进水和出水的COD、氨氮、SS进行分析。七、思考题1、简单介绍塔式生物滤池的运行管理中的注意事项。 实验八生物接触氧化一、实验目的1、通过生物接触氧化实验，了解和掌握生物接触氧化的构造与原理。2、通过演示实验，初步理解和掌握空物接触氧化处理系统的特征。3、通过生物接触氧化实验，初步掌握生物接触氧化的运行管理和显常对策。二、实验原理牛物接触氧化法是在池内设直填料，经过充氧的污水以一定的速度流经填料，使填料上长满生物膜，污水和生物膜相接触，在膜上生物的作用下，污水得到净化的一种生物膜反应器。生物接触氧化池由池体、填料、布气设备、布水设备构成。生物接触氧化法在充分发挥生物膜法优点的基础上，兼貝•活性污泥法的净化特征。三、教学重点与难点教学重点：牛物接触氧化的构造与原理，生物接触氧化的运行管理教学难点：牛物接触氧化的运行管理四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况和实验设计方案一15分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一130分钟；4、学生讨论，处理实验结果一40分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备生物接触氧化模型，空压机，测定用的相关仪器。六、实验过程丿IJ城市卞活废水通入牛物接触氧化池屮，通过反应器得到出水，对反应器的运行参数如HRT、DO、pH进行监测,并且对进水和出水的COD、氨氮、SS进行分析。七、思考题1、通过监测的各项指标，综合评价生物接触氧化的运行状况。2、生物接触氧化的填料常用的冇哪几类，需满足什么要求，为什么？ 实验九生物转盘一、实验目的1.通过生物转盘模型实验，了解和掌握生物转盘的构造与原理。2.通过模型演示实验，初步理解和学握生物转盘处理系统的特征。3.通过生物转盘模型实验，了解和掌握生物转盘的影响因素和运行管理措施。二、实验原理牛物转盘乂称转盘式牛物滤池，是在牛物滤池的基础上发展起來的。牛物转盘主要由盘体、氧化槽、转动轴和驱动装置等部分纟R成。在水处理过程屮，由于转盘的旋转，盘面时而在水中，时而暴露在空气中。当盘面浸没在污水中时，污水中冇机物被生物膜吸附；当转盘夹带着污水薄膜离开液面后，接触空气中的氧气，便从空气中溶解了氧，氧从污水膜表层通过混合、渗透和扩散等作用输入到液膜内部，附着水层中的溶解氧和有机物质进入到牛物膜屮。生物膜屮的微生物，町分解由水层送來的有机物，牛物氧化的代谢产物同时排出。由于转盘在污水中不断旋转，盘而上各部分的生物膜便不断交换着与水、空气接触，使吸附一吸附溶解氧一分解氧化的过程不断进行。由于上述过程的反复进行，使氧化槽里的污水冇机物浓度逐渐降低，净化了污水。三、教学重点与难点教学重点：生物转盘的构造与原理，生物转盘的运行管理。教学难点：生物转盘的运行管理。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学牛:实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学牛分工协作开始实验一150分钟；4、学牛讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备生物转盘模型1套、空压机、测定用的相关仪器。六、实验过程丿IJ城市卞活废水通入牛物转盘屮，通过反应器得到出水，对反应器的运行参数如HRT、DO、pH进行监测，并且对进水和出水的COD、氨氮、SS进行分析。七、思考题1、介绍生物转盘的工作原理和注意事项。2、通过三种生物膜处理工艺的监测指标，对它们的处理效果进行分析和对比。 实验十UCT生物脱氮除磷处理一、实验目的1、熟悉UCT系统的基木流程；2、加深对污水牛物脱氮、除磷原理的理解；3、了解污水生物脱氮、除磷工艺的运行控制要点；4、掌握利用UCT系统处理生活污水的实验方法。二、实验原理1、氮、磷对水体的危害氮、磷是植物生长所必需的营养物质，但过虽的氮、磷进入天然水体会导致：1、水体富营养化；2、影响水源水质，增加给水处理的成本；3、对人和生物也会产生毒性。2、生物除磷卞物除磷是利用一种特殊的微牛物种群——聚磷菌来完成污水除磷目的的。通常在厌氧——好氧交替变化的活性污泥系统中，会产牛这种聚磷菌。在厌氧/缺氧条件下聚磷菌的半长会受到抑制，为了生存它释放出其细胞中的聚磷酸盐（以溶解性的磷酸盐形式释放到溶液屮），并利用此过程屮产生的能最（以ATP形式）摄取污水中的低分子量的脂肪酸（LMFA）以合成聚一B—疑基丁酸盐（PHB）颗粒贮存在其体内。此时表现为磷的释放。当聚磷菌进入好氧环境后，它们的活力将得到充分的恢复。而此时水屮有机物由于经过了厌氧环境下的降解其浓度已非常低，为了牛:存它们将PHB降解为LMFA和能量（以ATP形式）。它们从污水中大屋摄取溶解态正磷酸盐用于合成ATP,并在其细胞内以多聚磷酸盐的形式贮存能最。这种对磷的积累作用人人超过微生物正常生长所需的磷量。这一阶段表现微生物对磷的吸收。最后将富含磷的污泥以剩余污泥的方式排出处理系统以外，从而降低处理出水中磷的含Bo3、生物脱氮污水脱氮主要釆用生物法。其基本机理是在传统二级生物处理中，在将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化菌和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝酸氮、硝酸氮,再通过反硝化作用将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮转化为氮气，而达到从废水屮脱氮的口的。4、UCTI艺UCT工艺是在A/A/O工艺基础上对冋流方式作了调整以后提出的工艺，它兼具脱氮、除磷的功能。三、教学重点与难点教学重点：生物脱氮除磷原理，UCT工艺特点、维护要点，UCT处理生活污水实验方案设计。教学难点：生物脱氮除磷原理，UCT工艺特点、维护要点，UCT处理生活污水实验方案设计。四、实验学时数和学时分配实验学时数：6学时学时分配：1、检查学生实验预习情况和实验设计方案一15分钟；2、教师讲解木次实验内容一50分钟；3、学生分工协作开始实验_180分钟；4、学生讨论，处理实验结果_90分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备UCT系统一套、必耍的水质分析仪器和玻璃仪器。 六、实验过程1、启动和试运行2、正式运行测定进水流量，二沉池污泥回流流量，好氧池向缺氧池回流的混合液流量，缺氧池向厌氧池冋流的混合液流量，好氧池内溶解氧浓度，厌氧池、缺氧池、好氧池内pll值，进、出水BOD浓度，进、出水COD浓度，进、出水总氮浓度，厌氧池、缺氧池、好氧池屮混合液悬浮固体浓度，进、出水总磷浓度。七、思考题1、试分析水力停留时间对总氮、总磷去除效率的彩响。2、根据你的操作经验，简单介绍一下UCT系统运行的控制要点。 实验^一UASB高效厌氧生物处理一、实验目的1、熟悉UASB反应器的构造；2、加深对污水厌氧生物处理原理的理解；3、掌握利用UASB反应器处理各类高浓度有机污水的实验方法。二、实验原理1、污水厌氧生物处理污水厌氧生物处理是指在无氧的条件下，利用专性厌氧菌作用进行污水处理的过程。冇机物的厌氧分解过程可以分为以下四个阶段：水解或液化阶段、发酵或酸化阶段、产乙酸阶段、产甲烷阶段2、UASB反应器UASB反应器通的基本构造都包括以卜•儿个部分：污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器。运行过程中，废水以一定的流速自反应器的底部进入反应器，进水与污泥床及污泥悬浮层中的微生物充分混合接触并进行厌氧分解。厌氧分解过程中产生的沼气从污泥床内突发性地逸出，引起污泥床表血呈沸腾和流化状态。反应器中沉淀性能较差的絮状污泥则在气体的搅拌F,在反应器上部形成污泥悬浮层。沉淀良好的颗粒污泥则在反应器的下部形成高浓度的污泥床。随着水流的流动，气、水、泥三相混合液上升至三相分离器屮，气体遇到反射板或扌肖板后折向集气室而被有效地分离排出；污泥和水进入上部的静止沉淀区，在重力作用下泥水发生分离。三、教学重点与难点教学重点：厌氧生物处理原理、特点，UASB构造，UASB处理工业废水的实验方案设计；教学难点：UASB处理工业废水的实验方案设计。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况和实验设计方案一15分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一140分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备升流式庆氧污泥床（UASB）反应器一套、必要的水质分析仪器和玻璃仪器。六、实验过程1、启动2、污泥活化3、试运行4、正式运行，参数测定七、思考题1、试说明三相分离器的作用。2、颗粒污泥与絮状污泥相比有何优点。3、试说明好氧处理法为厌氧处理法的各有什么特点。 实验十二厌氧污泥的产甲烷活性测定一、实验目的了解厌氧污泥（以VSS计）的比产甲烷活性，即单位重量的以VSS计的污泥在单位时间所能产生的甲烷量。二、实验原理利川丿犬氧污泥处理污水时，被去除的COD主要转化为卬烷，因此污泥产卬烷活性可以反映出污泥所能具有的去除COD及产生甲烷的潜力，它是污泥品质的重要参数。三、教学重点与难点教学重点：厌氧污泥比产甲烷活性测试教学难点：厌氧污泥比产甲烷活性测试四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学吋分配：1、检查学牛实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟;3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备液体置换系统。试剂（略）六、实验过程1、向反应器屮加去离子水至有效体积的50%左右。2、投加一定量的含挥发性脂肪酸（VFA）和营养物的合成水样。3、向瓶中加入厌氧污泥，使最终浓度约为3.0gVSS/lo4、再加去离子水至整个有效休积。5、用CO?和N2的混合气体通入反应器底部2〜3min,以吹脱瓶屮剩余空间的空气。6、立即将反应器密封，连接好液体宜换系统，将系统置于恒温水浴屮进行培养。7、当恒温系统温度升至37.5°C吋，测定即正式开始。8、记录每U产气量，直到底物的VFA的80%已被利用。9、开始笫二次投加水样。笫二次投加水样即向原混合液屮加入与笫一次水样成份、数量均相同的VFA和营养物。然后记录每H产气量，岂到底物的VFA的80%已被利用。10、为了消除污泥自身消化产生甲烷气体的影响，需作空白实验，空白实验是以去离子水代替合成水样，其它操作少活性测定实验相同。实验十三侧置式MBR系统一、实验目的1、熟悉侧置式MBR系统的工艺流程；2、掌握运用侧置式MBR系统处理各类污水的实验方法；3、加深对侧置式MBR工作原理的理解；4、了解膜污染的产生原因及减缓方法。二、实验原理MBR即膜分离生物反应器，是由膜组件与生物反应器纟F1合在一起而构成的。在膜分离生物反应器中，膜组件相当于传统生物处理系统中的二沉池，利用膜组件进行固液分离，截流的污泥回流至生物反应器中，透过水外排。 MBR与传统废水牛物处理工艺相比，具有岀水水质好，岀水可以直接回用，设备占地血积小，活性污泥浓度高，泥龄长，系统硝化效率高，剩余污泥产量低其至达到零排放和便于自动控制等优点，所以该工艺在废水处理领域具有很广阔的前景。根据生物反应器与膜组件的相对位置，膜生物反应器可分为侧置式MBR系统和浸入式MBR系统。在侧置式MBR中，膜组件独立于生物反应器之外，运行过程中，生物反应器的混合液由泵增压后进入膜组件，在压力作用卜•膜过滤液成为系统处理出水，活性污泥、大分子物质等则被膜截留，并冋流到生物反应器内。侧置式MBR通过料液循环错流运行，其特点是：运行稳定可靠，操作管理容易，易于膜的清洗、更换及增设。但为了减少污染物在膜面积沉积，由循环泵提供的料液流速很高,为此动力消耗较高。膜污染是膜技术应用中所面临的一个重耍问题之一，对于膜生物反应器.要使具获得长期稳定的运行效果，必须研究其膜污染机理及其防治办法。膜污染的“防”表现在三方面,即增加膜本身的抗污染能力，改变污泥混合液的特征以及优化膜过滤的水力条件；膜污染的“治”则体现为对膜的水力清洗和化学清洗。三、教学重点与难点教学重点：膜通量的测定，膜污染的判断，膜运行周期的确定，膜的清洗与保存。教学难点：膜通量的测定，膜污染的判断，膜运行周期的确定，膜的清洗与保存。四、实验学时数实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学牛:实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备侧置式MBR系统、必要的水质分析仪器和玻璃仪器。六、实验过程1、测定清水的膜通量与膜两侧压力差（TMP）Z间的关系2、启动生物反应器3、测定原水的膜通量与TMP的关系，并且测定进水、浓缩液和渗滤液的水质4、测定清水通量作为膜污染程度的指标七、思考题1、膜牛物反应器在运行过程屮如何减缓膜污染的发牛？实验十四浸入式MBR系统一、实验目的1、熟悉浸入式MBR系统的工艺流程；2、掌握运用浸入式MBR系统处理各类污水的实验方法；3、加深对浸入式MBR工作原理的理解。二、实验原理将膜纽件浸没于生物反应器屮即构成浸入式MBRo浸入式MBR利川曝气时气液向上的剪切力来实现膜血的错流效果，也有采用在浸入式膜纟fl件附近进行叶伦搅拌和膜组件自身的旋转（如转盘式膜组件）来实现膜面错流效应。与侧置式相比，浸入式的最大特点是运行能耗低。一些学者认为，浸入式在运行稳定性、操作管理方面和清洗更换上不及侧置式。 三、教学重点与难点教学重点：浸入式MBR系统的工艺流程，系统最佳的运行周期和操作条件的确定。教学难点：系统最住的运行周期和操作条件的确定。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学牛:实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一150分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备浸入式MBR反应器系统、必要的水质分析仪器和玻璃仪器。六、实验过程1、测定清水的膜通量与膜两侧压力差（TMP）之间的关系2、启动生物反应器3、膜牛物反应器试运行4、测定原水的膜通量1JTMP的关系，并且测定进水、浓缩液和渗滤液的水质5、测定清水通量作为膜污染程度的指标七、思考题1、浸入式MBR反应器和侧置式MBR反应器各有什么特点？2、影响浸入式MBR系统处理效果的因索冇哪些？ 实验十五连续流活性炭吸附脱色一、实验目的1、了解活性炭吸附的特点；2、观察活性炭对印染废水的色度的去除过程。二、实验原理吸附是发生在固一液（气）两相界面上的一种复杂的表面现彖，它是一种非均相过程。大多数的吸附过程是可逆的，液相或气相内的分子或原子转移到固相表面，使固相表面的物质浓度增高，这种现象就称为吸附；已被吸附的分了或原了离开固相表而，返回到液相或气相中去，这种现彖称为解吸或脱附。在吸附过程中，被吸附到固体表面上的物质称为吸附质,吸附吸附质的固体物质称吸附剂。活性炭吸附就是利用活性炭的固体表面対水中一•种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。活性炭吸附的作用产生于两个方而：一•方而是山于活性炭内部分子在各个方而都受着同等大小力而在表面的分了则受到不平衡的力，这就使其他分了吸附于其表面上，此过程为物理吸附；另一方面是由于活性炭与被吸附物质之间的化学作用，此过程为化学吸附。活性炭的吸附是上述两种吸附综合作用的结果。当活性炭在溶液中吸附速度和解吸速度相等时，即单位时间内活性炭吸附的数量等于解吸的数量时，被吸附物质在溶液中的浓度和在活性炭表面的浓度均不再变化，而达到了平衡，此时的动态平衡称为活性炭吸附平衡。三、教学重点与难点教学重点：吸附机理，实验方案的设计。教学难点：实验方案的设计四、实验学时数和学时分配实验学时数：2学时学时分配：1、检查学牛实验预习情况和实验设计方案一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验一30分钟；4、学生讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备比色管、可见光分光光度计、连续流活性炭吸附实验装置。六、实验过程1、配制染色废水：2、设备运行：（1）在三个活性炭柱中加入颗粒状活性炭（2）连接好活性炭吸附实验装置（3）打开进水泵，调整泵的转速分别为20、40、60。在不同的转速下测定出水流量。3、水样的测定（1）绘制标准曲线（2）水样的测定七、思考题1、活性炭吸附达到饱和后能否再次利用？ 实验十六砂滤一、实验目的1、熟悉砂滤池的构造及工作过程；2、加深对滤池过滤机理的理解；3、掌握利用砂滤池去除污水中悬浮物的实验方法。二、实验原理过滤通常卅在化学混凝和牛化处理之后，它是一种使水通过砂、煤粒或硅藻土等多孔介质的床层以分离水屮悬浮物的水处理操作过程，其主要目的是去除水中呈分散悬浊状的无机质和冇机质粒了，也包括各种浮游生物、细菌、滤过性病毒与漂浮油、乳化油等。滤池的形式多种多样，以石英砂为滤料的普通快滤池便用历史最久，并在此基础上出现了双层滤料、多层滤料和上向流过滤等。若按作用水头分，有重力式滤池和压力式滤池两类。为了减少滤池的闸阀并便于操作管理，乂发展了虹吸滤池、无阀滤池等自动冲洗滤池。所有上述各种滤池，其工作原理、工作过程都基木相似。滤池的过滤过程是一个复杂的过程，其机理也涉及多种因索，常用的儿种解释冇：阻力截昭、重力沉降、接触絮凝。随着过滤过程的进行，污物在滤料中不断积累，滤料层内的孔隙山上而下逐渐被堵塞,水流流过滤料层的阻力和水头损失随Z逐渐增大，当水头损失达到允许的最大值或出水水质达到某一规定值时，过滤屮止。需要对滤池进行反冲洗以除去积聚在滤床内部的污染物。滤池冲洗主要有三种方法:反冲洗、反冲洗加表面冲洗、反冲洗辅以空气冲洗,反冲洗效果主要取决于冲洗强度和时间。三、教学重点与难点教学重点：滤池过滤机理，滤池操作方法，维护要点。教学难点：滤池操作方法。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学生实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学牛分工协作开始实验一150分钟；4、学牛讨论，处理实验结果一30分钟；5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备帯PLC控制系统的砂滤池一套、必要的水质分析仪器和玻璃仪器。六、实验过程1、配制原水2、打开滤池电源总开关、清水压力罐出水阀门，开始过滤、采样。3、当出水水质超过一定值时，过滤中止。开始对滤池进行反冲洗，采样。4、经过一段时间的清洗后，过滤重新开始。七、思考题1、滤层内有空气泡时对过滤、冲洗有何影响？2、冲洗强度为何不宜过人？3、叙述气、水反冲洗法与水反冲洗法各有什么优缺点？ 实验十七加氯消毒一、实验目的1、了解氯消毒的基木原理；2、掌握加氯量、需氯量的计算方法；3、掌握氯氨消毒的基本原理。二、实验原理所谓消毒是指通过消毒剂或具他消毒手段，杀灭水屮的致病微牛物的处理过程。消毒与灭菌是两种不同的处理工艺，在消毒过程屮并不是所有的微生物均被破坏，它仅要求杀灭致病微生物，而灭菌则要求杀灭全部微生物。氯化消毒主耍采用液氯、漂白粉、次氯酸钠、氯片等消毒剂。这类消毒剂的杀菌机理基本上相同。以液氯为例，当其溶解于水中时，会发生下列两个反应。Cl2+H2OHOCI+HCIHOCl=H+4-ocr氯化消毒主要靠次氯酸接近带负电荷的菌体，穿过细胞膜进入菌体内部。氧化破坏细菌的某种酶的系统，从而导致细菌的死亡。消毒时的水中加氯量，可以分为两部分，即需氯量和余氯量。需氯量指川于杀死细菌氧化有机物和还原性物质等所消耗的部分。另外，为了抑制水屮残存细菌再度繁殖，管网屮尚需维持少量剩余氯。这部分余氯量对于再次污染的消毒并不足够，但可以作为预示再次受到污染的信号。当向水中投加氯后，水中余氯量的变化可用下图表示。折点加氯示意图曲线0A段表示水中的朵质把氯消耗掉了，余氯量为零。此时虽然也能杀死一些细菌但消毒效果不可靠。曲线AH段表示在加氯后，氯与水中的氨反应，冇余氯存在，所以冇一定的消毒效果，但余氯为化合性氯，其中主要成分为一氯胺。曲线HB段仍然产生的是化合性余氯，但随著加氯量的增加，开始下列化学反应（折点反应）：2NH2CI+HOCI—2f+3HCI+H2O 反应的结果使氯胺被氧化成为一些不起消毒作用的化合物，余氯量反而逐渐减少，最后到达最低的折点B。超过折点B后，余氯增加，此时余氯为白由性余氯。此时消毒效果最好。加氯量超过折点时称为折点氯化。三、教学重点与难点教学重点：氯氨消毒；教学难点：氯氨消毒。四、实验学时数和学时分配实验学时数：4学时学时分配：1、检查学牛:实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学生分工协作开始实验—150分钟;4、学生讨论,处理实验结果一30分钟；5、教师对木次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备仪器：六联搅拌机、普通光学显微镜、余氯测定仪、烧杯、移液管、盖玻片、载玻片若干。试剂（略）六、实验过程1、取受污染的天然河水10kg,测定氨氮含量。2、配漂白粉溶液,测出含氯量。3、在6个1000ml烧杯中各装入受污染的河水1000ml,置于混合搅拌机上。4、从1号烧杯开始，各烧杯依次加入漂白粉溶液1、2、3、4、5、6mlo5、启动搅拌机快速搅拌1分钟，转速为300转份；慢速搅拌10分钟，转速为100转/分。6、分别测定1〜6号烧杯中水样的余氯虽。7、用普通光学显微镜分別观察未加消毒剂的水样、投加不同剂量消毒剂的水样的生物相。七、思考题1、水屮含有氨氮时，投氯量一余氯量关系曲线为何出现折点？2、有哪些因素影响投氯量？3、本实验原水如釆用折点加氯消毒，应有多大的投氯量？ 实验十八紫外消毒一、实验目的1、熟悉紫外线消毒的基木流程；2、加深对紫外线消毒方法工作原理的理解；3、掌握利用紫外消毒方法对污水进行消毒的实验方法。二、实验原理水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。光子只有通过系统屮分了的定蜃转化而被吸收示，才能在原了和分了中产生光化学变化。换言之，若光没冇被吸收则无效。紫外线的杀菌机理是一个较为复杂的过程，目前看法还不一致，较为普遍的看法是：微生物体受到紫外线照射，吸収了紫外线的能量，实质是核酸对紫外线能量的吸收。核酸是一切牛•命体的基本物质和朱命基础，分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）两人类。DNA和RNA的紫外线吸收光谱的范围在240〜280nm,对波长为260nm的紫外线具有最人吸收。核酸吸收紫外线后发生突变，其复制、转录封锁受到阻碍，从而引起微生物体内蛋白质和酶的合成障碍；另一方面产生自由基可引起光电离，从而导致细胞死亡。水消毒用的紫外线灯一般为低压汞灯，其中心辐射波长是253.7nmo紫外线消毒器的消毒能力是指在额定进水量的情况卜-对水中微生物的杀灭功能。通常用辐照剂量来表示。杀灭不同的微生物需要不同的辐照剂量，确定决定合适的辐照剂量是确定消毒器能力的核心问题。一般來说，水消壽应该侧重于杀灭通过水传染疾病的肠道细菌，所以紫外线消壽器所能提供的辐照剂量最低应不小于9000pW/（cm2-s）o三、教学重点与难点教学重点：紫外线消毒原理，基本流程，紫外线消毒效果的影响因素教学难点：紫外线消毒效果的影响因素四、实验学时数和学时分配实验学时数：2学时学时分配：1、检查学生实验预习情况一5分钟；2、教师讲解本次实验内容一30分钟；3、学牛分工协作开始实验一40分钟；4、学生讨论，处理实验结果一20分钟：5、教师对本次实验情况进行点评，布置下次实验内容一25分钟。五、实验准备紫外线消毒器、进水泵、流量计、光学显微镜、盖玻片、载玻片、烧杯、滴管。六、实验过程1、收集生化处理系统出水作为紫外消毒系统原水，测定原水中原生动物数冃。2、启动进水泵，将原水泵入紫外消毒系统，消毒开始。3、调整流量计，使进水流量为15I/h,出水稳定后，取100ml水样于烧杯小。4、将混合后的出水样制成标本，置于光学显微镜下观察，计算存活的原生动物数。5、调整流量计,使进水流量分别为1001/h、2001/h,重复步骤3和4。七、思考题1、根据我国饮用水标准，本实验装置出水是否可饮用？2、紫外消毒冇何利弊？'