排水工程（下）复习资料

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第一章污水的性质与污染指标

1、生物化学需氧量（生化需氧量）BOD：在水温为20°C的条件下，由于微生物（主要是

细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。生化需氧量代表了第一类有机物即可生物降解有机物的数量，可生物降解有机物的降解分为两个阶段：碳氧化阶段和硝化阶段。

2、化学需氧量COD：用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾），在酸性条件下，将有机物氧化

成CO2和H2O所消耗的氧量，用CODcr表示，一般写为COD。

（了解）优点：较精准的表示污水中有机物的含量，测定时间仅需数小时，且不受水质的限制.缺点：不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物、直接的从卫生学角度说明被污染的程度；此外，污水中的还原性无机物被氧化也需要消耗氧，所以COD值存在一定的误差。

3、BOD5/COD的比值可以作为污水是否适合采用生物处理的判别标准，故把BOD5/COD的比值称为可生化性指标，比值越大，越简单被生物处理。

其次章水体污染与自净

1、氮的存在形式：含氮有机物，无机氨氮，亚硝酸盐，硝酸盐

危害：硝酸盐在缺氧酸性条件下，可还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐与伸胺R=NH作用，形

成亚硝胺，亚硝胺是三致（致癌、致突变、致畸形）物质磷的存在形式：有机磷，无机磷危害：加速水体富营养化富营养化：富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。2、、污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学作用，使污染物的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化。水体所具备的这种能力称为水体自净能力或自净容量。

水体自净过程按机理分为三类：物理净化作用，化学进化作用，生物化学进化作用。3、、水环境容量：在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允许污染物的负荷量，又称为水体纳污能力。4、氧垂曲线：污水排水水体后，DO曲线呈悬索状下垂，故称为氧垂曲线。

当耗氧速率>复氧速率时，溶解氧曲线呈下降趋势；

当耗氧速率=复氧速率时，为溶解氧曲线最低点，即临界亏氧点或氧垂点；

当耗氧速率（1）工作原理与特征：

在构造方面的特征：①环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形;②进水装置简单。在水流混合方面的特征：流态上介于完全混合和推流之间，有利于活性污泥的生物聚凝作用，

将其分为富氧区和缺氧区，可以进行硝化反硝化，取得脱氮效应。

在工艺方面的特征：①可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到较好的好氧稳定

程度；②可考虑使氧化沟与二沉池合建，省去回流装置；③BOD负荷低，对水温水质水量有较强的适应能力，污泥龄高，污泥产率低。

（2）常用氧化沟：卡罗赛氧化沟，交替工作氧化沟，二沉池交替运行氧化沟系统，奥巴

勒型氧化沟系统，曝气-沉淀一体化氧化沟，

13、间歇式活性污泥处理系统（SBR工艺）

特征：①不用设置调理池；②SVI值低，不发生污泥膨胀；③通过对运行方式调理，能脱氮

除磷；④应用自控仪表，实现全自动化；⑤运行管理得当，水质优于连续式；⑥采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的反应器-间歇曝气曝气池，系统组成简单。工作原理：流入，反应，沉淀，排放，待机（闲置）五个工序在同一个曝气池内进行、实施，

有机污染物是随着时间的推移而降解。（连续式推流曝气池内有机污染物是随着空间降解）。

14、AB法污水处理工艺（吸附-生物降解工艺）

主要特征：①全系统分为预处理段，A段，B段等3段，不设初沉池；②A段由吸附池和中

间沉淀池组成，B段由曝气池和二沉池组成③A、B段各自拥有独立的污泥回流系统，两端完全分开，每段有适于本段水质特征的微生物种群。

A段：负荷高，产泥率高，主要依靠微生物吸附作用，对负荷、温度、pH值以及毒性有一

定适应能力

B段：以生物降解为主，冲击负荷不影响，污泥龄长，曝气池容积可以减小40%，以A段

为首要条件。15、提高

dC的方法：（1）提高KLa值，加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速dt气、液界面的更新，增大气、液接触面积等；（2）提高Cs值，提高气相中的氧分压。16、表示空气扩散装置技术性能的主要指标：(1)动力效率Ep；（2）氧的利用率EA;（3）氧的转移效率EL。

17、曝气池的长度L和宽度B之间保持的关系：L>=(5~10)B;

当空气扩散装置安设在廊道底部的一侧时，池宽与池深的关系：B=(1~2)H18、活性污泥的培养与驯化（城市污水一般使用同步陪驯法）（1）异步陪驯法：先培养后驯化

（2）同步陪驯法：培养与驯化同时进行或交替进行;

（3）接种法，利用其他取水处理厂的剩余污泥，在进行适当培驯。19、活性污泥系统运行效果的检测项目：

（1）反映处理效果的项目：进出水总的和溶解性的BOD、COD，进出水总的和挥发性

的SS，进出水的有毒物质;

（2）反映污泥状况的项目：污泥沉降比SV%，MLSS，MLVSS，SVI，溶解氧，微生物

观测等

（3）反映污泥营养和环境条件的项目，氮、磷、pH、水温等。20、活性污泥法系统运行中的异常状况

（1）污泥膨胀，主要是由丝状菌大量繁殖引起的，也有由污泥中结合水异常增多导致的

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污泥膨胀。

（2）污泥解体，导致这种异常现象的原因有运行中的问题，也可能是由于污水中混入了

有毒物质。

（3）污泥腐化，二沉池中有可能由于污泥长期滞留而产生厌气发酵生成气体H2S,CH4.，

从而使大块污泥上浮，腐化变黑，产生恶臭。

（4）污泥上浮，不是由于腐败造成的，而是由于在曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程高，

在沉淀池底部产生反硝化，氮脱出附于污泥上，污泥比重降低，整块上浮。

（5）泡沫问题，主要原因是污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。

第五章污水生物处理（二）——生物膜法

1、生物膜处理法的主要特征

（1）微生物相方面的特征：①参与净化反应微生物多样化②生物食物链长③能存活世代时间较长的微生物④分段运行与优占种属

（2）处理工艺方面的特征：①对水质水量变动有较强的适应性②污泥沉降性能好，宜于固液分开③能够处理低浓度废水④易于维护运行、节能。2、生物滤池

（1）概念：生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水浇灌的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。

（2）类型：普通生物滤池，高负荷生物滤池，塔式生物滤池，曝气生物滤池，3、生物转盘

原理：生物转盘由盘片，接触反应槽，转轴，以及驱动装置所组成。传动装置驱动转盘以较低的线速度在反应槽内转动，转盘交替的和空气与污水接触一段时间后，转盘上附着一层栖息着大量微生物的生物膜，微生物种属逐渐稳定，新陈代谢功能也逐步发挥出来，达到稳定的程度，污水中的有机污染物微生物膜所吸附降解。转盘转动离开污水与空气接触，生物膜上的固着水层从空气中吸收氧，传递到生物膜和污水中，使溶解氧含量达到一定浓度，甚至饱和。

特征：①微生物浓度高；②生物相分级，对有机污染物降解十分有利；③污泥龄长，有硝化反硝化功能；④耐冲击负荷；⑤在生物膜上的微生物的食物链较长；⑥不需要曝气，污泥也无需回流，节能；⑦不存在产生污泥膨胀的麻烦，便于维护管理；⑧不产生池蝇，不出现泡沫产生噪音，不存在二次污染现象；⑨是完全混合型的。缺点：受气候影响较大，顶部需要覆盖，有时需要保暖；

所需的场地面积一般较大，建设投资较高4、生物接触氧化概念：生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，兼具两者

的优点，也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法。特征：

（1）在工艺方面的特征①采用填料，并曝气在池中形成液固气三相共存体系，适合于微生物存活繁殖；②生物膜上微生物丰富，形成稳定的生态系统和食物链，丝状菌大量生长不但无污泥膨胀之虞反而有利形成密集的生物网，有利于微生物的氧化降解作用；③与生物滤池相比，进行曝气，有利于保持微生物活性，提高氧的利用率，微生物量大大提高；（2）运行方面的特征：①耐水力水质冲击负荷，可间歇运行；②操作简便，易维护，不产生污泥膨胀，不产生滤蝇；③污泥产量少，易沉淀，无需污泥回流

（3）功能方面的特征：具有多种净化功能，不但可用于以有机污染物为主要去除对象的污水二级处理，还可用于脱氮工艺，还可用于三级深度处理和自来水微污染源水的预处理。

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5、对填料的要求：（1）、比表面积大、空隙率高；（2）、应当有一定的生物膜附着性，形状规则、表面粗糙度、亲水性等要求；（3）、经久耐用，不溶出有害物质，不产生二次污染（4）、货源充足、价格低廉，便于安装6、生物流化床

进一步加强生物处理技术，加强微生物群体降解有机物的功能，提高生物处理设备处理污水的效率，其关键的技术条件是（1）提高处理设备单位容积内的生物量（2）加强传质作用，加速有机物从污水中向微生物细胞的传递过程。

对第一项条件采取的技术措施，是扩大微生物栖息、繁殖的表面积，提高生物膜量，同时提高对污水的的充氧能力。

对其次项条件采取的技术措施，加强生物膜与污水之间的接触，加快污水与生物膜之间的相对运动。

第六章污水的自然生物处理

1、菌藻共生体系是稳定塘内最基本的生态系统，其他水生植物和水生动物的作用则是辅助性的，它们的活动从不同的途径加强了污水的进化过程。2、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）好氧微生物的代谢作用；（4）厌氧微生物的代谢作用；（5）浮游生物作用；（6）水生维管束植物作用。3、好氧塘、厌氧塘、兼性塘的差异（因水的深度，阳光照射而异）好氧塘：（1）定义：全塘皆为好氧区；为使阳光能达到塘底，好氧塘的深度较浅。（2）应用：好氧塘多应用于串联在其他稳定塘后做进一步处理，不用于单独处理。兼性塘：（1）定义：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；塘水的下层则为厌氧层；塘的最底层则为厌氧污泥层。（2）应用：假使兼性塘作为第一级，则要求一定的预处理措施(与厌氧塘一致)；兼性塘要求BOD:N:P=100:5:1厌氧塘：（1）定义：有机负荷高，整个塘无好氧区；（2）应用：常置于塘系统的首端，以承受较高的BOD负荷。4、污水土地处理系统

涵义：污水土地处理系统是属于污水自然处理范畴，在人工控制条件下，将污水投配在土地

上，通过土壤-植物系统，进行一系列的物理、化学、物理化学和生物化学的净化过程，使污水得到净化的一种污水处理工艺。

工艺类型：慢速渗滤处理系统，快速渗滤系统，地表漫流处理系统，

湿地处理系统，人工替流湿地处理系统

第七章污水的深度处理与回用

1、生物脱氮原理1）氨化与硝化

含氮化合物在水中的转化可分为两个阶段；

第一阶段是氨化反应，即有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮的过程；其次阶段的硝化反应，是指在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化。

硝化过程分两个步骤进行，首先在亚硝化菌的作用下，使氨（NH4）转化为亚硝酸氮。继之，亚硝酸氮在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氮。

2）反硝化，反硝化反应是指硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（NO2-N）在反硝化菌的作用下，

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被还原为气态氮（N2）的过程。2、硝化反应的条件与各项指标（1）好氧状态：DO≥2mg/L；

（2）消耗废水中的碱度：废水中应有足够的碱度，以维持PH值不变。

（3）污泥龄θC≥（10-15）d。必需大于自养型硝化菌最小的世代时间，否则硝化菌的流失率将大于净增殖率，将使硝化菌从系统中流失殆尽。（4）BOD5≤20mg/L。

（5）适合温度是20~30°C。

3、反硝化反应的条件（即影响反硝化反应的环境因素）

（1）溶解氧：DO第九章城市污水处理厂的设计

1、用于城市污水处理厂的设计水量有：

（1）平均日流量（m/d），一般用于表示污水处理厂的公称规模。

（2）设计最大流量（m/h,L/s）除曝气池外个处理构筑物与厂内连接纳渠的设计采用。2、污水厂的设计步骤可分为：设计前期工作，扩大初步设计，施工图设计三个阶段。3、污水处理厂的高程布置应遵循的最基本的原则：

选择一条距离最长，水头损失最大的流程进行水力计算。

第十二章工业废水的化学处理

1、用化学法去除废水中的酸或碱，使其pH值达到中性左右的过程叫做中和2、中和方法应考虑的因素：

（1）含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质，浓度，水量以及变化规律（2）首先应寻觅能就地取材的酸性或碱性材料，并尽可能加以应用。（3）本地区中和药剂和滤料的供应状况。

（4）接纳废水水体性质，城市下水道能容纳废水的条件，后续处理对pH的要求等。

3、化学沉淀法，向工业废水中投加某种化学物质，使它和其中某些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀下来，这种方法叫做化学沉淀法。4、lg[Mn?33]?x?npH（知道如下大约状况）

此式为一直线方程，直线的斜率为-n，由此可知，对于同一价数的金属氢氧化物，它们的斜率相等为平行线，对于价数不同的金属氢氧化物，价数越高，直线越陡，说明Mn?离

子浓度随pH值变化差异比价数低的要大。

5、硫化物共沉法，处理低浓度含汞废水时，由于生成的硫化汞颗粒很小，沉淀物分开困难，为了提高除汞效果，常投加适量的凝聚剂（如硫酸亚铁）进行共沉，这种方法称硫化物共沉法

6、碱性氯化法

概念：碱性氯化法是在碱性条件下，采用次氯酸，漂白粉，液氯等氯系氧化剂将氰化物氧化

的方法。工艺类型：（1）局部氧化法，氰化物在碱性条件下被氧化成氰酸盐（毒性低，仅为氰的千分之一）的过程，常称为局部氧化法。（2）完全氧化法，继局部氧化法之后，再将生成的氰酸根CNO进一步氧化生成N2和CO2，消除氰酸盐对环境的污染。

7、臭氧的物理化学性质

①强氧化剂②在水中溶解度低③在空气中会自行分解，在水中的分解速度随pH值提高的而加快，一般在碱性条件下分解速度快，在酸性条件下分解速度比较慢。④有毒性和腐蚀性8、臭氧接触反应设备

影响因素：臭氧投加进入水中后，水为吸收剂，臭氧为吸收质，在气液两相间进行传质，同时臭氧与水中的杂质进行氧化反应，属于化学吸收，不仅和相间的传质速度有关，还和化学反应速度有关。

臭氧接触反应设备，根据臭氧化空气与水接触的方式可分为：（1）气泡式臭氧接触反应器，适用于受化学反应控制的气-液接触反应设备；（2）水磨式臭氧接触反应器，适用于受传质

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控制的反应（3）水滴式臭氧接触反应器，适用于受传质控制的反应。9、臭氧氧化法的优缺点：

（1）优点：①氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物和无机物都有显著效果②处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染③制备臭氧用的空气和电不必贮存和运输，操作管理较便利④处理过程中一般不产生污泥（2）缺点：造价高，处理成本高。

10、电解法过程中，随着Fe2O3.FeO的生成，使铁阳极板表面生成一层不溶性钝化膜，这种钝化膜具有吸附能力，往往使阳极表面粘附着一层棕褐色吸附物，会影响处理效果。消除方法：（1）定期用钢丝刷清洗极板，（2）定期将阴阳极交换使用；（3）投加食盐电解质。

第十三章工业废水处理的物理化学处理

1、气浮法

概念：是固液分开或液液分开的一种技术，它是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水中固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下上浮至水面形成浮渣，进行固液或液液分开。

效果：气浮法去除疏水性物质效果好，去除亲水性物质时需要添加剂气浮法的添加剂：（1）投加表面活性剂维持泡沫稳定（2）投加混凝剂脱稳（3）投加浮选剂

改变颗粒表面活性。

依照气泡产生的方式分类：电解气浮法，散气气浮法，溶气气浮法（包括溶气真空气浮，加

压溶气气浮）

加压溶气气浮：空气在加压条件下溶于水中，再使压力降至常压，把溶解的过饱和空气以微

气泡的形式释放出来。该工艺由空气饱和设备，空气释放设备和气浮池等组成。简图如下：

2、气固比：溶解空气量A与原水中悬浮固体含量S的比值A/S称为气固比。

a?A经减压释放的溶解空气总量?S原水带入的悬浮固体总量

3、吸附

（1）吸附去除的对象：大量工业废水含有的难降解的有机物，及很难或根本不能用常规的

生物法去除的有机物

（2）吸附能力的大小以吸附量表示q（g/g），单位重量的吸附剂g所吸附的吸附质的重量

g

（3）吸附等温式：①朗谬尔公式，②BET公式③费兰德利经验公式（4）吸附量是选择吸附剂和设计吸附设备的重要数据，吸附量的大小，决定吸附剂再生周

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期的长短，吸附量越大，再生周期越长，从而再活力的用量及再生费用就越小。（5）吸附速度决定于吸附剂对吸附质的吸附过程，吸附剂对吸附质的吸附过程分为三个阶

段：第一阶段称为颗粒外部扩散阶段（膜扩散阶段），其次阶段称为颗粒内部扩散阶段，第三阶段是吸附反应阶段。吸附速度与上述三个阶段进行的快慢有关，一般状况下，吸附速度主要由液膜扩散速度和颗粒内部扩散速度来控制。4、穿透曲线（如图）以通水时间t（或出水量Q）为横

坐标，以出水中吸附质

5、再生，所谓再生，就是在吸附剂本身结构下不发生

或极少发生变化的状况下，用某种方法将被吸附的物质，从吸附剂的细孔中除去，以达到能够重复利用的目的。

6、活性炭吸附法的优点：（1）处理