水污染控制工程

1、第九章污水水质和污水由路一、污水分类：生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水（综合污水）。（P1）二、水质指标三、滤膜：反渗透膜（1nm）一纳滤膜（2nm）一超滤膜（250nm）一微滤膜（200nm）四、化学指标：BOI5）（在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量，以mg/L为单位，（20C,5d）、BODr、.，TOC五、水体的自净作用（河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。）的机制：、物理净化（稀释、扩散、沉淀或挥发）；、化学净化（氧化、还原和分解）；、生物净化（水中微生物对有机物的氧化分解作用）。六、污染源类型（点源与面

2、源）及其特征/区别七、氧垂曲线定义：水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线八、天然水体的水质参数（无COD）及其成分九、（选择题/填空题）水循环十、（名词解释/填空题）水污染控制工程的主要内容及其任务十一、城市处理（三阶段）十二、（了解及记忆）地表水水质分类：参考地表水环境质量标准（GB38382002）。分为五类（I、n、出、W、V类）,记忆相关的项目的指标。第十章污水的物理处理一、格栅的作用及种类（1）、作用：去除可能堵塞和缠绕水泵机组、曝气器及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。（2）、种类：A.按格栅形状：平面格栅+曲面格栅

3、:B.按栅条净间距：、粗格栅（50100mm）;、史格栅（1040mm）;、组格栅（1.510mm）;C,按栅条断面形状：圆形、矩形与方形。（3）、格栅渠道的宽度的选择标准：应使水流保持适当流速-一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部,另一方面截留的污泥不至于冲过格栅。二、格栅、筛网截留的污染物的处置方法：、填埋;瓦焚烧（820c以上）；、典以、把栅渣粉碎后再返回废水中,作为可沉固体进入初沉池。三、沉淀法是利用水中悬浮颗粒物的可沉降性能，在重力的作用下产生下沉作用,已达到此液分离的一种过程。沉淀处理工艺的四种用法：（1）、沉砂池:作为预处理手段去除无机易沉物；（2）、初沉池：去除水中悬浮物，包含部分呈

4、悬浮态有机物，减轻后续处理的有机负荷。（3）、二沉池：分离前方生物处理中产生的污泥/生物膜，使水澄清（浊度下降）。（4）、污泥浓缩池:把初沉池与二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物尺四、（填空题）沉淀类型（四种）：、自由沉降;、絮凝沉降;、成层沉降;、压缩沉降。（悬浮颗粒浓度由低到高）五、沉淀池的工作原理（以理想沉淀池解释）。（1）、理想沉淀池包括进口区域、沉淀区域、出口区域与污泥区域。（2）、理想沉淀池的几个假定：A.沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平速度为v;B.悬浮颗粒物在沉淀区等速下沉，下沉速度为u;C.在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上

5、；D.颗粒一经沉到池底，即认为已被除去。（颗粒物沉速u三U0最小沉降速度）六、沉砂池的原理与作用。（1）、工作原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒物则随水流带走。（2）、从污水中去除沙子,煤渣等密度较大的无机颗粒物，双免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。七、沉砂池形式（类型）：、平流式（最传统）；、曝气沉砂池；、旋流式沉砂池等。曝气沉砂池的工作原理：（1）、污水在池中存在水平流动和池的横断面上产生旋转流动，池内水流产生螺旋状前进的流动形式。（2）、由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒物相互碰撞、摩擦，并受到气

6、泡上升时的冲刷作用，沉于池底的砂粒较为纯净，有机物含量只有5%左右。八、沉淀池分类（1）、按使用功能分:、初次沉淀池（生物处理法的预处理，去除约30%的BOD5,55%的悬浮物）；、二次沉淀池（用于生物处理后）。（2）、按水流方向：、平流式（长方形,一端进水，一端出水；贮泥斗在池进口）；、竖流式（池内水流由下向上）；、辐流式（池内水向四周辐流）其中，多为圆形，有方形或多角形。池中央进水，池四周出水。贮泥斗在池中央。（3）、按运行方式分:、间歇式（工作过程：进水、静止、沉淀、排水）；、连续式（污水连续不断地流入与排出）。九、（了解，一般不考）沉淀池特点与适用条件十、沉淀池组成（五部分）【参照“五

7、、理想沉淀池”】：进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区、H一、（P46）平流式沉淀池的工作特点：（1）、进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布。（2）、沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（md）,二沉池为130250m3/（md）。（3）、锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。（4）、为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰尽可能水平。（5）、堰前应设置挡板以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置（6）、多斗式沉淀池，不设置机

8、械刮泥设备。每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥,互不干扰，保证沉泥的浓度。十二、竖流式沉淀池的工作原理：、沉降速率u与污水从下向上做竖流运动的速度v之间的关系决定能否除去；、在自由沉淀和絮凝沉淀中，竖流式沉淀池与平流式沉淀池的效堇一的比较。十三、（了解）斜流式沉淀池（浅池理论的应用）的构造：与“十、沉淀池组成”相比，“沉淀区”具体化为“斜板沉淀区”。十四、油的状态：、悬浮态：、乳化态：、溶解蕊十五、气浮法（1）、原理：将空气以微小气泡的形式通入水中，使微小气泡与水中悬浮物粘附,形成三相体系，使悬浮物整体的密度下降，当低于水的密度时就会浮上水面,从水中分离形成而。（2）、条件：、足量的微小气

9、泡；、使水中污染物形成悬浮态；、气泡与悬浮态物质产生粘附作用。（3）、分类（按微气泡产生方法分）：、分散空气气浮法（微气泡曝气气浮法+剪切气泡气浮法）；、电解气浮法（可同时产生三种作用：A.电解氧化还原；B.电解混凝；C.溶解空气气浮法（真空气浮法+加压溶气气浮法）【利用空气在水中的溶解度与压力及温度的关系】第十一章废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础一、（填空题/名词解释）污水生物处理技术：二、发酵与呼吸三、脱氮除磷的微生物基础四、微生物的组成（80%是水,20%是干物质【90%有机物，10%无机质】）及其生长规律（及其生长速率划分为四个生长期,分别是停滞期、对数期、静止期与衰老期）五

10、、（填空题）影响微生物生长的环境因素：、微生物的营养：C:N:P=100:5:1;、温度（多为中温，2045C;温度过高会失活，过低则生长繁殖处于停止状态）；、的（多数细菌适宜中性和偏碱性环境,pH=6.57.5）;、溶解氧（好氧微生物处理一般为24mg/L）;、有毒物质。六、（计算题）一级动力学反应第十二章活性污泥法一、（简答题）活性污泥的定义及其组成二、污泥沉降比（SV）、污泥体积指数（SVI）的定义（1）、SV是指曝气池混合液静止沉淀30min后沉淀污泥的体积分数，通常以1L量筒测定SV。（2）、SVI是指曝气池混合液静置沉淀30min后,每单位干泥形成的湿污泥的体积，单位是ml/g0当

11、SVI=100150时.其沂隆，件能下好：.当SVI>200时，污泥的沉降性能差；但污泥的SVI三、活性污泥在曝气过程中,对有机物的去除可分为以下两个过程：、吸附阶段（活性污泥具有巨大的表面积和表面上含有较多的醺类黏性物质，吸附水中有机物）;、稳定阶段（已被吸附的有机物为微生物所利用）。四、活性污泥法曝气反应池的基本形式：、推流式；、完全曝气式；、封闭环流式；、序批式（SBR）五、活性污泥法需重点掌握部分：（1）、高负荷曝气法（部分污水只需部分处理，曝气时间短23h,去除效率低，只有约65%）【变形曝气】；（2）、AB法（吸附再生法）【不要初沉池；污水与活性污泥在吸附池内吸附时间较短，为

12、3060min,同时也导致其对于有机物的降解和氨氮的硝化效果低于传统方法】；（3）、克劳斯法【通过把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气后在进入曝气池，克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题，原因：、消化池上清液富含氨氮，可以提供大量碳水化合物代谢所需要的氮；、消化池上清液夹带的消化污泥相对密度较大，有助于改善混合液的沉降性能】；（4）、SBR法与传统连续流活性污泥工艺相比的优点和缺点；（5）、氧化沟（延时曝气法的亚种）【池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置（起曝气和搅拌作用，使活性污泥处于悬浮状态）六、生物膜反应器（MBR）:以超滤膜（孔径为0.10.4科m代替二沉池进行固液分离，是膜分

13、离技术和传统活性污泥法的结合）七、构成活性污泥法的三个要素：（1）、活性污泥（起吸附与氧化分解的作用）；（2）、有机物（处理对象，微生物的食物）；（3）、DO（没有足够的溶解氧，好氧微生物不能生存与发挥氧化分解的作用）。八、影响Kia值的因素和氧转移的影响因素（1）、影响Kia值的因素：、溶解在水中的憎水性有机物影响Kia值；、溶解于水中的无机物影响Cs（与界面氧分压所对应的溶液饱和溶解氧值）；、溶解的有机物影响Kia值;、温度也影响Kia值和CS。（2）、氧转移的影响因素（参考传质方程）：、污水水质（溶解性盐：表面活性物质在气液界面上形成分子膜，增大了传质阻力）；、水温（水温上升，导致液相粘

14、度刀下降，液膜厚度降低，扩散系数提高；、氧分压。九、曝气的作用与曝气方式（1）、曝气的作用：、好氧微生物的需氧代谢；、兼性微生物的好氧合成；、混合液的搅拌作用（厌氧、缺氧池另加搅拌器）。（2）、曝气方式：、鼓风曝气系统；、机械曝气系统；、鼓风+机械曝气系统；、其他：富氧曝气、纯氧曝气。十、扩散器的类型：微、小、中、大气泡扩散器十一、曝气池的三种池型：、推流式；、完全混合式；、两种池型结合式十二、脱氮、除磷活性污泥法工艺。例如，A2/O工艺：厌氧（释放磷，氨化）一缺氧（脱氮【反硝化】）一好氧（硝化，吸收磷，去除BOD）。详细请参考课本（P162常用生物脱氮除磷工艺性能特点）。十三、生物脱氮除磷系

15、统的影响因素：、环境因素：如温度、pH、DO;、工艺因素：如泥龄、各反应区的水力停留时间；、污水成分，如BOD5与N、P的比值。十四、二沉池的基本原理：悬浮颗粒在水中的沉淀可分为：自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀（阻碍沉淀）和压缩沉淀。通过在沉淀筒中的沉淀试验可以模拟沉淀池中的工作情况，从而获得设计计算方法和一些基本参数。十五、污泥泥龄（SRT）、回流污泥浓度（无）、污泥回流比的定义及其意义。（1）、污泥泥龄定义：污泥泥龄是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法,污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间（以天计）。意义：、微生物平均停留时间至少等于水力停留时间，此时，曝

16、气池内的微生物浓度很低，大部分微生物是充分分散的。、微生物的停留时间应足够长，促使微生物能很好地絮凝，以便重力分离，但不能过长，过长反而会使絮凝条件变差。、微生物平均停留时间还有助于说明活性污泥中微生物的组成。世代时间长于微生物平均停留时间的那些微生物几乎不可能在该活性污泥中繁殖。（2）污泥回流比（要求的MLSS浓度越高，回流比越高）定义：曝气池中回流污泥的流量与进水流量的比值。意义：、高的污泥回流率增大了进入沉淀池的污泥流量，增加了二沉池的负荷，缩短了沉淀池的沉淀时间，降低了沉淀效率，使未被沉淀的固体随出流带走。、活性污泥回流率的设计应有弹性，并应操作在可能的最低流量。这为沉淀池提供了最大稳

17、定性。第十三章生物膜法一、生物膜的组成：、细菌与真菌；、原生与后生动物；、滤池蝇；、藻类。二、生物膜法污水处理的特征(微生物方面的特征+处理工艺方面的特征)(1)、微生物方面的特征：、微生物种类丰富，生物的食物链长；、存活时代时间较长的微生物，有利于不同功能的优势菌群分段运行。(2)、处理工艺方面的特征：、对水质、水量变动有较强的适应能力；、适合低浓度污水的处理；、剩余污泥产量少；、运行管理方便。三、生物膜形成的一般过程(即微生物在载体上附着的一般过程)：(1)、微生物向载体表面的运送、主动运送、被动运送(2)、可逆附着过程(3)、不可逆附着过程(4)、附着微生物的增长四、(填空题)生物滤池的

18、构造：、滤床及池体、布水设备、排水设备五、布水设备：(1)、设置目的：为了使污水能均匀地分布在整个滤床表面上(2)、分类：、移动式(常用回转式)布水器、固定式喷水布水器六、排水设备的作用：(结合图示)(1)、收集滤床流出的污水与生物膜(2)、保证通风(3)、支撑滤料七、影响生物滤池性能的主要因素(生物滤池中有机物降解的多过程决定了生物滤池的性能)：(1)、生物滤池中有机物降解的过程：、有机物在污水与生物膜中的传质过程、有机物的好氧与厌氧过程、氧在污水和生物膜中的传质过程、生物膜的生长与脱落过程(2)、影响生物滤池性能的主要因素：、滤池高度；、负荷；、回流；、供氧。八、负荷：(1)、水力负荷(以

19、流量为准,m3/m2,d);(2)、有机负荷(以BOD5为准，Kg(BOD5或特定污染物质)/(m3-d)。九、生物转盘的构造与特点：（1）、生物转盘的构造：、盘片；、转动轴；、废水处理槽；、驱动装置。（2）、生物转盘的特点（与生物滤池相比）：、不会发生堵塞现象，净化效果好；、能耗低，管理方便；、占地面积较大；、有气味产生，对环境有一定影响。十、接触氧化池的主要部分：、池底（支撑）;、世匕、布水布气装置。十一、生物流化床的三种形态及其优缺点：（1）、流化床的三种状态（液体流速决定）：、固定床阶段（固定床）;、流化床阶段（流纱）;、液体输送阶段（流动床）。（2）、生物流化床的优点：、容积负荷高，

20、抗冲击负荷能力强；、微生物活性强；、传质效果好。（3）、生物流化床的缺点：、设备的磨损较固定床严重,载体颗粒在湍动过程种会被磨损变小。、设计时存在着生产放大方面的问题：防堵塞;曝气方法；进水配水系统的选用；生物颗粒流失。第十四章稳定塘和污水的土地处理一、稳定塘的概述及其优缺点：答：（1）、稳定塘概述：、稳定塘又名氧化塘或生物塘。、稳定塘对污水净化过程与自然水体自净过程相似，是一种利用天然的或经过一定人工构筑的污水净化系统。、稳定塘多用于小型污水处理,可用作一级处理、二级处理，也可用作三级处理。（2）、稳定塘的优点、基建投资低当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作物作为稳定塘时，稳定塘系统的基建投资低

21、。、运行管理简单经济稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低，约为传统二级处理厂的1/3-1/50、可进行综合利用实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分利用污水的水肥资源；养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生态系统。（3）、稳定塘的缺点、占地面积大没有空闲余地时不宜采用。、处理效果受气候影响如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘的处理效果。、设计不当时，可能形成二次污染如污染地下水、产生臭氧和滋生蚊蝇等。二、稳定塘的分类：（1）、好氧塘（h<1m）;（2）、兼性塘（h=12m）;（3）、厌氧塘（h>2m）;（4）、曝气塘（人工曝气.全塘都有溶解氧，停留时

22、间短）；（5）、深度处理塘（属于好氧塘，其入水BODs很低，一般BOD5三30mg/L）三、（简答题）好氧塘工作原理：答：工作原理：塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。塘内的藻类进行光合作用，释放出氧，塘表面的好氧型异氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质（细胞增殖），其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH呈昼夜变化。白天，藻类光合作用使CO2降低，pH上升。夜间，藻类停止光合作用，细菌降解有机物的代谢没有终止，CO2累积，pH下降。四、土地处理系统的净化机理及其工艺类型：（1）、净化机理：污水土地处理系统的净化机理十分复杂，它

23、包含了物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解等过程。因此,日水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。（2）、土地处理系统脱氮除磷的机制：、在土地处理中，磷主要是通过植物吸收，化学反应和沉淀（与土壤中的钙、铝、铁等离子形成难溶的磷酸盐）、物理吸附和沉淀（土壤中黏土矿物对磷酸盐的吸附和沉积），物理化学吸附（离子交换、络合吸附）等方式被去除。其去除效果受土壤结构、阳离子交换容量、铁铝氧化物和植物对磷的吸收等因素的影响。、氮主要是通过植物吸收，微生物脱氮（氨化、硝化、反硝化），挥发、渗出（氨在碱性条件下逸出、硝酸盐的渗出）等方式被去除。其去除率受作物的

24、类型、生长期、对氮的吸收能力以及土地处理系统等工艺因素的影响。（3）、工艺类型：、慢速渗滤系统;、快速渗滤系统;、地表漫流系统；、湿地处理系统；、地下渗滤处理系统。五、人工湿地类型（P270273）:（1）、表面流湿地;、水平潜流湿地;、垂直流湿地。第十五章污水的厌氧处理一、厌氧消化的机理（三阶段厌氧消化过程）：（1）、水解与发酵；（2）、产氢产乙酸；（3）、产甲烷二、厌氧消化的影响因素：（1）、姓（2）、遢®（3）、污泥泥龄（生物固体停留时间）:较长；（4）、搅拌和混合；（5）宜交（6）、有毒物质。三、（了解）污水的厌氧生物处理工艺：化粪池、厌氧生物滤池、UASB、厌氧生物转盘。第

25、十六章污泥的化学与物理化学处理（重点为2、3、4、5、6节）一、混凝原理（不清楚的可参考胶体化学相关章节）：（1）、压缩双电层作用:降低Zeta电位（2）吸附架桥作用（3）、网捕作用:沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。二、影响混凝效果的主要因素：（1）、水温;（2）、出；（3）、水中的杂质的成分、性质与浓度；（4）、水力条件（混合与反应）。三、（填空题）氧化法的特点，高级氧化技术的特点和例子，还原法：（1）、氧化法的特点：反应快、反应完全；（2）、高级氧化技术：以羟基自由基作为主要氧化剂特点（3点）：高氧化性；反应速率快、提高生物降解性，减少三卤甲烷和澳酸盐的形

26、成。例子：、Fenton试剂;、H2O2/UV:、H2O2/UV/Fe2+（光助Fenton）;、湿式氧化和催化湿式氧化工艺；、电催化；、光催化/光电催化;、催化臭氧氧化。（3）、还原法：用于电镀废水四、吸附速率与影响吸附的因素（1）、吸附平衡值表明了吸附过程中的吸附质在溶液和吸附剂之间的浓度分配的极限，但在实际的吸附过程中，吸附需要时间，吸附设备的大小都与吸附速率有关。（2）、吸附阶段：颗粒外部扩散阶段（吸附质从溶液扩散到吸附剂表面）一孔隙扩散阶段（吸附质在吸附剂孔隙中继续向吸附点扩散）一吸附反应阶段（吸附质被吸附在吸附剂孔隙内的吸附点表面）吸附速度主要取决与外部扩散速度和孔隙扩散速度。（3

27、）、影响吸附的因素：、溶质（吸附质）性质：、吸附剂性质：、溶液的性质：pH、温度、共存物质五、常见吸附剂：（1）、活性炭（再生方法:加热再生法【加热解吸】,化学再生法【通过化学反应，使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来】）；（2）、吸附树脂（具有巨大的网状结构的合成大孔径树脂）的特征：、具有非极性到高极性多种类型；、价格较活性炭贵；、物理化学性能稳定，品种多，可按不同要求选择使用。六、离子交换法（工业废水）：离子交换容量和离子交换的装置：（1）、交换容量：定量表示树脂交换能力的大小，单位为mol/kg（干树脂）或mol/L（湿树脂）分类：全交换容量:一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的

28、总数量；工作交换容量:树脂在给定工作条件下实际的交换能力。（2）、离子交换装置：、固定床、连续床离子交换的操作步骤如下：交换一反洗一再生一清洗第十七章城市污水回用（无）第十八章污泥的处理与处置、污泥的来源、性质、指标、分类、处理目的答：(1)、污泥的来源：Wls沉砂池、初沉池、二沉池。(后二位的污泥的有机物含量较高，易腐化，破坏环境，必须妥善处理)(2)、污泥的性质：、污泥中的固体：溶解性、不溶解性或稳定性、挥发性固体VSS;、污泥中水的质量分数叫含水率，含固率则是污泥中固体质量分数；含水率在85%以上呈流态，65%85%时呈塑态，低于60%呈固许污相对密度指污泥的质量与同体积水质量的比值。主要取决于含水率和污泥中固体组分的比例。(3)、处理目的：、降低含水率，使其变流态为固态，同时减少数量；、稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境造成二