打印-水污染处理期末复习

1、水污染处理（下） 期末复习1. 曝气的作用：供氧和搅拌。2. 曝气的方式：鼓风曝气、机械（表面）曝气和两者联合的鼓风机械曝气。3. 曝气原理双膜理论1) 对于难溶于水的氧来说，分子扩散大于对流扩散，传质的阻力主要集中在气膜和液膜上。2) 在气膜中存在着氧的分压梯度，而在液膜中同样也存在着氧的浓度梯度，由此形成了氧转移的推动力。4. 提高充氧速率的途径提高值 式中 1) 提高值。 a. 加强液相主体的紊流程度 b. 降低液膜厚度 c. 加速气液界面的更新 d. 增大接触面积等。2) 提高值。提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气、深井曝气等。5. 供气量的计算： 6. 曝气系统的设计的一般程序：A.

2、 鼓风曝气系统a. 计算风量，即供气量：求得需氧速率O2； 根据供氧速率、需氧速率，则有R； 求取标准氧转移速率R0； 再根据R0即可求得供气量GS。b. 计算风压：风机出口风压 沿程+局部阻力+余量=最小风压c. 根据风量风压选择合适的风机。B. 机械曝气系统O2 R R0 选择风机7. 衡量曝气设备的技术性能指标：1) 氧利用效率（EA）：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总氧量的百分比（%）。2) 氧转移效率（EL）：也称为充氧能力，通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以kgO2/h计。8. 鼓风曝气系统的组成：由空压机、空气扩散装置和一系列连通的管道所组成。9.

3、 鼓风曝气系统的空气扩散装置的分类：微气泡、中气泡、大气泡、水力剪切、水力冲击及空气升液等类型。10. 机械曝气装置，按传动轴的安装方向，可分为竖轴（纵轴）式和卧轴（横轴）式两类。（氧化沟采用表面曝气法，转刷曝气）11. 曝气池根据混合液流动形态，可分为推流式、完全混合式和循环混合式3种。SBR完全混合式；A/O推流式；氧化沟循环混合式。12. 工艺设计A. 曝气池容积： B. 日平均需氧量： C. 供气量计算： D. 剩余污泥计算： 13. 活性污泥处理系统的新工艺A. 氧化沟1) 氧化沟工艺流程2) 氧化沟的特征 在构造方面的特征：a. 氧化沟一般呈环形沟渠状，总长几十米至一百多米，平面多

4、为椭圆形或圆形，断面形式多为矩形或梯形；b. 池深取决于转刷等表面曝气设备，池深相对较浅，一般为26m；c. 出水一般采用溢流堰式，宜采用可升降式以调节池内水深；d. 池内流态介于完全混合与推流之间（循环式）；e. 可达到脱氮效果，工艺形式灵活变化，实现不同净化功能；f. 污泥负荷：0.050.10kgBOD5/kgMLSS·d。在工艺方面的特征：a. 可考虑不设初沉池；b. 可考虑不单设二次沉淀池；c. BOD负荷低；d. 对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；e. 污泥龄长，一般可达1530d；f. 污泥产率低，污泥性质稳定勿需在进行消化处理；g. 工艺流程简单，运行管理方便；

5、h. 耐冲击负荷；i. 处理效果稳定，出水水质好；j. 基建费用和运行费用分别比普通活性污泥低40%60%。3) 氧化沟的曝气装置 分类：横轴曝气装置、纵轴曝气装置； 功能：a. 向混合液供氧；b. 使混合液中有机污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混合、接触；c. 推动水流以一定流速沿池长循环流动。4) 氧化沟的优点：a. 可根据原水情况或要求调整工艺形式，达到去除BOD、N、P等的目的；b. 停留时间长，抗冲击负荷能力较强；c. 污泥龄长（1530天），含世代时间长的微生物（硝化菌、后生动物等），产泥量低；d. 采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化处理。14. SBR（间歇式活性污泥处理

6、系统）1) SBR的原理：SBR是活性污泥法的一种变形，它的反应机理和污染物去除机理与传统活性污泥法相同，只是在操作不同属于完全混合式。2) SBR的工作过程：进水（加入基质）反应（基质降解）沉淀（泥水分离）排水（排上清液）闲置/待机（恢复/排泥）3) SBR工艺特点：a. 流程简单，运行费用低；无需二沉池和回流装置，甚至可以省去调节池和初沉池。b. 固液分离效果好，出水水质好；降解时，属于完全混合式；沉淀时，属于理想的静止沉淀。c. 运行操作灵活，效果稳定；可以根据原水水量、水质情况，调整各工序的参数。d. 脱氮除磷效果好；在时间序列上提供了缺氧、厌氧和好氧的环境条件。e. 有效防止污泥膨胀

7、；通过污泥龄的调整可有效抑制丝状菌的生长，防止污泥膨胀的出现。f. 耐冲击负荷。池内有滞留的处理水，有稀释、缓冲作用，有效抵抗冲击。4) SBR工艺流程：5) SBR反应器的特有功能：a. 调节功能：控制进水时间（流量）；控制待机时间（曝气保持活性）；b. 提高可生化性：水解酸化（进水不曝气或去搅拌后曝气）；c. 调节BOD负荷：调节污泥浓度；d. 调节曝气量：反应时可实现先大后小。6) SBR工艺的影响因素：a. 易生物降解的基质浓度；b. NO3-N对脱氮除磷的影响；c. 运行时间和DO的影响。7) 经典的SBR反应器存在的问题：a. 对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池；b. 对于

8、多个SBR反应器进出水的阀门自动切换频繁；c. 污水提升水头损失较大；d. 设备的闲置效率高。8) SBR工艺的变形工艺：ICEAS、CASS、CAST、CASP、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR。A. ICEAS（间歇式循环延时曝气活性污泥工艺）与SBR相比，在反应器进水端增加一个预反应区，可连续进水、间歇排水。不足：容积利用率低。B. DAT-IAT（需氧池为预反应区，间歇曝气池为主反应区）连续进水、间歇排水、DAT中连续进水、连续曝气，出水进入IAT中进行曝气。沉淀和排水工艺。不足：脱氮除磷不够理想，缺氧磷释放不充分。C. CASS（循环式活性污泥工艺）由三个区域组成：

9、生物选择区、兼氧区、主反应区。与SBR相比，进水阶段不单设单纯的充水过程或缺氧进水混合过程。CASS工艺在沉淀阶段无进水，保证沉淀过程在静止中进行，并使排水稳定性得到保证，在循环的曝气阶段完成生物降解，非曝气阶段完成泥水分离，排水装置是移动式自动集水器，将每一循环操作中所处理的污水排出为一周期。提高脱氮除磷效果。D. MSBR（连续流SBR法）连续进水、连续出水常水位运行，简化出水设施，提高容积利用率，增强脱氮除磷效果。15. AB法污水处理工艺（吸附-生物降解工艺）1) AB法污水处理工艺流程：2) AB工艺的主要特征：a. 全系统共分处理段、A段、B段等3段。 在预处理袛设格栅、沉砂池等简

10、易处理设备，不设初沉池。b. A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池及二沉池所组成。c. A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的，适于本段水质特征的微生物种群。3) AB法主要优缺点：优点：效果稳定，具有抗冲击负荷能力，特别适用于处理浓度较高，水质水量变化较大的活水，COD，BOD，SS，总磷和总氮的去除率较高。缺点：产泥量较大，而且不具备深度脱氮除磷功能，出水水质尚达不到防止水体富营养化的要求。4) AB法工艺的稳定性：a. A段中起主导作用的是物化和生物絮凝过程；b. A段污泥的泥龄很短，更新快，适应性强；c. B段为低负荷进行，自身具有很大的缓

11、冲能力和解毒能力。16. 膜生物反应器MBR1) 定义：是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。2) 一般组成：由膜组件和生物反应器两部分组成。3) 工艺特点：对污染去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，进出水水质稳定，出水中没有悬浮物，是唯一的对污水进行生物处理的不需消毒的工艺。17. 属于生物膜处理法的：生物滤池（普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池）、生物转盘、生物接触氧化设备和生物流化床等。18. 生物膜：是使细菌、放线菌、蓝绿细菌一类的微生物和原生动物，后生动物、藻类、真菌一类的真核微生物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状微生物。19. 生物膜法的微生物学

12、特征1) 参与净化反应微生物多样化；2) 生物的食物链长，污泥产率低；3) 能够存活世代时间较长的微生物；4) 分段运行与优势菌种；20. 生物膜法处理工艺方面的特征1) 对水质、水量变动有较强的适应性；2) 污泥沉降性能良好，宜于固液分离；3) 能够处理低浓度的污水，使BOD5=2030mg/L的污水降至510mg/L；4) 易于维护运行，节能。（无污泥回流，无曝气系统）21. 生物膜法与活性污泥相比：1) 活性污泥法系人工强化生物处理系统，生物量大，处理能力强，而膜法更趋于自然净化原理；2) 活性污泥法为人工强化三相传质，膜法浓度差扩散传质，传质效果叫活性污泥差，处理效率较活性污泥差；3)

13、 适于工业废水处理站和小规模生活污水处理。与活性污泥法相比，膜法具有更好的生物多样性，生物膜固着在载体上时间或生物平均停留时间（污泥龄）长，其除细菌广泛存在外，世代时间长，比增值速率小的微生物，如硝化菌等也大量存在。此外，丝状菌、藻类众多，线虫、纤毛虫、轮虫以及昆虫等也都广泛存在。22. 生物滤池的工作原理：污水长时间以滴状喷洒在块状滤料层的表面上，在污水流经的表面上就会形成生物膜，待生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取流经污水的有机物作为营养，从而使污水得到净化。23. 普通污泥滤池：普通生物滤池，又名滴滤池，是生物滤池早期出现的类型，即第一代的生物滤池。24. 普通生物滤池的构造：普

14、通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统等四部分所组成。25. 滤料应具有的条件：1) 质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻；2) 较高的比表面积；3) 较大的空隙率；4) 就地取材，便于加工、运输。26. 布水装置：目的：将废水均匀地喷洒在滤料上；曝气。1) 固定式布水装置（普通生物滤池多采用）2) 旋转式布水装置（高负荷生物滤池和塔式生物滤池）27. 排水系统的作用：（生物滤池的排水系统设于池的底部，它的作用有二）一是排除处理后的污水；二为保证滤池的良好通风。28. 普通生物滤池的适用范围与优缺点：普通生物滤池一般适用于处理每日污水量不高于1000m3的小城镇或有机性工业废水。1) 其主要优点是：

15、a. 处理效果好，BOD5的去除率可达95%以上；b. 运行稳定、易于管理、节省能源。2) 主要缺点是：a. 占地面积大、不适于处理量大的污水；b. 滤料易于堵塞，当预处理不够充分、或生物膜季节性大规模脱落时，都可能使滤料堵塞；c. 产生滤池蝇，恶化环境卫生，（滤池蝇是一种体型小于家蝇的苍蝇，牠的产卵、幼虫、成蛹、成虫等生殖过程都在滤池内进行，它的飞行能力较弱，只在滤池周围飞行）；d. 喷嘴喷洒污水，散发臭味。29. 高负荷生物滤池的特征：1) 大幅度地提高了滤池的负荷率，其BOD容积负荷率高于普通生物滤池的68倍，水力负荷率则高达10倍。2) 高负荷生物滤池的高滤率是通过限制进水BOD5值和

16、在运行上采取处理水回流等技术措施而达到的。3) 进入高负荷生物滤池的BOD5值必须低于200mg/L，否则用处理水回流加以稀释。处理回流可以产生以下各种效应：a. 均化与稳定进水水质；b. 加大水力负荷，及时地冲刷过厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持较高的活性；c. 抑制滤池蝇的过度滋长；d. 减轻散发的臭味。30. 塔式生物滤池的构造：由塔身、滤料、布水系统以及通风及排水装置所组成。31. 塔式生物滤池在工艺方面的特点：高负荷率，塔式生物滤池的水力负荷率可达80200m3/(m2·d)，为一般高负荷生物滤池的210倍，BOD容积负荷率达12kgBOD

17、5/(m3·d)，较高负荷生物滤池高23倍。32. 曝气生物滤池工作原理（过程）：被处理的原污水，从池上部进入池体，并通过由填料组成的滤层，在填料表面形成有由微生物栖息形成的生物膜。在污水滤过滤层的同时，由池下部通过空气管向滤层进行曝气，空气由填料的间隙二升，与下流的污水相向接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物。在微生物的新陈代谢作用下，有机污染物被降解，污水得到处理。33. 曝气生物滤池的特征：1) 气液在滤池间隙充分接触，由于气液固三相接触，氧转移率高，动力消耗低；2) 本设备自身具有截留原污水中悬浮物与脱落的生物污泥的功能，因此，勿需设

18、沉淀池，占地面积少；3) 以35mm的小颗粒作为滤料，比表面积大，微生物附着力强；4) 池内能够保持大量的生物量，再由于截留作用，污水处理效果良好；5) 勿需污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。34. 生物转盘的组成：由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置；35. 生物转盘的工艺流程：36. 生物转盘净化作用原理：由电机、变速器和传动链条等部件组成的传动装置驱动转盘，以较低的线速度在接触反应槽内转动。接触反应槽内充满污水，转盘交替地和空气与污水相接触。在经过一段时间后，在转盘上即将附着一层栖息着大量微生物的生物膜。微生物的种属组成逐渐稳定，其新陈代谢功能也逐步地发

19、挥出来，并达到稳定的程度，污水中的有机污染物为生物膜所吸附降解。转盘转动离开污水与空气接触，生物膜上的固着水层从空气中吸收氧，固着水层中的氧是过饱和的，并将其传递到生物膜和污水中，使槽内的污水溶解氧含量达到一定的浓度，甚至可能达到饱和。37. 生物转盘的特征：38. 生物接触氧化原理：39. 生物接触氧化技术的主要特征：40. 生物接触氧化处理技术的工艺流程41. 生物接触氧化池的构造：由池件、填料、支架及曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。42. 接触氧化池的形式：1) 按曝气装置的位置，分为分流式与直流式；2) 按水流循环方式，又分为填料内循环与外循环式。43. 生物流化床的关键

20、的技术条件：1) 提高处理设备单位容积内的生物量；2) 强化传质作用，加速有机物从污水中向微生物细胞的传递过程。44. 生物流化床：是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，载体表面被覆着生物膜，其质变轻，污水以一定流速从下向上的流动，使载体处于流化状态。45. 生物流化床的构造：床体、载体、布水装置、充氧装置、脱膜装置等部分组成。46. 生物流化床的特征：255-2561) 高速去除有机污染物，BOD容积负荷率高达5kg/(m3·d)，处理水BOD值可保证在20mg/L以下（对城市污水）；2) 便于维护运行，对水质、水量变动有一定适应性；3) 占地少，在同一水量水质

21、的条件下，在同一处理水质的要求下，设备占地面积只为活性污泥的1/51/8。4) 本工艺存在的主要问题是，脱落在处理水中的生物膜，颗粒细小，用单纯沉淀法难以全部去除，如在其后用混凝沉淀法或气浮法进行固液分离，则能够取得优质的处理水。47. 污泥的自然生物处理A. 稳定塘：是经过人工适当修整的土地，设围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。1) 优点：能够充分利用地形，工程简单，建设投资省。能够实现污水资源化，使污水处理与利用相结合。污水处理能耗少，维护方便，成本低廉。2) 分类：好氧稳定塘；兼性稳定塘；厌氧稳定塘；曝气稳定塘；深度处理塘。3) 兼性塘

22、一般深1.02.0m；4) 曝气塘：好氧曝气塘和兼性曝气塘；5) 好氧塘：高负荷好氧塘、普通好氧塘和深度处理塘。48. 厌氧消化机理（三阶段理论）复杂的有机物（pr·）的厌氧消化过程主要包括液化（水解）、产酸、产甲烷三个阶段，由多种相互依存的细菌群来完成复杂的基质混合物，最终转化成甲烷和CO2过程，并合成微生物的自身细胞。49. 厌氧消化的影响因素：1) 温度因素；2) 生物固体停留时间（污泥龄）与负荷；3) 搅拌和混合；4) 营养与C/N比；5) 氮的守恒与转化；6) 有毒物质；7) 酸碱度、PH值和消化液的缓冲作用。50. 厌氧消化池基本池形：圆柱形、蛋形。51. 厌氧消化池的构

23、造：污泥的投配、排泥及溢流系统、沼气排出、收集与贮存设备，搅拌设备及加温设备等。52. 厌氧生物处理反应器：普通厌氧消化滤池，厌氧接触工艺，厌氧生物滤池，厌氧生物转盘，UASB与厌氧膨胀颗粒污泥床反应器，厌氧膨胀床与厌氧流化床反应器，厌氧折流板式反应器，高温厌氧处理工艺。53. 两级厌氧消化的目的：节省污泥加温与搅拌所需要的能量 36654. 两相厌氧消化的目的：是使各消化池具有更适合于消化过程三个阶段各自的菌种群生长繁殖的环境。55. 污泥消毒方法：巴氏消毒法；石灰稳定法；加氯消毒法；56. 污泥的干化与脱水方法，主要有自然干化、机械脱水。57. 污泥脱水方法：压滤法（板块压滤和带式压滤）、

24、离心法、真空吸滤法。58. 预处理（机械脱水）1) 目的：改善污泥脱水性能，提高机械脱水设备的生产能力。2) 方法：化学调节法、热处理法、冷冻法、淘洗法。59. 污泥处理的目的：1) 使污水处理厂能够正常运行，确保污水处理效果；2) 使有害有毒物质得到妥善处理或利用；3) 使容易腐化发臭的有机物得到稳定处理；4) 使有用物质能够得到综合利用，变害为利。总之，污水处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化及综合利用。60. 污泥处理工艺：61. 污泥的分类与性质1) 按成分不同2) 按来源不同62. 污泥性能指标1) 污泥含水率：2) 挥发性固体和灰分：挥发性固体近似地等于有机物含量；灰分表示无机物含

25、量。3) 可消化程度：污泥中的有机物，是消化处理的对象。4) 湿污泥比重与干污泥比重5) 污泥肥分；6) 污泥重金属离子含量63. 污泥中水的存在形式：毛细水；孔隙水；吸附水；内部水。64. 污泥浓缩的方法：污泥重力浓缩法；污泥气浮法；污泥离心法。65. 污泥浓缩的目的：主要缩减污泥的间隙水。66. 重力浓缩池的分类（根据运行方式不同）：连续式重力浓缩池和间歇式重力浓缩池。67. 氮的存在形式68. 生物脱氮原理（1）氨化反应在氨化菌作用下，有机氮被分解转化为氨态氮，这一过程称为氨化过程，氨化过程很容易进行。（2）硝化反应硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，利用无机碳为碳源将NH4+

26、化成NO2-，然后再氧化成NO3-的过程。硝化过程可以分成两个阶段。第一阶段是由亚硝化菌将氨氮转化为亚硝酸盐（NO2-），第二阶段由硝化菌将亚硝酸盐转化为硝酸盐（NO3-）。（3）反硝化反应反硝化反应是在缺氧状态下，反硝化菌将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成气态氮（N2）的过程。反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物（污水中的BOD成分）作为电子供体，提供能量并被氧化稳定。69. 硝化反应条件：1) 好氧条件DO2mg/L，满足“硝化需氧量”的要求。1g氮完成硝化反应，需氧4.57g，这个需氧量称为“硝化需氧量”（NOD）。2) 保持一定的碱度。1g氨态氮（以N计）完全消化，需碱度（以CaCO3计）7.14g。3) 污泥龄(1015)d。4) 混合液中有机物含量不应过高，BOD值应在1520mg/L。70. 反硝化反应条件1) DO<0.5mg/L，一般为0.20.3mg/L。（处于缺氧状态）如果DO高，反硝化菌利用氧进行