哈工大水污染控制工程(二)复习总结.doc

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水污染控制工程

（二）复习总结

第一章总论

1.城市污水包括生活污水与生产污水。

污水的物理性质及指标（化学性质）

氮的种类，凯氏氮

可生物降解有机物降解过程示意图

污水中的生物性质及指标

2.城市污水处理的完整步骤及各部分作用；

总泵房

曝气池

曝气沉砂池

初次沉淀池

二次沉淀池

加氯

浓缩池

污泥消化池

脱水

污泥处理

防止污泥腐败

无机砂石

有机悬浮物

活性污泥

生物处理

污泥回用

3.高温废水对水体危害；

①降低饱和溶解氧；

②提高生化反应速率，耗氧量增大，总溶氧量减少；

③水体细菌繁殖速度加快，影响水体卫生；

④加速藻类繁殖与富营养化进程。

4.富营养化的危害；

①藻类种类减少，个体数量上升；

②藻类过度繁殖使DO变化过度；

③大量藻类影响大气复氧；

总之，富营养化是湖泊衰亡的一种表现。

5.固体物质根据其存在状态分为悬浮固体（SS）、胶体、溶解固体（DS）。

其中悬浮固体分为挥发性悬浮固体（VSS）、固定性悬浮固体（FSS）。

6.BOD测定不足及COD测定的优缺点；

（1）BOD是生化需氧量，反映了水体中可生化降解有机物的含量。

缺点有：

①测定时间需5d，比较长，难以指导生产实践；

②如果污水中难生物降解有机物浓度较高，BOD5测定的结果误差较大；

③某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质、或者含有抑制微生物生长的有毒有害物质，影响测定结果。

（2）COD是化学需氧量，在酸性条件下利用重铬酸钾做氧化剂氧化有机物。

优点：

①较精确地表示污水中有机物的含量；②测定时间短，仅需数小时；③不受水质的限制；

缺点：

①不能像BOD那样反映出能被微生物降解的污染物的量，无法直接从卫生学角度阐明水体污染程度；②污水中的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需消耗氧，可能造成误差。

7.BOD5/COD称为可生化性指标，作为是否采用生化处理的标准。

其中BOD5/COD>0.3时，认为可采用生化处理法。

8.水质比较稳定地污水中，BOD5、COD、TOD、TOC大小：

ThOD>TOD>COD>BOD5>TOC。

9.凯氏氮（KN）包括有机氮、氨氮。

氨氮在水中存在形式有游离氨（NH3）和离子状态铵盐（NH4+）。

氨化过程与消化过程

第二章水体自净的基本规律

1.做出污水排放对河流DO及BOD的影响曲线并解释；

（1）有机物排入河流后，经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧，亏氧速率与BOD5成正比；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断溶入水中，使DO逐步恢复，复氧速率与亏氧量呈正比。

故DO变化成悬索状下垂，称为氧垂曲线。

（2）污水排放口处BOD5急剧增加，在后段由于微生物的降解作用等得到去除，降解速率与BOD5呈正比，故曲线逐步下降，直至恢复到背景值。

2.氧垂曲线方程及参数意义；

其中 D0、Dt——0时刻、t时刻河流中的亏氧量；

L0——有机物总量；

k1、k2——耗氧速率常数、复氧速率常数；

工程意义：

①用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变化动态，推求河流的自净过程及其环境容量，进而确定可排入河水的有机物最大限量；②推算确定最大缺氧点的位置和到达时间，并依此制定河流水体的防护措施。

限制条件：

①只考虑了生化耗氧和复氧，仅适用于河流截面变化不大，其他影响因素可忽略的河段；②河水与污水在排放点完全混合；③k1k2必须与水温对应；④若有好几个排放点，则应根据具体情况合并计算或逐段计算

3.证明有机污染物每日降解率不变；

第三章污水的物理处理

1.污水物理处理去除的对象是漂浮物和悬浮物质。

2.格栅按照形状分为平面格栅和曲面格栅；

按照清渣方式分为人工清渣和机械清渣。

3.格栅总高度包括栅前水深、过栅水头损失、栅前渠道超高。

4.根据悬浮物浓度及凝聚性能差异，将沉淀分为四种类型并举例说明其特点；

（1）自由沉淀：

当悬浮物浓度不高时，沉淀过程中颗粒间互不碰撞，各自独立地完成沉淀。

E.g.沉砂池、初沉池初期沉淀

（2）絮凝沉淀：

沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使得颗粒的粒径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。

E.g.初沉池后期、二沉池初期

（3）区域沉淀：

沉淀过程中，颗粒互相妨碍干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液固界面。

E.g.二沉池下部的沉淀

（4）压缩：

颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使得污泥得到浓缩。

E.g.二沉池污泥斗、浓缩池

5.Stokes公式及影响因素；

①颗粒沉速的决定因素是，当时，颗粒下沉；反之上浮；

②沉速与d2成正比，增大颗粒直径d可大大提高沉淀效果；

③u与μ成反比，μ取决于水温，水温高则μ小，有利于沉淀；

④颗粒的形状不是球形，故需进行修正。

6.自由沉淀假设；

①颗粒是球形；

②颗粒是非压密性，沉淀过程中不改变大小、形状、重量等；

③沉淀过程不受器壁及其他颗粒的影响；

④颗粒受到相同的重力场；

理想沉淀池的假设

7.理想沉淀池分为四个区域：

流入区、沉淀区、污泥区、流出区。

8.沉砂池的分类与作用

9.平流式与曝气式沉砂池的优缺点

10.表面负荷意义；

在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，成为表面负荷或溢流率。

平流沉淀池去除率仅决定于表面负荷q及颗粒沉速ut，与沉淀时间无关。

11.浅池理论及推导；

池长L，池深H，水平流速v，颗粒沉速u0的颗粒刚好完全沉淀，则有。

①当L与v值不变时，池深H越小，可被去除的悬浮物颗粒越小；

②当u0与v不变时，减小H，则L减小，即总容积变小；

③当u0与L不变时，减小H，则v增大，即处理能力提升，将沉淀池分为n层可把处理能力提高n倍。

12.根据沉淀池水流方向不同分为平流式、竖流式、辐流式。

出水溢流负荷：

二沉池<初沉池；

溢流堰应保持严格水平，既可保证水流均匀，又可控制沉淀池水位，为此采用锯齿形堰。

13.平流式沉淀池排泥方式有净水压力排泥和机械排泥。

表面积负荷：

夏季>冬季；

沉淀池入水挡板的作用：

①均匀布水；②防止异重流（原污水水温高，在上部）。

14.如何提高沉淀效果；

①减小表面积负荷，改进配水方式，使水流均匀；

②投加混凝剂；

③回流污泥增大SS。

15混凝的机理

什么是好的混凝剂

常用的混凝剂有哪些

第四章混凝

1.混凝处理对象是悬浮物、胶体物质；

2.混凝机理包括电性中和、吸附架桥、沉淀物卷扫；

第4章活性污泥法

1.活性污泥MLSS由哪几部分构成；MLVSS由①②③组成

①具有代谢功能的微生物群体Ma；

②微生物内源代谢氧化的残留物Me；

③污水带入的难生物降解有机物质Mi；

④由污水挟入的无机物质Mii。

2.活性污泥系统中，原生动物和后生动物的出现，其数量和种类在一定程度上还能预示和指示出水水质，因此也常称其为“指示性微生物”。

3.活性污泥的概念，流程

4.影响微生物生理活动的因素

5.叙述污泥能含量概念及意义；

概念：

有机物量（F）与微生物量（M）的比值F/M，称为污泥能含量。

工程上F/M是以BOD——污泥负荷（Ns）表示的

意义：

是对活性污泥微生物增值速度产生影响的主要因素，也是BOD去除速度、O2利用速度、污泥吸附性能的重要影响因素。

6.污泥增长曲线分为哪几个时期：

适应期、对数增殖期、减速增殖期、内源呼吸期。

7.做出微生物对有机物的分解代谢及合成代谢的模式图；

污水中有机污染物

CxHyOz

+O2

代谢产物

H2O/CO2/NH3

合成细胞物质

C5H7NO2

+O2

内源呼吸产物

H2O/CO2/NH3

内源呼吸残留物

+

能量

+

能量

内源呼吸

合成代谢

分解代谢

8.活性污泥反应净化过程包括 初期吸附去除和微生物的代谢；

初期吸附速度取决于：

①微生物的活性程度；②反应器内水力扩散程度与水动力学规律；

影响生物氧化的因素有：

①营养物质平衡（BOD：

N：

P＝100：

5：

1；无机元素的作用）；

②DO值（DO2mg/L左右；前段小，后段大）；

③pH值（最佳6.5到8.5；前低后高）；

④水温（适宜温度10到45）；

⑤有毒物质；

9.表示污泥微生物量的指标有 MLSS混合液悬浮固体浓度、MLVSS混合液挥发性悬浮固体浓度；

表示污泥沉降性能指标的有 SV污泥沉降比、SVI污泥容积指数；两者之间的关系

10.污泥龄SRT：

曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比。

11.莫诺方程式意义并叙述两种极限情况；

莫诺方程式是描述微生物比增殖速度与有机底物浓度之间的函数关系。

式中 ——微生物的比增殖速度；

——微生物最大比增殖速度；

——有机底物浓度；

——饱和常数，为时的底物浓度；

①在高底物浓度条件下，，，有机物以最大速度降解，呈零级反应；

②低底物浓度条件下，，，有机物降解为一级反应，与底物浓度成正比。

12.曝气的作用是提供足够的DO和搅拌混合；

曝气法分为鼓风曝气和机械曝气；

13.菲克定律及氧转移影响因素；

①污水水质：

两性分子形成分子膜阻碍O2传递，杂质降低饱和DO；

②温度：

T升高，水的粘滞性下降，有利于传质，但是饱和DO下降，总的来说不利于O2转移；

③氧分压：

越高越好，但需耗费能源。

14.从混合液流态方面，曝气池分为推流式、完全混合式、循环混合式。

15.曝气池污泥的培养与驯化分为异步培养法、同步培养法和接种培养法。

16.传统活性污泥处理系统的优缺点，阶段曝气活性污泥系统的特征，再生曝气活性污泥法系统特征，吸附——再生活性污泥法系统的特征，延时曝气活性污泥法的特征，高负荷活性污泥法的特征，完全混合活性污泥法系统的特征，深水，深井，浅层，纯氧曝气的特征

17.氧化沟，工作原理与特征，类型，sbr的工艺流程及其特征，运行操作

18.运行异常现象及原因；

（1）污泥膨胀：

污泥不易沉淀，SVI高；丝状菌大量繁殖，结合水增高；

（2）污泥解体：

絮凝体微细化，出水浑浊；运行不当，有毒物质过量；

（3）污泥腐化：

污泥上浮，发黑发臭；二沉池污泥长期滞留；

（4）污泥上浮：

污泥块状上浮，搅拌后下沉；污泥龄过长，反硝化产生N2；

（5）泡沫问题：

污水中含有气泡物质。

第5章生物膜法

1.生物膜中微生物相方面的特征；

①参与净化反应微生物多样化；

②生物的食物链长；

③能够存活世代时间较长的微生物；

④分段运行与优占种属；

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污泥沉降性能良好，易于固液分离；

③能够处理低浓度污水；

④易于维护运行、节能；

种类，成熟标志

2.高负荷生物滤池特征：

限制进水BOD、采取处理水回流；

处理水回流的优点：

①均化与稳定进水水质；②加大水力负荷，加速生物膜的更新；③抑制滤池蝇的过度繁殖；④减轻散发的臭味；

3.简要画图表示高负荷生物滤池的工艺流程；

原污水

R

RS

处理水

原污水

R

RS

处理水

4.生物转盘特征；

（1）微生物量大，生物相分级，污泥龄长，食物链长，污泥量少；

（2）耐冲击负荷，动力消耗低，便于维护管理；

（3）流态每个单元是完全混合式，整体可看作推流式；

5.生物接触氧化工艺特征；

①污水淹没填料，形成气液固三相，有利于O2传递；

②填料生长生物膜，形成密集的生物网结构，生物相丰富；

③曝气使生物膜更新快，活性好；

6.生物流化床是对两项因素的强