排水工程(下)知識點復習

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上排水工程（下）復習資料第一章 污水的性質與污染指標1、 生物化學需氧量（生化需氧量）BOD：在水溫為20C的條件下，由于微生物（主要是細菌）的生活活動，將有機物氧化成無機物所消耗的溶解氧量。 生化需氧量代表了第一類有機物即可生物降解有機物的數量，可生物降解有機物的降解分為兩個階段：碳氧化階段和硝化階段。2、化學需氧量COD：用強氧化劑（我國法定用重鉻酸鉀），在酸性條件下，將有機物氧化 成CO2和H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般寫為COD。（了解）優(yōu)點：較精準的表示污水中有機物的含量，測定時間僅需數小時，且不受水質的限制.缺點：不能像BOD那樣反映出微生物氧化

2、有機物、直接的從衛(wèi)生學角度闡明被污染的程度；此外，污水中的還原性無機物被氧化也需要消耗氧，所以COD值存在一定的誤差。3、BOD5/COD的比值可以作為污水是否適宜采用生物處理的判別標準，故把BOD5/COD的比值稱為可生化性指標，比值越大，越容易被生物處理。第二章 水體污染與自凈1、氮的存在形式：含氮有機物，無機氨氮，亞硝酸鹽，硝酸鹽危害：硝酸鹽在缺氧酸性條件下，可還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽與伸胺R=NH作用，形成亞硝胺，亞硝胺是三致（致癌、致突變、致畸形）物質磷的存在形式：有機磷，無機磷危害：加速水體富營養(yǎng)化富營養(yǎng)化：富營養(yǎng)化是一種、等植物營養(yǎng)物質含量過多所引起的水質污染現象。2、污染物隨污

3、水排入水體后，經過物理的、化學的與生物化學作用，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原狀，這種現象稱為水體自凈或水體凈化。水體所具備的這種能力稱為水體自凈能力或自凈容量。 水體自凈過程按機理分為三類：物理凈化作用，化學進化作用，生物化學進化作用。3、水環(huán)境容量：在滿足水環(huán)境質量標準的條件下，水體所能接納的最大允許污染物的負荷量，又稱為水體納污能力。4、氧垂曲線：污水排水水體后，DO曲線呈懸索狀下垂，故稱為氧垂曲線。 當耗氧速率 復氧速率時，溶解氧曲線呈下降趨勢；當耗氧速率 = 復氧速率時，為溶解氧曲線最低點，即臨界虧氧點或氧垂點；當耗氧速率 =(510)B; 當空氣擴散

4、裝置安設在廊道底部的一側時，池寬與池深的關系：B=(12)H18、活性污泥的培養(yǎng)與馴化（城市污水一般使用同步陪馴法）（1）異步陪馴法：先培養(yǎng)后馴化（2）同步陪馴法：培養(yǎng)與馴化同時進行或交替進行;（3）接種法，利用其他取水處理廠的剩余污泥，在進行適當培馴。19、活性污泥系統(tǒng)運行效果的檢測項目：（1） 反映處理效果的項目：進出水總的和溶解性的BOD、COD，進出水總的和揮發(fā)性的SS，進出水的有毒物質;（2） 反映污泥情況的項目：污泥沉降比SV%，MLSS，MLVSS，SVI，溶解氧，微生物觀察等（3） 反映污泥營養(yǎng)和環(huán)境條件的項目，氮、磷、pH、水溫等。20、活性污泥法系統(tǒng)運行中的異常情況（1）

5、污泥膨脹，主要是由絲狀菌大量繁殖引起的，也有由污泥中結合水異常增多導致的污泥膨脹。（2） 污泥解體，導致這種異常現象的原因有運行中的問題，也可能是由于污水中混入了有毒物質。（3） 污泥腐化，二沉池中有可能由于污泥長期滯留而產生厭氣發(fā)酵生成氣體H2S,CH4.，從而使大塊污泥上浮，腐化變黑，產生惡臭。（4） 污泥上浮，不是由于腐敗造成的，而是由于在曝氣池內污泥泥齡過長，硝化進程高，在沉淀池底部產生反硝化，氮脫出附于污泥上，污泥比重降低，整塊上浮。（5） 泡沫問題，主要原因是污水中存在大量合成洗滌劑或其他起泡物質。第五章 污水生物處理（二）生物膜法1、生物膜處理法的主要特征（1）微生物相方面的特征

6、：參與凈化反應微生物多樣化 生物食物鏈長能存活世代時間較長的微生物分段運行與優(yōu)占種屬（2）處理工藝方面的特征：對水質水量變動有較強的適應性污泥沉降性能好，宜于固液分離能夠處理低濃度廢水易于維護運行、節(jié)能。2、生物濾池（1）概念：生物濾池是以土壤自凈原理為依據，在污水灌溉的實踐基礎上，經較原始的間歇砂濾池和接觸濾池而發(fā)展起來的人工生物處理技術。（2）類型：普通生物濾池，高負荷生物濾池，塔式生物濾池，曝氣生物濾池，3、生物轉盤原理：生物轉盤由盤片，接觸反應槽，轉軸，以及驅動裝置所組成。傳動裝置驅動轉盤以較低的線速度在反應槽內轉動，轉盤交替的和空氣與污水接觸一段時間后，轉盤上附著一層棲息著大量微生物

7、的生物膜，微生物種屬逐漸穩(wěn)定，新陳代謝功能也逐步發(fā)揮出來，達到穩(wěn)定的程度，污水中的有機污染物微生物膜所吸附降解。轉盤轉動離開污水與空氣接觸，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，傳遞到生物膜和污水中，使溶解氧含量達到一定濃度，甚至飽和。特征：微生物濃度高；生物相分級，對有機污染物降解非常有利；污泥齡長，有硝化反硝化功能；耐沖擊負荷；在生物膜上的微生物的食物鏈較長；不需要曝氣，污泥也無需回流，節(jié)能；不存在產生污泥膨脹的麻煩，便于維護管理；不產生池蠅，不出現泡沫產生噪音，不存在二次污染現象；是完全混合型的。缺點：受氣候影響較大，頂部需要覆蓋，有時需要保暖；所需的場地面積一般較大，建設投資較高4、生物接

8、觸氧化概念：生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池兩者之間的生物處理技術，兼具兩者的優(yōu)點，也可以說是具有活性污泥法特點的生物膜法。特征：（1）在工藝方面的特征 采用填料，并曝氣在池中形成液固氣三相共存體系，適合于微生物存活繁殖； 生物膜上微生物豐富，形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈，絲狀菌大量生長不但無污泥膨脹之虞反而有利形成密集的生物網，有利于微生物的氧化降解作用； 與生物濾池相比，進行曝氣，有利于保持微生物活性，提高氧的利用率，微生物量大大提高；（2）運行方面的特征： 耐水力水質沖擊負荷，可間歇運行； 操作簡便，易維護，不產生污泥膨脹，不產生濾蠅； 污泥產量少，易沉淀，無需污泥回流（3）功能

9、方面的特征：具有多種凈化功能，不但可用于以有機污染物為主要去除對象的污水二級處理，還可用于脫氮工藝，還可用于三級深度處理和自來水微污染源水的預處理。5、對填料的要求：（1）、比表面積大、空隙率高；（2）、應當有一定的生物膜附著性，形狀規(guī)則、表面粗糙度、親水性等要求；（3）、經久耐用，不溶出有害物質，不產生二次污染（4）、貨源充足、價格便宜，便于安裝6、生物流化床進一步強化生物處理技術，加強微生物群體降解有機物的功能，提高生物處理設備處理污水的效率，其關鍵的技術條件是（1）提高處理設備單位容積內的生物量（2）強化傳質作用，加速有機物從污水中向微生物細胞的傳遞過程。對第一項條件采取的技術措施，是擴

10、大微生物棲息、繁殖的表面積，提高生物膜量，同時提高對污水的的充氧能力。對第二項條件采取的技術措施，強化生物膜與污水之間的接觸，加快污水與生物膜之間的相對運動。第六章 污水的自然生物處理1、菌藻共生體系是穩(wěn)定塘內最基本的生態(tài)系統(tǒng)，其他水生植物和水生動物的作用則是輔助性的，它們的活動從不同的途徑強化了污水的進化過程。2、穩(wěn)定塘對污水的凈化作用：（1）稀釋作用；（2）沉淀和絮凝作用；（3）好氧微生物的代謝作用；（4）厭氧微生物的代謝作用；（5）浮游生物作用；（6）水生維管束植物作用。3、好氧塘、厭氧塘、兼性塘的差異（因水的深度，陽光照射而異）好氧塘：（1）定義：全塘皆為好氧區(qū)；為使陽光能達到塘底，好

11、氧塘的深度較淺。（2）應用：好氧塘多應用于串聯(lián)在其他穩(wěn)定塘后做進一步處理，不用于單獨處理。兼性塘：（1）定義：兼性塘的上層由于藻類的光合作用和大氣復氧作用而含有較多溶解氧，為好氧區(qū)；中層則溶解氧逐漸減少，為過渡區(qū)或兼性區(qū)；塘水的下層則為厭氧層；塘的最底層則為厭氧污泥層。（2）應用：如果兼性塘作為第一級，則要求一定的預處理措施(與厭氧塘相同)；兼性塘要求BOD:N:P=100:5:1厭氧塘：（1）定義：有機負荷高，整個塘無好氧區(qū)；（2）應用：常置于塘系統(tǒng)的首端，以承擔較高的BOD 負荷。4、污水土地處理系統(tǒng)涵義：污水土地處理系統(tǒng)是屬于污水自然處理范疇，在人工控制條件下，將污水投配在土地上，通過土

12、壤-植物系統(tǒng)，進行一系列的物理、化學、物理化學和生物化學的凈化過程，使污水得到凈化的一種污水處理工藝。工藝類型：慢速滲濾處理系統(tǒng)，快速滲濾系統(tǒng)，地表漫流處理系統(tǒng)，濕地處理系統(tǒng)，人工替流濕地處理系統(tǒng)第七章 污水的深度處理與回用1、生物脫氮原理1）氨化與硝化含氮化合物在水中的轉化可分為兩個階段；第一階段是氨化反應，即有機氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、轉化為氨態(tài)氮的過程；第二階段的硝化反應，是指在硝化菌的作用下，氨態(tài)氮進一步分解氧化。硝化過程分兩個步驟進行，首先在亞硝化菌的作用下，使氨（NH4）轉化為亞硝酸氮。繼之，亞硝酸氮在硝酸菌的作用下，進一步轉化為硝酸氮。2）反硝化，反硝化反應是指硝酸氮（

13、NO3-N）和亞硝酸氮（NO2-N）在反硝化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮（N2）的過程。2、硝化反應的條件與各項指標（1）好氧狀態(tài)：DO2mg/L； （2）消耗廢水中的堿度：廢水中應有足夠的堿度，以維持PH值不變。（3）污泥齡C（10-15）d。必須大于自養(yǎng)型硝化菌最小的世代時間，否則硝化菌的流失率將大于凈增殖率，將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡。（4）BOD520mg/L。（5）適宜溫度是2030C。3、反硝化反應的條件（即影響反硝化反應的環(huán)境因素）（1）溶解氧：DO0.5mg/L。反硝硝化菌以在缺氧好氧交替的環(huán)境中生活為宜。（2）碳源：BOD5/TN35，否則需另投加有機碳源，目前反硝化投加有機碳

14、源一般利用原污水中的有機物。 （3）在缺氧-好氧中，反硝化產生的堿度可補償硝化消耗堿度的一半左右。 4、缺氧-好氧活性污泥法脫氮系統(tǒng)（A/O法脫氮工藝）目前，A/O 工藝是實際工程中較常見的一種生物脫氮工藝，其主要特點是將反硝化反應器放置在系統(tǒng)之首。1）A/O法的流程：硝化反應器內的硝化液一部分回流至反硝化池，池內的反硝化脫氮菌以原污水中的有機物作碳源，以硝化液中NOX中的氧作為電子受體，將NOX-N還原成N2，不需外加碳源。2）A/O法的特征：（1）設內循環(huán)系統(tǒng)，向前置的反硝化池回流硝化液。（2）反硝化池還原1gNOX-N產生堿度，可補償硝化池中氧化1gNH3N所需堿度的一半，所以對含N濃度

15、不高的廢水，不必另行投堿調PH值。（3）反硝化池殘留的有機物可在好氧硝化池中進一步去除。5、生物除磷原理1） 聚磷菌：該菌在好氧環(huán)境中競爭能力很差，然而它卻能在細胞內貯存聚羥基丁酸（PHB）和聚磷酸菌（Ploy-P）。2）聚磷菌在厭氧環(huán)境中，它可成為優(yōu)勢菌種，吸收低分子的有機酸，并將貯存于細胞中的聚合磷酸鹽中的磷水解釋放出來。3）聚磷酸菌在其后的好氧池中，它將吸收的有機物氧化分解，同時能從污水中變本加厲地過量地攝取磷，在數量上遠遠超過其細胞合成所需磷量，降磷以聚合磷酸鹽的形式貯藏在菌體內而形成高磷污泥，通過剩余污泥排出。所以除磷效果較好。 6、A-A-O法同步脫氮除磷工藝原理在首段厭氧池進行磷

16、的釋放使污水中P的濃度升高，溶解性有機物被細胞吸收而使污水中BOD濃度下降，另外NH3-N因細胞合成而被去除一部分，使污水中NH3-N濃度下降，但NH3-N濃度沒有變化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度繼續(xù)下降， NO3-N濃度大幅度下降，但磷的變化很小。在好氧池中，有機物被微生物生化降解，其濃度繼續(xù)下降；有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降， NO3-N濃度顯著增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取也以較快的速率下降。 第八章 污泥的處理1、污泥含水率：污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比的

17、百分數稱為污泥含水率。p1、V1，W1、C1污泥含水率為p1時的污泥體積、重量與固體物濃度p2、V2，W2、C2污泥含水率為p2時的污泥體積、重量與固體物濃度例題：污泥含水率從97.5%降低到95%時，求污泥體積（體積減小一半）2、污泥中所含水分大致分為4類：顆粒間的間隙水，約占總水分的70%；毛細水，即顆粒間毛細管內的水，約占20%；污泥顆粒吸附水和顆粒內部水，約占10%。降低含水率的方法有：濃縮法：用于降低污泥中的空隙水，因空隙水所占比例最大，固濃縮是減容的主要方法；自然干化法和機械脫水法：主要脫除毛細水；干燥與焚燒法：主要脫除吸附水和內部水。3、固體通量：單位時間內通過單位面積的固體重量

18、叫做固體通量，kg/（/h）。當濃縮池運行正常時，池中固體量處于動平衡狀態(tài)，單位時間內進入濃縮池的固體重量，等于排出濃縮池的固體重量（上清液所含固體重量忽略不計）。4、厭氧消化理論，1979年，伯力特等人根據微生物的生理種群，提出了厭氧消化的三階段理論，是當前較為公認的理論模式。第一階段是在水解與發(fā)酵細菌作用下，使碳水化合物，蛋白質與脂肪水解與發(fā)酵轉化成單糖、氨基酸、甘油及二氧化碳、氫等。第二階段，是在產氫產乙酸菌的作用下，把第一階段的產物轉化為氫、二氧化碳和乙酸。由乙酸形成的CH4約占總量的2/3，由CO2還原形成的CH4約占總量的1/3.第三階段，菌種是產甲烷菌，屬于絕對的厭氧菌，主要代謝

19、產物是甲烷。5、厭氧消化的影響因素：（1）溫度因素，甲烷菌對于溫度的適應性，可分為兩類，中溫甲烷菌（3036C），高溫甲烷菌（5053C），兩區(qū)之間的溫度，反應速度反而減退。（2）生物固體停留時間（污泥齡）與負荷，其中，消化池的投配率是每日投加新鮮污泥體積占消化池有效容積的百分數。（3）攪拌和混合（4）營養(yǎng)與C/N比（5）氮的守恒與轉化（6）有毒物質，其中有毒性作用的陰離子是，消化液中過多的H2S降低CH4產率（7）酸堿度和pH值和消化液的緩沖作用6、兩級厭氧消化：是根據消化過程沼氣產生的規(guī)律進行設計，目的是節(jié)省污泥加溫與攪拌所需的能量。 7、化學調理法是在污泥中加入混凝劑，助凝劑等化學藥劑，

20、使污泥顆粒絮凝，比阻降低，改善脫水性能。8、污泥機械脫水方法：真空吸濾法，壓濾法和離心法等。第九章 城市污水處理廠的設計1、用于城市污水處理廠的設計水量有：（1）平均日流量（），一般用于表示污水處理廠的公稱規(guī)模。（2）設計最大流量（）除曝氣池外個處理構筑物與廠內連接管渠的設計采用。2、污水廠的設計步驟可分為：設計前期工作，擴大初步設計，施工圖設計三個階段。3、污水處理廠的高程布置應遵循的最基本的原則：選擇一條距離最長，水頭損失最大的流程進行水力計算。第十二章 工業(yè)廢水的化學處理1、用化學法去除廢水中的酸或堿，使其pH值達到中性左右的過程叫做中和2、中和方法應考慮的因素：（1）含酸或含堿廢水所含

21、酸類或堿類的性質，濃度，水量以及變化規(guī)律（2）首先應尋找能就地取材的酸性或堿性材料，并盡可能加以應用。（3）本地區(qū)中和藥劑和濾料的供應情況。（4）接納廢水水體性質，城市下水道能容納廢水的條件，后續(xù)處理對pH的要求等。3、化學沉淀法，向工業(yè)廢水中投加某種化學物質，使它和其中某些溶解物質產生反應，生成難溶鹽沉淀下來，這種方法叫做化學沉淀法。4、（知道如下大概情況）此式為一直線方程，直線的斜率為-n，由此可知，對于同一價數的金屬氫氧化物，它們的斜率相等為平行線，對于價數不同的金屬氫氧化物，價數越高，直線越陡，表明離子濃度隨pH值變化差異比價數低的要大。5、硫化物共沉法，處理低濃度含汞廢水時，由于生成

22、的硫化汞顆粒很小，沉淀物分離困難，為了提高除汞效果，常投加適量的凝聚劑（如硫酸亞鐵）進行共沉，這種方法稱硫化物共沉法6、堿性氯化法概念：堿性氯化法是在堿性條件下，采用次氯酸，漂白粉，液氯等氯系氧化劑將氰化物氧化的方法。工藝類型：（1）局部氧化法，氰化物在堿性條件下被氧化成氰酸鹽（毒性低，僅為氰的千分之一）的過程，常稱為局部氧化法。（2）完全氧化法，繼局部氧化法之后，再將生成的氰酸根進一步氧化生成和，消除氰酸鹽對環(huán)境的污染。7、臭氧的物理化學性質強氧化劑在水中溶解度低在空氣中會自行分解，在水中的分解速度隨pH值提高的而加快，一般在堿性條件下分解速度快，在酸性條件下分解速度比較慢。有毒性和腐蝕性8

23、、臭氧接觸反應設備影響因素：臭氧投加進入水中后，水為吸收劑，臭氧為吸收質，在氣液兩相間進行傳質，同時臭氧與水中的雜質進行氧化反應，屬于化學吸收，不僅和相間的傳質速度有關，還和化學反應速度有關。臭氧接觸反應設備，根據臭氧化空氣與水接觸的方式可分為：（1）氣泡式臭氧接觸反應器，適用于受化學反應控制的氣-液接觸反應設備；（2）水磨式臭氧接觸反應器，適用于受傳質控制的反應（3）水滴式臭氧接觸反應器，適用于受傳質控制的反應。9、臭氧氧化法的優(yōu)缺點：（1）優(yōu)點：氧化能力強，對除臭、脫色、殺菌、去除有機物和無機物都有顯著效果處理后廢水中的臭氧易分解，不產生二次污染制備臭氧用的空氣和電不必貯存和運輸，操作管理

24、較方便處理過程中一般不產生污泥（2）缺點：造價高，處理成本高。10、電解法過程中，隨著的生成，使鐵陽極板表面生成一層不溶性鈍化膜，這種鈍化膜具有吸附能力，往往使陽極表面粘附著一層棕褐色吸附物，會影響處理效果。消除方法：（1）定期用鋼絲刷清洗極板，（2）定期將陰陽極交換使用；（3）投加食鹽電解質。第十三章 工業(yè)廢水處理的物理化學處理1、氣浮法概念：是固液分離或液液分離的一種技術，它是通過某種方法產生大量的微氣泡，使其與廢水中密度接近于水中固體或液體污染物微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，進行固液或液液分離。效果：氣浮法去除疏水性物質效果好，去除親水性物質時需要添

25、加劑氣浮法的添加劑：（1）投加表面活性劑維持泡沫穩(wěn)定（2）投加混凝劑脫穩(wěn)（3）投加浮選劑改變顆粒表面活性。按照氣泡產生的方式分類：電解氣浮法，散氣氣浮法，溶氣氣浮法（包括溶氣真空氣浮，加壓溶氣氣?。┘訅喝軞鈿飧。嚎諝庠诩訅簵l件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。該工藝由空氣飽和設備，空氣釋放設備和氣浮池等組成。簡圖如下：2、氣固比：溶解空氣量A與原水中懸浮固體含量S的比值A/S稱為氣固比。3、吸附（1）吸附去除的對象：許多工業(yè)廢水含有的難降解的有機物，及很難或根本不能用常規(guī)的生物法去除的有機物 （2）吸附能力的大小以吸附量表示q（g/g），單位重量的吸附劑g所吸附的吸附質的重量g（3）吸附等溫式：朗謬爾公式，BET公式費蘭德利經驗公式 （4）吸附量是選擇吸附劑和設計吸附設備的重要數據，吸附量的大小，決定吸附劑再生周期的長短，吸附量越大，再生周期越長，從而再生機的用量及再生費用就越小。（5）吸附速度決定于吸附劑對吸附質的吸附過程，吸附劑對吸附質的吸附過程分為三個階段：第一階段稱為顆粒外部擴散階段（膜擴散階段），第二階段稱為顆粒內部擴散階段，第三階段是吸附反應階段。吸附速度與上述三個階段進行的快慢有關，一般情況下，吸附速度主要由液膜擴散速度和顆粒內部擴散速度來控制。