水处理大型综合实训报告.doc

四川工商职业技术学院 水处理大型综合实训
四川工商职业技术学院
Sichuan Technology & Business College

水处理大型综合实训

报告

学 期：
2016-2017第二学期
专业班级：
环 境 15326
学 号：
22
学生姓名：
傅 已 强
指导教师：
付 正 祥
综训时间：
6.12-6.30

在2017年6月12日到2017年6月30日共三周的时间里，我们全班共48名同学分为了六个大组，在水处理实验室进行大型水处理综合实训。在这三周的时间里，我们进行了一系列的相关工作：实验室的清扫及相关设备的清洗与安装，污泥的接种培养与驯化，污水的配置与使用，大型污水处理设备的运行以及最后水质的检测与分析。
以下是我们组为期三周的综合实训内容。
一. 实训室的清扫与相关仪器设备的清洗与安装；
二. 污泥的接种培养与驯化；
三. 污水的配置与使用；
四. 大型污水处理设备的运行；
五. 水质的检测与分析。
一.实训室的清扫与相关仪器设备的清洗与安装

二.污泥的接种培养与驯化
6月12日的上午，我们一行七人在同学们打扫水处理实验室的同时前往都江堰水质进化中心取污泥，取回污泥时同学们已经完成了清扫工作接着就是忤逆的接种工作。由于我们取回的污泥是都江堰水质净化中心经过脱水后排出的剩余污泥，所以污泥很干，我们在用水浸泡洗涤后，取污泥的上层部分，每个小组取1000毫升的污泥原液开始加入营养液进行曝气培养。
在这过程中，不时地进行营养液的更换以及SV的测定以下是污泥的曝气情况及污泥的沉降性能。

曝气启停时间
曝气时间/h
BOD5浓
度mg/L
说明
营养液的使用

12
12:30-16:00
3.5
250
首次加入学院污水进行曝气

白天用浓度为250mg/L的葡萄糖配置的营养液，晚上用加倍浓度的葡萄糖营养液
1635-20:10
3.6
250
开始加入营养液
20:30-次日7:00
10.5
500
营养液浓度翻倍

13
7:40-11:40
4
250
测SV时，沉淀后上清液清透
12:10-17:20
5
250
18:20-20:30
2
250
21:05-次日7:10
10
500

14
7:45-10:00
2.25
250
污泥沉降性能好，上清液清透，但桶底污泥发臭，晚上加入葡萄糖
10:55-12:55
2
250
13:35-16:10
2.6
500

开始使用面粉配置的500mg/L营养液，每次的曝气时间也相较于使用葡萄糖营养液的曝气时间相应地增加（淀粉为多糖，微生物的分解速度较慢）
17:14-次日9:00
17
500
15
9:42-19:00
9.2
500

污泥沉降性能好，上清液清透
19：46-次日8:40
13
500
16
9:20-15:45
6.4
500
16:30-20:30
4
500
21:05-次日8:05
11
500
17
8:40-12:40
4
500
13:15-17:20
4
500
19:55-次日8:40
13
500
118
10:00-14:40
4.7
500
15：15-18:00
2.75
500
20:15-次日8:40
12.5
500
19
9:30-16:00
6.5
500
16:50-20:20
3.5
500
21:00-9:00
12
500
前期在使用葡萄糖营养液时曝气时间都相对较短‘环水的频率很快，大都每天换四次水，而在后期使用面粉配制的营养液每次的曝气时间相对较长，每天的换水次数控制在2至3次。

以下是污泥的沉降性能随时间的变化表：

第 13 页 共 13 页

时间/h
0
8
20.67
32.34
43.26
52.01
69.01
SV/%
10
6
8
11
13
14
15
79.03
92.75
104.45
116.45
123.7
139.37
164.54
174.79
16
19
21
24
26
37
43
48

由图表可以看出污泥的沉降比随时间的的增长不断地增加。
在0-10小时时污泥沉降比降低（分析原因可能有：污泥是都江堰水质净化中心排出的剩余污泥，说明污泥中大部分都是死污泥，污泥的活性低，所以污泥沉降比下降）；污泥颜色为黑褐色；污泥较散，块状聚合小。此时使用的营养液为250mg/L的葡萄糖营养液。
在10-120小时左右污泥沉降比缓慢的增加（污泥开始逐步适应葡萄糖营养液开始缓慢生长后期更换为面粉营养液，使污泥适应并开始生长）；污泥颜色为浅褐色；污泥形成较大块状；污泥的沉降性能好。此时使用的营养液前期为250mg/L的葡萄糖营养液后期开始使用500mg/L的面粉营养液。
在120小时以后，污泥沉降比迅速增长几乎在两天的时间里污泥的增长量增加了一倍（这段时间曝气时间增加）；污泥的沉降性能非常好，上层液体清澈透明；污泥形成大的块状，容易聚合在一起。
三. 污水的配制与使用
由于学院的污水处理系统在进行大的重建，因此污水的获取较为困难，为了我们综训能够顺利的进行，我们将进行污水的配置：
药品比列：糖：氮：磷=100:5:1（前期6.12-6.14日使用葡萄糖做糖原，配置100L250mg/L的污水，称取60克葡萄糖，5克尿素，2.4克磷酸二氢钠；后期6.15-6.20日使用面粉做糖原，配置100L250mg/L的污水，称取60克面粉，5克尿素，2.4克磷酸二氢钠）。
污水的使用；在每次曝气停止半小时后换上配制好的污水，再次进行曝气，直至下一次换水。
四. 大型污水处理设备的运行
设备的检查与安装：我们在运行生物接触氧化池时先对设备进行了全面的检查，除曝气机外，其他部件都能顺利运行，因此，我们组对曝气机进行了一定的维修，幸运的是问题不大，我们都能解决。设备安装完成后，我们进行了试运行，整个过程平稳顺畅，所以我们决定开始接入污泥，进行大设备的运行。
设备的运行：6.18日我们大组的污泥的培养和驯化工作完成的非常好，应此我们决定开始运行我们组的大型污水处理设施。首先，我们将我们组生长较好的两桶污泥（污泥沉降比分别为45%、39%）倒入了生物接触氧化池。然后加入已经配制好的污水，设备顺利运转。一天后，我们进行了换水，这时水中还有很多的悬浮物，但膜上已经挂上了一些污泥。再到第二天、第三天沉淀后的水开始变的清亮，膜上挂的污泥也越来越多，说明我们的大设备运行还是十分的良好。但由于条件有限没有进行大设备的水处理能力进行计算。
氧化沟的运行：在6.20日，我们感到我们的污泥生长很快，而我们的临组又没有运行氧化沟，所以我们决定将氧化沟工艺也运行起来，于是我们又倒入了两桶污泥（污泥沉降比分别为38%、33%）。氧化沟开始运行，但运行情况并不是十分的好，一天后水仍然很浑浊，据分析，可能是氧化沟内的污泥量不够，于是我们找其他组匀了两通污泥加入氧化沟，当然情况有所好转但在6.24日就停止了氧化沟的运行 ，所以对氧化沟的一些处理观察不是很到位，在这就希望以后有机会在好好的进行观察。
五. 水质的检测与分析
由于综训的时间有限，就不能进行更多的水质监测项目，最终我们选择了进行COD的测定。
测定方法步骤：
化学需氧量(COD),是指在一定条件下，用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧的毫克/升来表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的，因此化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一。
水样的化学需氧量，可受加入氧化剂的种类及浓度，反应溶液的酸度、反应温度和时间，以及催化剂的有无而获得不同的结果。因此，化学需氧量亦是一个条件性指标，必须严格按操作步骤进行。
对于工业废水，我国规定用重铬酸钾法，其测得的值称为化学需氧量。
一、 原理 在强酸性溶液中，一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质，过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂、用硫酸亚铁铵溶液回滴。根据用量算出水样中还原性物质消耗氧的量。
二、 干扰及其消除 酸性重铬酸钾氧化性很强，可氧化大部分有机物，加入硫酸银作催化剂时，直链脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有机物却不易被氧化，吡啶不被氧化，挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相，不能与氧化剂液体接触，氧化不明显。氯离子能被重铬酸盐氧化，并且能与硫酸银作用产生沉淀，影响测定结果，故在回流前向水样中加入硫酸汞，使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释、使含量降低至2000mg/L以下，再行测定。
三、 方法的适用范围 用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5-50mg/L的COD值，但准确度较差。
四、 仪器:消解仪
五、 试剂
5.1 重铬酸钾标准溶液(c1/6K2Cr2O7=0.2500mol/L）：称取预先在120℃烘干2h的基准或优级纯重铬酸钾12.258g溶于水中，移入1000ml容量瓶，稀释至标线，摇匀。
5.2 试亚铁灵指示剂：称取1.485g邻菲啰啉（C12H8N2
H2O,1,10-phenanthnoline），0.695g硫酸亚铁（FeSO4•7H2O）溶于水中，稀释至100ml，贮于棕色瓶内。
5.3 硫酸亚铁铵标准溶液[(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O≈0.1mol/L]：称取39.5g硫酸亚铁铵溶于水中，边搅拌边缓缓加入20ml浓硫酸，冷却后移入1000ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。临用前，用重铬酸钾标准溶液标定。
标定方法：准确吸取10.00ml重铬酸钾标准溶液于500ml锥形瓶中，加水稀释至110ml左右，缓缓加入30ml浓硫酸，混匀。冷却后，加入3滴试亚铁灵指示液，用硫酸亚铁铵溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点。
c[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.2500×10.00/V
式中：c---硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；
V---硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量（ml）。
5.4 硫酸-硫酸银溶液：于2500ml浓硫酸中加入25g硫酸银。放置1-2d，不时摇动使其溶解（如无2500ml容器，可在500ml浓硫酸中加入5g硫酸银）。 硫酸-磷酸-硫酸银溶液：称取10g硫酸银溶于200ml浓磷酸，加800ml浓硫酸（H2SO4:H3PO4=4:1）回流时间为25min。
5.5 硫酸汞：结晶或粉末。
六、 步骤
6.1 取20.00ml混合均匀的水样（或适量试样稀释至20.00ml）置250ml磨口的回流锥形瓶中，加入0.4g硫酸汞，摇动使溶解，准确加入10.00ml重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石，连接磨口回流冷凝管，从冷凝管上口慢慢加入30ml硫酸-硫酸银溶液（或硫酸-磷酸-硫酸银溶液，可缩短回流时间回流25分），轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀，加热回流2h（自开始沸腾时计时）。
注： 1）对于化学需氧量高的废水样，可先取上述操作所需体积1/10的废水样和试剂，于15×150mm硬质玻璃管中，摇匀，加热后观察是否变成绿色。如溶液显绿色，再适当减少废水取样量，直至溶液不变绿色为止，从而确定废水样分析时应取用的体积。稀释时，所取废水样量不得少于5ml，如果化学需氧量很高，则废水样应多次稀释。 2）废水中氯离子含量超过30mg/L时，应先把0.4g硫酸汞加入回流锥形瓶中，再加20.00ml废水（或适量废水稀释至20.00ml）、摇匀。以下操作同上。
6.2 冷却后，用90ml水冲洗冷凝管壁，取下锥形瓶。溶液总体积不得少于140ml，否则因酸度太大，滴定终点不明显。
6.3 溶液再度冷却后，加3滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点，记录硫酸亚铁铵溶液的用量。
6.4 测定水样时，以20.00ml重蒸馏水，按同样操作步骤作空白试验。记录滴定空白时硫酸亚铁铵溶液的用量。
七、 计算 COD（O2,mg/L）=（V0-V1）×c×8×1000/V
式中：c---硫酸亚铁铵标准溶液的浓度（mol/L）；
V0---滴定空白时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）；
V1---滴定水样时硫酸亚铁铵标准溶液的用量（ml）；
V---水样的体积（ml）；
8---氧（1/2 O）摩尔质量（g/mol）。
硫酸亚铁铵浓度的计算与曝气两小时的COD的计算
c[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.2500×10.00/V
硫酸亚铁铵的标定
重铬酸钾浓度=0.25mol/L
硫酸亚铁铵平均浓度（mol/L）
编号
1
2
（0.1004+0.1008）
/2=0.1006
重铬酸钾体积（ml）
10
10
消耗的硫酸亚铁铵的体积（ml）
24.90
24.80
硫酸亚铁铵浓度（mol/L）
0.1004
0.1008
COD的计算（滴定空白样用了24.20ml硫酸亚铁铵、水样消耗23.80ml硫酸亚铁铵）
COD（O2,mg/L）=（V0-V1）×c×8×1000/
水样COD:
COD=（24.20-23.80）*0.1006*8*1000/20=16.10（mg/L）
原水样COD:
COD=(24.20-12.50)*0.1006*8*1000/20=470.80
COD去除率：（470.80-16.10）/478.80=96.58%

硫酸亚铁铵浓度的计算与曝气六小时的COD的计算
c[(NH4)2Fe(SO4)2]=0.2500×10.00/V
硫酸亚铁铵的标定
重铬酸钾浓度=0.25mol/L
硫酸亚铁铵平均浓度（mol/L）
编号
1
2
（0.1016+0.1016）
/2=0.1016
重铬酸钾体积（ml）
10
10
消耗的硫酸亚铁铵的体积（ml）
24.60
24.60
硫酸亚铁铵浓度（mol/L）
0.1016
0.1016
COD的计算（滴定空白样用了24.20ml硫酸亚铁铵、水样消耗23.70ml硫酸亚铁铵）
COD（O2,mg/L）=（V0-V1）×c×8×1000/V
水样COD:
COD=（24.2023.70）*0.1016*8*1000/20=20.32（mg/L）
原水样COD:
COD=(24.20-12.50)*0.1006*8*1000/20=470.80
COD去除率：（470.80-20.32）/478.80=95.68%
通过上诉数据我们知道了，我们培养的污泥净水能力良好，处理后的水，水质能够达到国标GB18918-2002中的一级A标，COD的去除率在95%以上。

时间过得好快啊，三周的综训已经结束了，在这三周的时间里我学到了很多课本上不曾拥有的知识。首先我是水处理这门课的课代表，在这三周的时间里，我大部分时间都在水处理实训室，我能感受到每个组的同学都非常的配合，共同在努力地完成自己组内的工作任务，其次我也是我们第三组的组长，我更感受到了组员的配合，我们的实验操作台总是那么的干净，总是充满了花香。同时我也是一个文科生，对很多的知识都不了解，好在我们组有一个化学很好的伙伴，她给了我很大的帮助，在这我非常感谢她。总的来说，在这次实训中在个人的品格上我都学到了许多。
我们综训的内容就是用桶进行污泥的培养，最后再进行生物接触氧化池的运行，污泥的培养让我更直观的了解了污泥的生长过程，以及污泥在不同时间段的状态，特别是在显微镜下对污泥的观察，让我对污泥有了更直观的认识。还有生物接触氧化池中的生物膜的挂膜更是让我们有更多的实际操作时间，让我们对书本上的知识有了更加实际的感受。大多数的同学在经过一学期的水处理的课程依旧对许多水处理工艺不是很了解，但当我们进行了综训过后我对水处理的相关知识有了更多的认识。
我们每个组都在运行不同的设备，所以各个组的处理方法也就不同，因此我们也能从中观察学习借鉴别人的经验。通过观察其他组的来纠正自己组的错误。
当然，综训中也发生了不少的问题，在我们组，我感觉最大的问题是曝气机的问题，我们组的大设备中的曝气机坏了，有很大的噪声，还没有气，后来张老师来了，他对我们说，机器坏了就自己动手修，有了张老师的说法，我就将曝气机给拆开了，在了解了曝气机内部构造的同时也知道了问题所在，顺利的将曝气机修好了，还有一个组的鼓风曝气机的控制器坏了，也通过拆解将它修好了。通过修机器这个事情，提升了我的动手能力。
说到综训，最应该感谢的就应该是付老师了，他总是为我们考虑，事先帮我们联系好了都江堰水质进化中心的相关工作人员，让我们顺利的取到了污泥。在综训过程中也总是不时的来到实训室指导我们的综训工作，我们有不懂的，总是有耐心的给我们讲解。当然也不能忘了张老师，在第一周的后几天里付老师有事，都是张老师带领我们进行综训，虽然，张老师来的第一天就扯坏了我们的一个曝气头，但后来张老师给我们带来了20多个曝气头，这也是很高兴的。还有张老师也指导我们进行生物膜的悬挂，所以张老师也给了我们很大的帮助。
总的来说，收获是无穷的，感谢老师，感谢同学，感谢我的组员们。

2017年6月25日
环 境 15326
傅 已 强