《水污染控制工程》考试复习资料

1、立身以立学为先，立学以读书为本第九章 污水水质和污水出路1、物理性水质指标： 感官物理性状指标：温度、色度、嗅和味、浑浊度等 其他物理性状指标： TS、SS、DS、电导率等2、化学性水质指标：一般的：如 pH、碱度、硬度、总含盐量等有毒的：如重金属（ Pb、Hg、Cd、Cr 等）、氰化物 、多环芳烃、各种农药、酚类等 有关氧平衡的： DO、COD、 BOD、 TOD、TOC等其他： TN、TP、石油类等3、表示耗氧有机物指标：生物化学需氧量：简称生化需氧量（ BOD）：Biochemical oxygen demand ，表示在好氧条件下，当温 度为 20时，水中的有机污染物经微生物分解达到稳

2、定状态所需的氧量 （ 以单位体积的污水所消耗的 氧量表示，单位： mg/L）化学需氧量（ COD）： Chemical oxygen demand，在规定条件下，使水样中能被氧化的物质氧化所需耗 用化学氧化剂的量。目前常用的氧化剂主要是重铬酸钾或高锰酸钾。总有机碳（ TOC）：Total organic carbon ，水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。 总需氧量（ TOD）：Total oxygen demand ，水中有机物除含有机碳外，尚含有氢、氮、硫等元素。当 这些元素全部被氧化时所需的氧量。溶解氧（ DO）：水质重要参数之一4、生物学水质指标 细菌总数、总大肠杆菌群数、各种病

3、原菌、病毒5、水体自净一定量的污染物随污水排入水体后， 经过物理的、 化学的与生物化学的作用， 使污染物的浓度降低或 总量减少， 受污染的水体部分地或完全地恢复原状， 这种现象称为水体自净。 水体的这种自然净化的 能力称为水体自净能力或自净容量。6、水体自净过程 物理过程：水体的污染物通过稀释、混合扩散、沉淀与挥发等过程，使浓度降低 化学过程：通过氧化还原、酸碱反应、吸附凝聚等过程使存在形态改变及浓度降低 生物化学过程：通过水生生物特别是微生物的生命活动使存在形态改变（有机变无机、有害变无害） 及浓度降低第十章 污水的物理处理 :1、调节池的作用： （1）提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处

4、理系统负荷的急剧变化；（ 2）控制 pH值或减小中和需要的化学药剂量；（3）减少对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额；（4）当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水；立身以立学为先，立学以读书为本（5）控制废水向城市管道系统的排放量，使废水负荷分配比较均匀；（6）避免高浓度有毒废水进入生物处理厂；（7）调节由于季节的变化而引起的流量变化。2、自然沉淀：依靠废水中固体颗粒的自身重力进行沉淀，仅对较大颗粒能达到去除目的，其实质是 物理处理方法，如沉淀池。混凝沉淀：在废水中投加混凝剂，使废水中的微小颗粒与混凝剂结成较大 的胶团，加速在水中的沉淀，其实质是化学处理方法，沉

5、淀的作用是泥水分离。3、根据废水中可沉淀物质颗粒的大小、凝聚性能的强弱及其浓度的高低，按观察到的现象可把沉淀 分为四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀4、自由沉淀：发生条件（废水中的悬浮固体浓度不高，而且不具有凝聚性时发生的）特征（沉淀过 程中，固体颗粒不改变形状和尺寸，也不互相粘合，各自独立地完成沉淀过程。颗粒的沉淀速度在经 一定的沉淀时间后保持不变。 ） 絮凝沉淀：发生条件（固体浓度也不高，但具有凝聚性时发生的。 ）特征（在沉淀的过程中，颗粒尺 寸，质量均会随深度的增加而增加；浓度上稀下浓； SS 浓度随水深度变化而变化，且呈现非线性变 化；沉淀的过程中颗粒的沉淀速度也是随深度

6、增加而增加的。 ） 区域沉淀：发生条件（废水中悬浮颗粒的浓度提高到一定程度后发生的）特征（每个颗粒的沉淀将受 到其周围颗粒存在的干扰，沉速有所降低，在聚合力的作用下，颗粒群结合成为一个整体，各自保持 相对不变的位置共同下沉） 压缩沉淀：发生条件（废水中悬浮物的浓度很高时发生的） 特征（此时固体颗粒互相接触， 互相支承， 在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的液体被挤出界面，固体颗粒群被浓缩。 ） 第十六章 污水的化学处理1、混凝是通过向废水中投加混凝剂，破坏胶体的稳定性，使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集成较粗大 的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。2、混凝的机理：混凝可分为压缩双电层、吸附电中

7、和、吸附架桥、沉淀物网捕四种机理3、凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程；絮凝则指胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结 成大粒絮体的过程；混凝则包括凝聚与絮凝两种过程。凝聚是瞬时的， 所需的时间是将化学药剂扩散到全部水中的时间。 絮凝则与凝聚作用不同， 它需要一 定的时间让絮体长大，但在一般情况下两者难以截然分开。 混凝剂：一般把能起凝聚与絮凝作用的药剂统称为混凝剂。助凝剂：当单用混凝剂不能取得良好效果时， 可投加某类辅助药剂以提高混凝效果， 这种辅助药剂称 为助凝剂。4、无机盐类：三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝（ PAC）、活化硅酸、聚合硫酸铁；有机高 分子类：聚丙烯酰胺（ PAM

8、）；微生物絮凝剂5、影响混凝的因素：废水水质的影响（浊度、 pH 值、水温、共存杂质） ，混凝剂的影响（混凝剂种 类、混凝剂投加量、混凝剂投加顺序） ，水力条件的影响（搅拌强度、搅拌时间）6、化学沉淀法：用易溶的化学药剂 （可称沉淀剂 ） 使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐或氢氧化物 从溶液中析出，在化学上称沉淀法。立身以立学为先，立学以读书为本7、化学沉淀法的主要类型：氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、钡盐沉淀法8、高级氧化处理技术（ AOPs）：以自由羟基（ OH）作为主要氧化剂9、影响吸附的因素：吸附剂结构：比表面积、孔结构、表面化学性质；吸附质的性质；操作条件： 温度、 pH

9、10、在废水处理中， 吸附法处理的主要对象是废水中用生化法难于降解的有机物或用一般氧化法难于 氧化的溶解性有机物，11、离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中有害离子的 方法。第十一章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础1、好氧呼吸 - 分子氧 ；缺氧呼吸 - 无机物 ；发酵 - 有机物2、好氧生物处理与厌氧生物处理的比较： 好氧反应速度较快，反应时间较短，故处理构筑物容积较小。且处理过程中散发的臭气较少。目前对 中、低浓度的有机废水，或者说 BOD5小于 500mg/L 的有机废水，基本采用好氧生物处理。 由于厌氧生物处理不需另加氧源， 故运行费用

10、低。 此外，它还具有剩余污泥量少， 可回收能量 （CH4） 等优点。其主要缺点是反应速度较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大等。此外，需维持较高的反 应温度，就要消耗能源。对于有机污泥和高浓度有机废水（一般BOD5 2000mg/L）可采用厌氧处理法。3、生物脱氮：氨化（有机 N化合物可以在好氧或厌氧条件下分解转化为氨态氮） - 硝化（亚硝酸菌和 硝酸菌将 NH4+转化为 NO2-和 NO3-的过程） - 反硝化（硝态氮 NO3-N和亚硝态氮 NO2-N，在无氧或 低氧条件下被反硝化细菌还原成氮气的过程）4、同化作用：污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分，并以剩余污泥

11、的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。5、生物除磷：聚磷菌（ PAOs）：厌氧释磷、好氧（缺氧）超量吸磷6、微生物的生长规律：停滞期、对数期、静止期、衰老期7、反应了微生物净增长和底物降解之间的关系，是废水生物处理工程的基本数学模式。Yobs rYobs：微生物净增长系数， 为微生物比 （ 净） 增长速率 第十二章 活性污泥法1、活性污泥： 由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有 一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。2、MLSS表示悬浮固体物质总量， MLVSS挥发性固体成分表示有机物含量， MLNVSS灼烧残量，表示无 机物含量

12、。 污泥沉降比： SV，污泥体积指数： SVI3、活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段：吸附阶段、稳定阶段4、活性污泥法曝气反应池的基本形式：推流式（PF）、完全混合式、封闭环流式、序批式5、SBR工艺与连续流活性污泥工艺相比的优点：（1）工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；（2）耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；(3) 时间上呈推流式 , 易于得到优于连续流系统的出水水质；(4) 运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；(5) 污泥沉淀性能好 ,SVI 值较低 , 能有效地防止丝状菌

13、膨胀；(6) 该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。5、 SBR工艺的缺点(1) 容积利用率低； (2) 水头损失大； (3) 出水不连续； (4) 峰值需氧量高； (5) 设备利用率低 (6) 运行控制复杂； (7) 不适用于大水量。6、活性污泥法动力学模型(1) 劳伦斯( Lawrence )和麦卡蒂 (McCarty) 模型； (2) Eckenfelder 模型； (3) 麦金尼 (McKinney) 模型7、污泥龄( SRT)：曝气池中污泥全部更新一次所需要的时间。8、劳伦斯和麦卡蒂模型XV SK(S 1 Kd c)X YQ(S0 Se)

14、ccSeXc (Q QW)Xe QWXRe (c Yrmax Kd) 1V(1 Kd c)9、活性污泥数学模型 10、构成活性污泥法的三个要素：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 水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既 不能生存，也不能发挥氧化分解作用。11、气体传递原理：双膜理论的基点是认为在气液界面存在着二层膜 (即气膜和液膜) 这一物理现象 这两层薄膜使气体分子从一相进入另一相时受到了阻力。当气体分子从气相向液相传递时，若气体 的溶解度低，则阻力主要来自液膜。12、曝气设备 : 鼓风曝气、机械曝气13、去除有机污染

15、物的活性污泥法过程设计： 确定工艺流程、选择曝气池的类型、 计算曝气池的容积、 确定污泥回流比、计算所需供氧量、曝气设备选择、剩余污泥量计算F Q S014、污泥负荷率是指单位质量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量。LS M X V15、容积负荷是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量16、曝气池的体积：Q S0V17、V QS0 QS0V LSX LV需氧量设计计算：所需的氧量Q(S0 Se)0.681.42 X V五、生物膜法1、生物接触氧化法的特点：生物接触氧化法是一种浸没曝气式生物滤池，是曝气池和生物滤池综合 在一起的处理构筑物，兼有两者优点。七、厌氧生物处理法 1、厌

16、氧生物处理是指利用厌氧微生物的代谢过程，在无氧条件下把污水中的有机污染物转化为无机 物和少量细胞物质的污水处理方法2、突出优点：能耗低 ( 约为好氧的 10 15)；节省营养物添加费用，体现在对营养元素 N、P 的 需求上，好氧法 COD:N:P=100:5:1,厌氧法 COD:N:P=(350500):5:1 ；可回收生物能源(沼气) ；产 生的剩余污泥量少（相当于好氧的 1/10 1/6 ），节省污泥脱水费用；可承受的有机负荷高，占地少 （人口密集、地价昂贵的地区） ；可季节性运行或间断性运行（厌氧菌能保持至少 1 年以上的活性）3、缺点：受温度等影响大，要保温；厌氧水力停留时间一般较长，

17、厌氧的启动时间一般也较长；厌 氧处理后出水 COD、BOD值较高，难以达标（需好氧处理作为后处理） ；有恶臭（ H2S）4、厌氧生物降解过程可分为四个阶段： 1.水解阶段、 2.酸化阶段（也叫发酵阶段 ） 、3.乙酸化阶段、 4. 产甲烷阶段5、上流式厌氧污泥床反应器 优势：反应器内污泥浓度高； 有机负荷高， 水力停留时间短， 中温消化， COD容积负荷一般为 10-20kg COD（/ m3d）；反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流 设备；无混合搅拌设备。投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；污泥床内不填载体， 节省造价及避免堵塞问题。缺点：反

18、应器内有短流现象，影响处理能力。运行启动时间长，对水质和负荷突然变化比较敏感。6、SRT污泥停留时间，也就是污泥泥龄。指曝气池微生物细胞的平均停留时间。HRT又叫做水力停留时间，是水处理工艺名词， 水力停留时间是指待处理污水在反应器内的平均停留时间， 也就是污水 与生物反应器内微生物作用的平均反应时间。7、IC 厌氧反应器与 UASB反应器相比具有以下优点 : 有机负荷高；抗冲击负荷能力强，运行稳定性 好；基建投资省，占地面积少；节能。8、厌氧生物处理反应器技术发展小结： 第一代：以普通厌氧消化池 （1896 英国） 、厌氧接触工艺 （20 世纪 50年代）为代表 共同特点：污泥和污水完全混合， SRT=HR，T污泥浓度低 ,要求的 HRT长, 处理效果差 第二代:以厌氧滤器 （A