水污染控制工程知识点.doc

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水污染

第九章污水水质和污水出路

1、污水有机物指标：

①生化需氧量（BOD）：

水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。

BOD5——五日生化需氧量

②化学需氧量（COD或OC）：

用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所消耗的氧化剂量。

CODMn或OC——以高锰酸钾作氧化剂时，地下水；CODCr或COD——以重铬酸钾作氧化剂时，地表水

③总有机碳（TOC）：

包括水样中所有有机污染物的含碳量

④总需氧量（TOD）：

当有机物全部被氧化时，C全部变为二氧化碳，H、N及S怎被氧化成水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量

COD>BODTOD>TOC

2、水体自净：

①物理净化：

污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程

②化学净化：

氧化、还原、分解

③生物净化：

水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用

3、水环境质量标准：

《地表水环境质量标准》分五类水体

Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；

　　Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、幼鱼的索饵场等；

　　Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；

　　Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；

　　Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。

4、污水排放标准：

①浓度标准：

规定了排出口向水体排放污染物的浓度限值，其单位一般为mg/L

②总量控制标准：

是以与水环境质量标准相适应的水体环境容量为依据而设定的

第十章污水的物理处理

5、格栅：

①分为人工格栅和机械格栅：

人工格栅倾角30°~60°，机械格栅（每日栅渣量＞0.2m3）倾角60°~90°

②设计参数：

渠道宽度适当，过渠道水流速度一般0.4~0.9m/s，过栅流速0.6~1.0m/s；格栅工作平台应高出设计水位0.5m

6、沉淀法：

利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力作用下产生下沉运动，达到固液分离的效果，可用于以下几个方面：

①污水池里系统的预处理（沉砂池）②污水的初级处理（初沉池）③生物处理后的固液分离（二沉池）④污泥处理阶段的污泥浓缩（污泥浓缩池）

7、沉淀类型：

①自由沉淀：

发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型，直线下沉，且颗粒物理性质不变（沉砂池）

②絮凝沉淀：

悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，曲线下沉，且颗粒物速度质量性状等变（二沉池中间段）

③区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀）：

高浓度悬浮颗粒的沉降过程（5000mg/L以上）有明显泥水分离（二沉池下部和污泥重力浓缩池开始）

④压缩沉淀：

高浓度悬浮颗粒的沉降过程中（二沉池污泥斗中、污泥重力浓缩池）

8、曝气沉砂池构造及工作原理及特点：

①构造（p37图10-21）

②特点：

（1）沉砂中含有机物的量低于5%

（2）由于池中设有曝气设备，，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用，以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用

③工作原理：

两种形式的运动，水平的和旋转的，流速中心处最小，池的周边最大，砂旋转碰到池壁就向下滑落，到了槽里就出不来了，旋转时刻碰撞摩擦，使有机物被冲刷掉，使沉砂较为纯净，易于收集利用。

9、旋流沉砂池构造和工作原理

①构造（p41图10-24）

②工作原理：

利用机械力控制水流流态与流速，加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。

污水由切线方向流入沉砂区，由于受离心力作用不同，砂甩向池壁在重力作用下沉入砂斗，水带着有机物流出。

砂斗内沉砂可采用空气提升，排砂泵等排出，达到砂水分离效果

10、沉淀池：

按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池

按池内水流方向的不同分为：

平流式、竖流式、辐流式（p4310-26）

11、气浮池：

①机理：

在水中形成微小气泡形式，是微小气泡于水中悬浮颗粒物粘附，形成水-气-颗粒三项混合体，颗粒粘附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，形成浮渣层被刮除，实现固液分离

②基本条件：

（1）必须向水中提供足够量的细微气泡

（2）必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态（3）必须使气泡与悬浮物质产生黏附作用

③应用：

（1）石油、化工及机械制造业中的含油（包括乳化油）废水的油水分离

（2）废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收（3）含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理（4）取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生沉淀的情况（5）剩余污泥的浓缩

④气浮法的类型：

（1）电解气浮法：

电解水，正负两极产生的氢气和氧气的气泡

（2）分散空气气浮法：

微孔曝气气浮法、剪切气泡气浮法（3）溶解空气气浮法：

真空气浮法、加压溶气气浮法（多用）

⑤如何提高气浮效果：

投加化学药剂

（1）混凝剂：

改变废水中悬浮颗粒的基本性能，使废水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体

（2）浮选剂：

改变亲水性和疏水性（3）助凝剂（4）抑制剂：

抑制某些物质气浮，不妨碍要去除物质的气浮（5）调节剂:

调节PH

12、废水处理中，气浮法与沉淀法相比，各有何优缺点？

答：

气浮法：

能够分离那些颗粒密度接近或者小于水的细小颗粒，适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况，但是产生微细气泡需要能量，经济成本较高。

沉淀法：

能够分离那些颗粒密度大于水能沉降的颗粒，而且固液的分离一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面积较大。

第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础

13、呼吸：

分为好氧呼吸和缺氧呼吸

①好氧呼吸：

以分子氧作为最终电子受体

②缺氧呼吸：

以氧化性化合物作为最终电子受体

③发酵：

以底物本身未完全氧化的某中间产物为电子受体

④呼吸作用与发酵作用的根本区别在于：

电子载体不是直接将电子传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体

14、脱氮除磷：

①生物脱氮：

含氮化合物经氨化、硝化、反硝化、同化后转变为氮气而被去除的过程。

（1）氨化反应：

微生物经加氧或水解脱氨基，使有机氮化合物产生氨

（2）硝化反应：

在亚硝化菌或硝化菌作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐或硝酸盐（3）反硝化反应：

缺氧条件下，亚硝酸盐或硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为氮气（硝酸盐—亚硝酸盐—氧化氮—氧化亚氮—氮气）

（4）同化作用污水中的一部分氮被同化成微生物细胞的组成部分，并以剩余活性污泥的成分排出

②生物除磷：

利用聚磷微生物，具有厌氧释磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，是好氧或缺氧段中混合液中磷的浓度大大降低，排放大量富磷污泥达到除磷目的

15、微生物生长规律的一般表现：

图p8811-4

①延迟期（适应期）：

适应时期，细胞数目不变或减少，体积增大，末期对不良环境适应性差

②对数增长期：

细胞数目以恒定速率成直线增长（大小、性质基本不变），消耗了大量底物，细胞内代谢物质丰富，是作为研究的理想材料

③稳定期（减速增长期）：

生长速率下降，细胞个数趋于稳定，并随之死亡，菌胶团形成，内分泌物增多，活性污泥絮体开始形成。

具有氧化有机物的能力，还具有良好的沉降性能。

④衰亡期（内源呼吸期）生长速率为零，靠内源呼吸，呈衰退性，由于能量降低，絮凝体吸附有机物能量显著，活性污泥性降低，泥较为松散

16、产率系数：

反应系数g（生物细胞量）/g（降解的底物）

反映了底物减少速率和细胞增长速率之间的关系（成正比），污水生化处理中的重要规律

17、微生物增长的比增长速率,说明微生物增长速率与现有微生物浓度X成正比

其中微生物群体比增长速率——莫诺特方程

μ——比增长速率μmax——μ在限制增长的底物达到饱和浓度是的最大值

S——限制增长的底物浓度KS——饱和常数，即μ=μmax/2时的底物浓度

18、微生物增长的基本方程——

描述了微生物净增长速率g和底物利用速率u之间的关系

第十二章活性污泥法

19、活性污泥：

①组成：

有活性的微生物（Ma）；微生物自身氧化残留物（Me）；吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）；无机悬浮固体（Mii）

②性状：

活性污泥是粒径在200~1000μm的类似矾花状的不定形的絮凝体

20、活性污泥评价：

①生物向观察

②混合液悬浮固体浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）

（1）混合液悬浮固体浓度（MLSS）：

曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度，包括Ma、Me、Mi、Mii四者在内的总量

（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：

指混合液悬浮固体中有机物的质量，它包括Ma、Me、Mi这三样；一般MLVSS/MLSS在0.7~0.8左右

③污泥沉降比（SV%）：

通常使用污泥沉降比和污泥指数来表示活性污泥的沉降性能：

是指曝气池混合液静置30min后沉淀污泥的体积分数，一般在30%左右

④污泥体积指数（SVI）：

静置30min后每单位质量干泥形成的湿污泥的体积SVI=沉淀污泥的体积（ml/l）/MLSS（g/l）;它是判断污泥沉降浓缩性能的一个重要参数，通常100~150为好，越大沉降性能差，越小污泥活性差

21、活性污泥法基本流程p103图12-1

22、活性污泥降解污水中有机物的过程：

吸附阶段和稳定阶段

①吸附阶段：

污水中的有机物转移到活性污泥上

②稳定阶段：

转移到活性污泥上的有机物被微生物利用

23、活性污泥法曝气反应池的四种形式：

①推流式曝气池②完全混合曝气池（图12-7）③封闭环流式曝气池（推流+完全混合）④序批式反应池（SBR）（图12-9）：

注水-反应-排水

24、序批式活性污泥法（SBR）：

特点

（1）工艺结构简单，曝气池兼二沉池功能，无污泥回流设备

（2）耐冲击负荷（3）反应推动力大（4）操作灵活（5）污泥沉降性能好，有效防止丝状菌膨胀（6）计算机自动控制

25、氧化沟：

p117图12-21

26、活性污泥法数学模型：

R——污泥回流比：

回流污泥流量/进水流量

θc或SRT——污泥泥龄：

曝气池中活性污泥全部更新一次所需要的时间，是活性污泥处理系统设计运行的重要参数

27、构成活性污泥法的三个基本要素：

①引起吸附和氧化分解作用的微生物：

即活性污泥

②污水中的有机物：

它既是处理对象，也是微生物的食料③溶解氧：

没有充足的氧，好氧微生物既不能生存们也不能发挥氧化分解作用

28、曝气设备：

鼓风曝气、机械曝气

区别：

鼓风曝气是液下曝气，机械曝气则