水污染控制工程復習重點

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上名詞解釋表面水力負荷：單位時間內通過沉淀池單位面積的流量，稱為表面負荷或溢流率，用q表示，單位（量綱）是：m3/(m2s)或m3/(m2h)，反映的是沉淀池的效率。淺池理論：池長為L，池深為H，池中水平流速為v，顆粒沉速為u0的沉淀池中，在理想狀態(tài)下，L/H=v/u0。L與v值不變時，池深H越淺，可被沉淀去除的懸浮物顆粒u0也越小。若用水平隔板，將H分為3等層，每層深H/3，在u0與v不變的條件下，則只需L/3，就可將沉速為u0的顆粒去除，也即總容積可減小到1/3。如果池長L不變，由于池深為H/3，則水平流速可增加到3v,仍能將沉速為u0的顆粒沉淀掉，也即處理能力可提

2、高3倍。把沉淀池分成n層就可把處理能力提高n倍。這就是20世紀初，哈真(Hazen)提出的淺池沉淀理論好氧生物處理：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，但主要是好氧細菌）降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法厭氧生物處理：在沒有分子氧及化合態(tài)氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。莫諾特方程：微生物增長速度和微生物本身的濃度、底物之間的關系；=max.S/(KS+S)-S:底物濃度、：微生物的比增長速率，單位生物量的增長速度、max:最大比增長速率、KS：飽和常數表觀產率系數：微生物的凈增長速率比總底物利用速率。PS:在活性污泥法中為：指單位時

3、間內，實際測定的污泥產量與基質降解量的比值。污泥沉降比：指曝氣池混合液靜止30min后沉淀污泥的體積分數，通常采用1L的量筒測定污泥沉降比。污泥體積指數：指曝氣池混合液沉淀30min后，每單位質量干泥形成的濕泥污的體積，常用單位為mL/g。（SVI）污泥負荷：基質的量（F）與微生物總量（M）的比，F/M污泥齡：在處理系統（曝氣池）中微生物的平均停留時間，常用c表示。同步硝化反硝化：在沒有明顯獨立設置缺氧區(qū)的活性污泥法處理系統內總氮被大量去除的過程。SNdN（機理解釋：(1)反應器DO分布不均理論，（2）缺氧微環(huán)境理論，（3）微生物學解釋）生物膜法：是一大類生物處理法的統稱，包括生物濾池、生物轉

4、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，其共同特點是微生物附著生長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化，污水得到凈化。UASB：UASB由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相

5、分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內，使反應區(qū)內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。兩相厭氧法：是一種新型的厭氧生物處理工藝，1971年Ghosh和Pohland首次提出兩相 兩相發(fā)酵概念，即把產酸和產甲烷兩階段獨立反應器在各自最佳環(huán)境條件并將兩反應器串聯形成兩相厭氧發(fā)酵系統即兩相厭氧流化床。特點：1 產酸和產甲烷兩階段獨立，提高各自反應速率。

6、2 酸化反應器有一定緩沖作用，緩解沖擊負荷對后續(xù)產甲烷反應器的影響。 3 酸化反應器反應進程快，水力停留時間短，COD濃度可去除2025,能夠大大 減輕產甲烷反應器的負荷。 4 負荷高，反應器容積小，基建費用低。射流循環(huán)新型厭氧生物流化床反應器以該反應器（JLAFB)為酸化相(或稱硫酸鹽還原相)厭氧顆粒污泥流化床(AGSBF)為產甲烷相組成兩相厭氧工藝處理高濃度硫酸鹽有機廢水污泥生物穩(wěn)定：在人工條件下加速微生物對污泥中有機物的分解，使之變成穩(wěn)定的無機物或不易被生物降解的有機物的過程。簡答和論述：第10章：沉淀4種類型第11章：除磷脫氮的機理第12章：活性污泥法的基本流程，AB法SBR氧化溝的工

7、藝過程和特點，除磷脫氮工藝及原理（重點掌握A2O及改良A2O，會畫流程圖），污泥膨脹及控制方法。第13章：生物膜法的凈化過程，生物接觸氧化法優(yōu)缺點第15章：厭氧消化的機理第16章：影響混凝效果的主要因素第18章：城鎮(zhèn)污水二級處理廠污泥處理典型流程1、 沉淀4種類型（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，單獨進行沉淀，如沉砂池的沉淀過程。（2）絮凝沉淀，當懸浮物濃度約為50500mg/L時，在沉淀過程中，顆粒與顆粒之間可能發(fā)生碰撞產生絮凝作用，顆粒粒徑和質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（成層沉淀，擁擠沉淀）懸浮物濃度高于50

8、00mg/L，顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置不變，但整個顆粒形成一個整體共同下沉，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，顆粒間已擠集成團塊結構，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，如二沉池污泥濃縮過程。2、 除磷脫氮的機理生物脫氮：是含氮化合物經過氨化，硝化、反硝化后，轉變成N2而被去除的過程。氨化：微生物分解有機氮化合物產生氮，硝化：在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程，反硝化：在缺氧條件下，亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化菌的作用下被還原成氮氣的過程，生物除磷：在厭氧-好氧或

9、厭氧-缺氧交替運行的系統中，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，最終通過排放含有大量富磷污泥而達到從污水中除磷的目的。3、 活性污泥法的基本流程：流程圖：曝氣池： 在池中使廢水中的有機污染物質與活性污泥充分接觸，并吸附和氧化分解有機污染物質。曝氣系統：供給曝氣池生物反應所需的氧氣，并起混合攪拌作用二次沉淀池： 用以分離曝氣池出水中的活性污泥，污泥回流系統 ：把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝氣池，以供應曝氣池賴以進行生化反應的微生物。剩余污泥排放系統： 曝氣池內污泥不斷增殖，增殖的污泥作為剩余污泥從剩余污泥排放系統中排出。4、

10、 AB法SBR氧化溝的工藝過程和特點：AB法：吸附-生物降解工藝；工藝流程如下圖A級B級曝氣沉淀吸附沉砂沉淀格柵污水出水回流污泥回流污泥剩余污泥剩余污泥主要特征：（1）整個污水處理系統共分為預處理段，A級、B級三段，在預處理段只設格柵、沉砂池等處理設備，不設初沉池；（2） A級由吸附池和中間沉淀池組成，B級由曝氣池及二沉池組成；（3） A級與B級各自擁有獨立的污泥回流系統，每級能夠培養(yǎng)出各自獨特、適合本級水質特征的微生物種群。該工藝處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷能力。SBR：序批式活性污泥法：工藝流程見下圖：優(yōu)點：（1）工藝系統組成簡單，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設備；（2） 耐沖擊負荷

11、，在一般情況下無需設置調節(jié)池（3） 反應推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統的出水水質（4） 運行操作靈活，通過適當調節(jié)各階段操作狀態(tài)可達到脫氮除磷效果（5） 活性污泥在一個運行周期內，經不同運行環(huán)境條件，污泥沉降性能好（6） 可進行計算機自動控制，易于維護管理氧化溝：延時曝氣法的一種特殊形式。工藝流程如下圖：優(yōu)點：(1)完全混合（2） 抗沖擊能力強（3） 對水溫、水質、水量等適應性強（4） 污泥產率低、污泥齡長、三倍于傳統（5） 有機負荷低，出水水質好5 除磷脫氮工藝及原理（重點掌握A2O及改良A2O，會畫流程圖），A2O工藝流程如下：優(yōu)點：（1）同時脫氮除磷（2） 反硝化過程為硝化過程提供堿度

12、（3） 反硝化過程同時去除有機物（4） 污泥沉降性能好缺點：（1）回流污泥含有硝酸鹽進入厭氧區(qū)，對除磷效果有影響（2） 脫氮受回流比影響（3） 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有機物改良的A2O，也稱倒置A2O，工藝流程如下：優(yōu)點：（1）同時脫氮除磷（2） 厭氧區(qū)釋磷無硝酸鹽干擾（3） 無混合液回流時，流程簡捷，節(jié)能（4） 反硝化過程同時去除有機物（5） 好氧吸磷充分（6） 污泥沉降性能好缺點：（1）厭氧釋磷得不到優(yōu)質易降解碳源（2） 無混合液回流時總氮去除效果不高6 污泥膨脹及控制方法：污泥膨脹可分為：污泥絲狀菌大量繁殖導致的絲狀菌性膨脹以及并無大量絲狀菌存在的非絲狀菌性膨脹絲狀菌性膨脹：污泥中

13、絲狀菌過度增長繁殖的結果。（污水水質、運行條件、工藝方法）控制：（1）控制曝氣量，使曝氣池中保持適量的溶解氧（不低于12mg/l，不超過4mg/l）（2） 調整pH（3） 如氮、磷比例失調，可適量投加氮化合物和磷化合物（4） 投加一些化學試劑（如鐵鹽混凝劑、有機高分子絮凝劑）但投加藥劑費用較貴，停止加藥后有可能會恢復膨脹，而且并不是對各類膨脹都有效（5） 城鎮(zhèn)污水處理廠的污水經過沉砂池后，超越初沉池，直接進入曝氣池7生物膜法的凈化過程：（吸附、穩(wěn)定）： 生物膜由好氧和厭氧兩層組成，有機物的降解主要是在好氧層內進行。在生物膜內、外，生物膜與水層之間進行著多種物質的傳遞過程。空氣中的氧溶解于流動水

14、層中，從那里通過附著水層傳送給生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有機污染物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進入生物膜，并通過細菌的代謝活動而被降解。這樣就使污水在其流動過程中逐步得到凈化。微生物的代謝產物如H20等則通過附著水層進入流動水層，并隨其排走，而C02及厭氧層分解產物如H2S、NH3以及CH4等氣態(tài)代謝產物則從水層逸出進入空氣中。生物接觸氧化法優(yōu)缺點：（1）生物接觸氧化池內的生物固體濃度高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負荷 （可達3.06.0kgBOD5/m3.d）；（2）不需要污泥回流，無污泥膨脹問題，運行管理簡單；（3）水流屬完全混合型，對水量水質的波動有較強的適應能力；

15、（4）污泥產量略低于活性污泥法。8 厭氧消化的機理：（1）水解、發(fā)酵階段：復雜有機物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成簡單有機物，繼而這些簡單的有機物在產酸菌的作用下經過厭氧發(fā)酵和氧化轉化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類。參與這個階段水解發(fā)酵菌主要是專性厭氧菌和兼性厭氧菌（2）產氫產乙酸階段：產氫產乙酸菌，將丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等轉化為乙酸、H2/CO2；（3）產甲烷階段：產甲烷菌利用第一階段和第二階段產生的乙酸和H2、CO2產生CH4； 一般認為，在厭氧生物處理過程中約有70%的CH4產自乙酸的分解，其余的則產自H2和CO2。流程圖如下：9影響混凝效果的主要因素：（1） 水溫：水溫低，

16、黏度大，不利于脫穩(wěn)膠粒相互絮凝，影響絮凝體的結大，影響后續(xù)沉淀處理的效果（2） pH，視混凝劑品種而異。高分子混凝劑尤其是有極高分子混凝劑，混凝效果受pH影響較小。（3） 水中雜質的成分、性質和濃度，（4） 水力條件：混合要求快速和劇烈攪拌，在幾秒或1min內完成；反應階段的攪拌強度或水流速度應隨著絮凝體的結大而逐漸降低，以免結大的絮凝體被打碎。10城鎮(zhèn)污水二級處理廠污泥處理典型流程：濃縮脫水最終處置干化調理儲存穩(wěn)定儲存（1） 儲存：來自于一級處理的初沉污泥和二級處理得剩余污泥分別進入儲泥池，以調節(jié)污水處理系統污泥產生量和污泥處理系統處理能力之間的均衡；（2） 濃縮：隨后進行污泥濃縮，但目的均

17、為大幅度地消減污泥體積，減少后續(xù)處理得水量負荷和污泥調整時的藥劑投加量；（3） 穩(wěn)定：污泥穩(wěn)定則是減少污泥中的有機物含量和致病微生物的數量，降低污泥利用的風險，穩(wěn)定的方法有厭氧消化，好氧消化和化學穩(wěn)定；（4） 調理：調理則是提高污泥的脫水性能（減少污泥的比阻）；（5） 脫水：脫水的目的是進一步降低污泥的含水率，經脫水后的污泥可直接進行最終處置，也可經干化后再進行最終處置。（6） 干化（7） 最終處置選擇填空第9章，1.主要的水質指標：物理性質：色，溫度，SS 化學性質：pH、有機物、溶解性固體、有毒物、N、P 有機物： 綜合指標：BOD、COD、TOD 單項指標 ：油類，酚類，表面活性劑生物學

18、指標：細菌總數、大腸菌數2.水質標準：污水排入水體時采用排放標準等級的重要依據，（我國主要地表水環(huán)境質量標準GB 3838-2002,海水水質標準GB 3097-1997，地下水質量標準 GB/T 14848-93）依據地表水水域環(huán)境功能和保護目標，地表水環(huán)境質量標準按功能高低依次將水體劃分為5類第10章，1.格柵的作用: 用于攔截較粗大的懸浮物或漂浮物種類：按形狀:平面格柵和曲面格柵 平面格柵由框架和柵條組成，基本尺寸包括：寬度、長度、柵條間距、柵條至外框距離。曲面格柵 分為固定曲面格柵和旋轉鼓筒式格柵兩種。 按格柵柵條的凈間距分為：粗格柵50100mm中格柵1040mm細格柵310mm 柵

19、渣截流量與柵條的間距有關2.沉淀的4種類型: 自由沉淀 絮凝沉淀 區(qū)域沉淀 壓縮沉淀3.表面水力負荷概念:Q/A 在單位時間內通過沉淀池單位表面積的流量4.沉沙池類型：平流式沉砂池 曝氣沉砂池 旋流沉砂池5.沉淀池的類型：平流式沉淀池 豎流式沉淀池 輻流式沉淀池6.淺池理論：L/H=Vx/Vy 沉淀池越淺，效率越高。（沉淀區(qū)增設斜板提高沉淀池分離效果）Ppt: 1.池長為L，池深為H，池中水平流速為v，顆粒沉速為u0的沉淀池中，在理想狀態(tài)下，L/H=v/u0。 2.L與v值不變時，池深H越淺，可被沉淀去除的懸浮物顆粒u0也越小。 3.若用水平隔板，將H分為3等層，每層深H/3，在u0與v不變的

20、條件下，則只需L/3，就可將沉速為u0的顆粒去除，也即總容積可減小到1/3。4.如果池長L不變，由于池深為H/3，則水平流速可增加到3v,仍能將沉速為u0的顆粒沉淀掉，也即處理能力可提高3倍。把沉淀池分成n層就可把處理能力提高n倍7.氣浮法的類型：1.電解氣浮法 2.分散空氣氣浮法 3.溶解空氣氣浮法（真空氣浮法，加壓溶氣氣浮法）第11章，1.發(fā)酵和呼吸：是分解代謝的兩種類型，因為氧化還原反應中電子受體的不同而分類 發(fā)酵：微生物將有機物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產物同時釋放能量并產生不同的代謝產物。好氧呼吸：是在分子氧參與下的生物氧化，反應的最終受氫體是分子氧，包括脫氫

21、和氧化兩個過程（O2為電子受體）缺氧呼吸：在無分子氧的情況下進行的生物氧化，只有脫氫過程，沒有氧化過程，受氫體是一些簡單的有機物或無機物（氧化型化合物）。2.好氧生物處理的過程（活性污泥法，生物膜法）P84 圖3.厭氧生物處理的過程 P85圖4.脫氮的機理：1.氨化反應2.硝化反應3.反硝化反應4.同化作用5.除磷的機理：在厭氧-好氧 或 厭氧-缺氧交替運行的系統中，利用聚磷微生物 厭氧釋放磷 好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，來降解磷6.微生物生長影響因素：1.微生物營養(yǎng)（BOD5：N：P=100：5：1） 2.溫度 3.pH 4.溶解氧 5.有毒物質 7.莫諾特方程（明顯是計算）：P95 U

22、比增長速率 Umax 達到飽和濃度時的最大值U=(Umax*S)/ (Ks+S) S 限制增長的底物濃度 Ks 飽和常數，即U=Umax/2時的底物濃度第12章，1活性污泥組成：a細菌b真菌c原生動物d后生動物2活性污泥評價方法: A混合液懸浮固體濃度（MLSS污泥濃度）、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）B生物相觀察 C污泥沉降比 D污泥體積指數 SVI=沉淀污泥的體積（mL/L）/MLSS(g/L) svi=100150沉降性能好3活性污泥法的基本流程:a曝氣池b沉淀池c污泥回流系統d 剩余污泥排除系統圖 在P1034 AB法（P115）：吸附生物降解（Adsorption-Biode

23、gradation）工藝，5 SBR（P116，P162）：主要反應器只有一個曝氣池，同時完成曝氣沉淀等的功能，其運行可以分為五個工序6 氧化溝（P117）：又稱氧化渠或循環(huán)曝氣池，是活性污泥法延時曝氣的一種變形7 CASS的作用機理（P117.P118兩段話挺像作用機理）8 膜生物反應器原理（120）：9 曝氣設備分類及性能指標：分類：1.鼓風曝氣2.機械曝氣 性能指標：a氧轉移速率b充氧能力c氧利用率10 除磷脫氮工藝（P159 P160）：（重點掌握A2O及改良A2O）11 活性污泥法的主要工藝參數的設計計算： A、曝氣池的有機容積負荷：單位容積曝氣區(qū)內單位時間所能承受的有機物（BOD5

24、）量。 Nv:容積負荷，kgBOD5/m3*dqv：與曝氣時間相當的平均進水流量，m3/ds0:曝氣池進水的有機物濃度（BOD5）， mg/LB 曝氣池的活性污泥負荷率：單位重量活性污泥在單位時間內所能承受的BOD5的量Ns：污泥負荷，kgBOD5/kgMLSS*dX：曝氣池污泥濃度，mg/LC 曝氣池的水力停留時間（HRT）：污水在曝氣池中的停留時間 D 曝氣池的污泥停留時間（SRT,qc）：曝氣池中污泥全部更新一次所需要時間(污泥泥齡)E 污泥回流比：曝氣池中回流污泥的流量與進水流量的比值。 R=qvr/qv12 污泥負荷：單位重量活性污泥在單位時間內所能承受的BOD5的量（在微生物代謝方

25、面的含義就是比值）13 有效容積（有機容積負荷：單位容積曝氣區(qū)內單位時間所能承受的有機物（BOD5）量。）14 水力停留時間：污水在曝氣池中的停留時間15 污泥齡：曝氣池全池污泥平均更新一次所需的時間16 需氧量：曝氣池內活性污泥對有機物的氧化分解和微生物的正常代謝活動所需要的氧氣量17 回流污泥濃度：_18 SVI值：污泥體積指數 混合液沉淀30min后 每單位質量干泥形成的濕污泥的體積 mL/g SVI=沉淀污泥的體積（mL/g）/MLSS(G/L) SVI=100150沉降性能良好；SVI>200沉降性能差；SVI值過低，污泥絮體細小緊密，含無機物多，污泥活性差19 污泥膨脹及控制

26、方法：類型：A絲狀菌性污泥膨脹（主要發(fā)生）；B非絲狀菌污泥膨脹 成因：主要是污水水質措施：1控制曝氣量 2調整pH值 3如氮磷的比例失調，可投加氮化合物和磷化合物4投加一些化學藥劑（如絮凝劑等）5城市污水廠的污水在經過沉砂池后，跨越初沉池，直接進入曝氣池。第13章20 生物膜法的凈化過程(吸附，穩(wěn)定)生物膜由好氧和厭氧兩層組成，有機物的降解主要是在好氧層內進行。在生物膜內、外生物膜與水層之間進行著多種物質的傳遞過程。a空氣中的氧溶解于流動水層中，從那里通過附著水層傳送給生物膜，供微生物用于呼吸；b污水中的有機污染物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進入生物膜，并通過細菌的代謝活動而被降解。c微生

27、物的代謝產物如H20等則通過附著水層進入流動水層，并隨其排走，而C02及厭氧層分解產物如H2S、NH3以及CH4等氣態(tài)代謝產物則從水層逸出進入空氣中。21 生物濾池工作原理和優(yōu)缺點 原理：含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機污染物被微生物吸附并進一步降解，使廢水得以凈化； 主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對廢水中有機物的吸附氧化作用 優(yōu)點：a運行費低 b技術控制要求低 c出水時負荷低時,硝化程度較高,但懸浮物較高 d剩余污泥量少 e泡沫問題很少 缺點：a基建費高 b氣候的影響較大 c蠅多、味大 d出水懸浮物較多22生物接觸氧化法優(yōu)缺點:優(yōu)點：a生物接觸氧化池內的生物固體濃度高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負荷（可達3.06.0kgBOD5/m3.d）； b不需要污泥回流，無污泥膨脹問題，運行管理簡單 c水流屬完全混合型，對水量水質的波動有較強的適應能力d污泥產量略低于活性污泥法23 曝氣生物濾池的構造和工藝類型： 構造：池體 ，布水系統，承托層，濾層，反沖洗系統。 工藝類型:下向流式 上向流式（BIOFOR ,BIOSTYR）第15章1厭氧消化的機理：是指在厭氧條件下由多種（厭氧或兼性厭氧）微生物的共同作用下，使有機物分解并產生CH4和CO2的過程。 A兩階段理論：1發(fā)