水质工程学终极版---副本

1,常规处理工艺：原水一预氧化一沉淀一过滤一消毒一饮用水（典型地表水）典型处理污染给水处理：原水一预氧化一混凝一沉淀一过滤一活性炭吸附一消毒一饮用水（去除微生物细菌，病毒等）预处理：粉末活性炭吸附法，臭氧式高镒酸钾氧化法，生物氧化深度处理：粒状活性炭吸附法，臭氧活性炭吸附，化学氧化，光学氧化2,物料衡算方程：在反应器中某一指定部位因某一物质组分的单位时间变化量 =单位时输入量-单位输出量+单位反应量3,理想反应器：（1）完全混合间歇式反应器 CMB（浓度由高到低，搅拌，用于小型水处理（实验室）封闭系统成批进行）（2）完全混合连续式STR（浓度由高到低，强搅拌，浓度在容器内出口不变，反应物连续流入流出，处理效率低）（3）推流式PF（浓度由高到低，不搅拌，流线平行流速均匀，与CMB一样高）5,混凝去处对象：胶体及部分细小悬浮物（1nm~0.1nm1um）混凝目的：投加混凝剂使胶体脱稳相互凝聚形成大矶花；定义：混凝：（凝聚和絮凝）是指通过某种方法（如投加化学药剂）使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程；凝聚（使胶体脱稳并形成微小聚集体的过程， 在混合池中进行短时间高强搅拌使胶体脱稳）；絮凝（使脱稳的胶体微小悬浮物凝聚成大的絮凝体的过程，在絮凝池内进行，强搅拌，大絮凝体一矶花）6,胶体稳定性：指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特征（ 1）动力学稳定性：布朗运动对抗重力（2）聚集稳定性：1）胶体带点相斥（憎），2）水化膜的阻碍（亲）7,导致胶体颗粒表面带电的途径： （1）胶体颗粒结晶过程中的晶格取代； （2）胶体颗粒表面化学基团在水中电离；（3）胶体颗粒表面与水作用后溶解并电离 ；胶体颗粒对水中某些离子的吸附。憎水胶体：吸附层中离子直接与胶体接触，水分子不直接接触胶核，其稳定性主要取决于胶体2电位（取决聚集稳定性）亲水胶体：胶体粒子直接吸附水分子，使胶体例子周围包裹一层较厚的水化膜。.胶核：在胶体形成过程中，其基本组成单元胶体分子聚合在一起形成胶体微粒的核心。电位形成离子：胶核通过各种途径在其表面吸附某种离子使胶体产生表面电荷， 所吸附的离子为电位形成离子。束缚反离子：靠近胶体微粒表面的一层反离子浓度较大，通过胶体微粒表面的静电作用使之与胶体微粒紧密吸附在一起并随胶体微粒移动，这层反离子为束缚反离子。自由反离子：束缚反离子以外的反离子由于热运动和溶剂化作用有向溶液中扩散的趋势， 并不随胶体微粒移动，此为自由反离子，构成扩散层。胶核与吸附层合为胶粒，胶粒和扩散层合称胶团，束缚反离子与自由反离子为双电层.胶体絮凝机理：（1）压缩双电层作用，2）吸附一电中和作用3）吸附一架桥作用4）网捕一卷扫作用。胶体稳定性（亲水胶体和憎水胶体稳定性共性 ）：（1）胶体的动力学稳定性；（2）带电稳定性；溶剂化作用稳定性。.絮凝机理：异向絮凝：由布朗运动引起胶体颗粒碰撞聚集，同向絮凝：由外力（水力或机械力）引起胶体碰撞。11影响混凝效果因素：1）水温（20—30°c）;2）水的ph3）水的碱度4）水中浊质颗粒浓度及杂质颗粒粒径5）水中有机污染物质6）混凝剂种类与投加量，7）混凝剂投加方式8）水利条件9）混凝设备类型.对于低浊水处理对策：投加较多助凝剂（常用活化硅酸、粘土、聚丙烯酰胺、 ）构成矶花骨架，减少混凝剂投量。.混合：G值500—700/sT值10-30s不超过2min搅拌强度大（强烈、快速、短时）絮凝：G值70-20/s由大到小T值10—30minGT值104-105搅拌由大到小水的流速又到大小保证矶花不被打破.G值：反映搅拌强度的参数，间接反映了单位体积中，单位时间内颗粒碰撞次数（G值大次数多，G值过大水剪力强使絮体破坏）GT值是一个无量纲数，他间接的反映在整个反映时间内颗粒碰撞总次数。在设计中：平均G值控制在20-70s,平均GT值：1x104—1x105.混合池应靠近反应池（絮凝池|）连接管流速为0.821m/s管内停留时间不得超过2min,絮凝池与沉淀池宜合建，用穿孔花墙连接。.絮凝设施：1）机械絮凝池（不受水质、水量变化）水平轴式、垂直轴式 2）隔板絮凝池（水平流适用于水量大的水厂） 3）往复式回转式絮凝池4）折板絮凝池（竖向流 同波折板、异波折板5）栅条絮凝池（网格上容易滋生藻类） 6）穿孔旋流絮凝池7）其他形式（摇摆式搅拌、机械搅拌）.沉淀：利用颗粒与水的密度只差，比重 >1下降，<1上浮。四种沉淀类型：自由沉淀、拥挤沉淀、絮凝沉淀、压缩沉淀。.理想沉淀池基本假设：①颗粒处于自由沉淀状态，沉速始终不变。2水流沿水平方向流动，在过水断面上各点流速相等，并在流动过程中流速始终不变；。 3颗粒到底部即被认为去除，不再返回水流中。.截流沉速U0:沉淀池所能全部去除的颗粒当中最小颗粒的沉速mm/s,U0=vh0/L=vBh0/LB=Q/A=q。表面负荷：单位平面面积的处理水量 m3/m2*h,q=Q/BL。沉淀区水流流速v=Q/HB,u0/v=H/L。对理想沉淀区表面负荷与截流沉速相等。均一粒径杂质颗粒沉速u>U0全部去除，u<u0部分去除。所以，u<u0的颗粒沉淀效率刀=h/H=u/u0=u/q,即沉速小于U0的颗粒杂质在池中只能部分沉淀下来。颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关而与其他因素无关（水深、池长、水平流速、沉淀时间等）。.理想沉淀池的总去除率：P=（1-Po）+/ P。：沉速小于U0的颗粒量占全部重量的百分率。.流速小于U0的去除率E=Ui/U0=Ui/（Q/A）,①E一定，Ui越大（颗粒沉速）表面负荷越大，即产水量越大；或Q/A不变时，Ui越大则E越高，ui与混凝效率有关，应重视混凝工艺。O2Ui一定，增大A,可以增加产水量Q,或增大E,当沉淀池容积一定时， 增加A可降低水深。.影响平流式沉淀池沉淀效率的因素 ①沉淀效果主要取决于前面良好的混凝过程。2沉淀池实际水流状况对沉淀效果影响 a：主要为短流的影响，产生原因 1）、进水的惯性作用2）、出水堰产生水流抽吸3）、较冷或较重的进水产生异重流 4）、风浪引起的短流5）、池内存在的导流壁和刮泥设施等。 b:水流紊动性和稳定性对沉淀效果的影响 1）、水流紊动性用Re判断，Re=vR/r,v:水平流速R:水力半径r:水运动粘度m2/s。当Re>500时呈紊流，平流式沉淀池Re=4000〜150002）、水流稳定性用Fr判别，Fr=v2/Rg,平流式Fr宜大于10-5,降低Re提高Fr有效措施：减小R,平流池的纵向分隔及斜板 3）、凝聚作用的影响，实际产生沉淀池的沉淀时间和水深影响（水深 3〜3.5m,时间1.5〜3小时，水平流速10〜25mm/s）Re越小越利于沉淀；Fr越大越利于沉淀。.平流式沉淀池分：1）、进水区：使水流均匀分布整个进水截面上，并尽量减少扰动（进孔花墙v=0.15〜0.2m/s）（校核L/B>4,L/H>10）2）、沉淀区：高度约2.5〜3.5m,应减小R增大Fr,方法：降低水力半径，措施：加隔板每格宽3〜8m。3）、进水区：溢流堰堰口溢流率应小于300m3/（m*d）4）、存泥区（泥斗排泥、穿孔管排泥、机械排泥） 。斜板斜管沉淀池：优点：（1）沉淀面积增大；（2）沉淀效率高，产水量大（3）水力条件好，Re小，Fr大，利于沉淀；缺点：（1）由于停留之间短，缓冲能力差（2）对混凝要求高（3）单位面积上的泥量增加， 如排泥不畅将产生反泥现象，是出水水质恶化 （4）维护管理较难，一段时间后需要更换斜板（管） （5）在阳光照射下会滋生大量的藻类。.澄清池：以池面水为水源，原水---（混凝剂）---混合---絮凝---沉淀---过滤---（消毒—清水池——■泵站—用户澄清机理：靠活性污泥渣层与原水中的脱稳杂质相互接触把杂质阻留下来达到澄清目的接触絮凝：当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时被阻留下来使水得到澄清的现象。.澄清池分泥渣悬浮层澄清池（悬浮~脉冲~）,泥渣悬浮型~（机械搅拌~水力循环~）.均质滤料：沿着滤料横断面上，滤料颗粒组成及平均粒径均匀不变机械搅拌澄清池：清水区表面负荷（ 2.9—3.6m3/m2.h）;上升流速（0.8—1.1mm/s；叶轮提升流量为进水的3—5倍；原水进水管1m/s,三角配水槽0.8m/s。27.过滤功效：a降低水浊度b水中有机物细菌病毒等随水浊度降低而被部分去除c为滤后消毒创造良好条件，便于杀死细菌28普通快滤池构造：5种管道5种阀门过滤（混水进水管/阀清水进水管/阀出滤水管/阀）反冲洗（反冲洗管/阀排水管/阀）池内配水系统（a分配清晰反冲洗水b过滤后的水收集）承托层（支撑滤料层）滤料层（过滤石英砂颗粒）洗砂排水槽（a排除洗砂废水b分配待滤水）29滤料粒径级配：滤料中各种粒径的颗粒所占的重量比例（表示方法：最大最小粒径，有效粒径，不均匀系数）30滤料的有效粒径d10：滤料中小于该粒径的颗粒的重量占总滤料总重量的 10%滤料不均匀系数 K80=d80/d10（dio滤料中小颗粒的尺 d80大颗粒尺寸K8o粒越大越不均匀Ks0=1最好）接触絮凝：当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时被阻留下来使水获得澄清的现象。气浮法：利于高度分散的气泡作载体， 粘附水中的杂质颗粒，使杂质上浮， 在较短的时间里实现固液分离。快滤池的运行主要包括过滤和反冲洗两个过程，快滤池主要用来过滤经过混凝以后的水。滤料应满足的基本条件：（1）具有足够的机械强度；（2）具有良好的化学稳定性；（3）具有用户要求的颗粒尺寸和粒度组成； （4）能就地取材、廉价；（5）具有一定的颗粒级配和孔隙率。均质滤料：在滤料的深度方向上，各滤料层的虑粒都是稳定、均匀一致的。31提高滤层含污能力途径：a采用多层滤料滤池b均质滤料过滤c直接过滤（原水浊度低水质稳定）0接触过滤：原水加药混合直接进入滤池。2微絮凝过滤：原水加药混合先经 “微絮凝池”再进入滤池过滤.过滤机理：（1）颗粒迁移（拦截，沉淀，惯性，拆散，水动力） （2）颗粒粘附：（物化范德华力，静电力，化学键，架桥）。.等速过滤（v不变fQ不变）.（1）变水头等速过滤：进水口位于滤池最高水面，每个滤池进水流量始终不变（无阀，虹吸）.（2）恒水头等速过滤：（v型滤池）液位计，控流阀，滤层上水位高度不变，出水量不变。（3）成速（变速）过滤（普快一进似），移动罩过滤（典型恒水头减速过滤），1）进入滤池组总流量不变。 2）每个池性能完全相同。3）每个滤池按编号顺序冲洗..滤层中负水头：在过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处的水深，便出现负水头现象。 危害：负水头回导致水中气体释放出来形成气囊，对过滤有破坏作用（1）减少有效过滤面积，增加滤层水头损失及滤层中孔隙流速 （2）破坏滤层结构（3）反冲洗时容易带出水面 措施（1）增加砂面上水深。（2）令滤池出口位置等于或［Wj于滤层表面。.最高允许水位：变水头恒速过滤（水头损失控制） ，恒水头恒速过滤（过滤时间），（2）①先用空气反冲洗，在用水反冲洗②先有气水同时反冲洗，在用水反冲洗③先空气反冲洗，然后气水同时反冲洗最后在用水反冲洗。.快滤池冲洗方法①.高速水流反冲洗②气水反冲洗③表面助冲加高速水流反冲洗.反冲洗强度：指单位面积滤层所通过的反冲洗水流量（L/s*m3）=mm/s滤层膨胀度：反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比最小流态化流速：Vmf：反冲洗时滤料刚刚开始流态化的冲洗流速 cm/s反冲洗强度的确定：q=10KVmf（K=1.1〜1.3）以最粗滤料刚开始膨胀为依据滤层的膨胀：在滤层的反冲洗过程中，滤层因部分或全部悬浮于上升水流中而使滤层厚度增大的现象。膨胀率e=（L-L。）/Lx100%;滤层的膨胀率：滤层厚度的增大比率；膨胀度：反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前的厚度之比。滤池冲洗方法：（1）高水水流反冲洗；（2）表面助冲加中强度或低强度水反冲洗（ 3）气水反冲洗。小阻力配水系统：将配水管做成配水渠。.大阻力配水系统：配水均匀.能耗大.基建费用低.单池面积大（可达108m2「需设专用反冲洗设备（水箱.水塔）配水均匀只与配水系统构造尺寸有关。当其达 95%以上时开孔比在0.2%〜0.25%。快滤池-穿孔管大阻力滤池」用穿孔管配水小阻力配水系统：阻力小，不需设专用配水装备，配水均匀性差，单位面积小（最大 50m2）基建费用高「通过滤板滤头配水 阿尔法=1.25%〜2.0%虹吸滤池无阀滤池滤板砖头开孔比：滤池开孔总面积与滤池总面积的比值」中阻力滤池：用滤X配水.供冲洗水方式：冲洗水泵。冲洗水塔或冲洗水箱（前者按设备操作麻烦， 短时耗电量大，往往使厂区内电网负荷陡然骤增， 后者造价高，操作简单，允许在较长时间内向水塔或水箱输水。专用水泵小，耗电较均匀）以两个虹吸管代替 进水和排水阀.移动罩.V型.小阻力配水系统，适用于大中型水厂10.消毒能力O3>clO2>cL2>NHcl消毒：灭活水中绝大部分致病微生物，使水中微生物指标满足人类健康要求。消毒剂的投加：（1）在水厂取水口或净水厂混凝前的预投加（2）清水池前投加（主要投加点）（3）调整出厂水剩余消毒剂浓度的补充投加（在输水泵站处） （4）配水管网中的补充投加（转输泵站处）。消毒的影响因素：（1）接触时间（2）消毒剂浓度（3）温度（4）水质。1.氯消毒分自由性氯消毒。优点：①.氯对细菌有强灭活能力②.在水中能长时间保持一定数量余氯从而具有持续消毒能力③.使用方便易于储存运输成本低。 缺点：①.产生有害消毒副产物。②.氯对病毒的灭活能力相对较差，对两虫不起作用。③.氯的泄露可能发生在各个环节上。水中加氯量分为①需氯量：用于灭活水中的微生物，氧化有机物和还原性物质所消耗的部分。②余氯：为抑制水中残余微生物再次繁殖，管网中需要维持少量剩余氯。 （出水中游离余氯在接触30分后不应低于0.3mg/L.管网末梢不低于0.05mg/L.折点氯化：加氯量超过折点需要量时称为折点氯化。 加氯间氯库：靠近加氯点位于主导风向下方，与常有人值班的工作间隔开。 有效率：游离氯和化合氯都具有消毒能力，两者之和称为有效氯，简称总氯。余氯：经一定接触时间后水中剩余的有效氯称为余氯。分：①.游离性余氯②.化合性余氯（化合性氯消毒：水中氯以氯胺形式存在。自由性氯消毒：水中氯以cl2,hclo.clo存在）42.氯胺消毒：优点：与氯比①减少消毒副产物产量②可持续较长时间， 有效抑制水中残余细菌繁殖③避免消毒产生臭味。缺点：①对细菌病毒原生动物的消毒能力弱，需较长时间接触，需向水中加氨，操作复杂。43.C1O2消毒：优点：①灭菌效果高（高效且广谱）杀菌能力比氯强，效果持久。②不生成三卤甲烷有毒副产物。 ③C1O2余量能在管网中保持很长时间。 ④C1O2不水解，消毒效果受水的PH的影响小。⑤具有净水能力。Clo2的缺点：1化学性挥发易爆炸需现场制备。 2.采用cl消毒或clo2作为氧化剂还有副产物（clo2,clo2-）对人体的红细胞和神经系统有破坏作用。 3.制取费用高，消毒成本约是 cl2的2-4倍。44.O3的优点：1.消毒反应迅速杀菌效率高具有强的杀菌能力。 2.O3可有效去除水中残留有机物、色、嗅、味等，受PH、温度、影响小。缺点：1.O3能与多种有机物反应生成醛酮醇等低分子有机物，提高了水中有机物可生化性，导致管网细菌二次繁殖。 2.在含Br水中如启用O3消毒会生成强制癌作用的澳酸盐。 3.作为消毒剂O3在水中不稳定宜消失、无持续的消毒能力。4.不宜保存需现场制备，消毒成本高。 （O3-活性炭去除有机物）.紫外线：波长250-270nm。优点：1.对水中细菌、病毒有强的灭活能力，灭菌效率达99.99%,与化学法比灭菌所需的 1/600---1/10。2.无嗅无味无噪声，不需添加化学药品，对水体环境无副作用。3.基建运行费用低。缺点：1不能提供剩余消毒能力。 2.紫外线消毒设备有待改进。3.紫外线杀菌能力与水的穿透能力有关，杂质过多影响效果。.通过微生物指标评价消毒效果：1.细菌总数小于等于100个每毫升。2.埃希氏大肠菌群、总大肠菌群、粪大肠每一百毫升水样中不得检出。 （此外还有剩余消毒剂浓度指标）.消毒剂投加点：1.在水厂取水口或净水厂混凝前预投加（clo2,kmno4）。2.清水池前（主要）。3.调整出水厂水剩余消毒剂浓度的补充投加（在输水泵站处） 。4.配水管网中的补充投加（转输泵站处）。.影响消毒效果的因素：接触时间、消毒剂浓度、温度、水质等。CT值：对于一定的灭活率要求，消毒剂的浓度C（以剩余消毒剂浓度表示）和接触时间T的乘积等于常数。CT值=C*T. C:mg/lt:min 对不同消毒种类、微生物、 PH、水温等条件达到一定灭活要求的CT值不同。清水池中t10=3TT=V/Q（名义停留时间）3：1.清水池中不设式只设1-2廊道3小于0.5 2.若廊道的水流以推流前进3为 0.65-0.85..我国饮用水水质标准规定：铁、镒浓度分别不得超过 0.3毫克每升和0.1毫克每升。.原水-曝气-催化氧化过滤（适用于原水含 Fe量较高的情况）原水-曝气-过滤（适用于 1.含Fe量小于5毫克每升（北方地区小于2毫克每升）含Mn量小于1.5毫克每升原水。2.含Fe量高但不含Mn的原水51、承托层作用：（1）防止滤料层从配水系统流失（2）均质反冲洗水。曹建军部分：1、污水的生物处理技术主要分为好养发和厌氧法。好氧生物处理技术又分：悬浮生长型的活性污泥法和附着生长型的生物膜法，活性污泥法师最常用的工艺。2、活性污泥法处理系统以曝气池作为核心处理单元。3、回流污泥：二沉池底部的沉淀浓缩污泥一部分作为接种污泥返回曝气池；4、微生物的最适温度：是指在硬顶温度下，微生物的生理活动最旺盛、强劲，表现在增值方面则是列植快、世代时间短。5、有毒物质极限允许浓度：只有当有毒物质在环境中达到某一浓度是，毒害和抑制作用才显露出来，这一浓度称为有毒物质极限允许浓度。6、活性污泥的比好氧率（SOUR或OUR）:是指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，单位mgO2/（gMLSS.h）或mgO2/（gMLVSS.h）是衡量活性污泥生物活性的一个重要指标。7、污泥龄：指在曝气池内，微生物从其生成到排出的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。8、污泥回流比（R）:是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量 QR与污泥流量Q之比。R=QR/Q.9、曝气时间（t）是指污水进入曝气池后，在曝气池中堵塞平均停留时间， 也成水力停留时间（HRT）,t=V/Q。剩余污泥：为保持曝气池内恒定的污泥浓度，还要将另一部分沉淀污泥排出处理系统，该部分污泥称为剩余污泥。1,活性污泥处理条件（1）午睡中还有足够的可能易降解性有机物（ 2）混合液中足够的溶解氧（3）活性忤逆在曝气池中是悬浮状态充分接触（ 4）及时的排除污泥，保持很定的活性污泥浓度（5）没有微生物有害作用的物质进入2,活性污泥：在微生物群体新陈代谢功能的作用下，活性污泥具有将有机物转化为稳定的无机物的能力。呈絮绒颗粒状（增大比表面积 ）3,活性污泥四部分组成 （1）具有代谢功能活性的微生物的群体（Ma）（2）微生物自身氧化的残留物（Me）（3）有污水摄入的并被为什无所吸附的有机物质（ Mi）（4）有污水摄入的无机物质Mi4,活性污泥微生物的增殖规律 （1）适应期（2）对数增殖期（3）减数增殖期（4）内源呼吸期5,活性污泥的性能指标混合溶液中活性污泥微生物量的指标（ 1）混合液中悬浮固体浓度（MLSS）;（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）活性污泥的沉降性能及其评价指标（1）污泥沉降比 SV;（2）污泥容积指数SVI活性污泥的活性评定指标6,轮虫的存在时处理效果较好的标志7,活性污泥净化污水的过程（1）初期吸附去除（物理，生物吸附） ：活性污泥有很大的表面积，富富集着大量的微生物在其外部覆盖着多糖类的粘质层， 当其与污水接触时，污水中呈悬浮和胶体状态的有机物被活性污泥所凝聚和吸附而去除（2）微生物的代谢（3）活性污泥的沉淀分离8,环境对活性污泥微生物的影响 （1）营养物质（均衡）（2）PH（6.5—8.5）（3）溶解氧（4）温度（5）有毒物质9,BOD污泥负荷率（Ns）与BOD溶解负荷率（Nv）Ns=F/M=QS/VX,（kgBOD/kgMLSSd）----Q-污水流量&-有机物浓度，V,曝气池有效容积，X-MLSS,Nv=QS0/V Nv=NsX10,污泥龄：在工程上习惯称污泥龄， 又称固体平均停留时间（SRT）生物固体平均停留时间（BSRT）,细胞平均停留时间（MCRT）污泥龄：在曝气池内，微生物从其生成到排出的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间 Qc=VX/△X11,污泥回流比（R）:R=Qr/Q运行时（70-150）指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Q之比12,评价活性污泥效果的指标（1）BOD降解（2）微生物增长 （3）需氧量变化 （4）耐耐冲击负荷13,活性污泥发种类1，传统活性污泥法优点1）处理效果好，BOD5去除率达90%以上适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水，2）对污水处理程度比较灵活可适当调整缺点：1）曝气池首端有机物负荷高， 2）供氧速度难于控制，不足或过剩现象， 3）曝气池容积较大，占用土地较多，基建费用高， 4）对进水水质，水量变化适应性较低 ；2,渐减曝气活性污泥法；3,分阶段进水活性污泥法；4,吸附再生活性污泥法；5,完全混合活性污泥法；6,延时曝气活，fO亏泥法；7高负荷活性污泥法；8纯氧曝气；9,选择器活性污泥法14,选择器可分为：1）充氧，向活性污泥微生物提供足够的溶解氧以满足在代谢过程所需要的氧量；2）搅动，混合，使活性污泥在曝气池内处于搅动状态的悬浮状态，能够与污水充分接触15.氧转移原理（1）菲克定律：Vd=DLDc/dx（2）双模理论 1）气体分子以分子形式扩散方式从气相主体通过膜和液膜而进入液相主体（3）在气膜中存在这氧的分压梯度， 在液膜中存在着氧的浓度梯度是氧转移推动力（4）氧难溶于水杨转移决定性阻力又集中在液膜上Vd=dc/dt=Kla（Cs—C） Kia氧总转移系数Kla=Dl/Xf,（D1一氧分子在液膜中的扩散系数，Xf—液膜厚度）Kia:表示在曝气过程中氧的总传递特性16,提高氧Vd的方法1）最重要的因素是增大曝气量来增大气液接触面积； 2）减小气泡尺度；3）加强液相主题的紊流程度，降低液膜厚度，加速气。液界面更新； 4）增加曝气池深度来增加气液接触时间，从而提高 Kla值17,氧转移的影想因素 1）污水水质2）水温3）氧分压18,氧转移速率与供气量计算标况下氧转移速率：Ro=dl/dt=Kla（20）（Cs（20）-C）=Kla（20）Cs（20）实际氧转移速度R=dc/dt=aKla（20）1024（T-20）（3pCsb（T）-C）=Rr19,机械曝气原理（1）曝气装置转动，水面上的污水不断的以水幕状由曝气器周边抛向四周，形成水跃，液面成剧烈的搅动状（ 2）具有提升液体的作用，使混合液连续的上下循环动，气液接触界面不断更新，不断地使空气中的氧向液内转移（ 3）曝气器转动，其后侧形成负压区，能吸入部分空气20氧的吹脱处理NH3+H2O====NH4++OH-PH上升当PH上升至11左右时，游游离氨增高至 90%以上，此时如果让污水流过吹脱塔，便使氨从污水中溢出为基本原则。优点：较为经济，操作简单，除氨效果稳定缺点：会造成二次污染，水温低时效果不高，用CaO,调节PH会生成水垢（最好用NaOH）消化作用过程的碳氮比硝化细菌的比增长速率要比生物处理中的异养型微生物的比增长率小一个数量级原污染水中的含碳量物质与未氧化含氧物质的浓度比值一般较高21反消化作用定义：硝酸盐在缺氧情况下可被厌氧菌作用下而还原成 N2O,NO和氨气等过程22污泥膨胀总体上分为两大类：丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀定义：在污泥结构极度松散，体积增大，上浮，难于沉降分离影响出水水质的现象容易发生污泥膨胀的情况碳水化合物含量高可溶性有机物多的污水腐化或早期消化的废水， H2S含量较高的废水氨磷含量不平衡的废水PH高或者低PH的废水含有毒物质的废水混合液中溶解太低缺乏一些微量元素的废水曝气池混合液受到冲击负荷污泥龄过长及有机物负荷过低营养物质不足(10)高有机负荷且缺氧情况下(11)水温过高或过低23生物除磷原理在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐： 磷酸盐作为能量的储备，在厌氧情况下吸收有机物并释放磷，在好氧条件下聚磷菌能够过量地超过其生理需求的从外部环境中摄取磷， 并以聚合的形式在菌体内，形成高磷污泥，将含磷量高的污泥排除系统，达到除磷的目的.影响除磷效果的环境因素 (1)厌好氧条件的交替(2)硝酸盐和易降解有机物(3)污泥龄(4)温度PH(5)BOD5/TP值底线20.氧化沟为什么可以不设二沉池交替工作氧化沟有2沟和3沟两种系统，两沟有容积相同的 AB两池组成或串联运行，交替工作为曝气池和沉淀池，勿需设污泥回流系统， 3沟形成氧化沟，分为ABC三池，两侧AC池交替的作为曝气池和沉淀池，则中间 B池一直为曝气池，原污水池交替进入 A池或C池，处理的水则相应的从作为氧化沟的 C池和A池流出，所以二沉池与氧化沟合建，就不需要建设二沉池26.氧化沟工艺简介是常规活性污泥法的一种改型和发展，是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池内较浅，曝气池一般呈封闭的环状沟渠形。 污水和活性污泥的混合液在其中做不停的循环流动，在曝气池的沟槽中设有表面曝气装置， 可不设初沉池，也可考虑不设二沉池，使氧化沟和二沉池和建(如交替工作氧化沟)可省去污泥回流装置，污水在沟内的流速为0.3—0.5m/s(不低于0.25m/s)缺点：池体占地面积大于其他活性污泥法，由于采用机械曝气，动力效率低，能耗也比较高。，27.间歇活性污泥法(SBR)反应的五个阶段： 1.进水2.反应3.沉淀4.排水5.闲置反应阶段脱氮除磷：反应阶段好养、缺氧和厌氧状态交替出现，而且容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间与污泥龄。来强化有机物降解，消化反应和除磷菌过量摄取磷过程顺利进行，也可以在缺氧条件下方便投加原污水，或提高污泥浓度， 使反硝化过程更快的完成，反硝化后最好在进行曝气，以便吹脱产生的氮气和进一步去除投加的有机物。 可以在进水阶段通过搅拌维持厌氧状态，促进除磷菌充分释放磷。SBR优点：1不需要污泥回流及其动力和动力消耗，不设二次沉淀池， 2.工艺流程简单，基建和运行费用低 3.生化反应推动力大、速6.率快，效率高、出水水质好 4.耐冲击负荷强5.处理有机高浓度废水和有毒废水能力强。6.不易产生污泥膨胀现象。选择器白^分类：好氧.选择器缺氧选择器厌氧选择器云霞部分.厌氧微生物处理的定义：在无氧条件下，利用厌氧微生物的生命活动将复杂有机物转化为CH4,CO2,少量H2S,NH3,Hz,从而使污水或污泥得到净化或稳定处理。.稳定塘分类情况：按需氧分：厌氧塘，兼性塘，好氧塘，曝气塘。根据塘分类：熟化塘 ，生态塘。处理出水方式分：连续出水，控制出水，储存出水.厌氧微生物处理工艺分类：反应器内生长情况分：悬浮生长：活性污泥法；固着生长：生物膜法。反应器反应硝化阶段：单相，两相.固体通量：单位时间通过浓缩池某一断面单位面积的固体总量（Kg/m2•h）.稳定塘对污水的净化作用 ：（1）稀释作用（2）沉淀和絮凝作用（3）微生物的代谢作用（4）浮游生物的作用（5）水生维管束植物的作用6污泥的含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数7污泥的含固率：污泥中所含固体物质的重量与污泥总总量之比的百分数.消化池的投配率：每日投加新鲜污泥体积占消化池污泥总体积的百分数.有机物的负荷率：消化池的单位容积在单位时间内能够接受的新鲜污泥中挥发性干污泥量。单位kg/m2h10试述UASB反应器高效运行的特点1进水配水系统布水均匀：使水均匀进入系统，均匀水力搅拌2反应区内有大量的颗粒污泥：颗粒污泥具有良好的沉降性能，有利于泥水分离及污泥沉降3三相分离器：三相分离器可以分离沼气，回流污泥，沉淀澄清作用11厌氧生物处理过程的影响因素有哪些 简单说明如何影响的一温度1中温甲烷菌30-60摄氏度高温导致能耗增大2高温甲烷菌50-55摄氏度低温不利于反应一般来说3常温甲烷菌8-30摄氏度中温最适合二PH值产甲烷菌PH6.5-7.5最高6.8-7.2足够的碱度可以保证系统具有良好的缓冲能力，避免PH迅速降低而导致某些厌氧细菌受到抑制三营养与C/N比C/N大时，会影响缓冲能力，第三阶段无法顺利进行，PH下降。C/N小时，盐积累过多，PH上升。四有机负荷率反映底物与微生物之间的平衡关系，维持产酸发酵与家湾发酵阶段的平衡五接触与搅拌搅拌是提高传质速率的重要因素。六抑制物和激活物过量重金属有抑制微生物生长的可能性，重金属毒性大小排列次序NI.>Cu>Pb>Cr>Cd>Zn.12简述厌氧生物处理的3阶段理论1,第一阶段，水解发酵阶段（1）水解：大分子复杂有机物经细胞外水解酶的作用下，在溶液中分解为水溶性的小分子有机物，氨基酸， 脂肪酸，甘油和葡萄糖等（2）发酵（酸化