环境工程基础考点整理

1、环境工程期末考点整理第三章第一节 水的生物化学处理方法1、废水处理中主要的微生物处理者是细菌，要防止过多的真菌(丝状菌)出现2、细菌生长曲线（减速增长期或稳定器是效果最好的）第二节 好氧悬浮生长处理技术1、活性污泥法基本流程：出水进水二沉池曝气池剩余污泥回流污泥活性污泥（原理）：向生活污水中不断注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段事件后，污泥即生成一种絮凝体。该絮凝体是由大量微生物构成的，易于沉淀分离，使污水得到澄清，这就是活性污泥。过程与机理l 吸附阶段：由于絮状的活性污泥表面积很大，表面具有多糖粘液层，污水与活性污泥接触后很短时间内，水中有机物迅速降低，这就是吸附作用引起的。l 氧化

2、阶段微生物将一部分吸附阶段的有机物氧化分解获取能量，另一部分则合成新的细胞，速度较慢。l 絮凝体形成阶段氧化阶段合成的菌体有机体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，使水得到净化。(对数增长期出水不易形成絮凝体，内源呼吸期出水效果较好)影响因素l 溶解氧：缺氧会产生丝状菌，污泥膨胀，一般2-4mg为宜。l 营养物质：BOD5：N:P=100:5:1(注：厌氧为200：5：1)l PH和温度：6.5-9.0，20-30C°评价指标l 混合液悬浮固体（MLSS）：指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，也称混合液污泥浓度，单位为mg/L，是计量曝气池中活性污泥数量的指标

3、。（一般2000mg/L-4000mg/L）l 污泥沉降比（SV）指曝气池混合液在100ml量筒中静置沉淀30min后，沉淀污泥占混合液的体积分数。（15%-30%）l 污泥指数（SVI）污泥指数是污泥容积指数的简称，指曝气池出口处混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占的容积。SVI=污泥沉降比（SV）*100ml÷污泥干重（g）一般在50-150左右，太低缺乏吸附能力，太高难以分离污泥负荷（计算必考，注意单位）Ls=Q(S0-S1)/VXLs：污泥负荷Q: 每天进水量，立方米/天S0：原水有机物浓度X：单位体积污泥浓度 毫克/升V：曝气池有效体积2、机械曝气池的类型（竖式和卧式）

4、3、曝气氧化塘曝气氧化塘的净化机理与活性污泥法非常相似，但分离的污泥并不会流，靠延长污水在塘中停留时间，来提高处理效率，所以实质上，这是介于氧化塘和延时曝气之间的废水处理方法第三节 好氧附着生长处理技术好氧附着生长系统是利用细菌等好氧微生物和原生动物、后生动物等好氧微型动物附着在某些载体上进行生长繁殖、形成生物膜，当污水与膜接触是，水中的有机污染物作为营养被膜中生物摄取并分解，从而使污水得到净化的系统。其代表工艺有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。1、生物滤池（1）高负荷生物滤池要求进水的BOD5不大于200mg/L，否则需要处理出水回流稀释。出水二沉池滤池初沉池原污水（2）塔式生物滤池（3

5、）曝气生物滤池2、生物转盘3、生物接触氧化法4、生物流化床（也属于生物膜法）第四节 厌氧生物处理技术1、厌氧生物处理机理（DO=0）四阶段理论：水解阶段（池1）：复杂非溶解有机物简单溶解性有机物产酸发酵（池2）: 简单溶解性有机物挥发性脂肪酸和醇产氢产乙酸（池2）: 挥发性脂肪酸和醇乙酸，CO2,H2产甲烷（池2）: 乙酸，CO2,H2产甲烷2、影响因素温度：低温消化（5-15）、中温消化（30-35）和高温消化（50-55），温度越高越短酸碱度：甲烷菌在6.8-7.2，因此要有缓冲物质，一般保持2000-3000mg/L的碱度（CaCO3）计算负荷：以投配率表示（每日加入消化池的新鲜污泥体积

6、或高浓度污水容积与消化池容积的比率），过高，产酸大于产甲烷，ph下降，产气率降低。过低，成本高。碳氮比：（10-20）：1较好，过高产氮量不足，缓冲能力较低，过低则PH上升，杀死甲烷菌。有毒物质3、两相厌氧处理系统与两级厌氧处理系统两相：1、2阶段在一个池子，3、4阶段在一个池子两级：两个同阶段池子串联第五节 生物脱氮除磷技术1、水中N的转化（重要有机氮（氨化）氨氮（好氧微生物）硝化（NOx，有机物浓度低）（反硝化，缺氧,有机物）N2工艺l 二段生物脱氮处理缺氧反硝化池原污水曝气氧化硝化池排放沉淀池曝气沉淀池排泥污泥回流2、生物脱磷工艺机理：在好氧条件下(好氧排出超量P,吸收有机物)，聚磷菌不

7、断摄取并氧化分解有机物，产生的能量一部分用于磷的吸收和磷的聚合，一部分则通过与H3PO4结合，转化为ATP贮存起来。处理过程中，通过从系统中排出污泥以达到去除磷的目的。需要不断去除磷高污泥A2/O工艺PBODBODPNH4BODNOx出水沉淀池好氧段（O）厌氧段（A）缺氧段（A）进水内循环富磷剩余污泥污泥回流第六节 水处理厂污泥处理技术1、格栅沉砂池（除悬浮物和有机）初沉池生物处理二沉池（排除生物污泥）消毒除消毒外，都会产生污泥2、含水率计算 V1/V2=100%-P2/100%-P13、污泥浓缩方法重力浓缩法（压缩沉淀）、气浮浓缩法和离心浓缩法第五章1、大气结构（1）对流层（大气污染主要层）

8、（2）平流层（臭氧空洞）（3）中间层（4）暖层（5）散逸层2、颗粒污染物粒径及概念斯托克斯（stokes）直径（dst）:指在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径空气动力学当量直径（da）指在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（=1g/cm3）的圆球的直径。Pm2.5（细颗粒物）：是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径2.5m的颗粒物（pm10类似）3、一次污染与二次污染一次污染：一次污染是指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。二次污染：二次污染是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物指间经过一系列化学或光化学反应而生成的新的污染物，主要有硫酸烟雾和光化学厌恶。4、

9、污染源点源：污染物集中于一点或相当小的范围排放（例如烟囱）线源：公路等面源：即在相当大的范围有许多污染排放点（居民区、商业区）5、环境空气质量标准有行业标准用行业标准，无行业标准用综合标准，二者不交叉。l 环境空气质量标准分三级：自然保护区等、居民区、工业区第六章第一节 颗粒污染物控制技术1、净化效率（选择）=（1-Qee/Qoo）100%多级串联=1-（1-1）（1-2）（1-n）第二节 机械除尘器处理对象：密度大，较重的颗粒，50m以上，作为高效除尘的预处理缺点：效率较低类型：l 重力沉降室（类比沉淀池）重力沉降室通过重力作用使尘粒从气流中沉淀分离的除尘装置。l 惯性除尘器利用尘粒本身的惯

10、性力作用使其与气流分离的除尘装置第三节 旋风除尘器处理对象：小颗粒，5-15m运用的作用力：离心力半分离直径：旋风除尘器除尘效率50%时的颗粒直径。影响因素：气体流量越大、颗粒密度越大、气体粘度越小、气体温度越低，分离效率就越高。第四节 电除尘器运用作用力：静电力优点：能耗低、效率高，适合高温高压场合缺点：不易实现高比电阻颗粒的捕集工作原理（1）粉尘荷电l 电场荷电l 扩散荷电（2）荷电粒子迁移、沉积（3）集尘极表面清灰影响因素l 粉尘的导电性l 气体的含尘浓度（不能太高）效率计算（选择）：=1-exp（-Ac/Q ×wp）第五节 袋式除尘器原理：袋式除尘器是使含尘气体通过纤维织物（

11、滤料）将粉尘分离捕集的装置。优点：l 除尘效率高l 能处理高比电阻颗粒l 不受气体高浓度的影响l 结构简单。缺点：不能处理腐蚀性气体，不能在高温高压下运行影响除尘效率的因素：l 滤料的结构（例如空隙大小）l 粉尘粒径l 粉尘层厚度（类似拥挤沉淀）l 过滤速度l 清灰方式布袋个数计算（重要，必考计算）Vf=Q/Af，=Afd，Af=2rl，n=A/a其中q是要处理的烟气体积流量例题：（步骤：计算总过滤面积确定滤袋尺寸计算每条滤袋面积计算滤袋条数）某除尘系统采用袋式除尘袋，已知袋式除尘器入口风量为900000m3/h，过滤风速为1m/min，滤袋规格（直径×长度）为160mm×

12、6000mm，试计算最少需要多少条滤袋第六节 湿式除尘器原理：湿式除尘器是使气体与液体（一般为水）充分接触，将粉尘洗涤下来而使气体净化的装置。优点：可处理高温高压，易燃易爆的气态污染物缺点：污水需要再处理文丘里洗涤器（高效湿式洗涤器）洗涤液构成接旋风分离器含尘气流6、连接管5、扩散管4、喉管3、喷嘴2、收缩管1、进气管第七章 气态污染物控制技术第一节 气态污染净化原理1、吸收法原理：吸收是根据气体混合物中各组分在液体溶剂中物理溶解度或化学反应活性的不同，而将有害组分从气流中分离出来的过程吸收速率：化学吸收（常用）速率大于屋里吸收速率2、吸附法对象：气量不大，浓度不高，毒性大的有机气体运用作用力

13、：分子引力，化学键力优点：可处理有毒气体，可回收组分，设备简单，易实现自动化缺点：吸附容量小，设备体积大3、催化法净化（处理为其）原理：催化转化是借助催化剂催化作用，使气体污染物在催化剂表面上发生化学反应，转化为无害或易处理催化剂催化剂组成：活性组分+助催化剂+载体第二节 二氧化硫控制技术1、概述源头处理：洗煤、气化和液化、型煤固硫、重油末端处理：密度大回回收，密度低末端治理2、方法湿法：（1）石灰石/石灰湿法烟气脱硫石灰石/石灰湿法烟气脱硫是采用石灰石或者石灰浆液脱除SO2的方法。现在是最为成熟、应用最为广泛的方法。（2）氧化镁湿法烟气脱硫技术氧化镁湿法烟气脱硫技术具有脱硫效率高（90%以上

14、）、可回收S，可避免产生固体废物等优点，在镁较充足的地区是具有竞争性的技术。（3）海水烟气脱硫利用天然海水的碱度，实现脱硫烟气中二氧化硫的一种脱硫方法，适合在海边、海水置换条件好，用海水作为冷却水和燃用低硫煤的电厂。（4）湿式氨法洗气脱硫技术用一定浓度的氨水作吸收剂，最终的副产物是可用作农用肥的硫酸铵，脱硫率为9099%，价格较高。半干法喷雾干燥法烟气脱硫技术该技术的原理是由空气加热器出来的含S02烟气进入喷雾干燥器中，与高速旋转喷嘴喷出的五花浆液混合，气相中SO2迅速溶解于滴状液状中，并于吸收剂发生反应，从而脱硫。干法循环流化床循环流化床烟气脱硫原理是利用循环流化床强烈的传热和传质特性，在流

15、化床内加入石灰脱硫剂从而达到脱硫，并除掉部分有害气体的目的。第三节 氮氧化物污染控制技术氮氧化物95%以上是NO，其余的主要为NO2，有体积大的特点1、选择性催化还原烟气脱硝（SCR）目前应用最广的技术，主要通过NH3作还原剂，将NOx还原成N2，特点：l 脱除效率高，可以达到80%-90%l 二次污染小l 技术较成熟，应用广发l 投资和运行成本高反应温度：300-4002、选择性非催化脱硝（SNCR）在该工艺中，尿素或氨基化合物在较高的反应温度（9301090）注入烟气，将NOx还原成N2，效率在30%-60%，反应温度高第四节 挥发性有机污染物控制技术燃烧工艺（注意爆炸极限）1、直接燃烧法

16、2、热力燃烧法通过燃烧其他燃料把废气温度提高到热力燃烧所需要的温度。3、催化燃烧法第五节 大气污染物的稀释法控制技术干绝热递减率（名词解释）：干空气绝热上升或下降单位高度（100米）温度上升或下降的数值。温度层结：rrd正常层结r0 逆温层结r=rd 中性（等温）层结烟气抬升高度=几何高度+抬升高度（喷出、浮生、瓦解、变平）影响烟气抬升的因素（1）自身热力因素（工厂决定）出口风速越大，温度越高，高度越高（2）当地气象条件环境风越大，大气湍流强度越强，高度越低大气稳定度等级（A不稳定-D稳定）：是否容易在垂直方向上发生对流第九章1、固体废物人类一切活动过程中产生的，对原过程已不再具有使用价值而被

17、废弃的固态或半固态物质，成为固体废物。往往有一定利用性，因此固体废物的概念是相对的。2、固体废物的危害l 占据大片土地l 污染土壤、水体、危害人类监控l 污染大气、影响卫生环境3、三化（注意顺序）减量化资源化无害化第十章第一节 城市垃圾压实技术压实是为了减少固体废物表观体积、提高运输与管理效率的一种操作技术。=Ws/Vm=（Wm-Wh2o）/Vm第二节 城市垃圾破碎技术城市垃圾破碎技术的目的是为了减小其粒度，使之质地均匀，从而降低孔隙率并增大密度。常温机械破碎（缺点：噪声大）l 锤式破碎机l 剪式破碎机l 鄂式破碎机低温破碎（使用对象：常温处理成本高的垃圾，如塑料、轮胎、金属）第三节 城市垃圾

18、分选技术城市垃圾分选的目的是将各种有用的资源采用人工或机械方法分门别类地分离开来，回用于不同的生产中。分选技术：风力分选、磁力分选、筛选第四节 固体废物脱水与干燥1、V1/V2=100%-P2/100%-P1第五节 危险废物的化学处理与固化固化：固化处理是利用物理或化学方法，将危险废物固定或包容于惰性固体基质内，使之呈现化学稳定或密封性的一种处理方法。方法：l 水泥固化水泥固化是以水泥为固化基质，利用水泥与水反应后可形成坚固块体的特征，将危险废物包容其中，从而达到减小表面积，降低渗透性，使之能在安全条件下运输和处置。l 石灰固化石灰固化是以石灰为固化基质，固定危险废物的方式l 沥青固化沥青固化

19、使用热塑性材料固化，此类材料为较坚硬的固体，在较高的温度下，有可塑性和流动性，利用测特性，客队危险废物固化处理。第十一章第三节 生物转化产品的回收1、城市垃圾堆肥化将垃圾转化为稳定的腐殖质2、好氧堆肥工艺过程分为野外人工堆肥（时间长，56周）和工厂化机械堆肥两种阶段：（1）发酵阶段条件:碳氮比（C/N）：在20：1-30；1为宜，过少时将逸出氨气，过多时将使的发酵受阻。含水率：40%-60%温度：高温下可杀灭寄生虫等PH：5-8，小于4.5则表明供氧不足，大于8.5时，将有氨气逸出。空气需要量：实际供气量往往是理论值的2-10倍（2）熟化阶段熟化是指将新发酵的肥料在相对静止的条件下继续完成有机

20、物分解的过程，是较难降解的有机物得到进一步降解。肥料熟化的主要指标是其中的淀粉质得到完全分解，C/N达到12：1左右。（3）加工（4）储存3、城市垃圾厌氧消化处理与沼气（CH4）回收碳氮比：20：1-30：1温度：55-60PH与碱度：6.8-7.5，碱度在2000-3000mg/L第四节 垃圾焚烧与热转化产品的回收1、垃圾焚烧3T原则Temperature温度Time时间Turbulence湍流(适度供风)2、二恶因治理（必考）源头：焚烧前分类回收减少炉内产生量：温度在850以上，停留时间2s以上末端控制：减少低温区时间去除方法：吸附法、半干式洗气、布袋3、热解定义大多数有机物又热不稳定特征，将其置于缺氧、高温条件下，在分解与缩合共同作用下，大分子有机质将发生裂解，转化为相对分子质量较小的气态、液态与固态组分，有机物在这种条件下的化学转化成为热解。含碳有机物（缺氧加热）箭头CH4、H2等可燃汽液+炭黑4、焚烧与热解区别与联系焚烧热裂解处理对象生物质、塑料类、橡胶等氧需求需氧无氧或缺氧热效应放热吸热产物二氧化碳、水气、由、炭黑利用就地利用贮存或远距离运输二次污染二