生物轉(zhuǎn)盤污水說明書

一、生物轉(zhuǎn)盤污水說明書-實驗目的
生物轉(zhuǎn)盤是一種利用生物膜凈化污水的設備。是一種凈化效果好，能源消耗低的生物處理技術。通常生物轉(zhuǎn)盤處理系統(tǒng)中除生物轉(zhuǎn)盤外，還需要包括初次沉淀池和二次沉淀池。本裝置只有生物轉(zhuǎn)盤，不包括分離脫落生物膜的二次沉淀池，主要組成部分有轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)盤、廢水處理槽、曝氣管和空壓機。本裝置即是氣動生物轉(zhuǎn)盤內(nèi)部構造的演示裝置，又是氣動生物轉(zhuǎn)盤法處理污水的實驗裝置。通過實驗，希望達到以下目的：
1.通過對有機玻璃裝置直接地觀察，加深對其構造的認識，弄懂各部分的名稱和功能；
2.通過裝置的動態(tài)運行，掌握生物轉(zhuǎn)盤法處理污水的技術，理解該法的特征。
二、實驗原理
生物轉(zhuǎn)盤也是利用生物膜凈化污水的一種設備，20世紀60年代在德國首先應用。
生物轉(zhuǎn)盤的凈水機理主要依據(jù)于污水生物膜法處理的有關理論。生物轉(zhuǎn)盤在氣動轉(zhuǎn)動裝置的驅(qū)動下，在接觸反應槽中以較低的線速度轉(zhuǎn)動，利用盤片上的附著的生物膜外所吸附水層，不斷的吸收氧，使水膜中的氧處于過飽和狀態(tài)，并將其傳遞到生物膜和污水中；而污水中的有機物則通過吸附水層傳遞給生物膜上的微生物，并被其代謝所降解。代謝產(chǎn)物中的液體，如H2O，則通過吸附水層進入水體排走，氣體，如CO2等，則透過吸附水層進入空氣。同樣隨著膜增長和增厚，使生物膜不斷“老化”，在盤片隨軸轉(zhuǎn)動與曝氣的攪動作用下，老化膜脫落，生物膜得到更新。
生物轉(zhuǎn)盤的構造見示意圖。由電動機和減速機帶動轉(zhuǎn)動軸，在水平軸上安裝一系列圓形盤片稱為轉(zhuǎn)盤。當生物轉(zhuǎn)盤開始運轉(zhuǎn)時，應先培養(yǎng)生物膜。當運轉(zhuǎn)一個星期在整個盤面上形成一層生物膜。
由于轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)，盤面時而在水中，時而暴露在空氣中。當盤面淹沒在污水中，水中有機物被生物膜吸附；當轉(zhuǎn)盤夾帶著污水薄膜離開水面，使附著水膜曝露在空氣中，并形成水滴沿盤而下，從空氣中溶解了氧氣。盤表面上生物膜中的微生物從污水中吸附有機物作為養(yǎng)料，從空氣中獲得氧氣，從而為微生物創(chuàng)造了繁殖的良好的環(huán)境，使處理槽中污水有機物逐漸降低。

1、生物轉(zhuǎn)盤的構造組成
（1）盤體一般是由塑料制成的，盤片間距通常為15~30mm。
（2）曝氣生物轉(zhuǎn)盤的接觸反應槽通常為淹沒式，底部設有排泥、放空管，兩側(cè)設有進出水管。
（3）轉(zhuǎn)動軸是支承盤片并帶動其旋轉(zhuǎn)的重要部件，軸兩端要裝于固定的氧化槽兩端的支座上，轉(zhuǎn)軸通常采用實心鋼軸或無縫鋼管，轉(zhuǎn)動軸不能太長，否則往往由于同心度加工不良，容易扭曲變形，發(fā)生磨斷或斷扭。
（4）生物轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動裝置主要包括動力設備、減速設備等。動力設備主要有機械傳動、空氣傳動及水力傳動的等。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動速度是重要的運行參數(shù)，必須適宜，一般轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速以0.8~3.0r/min，邊緣的線速度以15~18m/min為宜。
2、生物轉(zhuǎn)盤在工藝上的特征
（1）應用面上，適合于生活污水和多種工業(yè)廢水的處理
（2）處理水凈化程度高，出水清澈。如：四級生物轉(zhuǎn)盤對生活污水處理，處理水BOD去除率可以達95%以上。
（3）維護管理簡單，動力費用低，噪聲低，無盤面堵塞現(xiàn)象。
（4）相對于生物濾池衛(wèi)生條件好，無惡臭及蒼蠅。
（5）運行比較靈活，可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)污水與微生物的接觸時間及曝氣強度。
（6）運行穩(wěn)定，耐沖擊負荷能力強。BOD值在1000mg/L以上的超高濃度有機廢水及10mg/L以下的超低濃度有機污水均可處理。
（7）生物膜的培養(yǎng)快，成熟時間短，通常7~10d內(nèi)即可完成。
（8）產(chǎn)泥量少，約為活性污泥處理系統(tǒng)的1/2，污泥沉淀性能好，易于泥水分離。
（9）容易受低溫條件影響。
（10）不適宜處理含有毒揮發(fā)性氣體的工業(yè)廢水。
三、實驗設備及儀器
1、處理水量：10~20L/H；
2、轉(zhuǎn)盤結構為：一軸三級；
3、水力停留時間：2小時；
4、圓盤直徑φ240㎜，共39片；
5、電機轉(zhuǎn)速：0~33轉(zhuǎn)；
6、總體尺寸：長×寬×高=1300mm×400mm×800mm

	進水	出水
BOD5	300～600mg/L	30～60mg/L
COD	500～1000mg/L	50～100mg/L
SS	100～300mg/L	30～40mg/L
pH	6～9	6-9

裝置包括生物轉(zhuǎn)盤的全部組成，
1、豎流沉淀池本體包括池體、進水管、中心導流筒、擋板、出水槽、出水管、排泥管、放空管等；外形尺寸：直徑×高=Ф300mm×480mm.
2、電動生物轉(zhuǎn)盤本體包括廢水處理槽、電動機和減速裝置、轉(zhuǎn)動軸和轉(zhuǎn)盤、固定臺架等；外形尺寸：直徑×長度=φ300㎜×600㎜
配套實驗裝置有：（1）污水配水箱1個，
（2）污水進水泵1臺，
（3）轉(zhuǎn)動軸和轉(zhuǎn)盤1套，
（4）減速電機1臺，
（5）可控硅調(diào)速器1臺，
（6）進水流量計1個，
（7）實驗臺架1套，
（8）金屬電控箱1只
（9）電壓表1只(0-250V)
（10）漏電保護開關1套
（11）按鈕開關2只
（12）電源線
（13）連接管道、閥門及電器開關插座等1套
四、實驗試劑（用戶自備）
1、測COD所需藥品
2、水樣（生活污水或自行配制水樣）
五、實驗操作步驟
1、掛膜和馴化
生物膜的培養(yǎng)最好采用接種培養(yǎng)法，即將運行良好的污水處理廠曝氣池內(nèi)活性污泥與水樣混合后注入接觸反應槽內(nèi)，運轉(zhuǎn)生物轉(zhuǎn)盤，一天更換1~2次原水。由于原水中含有足夠的營養(yǎng)物質(zhì)和微生物，一般情況下在7d左右，在生物轉(zhuǎn)盤盤片上就會形成生物膜，待生物膜上的細菌及微型動物所組成的生態(tài)系統(tǒng)達到平衡，且有了一定降解有機物的能力后便可投入實驗。先將配置好的水樣注入水箱，開啟水泵及空壓機，調(diào)整轉(zhuǎn)子流量計以給定適當?shù)牧髁考皻饬浚股镛D(zhuǎn)盤開始運轉(zhuǎn)。
2、測出轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速對COD去除的影響
生物轉(zhuǎn)盤反應器的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是個重要的操作參數(shù)，轉(zhuǎn)數(shù)增加有利于提高生物膜固液界面的傳質(zhì)速率，也有利于提高液相的溶解氧濃度，但剪切力的增加加劇了生物膜的剝落。通過實驗不同轉(zhuǎn)速條件下COD的去除情況，確定最佳轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速。
3、測出停留時間對COD去除的影響
在最佳轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速下，分別測定停留時間為1h、5h、10h、15h、20h、40h下出水COD,確定最佳停留時間。進而確定對生活污水的COD去除率。
4、分別測定進、出水的COD值，以及水溫、pH值，將數(shù)據(jù)記入表1。
表1生物轉(zhuǎn)盤實驗數(shù)據(jù)

進水水溫（℃）	進水pH值	進水COD值（mg/L）	出水COD值（mg/L）

六、實驗數(shù)據(jù)及結果整理
1、計算實驗中生物轉(zhuǎn)盤對COD的去除率

式中S₀——進水COD值（mg/L）
S_e——出水COD值（mg/L）
2、繪制COD去除率與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的關系曲線，確定最佳轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速
3、繪制COD去除率與停留時間的關系曲線，確定最佳停留時間
4、確定達預期效果時COD面積負荷率N_A，水力負荷率Nq

式中Q——原污水流量，m³/d
S₀——原污水COD值，g/m³
A——轉(zhuǎn)盤盤片全部外表面積，m²
5、描述三級轉(zhuǎn)盤上微生物的鏡檢結果。
七、注意事項
1、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速要保持穩(wěn)定，應設穩(wěn)壓裝置
2、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速不易過快，否則容易導致生物膜的脫落。
八、思考題
1、分析生物轉(zhuǎn)盤凈化水體的機理
2、簡述生物轉(zhuǎn)盤構造及運行特點
3、實驗裝置中曝氣的作用是什么？并分析以此種方式運行的生物轉(zhuǎn)盤有特點？
4、分析生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是否越大越好？
5、影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的因素有哪些？
6、生物轉(zhuǎn)盤再水處理當中與其他活性污泥方法相比有何優(yōu)點？

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