1.引言
中國有82%的人飲用淺井和江河水，其中水質污染嚴懲細菌超過衛生標準的佔了75%，受到有機物污染的飲用水人口約1.6億。長期以來，人們一直認爲自來水是安全衛生的。但是，因爲水污染，如今的自來水已不能算是衛生的了。一項調查顯示，在全世界自來水中，測出的化學污染物有2221種之多，其中有些確認爲致癌物或促癌物。從自來水的飲用標準看，中國尚處於較低水平，自來水目前僅能採用沉澱、過濾、加氯消毒等方法，將江河水或地下水簡單加工成可飲用水。自來水加氯可有效殺除病菌，同時也會產生較多的鹵代烴化合物，這些含氯有機物的含量成倍增加，是引起人類患各種胃腸癌的最大根源。目前，城市污染的成分十分複雜，受污染的水域中除重金屬外，還含有甚多農藥、化肥、洗滌劑等有害殘留物，即使是把自來水煮沸了，上述殘留物仍驅之不去，而煮沸水中增加了有害物的濃度，降低了有益於人體健康的溶解氧的含量，而且也使亞硝酸鹽與三氯甲烷等致癌物增加，因此，飲用開水的安全係數也是不高的。據最新資料透露，目前中國主要大城市只有23%的居民飲用水符合衛生標準，小城鎮和農村飲用水合格率更低。水污染防治當務之急，應確保飲用水合格。爲此應加大水污染監控力度，設立供水水源地保護區。母親河黃河1972年第一次斷流，1997年斷流226天，近700公里河牀乾涸。海河300條支流，無河不幹，無河不臭。華北地下水嚴重超採，形成面積7萬多平方公里的世界上最大的地下水漏斗區，地面下沉，海水入侵。全國668個城市中，有400多個供水不足，100多個嚴重缺水。上世紀九十年代末以來，土地沙化速度上升到每年3400多平方公里。
更可怕的是，中國水資源總量還在下降。1997年總量爲27855億立方米，而2004年就降到24130億立方米。從上世紀50年代以來，長江上游20多條河流平均萎縮了37.1%。世界自然基金會3月19日發表報告，將長度與水量均爲世界第三的長江列入世介面臨乾涸的10條大河之一。水體污染影響工業生產、增大設備腐蝕、影響產品質量，甚至使生產不能進行下去。水的污染，又影響人民生活，破壞生態，直接危害人的健康，損害很大。目前，人們已意識到不能以破壞生態環境來發展經濟，這樣的代價太大了。中國已提出社會經濟可持續發展和保護人民的身體健康的戰略，對整治水域污染採取了一系列強有力的措施。
水污染處理有三種方法：物理法、化學法、生物降解法。
物理法：廢水處理方法的選擇取決於廢水中污染物的性質、組成、狀態及對水質的要求。一般廢水的處理方法大致可分爲物理法、化學法及生物法三大類。
利用物理作用處理、分離和回收廢水中的污染物。例如用沉澱法除去水中相對密度大於1的懸浮顆粒的同時回收這些顆粒物;浮選法(或氣浮法)可除去乳狀油滴或相對密度近於1的懸浮物;過濾法可除去水中的懸浮顆粒;蒸發法用於濃縮廢水中不揮發性的可溶性物質等[2]。
化學法：利用化學反應或物理化學作用回收可溶性廢物或膠體物質，例如，中和法用於中和酸性或鹼性廢水;萃取法利用可溶性廢物在兩相中溶解度不同的“分配”，回收酚類、重金屬等;氧化還原法用來除去廢水中還原性或氧化性污染物，殺滅天然水體中的病原菌等[2]。
生物法：利用微生物的生化作用處理污水中的.有機物。例如，生物過濾法和活性污泥法用來處理生活污水或有機生產污水，使有機物轉化降解成無機鹽而得到淨化[2]。
長期以來污水多采用活性污泥法處理，也是世界各國應用最廣泛的一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質好的優點。
2.課題名稱、專業年級、學生、指導老師
課題名稱：三價鹽氯化鋁對活性污泥降解性能的影響
專業年級：××××級應用化工技術
成 員：×××
指導老師：×××
3.課題內容
①活性污泥的培養
實驗室活性污泥培養是利用間歇培養的方法，利用曝氣裝置向活性污泥曝氣，即悶曝，只是通入氧氣，隔一段時間進行靜置沉澱一小時，然後換水，要加入適量養料培養，如此反覆，維持實驗所需的活性污泥的濃度。
②三價鹽氯化鋁對活性污泥降解性能研究方法
水體質量的判斷主要是依靠某些指標來表示，包括DO，COD，BOD等。其中COD是“化學需氧量(chemical oxygen demand)”的英文縮寫，是反映水體中還原性污染物(包括有機的和無機的還原性物質)的指標。這裏就採用COD指標來表示。COD的測定方法有很多種。參照大量文獻最總總結出一種測定方法，即往試樣中加入已知量的重鉻酸鉀溶液，在強酸介質中，以硫酸銀作爲催化劑，經高溫消解後，用分光光度法測定COD值。當試樣中COD值爲100mg/L至1000mg/L，在60020納米波長處測定重鉻酸鉀被還原產生的三價鉻離子的吸光度，試樣中COD值與三價鉻離子的吸光度的增加值成正比例關係，將三價鉻離子的吸光度換算成COD的值。當試樣中COD值爲15mg/L至250mg/L，在440±20納米的波長處測定重鉻酸鉀未被還原的六價鉻離子和被還原產生的三價鉻離子兩種鉻離子的總吸光度;試樣中COD值與六價鉻離子的吸光度的減少值成正比，和三價鉻離子的吸光度的增加值成正比，將總吸光度換算成COD值[3-8]。
配置不同濃度的三價鹽氯化鋁水樣，在迴流裝置中加熱，沸騰一小時後，放入錐形瓶中冷卻，而後加入指示劑用而配置好的已知濃度的硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定，記錄數據。再重複上述操作，從而研究三價鹽氯化鋁對活性污泥降解性能的影響。
③驗證
透過實驗數據，作出不同濃度氯化鋁水樣的COD值隨時間的變化曲線，從而分析三價鹽氯化鋁對活性污泥降解性能是否有影響。
4.本課題的目的、意義
隨着社會的發展，造紙、化工行業都排放大量的工業廢水。含重金屬的廢水污染環境，破壞生態平衡，影響動植物生長，嚴重危害人類健康。因此，國內外學者都在積極探索和研究一種高效的降解活性污泥的方法。
本文主要研究了廢水中不同濃度的氯化鋁對活性污泥降解性能的影響，透過測定污泥處理前後工業污水的COD值，研究不同濃度馴化下的活性污泥的生長及對有機物的降解情況，爲進一步推廣活性污泥在工業中的應用提供有力的數據支援[9]。
5.擬使用的主要試劑和儀器
①試劑：
無水氯化鋁(分析純)、六水合硫酸亞鐵銨(分析純)、重鉻酸鉀(優級純)、濃硫酸(分析純)、硫酸汞(分析純)、硫酸銀(分析純)、葡萄糖(優級純)(50g/L)、1，10-鄰菲羅琳、蒸餾水等。
②儀器：
智能恆溫電熱套、鼓泡機、托盤天平、電子天平、圓底燒瓶(250mL)、空氣冷凝管、小燒杯(50mL)、量筒(100mL)、量筒(10mL)、量筒(5mL)、錐形瓶(250mL)、離心機等。
6.預期目標
影響活性污泥活性的因素有很多，而本實驗只研究不同濃度的氯化鋁對活性污泥降解能力是否有影響，因此我們選氯化鋁爲研究對象，測定污泥處理前後污水的COD值，研究不同濃度氯化鋁馴化下的活性污泥的生長及對有機物的降解情況，可以給對於活性污泥降解能力的研究提供一個客觀的數據支援，另外在課題實驗中還要最大可能的排除氯離子的影響，以達到一個客觀準確的測量結果。
7.階段性工作
第4～5周 文獻查閱。
第6周 完成開題報告及文獻綜述，制定實驗方案。
第7周 準備實驗室，領取儀器和藥品，配製所需試劑。
第8～14周 按實驗方案完成實驗，同時總結試驗過程中的不足，以及實驗過程中的現象和結論，記錄並處理數據。
第15～16周 整理數據，製表畫圖，撰寫畢業論文。
第17周 論文答辯
參考文獻
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[2] 殷實.淺談活性污泥在廢水處理中的應用[J].環境研究與監測，2010，(2) :23-24.
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[9] 徐航重鉻酸鉀分析法相關問題的探討[J].化學工程與裝備，2010，6: 171-172.