实验装置
本次实验所用反应器为城市污水模拟管网, 位于第五污水处理厂区内, 以城市污水为原水, 反应器由管径为200 mm的有机玻璃质圆形管道组成, 总有效长度32 m, 分四层管段设置, 管道可调节坡度, 并设有循环水箱和回流管.为模拟实际管网避光恒温的真实环境, 在管道外层包裹有2 cm厚的黑色保温材料.为控制管道内污水流速和流量, 在进水管和回流管上安装有阀门, 通过调节阀门的开启度, 实现流速和流量的控制.
1.2 模拟实验条件及进水水质
1.2.1 实验条件
污水管网模拟装置在室温条件下运行, 实验温度为(20±2)℃, 装置密封性良好, 溶解氧为(0.3±0.1)mg·L-1.实验进水通过污水管道内放置的潜污泵提升至模拟管网系统的循环水箱, 之后在模拟管网系统中进行内循环以模拟实际城市污水管网.
1.2.2 进水水质
实验进水为城市污水管网中的生活污水, TCOD(总有机物)为417~730 mg·L-1; TN(总氮)为39.80~61.72 mg·L-1; TP(总磷)为6.95~9.68mg·L-1; pH为6.5~7.50.
1.3 样品采集
实验 阶段采用污水与实际沉积物的组合, 模拟污水管网在持续运行180 d后, 由于颗粒态物质的沉降, 会在管道底部形成厚度约为60 mm的沉积层, 设置污水流速为0.1 m·s-1, 运行时间为25 d; 实验第二阶段在模拟城市污水管网中铺设人工配置的石英砂与高岭土, 模拟实际管道沉积物, 用以研究仅在沉积作用与吸附作用下模拟污水管网中污染物质的变化, 消除了沉积物中污染物反向释放对污水水质的影响, 铺设厚度为60 mm, 铺设沉积物密实度与实际污水管道沉积物相似, 用灭菌污水运行反应器, 并去除管壁生物膜, 设置污水流速为0.1 m·s-1, 运行时间为61 d.
在 阶段和第二阶段实验中, 污水在模拟城市污水管网中停留的时间为14 h, 即每天08:00给模拟污水管网换新污水, 运行15 min稳定后, 在取样口采集进水样品、沉积物样品和甲烷气体; 每天22:00在取样口采集出水样品、沉积物泥样和甲烷气体.
1.4 分析方法
CH4的测定选用气相色谱法, 分析仪器为GC-2014气相色谱仪.检测器为热导检测器, 色谱柱型号为TDX-01填充柱.柱温设置为100℃, 保持10 min. N2作为尾气, 流速为10.0 mL·min-1. Ar作为载气, 流速为48 mL·min-1.使用标准气体混合气校准, 其组分为37%CO2、4%N2、0.802%H2以及CH4.
化学需氧量COD采用重铬酸钾法测定; 总氮采用碱性过硫酸钾消解法测定; 总磷采用钼锑抗分光光度法测定.
实验所取样品均为随取随侧, 每个取样点的分析都设置3组平行样测定, 取平均值作为最终的有效数据.
在水循环过程中，一方面存在大量气体，如果不加以脱除容易产生气阻，造成局部或整个系统的循环不畅且
冷热不均，以及设备和管道的损坏；另一方面水中含有的氧气使得 供热（制冷）设备、管道和钢制散热器等
末端设备腐蚀，穿孔、漏水直接影响到整个系统的安全。经常出现有以下几种：
1.散热器、换热器、管道和泵会产生噪音。
2.注水、试运行的时间延长。
3.需要频繁的手动放气。
4.热传输和制冷的效率降低，特别是在较高的楼层。
5.换热器、调节器、截止阀、泵等设备组件容易磨损和损坏。
6.管道和设备组件易发生故障。
7.在运行时及突然停机后易发生故障。
8.用户/住户不断抱怨，而后续的解决措施又无法顺利进行。
真空脱气机设备简介：
1.真空脱气机在所有水循环系统中都能高效率的运转。
2.真空脱气机的工作原理是将系统中的一部分液体至于真空的环境下，液体中溶解气体会释出并与系统分离，然后脱气的具有吸收性的液体被注会系统参加循环，它们会吸收系统中已经存在的游离气体和溶解气体，好达到再次平衡，这样的循环系统中的所有气体就都被释放去除了。
3.真空脱气机可以与楼宇自控风系统连接，提供运行状态的显示，远程控制真空脱气机的启停。
真空脱气机特点及优势：
1.可靠地脱气设备
2. 可与楼宇系统相连接
3.适用于任何水循环系统 4. 0.6-2.0Mpa压力范围内可选
4.真空脱气机工作时间7天内可任意调节 6. 可挂壁安装
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