《水污染控制工程》考試復(fù)習(xí)資料

1、立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書為本第九章 污水水質(zhì)和污水出路1、物理性水質(zhì)指標(biāo)： 感官物理性狀指標(biāo)：溫度、色度、嗅和味、渾濁度等 其他物理性狀指標(biāo)： TS、SS、DS、電導(dǎo)率等2、化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)：一般的：如 pH、堿度、硬度、總含鹽量等有毒的：如重金屬（ Pb、Hg、Cd、Cr 等）、氰化物 、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥、酚類等 有關(guān)氧平衡的： DO、COD、 BOD、 TOD、TOC等其他： TN、TP、石油類等3、表示耗氧有機物指標(biāo)：生物化學(xué)需氧量：簡稱生化需氧量（ BOD）：Biochemical oxygen demand ，表示在好氧條件下，當(dāng)溫 度為 20時，水中的有機污染物經(jīng)微生物分解達到穩(wěn)

2、定狀態(tài)所需的氧量 （ 以單位體積的污水所消耗的 氧量表示，單位： mg/L）化學(xué)需氧量（ COD）： Chemical oxygen demand，在規(guī)定條件下，使水樣中能被氧化的物質(zhì)氧化所需耗 用化學(xué)氧化劑的量。目前常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀或高錳酸鉀?？傆袡C碳（ TOC）：Total organic carbon ，水中溶解性和懸浮性有機物中存在的全部碳量。 總需氧量（ TOD）：Total oxygen demand ，水中有機物除含有機碳外，尚含有氫、氮、硫等元素。當(dāng) 這些元素全部被氧化時所需的氧量。溶解氧（ DO）：水質(zhì)重要參數(shù)之一4、生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo) 細菌總數(shù)、總大腸桿菌群數(shù)、各種病

3、原菌、病毒5、水體自凈一定量的污染物隨污水排入水體后， 經(jīng)過物理的、 化學(xué)的與生物化學(xué)的作用， 使污染物的濃度降低或 總量減少， 受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀， 這種現(xiàn)象稱為水體自凈。 水體的這種自然凈化的 能力稱為水體自凈能力或自凈容量。6、水體自凈過程 物理過程：水體的污染物通過稀釋、混合擴散、沉淀與揮發(fā)等過程，使?jié)舛冉档?化學(xué)過程：通過氧化還原、酸堿反應(yīng)、吸附凝聚等過程使存在形態(tài)改變及濃度降低 生物化學(xué)過程：通過水生生物特別是微生物的生命活動使存在形態(tài)改變（有機變無機、有害變無害） 及濃度降低第十章 污水的物理處理 :1、調(diào)節(jié)池的作用： （1）提供對有機物負荷的緩沖能力，防止生物處

4、理系統(tǒng)負荷的急劇變化；（ 2）控制 pH值或減小中和需要的化學(xué)藥劑量；（3）減少對物理化學(xué)處理系統(tǒng)的流量波動，使化學(xué)品添加速率適合加料設(shè)備的定額；（4）當(dāng)工廠不生產(chǎn)時還能保證水處理系統(tǒng)的連續(xù)供水；立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書為本（5）控制廢水向城市管道系統(tǒng)的排放量，使廢水負荷分配比較均勻；（6）避免高濃度有毒廢水進入生物處理廠；（7）調(diào)節(jié)由于季節(jié)的變化而引起的流量變化。2、自然沉淀：依靠廢水中固體顆粒的自身重力進行沉淀，僅對較大顆粒能達到去除目的，其實質(zhì)是 物理處理方法，如沉淀池?；炷恋恚涸趶U水中投加混凝劑，使廢水中的微小顆粒與混凝劑結(jié)成較大 的膠團，加速在水中的沉淀，其實質(zhì)是化學(xué)處理方法，沉

5、淀的作用是泥水分離。3、根據(jù)廢水中可沉淀物質(zhì)顆粒的大小、凝聚性能的強弱及其濃度的高低，按觀察到的現(xiàn)象可把沉淀 分為四種類型：自由沉淀、絮凝沉淀、區(qū)域沉淀、壓縮沉淀4、自由沉淀：發(fā)生條件（廢水中的懸浮固體濃度不高，而且不具有凝聚性時發(fā)生的）特征（沉淀過 程中，固體顆粒不改變形狀和尺寸，也不互相粘合，各自獨立地完成沉淀過程。顆粒的沉淀速度在經(jīng) 一定的沉淀時間后保持不變。 ） 絮凝沉淀：發(fā)生條件（固體濃度也不高，但具有凝聚性時發(fā)生的。 ）特征（在沉淀的過程中，顆粒尺 寸，質(zhì)量均會隨深度的增加而增加；濃度上稀下濃； SS 濃度隨水深度變化而變化，且呈現(xiàn)非線性變 化；沉淀的過程中顆粒的沉淀速度也是隨深度

6、增加而增加的。 ） 區(qū)域沉淀：發(fā)生條件（廢水中懸浮顆粒的濃度提高到一定程度后發(fā)生的）特征（每個顆粒的沉淀將受 到其周圍顆粒存在的干擾，沉速有所降低，在聚合力的作用下，顆粒群結(jié)合成為一個整體，各自保持 相對不變的位置共同下沉） 壓縮沉淀：發(fā)生條件（廢水中懸浮物的濃度很高時發(fā)生的） 特征（此時固體顆粒互相接觸， 互相支承， 在上層顆粒的重力作用下，下層顆粒間隙中的液體被擠出界面，固體顆粒群被濃縮。 ） 第十六章 污水的化學(xué)處理1、混凝是通過向廢水中投加混凝劑，破壞膠體的穩(wěn)定性，使細小懸浮顆粒和膠體微粒聚集成較粗大 的顆粒而沉降與水分離，使廢水得到凈化。2、混凝的機理：混凝可分為壓縮雙電層、吸附電中

7、和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕四種機理3、凝聚是指膠體被壓縮雙電層而脫穩(wěn)的過程；絮凝則指膠體由于高分子聚合物的吸附架橋作用聚結(jié) 成大粒絮體的過程；混凝則包括凝聚與絮凝兩種過程。凝聚是瞬時的， 所需的時間是將化學(xué)藥劑擴散到全部水中的時間。 絮凝則與凝聚作用不同， 它需要一 定的時間讓絮體長大，但在一般情況下兩者難以截然分開。 混凝劑：一般把能起凝聚與絮凝作用的藥劑統(tǒng)稱為混凝劑。助凝劑：當(dāng)單用混凝劑不能取得良好效果時， 可投加某類輔助藥劑以提高混凝效果， 這種輔助藥劑稱 為助凝劑。4、無機鹽類：三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁（ PAC）、活化硅酸、聚合硫酸鐵；有機高 分子類：聚丙烯酰胺（ PAM

8、）；微生物絮凝劑5、影響混凝的因素：廢水水質(zhì)的影響（濁度、 pH 值、水溫、共存雜質(zhì)） ，混凝劑的影響（混凝劑種 類、混凝劑投加量、混凝劑投加順序） ，水力條件的影響（攪拌強度、攪拌時間）6、化學(xué)沉淀法：用易溶的化學(xué)藥劑 （可稱沉淀劑 ） 使溶液中某種離子以它的一種難溶的鹽或氫氧化物 從溶液中析出，在化學(xué)上稱沉淀法。立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書為本7、化學(xué)沉淀法的主要類型：氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸鹽沉淀法、鋇鹽沉淀法8、高級氧化處理技術(shù)（ AOPs）：以自由羥基（ OH）作為主要氧化劑9、影響吸附的因素：吸附劑結(jié)構(gòu)：比表面積、孔結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)性質(zhì)；吸附質(zhì)的性質(zhì)；操作條件： 溫度、 pH

9、10、在廢水處理中， 吸附法處理的主要對象是廢水中用生化法難于降解的有機物或用一般氧化法難于 氧化的溶解性有機物，11、離子交換法是一種借助于離子交換劑上的離子和水中的離子進行交換反應(yīng)而除去水中有害離子的 方法。第十一章 污水生物處理的基本概念和生化反應(yīng)動力學(xué)基礎(chǔ)1、好氧呼吸 - 分子氧 ；缺氧呼吸 - 無機物 ；發(fā)酵 - 有機物2、好氧生物處理與厭氧生物處理的比較： 好氧反應(yīng)速度較快，反應(yīng)時間較短，故處理構(gòu)筑物容積較小。且處理過程中散發(fā)的臭氣較少。目前對 中、低濃度的有機廢水，或者說 BOD5小于 500mg/L 的有機廢水，基本采用好氧生物處理。 由于厭氧生物處理不需另加氧源， 故運行費用

10、低。 此外，它還具有剩余污泥量少， 可回收能量 （CH4） 等優(yōu)點。其主要缺點是反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)時間較長，處理構(gòu)筑物容積大等。此外，需維持較高的反 應(yīng)溫度，就要消耗能源。對于有機污泥和高濃度有機廢水（一般BOD5 2000mg/L）可采用厭氧處理法。3、生物脫氮：氨化（有機 N化合物可以在好氧或厭氧條件下分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮） - 硝化（亞硝酸菌和 硝酸菌將 NH4+轉(zhuǎn)化為 NO2-和 NO3-的過程） - 反硝化（硝態(tài)氮 NO3-N和亞硝態(tài)氮 NO2-N，在無氧或 低氧條件下被反硝化細菌還原成氮氣的過程）4、同化作用：污水中的一部分氮（氨氮或有機氮）被同化成微生物細胞的組成成分，并以剩余污泥

11、的形式得以從污水中去除的過程，稱為同化作用。5、生物除磷：聚磷菌（ PAOs）：厭氧釋磷、好氧（缺氧）超量吸磷6、微生物的生長規(guī)律：停滯期、對數(shù)期、靜止期、衰老期7、反應(yīng)了微生物凈增長和底物降解之間的關(guān)系，是廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式。Yobs rYobs：微生物凈增長系數(shù)， 為微生物比 （ 凈） 增長速率 第十二章 活性污泥法1、活性污泥： 由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機和無機物質(zhì)組成的、有 一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。2、MLSS表示懸浮固體物質(zhì)總量， MLVSS揮發(fā)性固體成分表示有機物含量， MLNVSS灼燒殘量，表示無 機物含量

12、。 污泥沉降比： SV，污泥體積指數(shù)： SVI3、活性污泥在曝氣過程中，對有機物的降解（去除）過程可分為兩個階段：吸附階段、穩(wěn)定階段4、活性污泥法曝氣反應(yīng)池的基本形式：推流式（PF）、完全混合式、封閉環(huán)流式、序批式5、SBR工藝與連續(xù)流活性污泥工藝相比的優(yōu)點：（1）工藝系統(tǒng)組成簡單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設(shè)備；（2）耐沖擊負荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；(3) 時間上呈推流式 , 易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；(4) 運行操作靈活，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達到脫氮除磷的效果；(5) 污泥沉淀性能好 ,SVI 值較低 , 能有效地防止絲狀菌

13、膨脹；(6) 該工藝的各操作階段及各項運行指標(biāo)可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。5、 SBR工藝的缺點(1) 容積利用率低； (2) 水頭損失大； (3) 出水不連續(xù)； (4) 峰值需氧量高； (5) 設(shè)備利用率低 (6) 運行控制復(fù)雜； (7) 不適用于大水量。6、活性污泥法動力學(xué)模型(1) 勞倫斯( Lawrence )和麥卡蒂 (McCarty) 模型； (2) Eckenfelder 模型； (3) 麥金尼 (McKinney) 模型7、污泥齡( SRT)：曝氣池中污泥全部更新一次所需要的時間。8、勞倫斯和麥卡蒂模型XV SK(S 1 Kd c)X YQ(S0 Se)

14、ccSeXc (Q QW)Xe QWXRe (c Yrmax Kd) 1V(1 Kd c)9、活性污泥數(shù)學(xué)模型 10、構(gòu)成活性污泥法的三個要素：一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是污 水中的有機物，它是處理對象，也是微生物的食料；三是溶解氧，沒有充足的溶解氧，好氧微生物既 不能生存，也不能發(fā)揮氧化分解作用。11、氣體傳遞原理：雙膜理論的基點是認為在氣液界面存在著二層膜 (即氣膜和液膜) 這一物理現(xiàn)象 這兩層薄膜使氣體分子從一相進入另一相時受到了阻力。當(dāng)氣體分子從氣相向液相傳遞時，若氣體 的溶解度低，則阻力主要來自液膜。12、曝氣設(shè)備 : 鼓風(fēng)曝氣、機械曝氣13、去除有機污染

15、物的活性污泥法過程設(shè)計： 確定工藝流程、選擇曝氣池的類型、 計算曝氣池的容積、 確定污泥回流比、計算所需供氧量、曝氣設(shè)備選擇、剩余污泥量計算F Q S014、污泥負荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時間內(nèi)所能承受的BOD5量。LS M X V15、容積負荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時間內(nèi)所能承受的BOD5量16、曝氣池的體積：Q S0V17、V QS0 QS0V LSX LV需氧量設(shè)計計算：所需的氧量Q(S0 Se)0.681.42 X V五、生物膜法1、生物接觸氧化法的特點：生物接觸氧化法是一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合 在一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點。七、厭氧生物處理法 1、厭

16、氧生物處理是指利用厭氧微生物的代謝過程，在無氧條件下把污水中的有機污染物轉(zhuǎn)化為無機 物和少量細胞物質(zhì)的污水處理方法2、突出優(yōu)點：能耗低 ( 約為好氧的 10 15)；節(jié)省營養(yǎng)物添加費用，體現(xiàn)在對營養(yǎng)元素 N、P 的 需求上，好氧法 COD:N:P=100:5:1,厭氧法 COD:N:P=(350500):5:1 ；可回收生物能源(沼氣) ；產(chǎn) 生的剩余污泥量少（相當(dāng)于好氧的 1/10 1/6 ），節(jié)省污泥脫水費用；可承受的有機負荷高，占地少 （人口密集、地價昂貴的地區(qū)） ；可季節(jié)性運行或間斷性運行（厭氧菌能保持至少 1 年以上的活性）3、缺點：受溫度等影響大，要保溫；厭氧水力停留時間一般較長，

17、厭氧的啟動時間一般也較長；厭 氧處理后出水 COD、BOD值較高，難以達標(biāo)（需好氧處理作為后處理） ；有惡臭（ H2S）4、厭氧生物降解過程可分為四個階段： 1.水解階段、 2.酸化階段（也叫發(fā)酵階段 ） 、3.乙酸化階段、 4. 產(chǎn)甲烷階段5、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 優(yōu)勢：反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高； 有機負荷高， 水力停留時間短， 中溫消化， COD容積負荷一般為 10-20kg COD（/ m3d）；反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器，被沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應(yīng)區(qū)，一般無污泥回流 設(shè)備；無混合攪拌設(shè)備。投產(chǎn)運行正常后，利用本身產(chǎn)生的沼氣和進水來攪動；污泥床內(nèi)不填載體， 節(jié)省造價及避免堵塞問題。缺點：反

18、應(yīng)器內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力。運行啟動時間長，對水質(zhì)和負荷突然變化比較敏感。6、SRT污泥停留時間，也就是污泥泥齡。指曝氣池微生物細胞的平均停留時間。HRT又叫做水力停留時間，是水處理工藝名詞， 水力停留時間是指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均停留時間， 也就是污水 與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時間。7、IC 厭氧反應(yīng)器與 UASB反應(yīng)器相比具有以下優(yōu)點 : 有機負荷高；抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定性 好；基建投資省，占地面積少；節(jié)能。8、厭氧生物處理反應(yīng)器技術(shù)發(fā)展小結(jié)： 第一代：以普通厭氧消化池 （1896 英國） 、厭氧接觸工藝 （20 世紀(jì) 50年代）為代表 共同特點：污泥和污水完全混合， SRT=HR，T污泥濃度低 ,要求的 HRT長, 處理效果差 第二代:以厭氧濾器 （A