实验名称：活性污泥法实验
实验类型：综合性实验
实验类别：基础□ 专业基础□ 专业√
实验学时：占用8学时基本课时，每周2课时，共四周，上课时教师在现场讲解，答疑，查看实验记录，并处理学生还未能解决的问题。而整个工艺流程的运行管理，配水加水，取样测样则由学生课后轮值进行。
所涉及的课程及知识点：污水的生化反应动力学基础；活性污泥法：工艺与典型设计参数、活性污泥法数学模型、活性污泥法设计计算（过程设计）。
具体知识点：
（1）污水生物处理的基本概念与生化反应动力学基础，活性污泥法的基本特征和工艺流程，活性污泥法的重要设计参数和各项性能指标，实验装置的原理、结构、流程；
（2）活性污泥的驯化过程；
（3）基本水质指标的测定方法和测定过程。
一、实验目的：
《水污染控制工程》专业综合性实验设置为：令学生分为三组，针对污水生物处理的三个典型工艺，即活性污泥法、生物膜法、厌氧生物法，分别进行综合性实验，掌握相应的去除机理、工艺流程、关键参数，初步了解该典型工艺的运行管理方法。锻炼学生动手操作能力，使学生具备一定的实践知识。
活性污泥法实验目的如下：
（1）了解和掌握水处理微生物的生长规律及培养驯化的方法。
（2）了解和掌握污水水质的评价指标（水质指标）及其测定方法。
（3）了解和掌握活性污泥降解废水中有机物的工艺设计方法。
（4）掌握生物处理系统的运行条件，监测项目，管理方法。
二、实验内容：
（1）活性污泥在反应器中的的培养驯化；
（2）测定污泥性状，测定活性污泥的降解效率，并研究环境因素对降解率的影响。
三、实验仪器设备和材料清单：
（1）活性污泥法教学实验装置；
（2）温度计、流量计、pH计、溶解氧仪等水处理常用参数测定仪器；
（3）BOD、COD测定相关实验设备和基本玻璃仪器；
（4）活性污泥菌种、混凝剂和其它基本药剂；
（5）模拟废水，可用葡萄糖或水溶性淀粉配制，再加入氮、磷等营养元素。
四、实验要求：
（1）学习反应器的启动和微生物的驯化；
（2）学习活性污泥法基本运行参数的测定；
（3）通过教学实验用小型水处理装置的启动与运行，掌握活性污泥工艺的运行与管理。
五、实验步骤及结果测试 ：
1.活性污泥的培养驯化实验步骤：
（1）培养前准备工作：
①取模拟废水适量（满足实验装置及培菌需求），同时取足量污泥接种菌种（为培菌提供菌种）。
②营养物质的计算。模拟废水的COD可根据配比进行准确计算，为加快菌种培养速度，需提供N、P作为营养物质。根据废水中营养物的配比关系计算葡萄糖（或淀粉）、硫酸铵、磷酸氢二钠的量。培养开始时COD浓度控制在大约1000mg/L。
（2）培养与驯化方法：
①将污水盛入实验装置中进行间歇式培养，并加入少许污泥。
②加入营养物。连接好曝气头和曝气设备并把曝气头放入曝气筒中，进行连续曝气。
③每天早晚观察、监测水样各一次。监测项目有：水温、pH值、溶解氧、沉降比等，同时可通过显微镜观察微生物相。
④经过连续曝气几天后，污水中就会出现模糊状的活性污泥绒粒，在显微镜下可看到一些菌胶团，曝气筒混合液经30分钟沉淀后，澄清液仍较浑浊，此时要进行换水。
⑤换水时，先停止曝气，使混合液静置沉淀1～1.5小时后放出上清液约占混合液部体积的60～70%。然后往曝气筒中投加新生活污水和营养物。以后每天换一次水，方法同上。
⑥当混合液30分钟沉降比大于30%时，无需再加营养物，培菌结束。
（3）驯化方法
在培菌结束后，可加入10～20%的校园生活废水，观察处理效果的变化，如果效果处理效果良好，可视现实情况，继续增加生活废水的百分比以进水流量的10～20%为宜，至处理效果稳定。此时进水COD浓度应该控制在300~400mg/L。
2.活性污泥降解有机物能力的测定
本部分内容是在第一部分内容基础上进行的。实验步骤为，当处理效果稳定后，每日测量以下参数，并记录：
- 测定MLSS、测定污泥沉降比与污泥体积指数。
- 进水与出水的pH值、CODCr、BOD5。
- 以拍照和文字描述形式，观察污泥在沉淀单元中的沉淀效果。
- 脱氮除磷效率（可选，视实际运行情况而定）
六、考核形式：实验设计及实验操作占60%，实验结果及实验报告占40%
七、实验报告要求：要求有实验目的，实验原理，仪器和试剂，实验步骤，实验数据的记录及处理，实验结果的分析讨论。
实验日志：由于每一组学生人数较多，实验原理、实验过程、实验数据等内容必定存在重复，而实验时间又比较长，为了体现差距，强化考核，要求每个学生撰写实验日志，作为实验报告的重要组成部分和评分依据。
八、思考题：
（1）什么是冲击负荷？冲击负荷对整个工艺流程的影响？
（2）在整个实验过程中，你们发现哪些运行参数或环境因子对处理效果有影响？影响最大的因素是什么？有没有什么好的办法去解决？
