以下是污水处理实验装置的标准操作步骤,适用于常规活性污泥法、生物膜法等工艺的实验研究,包含关键环节与注意事项:
一、实验前准备
1.装置检查
确认管道连接密封性(无漏水)、曝气系统正常、仪表(pH计、溶解氧仪)校准完成。
检查药剂储备(如混凝剂PAC、营养盐NH₄Cl、NaHCO₃等)。
2.培养活性污泥(生物处理实验)
若为生物法实验,需提前接种活性污泥(取自市政污水厂或实验室驯化污泥),按比例投加至反应器中。
初始污泥浓度:通常控制在2~4g/L,水温维持20~30℃(根据微生物活性调整)。
3.原水配制
模拟实际污水水质:配制含COD(如葡萄糖溶液模拟有机物)、氨氮(NH₄Cl)、磷酸盐(Na₂HPO₄)等的废水。
可添加少量实际污水(如生活污水)增加复杂度。
二、实验运行步骤
1.预处理阶段(以格栅+沉砂池为例)
格栅过滤:调节进水流量至设计值(如5L/h),观察拦截的大颗粒杂质。
沉砂池沉淀:静置30分钟,取样测定沉降后悬浮物(SS)浓度。
2.生物处理阶段(以活性污泥反应器为例)
|步骤|操作内容|目标参数|
||--||
|进水|将预处理后的污水以恒定流量泵入反应器(如10L/h)。|水力停留时间(HRT=6~8h)|
|曝气控制|开启曝气系统,调节溶解氧(DO)至2~4mg/L(通过曝气量控制)。|DO稳定在设定范围|
|混合搅拌|启动搅拌器(转速100~200rpm),保持污泥与污水充分接触(适用于完全混合式反应器)。|污泥-水混合均匀|
|取样监测|在反应器不同位置定时取样(如进出水口、中间点),检测COD、氨氮、溶解氧等参数。|获得实时水质数据|
3.深度处理阶段(以砂滤+消毒为例)
砂滤池过滤:调节流速至5~10m/h,观察滤池出水浊度是否<1NTU。
紫外线消毒:开启紫外灯(功率≥30W/m³),辐照时间≥30分钟,确保微生物灭活率>99%。
三、实验终止与后处理
1.停止进料:关闭进水阀门,继续曝气1~2小时使污泥沉降。
2.排泥操作:打开排泥阀排出剩余污泥(控制污泥龄在合理范围)。
3.设备清洗:用清水冲洗管道、反应器,避免残留污染物影响下次实验。
4.污泥保存:若需重复使用,将剩余污泥转移至低温保存(4℃以下)。
四、数据分析与报告
1.计算去除效率
\[
\text{去除率}=\frac{\text{进水浓度}-\text{出水浓度}}{\text{进水浓度}}\times100\%
\]
例:COD进水=200mg/L,出水=80mg/L→去除率60%。
2.绘制图表
绘制时间-去除率曲线,分析污染物降解动力学(如一级/二级反应模型)。
对比不同工况(如DO高低、HRT长短)的处理效果差异。
3.显微镜观察
检测污泥絮体形态、菌胶团结构(反映污泥活性与污泥膨胀风险)。
五、注意事项
1.安全操作
处理有毒废水(如含重金属、氰化物)时佩戴手套和护目镜。
曝气系统运行时避免触碰高速旋转部件。
2.参数稳定性
实验期间避免频繁开关设备,保持流量、温度、pH等参数稳定。
3.数据真实性
每个样品至少平行测定3次,减少偶然误差。
六、常见实验类型示例
1.对比实验:不同混凝剂(PACvs.PAM)对浊度去除效果的对比。
2.负荷冲击实验:逐步提高进水COD浓度,观察污泥系统抗冲击能力。
3.脱氮除磷优化:调节内回流比(IR)和外回流比(ER),优化A²O工艺的氮磷去除效率。
如果需要具体某类工艺(如MBR、SBR)的详细步骤或数据分析方法,请进一步说明!