水处理技术知识要点

1、33.调节池的功能和分类作用：对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。分类：水量调节池和水质调节池。36.活性污泥法运行过程中所要监测的项目2009-2-21 9:10:31反应处理效果的：进出水BOD5、COD、总的SS、挥发性SS、有毒物质。反应污泥情况的：MLSS、MLVSS、SV%、SVI、溶解氧和微生物观察。反应污泥营养和环境条件的：N、P、水温、pH。37.氧化塘原理和分类2009-2-21 9:38:01氧化塘(稳定塘或生物塘)是一种类似于池塘的处理设备，其净化污水的过程与天然水体自 净相似，污水在塘内经长时间的缓慢流动和停留，通过微生物的代谢，

2、使有机物降解。水中 溶解氧主要由塘内的藻类光合作用和塘表面复氧作用提供。分类：好氧氧化塘：深度一般在0.30.5 m，阳光能投入池底，塘内存在藻类一细菌 原生动物的共生系统。由于光合作用和塘表面复氧作用，塘水处于好氧状态，好氧异养微 生物氧化有机物，长生的CO2为藻类碳源。兼性塘：深度一般在152.5m，塘内好氧与厌氧反应并行，阳光能透入的上层为好 氧层，水层中各项指标的变化和发生的反应与好氧塘相同；阳光不能透入的底部为厌氧层， 沉淀的污泥和死亡的藻类形成污泥层，厌氧微生物进行厌氧发酵。曝气氧化塘：依靠安装在塘面上的人工曝气设备供氧，使好氧微生物在塘中呈悬浮状态。S = S0/1 + k(V/

3、Q)，对于兼性曝气塘 S = S0f/1 + k(V/Q)(f 冬=1，f 夏= 1.4)， k(T) = k(20)x1.065T-20(Q：污水水量，S、S0：进出水BOD5浓度，V：曝气池有效容 积，k： BOD5降解速度常数)水生生物塘：通过种植具有除污能力的水生植物或养殖鱼类，强化氧化塘的净化能力， 使氧化塘得到利用。为防止氧化塘的淤积，污水在进入氧化塘前必须除去水中的悬浮物质，因此在氧化塘 前应设置沉砂池、沉淀池，将悬浮物降至100mg/L以下。处理后的污水可作农田灌溉用， 但在排放前要除去水藻。氧化塘基建和运转费用低，管理简单，适应能力强，实现了污水资源化，但占地面积 大，净化效

4、果受季节和多种自然因素影响不够稳定，影响卫生，污染地下水35.活性污泥法运行方式2009-2-14 8:51:03普通活性污泥法(传统活性污泥法)：污水净化的吸附阶段和氧化阶段在一个曝气池中完成， 进口处有机物浓度高，延池长逐渐降低，需氧量也随之降低，在池子起端活性污泥一般处 于生长率的上升阶段，曝气池末端活性污泥进入生长阶段，决定于曝气时间。根据常用曝气 时间，微生物进入内源呼吸期，活动能力减弱，容易在 沉淀池内混凝、沉淀。同时污泥中 的微生物处于缺乏营养的饥饿状态，充分恢复活性，回流入曝气池后，对有机物有很强的吸 附和氧化能力。所以普通活性污泥法对有机物(BOD)和悬浮物去除率高，特别适用

5、于处理 要求高而水质比较稳定的废水。缺点：不能适应冲击负荷；需氧量延池长前大后小，而空气 的供给均匀，造成前段氧量不足后段过剩的现象；曝气时间长，池体积大，占地，基建费用高。阶段曝气法(逐步曝气法)：为解决前段氧量不足后段过剩的现象而发展的。污水延池 长分多点进入，有机物负荷均匀，微生物能充分发挥分解有机物的能力。污泥浓度延池长逐 步降低，出流污泥浓度低，有利于二沉池运行。其适合运用于大型曝气池及浓度高的废水。 完全混合法(加速和延时)：进入曝气池的污水立即与池内原浓度低的大量混合液混合稀释， 进水水质的变化对污泥影响低，能较好的承受冲击负荷；池内各点有机物浓度均匀，微生物 的性质和数量基本相

6、同，池内各部分工作情况一致，微生物活性能够充分发挥。新发展：纯氧曝气法、深水曝气法、粉末炭活性污泥法和二段活性污泥法。生物吸附法(接触稳定法或吸附再生法)：活性污泥法净化污水的第一阶段一吸附阶段， 在混合后1030min即可完成，可去除85%90%的BOD5，生物吸附法据此而发展起 来。34.曝气的机理和方法以及曝气池和二沉池2009-2-14 8:42:23曝气的机理：活性污泥需提供足够量的溶解氧，并保持活性污泥处在悬浮状态。曝气的目的 就是将空气中的氧强制溶解到曝气池混合液中去，并提供适宜的搅拌。单位容积内氧的转 移速率(mg/Lh)dC/dt=KLa(CS-CL)(KLa:氧的总转移系数

7、h-1，CS-CL:溶液饱和溶解 氧和实际溶解氧的浓度差mg/L)，KLa通过实验测得，其值的大小因空气量、水温、搅拌 方法、水质等条件变化。缩小气泡直径，延长气体接触时间，更新液面膜并减少界膜厚度， 都 可增大KLa。加大水深，增加空气中的氧含量，有助于增大CS。衡量曝气设备效能指标有：动力效率(Ep): 一度电所能转移到液体中去的氧量 (kg/kwh)；氧转移效率(EA)：鼓风曝气转移到液体中的氧占供给量的百分比；充氧能力： 叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量(kg/h)。通常采用的曝气方法有鼓风曝气、机械曝气和鼓风机械并用曝气。曝气池从混合液的流型可分为推流式、完全混合式、循环混合

8、式(氧化沟)。二沉池用于澄清混合液和回收、浓缩活性污泥，其好坏直接影响出水水质和回流污泥 浓度。有竖流、平流和辐流三种，也有采用斜板和斜管沉淀池的。32,评价活性污泥的指标2009-2-14 8:41:15混合液悬浮固体(MLSS)：曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数(mg/L)， 也称混合液污泥浓度，是计量曝气池中活性污泥数量的指标。其是具有活性的微生物(Ma)， 微生物自身氧化残留物(Me)，吸附在污泥上不能生物降解的有机物(Mi)和无机物(Mii)的总 合。混合液挥发性悬浮固体(MLVSS):混合液悬浮固体中有机物数量MLVSS = Ma + Me+Mi， 能较好的表示活性污

9、泥微生物数量，但不是最理想的。污泥沉降比(SV%)：曝气混合液在100ml量筒中静置沉淀30min后，沉淀污泥占混 合液体积的百分比。它反映曝气池正常运行时的污泥量，以控制剩余污泥的排放，其还可反 映污泥膨胀等异常情况。污泥指数(污泥容积指数)(SVI):曝气池出口处混合液经30min沉淀后，1kg干污泥 所占的容积(mL)，SVI=SV%x10/MLSS(g /L)。SVI值能较好的反映出活性污泥的松散 程度(活性)和凝聚、沉淀性能。对于一般城市污水，SVI在50150左右，值低说明泥粒 细小紧密，无机 物多，缺乏活性和吸附能力；值高说明污泥难于沉淀分离。例：从活性污泥曝气池取混合液500m

10、l，置于500ml量筒中，半小时后沉淀污泥量 为150ml，计算沉降比。曝气池中污泥浓度为3000mg/L，求污泥指数，曝气池能否正常 运行？SV% = 100V 污/V 液=150 x100/500 = 30SVI=SV%x10/MLSS（g/L） = 30 x10/3g/L=100, SVI 在 50-150 之间可以正常运行。污泥龄（ec）：曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值（d）。它表 示新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间，其与细菌的增长处于什么阶段有关。活性污泥膨胀是指活性污泥质量变轻，污泥结构松散，体积膨大，沉降性能恶化，在二沉池 内不能正常沉池下来，污泥指数

11、异常增高。活性污泥膨胀，根据诱因可分为：因丝状菌异 常增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀，前者为易发与多 发性膨胀。导致污泥膨胀的情况主要有：污水中碳水化合物较多，取氮、磷、铁等养料； DO不足；未及时排泥，污泥龄过长；污泥负荷过高；pH偏低和温度过高易引起 丝状菌的 大量繁殖。防止污泥膨胀可经常检测水质等指标，加强曝气，及时排泥，分段进水家小负荷。污泥解体是处理水质混浊，污泥絮体细微化（污泥絮凝性下降），处理效果变差的现象。原 因：运行不当（曝气过量）使DO、营养物质、pH、温度不适合致使微生物减少并失去活性， 吸附能力降低；混入有毒物质（微生物受到抑制或伤害）。

12、好氧悬浮生长生物处理工艺主要有：活性污泥法、曝气氧化塘、好氧消化法、高负荷氧化 塘。活性污泥法的 基本原理：向生活污水中不断注入空气，维持水中足够的溶解氧，一段时间 后污水中形成一种絮凝体一活性污泥，其由大量繁殖的微生物构成，易于沉淀分离，使污水 澄清。活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体，在微生物生长有利的环境条件下和 污水充分接触，使污水净化。其主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。需处理的污水和回流 性污泥一起进入曝气池，成为悬浮混合液，沿曝气池注入压缩空气曝气，使污水与活性污泥 充分混合，并供给混合液足够的溶解氧。这时污水中的有机物被活性污泥中的好氧微生物 分解，然后混合液进入二沉池，

13、活性污泥与水澄清分离，部分活性污泥回到曝气池，继续进 行净化过程，澄清的水排放。由于处理过程中活性污泥不断增长，部分剩余污泥从系统中 排出，以维持系统稳定。进水f曝气池（空气）f二沉池（剩余污泥排除，回流污泥至曝气池前）f出水活性污泥净化过程机理：吸附阶段：污水和活性污泥接触后在很短时间内水中有机物（BOD） 迅速降低，主要有吸附作用引起。由于絮状活性污泥表面积很大，表面具有多糖类粘液层， 有利于吸附。氧化阶段：有氧条件下，微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获得能量，一部分合 成新细胞，这一阶段比吸附阶段慢得多。絮凝体形成与凝聚沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体有机体形成絮凝体，通过重力沉淀 出来，

14、使水净化。影响活性污泥增长的因素：溶解氧（2mg/L左右）供氧不足影响微生物代谢，造成丝状菌等 耐低溶解氧环境的微生物滋长，使污泥不易沉淀，出现污泥膨胀、营养物质（BOD5： N： P=100： 5： 1）包括：C、N、P、S、Ka、Mg、Ca、Fe 和各种微量元素、pH（6.5-9.5） 、温度（20 30C）、控制对生物有毒有害物质（重金属、氰化物、H2S、卤素及其化合物 、酚、醛、醇、染料）的浓度。在废水的生物处理中，净化污水的微生物（好氧、厌氧、兼性）主要是细菌（净化污水的第 一和主要承担者）、真菌（霉菌）、藻类（光合放氧）、原生动物和一些 小型后生动物（轮虫是 好氧生物净化过程高度有

15、效的指标），它们在特定的污水中形成与之相适应的微生物群落。细菌生长过程：延缓期f对数增长期f减速增长期一内源呼吸期。有机物+02（微生物、 酶）f同化（细胞物质）、异化（代谢产物）水的生物化学处理法就是在人工创造的有利于微生物生命活动的环境中，使微生物大 量繁殖，提高微生物氧化分解有机物的效率的一种水处理方法。主要用于去除污水中溶解 性和胶体性有机物，降低水中氮磷等营养物质含量。其分为好氧和厌氧两类，分别利用好氧 和厌氧微生物分解有机物。从工艺上又可分为悬浮生长系统（微生物在处理设备中悬浮生长） 和附着生长系统（微生物在惰性介质上成膜状生长）。生物化学处理法投资省，运转费用低， 处理效果好，操

16、作简单等优点，在城市污水和工业废水中处理中应用很广。中和法：酸、碱废水中和法；药剂中和法；过滤中和法（石灰石、大理石、白云石作滤 料）。化学氧化还原法：化学氧化法：空气氧化法；氯化法；臭氧氧化法；光氧化法。化学还原法： 硫酸亚铁一石灰法除铬；化学还原法除汞（II）。化学沉淀法：氢氧化物沉淀法；硫化物沉淀法；钡盐沉淀法。电化学法：电化学氧化法（阳极氧化）；电化学还原法（阴极还原）；电解气浮（电解生成 H2、02和C02、C12）和电解絮凝法（阳极产生Fe3+、A13+）。磁力分离法（抗磁、顺磁、铁磁）溶剂萃取（高浓度重金属离子和有机废水）：萃取指将与水不互溶且密度小于水的特定 有机溶剂和被处理的

17、水接触，在物理和化学作用下，使原溶解于水中的某种组分由水相转 移至有机相中。被萃取组分在两相平衡浓度之比分配系数a=C有机/C水；两种组分分离的 难易程度分离系数片aA（有机）/aB，B越大，A越容易从B中分离出来；相比n=V有机 /V水，n越大，萃取效率越高。萃取过程影响因素：相比，萃取剂浓度，水相pH值。吹脱与汽提：吹脱（废水中溶解性气体和某些易挥发溶质）:让废水与空气充分接触使 水中溶解性气体和某些易挥发溶质通过气液界面，向空气中扩散的传质过程，气体吹脱量 G = KF（C0-C）t，（K:解吸系数；F：气液接触面积；C0-C:废水中原始溶解气体浓度与吹 脱后平衡浓度差；t：接触时间）。

18、汽提：用 热蒸汽与废水接触，使废水水温升至沸点，利 用蒸馏作用时废水中的挥发性污染物挥发到大气中，分为简单蒸馏（水溶性挥发污染物）和蒸 汽蒸馏（不溶解的分散性挥发污染物）。蒸馏、结晶与冷凝：蒸发过程质量守恒：G1B1 = G2B2+G3B3=G2B2+（G1-G2）B3， 其中G1，G2, G3，B1，B2，B3分别是原水、二次蒸汽冷凝水、浓缩液水量和其中污 染物浓度；浓缩倍数 a = G1/（G1-G2） = G1/G3；去污效率 q = （B1-B2）/B1x100%物理消毒法：加热消毒：消耗大量燃料，只用于少量饮用水。紫外消毒：紫外光谱的 能量被细菌重要组成部分的核酸所吸收，使核酸结构破

19、坏。其优点有：速度快，效率高； 不影响水的物理性质和化学成分，不增加水的臭和味；便于操作管理，易于实现自动化。缺 点：不能解决管网中再污染问题；耗电量大；水中悬浮物阻碍光 线透射。臭氧消毒：臭氧不稳定，分解放出新生态氧，03 = 02+0，0有强氧化能力，对 有顽强抵抗能力的微生物（病毒、芽抱）有强大杀伤力。优点：接触时间短，不受氨氮和pH 影响，可氧化水中有机物，去除铁、锰嗅、味、色度和酚。缺点：基建投资大，耗电量大， 不能解决管网中再污染问题，不能储存，水质和水量变化时，投加量难以调节。其他化学法：重金属消毒：银离子能凝固微生物蛋白质，破化细胞结构，达到杀菌目 的。但价格贵，杀菌慢，只能用

20、于少量饮用水，可能对人健康不利。氯法消毒给水厂中，经混凝和过滤的水不能保证去除所有病原微生物，需进行消毒。消毒并非 要杀灭一切微生物，只要杀死病原细菌和对人体健康有害的微生物。氯与水的作用：略溶于水，溶解度1%（10C），在水中水解，Cl2+H2OHOCl + H +Cl +，HOCl H+OC1-一般认为，Cl2、HOCl、OCl-都有氧化能力，但HOCl杀菌能力比OCl-强7080 倍（HOCl 中性，容易扩散到带负电的细菌表面，从而穿过细胞膜），氯原子氧化破坏细菌体内的酶， 使其死亡。水中有氨存在时，可生成氯胺，HN3+HOClH2O+NH2Cl, HN3+2HOCl 2H2O+NHCl

21、2, HN3+3HOCl3H2O+NCl3，各种氯胺水解后，又变为 HOCl，其杀 毒作用虽比较慢，但氯胺在水中较稳定，杀菌持续时间长，这就是氯胺消毒。氯还可以和水中其他杂质作用，从而消耗一定的氯量。余氯：投加的氯除去与细菌和杂质作用消耗后的剩余部分。分为游离性余氯：Cl2、HOCl、OCl-；化合性余氯：NH2Cl、NHCl2，、NCl3。需氯量=加氯量-余氯量。折点加氯：在折点之前，余氯全都是化合性余氯，没有游离性余氯，在折点之后，所 增加的氯量全部以游离性余氯存在，既有化合性余氯，又有游离性余氯，消毒效果最好。当 按大于折点需氯量来加氯时，称为折点加氯。24.吸附法相关内容2009-2-

22、14 8:33:30 吸附：在相界面上，物质浓度自动发生累积或浓集的现象。吸附法就是利用多孔性固体物质，使水中一种或多种物质吸附在固体表面而去除的方 法，其主要是去除溶解性有机物质，此外还能去除合成洗洁剂、微生物、病毒和痕量重金属， 并能脱色除臭。吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附：吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的 吸附。吸附热较小，在低温下就能进行，反应较快。化学吸附：吸附剂和吸附质之间发生化学反应，由于化学键力引起（不可逆一般在 高温下进行，吸附热大，相当于化学反应热。一种吸附剂只能对某种或几种吸附质发生化学 吸附，有选择性。物理吸附和化学吸附往往相伴发生。常用吸附剂有：活性炭、磺化

23、煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖质、焦炭、木炭木屑等。吸附等温线：一定温度下，表示达到平衡时溶液浓度和活性炭吸附有机物数量关系的曲线。无拐点Langmuir，有拐点BET，直线Freundlich。吸附操作分静态（间歇式）和动态（连续式，有固定床、移动床和流动床）两种。23.离子交换法原理与工艺2009-2-14 8:32:18离子交换法是水质软化和除盐的主要方法。在废水处理中，主要去除其中金属离子。离 子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液中其他同性质离子 的交换反应，是一种特殊的吸附过程（可逆性化学吸附）。其反应表达式为：RH（交换树 脂）+ M +（交换

24、离子）RM（饱和树脂） + H+，在平衡状态下，反应物质浓度符合关系式： RM H+/（RH M+） = k，k是平衡常数。k1反应向右进行，k越大，越有利于交 换反应，k的大小表示离子交换剂对某离子交换性大小。离子交换树脂的性质：有效pH范围；交换容量；交联度；交换势（交换离子取代树脂 上可交换离子的难易程度）。离子交换装置可分为固定床和连续床两种。离子交换操作有四步：交换、反洗、再生和清洗。交换：交换过程主要与树脂层高度 、水流速度、原水浓度、树脂性能和再生程度有关。当水中离子浓度达到限值时，应进行再 生。反洗：其目的是松动树脂层，以便下一步再生，使再生液能分布均匀，同时也可清除 树脂层内

25、杂质、碎粒和气泡。再生：即交换过程的逆过程，较高浓度的再生液流过树脂层，将吸附的离子置换出来， 使其恢复交换能力（固定床中很重要）。清洗：将树脂层内残留的再生液清洗掉，直到出水水质符合要求。22,水的软化和除盐的基本方法2009-2-14 8:20:44去除水中溶解物质的方法主要有软化除盐、离子交换、吸附和膜分离。软化就是降低水中Ca2+、Mg2+的含量，以防止其在管道设备中结垢。基本方法有: 加热软化法：借助加热将碳酸盐硬度转化成溶解度很小的CaCO3、Mg（OH）2沉淀出来。药剂软化法：在不加热的条件下，借助化学药剂把钙、镁盐类（包括非碳酸盐硬度）转 化成CaCO3、Mg（OH）2沉淀出来

26、，从而去除绝大部分Ca2+、Mg2+。常用药剂法有： 石灰法、石灰一纯碱法与石灰一石膏法。离子交换法：利用离子交换剂将水中的Ca2+、Mg2+转化成Na+，而其他成分不改 变。除盐就是减少水中溶解盐类（阴阳离子）总量，方法有：蒸馏法、电渗析法、离子交换 法（应用最广）。21,气浮相关内容 2009-2-14 8:16:34气浮法：利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物，使其随气泡升到水 面而去除。其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。药剂浮选法：在废水中投加化 学药剂，选择性将亲水性污染物变为疏水性，然后气浮去除。两者统称气浮法。常用气浮设备：加压溶气气浮、叶轮气浮、曝气气浮

27、、射流气浮和电解气浮。气浮法优点：处理效率高，生产的污泥比较干燥，表面刮泥方便，曝气增加溶解氧有 利后续生化处理。缺点：耗电量大，设备维修管理工作量大，易堵塞，浮渣怕较大风雨袭击。20,过滤机理和滤池分类2009-2-13 9:53:47粒状介质过滤:废水通过粒状滤料床层时，其中的悬浮颗粒和胶体被截留在滤料的表面和内部空隙中，从而分离了不溶性污染物。粒状介质过滤机理：阻力截留：废水通过粒状滤料床层时，粒径较大的悬浮颗粒首先 被截留于表层滤料空隙中，使空隙变小，截留能力变强，逐渐形成一层主要由被截留的固体 颗粒构成的滤膜，并起主要过滤作用。重力沉降：原水通过滤料床层时，滤料表面提供了巨大的沉降面

28、积。滤料愈小，沉降 面积愈大；滤速愈小，水流愈平稳，有利于沉降。接触絮凝：由于滤料有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。水中砂粒常 带负电，能吸附带正电的铁、铝等胶体，进而吸附更多的带负电的粘土和多种有机物等胶体， 在砂粒上发生接触絮凝。较大悬浮颗粒以阻力截留为主（表面过滤），细微悬浮物以重力沉降和接触絮凝为主（深 层过滤）。滤池分类：按滤料种类分：单层滤池、双层滤池、多层滤池；按作用水头分：重力式滤池和 压力式滤池；按进出水及反冲洗的供给与排除分：普通快滤池、虹吸滤池和无阀滤池。滤池总水头=各部分水头损失+流速水头损失（v2/2g）+剩余水头滤层膨胀率 e = （l-l0）/l

29、0X100% =（ 均-0）/（1-）x100%，10，0 静止时滤层厚度 和空隙率；1，反冲洗时时滤层厚度和空隙率19.澄清和澄清池分类2009-2-13 9:53:15混凝处理工艺包括水和药剂混合，反应及絮凝体分离三个阶段，在澄清池中完成。澄清池中起接触絮凝作用的介质是呈悬浮状态的泥渣。当水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成 细小絮凝体时，若遇较大的泥渣碰撞，就会被其吸附而去除。澄清池可按与水接触方式不同分为泥渣循环分离型（水力循环、机械加速）和悬浮泥渣过滤型（悬浮、脉冲）。18,混凝和胶体脱稳机理以及混凝剂与助凝剂2009-2-13 9:52:18 混凝:水和废水中 常含有用自然沉淀法不能去

30、除的悬浮微粒和胶体污染物，必须先投加化学药剂破坏其在水中 的稳定分散系，使其凝聚为有明显沉降性能的絮凝体，然后用重力沉降分离，包括凝聚和絮 凝两个步骤。水中同种胶体微粒带有同号电荷，在静电斥力的作用下，不也相互聚集，具有一定的 稳定性。胶体脱稳机理：压缩双电子层：带同号电荷的胶粒之间存在着由z电位引起的静电斥 力和范德华力，当距离很近时，范德华力占优势，合力为吸力，两个颗粒相互吸住，胶体 脱稳。当投入电解质后，水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加，这些离子与胶 粒吸附的反离子相交换或挤入吸附层，使胶粒带电荷数减少，降低z电位，使扩散层厚度 减少。吸附电中和：胶粒表面对异号离子、异号胶粒

31、和链状高分子带异号电荷的部位有强烈 吸附作用，从而中和了它的部分和全部电荷，减少了静电斥力，容易与其他颗粒接近吸附。吸附架桥：如果投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附 在同一个异号胶粒上，胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被去除。网捕作用：向水中投加金属离子的化学药剂后，由于金属离子的水解和聚合，会以水 中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，在这种沉淀物从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而 共同沉淀下来。胶体浓度低时，网捕最为有效；胶体较高时，宜用吸附电中和和压缩双电子层来脱稳; 胶体很高时，采用高分子絮凝剂更为经济有效；混凝剂投加量必须适量，量不足达不到效果， 量过大会造成胶体复

32、稳。混凝剂：水处理中使胶粒脱稳沉淀而投加的电解质，最常用的是铝盐和铁盐（水解与聚 合交错进行）。助凝剂：可起凝聚作用，也可不起，与混凝剂一起使用时，能促进混凝，产生大而结 实的矶花。17,几种沉淀池和其方法和原理2009-2-13 9:50:57沉淀池：在水处理过程中，通过颗粒沉降来分离去除悬浮物质的设备。理想沉淀池：各水断面上的点流速相同；悬浮颗粒以等速下沉，其水平分速度等于水 流速度；悬浮颗粒落大池底不起浮。普通沉淀池：平流式：（最常用，在流量较大的水处理厂中）污水一水槽和孔口 一挡板 稳流f池内流动f悬浮物沉底f清水f溢流堰f池外。竖流式：（圆形或方形）污水一中心管下口一反射板一污水分布

33、于水平断面缓慢向上流 一悬浮物沉降到污泥斗中一清水一池子四周溢出。辐流式：污水一中心管孔口一穿孔挡板一沿半径向四周辐射流动一流速变小一悬浮物 沉降一清水一池子顶端堰口溢出。斜板斜管沉淀池：u0=Q/A，Q不变，A f，u0 I，从而提高沉淀效率。t=H/u0， u0不变，HI，11，从而减小了沉淀池的体积。若将水深为H的 沉淀池分为n个深为H/n 的沉淀池，则当沉淀区的长度是原来的1/n时，就可以处理与原来相同的水量，而不影响 处理效果。斜板斜管沉淀池单位面积上的泥量增大，如排泥不畅，将产生泛泥现象，使水 质恶化；由于水流在池中停留时间短，其对水质水量的耐冲击负荷能力差；由于板距管径小， 容易

34、积泥；在日光照射下会滋生藻类。浓悬浮液沉淀：（高浊度水沉淀池、活性污泥法中的二沉池、污泥浓缩池）同时起着水 的澄清和污泥浓缩作用，与一般沉淀池构造相同，但须从池底不断排除经浓缩的污泥。选择沉淀池类型时须综合考虑水量大小；水中悬浮物物理性质和沉降特性；处理厂总 体布置和地形地质情况。16,水中悬浮物质去除和4种沉降2009-2-13 9:50:11水中悬浮物质去除可通过颗粒和水的密度差，在重力作用下去除。但较小颗粒，特别是胶体自然沉速慢，需用混凝、沉 淀、澄清、过滤和气浮等方法。悬浮物质在水中的沉降分为：自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量不变，下沉速断不受 干扰（沉砂池、初

35、沉池初期沉降）。絮凝沉降：颗粒在沉降过程中相互粘结，其尺寸、质量、沉速随深度增加而变大（絮凝 沉淀池、初沉池后期、二沉池中期）。拥挤沉降（成层沉降）：颗粒在水中浓度较大时，各颗粒间相互靠得很近，下沉过程中 受彼此作用力干扰，但相对位置不变，作为一个整体下沉，在清水与浑水之间形成明显界面， 沉降过程实际就是这个界面的下沉过程，液体上涌对其有影响（高浊度水的沉淀、二沉池后 期）。压缩沉降：颗粒在水中浓度很高时会相互接触，上层颗粒在重力作用下将下层颗粒间 的水压出界面，是颗粒群被压缩（污泥斗、污泥浓缩池）。15、废水处理中预处理单元的设备和构筑物功能和原理2009-2-13 9:49:05 粗大颗

36、粒物的去除方法有：筛滤、截流、重力沉降和离心分离等。相应的设备有格栅、筛网、微滤 机、沉沙池、离心机和旋流分离器。格栅和筛网是处理厂第一处理单元，通常设置在其他处理构筑物之前。主要作用是去 除水中粗大物质，保护其他机械设备，防止管道堵塞。当需要去除水中纤维、纸浆、藻类等 稍小物质时，可选用不同孔径的筛网。微滤机是一种截流细小悬浮物的筛网过滤装置，可用于自来水厂原水过滤以及去除藻 类、水蚤等浮游生物，也可用于工业用水的过滤处理、工业废水中有用物质的回收以及污水 的最终处理。沉沙池主要是去除水中砂粒、煤渣等比重较大的无机颗粒杂质，同时也去除少量较大 较重的有机杂质。其工作原理以重力沉降为基础，在沉

37、降过程中杂质的尺寸、形状和比重不 随时间而变化（自由沉降）。颗粒沉降速度u=g（ps-p）d2/18p（ps-p:粒水密度差；d：颗粒直径；山水的动力 粘度Pas）沉沙池分：平流式（最常用，构造简单，工作稳定，处理效果好，易排砂）、竖流式（圆型， 污水由中心管进入池内自下而上流动砂粒借重力沉入池底，处理效果较差）和曝气式（没有有 机杂质腐败发臭的缺点）。离心分离：含悬浮颗粒的水在高速旋转时，由于颗粒和水分子质量不同，受离心力大 小不同，质量大的颗粒被甩到外围，质量小的油粒留在内层。适当安排不同出口，就可使颗 粒物与水分离。颗粒所受的离心力C=（m-m0）v2/r（m-m0：颗粒和水质量差；r：

38、旋转半径；v：线 速度 v=2nrn）分离因素a=C/G”nn2/900（G：颗粒所受重力）离心分离设备分为：水旋分离设备（压力式上清下浊和重力式）（容器不动，切向高速 水流提供离心力）和器旋分离设备（离心机）。14.废水处理系统分级废水处理系统分为一级处理、二级处理、三级处理。一级处理（机械处理）只去除废水中较大的悬浮物质（沉淀法去除可沉固体）。物理法中 的大部分是由于一级处理的。废水经一级处理，一般达不到排放要求，需二级处理，它只是 预处理。二级处理（生物处理或生物化学处理）主要任务是去除废水中呈溶解和胶体状态的有机 污染物。生物处理法最常用于二级处理，且经济有效。通过二级处理，一般废水均

39、能达到排 放要求（沉淀法和生物处理法以降低污水悬浮固体和生化需氧量）。三级处理（高级处理和深度处理）当水质要求高时，为进一步去除废水中的营养物质（氮 和磷）、生物难降解的有机物和溶解盐类等，以达到某些水体水质标准或直接用于工业，就 需要在二级处理后进行三级处理（过滤、氧化塘）。13.水处理的基本方法2009-2-13 9:47:11给水处理：原水一混凝一沉淀一过滤一消毒一饮用水（臭氧氧化、活性炭吸附）；地下 水（消毒）；工业用水（软化、除盐、冷却、控制结垢与腐蚀）废水处理：分为物理法、化学法和生物法。物理法是利用物理作用来分离废水中悬浮污染物质，处理过程中不改变其化学性质。 沉淀法去除回收比重

40、大于1的中悬浮颗粒；气浮法去除乳状油或比重接近1的悬浮物；筛 网过滤去除纤维、纸浆；蒸发法浓缩废水中的溶解性不挥发物质；另外，还有离心分离、超 滤、反渗透等。化学法是利用化学反应处理水中的溶解性污染物和胶体。包括：中和法、氧化还原法、混凝 法、电解法、汽提法、萃取法、吹脱法、吸附法、离子交换法、电渗析法等。生物法是利用微生物作用，使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。 可分为好氧生物处理和厌氧生物处理，其中好氧生物处理又可分为：活性污泥法、生物膜法 、生物氧化塘法、污水灌溉法、土地处理法。以上各方法各有特点和适用条件，实际中往往配合使用。城市污水水处理一般流程：进水一初沉池（污泥

41、）一生物处理构筑物一二沉池（污泥）一 出水。工业废水处理流程各不相同，一般程序是：澄清一回收一毒物处理一一般处理一再用 或排放。氧垂曲线解释紧接排入口各点溶解氧逐渐减少，这是因为废水排入后，河水中的有机物无多，耗氧 速度超过复氧速度。随着有机物的不断氧化分解，耗氧速度不断降低，在某一点耗氧速度 等于复氧速度，此点溶解氧含量最低（最缺氧点）。过此点后，溶解氧含量逐渐恢复到排入口 之前的含量（恢复速度不断加快）。氧垂曲线既是以离排入口的距离为横坐标，以溶解氧含 量为纵坐标的曲线。如果河流受有机物污染的量低于它的自净能力，最缺氧点的溶解氧含量 大于零，河水始终呈现有氧状态，反之，靠近最 缺氧点的一段

42、河流将出现无氧状态。9.废水成分与性质2009-2-13 9:43:46生活污水：居民日常生活中产生的废水，主要是生活废料和排泄物。这类废水的成分 及变化取决于居民的生活水平和习惯。水质较稳定，浑浊、恶臭、深色、微碱性、不含有毒 物质、有大量细菌病毒和寄生虫卵。工业废水：工业生产过程中排出的废水。由于工业类型、生产工艺、原料、用水水质 和管理水平的差异，其成分与性质差别较大。农业废水：随着农药和化肥的大量使用，农田径流排水成为天然水体的污染来源。8.不同的水质标准和水质要求2009-2-13 9:43:13饮用水水质标准：流行病学上安全可靠；化学组成上对人体无害；使用上方便无弊。地面水环境质量标准：按水体的不同用途和不同区域划分为五类。按从污染源控制的 原则制定了污水综合排放标准：一类污染物（对人体健康产生长远影响）；另一种是影响小 于第一类的污染物，列出最高允