《水污染控制工程》復(fù)習(xí)指南

1、水污染控制工程復(fù)習(xí)指南選擇題、填空題內(nèi)容太多，請(qǐng)參考余老師給的重點(diǎn)上半部分“從學(xué)習(xí)和應(yīng)用的角度”那塊，聽說選擇填空會(huì)比較難。有一道計(jì)算大題是以填空題的形式出現(xiàn)的。名詞解釋1、表面水力負(fù)荷（q=Q/A）（P33）：在單位時(shí)間內(nèi)通過沉淀池單位表面積的流量，又稱沉淀池的溢流率，反映沉淀池效率的參數(shù)。2、淺池理論(P54倒數(shù)第7行有涉及，此處為PPT上的解釋)：池長(zhǎng)為L(zhǎng)，池中水平流速為V，H為池深，顆粒沉速為U0，在理想狀態(tài)下，L/H=V/ U0 。若用水平隔板，將H分成3層，每層層深為H/3，在U0與V不變的條件下，只需L/3，就可以將U0的顆粒去除。也即總?cè)莘e可減少到原來的1/3。若池長(zhǎng)不變，由于

2、池深為H/3，則水平流速可增加到3V，仍能將沉速為U0的顆粒除去，也即處理能力提高3倍。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。3、好氧生物處理（P81）：是在水中存在溶解氧的條件下（即水中存在分子氧）進(jìn)行的生物處理過程；（P84）：污水中有分子氧存在的條件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物，主要是好氧細(xì)菌）降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。（兩種解釋其實(shí)差不多） 4、厭氧生物處理（P81）：是在水中既無分子氧又無化合氧的條件下進(jìn)行的生物處理過程；（P85)：是在沒有分子氧及化合態(tài)氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。5、莫諾特方程（P94）：()微生物

3、群體比增長(zhǎng)速率與底物濃度之間的函數(shù)關(guān)系式。微生物群體的比增長(zhǎng)速率；在限制增長(zhǎng)的底物達(dá)到飽和濃度時(shí)的最大值；S限制增長(zhǎng)的底物濃度；飽和常數(shù)，即=/2時(shí)的底物濃度。6、表觀產(chǎn)率系數(shù)（P99、P142）(Yobs)：扣除了內(nèi)源呼吸（代謝）造成的微生物減少量后，被利用的單位底物量轉(zhuǎn)換成微生物體量的系數(shù)。7、污泥沉降比（SV%）（P103）：是指曝氣池混合液靜止30min后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù)，用來反映污泥的沉降性能。（通常采用1L的量筒測(cè)定污泥沉降比）8、污泥體積指數(shù)（SVI）（P103）：是指曝氣池混合液沉淀30min后，每單位質(zhì)量干泥形成的濕污泥的體積，常用單位為mL/g。9、污泥負(fù)荷（活性污泥負(fù)荷

4、）（P140）：基質(zhì)的總投加量與微生物的總量的比例，是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所去除的污染物的量。10、污泥齡(P122)：是指在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時(shí)間。11、同步硝化反硝化（SNdN）（P150）：指在沒有明顯獨(dú)立設(shè)置缺氧區(qū)的活性污泥法處理系統(tǒng)內(nèi)總氮被大量去除的過程。12、生物膜法（P190）：是一大類生物處理法的統(tǒng)稱（包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池及生物流化床等工藝形式），微生物附著生長(zhǎng)在濾料或填料表面上形成生物膜，污水與生物膜接觸后，污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化，污水得到凈化的方法。（PPT）：生物膜法又稱附著生長(zhǎng)法(attached growt

5、h process)，是與活性污泥法(activated sludge process)并列的一類廢水好氧生物處理(aerobic bio-treatment )技術(shù)；與活性污泥法一樣，生物膜法主要去除廢水中溶解性的和膠體狀的有機(jī)污染物(soluble and colloidal organics)，同時(shí)對(duì)廢水中的氨氮(ammonia)還具有一定的硝化能力。13、UASB（P280）：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，廢水從厭氧污泥床底部流入，與顆粒污泥混合接觸，微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生沼氣。微小氣泡上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥層床上部，（由于沼氣的攪動(dòng)，）形成一個(gè)污泥濃度較小的懸浮污泥

6、層，通過三相分離器實(shí)現(xiàn)固液氣分離。14、兩相厭氧法（P283）：把產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷兩個(gè)階段的反應(yīng)分別在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，以創(chuàng)造各自最佳的環(huán)境條件，并將這兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)起來，形成兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。15、污泥生物穩(wěn)定（P381）：在人工條件下加速微生物對(duì)污泥中有機(jī)物的分解，使之變成穩(wěn)定的無機(jī)物或不易被生物降解的有機(jī)物的過程。簡(jiǎn)答和論述1、沉淀4種類型(P27-28) （1）自由沉淀：懸浮固體濃度不高，沉淀過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒粒徑、密度不變，單獨(dú)進(jìn)行沉淀，如沉砂池的沉淀過程；（2）絮凝沉淀：當(dāng)懸浮物濃度約為50-500mg/L時(shí)，在沉淀過程中，顆粒與顆粒之間可能發(fā)生碰撞產(chǎn)生絮凝作用，顆粒

7、粒徑和質(zhì)量增大沉淀速度加快，如二沉池上部的沉淀過程。（3）區(qū)域沉淀：懸浮物濃度高于5000mg/L，顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對(duì)位置不變，但整個(gè)顆粒形成一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面，如二沉池下部的沉淀過程。（4）壓縮沉淀：高濃度懸浮顆粒的沉降，顆粒間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間水在上層顆粒重力作用下被擠出，如污泥濃縮過程。2、除磷脫氮的機(jī)理(P86-87)（1）生物除磷是利用聚磷微生物具有厭氧釋磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過排放大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。（2）生物脫氮是含氮化合

8、物經(jīng)過氨化硝化反硝化后，轉(zhuǎn)變?yōu)镹2而被去除的過程。在氨化微生物的作用下，有機(jī)氮化合物可以在好氧或厭氧條件下分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮；在好氧條件下亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌把氨態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}和硝酸鹽；在缺氧的條件下，亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化菌的作用下被還原為氮?dú)獾倪^程。同時(shí)，污水中一部分氮被同化成微生物細(xì)胞的組成，以剩余活性污泥形式去處?！臼煜ひ陨舷嚓P(guān)反應(yīng)的原理，可以加深記憶】氨化反應(yīng)：微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過程稱為氨化反應(yīng)。硝化反應(yīng)：在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO2-）和硝酸鹽（NO3-）的過程稱為硝化反應(yīng)；反硝化反應(yīng)：在缺氧條件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用

9、下被還原為氮?dú)獾倪^程稱為反硝化反應(yīng)。同化反應(yīng)：生物處理過程中，污水中的一部分氮（氨氮或有機(jī)氮）被同化成微生物細(xì)胞的組成成分，并以剩余活性污泥的形式得以從污水中去除的過程，稱為同化作用。當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時(shí)，同化作用可能成為脫氮的主要途徑。3、簡(jiǎn)述活性污泥法的基本流程(P103)回流污泥沉淀池廢水曝氣池出水空氣剩余污泥（1）污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液；（2）曝氣池作為一個(gè)生物反應(yīng)器通過曝氣設(shè)備通入空氣，空氣中的氧氣溶入污水使活性污泥混合液產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)，曝氣設(shè)備還起攪拌作用使混合液呈懸浮狀態(tài)，這樣，污水中的有機(jī)物、氧氣和微生物能充分進(jìn)行傳質(zhì)和反應(yīng)（3）隨后混合液流入沉淀池，進(jìn)

10、行固液分離，流出沉淀池的水就是凈化水。沉淀池的污泥大部分回流至曝氣池，使曝氣池保持一定的微生物濃度；（4）曝氣池中的生化反應(yīng)導(dǎo)致微生物增殖，增殖的微生物通常從沉淀池底泥中排除，即剩余污泥。以下有些工藝的過程可以按照流程圖來作答，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，重要的是理解了再作答。4、AB法的工藝過程和特點(diǎn)(P115-116)污水格篩沉砂吸附沉淀曝氣沉淀出水回流污泥剩余污泥回流污泥剩余污泥A級(jí)B級(jí)工藝特點(diǎn)：（1）整個(gè)污水處理系統(tǒng)共分為預(yù)處理段、A級(jí)、B級(jí)三段，在預(yù)處理段只設(shè)格柵、沉砂等處理設(shè)備，不設(shè)初沉池。（2）A級(jí)由吸附池和中間沉淀池組成，B級(jí)有曝氣池及二沉池組成。（3）A、B兩段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，

11、每級(jí)能夠培育出各自獨(dú)特的、適合本級(jí)水質(zhì)特征的微生物種群。5、簡(jiǎn)述SBR 的工藝過程和特點(diǎn)(P109+P177)反應(yīng)（曝氣）沉淀出水進(jìn)水閑置工藝過程：SBR 工藝的核心是反應(yīng)池，污水在反應(yīng)池中按流入、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)工序進(jìn)行處理。污水流入反應(yīng)池中達(dá)到預(yù)定容積后，進(jìn)行去除BOD、硝化、反硝化及除磷等操作過程。停止曝氣和攪拌后充分沉淀，反應(yīng)池起二沉池的作用，沉淀后上層清液經(jīng)處理后排放。排水后進(jìn)入閑置工序，使污泥處于饑餓狀態(tài)，使其在下個(gè)周期的反應(yīng)中，充分發(fā)揮活性。工藝特點(diǎn)：工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單：不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能；不設(shè)污泥回流設(shè)備；耐沖擊負(fù)荷，在多數(shù)情況下，無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推

12、動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)運(yùn)行操作靈活，通過調(diào)節(jié)各階段操作狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷效果。活性污泥在一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，經(jīng)過不同運(yùn)行環(huán)境條件，污泥沉降性能好，SVI值較低，有效防止絲狀菌膨脹。該工藝可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，易于維護(hù)管理6、氧化溝的工藝過程和特點(diǎn)(P117) 工藝過程：經(jīng)過預(yù)處理的廢水進(jìn)入氧化溝的溝槽，與槽內(nèi)大量混合液混合稀釋，在推流設(shè)備和曝氣設(shè)備的作用下，氧化溝內(nèi)的混合液呈推流式快速流動(dòng)，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，有機(jī)物得到降解去處，出水經(jīng)二沉池實(shí)現(xiàn)泥水分離后排放，部分污泥回流到氧化溝。構(gòu)造上的特點(diǎn)：池體狹長(zhǎng)，總長(zhǎng)可達(dá)幾十米，甚至百米以上，一般呈環(huán)形溝渠狀，平面多為橢圓或圓形；池

13、深較淺，一般在25m左右；曝氣裝置多用表面機(jī)械曝氣器，豎軸曝氣器，如：低速曝氣葉輪；橫軸曝氣器，如：曝氣轉(zhuǎn)刷、曝氣轉(zhuǎn)盤；進(jìn)、出水裝置簡(jiǎn)單。 工藝特點(diǎn)： 氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài)（介于完全混合和推流之間）；溝內(nèi)混合液呈推流式快速流動(dòng)（0.40.5m/s）；進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小，完全混合；有機(jī)負(fù)荷很低，相當(dāng)于延時(shí)曝氣法，出水水質(zhì)好；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性；污泥產(chǎn)率低，剩余污泥產(chǎn)量少；污泥齡長(zhǎng)，可達(dá)1530d，為傳統(tǒng)活性污泥法的36倍 ；（世代時(shí)間很長(zhǎng)的細(xì)菌如硝化細(xì)菌能在反應(yīng)器內(nèi)得以生存，從而使）氧化溝具有脫氮的功能7、除磷脫氮工藝及原理（重點(diǎn)掌握A2O及改良A

14、2O，會(huì)畫流程圖）(P119-120)(P147-) A2O工藝 書159工藝過程：（1）污水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū)，同時(shí)進(jìn)入的還有從二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厭氧環(huán)境條件下釋磷，部分含氮有機(jī)物進(jìn)行氨化；（2）污水經(jīng)過厭氧反應(yīng)器以后進(jìn)入缺氧反應(yīng)器，硝態(tài)氮通過混合液內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器傳輸過來，本反應(yīng)器的首要功能是進(jìn)行脫氮；（3）混合液從缺氧反應(yīng)區(qū)進(jìn)入好氧反應(yīng)區(qū)，除進(jìn)一步降解有機(jī)物外，主要進(jìn)行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝態(tài)氮回流至缺氧反應(yīng)區(qū)，污泥中過量吸收的磷通過剩余污泥排除。工藝特點(diǎn)：該工藝流程簡(jiǎn)潔，污泥在厭氧、缺氧、好氧環(huán)境中交替進(jìn)行，絲狀菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。該處理系統(tǒng)出水中磷濃度

15、基本可達(dá)到1mg/L以下，氨氮達(dá)到8mg/L以下。改良A2O（倒置A2O）書160工藝過程：（1）改良A2O采用較短時(shí)間的初沉池，使進(jìn)水中的細(xì)小有機(jī)懸浮物固體有一部分進(jìn)入生物反應(yīng)器，以滿足反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的需要，并使生物反應(yīng)器中的污泥能達(dá)到較高的濃度；（2）污水在缺氧池和厭氧池分段進(jìn)水，進(jìn)水量由氮磷的去除程度計(jì)算；進(jìn)入缺氧池的污水、回流污泥和混合液（硝化液）經(jīng)充分混合后一起進(jìn)入缺氧區(qū)。污泥中的硝酸鹽，殘余的溶解氧，在反硝化菌的作用下進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的前置脫氮。（3）污泥經(jīng)過缺氧反硝化以后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，避免了回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧環(huán)境的不利影響（與A2 O相比

16、，硝酸鹽通過回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，異養(yǎng)菌會(huì)利用硝酸鹽作為電子受體消耗厭氧區(qū)中的易降解有機(jī)物，從而使聚磷菌可利用的有機(jī)物減少，影響了厭氧區(qū)磷釋放的量，影響除磷效果）。在厭氧區(qū)，聚磷菌將污水中的碳源轉(zhuǎn)化為聚羥基丁酸（PHB）等儲(chǔ)能物質(zhì)，積聚吸磷動(dòng)力。（4）在好氧區(qū)，有機(jī)污染物進(jìn)一步被降解，硝化菌將污水中存在的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，由于反應(yīng)器中活性污泥濃度較高，從而促進(jìn)了好氧反應(yīng)器中的同步硝化、反硝化；同時(shí)聚磷菌利用在厭氧條件下產(chǎn)生的動(dòng)力進(jìn)行過度吸磷?；钚晕勰嗷旌弦涸诙脸剡M(jìn)行泥水分離，一部分污泥回流到系統(tǒng)前端，另一部分富含磷的剩余污泥從系統(tǒng)排出，實(shí)現(xiàn)生物除磷。工藝特點(diǎn)：（1）采用較短時(shí)間的初沉池，使進(jìn)

17、水中的細(xì)小有機(jī)懸浮物固體有一部分進(jìn)入生物反應(yīng)器，以滿足反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的需要，并使生物反應(yīng)器中的污泥能達(dá)到較高的濃度；（2）整個(gè)系統(tǒng)中的活性污泥都完整經(jīng)歷了厭氧和好氧過程，因此排放的剩余污泥中都能充分吸收磷；（3）避免了回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧釋磷的影響；（4）由于反應(yīng)器中活性污泥濃度較高，從而促進(jìn)了好氧反應(yīng)器中的同步硝化、反硝化，因此可以用較少的總回流量（污泥回流和混合液回流）達(dá)到較好的總氮去除效果8、污泥膨脹及控制方法(P186)。污泥膨脹指污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象?；钚晕勰嗯蛎浛煞譃椋何勰嘀薪z狀菌大量繁殖導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹、并無大量絲狀菌存在

18、的非絲狀菌性膨脹。絲狀菌性膨脹：當(dāng)污泥中有大量絲狀菌時(shí)，大量具有一定強(qiáng)度的絲狀體相互支撐、交錯(cuò)，可大大惡化污泥的凝聚、沉降、壓縮性能，形成污泥膨脹。造成污泥絲狀膨脹的主要因素大致為：污水水質(zhì)（最主要的）；運(yùn)行條件；工藝方法。非絲狀菌性膨脹：主要發(fā)生在水溫較低而污泥負(fù)荷太高的情況。微生物積貯大量高粘度的多糖類物質(zhì)，使活性污泥表面附著水大大增加，使污泥的SVI值變大，形成膨脹污泥。控制方法：（1）在運(yùn)行中，如發(fā)生污泥膨脹，可采取一下一些措施：控制曝氣量，使曝氣池保持適量的溶解氧（不低于12mg/L，不超4mg/L）；調(diào)整pH；如氮、磷的比例失調(diào)，可適當(dāng)投加氮磷化合物；投加一些化學(xué)藥劑（如鐵鹽混凝劑

19、、有機(jī)高分子絮凝劑等），但藥劑貴，停止加藥可能會(huì)恢復(fù)膨脹，不是對(duì)各類膨脹都有效；城鎮(zhèn)污水處理廠的污水經(jīng)過沉砂池后，超越初沉池，直接進(jìn)入曝氣池。（2）在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于容易發(fā)生污泥膨脹的污水，可采取一下辦法：減少或取消城鎮(zhèn)污水的初沉池，提高曝氣池污泥濃度，改善污泥沉降性能；在常規(guī)曝氣池前設(shè)置污泥厭氧或缺氧選擇池；對(duì)現(xiàn)有的容易發(fā)生污泥膨脹的污水處理廠，在曝氣池的前端補(bǔ)充設(shè)置填料；用氣浮設(shè)備代替二沉池。（以上很多都是廢話！具體看題目怎么問再作答）9、生物膜法的凈化過程(P193)生物膜法去除污水中的污染物是一個(gè)吸附、穩(wěn)定的復(fù)雜過程，由于生物膜的吸附作用，其表面附著著一層很薄的水層，稱之為附著水層。它相對(duì)

20、于外側(cè)運(yùn)動(dòng)的水流流動(dòng)水層，是靜止的。這層水膜（附著水層）中的有機(jī)物首先被吸附在生物膜上，被生物膜氧化。由于附著水層中有機(jī)物濃度比流動(dòng)層中的低，根據(jù)傳質(zhì)理論，流動(dòng)水層的有機(jī)物可通過水流的紊動(dòng)和濃度差擴(kuò)散作用進(jìn)入附著水層，并進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜中，被生物膜吸附、分解、氧化。空氣中的氧氣不斷溶入水中，穿過流動(dòng)水層、附著水層進(jìn)入好氧層中，為好氧微生物降解有機(jī)物創(chuàng)造條件。有機(jī)物降解主要在好氧層內(nèi)進(jìn)行，好氧微生物的代謝產(chǎn)物（如水、二氧化碳）通過附著水層進(jìn)入流動(dòng)水層，并隨氣排走。同時(shí)，微生物不斷繁殖，造成厭氧層厚度不斷增加，代謝產(chǎn)物也增加，這些產(chǎn)物有機(jī)酸、H2S、NH3等必須要通過好氧層向外側(cè)傳遞，由于氣態(tài)產(chǎn)

21、物的不斷增加，大大減弱了生物膜在固體介質(zhì)上的固著力，此時(shí)，生物膜已老化，容易從固體介質(zhì)表面脫落下來，并隨水流流向固液分離設(shè)施。生物膜脫落后再重新形成新的生物膜，此過程交替進(jìn)行。10、生物接觸氧化法優(yōu)缺點(diǎn)(P229)優(yōu)點(diǎn)：（1）由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好。生物接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷。（2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。（3）由于生物固體量多，水流又屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力（抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)）。（4）生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)率較低。缺點(diǎn)：PPT上說“投資費(fèi)用高”（1）進(jìn)水通常要求進(jìn)行預(yù)處理, 增加了工藝的復(fù)雜性；（2）生物膜量隨負(fù)荷增加而增