水污染控制工程復(fù)習(xí)

1、水中所有殘?jiān)目偤头Q為總固體（TS）水樣經(jīng)過(guò)濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。固體殘?jiān)鶕?jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。將固體在600的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的即市是揮發(fā)性固體（VS），灼燒殘?jiān)鼊t是固定性固體（FS）。溶解性固體一般表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)含量，揮發(fā)性固體反映固體的有機(jī)成分含量。生化需氧量（BOD）：水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量稱為生化需氧量?；瘜W(xué)需氧量（COD）：在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2、H2O所消耗的氧量?？傆袡C(jī)碳（TOC）：水樣中所有有機(jī)污染物的

2、含碳量。總需氧量（TOD）：有機(jī)物除碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當(dāng)有機(jī)物全都被氧化時(shí)，碳被氧化為二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時(shí)需氧量稱為總需氧量。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB89781996）中規(guī)定的第一類污染物：不分行業(yè)和污水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在車間或車間處理設(shè)施排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求(采礦行業(yè)的尾礦壩出水口不得視為車間排放口)；第二類污染物：在排污單位排放口采樣，其最高允許排放濃度必須達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)要求。取樣口分別在：第一類污染物：在車間或車間處理設(shè)施排放口取樣；第二類污染物：在排污單位總排放口取樣。第二類污染物分別在下

3、列情況下執(zhí)行第一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：排入GB3838類水域(劃定的保護(hù)區(qū)和游泳區(qū)除外)和排入GB3097中二類海域的污水，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。排入GB3838中、類水域和排入GB3097中三類海域的污水，執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。排入設(shè)置二級(jí)污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水，執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。污水的物理處理1. 格柵安裝地點(diǎn)：污水溝渠、泵房集水井進(jìn)口、污水處理廠進(jìn)水口及沉砂池前。設(shè)置目的：根據(jù)柵條間距，截留不同粒徑的懸浮物和漂浮物，以減輕后續(xù)構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。2、沉淀自由沉淀 沉砂池和初沉池中的沉淀絮凝沉淀、區(qū)域沉淀（成層、擁擠沉淀）、二沉池中下部壓縮沉淀。二沉池泥斗和濃縮池的過(guò)程3、自由沉淀理論u

4、(g y )gd 2/18，即斯托克斯公式。4、 .理想沉淀池原理沉速大于u0者全部沉入池底（代表I軌跡的顆粒）；凡沉速小于u0者、且在對(duì)角線AD以上者，均不能被去除（代表軌跡的顆粒）；凡沉速小于u0者、且在對(duì)角線AD以下者，仍可以被去除q Q/A= H/t=u0Q/A的物理意義：在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)沉淀池單位表面積的流量，即表面負(fù)荷率或溢流率，用q表示( m3/m2s或m3/m2h)。表面負(fù)荷的數(shù)值等于顆粒沉速u0 。平流式理想沉淀池的去除率取決于表面負(fù)荷及顆粒沉速ut ，而與t無(wú)關(guān)。5、 沉淀池的類型及適用范圍平流式：沉淀效果好，耐沖擊負(fù)荷與溫度變化，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。但配水不易均勻，采用多

5、個(gè)泥斗排泥時(shí)每個(gè)泥斗需單獨(dú)設(shè)排泥管，操作量大；采用鏈?zhǔn)焦文嘣O(shè)備，因長(zhǎng)期浸泡水中而生銹。適用條件：大中小型污水處理廠和地下水位高、地質(zhì)條件差的地區(qū)。 豎流式：排泥方便，管理簡(jiǎn)單，占地面積少。但池深大，施工困難，對(duì)沖擊負(fù)荷與溫度變化適應(yīng)能力差，造價(jià)高，池徑不宜過(guò)大，否則布水不均。適于小型污水處理廠 輻流式：機(jī)械排泥，運(yùn)行效果較好，管理較方便，排泥設(shè)備已定型。但排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高。適于地下水位較高地區(qū)和大中型污水處理廠。6、氣浮氣浮理論：在水中形成微小氣泡形式，使微小氣泡與水中懸浮的顆粒黏附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒黏附上氣泡后，形成表觀密度小于水的漂浮絮體，絮體上浮至水面，形

6、成浮渣層被刮除，以此實(shí)現(xiàn)固液分離。氣浮條件：必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡，必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)，必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用。氣浮方法分類：布?xì)鈿飧。軞鈿飧?，電解氣浮。?1章 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)莫諾特(Monod)方程式 =maxS/Ks+S 微生物在對(duì)數(shù)期和靜止期的典型生長(zhǎng)模式。 式中：µ為微生物比增長(zhǎng)速度，即單位生物量的增長(zhǎng)速度. µmax為微生物最大比增長(zhǎng)速度； Ks：飽和常數(shù)，為的底物濃度，故又稱半速度常數(shù)。 S：底物濃度a、當(dāng)?shù)孜镞^(guò)量存在時(shí)，微生物生長(zhǎng)不受底物限制。處于對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期，速度達(dá)到最大值,為一常數(shù)。 S>>Ks、Ks

7、+SS =umax。此時(shí)反應(yīng)速度和底物濃度無(wú)關(guān)，呈零級(jí)反應(yīng)，即n=0。b、當(dāng)?shù)孜餄舛容^小時(shí)，微生物生長(zhǎng)受到限制，處于靜止增長(zhǎng)期，微生物增長(zhǎng)速度與底物濃度成正比。SKs、Ks+SKs =maxS/Ks=K.S此時(shí)，S，與底物濃度或正，呈一級(jí)反應(yīng)。c、隨著底物濃度逐步增加，微生物增長(zhǎng)速度和底物濃度呈=maxS/Ks+S，即不成正比關(guān)系，此時(shí)0n1呈混合反應(yīng)區(qū)的生化反應(yīng)。米一門方程式。 VVmaxS/Ks+S勞倫斯麥卡蒂(LawrenceMc Carty)方程式 q=qmax S/(Ks+S)第12章 活性污泥法活性污泥對(duì)污水中有機(jī)物的降解過(guò)程 1) 吸附階段 2) 穩(wěn)

8、定階段曝氣方式:主要分為鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣兩大類。曝氣的作用；充氧和混合a、BOD污泥負(fù)荷：NsQSa/XV=F/M ，即單位重量活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)降解到預(yù)定程度的有機(jī)物量。b、BOD容積負(fù)荷：NvQSa/V ，指單位曝氣池容積在單位時(shí)間內(nèi)降解到預(yù)定程度的有機(jī)物量。BOD污泥負(fù)荷和BOD容積負(fù)荷的關(guān)系式：NvNsX。BOD污泥負(fù)荷是活性污泥法設(shè)計(jì)、運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)。c；污泥泥齡即生物固體停留時(shí)間，其定義為在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時(shí)間。在工程上，就是指反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值。活性污泥泥齡是活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的重要參數(shù)。SVI：污泥容積指數(shù)（曝氣

9、池混合液靜置30min后，每克干污泥所形成的濕污泥體積。SVI100污泥的沉降性能好，100SVI200污泥的沉降性能一般，SVI200污泥的沉降性能不好。正常情況下，城市污水SVI值在70150之間水力停留時(shí)間：曝氣池有效容積與污水流量之比值，表示污水在曝氣池中的平均停留時(shí)間。（6-10h）13章 生物膜法生物膜法：污水經(jīng)過(guò)從前往后具有細(xì)菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物、從表至里具好氧間氧厭氧的生物處理系統(tǒng)而得到凈化的生物處理技術(shù)。影響生物膜法污水處理效果的主要因素：進(jìn)水底物的組分和濃度、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（BOD5:N:P=100:5:1)、有機(jī)負(fù)荷及水力負(fù)荷、溶解氧、生物膜量、PH、溫度、有毒物質(zhì)。曝氣生物濾池

10、簡(jiǎn)稱BAF第14章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理穩(wěn)定塘；又稱好氧塘，通過(guò)水-水生生物系統(tǒng)（菌藻共生系統(tǒng)和水生生物系統(tǒng)）對(duì)污水進(jìn)行自然處理穩(wěn)定塘的種類好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽(yáng)光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧主要是由藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機(jī)物濃度污水。兼性塘：兼性塘的深度較大，上層是好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區(qū)（過(guò)渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無(wú)溶解氧，稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。適用于富含N，P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及一些難去除的有機(jī)污染物的污水。（占地面積

11、大）厭氧塘：厭氧塘的塘深在2m以上，有機(jī)負(fù)荷高，全部塘水均無(wú)溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)。適用于高溫高有機(jī)物濃度的污水。曝氣塘：曝氣塘采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，污水停留時(shí)間較短。（深度處理塘：深度處理塘又稱三級(jí)處理塘或熟化塘，屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī)污染物濃度很低，一般BOD530mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級(jí)處理廠的出水，提高出水水質(zhì)，以滿足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。）污水土地處理 定義；利用土地-微生物-植物系統(tǒng)的陸生生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)控機(jī)制和對(duì)污染物的綜合凈化功能，對(duì)污水進(jìn)行凈化。 原理；污水土

12、地處理系統(tǒng)的凈化過(guò)程包括物理過(guò)濾、物理吸附與沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)與沉淀、微生物代謝與有機(jī)物生物降解等過(guò)程，是一個(gè)十分復(fù)雜的綜合凈化過(guò)程 種類；慢速滲濾系統(tǒng)：快速滲濾系統(tǒng)： 地表漫流系統(tǒng)： 濕地處理系統(tǒng)： 地下滲濾處理系統(tǒng)第15章 污水的厭氧生物處理 原理  指在無(wú)分子氧條件下通過(guò)厭氧微生物 (包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程，也稱為厭氧消化。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過(guò)程，依靠三大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成過(guò)程；第一階段為

13、水解發(fā)酵階段， 第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段，第三階段為產(chǎn)甲烷階段影響因素 pH、 溫度、生物固體停留時(shí)間、攪拌和混合、營(yíng)養(yǎng)與C/N比、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)荷、厭氧活性污泥、有毒物質(zhì)等。提高厭氧生物處理的效能可考慮：1 .pH維持在6.87.2之間, 2.溫度可以維持在中溫（35一38），也可以是高溫（52一55） 3.保持較長(zhǎng)的生物固體停留時(shí)間 4.系統(tǒng)內(nèi)避免進(jìn)行連續(xù)的劇烈攪拌 5.碳:氮:磷控制為200-300:5:1為宜。 6.需控制有毒物質(zhì)的濃度，以防止有毒物質(zhì)影響微生物的生存而使效果降低。UASB;上流式厭氧污泥床反應(yīng)器原理結(jié)構(gòu)；升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，由污泥反應(yīng)區(qū)，氣液固三相分離器（包

14、括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成特點(diǎn)；優(yōu)點(diǎn)，負(fù)荷高；總?cè)莘e小，能耗低，不需攪拌；構(gòu)造：污水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。在反應(yīng)器的底部有一個(gè)高濃度（可達(dá)6080g/L）、高活性的污泥層，大部分的有機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化為CH4和CO2。由于氣態(tài)產(chǎn)物的攪動(dòng)和氣泡粘附污泥，在污泥層之上形成一個(gè)污泥懸浮層。反應(yīng)器的上部設(shè)有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部導(dǎo)出，被分離的污泥則自動(dòng)滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區(qū)流出。由于反應(yīng)器內(nèi)可以培養(yǎng)出大量厭氧顆粒污泥，使反應(yīng)器的負(fù)荷很大。對(duì)一般的高濃度有機(jī)污水，當(dāng)水溫30oC左右時(shí)，負(fù)荷可達(dá)1020kgCOD/(m3.d)厭氧接觸法的實(shí)質(zhì)是厭氧活性

15、污泥法 第16章 污水的化學(xué)與物理化學(xué)處理混凝；是通過(guò)向廢水中投加混凝劑(coagulant)，破壞膠體的穩(wěn)定性，通過(guò)壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及網(wǎng)捕作用使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集(aggregation)成較粗大的顆粒而沉降與水分離，使廢水得到凈化。混凝原理；壓縮雙電子層作用 吸附架橋作用 網(wǎng)捕作用5.影響混凝效果的主要因素（1）水溫水溫低時(shí)，水解困難，且粘度大，不利于脫穩(wěn)膠粒相互絮凝，影響絮凝體的結(jié)大，進(jìn)而影響后續(xù)的沉淀處理的效果 。改善的辦法是投加高分子助凝劑或是用氣浮法代替沉淀法作為后續(xù)處理。（2）pH值水的pH值對(duì)混凝的影響程度視混凝劑的品種而異。高分子混凝劑尤其是有機(jī)高分子混凝

16、劑，混凝的效果受pH值的影響較小。（3）水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)和濃度如天然水中含黏土類雜質(zhì)為主，需要投加的混凝劑的量較少；而污水中含有大量有機(jī)物時(shí)，需要投加較多的混凝劑才有效果，其投量可達(dá)10103mg/L。在生產(chǎn)和實(shí)用上，主要靠混凝試驗(yàn)來(lái)選擇合適的混凝劑品種和最佳投量。（4）水力條件混合階段要求使藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散到全部水中以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚 。不要求形成大的絮凝體?；旌弦罂焖俸蛣×覕嚢?，在幾秒鐘或一分鐘內(nèi)完成。6.化學(xué)混凝劑在投加時(shí)必須立即與處理水充分混合、劇烈攪拌廢水和混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合，是進(jìn)行反應(yīng)和混凝沉淀的前提。要立即與處理水充分混合、劇烈攪拌以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚化學(xué)沉淀法化學(xué)混凝法原理向廢水中投加化學(xué)物質(zhì)，使與廢水中的一些離子發(fā)生反應(yīng)，生成難溶的沉淀物而從水中析出，已達(dá)到降低水中溶解污染物的目的?；炷ㄊ峭ㄟ^(guò)混凝劑使小顆粒及膠體聚集成大顆粒而沉降，不一定有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。使用藥劑投加氫氧根、硫化物、鋇鹽等能與廢水中一些離子反應(yīng)生成沉淀物的化學(xué)物質(zhì)。主要是混凝效果好；對(duì)人類健康無(wú)害；價(jià)廉易得；使用方便的無(wú)機(jī)鹽類和有機(jī)高分子類混凝劑或助凝劑。離子交換實(shí)質(zhì)；不溶性離子化合物（離