活性污泥耗氧速率、废水可生化性及毒性测定
环境化学实验1
活性炭吸附实验
1.实验目的
①了解活性炭的吸附工艺及性能
②掌握用实验方法(含间歇法、连续流法)确定活性炭吸附处理污水的设计参数的方法。
2．实验装置及材料
(1)间歇式活性炭吸附装置 间歇式吸附用用三角烧杯，在烧杯内放入活性炭和水样进
行振荡。
(2)连续式活性炭吸附装置 连续式吸附采用有机玻璃柱D25mm×1000mm，柱内500~750mm高烘干的活性炭，上、下两端均用单孔橡皮塞封牢。各柱下端设取样口。装置具体结构如图4—10所示。
(3)间歇与连续流实验所需的实验器材
①振荡器(1台)。
②有机玻璃柱(3根D25mm×1000mm)
③活性炭。
④三角烧瓶(2个，500mL)
⑤COD测定装置。
⑥配水及投配系统。
⑦酸度计(1台)。
⑧温度计(1只)。
⑨漏斗(6个)。
⑩定量滤纸。
3.实验步骤
(1)间歇式吸附实验
①将活性炭放在蒸馏水中浸泡24h，然后在10 5℃烘箱内烘24h，再将烘干的活性炭研
碎成能通过270目的筛子(0.053mm孔眼)的粉状活性炭。
②测定预先配制的废水水温、pH值和COD。
③在5个三角烧瓶中分别加入100mg、200mg、300mg、400mg、500mg粉状活性炭。
④在每个烧瓶中分别加入同体积的废水进行搅拌。一般规定，烧瓶中废水COD(mg／L)
与活性炭浓度(mg/L)比值为0.5—5.0。
⑤将上述5个三角烧瓶放在振荡器上振荡，当达到吸附平衡时即可停止。（振荡时间一般为30min以上)。
⑥过滤各三角烧瓶中废水，并测定COD值，
上述原始资料和测定结果记入表4—11。
(2)连续流吸附实验
①配制水样或取自实际废水，使原水样中含COD约l00mg/L，测出具体的COD，pH
值、水温等数值。
②打开进水阀门，使原水进入活性炭柱，并控制为3个不同的流量(建议滤速分别为
5 m／h， l 0 m／h， 15 m／h)
③运行稳定5min后测定各活性炭出水COD值。
磺化钻井液钻井废水的可生化性测试
第２５卷第４期
２００８年７月 钻 井液 与 完 井 液
ＤＲＩＬＬＩＮＧ ＦＬＵＩＤ＆Ｃ０ＭＰＬＥＴ１０Ｎ ＦＬＵＩＤ Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．４
Ｊｕｌｙ ２００８
文章编号：１００卜５６２０（２００８）０４—００６５—０３
磺化钻井液钻井废水的可生化性测试
郭振英 吕荣湖 张红岩 孙惠东 陈素珍
（中国石油大学（北京）化工学院环境研究中心，北京）
摘要 采用ＢＯＤ／ＣＯＤ比值法、呼吸速率法以及摇瓶实验方法对混凝后钻井废水及将其经光催化氧化后出水 的可生化性进行了测试，并对这３种评价方法进行了比较。结果表明，仅经过混凝的钻井废水的可生化性很差，不
适用于生物法处理，而经光催化氧化预处理后，使其可生化性明显得到提高，经摇瓶实验处理后，其出水ＣＯＤｅ 最 小可达ｌ１８ ｍｇ／Ｉ ，达到ＧＢ ８９７８—１９９６二级标准；３种可生化性测试方法相比较表明，呼吸速率法更值得推广。 关键词 钻井废水 可生化性 测试方法
中图分类号：ＴＥ９２２ 文献标识码：Ａ
钻井过程中产生的机械废水、冲洗废水、钻井液
废水等，其中污染物种类繁杂口］，Ｃ０Ｄ值较大，属于
较难处理的废水。目前，经物化法处理后的废磺化钻
井液 ］，远远达不到排放标准，仍需要进行后续处理。
生物法处理成本低，效果好，现在已应用于一些含油
钻井废水的处理中。但对于高矿化度、高ＣＯＤ值、低
Ｂ０Ｄ值的钻井废水使用微生物处理的报导极少，彭
娟华等 将生物法应用于此类钻井废水的处理中，经
过４８ ｈ水解酸化，钻井废水的表观Ｂ０Ｄ／Ｃ０Ｄ值由
０．００４提高到０．０３４。用接触氧化反应器处理经水解
酸化处理的废水，处理效果比较稳定，Ｃ０Ｄ平均值去
除率为３５．５ ９／６，但其出水远未达到国家排放标准。磺
化钻井液的钻井废水就是属于此类废水，其中所含有
的磺化类物质极难被生物降解。
工业废水的可生化性测试有多种方法 ］，如水
质评价法（包括ＢＯＤ／ＣＯＤ比值法、Ｂ０Ｄ／ＴＯＣ比
废水好氧生物处理工艺(1)——活性污泥法
1 废水好氧生物处理工艺——活性污泥法
第一节 活性污泥法的基本原理
一、活性污泥法的基本工艺流程
1、活性污泥法的基本组成
① 曝气池：反应主体
② 二沉池： 1）进行泥水分离，保证出水水质；2）保证回流污泥，维持曝气池内的污泥浓度。
③ 回流系统： 1）维持曝气池的污泥浓度；2）改变回流比，改变曝气池的运行工况。
④ 剩余污泥排放系统： 1）是去除有机物的途径之一；2）维持系统的稳定运行。
⑤ 供氧系统： 提供足够的溶解氧
2、活性污泥系统有效运行的基本条件是：
① 废水中含有足够的可容性易降解有机物；
② 混合液含有足够的溶解氧；
③ 活性污泥在池内呈悬浮状态；
④ 活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；
⑤ 无有毒有害的物质流入。
二、活性污泥的性质与性能指标
1、活性污泥的基本性质
① 物理性能：“菌胶团”、“生物絮凝体”：
颜色：褐色、（土）黄色、铁红色；
气味：泥土味；
比重：略大于1，（1.0021.006）；
粒径：0.020.2 mm；
比表面积：20100cm2/ml。
② 生化性能：
1) 活性污泥的含水率：99.299.8%；
固体物质的组成：活细胞（Ma）、微生物内源代谢的残留物（Me）、吸附的原废水中难于生物降解的有机物（Mi）、无机物质（Mii）。
2、活性污泥中的微生物：
① 细菌： 是活性污泥净化功能最活跃的成分，
主要菌种有：动胶杆菌属、假单胞菌属、微球菌属、黄杆菌属、芽胞杆菌属、产碱杆菌属、无色杆菌属等； 剩余活性污泥 回流污泥 二次
沉淀池 废水 曝气池 厌沉池 出水 风机
2 基本特征：1) 绝大多数都是好氧或兼性化能异养型原核细菌；
2) 在好氧条件下，具有很强的分解有机物的功能；
3) 具有较高的增殖速率，世代时间仅为2030分钟；
4) 其中的动胶杆菌具有将大量细菌结合成为“菌胶团”的功能。
硝化的影响因素
硝化的主要影响因素
由于 废 水 生物处理反应器均为开放的非纯培养系统，如何控制硝化停止在N0,阶段是实现短程生物脱氮的关键。硝化过程是由亚硝酸菌和硝酸菌协同完成的，由于两类细菌在开放的生态系统中形成较为紧密的互生关系，因此完全的亚硝化是不可能的。短程硝化的标志是稳定且较高的NOz积累即亚硝化率较高[Nq一N/(NO:一N + N03一N)至少大于50%]。影响NOZ积累的因素主要有:
(1) 温 度 。生物硝化反应的适宜温度为20-30 `C，一般低于15℃硝化速率降低。温度对亚硝化菌和硝化菌的活性影响不同，12一14℃下活性污泥中硝化菌活性受到严重的抑制，出现NOZ积累。15--30℃范围内，硝化过程形成的NOZ可完全被氧化成N03 ,温度超过30℃后又出现N研积累[191。
(2 )溶 解 氧 (DO)浓度。亚硝化菌和硝化菌都是好氧菌，一般认为至少应保证DO质量浓度在0.5 m g/L以上时才能较好地进行硝化作用，否则硝化作用会受到抑制。Hanaki[20 〕
等的研究表明:在25℃时，低溶解氧(0.5 mg/L)条件下，亚硝化菌的增殖速率加快近I倍，补偿了由于低溶解氧造成的代谢活性下降，使得从NH3一N到NO:一N的氧化过程没有受到明显影响;而硝化细菌的增殖速率没有任何提高，从Nq一N到NO:一N的氧化过程受到了严重的抑制，从而导致N02的大量积累。
(3) p H op H对亚硝化反应的影响有两方面:一方面是亚硝化菌的生长要求有合适的pH环境;另一方面是pH对游离氨浓度有重大影响，从而影响亚硝化菌的活性。适合亚硝化菌生长的最佳pH为8.0左右[211，硝化菌生长的最佳pH为6.0一7.5。反应器中的反应液pH低于7则整个硝化反应会受到抑制，pH升高到8以上，则出水中N街浓度升高，硝化产物中NO:一N比率增加，出现N街积累。此外，pH对氨的形态有重大影响，其反应式如下: NH 3+ H 2O - N H4+OH-
还原染料废水的可生化性能研究
中国科技信息２００６年第３期 科技论坛
ＣＨＩＮＡ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬｏＧＹ ｌＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｆｅｂ．２０（）６
还原染料废水的可生化性能研究
张亮平姜佩华东华大学环境科学与工程学院２．０００５１
摘要：￣ｔ［ＢＯＤ ］／［ｃｏｏ ｅ ｒ］试验和好氧生化呼吸速率试验表明：１ ４种还原染料在好氧条件下属于难生化降解物质；经过厌氧消解试验，发现其生
化性能得到提高。并发现还原染料的生化降解性能与分子结构有着密切联系。
关键词：还原染料；可生化性；好氧 厌氧
目前我国印染行业每年排放污水２６．５亿吨左 右，加入ＷＴＯ后，纺织行业得到了更广阔的发
展和挑战，也带动了染料行业的生产和出口。在
近几年的染料出口数量和创汇金额方面，还原染
料一直位居前列＿】】。由于还原染料生产工艺复
杂，污水排放量大，污染严重，传统的生物法对
这类难降解的废水处理效果不明显。利用生物处
理方法的关键在于微生物的可生化性能，本研究
选用市场上常见ｌ４种还原染料，分析其各自好氧
条件下的生化降解性能和经厌氧消解后的生化降
解性能，为染料废水的治理和新的环保型染料的
开发提供依据和参考。 １，试验材料 方法
１．１试验材料
本试验中选用的染料是市场上常见的ｌ４种还
原染料，依染料分子结构可以分为５大类 其中
蒽醌类５种 蒽酮葸醌类４种、咔唑蒽醌２种，杂
环酮１种，拼混染料２种【 １。
１．２试验方法
１．２．１好氧条件下的可生化性研究
（１）［ＢＯＤ ］／［ＣＯＤｃｒ］￣：将各种染料配成浓 度为２００ｍｇ／Ｌ，测其ＢＯＤ 和ＣＯＤｃｒ值。其中
ＢＯＤ 参照国家标准方法，ＣＯＤｃｒ采用微波消解
法
（２）好氧生化呼吸速率曲线法：将所取污
泥（上海天山污水处理厂二沉池回流污泥）按
染料种类数分５组曝气驯化，每天停曝０．５ｈ，用
虹吸法排除其上清液，同时加入相同体积的染
料废水和营养液，维持体积相等 在驯化期间
Carrousel氧化沟中动力学参数的测定
Carrousel氧化沟中动力学参数的测定
巩书涵;刘玉玲;马昭;杜浩强;李东旭;张璐
【摘 要】以西安市某污水处理厂Carrousel氧化沟工艺为研究对象,在活性污泥2d号模型(ASM2d)的基础上,运用间歇OUR法,测定了该污水处理厂氧化沟内自养菌最大比增长速率μmA、异养菌衰减系数bH和异养菌最大比增长速率μmH的值.测定结果分别为0.726、0.471和5.200 d-1.测定结果与国际水协的推荐值存在差异,分析了存在差异的原因,该测定值可用于污水处理厂后续模拟与优化.
【期刊名称】《工业用水与废水》
【年(卷),期】2016(047)006
【总页数】5页(P12-16)
【关键词】ASM2d;间歇OUR法;比增长速率;衰减速率
【作 者】巩书涵;刘玉玲;马昭;杜浩强;李东旭;张璐
【作者单位】西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室,西安710048;西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室,西安710048;西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室,西安710048;西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室,西安710048;西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室,西安710048;西安理工大学水利水电学院西北旱区生态水利工程国家重点实验室,西安710048
【正文语种】中 文 【中图分类】X505;X703.1
近年来，活性污泥数学模型（ASM）［1］已逐渐成为污水处理领域中设计评估、运行优化和自动控制的重要工具，在污水处理厂中广泛应用［2-3］。活性污泥2d号模型（ASM2d）［4-5］是针对活性污泥系统脱氮除磷机理而发展较全面的模型。模型中，降解过程主要包括微生物对有机污染物的好氧分解、微生物的合成代谢以及自身分解，这些过程都是通过大量的动力学参数及化学计量参数描述的。化学计量参数表征了单个过程中各个组分之间相互转换的数量关系，动力学参数表征了相关组分浓度对反应速率的影响［6］。受污水水质和地域环境的影响，参数值差异较大，而参数的测定是模型实际应用的关键。
成官文版 水污染课后习题参考答案
第二章P20
1、 简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。
答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。
3、废水有机污染特性的指标有哪些？生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间
的联系与区别。
答：生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。
化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。
总有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。
总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。
这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。
第三章P41
1、简述水体自净的类型。
答：水体自净从净化机制来看，可分为：
物理净化：稀释、混合、沉淀、挥发
化学净化：氧化还原、酸碱反应、吸附与凝聚
生物化学净化
6、氧垂曲线的特点和使用范围是什么？
答：特点： 分三个阶段 第一阶段为亏氧阶段，即耗氧速率大于复氧速率，水中溶解氧含量大幅下降，亏氧量增加，直至达到临界亏氧点（氧垂点）。此时溶解氧最低，亏氧量最大，耗氧速率等于复氧速率。第二阶段为复氧阶段，即复氧速率超过亏氧速率，水中溶解氧量开始回升，亏氧量逐渐减少。第三阶段为复原阶段，即溶解氧含量继续回升，亏氧量减少，直至恢复到排污口前的状态。
活性焦吸附—曝气生物滤池处理煤气化废水生化出水
活性焦吸附—曝气生物滤池处理煤气化废水生化出水
李若征;杨宏;滕济林;李郑坤;靳昕
【摘 要】The effluent of coal gasification wastewater after biochemical
treatment was treated by activated coke adsorption-biological aerated
filter (BAF) process.Under the conditions of activated coke amount 2
g/L,adsorption time 2 h and BAF reaction time 4 h,the total COD removal
rate was 85.4％,the average COD of the final effluent was 45.2 mg/L,which
met the reuse requirements by double-membranes method (COD≤50
mg/L).Activated coke had good adsorption effect to color-causing
macromolecular organic compounds,the chroma of the wastewater after
adsorption was reduced from 300 times to 60 times,while the oxygen
consumption rate was accelerated and the biodegradability was
improved.The adsorption on active coke was mainly physical
adsorption.The adsorption effluent was no acute toxicity.The three-dimensional fluorescence spectra showed that the units all contributed to
环境监测实验十一.水样生化需氧量的测试
实验十一. 水中生化需氧量测定
生活污水与工业废水中含有大量各类有机物，当其污染水域
后，这些有机物在水体中分解时要消耗大量溶解氧，从而破坏水
体中氧的平衡，使水质恶化，水体因缺氧造成鱼类及其它水生生
物的死亡。
水体中所含的有机物成分复杂，难以一一测定其成分，人们
常常利用水中有机物在一定条件下所消耗的氧，来间接表示水体
中有机物的含量，生化需氧量即属于这类的一个重要指标。
生化需氧是的经典测定法，是稀释接种法。
一.实验目的：
了解生化需氧量的基本概念,掌握用稀释接种法测定BOD5的基本原理和
操作技能。
二.实验原理：
生化需氧量(BOD)是指在规定的条件下，微生物分解水中某些可氧化
物质(主要是有机物)的生物化学过程中消耗溶解氧的量，用以间接表示
水中可被微生物降解的有机类物质的含量，是反映有机物污染的重要类
别指标之一。测定BOD的方法有稀释接种法、微生物传感器法、活性污
泥曝气降解法、库仑滴定法、测压法等。
本实验采用稀释接种法测定污水的BOD。此生物氧化全过程进行的时间
很长，如在20℃培养时，完成此过程需100多天。目前国内外普遍规定
于20±1℃培养5d，该方法也称五天培养法(BOD5)，即取一定量水样或
稀释水样，分别测定水样培养前、后的溶解氧，二者之差为BOD5值，以
氧的mg/L表示。
表1.各种测试方法比较表
方法原理特点适用范围直接测定法测定水样培养前和20±1℃培养5d后的溶解氧量。两者之差即BOD5。 较清洁的水（BOD5＜7mg/L）
稀释测定法水样经稀释后测定培养前和20±1℃培养5d后的溶解氧量。按稀释比计算即BOD5。 生活污水、工业废水和受污染的天然水。高温法为缩短培养时间，改用37℃1d，35℃2-5d或30℃3d来代替20℃5d。精密度差，不同废水缺乏可比性
库伦计法在密封系统中，由有机物的生物氧化而消耗水中的O2，放出CO2被吸收剂吸收，使系统中压力改变，引导电解产生氧气以维持压力平衡。由电解所需的电量即可计算出水样的BOD5。可测出任何时日的生化需氧量。科研或在线测定
废水可生化性实验
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一、实验目的
1.了解废水可生化性判别的原理和方法。
2.掌握废水可生化性生化呼吸线法测定过程。
3.掌握废水可生化性测定的应用。
二.实验原理及方案
2.1实验原理
1)废水生化处理的机理及要素:可生化废水生化处理主要是通过活性污泥微生物的新陈代谢作用实现的。活性污泥中微生物是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等组成的生态系。细菌是这个生态系中最主要的组成部分。利用微生物对废水中有机、有毒物质进行吸附和氧化分解。其过程有物理化学作用和生物化学作用。污水中有机物向活性污泥表面附聚。由于活性污泥为松软的絮状体，表面积大，有较强的吸附力，所以活性污泥能对有机物或有毒物质进行吸附，其中可溶性有机物直接被细菌所吸附，而不溶性有机物通过细菌分泌的酸作用，将其降解为可溶性有机物后，再被细菌吸收，吸收到细菌体内的有机物，在有氧的条件下，将其中一部分有机物进行分解代谢，即氧化分解，以获得合成新细胞所需要的能量，并最终形成二氧化碳和水等稳定物质，再通过凝聚沉淀分离，使污水净化无害。
2)生化处理过程中保证微生物生命的基本要素:
a)水温保持20～30℃最为适宜;
b)pH值7～9:活性污泥中微生物适宜中性或偏碱性环境中;
c)营养物质与活性污泥的结构、处理废水中的有机杂质等密切相关。除以生物需氧量BOD表示的碳源外，还需要N、P和其它微量元素。
2.2实验方案
1)本实验是通过测定活性污泥的呼吸速度来考察有机废水生物处理的可能性。生物对氧的消耗称之为呼吸，通过连续测定活性污泥微生物的呼吸，即连续测定水样中溶解氧的变化，来研究活性污泥进行生化反应的可能性。当活性污泥处于内呼吸阶段(微生物取得生命活动的能量，仅仅利用体内贮藏的物质)，呼吸速度是恒定的，即耗氧量相对稳定，所以耗氧量与时间成一直线关系，此直线称为内呼吸线。当活性污泥接触含有有机物或污水后，由于分解水中的有机物，其耗氧速度要加快，耗氧量随时间的变化是一条特征曲线，称之为生化呼吸曲线。