水污染控制工程复习重点(已整理)(共9页)

1、名词解释表面水力负荷：单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q表示，单位（量纲）是：m3/(m2s)或m3/(m2h)，反映的是沉淀池的效率。浅池理论：池长为L，池深为H，池中水平流速为v，颗粒沉速为u0的沉淀池中，在理想状态下，L/H=v/u0。L与v值不变时，池深H越浅，可被沉淀去除的悬浮物颗粒u0也越小。若用水平隔板，将H分为3等层，每层深H/3，在u0与v不变的条件下，则只需L/3，就可将沉速为u0的颗粒去除，也即总容积可减小到1/3。如果池长L不变，由于池深为H/3，则水平流速可增加到3v,仍能将沉速为u0的颗粒沉淀掉，也即处理能力可提高3倍。把沉淀池分成n层就

2、可把处理能力提高n倍。这就是20世纪初，哈真(Hazen)提出的浅池沉淀理论好氧生物处理：污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物，但主要是好氧细菌）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法厌氧生物处理：在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。莫诺特方程：微生物增长速度和微生物本身的浓度、底物之间的关系；=max.S/(KS+S)-S:底物浓度、：微生物的比增长速率，单位生物量的增长速度、max:最大比增长速率、KS：饱和常数表观产率系数：微生物的净增长速率比总底物利用速率。PS:在活性污泥法中为：指单位时间内，实际测定的污泥产量与

3、基质降解量的比值。污泥沉降比：指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。污泥体积指数：指曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿泥污的体积，常用单位为mL/g。（SVI）污泥负荷：基质的量（F）与微生物总量（M）的比，F/M污泥龄：在处理系统（曝气池）中微生物的平均停留时间，常用c表示。同步硝化反硝化：在没有明显独立设置缺氧区的活性污泥法处理系统内总氮被大量去除的过程。SNdN（机理解释：(1)反应器DO分布不均理论，（2）缺氧微环境理论，（3）微生物学解释）生物膜法：是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生

4、物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。UASB：UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部

5、的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。两相厌氧法：是一种新型的厌氧生物处理工艺，1971年Ghosh和Pohland首次提出两相 两相发酵概念，即把产酸和产甲烷两阶段独立反应器在各自最佳环境条件并将两反应器串联形成两相厌氧发酵系统即两相厌氧流化床。特点：1 产酸和产甲烷两阶段独立，提高各自反应速率。 2 酸化反应器有一定缓冲作

6、用，缓解冲击负荷对后续产甲烷反应器的影响。 3 酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，COD浓度可去除2025,能够大大 减轻产甲烷反应器的负荷。 4 负荷高，反应器容积小，基建费用低。射流循环新型厌氧生物流化床反应器以该反应器（JLAFB)为酸化相(或称硫酸盐还原相)厌氧颗粒污泥流化床(AGSBF)为产甲烷相组成两相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐有机废水污泥生物稳定：在人工条件下加速微生物对污泥中有机物的分解，使之变成稳定的无机物或不易被生物降解的有机物的过程。简答和论述：第10章：沉淀4种类型第11章：除磷脱氮的机理第12章：活性污泥法的基本流程，AB法SBR氧化沟的工艺过程和特点，除磷脱氮工艺

7、及原理（重点掌握A2O及改良A2O，会画流程图），污泥膨胀及控制方法。第13章：生物膜法的净化过程，生物接触氧化法优缺点第15章：厌氧消化的机理第16章：影响混凝效果的主要因素第18章：城镇污水二级处理厂污泥处理典型流程1、 沉淀4种类型（1）自由沉淀，悬浮固体浓度不高，沉淀过程悬浮固体之间互不干扰，颗粒粒径、密度不变，单独进行沉淀，如沉砂池的沉淀过程。（2）絮凝沉淀，当悬浮物浓度约为50500mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能发生碰撞产生絮凝作用，颗粒粒径和质量增大沉淀速度加快，如二沉池上部的沉淀过程。（3）区域沉淀（成层沉淀，拥挤沉淀）悬浮物浓度高于5000mg/L，颗粒的沉降受

8、到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置不变，但整个颗粒形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面，如二沉池下部的沉淀过程。（4）压缩沉淀，高浓度悬浮颗粒的沉降，颗粒间已挤集成团块结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间水在上层颗粒重力作用下被挤出，如二沉池污泥浓缩过程。2、 除磷脱氮的机理生物脱氮：是含氮化合物经过氨化，硝化、反硝化后，转变成N2而被去除的过程。氨化：微生物分解有机氮化合物产生氮，硝化：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，反硝化：在缺氧条件下，亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化菌的作用下被还原成氮气的过程，生物除磷：在厌氧-好氧或厌氧-缺氧交替运行的系统中

9、，利用聚磷微生物具有厌氧释磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。3、 活性污泥法的基本流程：流程图：曝气池： 在池中使废水中的有机污染物质与活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物质。曝气系统：供给曝气池生物反应所需的氧气，并起混合搅拌作用二次沉淀池： 用以分离曝气池出水中的活性污泥，污泥回流系统 ：把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝气池，以供应曝气池赖以进行生化反应的微生物。剩余污泥排放系统： 曝气池内污泥不断增殖，增殖的污泥作为剩余污泥从剩余污泥排放系统中排出。4、 AB法SBR氧化沟的工艺

10、过程和特点：AB法：吸附-生物降解工艺；工艺流程如下图A级B级曝气沉淀吸附沉砂沉淀格栅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）整个污水处理系统共分为预处理段，A级、B级三段，在预处理段只设格栅、沉砂池等处理设备，不设初沉池；（2） A级由吸附池和中间沉淀池组成，B级由曝气池及二沉池组成；（3） A级与B级各自拥有独立的污泥回流系统，每级能够培养出各自独特、适合本级水质特征的微生物种群。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷能力。SBR：序批式活性污泥法：工艺流程见下图：优点：（1）工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；（2） 耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节

11、池（3） 反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质（4） 运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷效果（5） 活性污泥在一个运行周期内，经不同运行环境条件，污泥沉降性能好（6） 可进行计算机自动控制，易于维护管理氧化沟：延时曝气法的一种特殊形式。工艺流程如下图：优点：(1)完全混合（2） 抗冲击能力强（3） 对水温、水质、水量等适应性强（4） 污泥产率低、污泥龄长、三倍于传统（5） 有机负荷低，出水水质好5 除磷脱氮工艺及原理（重点掌握A2O及改良A2O，会画流程图），A2O工艺流程如下：优点：（1）同时脱氮除磷（2） 反硝化过程为硝化过程提供碱度（3） 反硝化过程同时去除

12、有机物（4） 污泥沉降性能好缺点：（1）回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响（2） 脱氮受回流比影响（3） 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物改良的A2O，也称倒置A2O，工艺流程如下：优点：（1）同时脱氮除磷（2） 厌氧区释磷无硝酸盐干扰（3） 无混合液回流时，流程简捷，节能（4） 反硝化过程同时去除有机物（5） 好氧吸磷充分（6） 污泥沉降性能好缺点：（1）厌氧释磷得不到优质易降解碳源（2） 无混合液回流时总氮去除效果不高6 污泥膨胀及控制方法：污泥膨胀可分为：污泥丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀以及并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀丝状菌性膨胀：污泥中丝状菌过度增长繁殖的结果。

13、（污水水质、运行条件、工艺方法）控制：（1）控制曝气量，使曝气池中保持适量的溶解氧（不低于12mg/l，不超过4mg/l）（2） 调整pH（3） 如氮、磷比例失调，可适量投加氮化合物和磷化合物（4） 投加一些化学试剂（如铁盐混凝剂、有机高分子絮凝剂）但投加药剂费用较贵，停止加药后有可能会恢复膨胀，而且并不是对各类膨胀都有效（5） 城镇污水处理厂的污水经过沉砂池后，超越初沉池，直接进入曝气池7生物膜法的净化过程：（吸附、稳定）： 生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传

14、送给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。微生物的代谢产物如H20等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走，而C02及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。生物接触氧化法优缺点：（1）生物接触氧化池内的生物固体浓度高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷 （可达3.06.0kgBOD5/m3.d）；（2）不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单；（3）水流属完全混合型，对水量水质的波动有较强的适应能力；（4）污泥产量略低于活性污

15、泥法。8 厌氧消化的机理：（1）水解、发酵阶段：复杂有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成简单有机物，继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。参与这个阶段水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌（2）产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2；（3）产甲烷阶段：产甲烷菌利用第一阶段和第二阶段产生的乙酸和H2、CO2产生CH4； 一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。流程图如下：9影响混凝效果的主要因素：（1） 水温：水温低，黏度大，不利于脱稳胶粒相互

16、絮凝，影响絮凝体的结大，影响后续沉淀处理的效果（2） pH，视混凝剂品种而异。高分子混凝剂尤其是有极高分子混凝剂，混凝效果受pH影响较小。（3） 水中杂质的成分、性质和浓度，（4） 水力条件：混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒或1min内完成；反应阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的絮凝体被打碎。10城镇污水二级处理厂污泥处理典型流程：浓缩脱水最终处置干化调理储存稳定储存（1） 储存：来自于一级处理的初沉污泥和二级处理得剩余污泥分别进入储泥池，以调节污水处理系统污泥产生量和污泥处理系统处理能力之间的均衡；（2） 浓缩：随后进行污泥浓缩，但目的均为大幅度地消减污泥体积，减

17、少后续处理得水量负荷和污泥调整时的药剂投加量；（3） 稳定：污泥稳定则是减少污泥中的有机物含量和致病微生物的数量，降低污泥利用的风险，稳定的方法有厌氧消化，好氧消化和化学稳定；（4） 调理：调理则是提高污泥的脱水性能（减少污泥的比阻）；（5） 脱水：脱水的目的是进一步降低污泥的含水率，经脱水后的污泥可直接进行最终处置，也可经干化后再进行最终处置。（6） 干化（7） 最终处置选择填空第9章，1.主要的水质指标：物理性质：色，温度，SS 化学性质：pH、有机物、溶解性固体、有毒物、N、P 有机物： 综合指标：BOD、COD、TOD 单项指标 ：油类，酚类，表面活性剂生物学指标：细菌总数、大肠菌数2

18、.水质标准：污水排入水体时采用排放标准等级的重要依据，（我国主要地表水环境质量标准GB 3838-2002,海水水质标准GB 3097-1997，地下水质量标准 GB/T 14848-93）依据地表水水域环境功能和保护目标，地表水环境质量标准按功能高低依次将水体划分为5类第10章，1.格栅的作用: 用于拦截较粗大的悬浮物或漂浮物种类：按形状:平面格栅和曲面格栅 平面格栅由框架和栅条组成，基本尺寸包括：宽度、长度、栅条间距、栅条至外框距离。曲面格栅 分为固定曲面格栅和旋转鼓筒式格栅两种。 按格栅栅条的净间距分为：粗格栅50100mm中格栅1040mm细格栅310mm 栅渣截流量与栅条的间距有关2

19、.沉淀的4种类型: 自由沉淀 絮凝沉淀 区域沉淀 压缩沉淀3.表面水力负荷概念:Q/A 在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量4.沉沙池类型：平流式沉砂池 曝气沉砂池 旋流沉砂池5.沉淀池的类型：平流式沉淀池 竖流式沉淀池 辐流式沉淀池6.浅池理论：L/H=Vx/Vy 沉淀池越浅，效率越高。（沉淀区增设斜板提高沉淀池分离效果）Ppt: 1.池长为L，池深为H，池中水平流速为v，颗粒沉速为u0的沉淀池中，在理想状态下，L/H=v/u0。 2.L与v值不变时，池深H越浅，可被沉淀去除的悬浮物颗粒u0也越小。 3.若用水平隔板，将H分为3等层，每层深H/3，在u0与v不变的条件下，则只需L/3，就可

20、将沉速为u0的颗粒去除，也即总容积可减小到1/3。4.如果池长L不变，由于池深为H/3，则水平流速可增加到3v,仍能将沉速为u0的颗粒沉淀掉，也即处理能力可提高3倍。把沉淀池分成n层就可把处理能力提高n倍7.气浮法的类型：1.电解气浮法 2.分散空气气浮法 3.溶解空气气浮法（真空气浮法，加压溶气气浮法）第11章，1.发酵和呼吸：是分解代谢的两种类型，因为氧化还原反应中电子受体的不同而分类 发酵：微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物同时释放能量并产生不同的代谢产物。好氧呼吸：是在分子氧参与下的生物氧化，反应的最终受氢体是分子氧，包括脱氢和氧化两个过程（O2为电子

21、受体）缺氧呼吸：在无分子氧的情况下进行的生物氧化，只有脱氢过程，没有氧化过程，受氢体是一些简单的有机物或无机物（氧化型化合物）。2.好氧生物处理的过程（活性污泥法，生物膜法）P84 图3.厌氧生物处理的过程 P85图4.脱氮的机理：1.氨化反应2.硝化反应3.反硝化反应4.同化作用5.除磷的机理：在厌氧-好氧 或 厌氧-缺氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物 厌氧释放磷 好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，来降解磷6.微生物生长影响因素：1.微生物营养（BOD5：N：P=100：5：1） 2.温度 3.pH 4.溶解氧 5.有毒物质 7.莫诺特方程（明显是计算）：P95 U 比增长速率 Umax 达到

22、饱和浓度时的最大值U=(Umax*S)/ (Ks+S) S 限制增长的底物浓度 Ks 饱和常数，即U=Umax/2时的底物浓度第12章，1活性污泥组成：a细菌b真菌c原生动物d后生动物2活性污泥评价方法: A混合液悬浮固体浓度（MLSS污泥浓度）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）B生物相观察 C污泥沉降比 D污泥体积指数 SVI=沉淀污泥的体积（mL/L）/MLSS(g/L) svi=100150沉降性能好3活性污泥法的基本流程:a曝气池b沉淀池c污泥回流系统d 剩余污泥排除系统图 在P1034 AB法（P115）：吸附生物降解（Adsorption-Biodegradation）工艺，

23、5 SBR（P116，P162）：主要反应器只有一个曝气池，同时完成曝气沉淀等的功能，其运行可以分为五个工序6 氧化沟（P117）：又称氧化渠或循环曝气池，是活性污泥法延时曝气的一种变形7 CASS的作用机理（P117.P118两段话挺像作用机理）8 膜生物反应器原理（120）：9 曝气设备分类及性能指标：分类：1.鼓风曝气2.机械曝气 性能指标：a氧转移速率b充氧能力c氧利用率10 除磷脱氮工艺（P159 P160）：（重点掌握A2O及改良A2O）11 活性污泥法的主要工艺参数的设计计算： A、曝气池的有机容积负荷：单位容积曝气区内单位时间所能承受的有机物（BOD5）量。 Nv:容积负荷，k

24、gBOD5/m3*dqv：与曝气时间相当的平均进水流量，m3/ds0:曝气池进水的有机物浓度（BOD5）， mg/LB 曝气池的活性污泥负荷率：单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5的量Ns：污泥负荷，kgBOD5/kgMLSS*dX：曝气池污泥浓度，mg/LC 曝气池的水力停留时间（HRT）：污水在曝气池中的停留时间 D 曝气池的污泥停留时间（SRT,qc）：曝气池中污泥全部更新一次所需要时间(污泥泥龄)E 污泥回流比：曝气池中回流污泥的流量与进水流量的比值。 R=qvr/qv12 污泥负荷：单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5的量（在微生物代谢方面的含义就是比值）13 有

25、效容积（有机容积负荷：单位容积曝气区内单位时间所能承受的有机物（BOD5）量。）14 水力停留时间：污水在曝气池中的停留时间15 污泥龄：曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间16 需氧量：曝气池内活性污泥对有机物的氧化分解和微生物的正常代谢活动所需要的氧气量17 回流污泥浓度：_18 SVI值：污泥体积指数 混合液沉淀30min后 每单位质量干泥形成的湿污泥的体积 mL/g SVI=沉淀污泥的体积（mL/g）/MLSS(G/L) SVI=100150沉降性能良好；SVI>200沉降性能差；SVI值过低，污泥絮体细小紧密，含无机物多，污泥活性差19 污泥膨胀及控制方法：类型：A丝状菌性污泥

26、膨胀（主要发生）；B非丝状菌污泥膨胀 成因：主要是污水水质措施：1控制曝气量 2调整pH值 3如氮磷的比例失调，可投加氮化合物和磷化合物4投加一些化学药剂（如絮凝剂等）5城市污水厂的污水在经过沉砂池后，跨越初沉池，直接进入曝气池。第13章20 生物膜法的净化过程(吸附，稳定)生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。在生物膜内、外生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。a空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传送给生物膜，供微生物用于呼吸；b污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。c微生物的代谢产物如H20等则通

27、过附着水层进入流动水层，并随其排走，而C02及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。21 生物滤池工作原理和优缺点 原理：含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并进一步降解，使废水得以净化； 主要的净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用 优点：a运行费低 b技术控制要求低 c出水时负荷低时,硝化程度较高,但悬浮物较高 d剩余污泥量少 e泡沫问题很少 缺点：a基建费高 b气候的影响较大 c蝇多、味大 d出水悬浮物较多22生物接触氧化法优缺点:优点：a生物接触氧化池内的生物固体浓度高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达3.06.0kgBOD5/m3.d）； b不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单 c水流属完全混合型，对水量水质的波动有较强的适应能力d污泥产量略低于活性污泥法23 曝气生物滤池的构造和工艺类型： 构造：池体 ，布水系统，承托层，滤层，反冲洗系统。 工艺类型:下向流式 上向流式（BIOFOR ,BIOSTYR）第15章1厌氧消化的机理：是指在厌氧条件下由多种（厌氧或兼性厌氧）微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。 A两阶