一、实验目的
圆形合建式完全混合曝气池，即曝气区、导流区和污泥沉淀区三部分合建在一起的生化处理器。曝气池具有承受冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用，对高峰负荷起削弱作用；由于全池需氧要求不同，能节省动力；不需要单独设污泥回流系统；回流污泥新鲜，具有较高活性，耗电量少，生化降解能力高的特点。本实验装置是完全混合曝气池处理污水的实验装置。通过实验，希望达到以下目的：
1、通过实际操作与观察了解其内部构造及工作原理，认识到水污染控制技术在实际工程中的应用；
2、加深了对设计的目的、方法、步骤的理解，锻炼了实际操作知识的能力，积累设计经验。为以后真正投入实际工作奠定了扎实的理论基础。
二、实验原理
活性污泥法是当前活水生物处理技术领域中应用最广泛的技术之一，它是采取必要的人工措施，创造适宜的条件，向反应器——曝气池中提供足够的溶解氧，满足活性污泥微生物生化作用的需要，病逝的有机物、微生物、溶解氧三相充分混合，从而强化活性污泥微生物的新陈代谢作用，加速它对水中有机物的降解，以达到净化水体的目的。活性污泥法处理技术的实质是对水体自净作用的人工模拟机强化。
1、活性污泥净化反应过程
在活性污泥处理系统中，有机污染物被活性污泥微生物摄取、代谢、利用的过程，即经过了“活性污泥反应”过程。经过这一过程的结果就是污水得到净化，微生物获得能量而合成新细胞，使活性污泥得到增长。“活性污泥净化反应过程”由两个阶段组成。
（1）初期吸附作用：这是由于活性污泥有很强的吸附能力，可以在较短的时间内在物理吸附和生物吸附的共同作用下将污水中的有机物凝聚和吸附而得到去除。
（2）微生物代谢作用：在一阶段中吸附在活性污泥中的有机物在一系列酶的作用下被微生物摄取，一方面有机物得到降解去除，另一方面，微生物自身得到繁殖增长。
2、影响活性污泥净化反应的主要因素
营养物质位BOD：N：P=100：5：1
溶解氧含量，通常在出口处溶解氧浓度不低于2mg/L
pH值，通常最佳pH值范围介于6.5~8.58之间
水温，通常是15~35℃
有毒物质影响，即那些对微生物生理活动具有抑制作用的无机物和有机物。
3、活性污泥处理系统的运行方式
在以完全混合方式运行的活性污泥处理系统中，可以认为污水或回流的污泥进入曝气池后，立即与池内已经处理而未被泥水分离的处理水充分混合。这种运行方式主要有以下几个特点：
对冲击负荷有较强的适应能力，适于处理浓度较高的工业废水
污水在曝气池内均匀分布，各部位水质相同，污泥负荷（F/M）值相等，微生物群体的组成和数量几近一致
相对于推流式活性污泥处理方式，污泥负荷率较高
相对于推流式活性污泥处理方式，曝气池内混合液的需氧速度均衡，动力消耗较低。
4、完全混合活性污泥法的主要缺点
由于在曝气池中各部位活性污泥或有机污染物完全相同；微生物对有机物的降解动力低下，因此，活性污泥十分容易产生膨胀。
相对于推流运行方式，完全混合活性污泥法处理水水质稍差。
本装置采用完全混合式曝气池，曝气池呈圆形，二沉池与曝气池合建，回流污泥由污泥回流缝回流，实验装置如图所示：

三、实验设备
1、环境温度：5℃～40℃
2、处理水量10～20L/h
3、污泥回流比：25%~100%
4、污泥龄：5~15天
5、污水在池中曝气停留时间：4～6h
6、电源220V功率300W
7、池体尺寸：直径×高度=Φ600mm×500mm
8、总尺寸（约）：长×宽×高=1600mm×700mm×1800mm
装置本体包括：曝气区、导流区、污泥沉淀区、出水槽、出水管、进水管、排泥斗、排泥管、挡流板、放空管、机械曝气装置等组成。
1、PVC配水箱1个
2、不绣钢潜水泵1台
3、曝气叶轮1个
4、200W直流电机1台
5、可控硅调速器1台
6、进水流量计1个
7、曝气深度调节装置1套
8、集泥斗2个
9、全不锈钢台架1套
10、电源线、电器开关、插座等1套
11、底部防水板1块
12、连接的水管、阀门等1套
 
四、实验用试剂（用户自备）
含COD(1000mg/L)的污水水样：称取0.8502g邻苯二甲酸氢钾溶于蒸馏水中，转入1000ml容量瓶中稀释至标线。
水阳（COD300~400mg/L）：每升水样可称取0.3g邻苯二甲酸氢钾加入水中。
测COD用试剂
 
五、实验步骤
对活性污泥培养和驯化。有条件的地方最好由已运行的活性污泥池接种。如没有这样的条件也可以自己培养。污泥培养成熟后，应用实验中待处理的污水进行驯化，使污泥中菌种达到优化，以适应该种水的处理要求。
将待处理污水注入水箱，将污泥装入曝气池中。
用容积法调节进水流量，使流量介于0.5~0.7ml/s之间。
认真观察曝气池中的气水混合、污泥在二沉池中沉淀过程，以及污泥从二沉池向曝气池回流的情况。注意若池中混合不好，可以少为加大些曝气量，若沉池中污泥沉淀不理想应稍微减小污泥的回流量。
测定曝气池内水温、pH值及溶解氧浓度。
用重铬酸钾法测定进出水COD值。
将原始数据记录表1
表1测定COD数据记录

水温 （℃）	pH	进水流量 (ml/s)	DO (mg/L)	进水 COD(mg/L)	出水 COD(mg/L)	曝气池混合液 MLSS(mg/L)

六、实验数据及结果整理
根据测定的进、出水COD浓度计算在给定条件下的有机底物除解率

式中Sa——进水COD质量浓度（mg/L）
Se——出水COD质量浓度（mg/L）
 
七、思考题
简述完全混合曝气池的优点和缺点
影响活性污泥法处理系统的因素有哪些？
污泥负荷的含义及在实际应用中的意义是什么？
何为活性污泥处理法？活性污泥净化反应的实质是什么？