综合实验（二）

——城市污水处理系统——A/A/O系统

实验报告

姓名：        

学号： 

班级：        

实验时间： 

一、实验目的和要求：

1、掌握污水生化处理实验设计的一般方法；

2、掌握各处理工序的基本原理；

3、掌握根据不同出水水质指标要求所控制的运行条件及控制方法；

4、了解对整套废水处理系统运行的调试、运行、控制方法；

5、要求掌握的技能和知识点：水处理实验方案的编制要点，浊度仪、pH计、溶解氧仪等的正确使用和操作；取样方法；实验数据记录、整理和分析方法。

二、实验原理

A/A/O工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺及生物除磷工艺的结合，在进行去除BOD、COD、SS的同时可生物脱氮除磷。

在厌氧段，回流污泥中的聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物，同时部分有机物进行氨化；在缺氧段，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将内回流混合液带入的NO3--N和NO2--N通过反硝化作用转为氮气，从而达到脱氮的目的，并使BOD继续下降；而在好氧段主要是去除BOD、硝化和吸收磷，在充足供氧条件下，有机物进一步氧化分解，氨氮被硝化菌转化为NO3- -N，而在厌氧池中充分释磷的聚磷菌则可以在好氧池中过量吸收磷，形成高磷污泥，通过剩余污泥排出以达到除磷的目的。A/A/O工艺脱氮的作用，是通过增设混合液内回流，将好氧段硝化作用后产生的硝酸盐回流至缺氧段进行反硝化达到的。A/A/O工艺在去除有机污染物的同时，能够实现脱氮除磷效果，其在系统上可以说是最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他同类工艺，且反应流程上厌氧、缺氧、好氧交替运行，不利于丝状菌生长，污泥膨胀较少发生，生物除磷过程运行中无需投药，运行费用低，且污泥中含磷浓度高，具有较高的肥效，是实现污水回用和资源化的有效途径。

三、实验装置与设备

1．实验系统流程

2．实验设备及仪器仪表

3构筑物参数

原水池:

尺寸： 820 mm×690mm×1450mm；容积：720L；停留时间：12h；设有进水、出水、溢流、排空口；

格栅：

外形尺寸：232 mm×242mm×110mm；设有进水、出水、溢流、排空口；

功能：是由一组平行的金属栅条制成的金属框架，斜置在废水流经的渠道上，或泵站集水池的进口处，用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的固体污染物，以免堵塞水泵和沉淀池的排泥管。截留效果取决于缝隙宽度和水的性质。

曝气沉砂池：

外形尺寸：860 mm×360mm×395mm；容积：100L；设有进水、出水、溢流、排空口；

功能：由于曝气作用，废水中有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。 在旋流的离心力作用下，这些密度较大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度较小的有机物随水流向前流动被带到下一处理单元。另外，在水中曝气可脱臭，改善水质，有利于后续处理，还可起到预曝气作用。

中间调节池:

尺寸： 460 mm×460mm×490mm；容积：60

L；停留时间：1h；设有进水、出水、溢流、排空口；

功能：用以调节进、出水流量的构筑物。 狭义定义:为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。

厌氧池：

尺寸： 660 mm×360mm×410mm；容积：60L；停留时间：2h；设有进水、出水、污泥回流口、排空口；

功能：在一个厌氧的完全混合反应器后增加了污泥分离和回流装置，从而使污泥停留时间大于水力停留时间，有效地增加了反应器中的污泥浓度。由完全混合消化池及沉淀池组成的，通常在消化池和沉淀池之间设置脱气设备。

缺氧池：

尺寸： 780 mm×420mm×350mm；容积：120L；停留时间：4h；设有进水、出水、混合液回流口、排空口；

特点：是相对厌氧和好氧来讲，一般是指溶解氧控制在0.2-0.5mg/l之间的生化系统。

好氧池:

尺寸： 860 mm×460mm×615mm；容积：180L；停留时间：6h；设有进水、出水、排空口；

功能：将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。在厌氧生物处理的过程中，复杂的有机化合物被分解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。

 竖流沉淀池：

尺寸： ø250mm×1200mm；容积：30L；停留时间：1h；设有进水、出水、排空口；

原理:在竖流式沉淀池中，污水是从上向下以流速v做竖向流动，污水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：①当颗粒沉速u>v时，则颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除；②当u=v时，颗粒处于随机状态，不下沉亦不上升；③当u<v时，颗粒将不能沉淀下来，而会被上升水流带走。

CASS池：

尺寸： 900mm×480×600mm；容积：180L；停留时间：6h；设有进水、出水、溢流口、排空口。

功能：CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。

四、实验方法：

五、实验步骤：                              

1.操作步骤

（1）将原水箱注入实验用水，以满足实验需求。

（2）检查气、水管路是否畅通；阀门管件是否有损坏、漏水等现象，如有异常要及时解决。

（3）配电箱接通电源，打开电源开关，检查配电箱电路是否正常，看电源指示灯是否正常。

（4）打开电源开关，观察温度仪表读数是否正常；开启加热器前，需保证加热水箱内水位高于加热器，防止加热器在无水的状态下空热而损坏。手动旋转搅拌电机调速器，观察搅拌电机是否运转；分别将配电箱面板上泵的旋钮开关打开，检验水泵是否正常运转；通过水面液位变化，检查液位开关能否正常工作。

(5) 打开电源开关，发现电源指示灯变亮，电压表显示220V，表示供电正常。将“原水提升泵”旋钮开关打到“开”的状态进行实验。污水京提升后首先进入细格栅

（6）当运行“A/A/O”工艺流程时，将“厌氧池”、“缺氧池”、“好氧池” 、“竖流沉淀池”的进水，出水开关打开，各提升泵打开。关闭时，点击“ESC”，出现“停止”、“设置参数”、“设置”、“程序”名称，当箭头指向停止按钮时，点击“OK”，出现提示，选择“是”或“否”，如果选择“是”即停止运行。

(7) 取各池水样测浊度，COD,PH,溶解氧的数值。分析数据。

(8) 水样COD的测定：于试样中加入10.0mL重铬酸钾标准溶液和几颗防爆沸玻璃珠，摇匀。将锥形瓶接到回流装置冷凝管下端，接通冷凝水。从冷凝管上端缓慢加入30mL硫酸银－硫酸试剂)，以防止低沸点有机物的逸出，不断旋动锥形瓶使之混合均匀。自溶液开始沸腾起回流两小时。冷却后，用20－30mL水自冷凝管上端冲洗冷凝管后，取下锥形瓶，再用水稀释至140mL左右。溶液冷却至室温后，加入3滴菲绕啉指示剂溶液，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点。记下硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗毫升数V₂。

空白试验：按相同步骤以20.0mL水代替试料进行空白试验，其余试剂和试料测定相同，记录下空白滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V1。

2．实验仪器

回流装置：全玻璃磨口回流装置  2台

加热装置：COD恒温加热器     2台

10ml酸式滴定管                1支

5ml酸式滴定管                 1支

500ml敞口锥形瓶               1只        

500ml细口锥形瓶               2只

量筒                           1个

3.实验试剂

     重铬酸钾标准溶液   试亚铁林指示液   硫酸亚铁铵标准溶液   

硫酸银-硫酸试剂    防爆沸玻璃珠     蒸馏水

六、数据记录：

星期一

星期二

星期三

星期四

星期五

星期六

星期天

以mg／L计的水样化学需氧量，计算公式如下：

式中：C——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，mo1／L；

V1——空白试验所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL；

V2——试料测定所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，mL；

V0－－试料的体积，mL；

测定结果一般保留三位有效数字，对COD值小的水样，当计算出COD值小于10mg／L时，应表示为“COD＜10mg／L”。

七、人员组成及分工

教室：环保楼B1011

八、实验注意事项

1、实验时需了解系统已运行的时间及目前的运行参数；

2、实验时需考虑到系统长期稳定运行的控制，不能随意调节其负荷、曝气量等；

3、格栅与沉砂池去除的杂质和砂要及时清理。

九、实验思考题

1、脱氮除磷A/A/O池的基本原理，有没其他脱氮除磷工艺，几者有何区别？

答：   污水进入厌氧反应区，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧条件下释磷，同时转化易降解COD，部分含氮有机物进行氨化。

污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通常内回流量为2~4倍原污水流量，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除。

混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在好氧反应区除进一不降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。

还有SBR工艺；CAST 工艺；MSBR工艺；立体循环一体化氧化沟等脱氮除磷工艺.。

SBR工艺是一种新近发展起来的新型处理废水的工艺，即为序批式好氧生物处理工艺，其去除有机物的机理在于充氧时与普通活性污泥法相同，不同点是其在运行时，进水、反应、沉淀、排水及空载5个工序，依次在一个反应池中周期性运行，所以该法不需要专门设置二沉池和污泥回流系统，系统自动运行及污泥培养、驯化均比较容易。

CAST 实际上是一种循环SBR 活性污泥法，应器中活性污泥不断重复曝气和非曝气过程，生物反应和泥水分离在同一池内完成，与SBR 同样使用滗水器。污水首先进入选择器，污水中溶解性的有机物通过生物作用得到去除，回流污泥中硝酸盐也此时得到反硝化；然后进入厌氧区，此时为微生物释磷提供条件；第三区为主曝气区，主要进行BOD 降解，同时硝化反硝化。CAST 选择器设置在池首，防止了污泥膨胀。

  连续流序批式活性污泥法工艺（简称MSBR）。首先，污水进入厌氧池，回流活性污泥中的聚磷菌在此充分释磷，然后混合液进入缺氧池反硝化。

① 氧化沟采用立体循环，在循环过程中完成降解有机物和脱氮过程。与现有氧化沟相比，占地面积可减少约50%。② 沉淀区与氧化沟合建，沉淀的污泥可自动回流到氧化沟内，可节省投资和能耗。③ 结构紧凑，运行操作简便。新型立体循环一体化氧化沟既保留氧化沟设备和运行操作简单等优点，又可减少占地面积。

2、考虑到该工艺对脱氮除磷，其运行控制参数如何控制？

答：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。

此时，检测出水水质。如果COD、SS、NH₃-N、TP等达标且系统状态稳定，就可以认为启动阶段结束。

（2）典型运行参数

3、提高除磷与脱氮效果的措施？

答：提高脱氮率的措施

l  降低系统容积负荷可提高去除率。

l  反硝化需要碳源，投加甲醇可提高去除效果。

l  硝化反应需要碱度，因此，控制pH很重要。如原水碱度不足，应投加碱度或考虑前置反硝化工艺（因反硝化产生碱度，可部分补充）。

l  因硝化菌的生长世代周期较长，所以提高泥龄能够充分地进行硝化反映，提高脱氮率。

A、              提高除磷率的措施

a.       生物处理工艺方面

l  适当增长厌氧区水力停留时间。以使磷得到充分的释放。

l  适当增大缺氧池的池容，这样会提高脱氮效果，以降低回流污泥中的硝酸盐的含量。

l  污泥回流至缺氧池，缺氧池至厌氧池增设二级混合液回流，这样一来进入厌氧池的混合液硝酸盐含量可降低（UCT工艺）

l  设前置厌氧/缺氧调节池，见污泥回流至调节池，以去除其中的硝酸盐，保证其后饿厌氧池最佳状态运行（改良A/A/O工艺）

l  可将各区分段，利用有机物的梯度分布促进除磷脱氮（VIP工艺）

b.      其它工艺方面

l  后置滤池，以降低出水SS，从而去除悬浮性磷。

l  投加化学药剂，提高出磷效果。

初沉污泥发酵或消化池污泥回流至厌氧区，以便将污泥中的颗粒性有机物转化为VFA，但要注意避免甲烷的产生。

十，心得与体会

通过为期一周的综合实验，我基本了解了城市污水处理的基本流程，注意事项是什么，以及加入什么原材料来模拟这个实验。

对于我这个小组负责的城市污水处理系统——A/A/O系统，我了解了厌氧，缺氧，好氧三池主要去除的对象，以及该工艺对于脱氮除磷，其运行控制参数如何控制，还有要有效的提高其处理效果。

对于参数的测量，我了解了重铬酸盐法测COD的基本流程，注意为了计算方便要做空白实验并滴定硫酸亚铁铵的浓度，并对此熟练操作。测ph用试纸，测溶解氧用溶氧仪，测浊度用浊度仪，注意用蒸馏水调零。这些数据至少测7组以了解其变化及处理效果。

随着的发展，城市水资源短缺的压力越来越大，追究城市水危机的根本原因，我越来越认识到，是水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围。因此，只有充分尊重水的自然运动规律，合理地使用水资源，使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律，从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境，才是水资源可持续利用的有效途径。这就要求我们从“取水－输水－用户－排放”的单向开放型的用水模式转变为“节制地取水－输水－用户－再生水”的反馈式循环流程，提高水的利用效率。实现这一重大用水模式的转变，加强污水再生利用是关键。随着科学技术的进步，城市污水已不再是废水，而是一种宝贵的资源。既然是一种资源，就要最大程度的利用。提高城市污水的再生利用率，一是可以减少污染物排放，二是节约了有限的水资源。

水利部水资源司副司长程晓冰在由清华大学和中国水网主办的“2010城市水业战略论坛”上发表讲话，他指出，我国水资源短缺，城市缺水问题突出，污水处理回用是战略选择，意义重大。城市污水处理回用在替代清洁水源的同时减少了污水排放量，降低了城市排污负荷，具有水量稳定、输水距离短、制水成本低等特点，可以提供安全可靠的替代水源，是解决城市缺水问题的战略选择。推进污水处理回用工作充分体现了科学发展观以人为本的要求，反映了广大人民群众的迫切愿望，是推进城市化建设的客观需要，是实现水资源合理配置、科学保护、循环利用的重要手段，对建设资源节约型、环境友好型社会意义重大，对我国经济又好又快发展意义重大！

 

第二篇：系统仿真综合实验报告要求

系统仿真综合实验报告书填写要求

1、使用规定的《系统仿真综合实验报告》封面。

2、报告用A4纸双面打印。

3、在每一个实验的“实验内容”的题目后作答

如：实验一 MATLAB基本操作

实验目的

。。。（省略号，内容须补全）

实验原理

。。。（省略号，内容须补全）

实验内容

1、题目。。。（省略号，内容须补全）

答案

2、题目。。。（省略号，内容须补全）

答案

3、实验答案要求

（1）能用多种方法，尽量用多种方法作答；

（2）作答后，尽量有小结（包括：实验中遇到的困难，最后解决的方法；实验不能只有程序，以及仿真的曲线，还需要小结，例如：实验四，1，说明不同Kp值，对闭环系统的阶跃响应右什么影响，得出自己的结论等等）。

（3）仿真的曲线，最好加粗，以免打印效果不佳。

（4）仿真的示波器底色设置成白色，以免影响打印效果。

设置方法：

在command windows中输入

>> set(0,'ShowHiddenHandles','on');

set(gcf,'menubar','figure');

调出普通figure的菜单，进行必要的编辑：

Edit->Axes Properties->会弹出Property Editor->Inspector，可设置图形背景颜色，X、Y轴的颜色及刻度等。

4、每个同学实验报告独立完成。如发现雷同实验报告，后果自负。