【文章內容簡介】 表加入各種溶液。 反應瓶編號 反應瓶內液體體積 (ml) 中央小杯中 10% KOH 溶液體積(ml) 液體總體積(ml) 備注 蒸餾水 活性污泥懸浮75mg/L的含酚廢水 150mg/L的含酚廢水 450mg/L的含酚廢水 750mg/L的含酚廢水 1500mg/L 的含酚廢水 液 2 3 溫度壓力對照 4 2 1 內源呼吸 6 1 2 8 1 2 10 1 2 11 、12 1 2 2 13 、14 1 2 2 2 在試驗過程中應注意以下事項： (1) 應先向中央小杯加入 10%KOH 溶液，并將折成皺折狀的濾紙放在杯口，以擴大對 CO2的吸收面積，但不得使 KOH 溢出中央小杯之外。 (2) 加入活性污泥懸浮液及合成廢水的動作盡可能迅速，使各反應瓶開始反應的時間不致相差太多。 ，塞入反應瓶瓶口，以牛皮筋拉緊使之密封，然后放入瓦呼儀的恒溫水槽中 (水溫預先調好至 20℃ )使測壓管閉管與大氣相通，振搖 5分鐘，使之反應瓶內溫度與水浴一致。 150mm 處然后迅速關閉各管頂部的三通，使之與大氣隔斷，記錄各測壓管中檢壓液液面讀數(shù) (此值應在 150mm 附近 )，再開啟瓦呼儀振搖開關，此時刻為呼吸耗氧試驗的開始時刻。 0， ， ， ， ， ， ， 小時，關閉援搖開關，調整各測壓管閉管液面至 150mm 處，并記錄開管液面讀數(shù)，按下表記錄。 注意：讀數(shù)及記錄操作應盡可能迅速，作為溫度及壓力對照的 1， 2 兩瓶應分別在第一個及最后一個讀數(shù)，以修正操作時間的影響 (即從測壓管 2 開始讀數(shù)，然后 3， 4， 5……最后是測壓管 1)。讀數(shù)、記錄全部操作完成后即迅速工啟振搖開關，使試驗繼續(xù)進行，待測壓管讀數(shù)降至 50mm 以下時，需開啟閉管頂部三通放氣。再將閉管液位調至 150mm。并記錄此時開管液位高度。 ，取下反應瓶及測壓管，擦凈瓶口及磨塞上的羊毛脂，倒去反應瓶中液體，用清水沖洗后置于肥皂水中浸泡，再用清水沖洗后以洗液浸泡過夜，洗凈后置于 55℃烘箱內烘干后待用。 五、實驗結果的計算與分析 測壓管讀數(shù) (液面高度 )計算耗氧量。主要計算公式為： hhh ii ????? 39。 （ 1） 式中： ih? —— 各測壓管計算的 Brodie 溶液液面高度變化值 mm h? —— 溫度壓力對照管中 Brodie 溶液液面高度變化值 mm 39。ih? —— 各測壓管實驗的 Brodie 溶液液面高度變化值 mm iiiiii hKXhKX ???? 4 2 39。 或 （ 2） 式中： ii XX,39。 —— 各反應瓶不同時間的耗氧量分別以微升及微克表示。 Ki—— 各反應瓶的體積常數(shù)，由教師事先 測得。測定及計算方法從略。 —— 氧的容重克 /升 iii SXG? （ 3） 式中： Gi—— 各反應瓶不同時刻單位重量活性污泥的耗氧量 mg/g Xi—— 見前。 Si—— 各反應瓶中的活性污泥重量 mg 。 ， Gi為縱坐標，繪制內源呼吸線及不同含酚濃度合成廢水的生化呼吸線，進行比較分析含酚濃度對生化呼吸過程的影響及生化處理可允許的含酚濃度。 六、思考題 ?有何局限性 ? ?試分析其原因及解決辦法。 。 實驗六 厭氧污泥活性的測試 厭氧污泥的活性，實際上是指單位質量的厭氧污泥（以 VSS 計）在單位時間內最多能產生的甲烷量，或者，是指單位質量的厭氧污泥（以 VSS 計）在單位時間內最多能去除的有機物（以 COD 計）。因此，厭氧污泥活性一般可以用兩個參數(shù)測量，即最大比產甲烷速率和最大比 COD 去除率。二者的定義分別如下： 最大比產甲烷速率（4CHU .max）：單位質量的厭氧污泥在單位時間內的最大產甲烷量（ mlCH4/）； 最大比 COD 去除速率（ ）：單位質量的厭氧污泥在單位時間內的最大的COD 降解量（ gCOD/） 。 一、實驗原理 厭氧生物處理過程中的有機物降解速率或甲烷生成速率可用第五章中提出的相似的 Monod 公式來描述，即： SK XSUdtdS s ? ????? max （ 1） 式中： S—— 基質濃度（ gCOD 或 BOD/L）； t —— 時間（ d）； Umax —— 最大比基質降解速度（ d?1）； X —— 微生物或污泥濃度（ gVSS/L）； Ks —— 飽和常數(shù)。 )( dtdSVYdtdV rgCH ????4 （ 2） 式中： VCH4—— 間歇反應開始后的積累甲烷產量（ ml）； Yg —— 基質的甲烷轉化系數(shù)（ mlCH4/gCOD）； Vr —— 間歇反應器的反應區(qū)容積（ L）。 由（ 1）、（ 2）式得： SK XSUVYdtdV srgCH ? ????? m a x4 （ 3） 因為厭氧細菌的世代周期一般相對很長，合成量相對較少，在短期內（ 1~2天內）可以認為厭氧微生物的生物量不會發(fā)生變化，即上式中的 X 可以認為是一個常數(shù)；同時，由于在反應初期基質濃度很高，即可以認為 SKs，此時式（ 3）就可以簡化為： XVUXVUYdtdV rCHrgCH ??????? ? 44 m a xm a x )( （ 4） 或：441 CHCHr UdtdVXV ???? m a x （ 5） 其中的4CHU .max就是上面提到的厭氧污泥的最大比產甲烷速率。從式（ 5）可以知道，我們只要能夠通過試驗求得某種污泥的產甲烷速率 dtdVCH4 ，就可以得到該種污泥的最大比產甲烷速率，即其活性。 從4CHU .max可以進一步推算出衡量厭氧污泥活性的另一個指標 —— 最大比COD 去除速率（ ），一般可以有下面的兩種方法： 第一，先求出 COD 對 CH4的轉化系數(shù) Yg，再由 Yg和4CHU .max計算 ，即： 1004 TTVSS tVYrCHg ??? )( )( （ 6） 則：gCHCO D YUU 4??? maxmax （ 7） 上兩式中： )(tVCH4—— 間歇培養(yǎng)結束時的累積甲烷產量（ ml）； 0S —— 培養(yǎng)瓶內初始 COD 濃度（ g/L）； 0T —— 標志絕對溫度（ 273K）； 1T —— 測試時室溫絕對溫度（ K） 第二，假定在厭氧條件下，約有 15%的有機物會被用于合成菌體細胞，剩下的有機物則被轉化為甲烷，又根據(jù) 1gCOD 在厭氧條件下完全分解理論上能產生350mlCH4，由此得出最大比 COD去除速率和最大比產甲烷速率之間的關系如下： 350151 4??? ?? %)( m a xm a x CHC O D UU （ 8） 二、 測試裝置及方法 （一）測試裝置 厭氧污泥活性的測試可以采用如下的間歇試驗的方法，其裝置如下圖所示。 厭氧污泥活性測試的間歇試驗裝置圖 如圖所示，裝有一定量受試厭氧污泥的 100ml錐形反應瓶被放置在可以控溫的恒溫水浴槽內，反應瓶內還裝有被調整到一定濃度的受試的有機物溶液或某種有機廢水，反應瓶用橡膠塞密封并通過細小的乳膠管與 25ml 史氏發(fā)酵管相連，可以保證反應瓶內所產生的沼氣能夠以小氣泡的形式進入史氏發(fā)酵管內，并在通過濃度為 2N的 NaOH 的 NaCl 飽和溶液的過程中，沼氣中的 CO H2S等酸性氣體可以被堿液吸收，而余下的、被計量的氣體可認為是完全是甲烷氣體。 （二）試驗條件 （ 1）溫度：溫度對污泥活性有很大的影響，一般選取中溫（ 35? 1?C） 或常溫（ 20~25? 1?C） 進行測試，也可以根據(jù)需要選擇其它溫度； （ 2） pH值：由于一般認為產甲烷細菌的最佳 pH 值是在 ~，而對于普通的厭氧污泥，其 pH 值范圍可以放寬到 ~ 的范圍，因此，在厭氧污泥活性的測試試驗中一般通過在反應瓶中加入 NaHCO3將其 pH 值調節(jié)到 史氏發(fā)酵管 恒溫水浴槽 錐形瓶 左右； （ 3）基質濃度及污泥濃度：基質濃度一般設定為 5000mgCOD/L，而污泥濃度取 3~7gVSS/L，保證二者的比值約為 ~，基質中還必須加入適量的 N、 P等營養(yǎng)元素，必要時還需要加入微量金屬元素和酵母浸出膏或某些特殊的維生素等，在稀釋時應該用去氧水進行稀釋。 （三） 測試步驟 （ 1）首先在錐形瓶容積為 100ml 處作好標記，再加入濃度為 10000mgCOD/L的營養(yǎng)母液 5