温度一致。打开气泵,进行闷曝12小时。
2.停止曝气,使污泥自由沉降至液面高度的1/2以下,吸出上清液。
3.测定所取原污水的COD值,然后污水加入水槽内,至原液面高度,同时开始曝气。 4.用100mL量筒取100mL水槽内混合液,静止30分钟测污泥沉降比SV30,记录。 5.将测完SV30的量筒内的污泥抽滤,烘干2小时,测污泥浓度X,根据所测数值,计算污泥容积指数SVI。
6.每隔四十分钟(或一小时)从取样口取样,静止1.5h,吸出上清液,测定出水的COD浓度,得到一系列ti-Ci。 注意事项:
1.水槽内混合液的温度须保持基本稳定,变化幅度不得超过1℃/h。 2.水槽内混合液中的营养配比要保持在C:N:P=100:5:1。
六、实验结果整理
污泥性能指标测定结果如表1所示。
表1 实验数据记录与整理 项目 处理水量(L) 水温(℃) SV30 SVI 数据 项目 COD进水(mg/L) pH值 X(mg/L) 容积负荷 去除负荷* *数据 *:利用本组实验实际所测出水浓度来计算。
随着曝气时间,出水COD以及COD去除率整理在表2中,绘制出水COD以及COD去除率随时间的变化曲线。
表2 实验数据记录与整理
曝气时间(min)
COD出水(mg/L)
COD去除率(%)
数据分析:从上图可以看出出水COD随曝气时间逐渐减小,COD去除率逐渐增加,当曝
气时间180分钟后,COD去除率趋于稳定,说明可生化有机物基本已去除完毕。
七、问题讨论
1.SVI的正常值在什么范围内,其值不同表示污泥性能如何? 2.容积负荷、污泥负荷是怎样定义的?
3.曝气槽混合液中营养比为多少?比例失调会有什么后果? 4结合本实验结果,讨论该曝气槽中的活性污泥性能如何?
13
实验六 活性污泥性质的测定
一、实验目的
(1)加深对活性污泥性能、特别是污泥活性的理解。 (2)掌握几项污泥性质的测定方法。 (3)掌握水分快速测定仪的使用。
二、实验原理
活性污泥是人工培养的生物絮凝体,它是由好氧生物及其吸附的有机物组成的。活性污泥具有吸附和分解水中有机物质(也有些可利用无机物质)的能力,显示出生物化学活性。在生物处理废水的设备运转管理中,除用显微镜观察外,下面几项污泥性质是经常要测定的。这些指标反映了污泥的活性,它们与剩余污泥排放量及处理效果等都有密切关系。
三、实验设备与试剂
(1)水分快速测定仪1台;(2)真空过滤装置1套;(3)秒表1块;(4)分析天平1台;(5)马弗炉1台;(6)坩埚数个;(7)定量滤纸数张;(8)100mL量筒4个;(9)500mL烧杯2个;(10)玻璃棒2根;(11)烘箱1台。
四、实验步骤
(1)污泥沉降比SV(%):它是指曝气池中取混合均匀 泥水混合液100mL置于100mL量筒中,静置30min后,观察沉降的污泥占整个混合液的比例,记下结果(表8-1)。
(2)污泥浓度MLSS:就是单位体积的曝气池混合液中所含污泥的干重,实际上是指混合液悬浮固体的数量,单位为g/L。
1测定方法 ○
a.将滤纸放在105℃烘箱或水分快速测定仪中干燥至恒重,称量并记录(W1)(见表8-1)。 b.将该滤纸剪好平铺在布氏漏斗上(剪掉的部分滤纸不要丢掉)。
c.将测定过沉降比的100mL量筒内的污泥全部倒入漏斗,过滤(用水冲净量筒,并将水也倒入漏斗)。
d.将载有污泥的滤纸移入烘箱(105℃)或快速水分测定仪中烘干恒重,称量并记录(W2)。
2计算:污泥浓度(g/L)=[(滤纸质量+污泥干重)—滤纸质量]ⅹ10 ○
(3)污泥指数SVI 污泥指数全称污泥容积指数,是指曝气池混合液经30min静沉后1g干污泥所占容积(单位为mL/g)。计算式如下: SVI=
SV(%)?10(mL/L)MLSS(g/L)
SVI值能反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉降性能。一般在100左右为好。 (4)污泥灰分和挥发性污泥浓度MLVSS 挥发性污泥就是挥发性悬浮固体,它包括微生物和有机物,干污泥经燃烧后(600℃)剩下的灰分称为污泥灰分。
1测定方法 先将已知恒重的磁坩埚称量并记录(W3)(表8-1),再将测定过污泥干重○
的滤纸和干污泥一并放入磁坩埚中,先在普通电炉上加热碳化,然后放入马弗炉内(600℃)烧40min,取出放入干燥器内冷却,称量(W4)。
14
2计算 ○污泥灰分=
灰分质量干污泥质量?100% MLVSS=
干污泥质量?灰分质量100?1000(g/L)
在一般情况下,MLVSS/MLSS的比值较固定,对于生活污水处理池的活性污泥混合液,其比值常在0.75左右。
五、实验结果整理
MLSS=(W2—W1)/V (mg/L) MLVSS=
(W2?W1)V(mg/L) SVI=
SV(%)?10MLSS(g/L)(ml/g)
式中 W1——滤纸的净重,mg;W2——滤纸及截留悬浮物固体的质量这和,mg; V ——水样体积,L。W3——坩埚质量,mg; W4——坩埚与无机物总质量,mg。
表8-1活性污泥性能测定表
序号 1 2 平均 序号 1 2 平均 W1/mg W4-W3/mg W2/mg SV/% W3/mg W4/mg MLVSS/(mg/L) W2-W1/mg SVI/(mg/L) MLSS/(mg/L) 六、注意事项
(1)测定坩埚质量时,应将坩埚放在马弗炉中灼烧至恒重为止。 (2)由于实验项目多,实验前准备工作要充分,不要弄乱。 (3)仪器设备应按说明调整好,使误差减小。
七、思考题
(1)活性污泥吸附性能指何而言,它对污水底物的去除有何影响,试举例说明。 (2)影响活性污泥吸附性能的因素有哪些? (3)活性污泥吸附性能测定的意义。
15
实验七 吸附法处理含酚废水
一、实验目的
1. 了解吸附法在废水处理中的作用,
2. 测定吸附等温线。 二、实验原理
活性炭吸附是目前应用较多的一种水处理手段。由于活性炭对水中大部分污染物都有较好的吸附作用,因此活性炭吸附应用于水处理时往往具有出水水质稳定,适用于多种污水的优点。活性炭吸附常用来处理某些工业污水,在有些特殊情况下也用于给水处理。 吸附是物质在相界面处,浓度自动发生变化的现象。也就是一种物质以原子或分子状态附着在另一种物质上,固体表面和液体表面一样处在力场不平衡状态下,表面具有过剩的能量,当它吸附吸附质时,这种不平衡状态得以补偿,从而降低表面自由焓。因此,固体表面可以自动地吸附能降低其表面自由焓的物质。在等温的条件下,不同量的吸附剂具有不同的吸附量,从而测定出等温吸附线,通常用弗兰德利希经验式表示。
1
q?x?k?Cn mq——活性炭吸附量,即单位重量吸附剂所吸附的物质量(g/g或mg/mg); X——吸附质的质量(mg);
m——吸附剂(活性炭)的量(mg);
C——溶液浓度(mg/L);
k、n——与溶液的温度、PH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数。
1/n值越小活性炭吸附性能越好,一般认为当1/n=0.1~0.5时,水中欲去除杂质易被吸附;1/n>2时难于吸附。1/n较小时多采用间歇式操作,1/n较大时最好采用连续式操作。
三、实验用品
1.摇床,72-分光光度计,温度计;2.水样为配制的酚溶液(10mg/L)
四、实验步骤
1. 在6个250mL的三角烧瓶中分别投加0、20、40、60、80、100mg活性炭; 2. 分别用量筒取5OmL含酚水样加入烧瓶中,测定水温;
3. 将6个烧杯固定在振荡器上振荡30分钟(认为已达到吸附平衡); 4. 分别取烧瓶中的溶液过滤,滤液置于10mL比色管中;(滤纸不要润湿)
5. 分别向比色管中滴加5滴缓冲溶液、3~4滴4-氨基安替吡啉溶液、3滴铁氰化钾溶液,
摇匀,静止1分钟显色。
6. 用分光计在510nm处,以蒸馏水做参比液,用1cm比色皿测滤液的吸光度。
注意操作要点:
1) 各水样过滤之后,再同时滴加其它药品;
2) 按顺序每加一种药品之后,必须摇匀,再加其它药品; 3) 水样显色后,测吸光度时要按由浅至深的顺序。 4) 附标准曲线绘制:
A) 配制0mg/l、2mg/l、4mg/l、6mg/l、8mg/l的标准酚溶液。 B) 分别取上述酚标准溶液置于10mL比色管中,分别向比色管中滴加5滴缓冲溶液、
16
3~4滴4-氨基安替吡啉溶液、3滴铁氰化钾溶液,摇匀,静止1分钟显色。 C) 用分光计在510nm处,以蒸馏水做参比液,用1cm比色皿测滤液的吸光度。
7. 在标准曲线上查出相应的酚含量。
标准曲线: 水样浓度C 吸光度A 待测实验: 活性炭量 吸光度A 酚浓度C 0mg 20mg 40mg 60mg 80mg 10mg 2mg/L 4mg/L 6mg/L 8mg/L 8. 画出等温吸附线,并以弗兰德利希方程的形式,求出等温吸附方程。
六、数据处理 m(mg) C(mg/L) logC x(mg) q(g/g) logq T(℃) 1) 各实验数据记录于上表;
2) 绘制q—C对应的等温吸附曲线; 11n两边取对数,得 xlogq?logk?logC3) 将 ;记录在上表。 q??k?Cmn
4) 以logq—logC做图,经线性回归得一直线,求出斜率1/n和截距logk; 5) 将k和1/n代回原方程,得到温度T下的弗兰德利希等温吸附方程式。
0 20 40 60 80 100
logq q logk
C(mg/L)
1/n 七、思考题
logC
1) 评价活性炭对苯酚的吸附能力。 2) 吸附等温线有何实际意义?
3) 做等温吸附线为什么要用粉状炭?
17