中國(guó)石油大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)《水處理工程》復(fù)習(xí)總結(jié)

第一章總論1、需氧污染物：能通過(guò)生物化學(xué)和化學(xué)作用而消耗水中溶解氧的物質(zhì)。生化需氧量（BOD）在有氧的條件下，微生物降解有機(jī)物所需的氧量?；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。CODCr，CODMn-高錳酸鹽指數(shù)（適用于比較清潔的水樣）COD>BOD5BOD5/COD可以反映廢水可生化性，>0.3適宜生化處理。總有機(jī)碳(TOC)-廢水中的總碳量。總需氧量(TOD)-高溫燃燒后，所消耗的氧量。最廣泛的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996第一類污染物—能在環(huán)境或動(dòng)植物體內(nèi)積蓄，對(duì)人類健康生產(chǎn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的影響。必須在車間或車間處理設(shè)施排放口處取樣。第二類污染物的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響小于第一類，規(guī)定的取樣點(diǎn)在排污單位的排出口，其最高允許排放濃度要按地面水使用功能的要求和污水排放去向3、按處理原理分：物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物化學(xué)法四類。按處理程度分：一級(jí)處理：主要去除SS和漂浮物質(zhì)，通過(guò)中和和均衡等預(yù)處理對(duì)廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)以便排入受納水體或二級(jí)處理裝置。二級(jí)處理：去除廢水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)，主要采用生物處理法，處理水可以達(dá)標(biāo)排放。三級(jí)處理：對(duì)難降解的有機(jī)物、磷、氮等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)一步處理。采用混凝、過(guò)濾、離子交換、反滲透、超濾、消毒等。4、反應(yīng)器形式：間歇反應(yīng)器；推流反應(yīng)器—沉淀、過(guò)濾、吸附；連續(xù)流反應(yīng)器—快速混合、活性污泥；任意流反應(yīng)器—推流和連續(xù)攪拌；填料床—填料固定；流化床—填料流化-孔隙率可調(diào)節(jié)第二章預(yù)處理水量調(diào)節(jié)：線內(nèi)調(diào)節(jié)（三峽大壩）全部流量流過(guò)調(diào)節(jié)池；對(duì)廢水成份和流量大幅度調(diào)節(jié)線外調(diào)節(jié)（溢流，應(yīng)用少）：只有超過(guò)日平均流量的那一部分才進(jìn)入調(diào)節(jié)池，對(duì)廢水的變化起輕微的緩沖作用水質(zhì)調(diào)節(jié)：任務(wù)：對(duì)不同時(shí)間或不同來(lái)源的廢水進(jìn)行混合，使流出水質(zhì)比較均勻。方法：--利用外加動(dòng)力（如葉輪攪拌、空氣攪拌、水泵循環(huán)）而進(jìn)行的強(qiáng)制調(diào)節(jié)，它設(shè)備較簡(jiǎn)單，效果好，但運(yùn)行費(fèi)用高。--利用差流方式使不同時(shí)間和不同濃度的廢水進(jìn)行自身水力混合，基本沒(méi)有運(yùn)行費(fèi)，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜第三章混凝1、（一）壓縮雙電層機(jī)理：向溶液中投加電解質(zhì)，溶液中與膠體反離子相同電荷的離子濃度增加，擴(kuò)散層的厚度減??；加入的反離子與擴(kuò)散層原有反離子之間的靜電斥力將部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散層厚度減??；擴(kuò)散層厚度減小，ξ電位降低，膠粒間斥力減少；擴(kuò)散層減薄，顆粒相撞時(shí)的距離減少，相互間的吸引力變大。顆粒間排斥力與吸引力的合力由斥力為主變?yōu)橐砸橹?。（二）吸附電中和機(jī)理：異號(hào)膠粒間相互吸引達(dá)到電中和而凝聚；大膠粒吸附許多小膠?；虍愄?hào)離子，ξ電位降低，從而發(fā)生凝聚。（三）吸附架橋機(jī)理：鏈狀高分子聚合物在靜電引力、范德華力和氫鍵力等作用下，通過(guò)活性部位與膠粒發(fā)生吸附橋連。（四）沉淀物網(wǎng)捕機(jī)理：硫酸鋁、氯化鐵等高價(jià)金屬鹽類混凝劑，投加量很大時(shí)會(huì)形成大量的金屬氫氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；膠粒可被這些沉淀物在形成時(shí)作為晶核或下降過(guò)程中吸附質(zhì)所網(wǎng)捕；這種沉淀物網(wǎng)捕基本上是機(jī)械作用。2、混凝速度不但取決于膠體的脫穩(wěn)速度，而且取決于膠粒間的接觸碰撞率；異向絮凝（PK）—布朗運(yùn)動(dòng)引起的碰撞凝聚；同向絮凝（OK）—水流速度差及水流紊動(dòng)性引起碰撞。微小顆粒一般總是先進(jìn)行異向絮凝（混合階段），待粒徑增大后，隨即進(jìn)行同向絮凝（反應(yīng)階段）。膠粒的碰撞是以異向絮凝為主還是以同向絮凝為主，主要取決于膠粒粒徑和速度梯度，但粒徑的影響要大得多。3、硫酸鋁：pH較低時(shí)，高電荷低聚合度的絡(luò)合物占多數(shù)；pH較高時(shí)，低電荷高聚合度的絡(luò)合物占多數(shù)。其中：高電荷低聚合度的水解聚合物，主要起壓縮雙電層和吸附架橋作用；低電荷高聚合度的水解聚合物，主要起到吸附架橋作用和沉淀網(wǎng)捕作用；高聚合度的水解沉淀物，以吸附、網(wǎng)捕作用為主。4、助凝劑分類：A、pH調(diào)整劑：調(diào)節(jié)廢水的pH符合混凝處理工藝要求。常用石灰、硫酸、氫氧化鈉等。B、絮凝結(jié)構(gòu)改良劑：投加絮體結(jié)構(gòu)改良劑以增大絮體的粒徑、密度。常用骨膠、活化硅酸、海藻酸鈉、粘土、水玻璃、PAM等。C、氧化劑：有機(jī)物含量高，易起泡沫，絮凝體不易沉降。投加氯氣、次氯酸、臭氧等分解有機(jī)物，使膠體脫穩(wěn)，還可將Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+,以提高混凝效果。5、水力條件對(duì)混凝劑效果有重要影響。攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間攪拌強(qiáng)度用速度梯度G來(lái)表示。指由于攪拌在垂直水流方向上引起的速度差du與垂直水流距離dy間的比值，即G=du/dy。（單位：s-1）G反映了顆粒的碰撞機(jī)會(huì)。速度差越大，顆粒間越易發(fā)生碰撞；間距越小，越易發(fā)生碰撞。Gt可間接表示顆粒碰撞的總次數(shù)，可用來(lái)控制反應(yīng)效果。6、混凝工藝流程由藥劑投加、混合、反應(yīng)及沉淀分離等單元組成。第四章沉淀1、沉淀的分類：（1）自由沉淀-沉砂池中發(fā)生離散顆粒，尺寸形狀不變，相互無(wú)干擾，沉速不變（2）絮凝沉淀-一次沉淀池顆粒有凝聚性，顆粒相互聚集，粒徑質(zhì)量增大。50-500mg/L（3）成層沉淀-二次沉淀池濃度較高（大于500mg/L），每個(gè)顆粒受周圍其它顆粒的干擾，形成網(wǎng)狀“絮毯”下沉，顆粒群與澄清水層之間有明顯的界面。（4）壓縮沉淀-污泥濃縮池上層顆粒的重力作用，下層顆粒間的水被擠出，污泥層被壓縮2、由上式可知，顆粒在理想沉淀池的沉淀效率與表面負(fù)荷有關(guān)，而與其它因素（如水深、池長(zhǎng)、水平流速）無(wú)關(guān)。（1）E一定，ui越大，表面負(fù)荷越大。ui與混凝效果有關(guān)，應(yīng)重視加強(qiáng)混凝工藝。（2）ui一定，增大A，可以增加產(chǎn)水量Q或增大E。當(dāng)容積一定時(shí)，增加A，可以降低水深――“淺池理論”。3、水流紊動(dòng)性和穩(wěn)定性的影響：水流紊動(dòng)性判別Re=vR/ν，平流沉淀池中水流Re為4000-15000，降低雷諾數(shù)有利于沉淀；水流穩(wěn)定性以弗勞德數(shù)判別，F(xiàn)r=v2/Rg，高，對(duì)溫差、密度異重流及風(fēng)浪抵抗能力強(qiáng)容積利用系數(shù)：水在池內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間與理論停留時(shí)間的比值沉淀池的分類：按使用功能分：沉砂池、初次沉淀池；二次沉淀池；按水流方向分：平流式、豎流式、輻流式平流式沉淀池分為進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、存泥區(qū)、出水區(qū)4部分。（1）進(jìn)水區(qū)：進(jìn)水區(qū)的作用是使流量均勻分布在進(jìn)水截面上，盡量減少擾動(dòng)。一般做法是使水流從絮凝池直接流入沉淀池，通過(guò)穿孔墻將水流均勻分布在沉淀池的整個(gè)斷面上。為使礬花不宜破碎，通常采用穿孔花墻，V<0.15-0.2m/s，洞口總面積也不宜過(guò)大。（2）沉淀區(qū)：沉淀區(qū)的高度一般約3～4m，平流式沉淀池中應(yīng)減少紊動(dòng)性，提高穩(wěn)定性。能同時(shí)降低雷諾數(shù)和提高弗勞德數(shù)的方法只能是降低水力半徑R，措施是加隔板，使平流式沉淀池L/B>4,L/H>10，每格寬度應(yīng)在3～8m不宜大于15m。（3）出水區(qū)：通常采用：溢流堰（施工難），淹沒(méi)孔口（容易找平）。孔口流速宜為0.6～0.7m/s，孔徑20～30mm，孔口在水面下15cm，水流應(yīng)自由跌落到出水渠。為了不使流線過(guò)于集中，應(yīng)盡量增加出水堰的長(zhǎng)度，降低流量負(fù)荷。（4）存泥區(qū)及排泥措施：泥斗排泥；如沿池長(zhǎng)設(shè)置多個(gè)排泥斗時(shí)，每一污泥斗應(yīng)設(shè)獨(dú)立的排污管及排泥閥。多采用1.5-2.0m，排泥管直徑不小于200mm5、斜板斜管沉淀池：理想沉淀池的特性：沉淀池的處理效率僅與顆粒沉淀速度和表面負(fù)荷有關(guān)，與池深無(wú)關(guān)。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。這就是20世紀(jì)初，哈真（Hazen）提出的淺池理論池型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件平流式對(duì)沖擊負(fù)荷和溫度變化的適應(yīng)能力較強(qiáng)；施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低每個(gè)泥斗需要單獨(dú)設(shè)排泥管各自排泥，操作工作量大；機(jī)械排泥時(shí)，機(jī)件設(shè)備和驅(qū)動(dòng)件均浸于水中，易銹蝕地下水位較高及地質(zhì)較差的地區(qū)；大、中、小型污水處理廠豎流式排泥方便，管理簡(jiǎn)單；占地面積小深度大，施工困難；對(duì)沖擊負(fù)荷、溫度變化適應(yīng)能力差；造價(jià)較高；池徑不宜太大小型污水處理廠輻流式機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理也較簡(jiǎn)單；排泥設(shè)備定型池水水流速度不穩(wěn)定；機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求較高地下水位較高的地區(qū)；大中型污水處理廠6、油在水中的存在狀態(tài)浮油：粒徑大于100m，易浮于水面，形成油膜或油層，很容易被去除，占70-80%。分散油：粒徑為10-100m，污水中此部分油珠尚未形成水化膜，還有相互碰撞變大的可能，靠油、水相對(duì)密度差可以上浮去除。需要時(shí)間比較長(zhǎng)4小時(shí)。乳化油：粒徑為10-3-10m，具有一定的穩(wěn)定性，單純用靜止沉降法無(wú)法去除，必須加混凝劑。溶解油：粒徑小于10-3m，僅占1%以下，不是污水處理的主要對(duì)象。隔油池種類：平流式隔油池、斜板式隔油池平流式隔油池—同平流式沉淀池，一般不少于兩個(gè)；隔油后含油50-100mg/L。采用刮油機(jī)收油，底刮泥，上刮油。斜板隔油池—提高單位容積的處理效率，斜板大多采用聚酯玻璃鋼波紋板8、氣浮池：定義：通入空氣，顆粒附著在氣泡上，浮力作用，氣泡上升，攜帶顆粒漂浮水面。達(dá)到固液或液液分離的目的。特點(diǎn)：用于自然沉淀比較難于去除的比重比較輕的細(xì)小顆粒、油類（乳化油）。氣浮分離的必要條件：向水中提供足夠量的微細(xì)氣泡，尺寸15-30μm；使目的物呈懸浮態(tài)或具有疏水性，附著氣泡上升氣浮法只適宜于去除水中的疏水性顆粒，如乳化油；對(duì)于親水性顆粒（如紙漿纖維、煤粒、重金屬離子等），就必須投加合適的藥劑（浮選劑），改變顆粒的表面性質(zhì)（即改善顆粒表面的親水性能），同樣可用氣浮法分離。對(duì)于顆粒很細(xì)小的微粒，直接氣浮效果較差，可投加混凝劑以提高其氣浮效果9、溶氣氣浮法（常用--可樂(lè)啤酒）：使空氣在壓力下溶于水中并呈飽和狀態(tài)，然后使廢水壓力驟然降低，這時(shí)溶解的空氣便以微?。?0-100μm）的氣泡從水中析出并進(jìn)行氣浮。加壓溶氣氣浮按溶氣水不同有全部進(jìn)水溶氣、部分進(jìn)水溶氣、部分處理水溶氣三種基本流程。關(guān)鍵設(shè)備：溶氣罐，操作壓力0.3-0.5MPa。釋放器，釋放效果好，不易堵塞三種溶氣方式比較：（1）與①全部進(jìn)水溶氣相比，②部分進(jìn)水溶氣和③部分出水回流溶氣兩種方式用于加壓溶氣的水量只分別占總水量的30-35%和10-20%；更節(jié)能；設(shè)備容積大大減小，投資省。（2）在相同能耗下，③溶氣壓力可大大提高，形成的氣泡更小，更均勻，更能得到充分利用；（3）當(dāng)采用混凝氣浮時(shí)，③能夠充分利用混凝劑，減少投藥量，并避免絮凝體破壞（4）①、②懸浮物會(huì)堵塞溶氣設(shè)備。因此，部分出水回流加壓溶氣是最常用的工藝氣浮法在水處理中的應(yīng)用：廢水：含油廢水的處理，主要去除乳化油；造紙白水回收纖維；毛紡廢水：含有羊毛脂，洗滌劑；染色廢水：污泥濃縮：比一般重力濃縮效果好給水：除藻，與沉淀法比較：可同時(shí)去除多種污染物，污泥濃度高；缺點(diǎn)：耗電，維修復(fù)雜第五章深層過(guò)濾1、以細(xì)小堅(jiān)硬的固體顆粒堆積生成的固定床作為過(guò)濾介質(zhì)，將懸浮于液體中的固體顆粒截留在床層內(nèi)部，而且過(guò)濾介質(zhì)表面不生成濾餅。過(guò)濾截留的對(duì)象：細(xì)小顆粒、細(xì)小礬花、藻類、細(xì)菌及病毒。過(guò)濾的位置：沉淀池或澄清池之后直接過(guò)濾。2、濾料—濾池的核心部分作用：提供接觸凝聚、吸附的表面積及懸浮物儲(chǔ)存的容積?；疽螅孩儆凶銐虻臋C(jī)械強(qiáng)度，在沖洗過(guò)程中不因碰撞、摩擦而破碎②有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于水，不產(chǎn)生有害物質(zhì)③具有一定的大小和級(jí)配，滿足截留SS的要求④外形近圓形，表面粗糙，帶有棱角⑤廉價(jià)、易得常用類型：石英砂、無(wú)煙煤、石榴石粒、磁鐵礦粒、纖維球等，石英砂使用最廣3、粒徑與級(jí)配粒徑—表示顆粒的大小，指把濾料顆粒包圍在內(nèi)的一個(gè)假想的球體的直徑。級(jí)配—不同粒徑的顆粒在濾料中的比例。由實(shí)驗(yàn)求得。（篩分試驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)得級(jí)配曲線，可確定濾料有效粒徑和不均勻系數(shù)。有效粒徑—通過(guò)10%濾料質(zhì)量的篩孔直徑，d10—表示小顆粒的直徑，起主要過(guò)濾作用。d80—表示通過(guò)80%濾料質(zhì)量的篩孔直徑，即濾料中粗顆粒的代表粒徑。不均勻系數(shù)K80＝d80/d10，反應(yīng)濾料顆粒大小的差別程度4、墊料層（承托層）由于濾料粒徑小，而配水系統(tǒng)的孔眼較大，為了防止濾料隨過(guò)濾水流失，同時(shí)也幫助均勻配水，在濾料與配水系統(tǒng)之間增設(shè)一墊料層。如果配水系統(tǒng)的孔眼直徑很小、布水也很均勻，墊料層可以減薄或省去。作用：①阻擋濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)中②承托濾料，均勻配水。要求：不被反沖洗水沖動(dòng)，形成的孔隙均勻，布水均勻，化學(xué)穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高材料：天然卵石或碎石5、配水系統(tǒng)作用：均勻收集濾后水，均勻分配反沖洗水反沖洗不均勻的危害：局部反沖洗水量大，濾料流化程度高，移到反沖洗水量小的地方，使濾料分層混亂，局部地方厚度變薄，出水惡化。配水系統(tǒng)主要考慮反沖洗水的均勻分布要求。如何保證配水系統(tǒng)反沖洗水的均勻？濾池反沖洗水水頭損失分析6、兩種方法：①盡可能增大配水系統(tǒng)中布水孔眼的阻力，即減小孔眼尺寸，使s2>>s1+s3+s4，使分子分母值接近（比值大于0.95）——大阻力配水系統(tǒng)—形式：“豐”字型大阻力配水系統(tǒng)，穿孔管式的配水系統(tǒng)②盡可能減小s1的數(shù)值，使水從進(jìn)口流到末端的水頭損失可以忽略不計(jì)，s1<<s2+s3+s4，，也可使qA≈qB——小阻力配水系統(tǒng)。形式：進(jìn)水空間＋濾磚濾頭7、過(guò)濾機(jī)理---遷移、附著、脫落遷移機(jī)理：篩濾—比濾層孔隙大的顆粒被機(jī)械篩分，截留濾料表面攔截—隨流線流動(dòng)的小顆粒，在流線匯聚處與濾料表面接觸。慣性—慣性沖擊脫離流線碰撞到濾料表面。具有大動(dòng)量和密度的顆粒。沉淀—如果懸浮物的粒徑和密度較大，將存在一個(gè)沿重力方向的相對(duì)沉淀速度。布朗運(yùn)動(dòng)—微小顆粒（d＜1μm），擴(kuò)散到濾料表面。水力作用—不均勻流場(chǎng)，顆粒受到不平衡力的作用8、附著機(jī)理：由上述遷移過(guò)程與濾料接觸的懸浮顆粒，附著在濾料表面不再脫離，就是附著過(guò)程。接觸凝聚—投加凝聚劑，未形成絮體時(shí)過(guò)濾，接觸凝聚。是主要附著機(jī)理。靜電引力—懸浮顆粒與濾料帶異電相互吸引。吸附—懸浮顆粒有很強(qiáng)的吸附趨勢(shì)，也可能通過(guò)絮凝劑的架橋?qū)崿F(xiàn)。分子引力—在顆粒附著時(shí)起重要作用9、脫落機(jī)理：在反沖洗時(shí)，濾層膨脹一定高度，濾料處于流化狀態(tài)。截留和附著于濾料上的懸浮物受到高速反沖洗水的沖刷而脫落。濾料顆粒在水流中旋轉(zhuǎn)、碰撞和摩擦，也使懸浮物脫落。濾池反沖洗目的：清除截留物，恢復(fù)過(guò)濾能力。(水力剪切和顆粒摩擦)膨脹率：e=(Le-L)/L，L，Le-濾層膨脹前后的厚度。反沖洗的控制指標(biāo)，e太低，沖洗不凈；e過(guò)高，顆粒碰撞次數(shù)少，造成濾料流失。砂濾床最佳膨脹率E=1.5-2.511、常見(jiàn)故障及對(duì)策1.氣阻現(xiàn)象描述：濾層水頭損失大于該處實(shí)際的水壓力，出現(xiàn)負(fù)水頭—溶解氣釋放出來(lái)，積聚在孔隙中，阻礙水流通過(guò)。解決辦法：池深一定時(shí)，調(diào)換表層濾料，增大濾料粒徑；在配水系統(tǒng)末端設(shè)排氣管2.結(jié)泥球現(xiàn)象描述：濾層表面的顆粒較細(xì)，截留懸浮物較多，沖洗不凈，易相互結(jié)成泥球，粒徑可達(dá)5-20cm。解決辦法：改善沖洗效果，增加表面沖洗；翻池?fù)Q濾料；加氯浸泡12h氧化污泥3.跑砂現(xiàn)象描述：沖洗強(qiáng)度過(guò)大或?yàn)V料級(jí)配不合適，反沖洗會(huì)沖走大量細(xì)濾料解決辦法：檢查配水系統(tǒng)，調(diào)整沖洗強(qiáng)度4.水生物繁殖解決辦法：濾前加氯第六章化學(xué)氧化還原1、氧化還原法的作用：改變污染物存在狀態(tài)，變?yōu)闊o(wú)毒或微毒物質(zhì)；降低廢水的COD和BOD；改變污染物的可生化性；消毒、除臭、脫色等2、氧化劑處理對(duì)象：CN-、S2-、Fe2+、Mn2+等離子種類：氧、氯、臭氧、高錳酸鉀、二氧化氯；3、空氣氧化過(guò)程：利用空氣中氧氣氧化廢水中的污染物特點(diǎn)：①pH的影響：電對(duì)O2/O2-的半反應(yīng)式中有H+或OH-離子參加，因而氧化還原電位與pH有關(guān)。②應(yīng)用：在常溫常壓下和中性pH條件，分子氧為弱氧化劑，用來(lái)處理易氧化物質(zhì)，如S2-、Fe2+、Mn2+等。③輔助措施：提高溫度和氧分壓，可以增大電極電位；添加催化劑，可以降低反應(yīng)活化能4、濕式氧化定義：在較高的溫度和壓力下，用空氣中的氧來(lái)氧化廢水中溶解和懸浮的有機(jī)物和還原性無(wú)機(jī)物的方法5、臭氧氧化臭氧的性質(zhì)：氧的同素異構(gòu)體，常溫常壓下具有魚(yú)腥味的淡紫色氣體；不穩(wěn)定性—在常溫下自行分解為氧氣放熱；溫度越高，分解越快；濃度越高，分解越快；在水溶液中分解比氣相中快；pH高分解快。6、氯氧化常用：液氯、漂白粉、次氯酸鈉、二氧化氯。有效氯：氧化價(jià)大于-1的那部分具有氧化能力，表征各藥劑的氧化能力。有效氯含氯量以液氯（100%）為基準(zhǔn)。應(yīng)用：給水消毒；廢水氧化7、氯消毒兩種途徑：①通過(guò)細(xì)胞壁滲入細(xì)胞體，滅活酶蛋白②直接氧化細(xì)胞質(zhì)消毒效果和速度與下列因素有關(guān)：①微生物特性，殺菌易，殺病毒難；單個(gè)易，成團(tuán)難②溫度：較高溫度對(duì)消毒過(guò)程有利③pH：低pH值，HOCl或NHCl2量多，殺菌能力強(qiáng)。④水中雜質(zhì)：水中的懸浮物掩蔽菌體；還原劑消耗氧化劑;氨與HOCl作用生成氯胺。氯胺中的氯稱為化合性氯，HOCl和OCl-游離氯。8、其它氧化劑氧化：高錳酸鹽氧化；過(guò)氧化氫氧化9、常用還原劑①某些電極電位較低的金屬，鐵屑、鋅粉②帶負(fù)電的離子，SO32-→SO42-③帶正電的離子，F(xiàn)e2+→Fe3+第七章吸附1、功能--去除水中溶解態(tài)微量污染物；有機(jī)物；膠體粒子；重金屬離子；放射性元素；其他（微生物、余氯、臭味、色度）2、引起吸附的主要原因：（1）溶質(zhì)對(duì)水的疏水特性和溶質(zhì)對(duì)固體顆粒的高度親合力。（溶解性）（2）溶質(zhì)與吸附劑之間的靜電引力、范德華引力或化學(xué)鍵力。3、影響吸附的因素：比表面積單位重量吸附劑的表面積稱為比表面積。吸附劑的粒徑越小，或是微孔越發(fā)達(dá)，其比表面積越大。吸附劑的比表面積越大，則吸附能越強(qiáng)孔結(jié)構(gòu)：孔徑太大，比表面積小，吸附能力差；孔徑太小，則不利于吸附質(zhì)擴(kuò)散，并對(duì)直徑較大的分子起屏蔽作用；通常將孔半徑大于0.1μm的稱為大孔，2×10-3～0.1μm的稱為過(guò)渡孔，而小于2×10-3μm的稱為微孔。大部分吸附表面積由微孔提供表面化學(xué)性質(zhì)：一般把表面氧化物分成酸性的和堿性的兩大類；表面氧化物成為選擇性的吸附中心，使吸附劑只有類似化學(xué)吸附的能力，一般說(shuō)來(lái)，有助于對(duì)極性分子的吸附，削弱對(duì)非極性分子的吸附。4、吸附劑滿足下列要求：①吸附能力強(qiáng)；②吸附選擇性好；③吸附平衡濃度低；④容易再生和再利用；⑤機(jī)械強(qiáng)度好；⑥化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；⑦來(lái)源廣；⑧價(jià)廉。目前在廢水處理中應(yīng)用的吸附劑有:活性炭、活化煤、白土、硅藻土、活性氧化鋁，焦炭、樹(shù)脂吸附劑、爐渣、木屑、煤灰、腐殖酸等。活性炭：具有巨大的比表面和特別發(fā)達(dá)的微孔。通常比表面積高達(dá)500-1700m2/g，這是活性炭吸附能力強(qiáng)，吸附容量大的主要原因。樹(shù)脂吸附劑：也叫吸附樹(shù)脂，分為非極性、中極性、極性、強(qiáng)極性四類；適宜吸附處理廢水中微溶于水、極易溶于甲醇、丙酮等有機(jī)溶劑的有機(jī)物。如脫酚、除油、脫色等腐殖酸系吸附劑：腐殖酸是一組芳香結(jié)構(gòu)的、性質(zhì)相似的酸性物質(zhì)的復(fù)合物，腐殖酸對(duì)陽(yáng)離子的吸附，有化學(xué)吸附，又有物理吸附。一類是天然的富含腐殖酸的風(fēng)化煤、泥煤、褐煤等，直接作吸附劑用或經(jīng)簡(jiǎn)單處理后作吸附劑用。另一類是把富含腐殖酸的物質(zhì)用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑作成腐殖酸系樹(shù)脂，造粒成型，以使用于管式或塔式吸附裝置。5、吸附劑再生方法有加熱再生、藥劑再生、化學(xué)氧化再生、濕式氧化再生、生物再生等6、間歇吸附一種是攪拌池型，即是在整個(gè)池內(nèi)進(jìn)行快速攪拌，使吸附劑與原水充分混合；一種是泥渣接觸型，池型與操作和循環(huán)澄清池相同固定床吸附：構(gòu)造與快濾池大致相同。吸附劑填充在裝置內(nèi)，吸附時(shí)固定不動(dòng)，水流穿過(guò)吸附劑層。分為升流式、降流式移動(dòng)床吸附：原水從下而上流過(guò)吸附層,吸附劑由上而下間歇或連續(xù)移動(dòng)。流化床吸附：原水由底部升流式通過(guò)床層，吸附劑由上部向下移動(dòng)第八章離子交換1、應(yīng)用：給水處理：硬水軟化、脫鹽；純水、高純水的制備。廢水處理：金屬離子Zn2+、Cu2+、Cr6+、Cr3+工業(yè)生產(chǎn)：產(chǎn)品的提純?nèi)コ矢?，凈化效果好；可做到污染物的回收利用；?duì)廢水的預(yù)處理要求較高；樹(shù)脂再生液需要進(jìn)一步處置。2、離子型交換樹(shù)脂的分類：(1)交換基團(tuán)性質(zhì)分類陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：與溶液中陽(yáng)離子進(jìn)行交換反應(yīng)的樹(shù)脂；氫型和鈉型。陰離子交換樹(shù)脂：與溶液中陰離子進(jìn)行交換反應(yīng)的樹(shù)脂；氫氧型和氯型。（2）按離子交換樹(shù)脂的孔型分類①凝膠型樹(shù)脂：凝膠型樹(shù)脂的高分子骨架，在干燥的情況下內(nèi)部沒(méi)有毛細(xì)孔。它在吸水時(shí)潤(rùn)脹，在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙，通常稱為顯微孔②大孔型樹(shù)脂：大孔型樹(shù)脂是在聚合反應(yīng)時(shí)加入致孔劑，形成多孔海綿狀構(gòu)造的骨架，內(nèi)部有大量永久性的微孔，再導(dǎo)入交換基團(tuán)制成。它并存有微細(xì)孔和大網(wǎng)孔3、化學(xué)性能：（1）再生：離子交換反應(yīng)的逆反應(yīng)。（2）酸堿性：樹(shù)脂在水中電離出H+和OH-，表現(xiàn)出酸堿性。樹(shù)脂的酸堿性受pH值影響，各種樹(shù)脂在使用時(shí)都有適當(dāng)?shù)膒H值范圍。弱酸和弱堿性樹(shù)脂，受pH值影響大。（3）選擇性：樹(shù)脂對(duì)水中某種離子能優(yōu)先交換的性能稱為選擇性，選擇性大小用選擇性系數(shù)來(lái)表征（4）交換容量（樹(shù)脂的交換能力）Ev=Ew×（1-含水量）×濕視密度總交換容量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量離子交換樹(shù)脂中全部交換基團(tuán)的數(shù)量，商品指標(biāo)值。工作交換容量：一個(gè)周期內(nèi)單位體積樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)的離子交換量，一般為總交換容量的60%-70%。4、離子交換過(guò)程：（1）邊界水膜內(nèi)的擴(kuò)散—溶液中離子（2）交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散—溶液中離子（3）離子交換反應(yīng)（4）交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散---交換下的離子（5）邊界水膜內(nèi)的擴(kuò)散---交換下的離子總交換速度由擴(kuò)散過(guò)程控制5、離子交換系統(tǒng)及應(yīng)用：（1）在水的軟化主要使用（2）在除鹽中應(yīng)用注意：①脫除CO2應(yīng)放在強(qiáng)堿OH陰樹(shù)脂前，以減輕陰樹(shù)脂的負(fù)擔(dān)。②強(qiáng)酸樹(shù)脂應(yīng)放在陰樹(shù)脂之前，否則生成的CaCO3，Mg(OH)2沉積在樹(shù)脂孔內(nèi)，降低孔隙率；陽(yáng)樹(shù)脂抗有機(jī)污染強(qiáng)。第九章膜分離1、膜分離法:利用特殊的薄膜對(duì)液體中的某些成分進(jìn)行選擇性透過(guò)的方法的統(tǒng)稱,溶劑透過(guò)膜的過(guò)程稱為滲透；溶質(zhì)透過(guò)膜的過(guò)程稱為滲析；常用膜分離方法:電滲析、反滲透、超濾2、離子交換膜的分類：（1）按膜體結(jié)構(gòu)分類：異相膜-離子交換樹(shù)脂磨成粉末，加入粘合劑（如聚苯乙烯等）滾壓在纖維網(wǎng)上，也有直接滾壓成膜。優(yōu)點(diǎn)：制造容易，機(jī)械強(qiáng)度高；缺點(diǎn)：選擇性差/膜電阻大，使用中容易污染；半均相膜：成膜材料與活性基團(tuán)混合得十分均勻，但它們之間沒(méi)有化學(xué)結(jié)合。制造方便；長(zhǎng)期使用，仍有發(fā)生脫離的可能；均相膜：離子交換樹(shù)脂的母體材料制成連續(xù)的膜狀物，作底膜，嵌接上具有交換能力的活性基團(tuán)。膜中材料與活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)結(jié)合，組成均勻，具有優(yōu)良電化學(xué)性能和物理性能。（2）按活性基團(tuán)分類：陽(yáng)離子交換膜，陰離子交換膜，特種膜（3）按材料性質(zhì)分類：有機(jī)離子交換膜，無(wú)機(jī)離子交換膜3、雙電層理論：離子交換膜中活性基團(tuán)越多，雙電層越厚，固定基團(tuán)對(duì)反離子的吸引力和對(duì)同粒子的排斥力就越大，膜的選擇性越好。4、濃差極化：電流密度過(guò)大所致，離子在膜中的遷移數(shù)大于溶液中的遷移數(shù)，膜兩側(cè)產(chǎn)生濃度梯度，電流強(qiáng)度越大，濃度梯度越大。電流提高到相當(dāng)程度，c’值趨于零，淡水側(cè)的邊界層中就會(huì)發(fā)生水分子電離，這種情況稱為濃差極化，此時(shí)的電流密度稱為極限電流密度。5、電滲析法在給水及廢水處理中的應(yīng)用1、海水淡化流程：海水→海水泵→無(wú)閥濾池→海水池→水泵→纖維布過(guò)濾器→第一組電滲析器→中間水池→第二組電滲析器→成品水池→脫硼裝置→飲用水2、電滲析—離子交換組合工藝制取純水3、電滲析法處理電鍍含鎳廢水6、反滲透原理滲透：用一張半透膜將淡水和某種溶液隔開(kāi)，該膜只讓水分子通過(guò)，淡水中的水分子自發(fā)地透過(guò)膜進(jìn)入溶液中。反滲透：在溶液一側(cè)施加大與滲透壓的壓力，則溶液中的水就會(huì)透過(guò)半透膜，流向淡水一側(cè)，使溶液濃度增加。實(shí)現(xiàn)反滲透過(guò)程的必備條件：高選擇性和高透水性的半透膜；操作壓力必須高于溶液的滲透壓7、反滲透裝置1、板框式裝置：類似壓濾機(jī)2、管式裝置；3、螺旋式裝置；4、中空纖維裝置8、反滲透工藝流程及操作控制1、作為一種分離、濃縮和提純方法常見(jiàn)流程有一級(jí)、一級(jí)多段、多級(jí)、循環(huán)2、工藝常數(shù)（1）凈化水質(zhì)與回收率（2）工作壓力（3）膜的透鹽量9、濃差極化：水不斷透過(guò)膜，引起膜表面附近的溶液濃度升高，從而在膜的高壓一側(cè)溶液中，從膜表面到主體溶液之間形成一個(gè)濃度梯度，引起溶質(zhì)從濃的部分向淡的部分?jǐn)U散的現(xiàn)象--濃差極化導(dǎo)致結(jié)果:反滲透過(guò)程中有效推動(dòng)力減小，透水流量下降，溶質(zhì)透過(guò)量增加，分離效率下降，能耗增加。膜表面溶液濃度達(dá)到一定數(shù)值后，可能使一種或幾種鹽分在膜表面析出，形成垢層，影響正常操作1、生物處理理論基礎(chǔ)1、影響微生物生長(zhǎng)的因素最重要的是營(yíng)養(yǎng)條件、溫度、pH值、溶解氧以及有毒物質(zhì)1）微生物的營(yíng)養(yǎng)廢水處理中微生物對(duì)碳、氮、磷三大營(yíng)養(yǎng)要素的要求好氧生物處理：BOD:N:P=100:5:1，碳源以BOD5值表示，N以NH3-N計(jì)，P以PO4-3中的P計(jì)；對(duì)厭氧消化處理：C/N比值在（10～20）:1的范圍內(nèi)時(shí)，消化效率最佳2）反應(yīng)溫度：在廢水的好氧處理中以中溫性為主（20～35℃），厭氧處理中以中溫性（25～40℃）和高溫性（50～60℃）為主。3）pH值：一般好氧生化處理pH值可在6.5～8.5之間變化，厭氧生物處理要求較嚴(yán)格，pH值在6.7～7.4之間．4）溶解氧：根據(jù)微生物對(duì)氧的要求，可分為好氧微生物、厭氧微生物及兼性微生物。好氧微生物：溶解氧濃度在2～4mg/L左右為宜。厭氧微生物：隔絕空氣,脫氫酶活化的氫與氧結(jié)合形成H2O2，厭氧微生物缺乏分解H2O2酶5）有毒物質(zhì)：重金屬類、有機(jī)物類、無(wú)機(jī)物類2、酶及其特點(diǎn)：酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的能在生物體內(nèi)和體外起催化作用的生物催化劑。酶有單成分酶和雙成分酶之分主要有以下表現(xiàn)：①催化效率高；比一般化學(xué)催化劑速度高106~1016倍②專屬性；對(duì)其作用底物的嚴(yán)格的選擇性③對(duì)環(huán)境條件極為敏感。就是一種蛋白質(zhì)組成。3、酶促反應(yīng)速度：反應(yīng)速度受酶濃度、基質(zhì)濃度、pH值、溫度、反應(yīng)產(chǎn)物、活化劑和抑制劑等因素的影響中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)：酶促反應(yīng)分兩步進(jìn)行，首先酶與底物形成中間絡(luò)合物，這個(gè)反應(yīng)可逆，然后絡(luò)合物再分解為產(chǎn)物和游離態(tài)酶。（誘導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)）4、米氏常數(shù)Km的意義：1.酶的特性常數(shù)，與酶種類及底物種類有關(guān)，與酶濃度無(wú)關(guān)，可以鑒定酶2.大小表示酶對(duì)底物的親和力大小，可以對(duì)比同類酶Km越小，親和力越強(qiáng)，性能越好。對(duì)于Km最小的底物稱為最適底物。底物濃度很小時(shí)，反應(yīng)速度就能達(dá)到很大，性能優(yōu)，代謝中這類酶更為重要。5、生物處理中的重要微生物：細(xì)菌—異養(yǎng)型原核細(xì)菌；真菌—腐生或寄生的絲狀菌；原生動(dòng)物—肉足蟲(chóng)、鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)；后生動(dòng)物—輪蟲(chóng)細(xì)菌：是廢水生物處理工程中最主要的微生物；產(chǎn)堿桿菌、芽孢桿菌、黃桿菌、動(dòng)膠桿菌、大腸埃希桿菌、假單胞菌、無(wú)色桿菌、氣桿菌、棒狀桿菌、諾卡菌等細(xì)菌特征：多屬于好氧和兼性異養(yǎng)型的原核細(xì)菌；在有氧條件下，具有較強(qiáng)的分解有機(jī)物的功能；具有較高的增殖速率，其世代時(shí)間僅為2030分鐘；其中的動(dòng)膠桿菌、大腸桿菌、假單胞菌屬等具有將大量細(xì)菌結(jié)成為“菌膠團(tuán)”的功能。（聚β-羥基丁酸）真菌：絲狀菌的異常繁殖是導(dǎo)致活性污泥膨脹的主要原因。真菌的三個(gè)主要特點(diǎn)：1）能在低溫和低pH值的條件生長(zhǎng)2）在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)氮的要求較低（是一般細(xì)菌的1/2）3）能降解纖維素原生動(dòng)物和后生動(dòng)物：原生動(dòng)物主要以細(xì)菌為食，不斷攝食水中游離細(xì)菌，起到進(jìn)一步凈化水質(zhì)的作用；肉足類、鞭毛類、纖毛類、孢子蟲(chóng)類、吸管類；其種屬和數(shù)量隨處理出水的水質(zhì)而變化，可作為指示生物.后生動(dòng)物以原生動(dòng)物為食；輪蟲(chóng)、甲殼類、線蟲(chóng)。也可作為指示生物輪蟲(chóng)出現(xiàn)是水質(zhì)非常穩(wěn)定的標(biāo)志6、初級(jí)生物降解：指有機(jī)物原來(lái)的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生了部分變化，改變了分子的完整性；環(huán)境可接受的生物降解：指有機(jī)物失去了對(duì)環(huán)境有害的特性；完全降解：在好氧條件下，有機(jī)物被完全無(wú)機(jī)化2、活性污泥法1、活性污泥法是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體處理有機(jī)廢水的一類好氧生物處理方法概念：它由好氧生物（包括細(xì)菌、真菌、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物）及其代謝的和吸附的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物組成的生物絮凝體，具有降解廢水中有機(jī)污染物（也有些可部分利用無(wú)機(jī)物）的能力2、活性污泥的性質(zhì)及性能：1)物理性能“菌膠團(tuán)”“生物絮凝體”；2)生化性能活性污泥的含水率：99.299.8%固體物質(zhì)的組成：1）有活性微生物75~85%（Ma）2）微生物內(nèi)源代謝的殘留物（Me）3）吸附在活性污泥上難于生物降解的有機(jī)物（Mi）4）無(wú)機(jī)物質(zhì)（Mii）3、活性污泥指標(biāo)：（1）污泥沉降比：指一定量（1000ml量筒）的曝氣池混合液靜置30min后，沉淀污泥與原混合液的體積比（用百分?jǐn)?shù)表示），即污泥沉降比（SV）＝混合液經(jīng)30min沉降后的污泥體積/混合液體積（2）污泥濃度：指1升混合液內(nèi)所含的懸浮固體（常表示為MLSS）或揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）的重量，單位為g/l或mg/l表示（3）污泥容積指數(shù)：曝氣池混合液經(jīng)30min沉淀后，1g干污泥所占有沉淀污泥容積的毫升數(shù)，單位為ml/g；SVI反映了活性污泥的凝聚沉淀性。SVI較高，表示SV值較大，沉淀性差；SVI較小，污泥顆粒密實(shí)，礦化度高，沉淀性能好；太低，吸附性能和活性都較差。通常SVI＜100，沉淀性能良好，100～200時(shí)，沉淀性一般；而當(dāng)SVI＞200時(shí)，沉淀性較差，污泥易膨脹。（4）生物相指示：活性污泥中出現(xiàn)的微生物主要是細(xì)菌、放線菌、真菌、原生動(dòng)物和少數(shù)其它微型動(dòng)物。通常情況下，細(xì)菌以菌膠團(tuán)形式存在。4、F/M：F/M即活性污泥系統(tǒng)有機(jī)負(fù)荷率，又稱BOD污泥負(fù)荷。它表示曝氣池內(nèi)單位重量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)承受的有機(jī)基質(zhì)量。可用NS表示5、生物固體平均停留時(shí)間（又稱細(xì)胞平均停留時(shí)間，工程上習(xí)慣稱為污泥齡）：指在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，微生物從其生成開(kāi)始到排出系統(tǒng)的平均停留時(shí)間，也就是反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需的時(shí)間。從工程上來(lái)說(shuō)，就是反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物總量與每日排放的剩余微生物量的比值。以θc或ts表示，單位為d。6、曝氣的主要作用：1、充氧2、攪動(dòng)、混合雙膜理論的主要論點(diǎn)：（1）氣液雙膜（2）傳質(zhì)阻力由雙膜造成（3）傳質(zhì)推動(dòng)力是氣膜中氧的分壓梯度和液膜中氧的濃度梯度（4）氧在液膜的轉(zhuǎn)移速度是氧轉(zhuǎn)移過(guò)程的控制速度7、①曝氣池容積的計(jì)算：污泥負(fù)荷法污泥齡法污泥負(fù)荷法與污泥齡法的異同1）相同點(diǎn)：通過(guò)Monod反應(yīng)動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)。2）不同點(diǎn)：負(fù)荷法：考慮的主要是處理水質(zhì)、種類及要求(η、Se)與污泥的凝聚沉淀性能(SVI)。污泥齡法：考慮的則主要是處理水質(zhì)下的微生物世代時(shí)間的長(zhǎng)短。一般認(rèn)為污泥負(fù)荷率作為活性污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與管理的指標(biāo)是合理的，而污泥齡作為活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行管理最重要的指標(biāo)則要較污泥負(fù)荷率更為穩(wěn)妥。由此說(shuō)，污泥負(fù)荷側(cè)重于設(shè)計(jì)，而污泥齡則側(cè)重于運(yùn)行管理。8、氧化溝---延時(shí)曝氣的一種特殊形式：基本特征是曝氣池呈封閉、環(huán)狀跑道式，池體狹長(zhǎng)，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。特點(diǎn)：氧化溝構(gòu)造形式多樣；氧化溝曝氣設(shè)備的多樣性；曝氣強(qiáng)度可調(diào)節(jié)；對(duì)預(yù)處理、二沉池和污泥處理進(jìn)行工藝簡(jiǎn)化類型：傳統(tǒng)轉(zhuǎn)刷曝氣氧化溝；三溝式氧化溝；卡魯塞爾氧化溝；奧貝爾氧化溝；一體化氧化溝；微曝氧化溝9、間歇活性污泥法（SBR）：曝氣池的運(yùn)行操作是由（1）流入；（2）反應(yīng)；（3）沉淀；（4）排放；（5）待機(jī)（閑置）等五個(gè)工序所組成10、污泥膨脹：A:因絲狀菌異常增殖而導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹；主要是由于絲狀菌異常增殖而引起的，主要的絲狀菌有：球衣菌屬、貝氏硫細(xì)菌、以及正?；钚晕勰嘀械哪承┙z狀菌如芽孢桿菌屬等、某些霉菌；污泥膨脹原因：①低F/M比（即低基質(zhì)濃度）引起的營(yíng)養(yǎng)缺乏型膨脹；②低溶解氧濃度引起的溶解氧缺乏型膨脹(<0.6mg/L)；③高H2S濃度引起的硫細(xì)菌型膨脹。B:因粘性物質(zhì)大量積累而導(dǎo)致的非絲狀菌性膨脹。高粘性污泥膨脹：現(xiàn)象：廢水凈化效果良好，但污泥難于沉淀，污泥顆粒大量隨出水流失；原因：①進(jìn)水中溶解性有機(jī)物濃度高，F(xiàn)/M值太高；②氮、磷缺乏，或溶解氧不足；③細(xì)菌將大量有機(jī)物吸入體內(nèi)，不能及時(shí)降解，分泌過(guò)量的凝膠狀的多糖類物質(zhì)；④這些物質(zhì)中含有很多羥基而具有很高的親水性，導(dǎo)致污泥中含有很高的結(jié)合水，使泥水分離困難。

低粘性污泥膨脹：原因：進(jìn)水中含有毒性物質(zhì)，使污泥中毒，使細(xì)菌不能分泌出足夠的粘性物質(zhì)，從而不能有效形成絮凝體，導(dǎo)致泥水分離困難；11、污泥解體現(xiàn)象：在沉淀后的上清液中含有大量的懸浮微小絮體，出水透明度下降；原因：污泥解體；曝氣過(guò)度；負(fù)荷下降，活性污泥自身氧化過(guò)度；對(duì)策：減少曝氣；增大負(fù)荷量。12、污泥腐化：現(xiàn)象：活性污泥呈灰黑色、污泥發(fā)生厭氧反應(yīng)，污泥中出現(xiàn)硫細(xì)菌，出水水質(zhì)惡化；原因：1）負(fù)荷量增高；2）曝氣不足；3）工業(yè)廢水的流入等；對(duì)策：1）控制負(fù)荷量；2）增大曝氣量；3）切斷或控制工業(yè)廢水的流入13、污泥上浮現(xiàn)象：污泥沉淀3060分鐘后呈層狀上浮，多發(fā)生在夏季；原因：硝化作用導(dǎo)致在二沉池中被還原成N2，引起污泥上?。粚?duì)策：1）減少污泥在二沉池的HRT；2）減少曝氣量。14、泡沫問(wèn)題：主要有兩種，即化學(xué)泡沫和生物①化學(xué)泡沫：成因：洗滌劑或工業(yè)用表面活性物質(zhì)等引起，呈乳白色控制對(duì)策：水沖消泡；消泡劑②生物泡沫成因：諾卡氏菌屬的一類絲狀菌引起；呈褐色；（根本原因：諾卡氏菌在較高溫、富油脂類物質(zhì)的環(huán)境中易于繁殖）問(wèn)題：可能致?。恍l(wèi)生、環(huán)境；影響曝氣控制對(duì)策：水沖或消泡劑無(wú)效；加氯；排泥，縮短SRT3、生物膜法1、與活性污泥法相比，生物膜法具有以下特點(diǎn)：①固著于固體表面上的生物膜對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。②不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較方便。③由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖④因高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物存在，有機(jī)物代謝時(shí)較多的轉(zhuǎn)移為能量，合成熟細(xì)胞即剩余污泥量較少。⑤采用自然通風(fēng)供氧。⑥活性生物難以人為控制，因而在運(yùn)行方面靈活性較差。⑦由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負(fù)荷有限，空間效率較低。2、微生物相方面的特征：（1）參與凈化反應(yīng)微生物多樣化（2）生物的食物鏈長(zhǎng)（3）能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物（4）分段運(yùn)行與優(yōu)占種屬處理工藝方面的特征：（1）對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性（2）污泥沉降性能良好，宜于固液分離（3）能夠處理低濃度的污水（4）易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能。3、生物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)，早期出現(xiàn)的生物濾池優(yōu)點(diǎn)是凈化效果好，BOD去除率可達(dá)90％～95％。主要的缺點(diǎn)是占地面積大，而且易于堵塞，在使用上受到限制。生物濾池由濾床（池體與濾料）、布水裝置和排水系統(tǒng)三部分組成。1）普通生物濾池濾料2）高負(fù)荷生物濾池濾料3）塔式生物濾池濾料（4）曝氣生物濾床布水裝置的目的是將廢水均勻地噴灑在濾料上。普通生物濾池常采用固定式布水裝置。該裝置包括投配池、配水管網(wǎng)和噴嘴三個(gè)部分。高負(fù)荷濾池與塔式濾池則常用旋轉(zhuǎn)布水器，它由進(jìn)水豎管和可轉(zhuǎn)動(dòng)的布水橫管組成。排水系統(tǒng)處于濾床的底部，其作用是收集、排出處理后的廢水以及保證濾床通風(fēng)。它由滲水頂板、集水溝和排水渠所組成4、影響生物濾池性能的主要因素：（1）負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷（N）從本質(zhì)上反映了生物濾池的處理能力，常以BOD5計(jì)量，單位為kgBOD5／(m3·d)。普通0.15~0.3，高負(fù)荷1.1左右。水力負(fù)荷，即單位面積或?yàn)V床容積每日處理的廢水量，前者又稱水力表面負(fù)荷（qf），單位為m3/(m2.d)，或m/d，故又稱為濾率；后者又稱為水力容積負(fù)荷（qv），單位為m3/(m3·d)。普通1~4，高負(fù)荷5~28。（2）處理水回流（3）供氧，生物濾池中微生物所需的氧通常是依靠自然通風(fēng)提供。（4）濾床的比表面積和空隙率濾床的比表面積大，生物膜量大，凈化效果好；空隙率大，通風(fēng)效果好，不易阻塞，凈化效果好（5）濾床的高度濾床的上層和下層，生物膜量和微生物的種類不同。濾床的高度大，去除效果好，但去除率逐步下降。5、生物轉(zhuǎn)盤的主要組成單元有：盤片、接觸反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)裝置等生物轉(zhuǎn)盤的主要特征：①節(jié)能，即運(yùn)行費(fèi)用較低；②生物量多，凈化率高，適應(yīng)性強(qiáng)，出水水質(zhì)較好；③生物膜上生物的食物鏈長(zhǎng)，污泥產(chǎn)量少，為活性污泥法的1/2左右；④維護(hù)管理簡(jiǎn)單，功能穩(wěn)定可靠，無(wú)灰蠅；⑤受氣候影響較大，頂部需要覆蓋，有時(shí)需要保暖；⑥所需的場(chǎng)地面積一般較大，建設(shè)投資較高6、生物接觸氧化法：生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法處理工藝；又稱為淹沒(méi)式生物濾池。主要特點(diǎn)：①生物接觸氧化池內(nèi)的生物固體濃度（10~20g/L）高于活性污泥法和生物濾池，具有較高的容積負(fù)荷（可達(dá)3.0~6.0kgBOD5/m3.d）；②不需要污泥回流，無(wú)污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單；③對(duì)水量水質(zhì)的波動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；④污泥產(chǎn)量略低于活性污泥法。生物接觸氧化池的構(gòu)造：池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)等根據(jù)曝氣裝置與填料的相對(duì)位置，分為兩大類：氣裝置與填料分設(shè)（分流式）：②曝氣裝置直接安設(shè)在填料底部（直流式）：填料：硬性填料、軟性填料、半軟性填料及球狀懸浮型填料等。7、生物流化床：是70年代開(kāi)發(fā)的一種新型生物膜法處理工藝，以比重大于一的細(xì)小惰性顆粒為載體，比表面積大，MLSS高于任何一種生物處理工藝，廢水以較高的上升流速使載體處于流化狀態(tài)，生物固體濃度很高，傳質(zhì)效率也很高，是一種高效的生物處理構(gòu)筑物。構(gòu)造：主要包括反應(yīng)器、載體、布水裝置、充氧裝置和脫膜裝置等。4、厭氧生物處理法1、厭氧生物處理過(guò)程又稱厭氧消化，是在厭氧條件下由多種微生物共同作用，使有機(jī)物分解并生成CH4和CO2的過(guò)程。與好氧過(guò)程的根本區(qū)別在于不以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等為受氫體。2、與好氧生物處理相比較，厭氧生物處理的主要特征是：①能量需求大大降低，還可產(chǎn)生能量②污泥產(chǎn)量極低。厭氧污泥可長(zhǎng)期存儲(chǔ)，停止運(yùn)行后，可迅速啟動(dòng)③負(fù)荷高，同時(shí)N、P營(yíng)養(yǎng)需要量較少④處理后廢水有機(jī)物濃度高于好氧處理。受氫體不同，好氧以O(shè)2為受氫體，厭氧以化合態(tài)的氧、碳、硫、氮為受氫體。厭氧處理不徹底⑤厭氧微生物可對(duì)好氧微生物所不能降解的一些有機(jī)物進(jìn)行降解（或部分降解），應(yīng)用范圍廣缺點(diǎn)：①厭氧微生物增殖緩慢，所以啟動(dòng)和處理時(shí)間比好氧設(shè)備長(zhǎng)。②出水往往不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，需進(jìn)一步處理③處理過(guò)程控制較復(fù)雜④密閉，沼氣易燃，易爆，安全要求高。3、厭氧消化微生物：（1）發(fā)酵細(xì)菌(產(chǎn)酸細(xì)菌)主要包括梭菌屬、擬桿菌屬、真細(xì)菌屬、和雙歧桿菌屬等。主要功能:先通過(guò)胞外酶的作用將不溶性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物，再將可溶性的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化脂肪酸、醇類等（2）產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌近10年來(lái)的研究所發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌包括互營(yíng)單胞菌屬、互營(yíng)桿菌屬、梭菌屬和暗桿菌屬等。這類細(xì)菌能把各種揮發(fā)性脂肪酸降解為乙酸和H2（3）產(chǎn)甲烷細(xì)菌：一類主要利用乙酸產(chǎn)生甲烷；另一類數(shù)量較少，利用氫和CO2的合成生成甲烷。也有極少量細(xì)菌，既能利用乙酸，也能利用氫4、厭氧生物處理的影響因素：1、溫度條件（產(chǎn)甲烷菌的溫度范圍為5-60℃，在35℃和53℃上下可以分別獲得較高的消化效率，溫度為40-45℃時(shí)，厭氧消化效率較低；根據(jù)產(chǎn)甲烷菌適宜溫度條件的不同，厭氧法可分為常溫消化10-30、中溫消化35-38和高溫消化50-55三種類型）2、pH值產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值變化的適應(yīng)性很差，其最適pH值范圍為6.8～7.2；3、氧化還原電位絕對(duì)的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正?；顒?dòng)的基本條件，可以用氧化還原電位表示厭氧反應(yīng)器中含氧濃度。4、營(yíng)養(yǎng)BOD:N:P=200~400:5:1；5、食料微生物比（有機(jī)負(fù)荷表示）6、有毒物質(zhì)最常見(jiàn)的抑制性物質(zhì)為硫化物、氨氮、重金屬、氰化物以及某些人工合成的有機(jī)物。7、厭氧活性污泥8、攪拌和混合（攪拌的方法有：（1）機(jī)械攪拌器攪拌法；（2）消化液循環(huán)攪拌法；（3）沼氣循環(huán)攪拌法等）5、厭氧消化工藝的發(fā)展及其應(yīng)用：（1）第一階段，從1881年法國(guó)莫拉斯（Mouras）建造自動(dòng)凈化器至20世紀(jì)20年代，是厭氧消化應(yīng)用于廢水處理的初級(jí)階段；此階段的特點(diǎn)：在處理廢水的同時(shí)也處理廢水所產(chǎn)生的污泥。（2）第二階段，處理污泥為主，厭氧消化（3）第三階段：先進(jìn)、高效的厭氧消化反應(yīng)器，處理污水6、厭氧消化池分類：形狀分：圓柱形、橢圓形和龜甲形，我國(guó)常用的是圓柱形。消化池頂結(jié)構(gòu)：固定蓋消化池、浮動(dòng)蓋消化池。運(yùn)行方式的不同：傳統(tǒng)消化池、高速消化池。需要氧與否：厭氧消化和好氧消化消化池的構(gòu)造：消化池由池頂、池底和池體三部分組成，常用鋼筋混凝土筑造。池頂構(gòu)造有固定蓋和浮動(dòng)蓋二種，國(guó)內(nèi)常用固定蓋池頂。攪拌方法一般可分為機(jī)械攪拌和沼氣攪拌兩大類機(jī)械攪拌：①泵攪拌②螺旋槳攪拌③水射器攪拌；沼氣攪拌：①氣提式攪拌②豎管式攪拌③氣體擴(kuò)散式攪拌加熱：①池內(nèi)蒸汽直接加熱②池外加熱7、厭氧接觸法的工藝流程和特點(diǎn)：①消化池污泥濃度高②消化池有機(jī)容積負(fù)荷較高③出水水質(zhì)較好④增設(shè)沉淀池、污泥回流系統(tǒng)（回流比2~3Q）和真空脫氣設(shè)備，流程較復(fù)雜。⑤適合于處理懸浮物濃度、有機(jī)物濃度均高的廢水厭氧接觸法的主要問(wèn)題：難以固液分離（沉淀）；①消化池排出的混合液難于在沉淀中進(jìn)行固液分離②從消化池排出的污泥仍具有產(chǎn)甲烷活性為了提高沉淀池中混合液的固液分離的效果，目前采用以下幾種方法：①真空脫氣②降溫③混凝④過(guò)濾8、升（上）流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）：主要組成：由反應(yīng)區(qū)、沉淀區(qū)和氣室三部分組成。在反應(yīng)器的底部是濃度較高的污泥層，稱污泥床，在污泥床上都是濃度較低的懸浮污泥層，通常把污泥層和懸浮層統(tǒng)稱為反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)區(qū)上部設(shè)有氣、液、固三相分離器。主要流程：廢水從污泥床底部進(jìn)入，與污泥床中的污泥進(jìn)行混合接觸，微生物分解廢水中的有機(jī)物產(chǎn)生沼氣，微小沼氣泡在上升過(guò)程中，不斷合并逐漸形成較大的氣泡。由于氣泡上升產(chǎn)生較強(qiáng)烈的攪動(dòng)，在污泥床上部形成懸浮污泥層。上部設(shè)置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)，廢水從反應(yīng)器底部流入，向上升流至反應(yīng)器頂部流出，由于混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，污泥可自行回流到污泥床區(qū)，這使