川大建环院环境工程专业复习指引11

1、专业：环境工程参考书目：大气污染控制工程蒋文举、宁平主编水污染控制原理谢嘉主编第五章废水生物化学处理法一生物膜法1.生物膜1.1生物膜的组成当污水与载体流动接触并经过一段时间后，载体的表面将会形成一种膜状污 泥，称为生物膜。生物膜主要是由微生物细胞核它们产生的胞外多聚物所组成，具有孔状结 构，并且有很强吸附性能。此外生物膜还有大量被吸附的溶质和无机颗粒，即由 生命细胞和无生命无机物组成。12生物膜形成的原因（重点）生物膜的累积形成是物理、化学和生物过程综合作用的结果。有机分子从水中向生物膜附着生长载体表面运送，其中有些被吸附便形成了被 微生物改良的载体表面；水中一些浮游的微生物细胞被传送到改良

2、的载体表面，其中碰撞到载体表面的 细胞一部分在被表面吸附一段时间后因水力剪切成其他物理化学和生物作用而 解吸出来，另一部分则被表面吸附一定时间后变成了不可解吸的细胞；不可解吸的细胞摄取并消耗水中的底物和营养物质，其数目增多，与此同时， 细胞可能产生大量的产物，有些将排出体外。这些产物中有一些就是胞外多聚物， 将生物膜紧紧结合在一起由此，微生物细胞在消耗水中底物，能量进行新陈代谢 时便使生物膜形成累积；进入水中，或者细胞在增殖时也可以向水中释放出游离的细胞。生物膜成熟的标志：在生物膜上由细菌及其它各种微生物组成的生态系统以及生 物膜对有机物的降解功能都达到了平衡和稳定。2生物膜法工艺2.1生物膜

3、的净化机理有一个完整的食物链（生物膜是高度亲水物质，在污水不断更新的条件下，在 外侧总是存在着一层附着水层。在膜表面和一定深度内部生长繁殖大量各种微生 物和微型动物，形成有机污染我一细菌一原生动物的食物链）；有好氧、厌氧双层结构（生物膜成熟后，由于微生物的增殖，生物膜厚度不断 增加，里面逐渐变为厌氧性膜，形成好痒和厌氧两层膜，有机降解主要在好氧层 内进行）；存在物质的交（空气中的氧溶解与流动水层中，通过附着水层传递给生物膜， 供微生物呼吸，污水中的有机污染物进入生物膜后通过细菌的代谢降解，使污水 在流动中得到净化）。酊著水息K A 雀好X 物生M7厌，机物浓度过高时，空气中的氧很快被膜表层的微

4、生物耗尽，使内层滋养大量厌氧微生物，膜内层微生物不断死亡并解体， 降低了膜同载体的粘附力，厌氧发酵产生的气体也可减小膜同载体的粘附力，使 得过厚的生物膜在本身的重力和废水流动的冲刷作用下脱落，脱落后载体表面又 开始新膜的形成，这就是膜更新的过程，也是使膜长期保持活性的原因）。2.2生物膜法主要特征（07、09真题）优点：（1）生物膜固着在载体表面上，生物固体平均停留时间长，膜上微生物种类多 样化，有较长的微生物食物链，构成一个复杂的微生物生态系统；（2）不存在污泥膨胀问题，能够出现生长时间长的硝化菌，通过反硝化脱氮， 产生的污泥也少；（3）对水质、水量的变动有较强的适应性，能够处理低浓度污水；

5、（4）剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离；（5）易于维护运行，运行费用少。缺点：（1）处理效果不如活性污泥法（2）工作时易堵塞，运行过程中产生滤池蝇，卫生条件差；（3）出水常带有较大且易于沉淀的生物膜片和生物碎片，缺乏生物絮凝能力;（4）投资较高，运行操作方面缺乏灵活性2.3生物膜法与活性污泥法的比较（09真题）项目生物膜法活性污泥法基建费低较低运行费低较高气候的影响较大较小技术控制较易控制要求较高卫生条件蝇多、臭味大、卫生差无出水水质负荷低时，硝化程度较 高，但悬浮物较高悬浮物较少，但硝化程度不高剩余污泥量少大污泥膨胀问题无严重泡沫问题很少很多第六章废水生物化学处理一氧化塘处理法氧化塘氧化

6、塘（稳定塘或生物塘）是一种利用天然净化能力或经一定人工构筑的废 水的生物净化系统，其对废水的净化过程与自然水体的自净过程类似。废水在塘 内经较长时间的停留、储存，通过微生物的代谢活动，以及相伴随的物理、化学、 生物的过程，使废水中的有机污染物、营养素和其他污染物质进行多级转换、降 解和去除，从而实现废水的无害化、资源化与再利用。氧化塘的特点优点：（1）在条件合适时，基础建设投资少，耗能少，处理成本低，操作管理简单；（2）不仅能有良好的BOD去除率，还可以有效去除版P及病原菌，还原重金属 及有毒有机物，抗冲击负荷能力强；（3）可进行综合利用，形成复合生态系统，产生明显的经济、环境和社会效益。 缺

7、点：占地面积过多；处理效果受环境、气候条件影响较大；处理效率相对较低， 如设计或运行不当，可能形成二次污染，不宜建在居民区附近。氧化塘的分类根据塘深的不同和是否存在厌氧层，可分为好氧塘、兼性塘和厌氧塘，有藻 类光合作用参与的氧化塘是好氧塘和兼性塘。好氧塘：全塘皆为好氧区；为使阳光能达到塘底，好氧塘的深度较浅，一般在0.5m 以下，塘内物质分布均匀，对溶解性BOD去除率较高，多用于稳定塘后的进一 步处理，不用于单独处理。兼性塘：兼性塘比好氧塘深，一般为1.02.5m，兼性塘的上层由于藻类的光合作 用和大气复氧作用而含有较多溶解氧，为好氧区；中层则溶解氧逐渐减少，为过 渡区或兼性区；塘水的下层则为

8、厌氧层；塘的最底层则为厌氧污泥层。污水中的BOD主要在表层被好氧分解，污水中的有机固体和表层生成的藻类在 塘的下层尤其是底部厌氧层由厌氧微生物进行发酵分解，故其中好氧反应与厌氧 反应并行，且其处理水中的藻类浓度低于好氧塘。兼性塘比好氧塘的优点：藻类浓度低、下层厌氧发酵、有共生问题。氧化塘内的微生物反应（1）光合作用和共生作用好氧微生物利用藻类光合作用产生的氧，对BOD进行氧化分解，藻类又利 用这一过程中产生的CO2进行光合作用，藻类和微生物就这样在氧和CO2的相互 作用下共生，并在过程中净化污水。其特点在于一方面有机物浓缩为生物细胞的 形式，另一方面有一部分有机物转化为CO 2和CH4等无毒气体，而当氧化有机物 的氧全部由光合作用供给，则实际只存在把BOD转化为生物细胞而气化几乎不 存在。（2）厌氧发酵沉淀性悬浮物和表层部生成的藻类，就是通过厌氧发酵被分解为甲烷和co2 的，而且在表层共生系中，污水中COD实质上只有质的交换而量上无变化，而 COD的减少则完全由于底层厌氧发酵的结果。兼性塘好氧层中DO和pH值的变化动态及其原因（07年真题）DO、pH主要受光合作用和呼吸作用影响。藻类光合作用使塘内水中的DO、pH呈昼夜变化。在白昼，藻类光合作用释 放的氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘的DO很高，可达到饱和状态。 夜间