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一、實驗目的
圓形合建式完全混合曝氣池，即曝氣區、導流區和污泥沉淀區三部分合建在一起的生化處理器。曝氣池具有承受沖擊負荷的能力強，池內混合液能對廢水起稀釋作用，對高峰負荷起削弱作用；由于全池需氧要求不同，能節省動力；不需要單獨設污泥回流系統；回流污泥新鮮，具有較高活性，耗電量少，生化降解能力高的特點。本實驗裝置是完全混合曝氣池處理污水的實驗裝置。通過實驗，希望達到以下目的：
1、通過實際操作與觀察了解其內部構造及工作原理，認識到水污染控制技術在實際工程中的應用；
2、加深了對設計的目的、方法、步驟的理解，鍛煉了實際操作知識的能力，積累設計經驗。為以后真正投入實際工作奠定了扎實的理論基礎。
二、實驗原理
活性污泥法是當前活水生物處理技術領域中應用最廣泛的技術之一，它是采取必要的人工措施，創造適宜的條件，向反應器——曝氣池中提供足夠的溶解氧，滿足活性污泥微生物生化作用的需要，病逝的有機物、微生物、溶解氧三相充分混合，從而強化活性污泥微生物的新陳代謝作用，加速它對水中有機物的降解，以達到凈化水體的目的。活性污泥法處理技術的實質是對水體自凈作用的人工模擬機強化。
1、活性污泥凈化反應過程
在活性污泥處理系統中，有機污染物被活性污泥微生物攝取、代謝、利用的過程，即經過了“活性污泥反應”過程。經過這一過程的結果就是污水得到凈化，微生物獲得能量而合成新細胞，使活性污泥得到增長。“活性污泥凈化反應過程”由兩個階段組成。
（1）初期吸附作用：這是由于活性污泥有很強的吸附能力，可以在較短的時間內在物理吸附和生物吸附的共同作用下將污水中的有機物凝聚和吸附而得到去除。
（2）微生物代謝作用：在一階段中吸附在活性污泥中的有機物在一系列酶的作用下被微生物攝取，一方面有機物得到降解去除，另一方面，微生物自身得到繁殖增長。
2、影響活性污泥凈化反應的主要因素
營養物質位BOD：N：P=100：5：1
溶解氧含量，通常在出口處溶解氧濃度不低于2mg/L
pH值，通常最佳pH值范圍介于6.5~8.58之間
水溫，通常是15~35℃
有毒物質影響，即那些對微生物生理活動具有抑制作用的無機物和有機物。
3、活性污泥處理系統的運行方式
在以完全混合方式運行的活性污泥處理系統中，可以認為污水或回流的污泥進入曝氣池后，立即與池內已經處理而未被泥水分離的處理水充分混合。這種運行方式主要有以下幾個特點：
對沖擊負荷有較強的適應能力，適于處理濃度較高的工業廢水
污水在曝氣池內均勻分布，各部位水質相同，污泥負荷（F/M）值相等，微生物群體的組成和數量幾近一致
相對于推流式活性污泥處理方式，污泥負荷率較高
相對于推流式活性污泥處理方式，曝氣池內混合液的需氧速度均衡，動力消耗較低。
4、完全混合活性污泥法的主要缺點
由于在曝氣池中各部位活性污泥或有機污染物完全相同；微生物對有機物的降解動力低下，因此，活性污泥十分容易產生膨脹。
相對于推流運行方式，完全混合活性污泥法處理水水質稍差。
本裝置采用完全混合式曝氣池，曝氣池呈圓形，二沉池與曝氣池合建，回流污泥由污泥回流縫回流，實驗裝置如圖所示：

三、實驗設備
1、環境溫度：5℃～40℃
2、處理水量10～20L/h
3、污泥回流比：25%~100%
4、污泥齡：5~15天
5、污水在池中曝氣停留時間：4～6h
6、電源220V功率300W
7、池體尺寸：直徑×高度=Φ600mm×500mm
8、總尺寸（約）：長×寬×高=1600mm×700mm×1800mm
裝置本體包括：曝氣區、導流區、污泥沉淀區、出水槽、出水管、進水管、排泥斗、排泥管、擋流板、放空管、機械曝氣裝置等組成。
1、PVC配水箱1個
2、不繡鋼潛水泵1臺
3、曝氣葉輪1個
4、200W直流電機1臺
5、可控硅調速器1臺
6、進水流量計1個
7、曝氣深度調節裝置1套
8、集泥斗2個
9、全不銹鋼臺架1套
10、電源線、電器開關、插座等1套
11、底部防水板1塊
12、連接的水管、閥門等1套
 
四、實驗用試劑（用戶自備）
含COD(1000mg/L)的污水水樣：稱取0.8502g鄰苯二甲酸氫鉀溶于蒸餾水中，轉入1000ml容量瓶中稀釋至標線。
水陽（COD300~400mg/L）：每升水樣可稱取0.3g鄰苯二甲酸氫鉀加入水中。
測COD用試劑
 
五、實驗步驟
對活性污泥培養和馴化。有條件的地方最好由已運行的活性污泥池接種。如沒有這樣的條件也可以自己培養。污泥培養成熟后，應用實驗中待處理的污水進行馴化，使污泥中菌種達到優化，以適應該種水的處理要求。
將待處理污水注入水箱，將污泥裝入曝氣池中。
用容積法調節進水流量，使流量介于0.5~0.7ml/s之間。
認真觀察曝氣池中的氣水混合、污泥在二沉池中沉淀過程，以及污泥從二沉池向曝氣池回流的情況。注意若池中混合不好，可以少為加大些曝氣量，若沉池中污泥沉淀不理想應稍微減小污泥的回流量。
測定曝氣池內水溫、pH值及溶解氧濃度。
用重鉻酸鉀法測定進出水COD值。
將原始數據記錄表1
表1測定COD數據記錄

水溫 （℃）	pH	進水流量 (ml/s)	DO (mg/L)	進水 COD(mg/L)	出水 COD(mg/L)	曝氣池混合液 MLSS(mg/L)

六、實驗數據及結果整理
根據測定的進、出水COD濃度計算在給定條件下的有機底物除解率

式中Sa——進水COD質量濃度（mg/L）
Se——出水COD質量濃度（mg/L）
 
七、思考題
簡述完全混合曝氣池的優點和缺點
影響活性污泥法處理系統的因素有哪些？
污泥負荷的含義及在實際應用中的意義是什么？
何為活性污泥處理法？活性污泥凈化反應的實質是什么？