一、实验目的
(1)了解工业污水可生化性的含义;
(2)掌握测定工业污水可生化性的实验方法。
二、实验原理
某些工业污水在进行生物处理时,由于含有生物难降解的有机物,抑制或毒害微生物生长的物质,缺少微生物所需要的营养物质和环境条件,使得生物处理不能正常进行,因此需要通过实验来考察这些污水生物处理的可能性,研究某些组分对生物处理可能产生的影响,确定进入生物处理设备的允许浓度。
如果污水中的组分对微生物生长无毒害、抑制作用,微生物与污水混合后会立即大量摄取有机物,合成新细胞,同时消耗水中的溶解氧。如果污水中的一种或几种组分对微生物生长有毒害、抑制作用,微生物与污水混合后,其降解利用有机物的速率便会减慢甚至停止。可以通过实验测定活性污泥的呼吸速率,用氧吸收量累计值与时间的关系曲线、呼吸速率与时间的关系曲线来判断某种污水生物处理的可能性及某种有毒有害物质进入生物处理设备的最大允许浓度。
三、实验仪器及试剂
(1)溶解氧测定仪;
(2)曝气池活性污泥;
(3)间甲酚;
(4)磁力搅拌器。
四、实验步骤
(1)从城市污水处理厂曝气池出口处取回活性污泥混合液,搅拌均匀后,在6个反应器内分别加约1.3L混合液,再加自来水约3L,使每个反应器内污泥浓度为1~2g/L。
(2)开启充氧泵曝气1~2h,使微生物处于内源呼吸状态。
(3)除欲测内源呼吸速率的l号反应器外,其他5个反应器都停止曝气。
(4)静置沉淀,待反应器内污泥沉淀后用虹吸去除上层清液。
(5)2~6号反应器均加入从污水处理厂初次沉淀池出口处取回的城市污水至虹吸前水位,测量反应器内水容积。
(6)继续曝气,并按表4-11计算和投加间甲酚。
表4-11 各生化反应器内间甲酚浓度(www.xing528.com)
(7)混合均匀后用溶氧仪测定反应器内溶解氧浓度。当溶解氧浓度大于6~7mg/L时,立即取样测定呼吸速率(dO/dt)。以后每隔30min测定一次呼吸速率,3h后改为每隔1h测定一次,5~6h后结束实验。
呼吸速率测定方法:用250mL的广口瓶取反应器内混合液1瓶,迅速用装有溶解氧探头的橡皮塞塞紧瓶口(不能有气泡或漏气),将瓶子放在电磁搅拌器上,启动搅拌器,定期测定溶解氧浓度ρ(0.5~1min)并做记录。测定10min。然后作ρ-t图,所得直线的斜率即微生物的呼吸速率。
五、实验结果与数据处理
(1)测定dO/dt的实验记录可参考表4-12。
表4-12 溶解氧测定值
(2)以溶解氧测定值为纵坐标,以时间t为横坐标作图,所得直线斜率即dO/dt(做5h,测定可得到9个dO/dt)值。
(3)以呼吸速率dO/dt为纵坐标,以时间t为横坐标作图,得dO/dt与t的关系曲线。
(4)根据dO/dt与t的关系曲线,参考表4-13计算氧吸收量累计值Qu表中dO/dt和Qu可参考下列公式计算:
表4-13 氧吸收量累计值
(5)以氧吸收量累计值Qu为纵坐标,以时间t为横坐标作图,得到间甲酚对微生物氧吸收过程的影响曲线。
思考题
(1)什么叫工业污水的可生化性?
(2)什么叫内源呼吸?什么叫生物耗氧?
(3)有毒有害物质对生物的抑制或毒害作用与哪些因素有关?
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