给排水生产实习报告.docx

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1、生产实习报告学院名称：土木与水利工程学院专业班级：给水排水工程 091 班学号：20233935姓名：李越指实导习教日师： 期：胡真虎、董方、苏馈足2023.7.92023.7.13UASB 装置调试运行报告一、 工艺及装置简介上流式厌氧污泥床 UASB ( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，以下简称UASB工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，已作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源沼气的一项技术。1971 年荷兰瓦格宁根Wageningen农业大学拉丁格Lettinga教授通过物理构造设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，制造了三相分别器。使活性污

2、泥停留时间与废水停留时间分别，形成了上流式厌氧污泥床 UASB反响器的雏型。1974 年荷兰 CSM 公司在其反响器处理甜菜制糖废水时，觉察了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体构造，即颗粒污泥granular sludge。颗粒污泥的消灭，不仅促进了以 UASB 为代表的其次代厌氧反响器的应用和进展，而且还为第三代厌氧反响器的诞生奠定了根底。1. UASB 反响器的根本构成和原理1、USAB 反响器的构成图 1 是 UASB 反响器的示意图。USAB 反响器的主体局部主要分为两个区域，即反响区和三相分别区。其中反响区为 USAB 反响器的工作主体。图 1UASB 反响器工作原理示意图2、UA

3、SB 反响器的工作原理UASB 由污泥反响区、气液固三相分别器包括沉淀区和气室三局部组成。在底部反响区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和分散性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进展混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，渐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较淡薄的污泥和水一起上升进入三相 分别器，沼气遇到分别器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分别器的沉淀区，污水中的污泥

4、发生絮凝，颗粒渐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反响区内，使反响区内积存大量的污泥，与污泥分别后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。2. USAB 反响器的工艺特点（1） 用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化USAB 反响器利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化实现了水力停留时间和污泥停留时间的分别，从而延长了污泥泥龄，保持了高浓度的污泥。颗粒厌氧污泥具有良好的沉降性能和高比产甲烷活性，且相对密度比人工载体小，靠产生的气体来实现污泥与基质的充分接触，节约了搅拌和回流污泥的设备和能耗；也无需附设沉淀分别装置。同时反响器内不需投加填料和载体，提高了容积利用率

5、。(2) 由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌用在 UASB 反响器中 ,由产气和进水形成的上升液流和上窜气泡对反响区内的污泥颗粒产生重要的分级作用。这种作用不仅影响污泥颗粒化进程 ,同时还对形成的颗粒污泥的质量有很大的影响。同时这种搅拌作用实现了污泥与基质的充分接触。(3) 设计合理的三相分别器的应用三相分别器是 UASB 反响器中最重要的设备。三相分别器的应用省却了关心脱气装置 ,能收集从反响区产生的沼气 ,同时使分别器上的悬浮物沉淀下来 , 使沉淀性能良好的污泥能保存在反响器内。二、测量方法本次生产实习要求我们组每天测定和计算 UASB 装置的进出水 COD、PH、甲烷气体含量、

6、出水 VFA 数据，具体测定方法如下。1 COD 的测定（1） 方法原理本次试验测定 COD 承受滴定法。本方法是在经典重铬酸钾硫酸消解体系中参加助催化剂硫酸钾与钼酸铵。同时密封消解过程是在加压下进展的，因此大大缩减了消解时间。消解后测定化学需氧量的方法既可以承受滴定法，亦可承受分光光度法。（2） 方法的使用范围本方法可以测定地表水、生活污水、工业废水包括高盐废水的化学滴定。水样因其化学需氧量的值有高有低，因此在消解时应选择不同浓度的重铬酸钾消解液进展消解。表 2-1消解液浓度适用范围表COD 值mg/L5050-10001000-2023消解液中重铬酸钾浓度mol/L0.050.20.4（3

7、） 水样的采集与保存水样采集后，应参加硫酸将 PH 调至2，以掌握微生物活动。样品应尽快分析，必要时应在 4冷藏保存，并在 48h 内测定。（4） 仪器具密封塞的加热管：50ml；锥形瓶：150ml；酸式滴定管：25ml；恒温定时加热装置。（5） 试剂消解液：称取 9.8g 重铬酸钾，50.0g 硫酸铝钾，10.0g 钼酸铵，溶解于 500ml 水中，参加 200ml 浓硫酸，冷却后移至 1000ml 容量瓶中，用水稀释至标线。该溶液的重铬酸钾浓度约为 0.4mol/L(C=0.2mol/L).2Ag2SO4-H2SO4 催化剂：称取 8.8g 分析纯 AgSO4,溶解于 1000ml 浓硫酸

8、中。掩蔽剂：称取 10.0g 分析纯 HgSO ，溶于 100ml 10%硫酸中。4进水养分液：蔗糖 53g, NaHCO3 40g, NH4Cl 5.73g, KH2PO4 1.32g,微量元素3ml。图 2UASB 反响器（6） 步骤准确吸取 3.00ml 水样，置于 50ml 具有密封塞的加热管中，参加 1ml 掩蔽剂+3ml 消解液+5ml 催化剂，旋严密封盖子，依次将消化管插入已到达 165 度的 COD 消解装置恒温体孔中，定时定温进展催化消解工作。当定时器发出呼叫信号时，整个消解过程完毕，将消解管按挨次从装置中取出，冷却后用滴定法测出 COD 值。图 3COD 消解装置将样液转移

9、到 150ml 锥形瓶中，用 20ml 蒸馏水分 3 次冲洗消化管冲洗进入锥形瓶中，参加 23 滴试亚铁灵指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液回滴，溶液颜色由黄色经蓝绿色至红褐色为终点，记录硫酸亚铁铵标准溶液的用量，算出COD 值。式中：V0空白样消耗硫酸亚铁铵标准溶液用量ml； V1水样消耗的硫酸亚铁铵标准溶液用量ml； V2水样体积ml； C硫酸亚铁铵标准溶液浓度；8 氧1/2O摩尔质量g/mol。2、PH 的测定1.方法原理以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极组成电池。在 25抱负条件下，氢离子活度变化 10 倍，使电动势偏移 59.16mv。很多pH 计上有温度补偿装置，以便校正温度差

10、异，用于常规水样监测可准确和再现至 0.1pH 单位。较周密的仪器可准确到 0.01pH。为了提高测定的准确度，校准仪器时选用的标准缓冲溶液的 pH 值与水样的 pH 值接近。图 4PH 计2、步骤、依据 PH 及说明书的要求进展操作，启动仪器，预热 10min。、PH 计校正：依次使用上述三种标准溶液校正器。将电极和塑料杯用水冲洗干净后，再用标准缓冲溶液冲洗 2-3 次，用滤纸吸干。注入 70ml 标准溶液于塑料杯中，插入电极，校正仪器刻度。、样品的测定：留神移开校正液，先用水冲洗电极。在样品中插入电极，测定样品的 PH 值。测完后将电极和塑料杯冲洗干净。3、VFA 的测定1依据气相色谱仪的

11、操作要求进展操作，依次翻开氮气，空气和氢气源， 启动仪器，预热 30min。仪器工作条件如下：FID 检测器，检测器和汽化室温度均为 250，柱室承受程序升温，初始温度为 120，停留 3min 后以 10/min 的速度升至 180，并在该温度下停留 2min,载气使用空气、氮气和氢气。(2)水样的处理：用 7mL 离心管取适量反响器出水水样，在 14000r/min 下离心 10min 后，取上清液参加等量甲酸酸化，然后经 0.45 微米过滤。3样品的测定：用 10 微升进样器取 1 微升水样依据仪器的操作要求进展样品的测定。水量COD(mg/L)日期进水出水去除率%4、甲烷含量的测定利

12、用 SP6890 型气相色谱仪分析产气中的甲烷含量，仪器工作条件如下：TCD检测器，检测器温度60，汽化室60，柱室温度40，桥流90mA，高纯氩做载气。先用采气针从气罐取肯定量标准气体，注入气相色谱仪，得到峰谱图。然后再从气袋中取采集到的气体，注入气相色谱仪，也得到一系列的峰谱图。记录峰面积，计算出样品气体中甲烷的含量。三、试验结果记录及分析本次实习为期 5 天，其中第一天为实习发动和文献资料查找，没有测定具体的水质指标。以下记录的是从第 2 天开头到第 5 天完毕共 4 天的试验数据。1、COD 测定结果如表一。表 3-1COD 测定结果一览表空白进水出水ml(ml)(ml)7 月 10

13、日6.505.505.002667.00400.0085.007 月 11 日6.615.946.101787.00136.0092.397 月 12 日5.504.003.804000.00453.0088.687 月 13 日5.504.904.851600.00173.3089.16分析：四天测得的 COD 去除率都较高，均在 85%以上，平均为 88.81%，说明 UASB 装置运行稳定，COD 处理效果良好。四天的进出水 COD 变化幅度较大，可能是由于操作人员的不同导致所取水样的体积有所变化，以及滴定消灭差异。2、PH 测定结果如表二。pH7 月 10 日7 月 11 日7 月 1

14、2 日7 月 13 日出水7.007.037.067.09表 3-2出水 PH 测定结果一览表分析：产甲烷菌最适 pH 范围为 6.87.2。在 pH=6.5 以下或 pH=8.2 以上的环境中，厌氧消化会受到严峻的抑制，主要是对产甲烷菌的抑制。从四天所测数据来看，出水 PH 根本在最适范围内，产甲烷菌的活性不受抑制，保证了装置对污水的处理效果。3、VFA 测定结果如表三。表 3-3 出水 VFA 测定结果一览表标准样品7 月 10 日7 月 11 日7 月 12 日7 月 13 日乙酸峰面积605507563684344194912丙酸峰面积668408453438477558148丁酸峰面

15、积176631043665401289113101戊酸峰面积8987311992638459385287分析：标准样品浓度为 1000mg/L。由所测得的标准样品和出水中各种挥发性脂肪酸的峰面积可得 7 月 10 号乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的浓度分别为124.91mg/L,126.47mg/L,590.84mg/L,133.43mg/L；7 月 11 号乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的浓度分别为 113.01mg/L,65.59mg/L,370.27mg/L,71.03mg/L；7 月 12 号 乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的浓度分别为 72.98mg/L, 116.02mg/L, 729.83mg/L, 6

16、6.07mg/L； 7 月 13 号乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的浓度分别为 81.12mg/L,121.90mg/L,741.72mg/L,58.53mg/L。4、甲烷气体含量的测定表 3-4 甲烷气体含量测定结果一览表日期7 月 10 日7 月 11 日7 月 12 日7 月 13 日样品 CH4 峰面积6190000.006560000.002726236.507465577.50标准气体CH4 峰面积3470000.003860000.001556917.004700608.50标准气体CH4 含量39.74%39.74%39.74%39.74%样品 CH4 含量70.89%67.54%69

17、.54%63.12%样品气体体积ml)7420632065806450分析：四天测得的甲烷气体含量都在 60%以上，均较高，说明 UASB 反响器内环境适宜产甲烷菌生存，产甲烷菌活性强，产气量大。第四天的甲烷气体含量有所下降，可能是随着酸的积存，产甲烷菌活性有些降低，也可能是气袋中有局部气体泄漏。四、结论本次试验测得的 COD 去除率较高，平均为 88.81%，每天的PH 值在最适范围内，甲烷产气量较高，由此可推断此 UASB 反响器运行状况稳定，对污水处理的效果良好。局部数据有一些变幅，可能是由于操作人员的变化和操作方法的不标准导致。UASB 反响器的根本特征是不用吸附载体，就能形成沉降性能

18、良好的粒状污泥，保持反响器内高浓度的微生物，因而可以承受较高的COD 负荷(可高达 30 50kgCOD/(m3d)以上)，COD 去除率可达 90%以上。而好氧生物处理中，效果最好的好氧纯生物流化床、深井曝气等工艺 COD 负荷也只有 10kgCOD/(m3d)左右， COD 去除率为 70%80%。UASB 反响器已成为其次代厌氧处理反响器中进展最为快速、应用最为广泛的装置。 目前 UASB 反响器不仅用于处理高、中等浓度的有机废水，也开头用于处理如城市废水这样的低浓度有机废水。五、个人总结在一周的生产实习里我们完成了局部废水指标的测定，充分了解了 UASB 反响器的工作原理、根本构造和工

19、艺特点，把握了进出水 COD、PH、甲烷气体含量、出水 VFA 的测定方法。对所测数据分析，可以推断 UASB 反响器运行状况良好。和以往的试验不同，本次实习学院和系里特地安排了一周的时间组织大家参与，让我们有充裕的时间了解试验的方法与步骤，从而把试验做好，把握试验的要领。期间每天测的工程全都，保证了试验的平行性，也熬炼了我们的操作娴熟度。实习的发动大会让我们明白实习的任务以及进度安排。指导教师把专业的学生分成假设干组，我分在了第三组，测的是 UASB 反响器的废水指标。我们组的成员进展了初步分工，各自具体负责自己的测定工程。然后每天轮换，尽量能让每个组员都有时机测定全部工程。实习不同于平日里

20、的上课，它是一次全的探究，需要我们主动地去查阅资料、乐观地思考，假设光等就永久没有结果。试验由我们自己亲自动手完成， 这一点我认为是最贵重的，也是最深刻的。我们必需弄懂试验原理，只有弄懂了原理才能把握正确的方向，不致于消灭原则性的错误。同时我也体会到试验操作力量是靠自己亲自动手，亲自开动脑筋，亲自请教教师和同学才能得到提高，作个观众，不勤于动手实践，力量就得不到提升。试验过程中暴露了我们操作层面的一些问题。局部同学由于试验根底较薄弱，对一些根本的仪器操作方法还不太生疏。比方溶液标定时，溶液快到容量瓶标线时没有用滴定管滴加溶液，而是直接倾倒。还有移液管和洗耳球的操作不标准，导致溶液吸入带有气体。

21、试验总是与课本学问相关，在测 COD 前，我们重查阅了学过的水分析化学，把里面有关 COD 的内容温习了一遍。、虽然之前也做过试验，但是有点生疏了，而且留意事项也很多，一不留神就忘了。比方测定化学需氧量 COD 时， 试验步骤繁杂，我们依据试验讲义上的要求认真添加溶液，圆满的是第一次遗忘了稀释进水，消解完了取出来才觉察颜色不对。比方测定甲烷气体含量抽取气体拔出针筒时忘了准时将针头堵住，致使局部气体泄漏。操作的细心对试验格外关键。印象特别深的是在做出水 VFA 对水样处理时，用 7ml 离心管取适量反响器出水水样，离心后需用移液管取上清液。这个操作难度比较大，由于要保持移液管插入位置的稳定，停在

22、溶液的上部。操作时手往往失稳，一不留神移液管就插入到离心管的中部或底部，又要重离心。后来我们创了方法，将上清液用针筒吸出，装入的离心管，再用移液管准确吸取定量上清液。还有用硫酸亚铁铵标准溶液回滴时，溶液颜色由黄色经蓝绿至红褐色为终点，终点是一瞬间的，多滴一滴可能就过了终点，所以在滴定的末尾需要特别留心，一滴一滴缓慢滴加。这次实习我养成了良好的科学作风。在试验过程中保持试验室和试验台的干净，各种仪器、药品摆放井然有序，不随便丢弃废液、废物。每次试验完， 我会用蒸馏水将仪器洗净，放到烘干箱烘干，清理好自己的试验台。在实习中我深刻体会到合作和沟通的重要性，各个组员的分工不同，遇到问题也不同，但我们可

23、以相互探讨，取长补短，集思广益就能合力将问题解决。经过不断地磨合，我们由一开头的手忙脚乱，到后来渐渐适应，按部就班分工合作，工作效率明显得到提高。通过这次实习，我清楚地了解了局部废水指标的含义和测定方法，以及UASB 反响器的工作原理和工艺特点。实习是发挥和应用专业学问，查漏补缺， 稳固缺乏的重要一环。实习不但让我们对理论学问有了更深的理解，而且在数据处理力量、实际操作力量方面也有很大的提升。它是我们学生一段贵重的经受， 让我们开阔了视野，增长了见识，为以后进一步学习打下了坚实的根底。期望以后学校和系里开设更多类似的实习，能够让我们得到更好的熬炼。六、参考文献1 王凯军, 左剑恶, 甘海南,等. UASB工艺的理论与工程实践M . 北京: 中国环境科学出版社, 2023.2 贺延龄. 废水的厌氧生物处理M . 北京: 中国轻工业出版社, 2023.3 张自杰主编.排水工程.第4版 北京：中国建筑工业出版社，20234 范瑾初 金兆丰主编.水质工程:第 1 版 北京：中国建筑工业出版 2023