环境工程实验：废水生物除磷结果

一、实验目的

（1）了解A/O法生物除磷原理和工艺。

（2）掌握生物除磷工艺关键控制技术。

二、实验原理

有些微生物如聚磷菌能够在好氧条件下过量吸磷，在厌氧条件下过量放磷于体外。我们可以创造厌氧、缺氧和好氧环境，让聚磷菌先在含磷污（废）水中厌氧放磷，然后在好氧环境充分地过量吸磷，最后通过排泥从污（废）水中除去部分磷，达到污（废）水生物除磷的目的。本实验利用厌氧/好氧（A/O）工艺生物除磷。该工艺是美国研究者Spector在1975年研究如何控制活性污泥膨胀问题时开发的。它不仅能有效地防止污泥的丝状菌膨胀问题，而且具有很好的除磷效果。有资料表明，在厌氧-好氧活性污泥中，污泥含磷量达3%～8%。

三、实验器材

实验需要活性污泥和模拟生活污水。

模拟生活污水中，CODCr为300～500 mg/L，总氮为30～40 mg/L，氨氮为10～20 mg/L，总磷为8～15 mg/L。其典型配方如下：葡萄糖169 mg/L，蛋白胨169 mg/L，氯化钠63 mg/L，硫酸铵63 mg/L，磷酸二氢钾44 mg/L，碳酸氢钠94 mg/L，七水硫酸镁94 mg/L，二水氯化钙31 mg/L，二水硫酸亚铁2.2 mg/L。

实验中用到A/O污水生物除磷装置。该装置由有机玻璃制成，内径为100 mm，有效容积为5.0 L，并配有时间程序控制器，可根据实验需要选定每周期的总水力停留时间及进水、厌氧、好氧、沉淀、排水时间。实验装置如图2-14所示。

实验还需要电控恒温水浴锅、溶解氧测定仪、pH酸度计、紫外—可见光分光光度计、CODCr测定装置。

图2-14　A/O污水生物除磷实验装置

1.空压机；2.电磁阀；3.流量计；4.搅拌机；5.控制装置；6.微孔曝气器；7.A/O反应器；8.进水泵；9.排水泵；10.配水槽；11.出水槽

四、实验前准备工作

1.实验过程测定仪器及试剂

准备CODCr、pH、溶解氧、总磷测定仪器和配制测定过程所需化学标准试剂。

2.人工模拟生活污水配制

按上述模拟生活污水的配方定量混合，混匀后测定其CODCr、pH、总磷浓度等后备用。

3.污泥接种及驯化

取自工业装置或城市生活污水处理厂的活性污泥为本实验的接种污泥。污泥接种后，通过恒温水浴进行热量交换后，维持反应槽中的温度为20℃±2℃。温度恒定后，定期、定量加入人工模拟生活污水，以维持A/O工艺系统中微生物生长所需的营养物质。

五、实验步骤(www.xing528.com)

（1）设置时间程序控制器相关参数：总时间8 h，其中厌氟2.5 h、曝气4 h、沉淀和进水1.5 h。进水在反应槽中污泥沉淀后进行。从底部向上进水，从反应槽底部出水管排水。控制其中的混合液悬浮固体浓度在4 000～6 000 mg/L，体积沉降比为20%左右，污泥体积指数为20%～50%，pH为6.8～7.4，好氧曝气段溶解氧控制在4.0～6.0 mg/L。

（2）实验管理：整个系统正常运行后，控制适宜的进水量，检测CODCr、总磷的浓度变化过程。适当调整废水中的有机物CODCr的浓度，维持总磷基本不变，即CODCr/TP的比值改变，测定其总磷的去除效果。

（3）当改变进水条件且系统运行稳定后，每隔2 h取样1次，测定其总磷去除效果，并将测得的数据填入实验记录表中。

六、实验数据记录与处理

（1）将实验过程监测结果记录到表2-15中。

表2-15　监测结果记录表

（2）污水生物除磷过程数据记录到表2-16中。

表2-16　生物除磷实验记录表

（3）绘制不同操作条件下，整个系统CODCr、总磷、溶解氧随时间变化曲线，分析并记下其特点和规律。

（4）绘制实验装置稳定运行后CODCr的浓度变化与总磷去除的关系曲线，确定其相关系数。

七、注意事项

（1）污水除磷前驯化污泥。人工模拟生活污水配制后不宜长时间放置，若不能立即使用，应放于冰箱保存。

（2）实验操作前，应熟悉相关指标测定技术。

（3）实验过程中应仔细观察，出现异常现象要及时排除。

八、思考题

（1）分析影响生物除磷系统运行的相关因素，如何确保生物除磷顺利进行？

（2）如何对本实险进行改进，提高其生物除磷效果？