一、实验目的
给水处理中澄清工艺通常包括混凝、沉淀和过滤,处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。原水加药后,经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体,而后通过沉淀池进行重力分离。机械反应斜板(斜管)沉淀池就是混凝、沉淀两种功能的净水构筑物。本模型就是展示机械反应池和斜板(斜管)沉淀池内部构造的演示装置。
希望达到以下目的:1、通过模型的模拟实验,进一步了解斜板沉淀池的构造及工作原理。
2、掌握斜板沉淀池的运行操作方法。 3、了解斜板沉淀池运行的影响因素。
二、实验原理
斜板沉淀池是由与水平面成一定角度(一般60度左右)的众多斜板放置于沉淀池中构成的,其中的水流方向从下向上流动或从上向下或水平方向流动,颗粒则沉淀于斜板底部,当颗粒累积到一定程度时,便自动滑下。
斜板沉淀池在不改变有效容积的情况下,可以增加沉淀池面积,提高克里的去除效率,将板于水平面搁置到一定角度放置有利于排泥,因而斜板沉淀池在生产实践中有较高的应用价值。
按照斜板沉淀池中的水流方向,斜板沉淀池可分为以下四种类型。 1、异向流斜板沉淀池
水流方向与污泥沉降方向不同,水流向上流动,污泥向下滑,异向流斜板沉淀池是最常用的方法之一。
2、同向流斜板沉淀池
水流方向与污泥沉降方向相同,与异向流相比,同向流斜板沉淀池由于水流方向与沉降方向相同,因而有利于污泥的下滑,但其结构较复杂,应用不多。
3、横向流斜板沉淀池
斜板沉淀池在长度方向布置其斜板,水流沿池长方向横向流过,沉淀物沿斜板滑落,其沉淀过程与平流式沉淀池类似。
4、双向流斜板沉淀池
在沉淀池中,既有同向流斜板又有异向流斜板组合而成的斜板沉淀池。 二、实验装置及材料
1、机械反应池:
所谓机械反应就是利用电动机减速装置驱动搅拌器对水进行搅拌,将池内分成三
格,每格均安装一台搅拌器,为适应絮凝体由大到小形成规律,第一格内搅拌强度最大,而后逐渐减小。
2、斜板(斜管)沉淀池:
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斜板(斜管)沉淀池由于改善水力条件,增加沉淀面积,因此是一种高效的沉淀方
式。常用异向流斜板(斜管)沉淀池,在反应池已成絮体的水流,从池下部配水区进入,从下而上穿过斜管区,沉淀颗粒沉于斜管上,然后沿斜管滑下,由于水流方向和污泥流向相反,所以称为异向流。清水经池上部进入集水槽,流向池外。
穿孔集水管清水区桨板叶轮旋转轴进水隔墙穿孔排泥管斜管区配水区积泥区 机械反应斜板(斜管)沉淀池示意图
实验装置的组成和规格
池体材质:有机玻璃; 处理水量:100-200L/h;
水力停留时间:1-2h; 斜板倾角:60, 配套装置有:
1、 PVC配水箱1个 2、不锈钢潜水泵1台 3、斜板与斜管1套
4、进水流量计1个 5、配水管阀门1套 6、排水管1套 7、机械反应3组 8、减速电机1台 9、排泥槽与排泥管1套 10、实验台架1个 11、连接的管道、阀门、开关等若干。
设备总体尺寸约:长×宽×高=1200mm×500mm×1650mm 主要检测设备:烘箱、电子分析天平
三、实验步骤
①用清水注满沉淀池,检查是否漏水,水泵与阀门等是否正常完好。 ②一切正常后,测量原水的pH、温度、浊度,并记录表1中 ③将混凝剂投入絮凝池中,使水出现矾花。
④打开电源,启动水泵电机,将水样打入机械反应斜板(斜管)沉淀池,并调整流量。流
量调整要适当,过大会降低沉淀效果。具体选择视具体废水水质而定。 ⑤待处理毕,手动停机,取样化验,并开泵抽洗内腔。
⑥测定进出水样悬浮物固体量。悬浮性固体的测定方法如下:首先调烘箱至(105土1)℃,
叠好滤纸放入称量瓶中,打开盖子,将称量瓶放入105℃的烘箱烘至恒重。然后将已恒重好的滤纸取出放在玻璃漏斗中,过滤水样,并用蒸馏水冲净,使滤纸上得到全部悬浮性固体,最后将带有滤渣的滤纸移入称量瓶,烘干至恒重。 ⑦悬浮性固体(SS)计算
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式中 ω1——称量瓶十滤纸质量,g;
ω2——称量瓶十滤纸十悬浮性固体的质量,g; V——水样体积,100mL。
8计算不同流速条件下,沉淀物的去除率。设进水悬浮物浓度c0,出水的悬浮物浓度ci,水○
样的去除率
9定期从污泥斗中排泥 ○
。
四、实验数据及结果整理
1、 根据测得的进出水SS计算去除率
2、 将实验中测得的各个技术指标填入表1中
表1实验记录表
序原水 温流量 -1投药 水力停留名称 投药量(mg/L) SS(mg/L) 进水 出水 观察悬浮号 pH 水/℃ 去除率/% 矾花层变化情况 (1?h) 时间(h) 五、思考题
1、 机械反应斜板(斜管)沉淀池与其他沉淀池相比较有什么样的优点? 2、 机械反应斜板(斜管)沉淀池的运行方式是怎样的?
实验三 A/O法污水处理实验
1、 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)
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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具有重要的作用。本设备是A2O工艺的教学演示和动态实验设备。通过设备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) 确定去除滤高、能量省的运行参数,知道生产运行;
(3) 针对一些工业污染源对该工艺运行的冲击,提出准确的判断,避免造成较大的事
故;
(4) 用设备培训学生、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) 利用设备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。
2、 设备的工作原理
设备的工艺流程如下图所示:
混合液回流 混合液回流泵 二沉池 进水 出水 厌氧池 缺氧池 好氧(硝化)池
进水泵
污泥回流 污泥回流泵 剩余污泥
在利用生物去除水中有机物的同时,进行生物除磷脱氮,包括厌氧、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(VFAs)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狭隘维持生存,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?丁酸(PHB)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。此外还可以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,着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。非除磷的好氧性异养菌虽然也存在,但它在厌氧区受到严重压抑,在好氧区又得不到充足的营养,因此在与其它生理类群的微生物竞争中处于相对弱势。排放的剩余污泥中,
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由于含有大量能超量贮积聚磷的贮磷细菌,污泥含磷量最高可达到6%(干重)以上,因此
大大提高了磷的去除效果。
3、 设备组成和规格
设备本体材质主要由有机玻璃制成 处理能力约:5L/h
运行控制方式:为可编程序自动控制 污泥负荷:(KgBOD5/KgMLVSS·d)0.15~0.25 污泥龄:15~27d 污泥回流比:40~100%
设计处理效果:出水BOD5≤20mg/l;BOD5去除率≥92%
设备由一系列构筑物、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钢制台架上。设备为24h连续运行的设备,应该保证原水箱水量充足。流水通畅,供电正常。 实验装置主要有:
1、 废水配水箱1个(PVC制) 2、小型进水泵1台 3、进水流量计1个 4、静音充氧泵1台 5、气体流量计1 6、废水搅拌器2套 7、污泥回流泵1台 8、污泥回流流量计1个 9、混合液回流泵1台
10、混合液回流流量计1个 11、自动控制箱1套 12、可编程序控制系统1套 13、实验台架1套 14、连接管道及阀门若干。
设备的外形尺寸约:长×宽×高=1000mm×500mm×1600mm。
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。 主要监测设备:1、总有机碳/总氮测定义 2、总磷测定仪 3、溶解氧测定仪
4、 设备的启动和运行
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,了解设备的工作原理。在次基础上,方可开始设备的启动和运行。 (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,以培养异氧菌、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,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。
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