水污染控制 高教 第三版 下 总复习Word文件下载.docx

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主要是污水中的有机物转移到活性污泥上，由于活性污泥具有较大的比表面积，表面上含有多糖类的粘性物质。

吸附阶段很短，一般在15～45min。

稳定阶段：

主要是转移到活性污泥的有机物为微生物所利用。

当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，稳定阶段较长。

生物转盘的组成构造是什么，画出基本运行模式图？

生物转盘是由一系列平行的旋转圆盘、转动中心轴、动力及减速装置、氧化槽等组成，主体是垂直固定在中心轴上的一组圆形盘片和一个同其配合的半月形水槽。

什么是UASB系统，简要叙述其工艺流程。

UASB是上流式厌氧污泥床反应器

污水自下而上的通过厌氧污泥床反应器。

在反应器的底部有一个高浓度高活性的污泥层，大部分的有机物在这里被转化CO2CH4.由于气态产物（消化气）的搅动和气泡黏附污泥，在污泥上层形成一个污泥悬浮层。

反应器的上部设有三相分离器，完成气液固三相的分离。

被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层。

出水则从澄清区流出。

底物：

微生物可以利用污水中的大部分有机物和部分无机物作为营养源，这些可被微生物利用的物质，通常称之为底物或基质。

或者更确切的说，一切在生物体内通过酶的催化作用而进行的生物化学变化的物质都称为底物。

在废水生物处理中，曝气过程中氧转移的影响因素有哪些？

污水水质水温氧分压（气相中的氧分压、液相中氧的浓度梯度、气液之间的接触面积和接触时间、水温、污水的性质、水流的紊流程度等）

生物滤池的构造主要分哪几个部分？

由滤床及池体布水设置排水系统

生物滤池的布水装置的两种形式是旋转布水器和固定布水器

A/O处理系统脱氮的主要工艺流程是什么，各段作用？

该工艺将反硝化段设置在系统的前面，因此又称为前置式反硝化生物脱氮系统。

反硝化反应以污水中的有机物为碳源，曝气池混合液中含有大量硝酸盐，通过内循环流回到缺氧池中，在缺氧池内进行反硝化脱氮。

画图说明三级生物活性污泥法脱氮的工艺过程，说明每一级的功能？

氧化硝化反硝化

该工艺是将有机物氧化、硝化及反硝化段独立开来，每一部分都有自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。

使除碳、硝化和反硝化在各自的反应器中进行，并分别控制在适宜的条件下运行，处理效率高。

废水生物处理工艺中，空气曝气装置在曝气池中的主要作用？

1）充氧，将空气中的氧转移到混合液中的活性污泥絮凝体上，以供应微生物呼吸之用。

2）搅拌、混合，使曝气池内的混合液处在剧烈的混合状态，使活性污泥、溶解氧、污水中的有机污染物三者充分接触。

同时，防止活性污泥在曝气池中的沉淀。

污泥厌氧稳定中高速消化与低速消化工艺的区别？

高负荷消化——高速消化：

①搅拌②加热③连续④无分层⑤硝化速度快

低负荷消化——低速消化①无搅拌②无加热③间歇④硝化池内部分层⑤硝化速度非常快。

A2/O工艺具有同步脱氮除磷作用，画出工艺流程图并说明各段作用？

污水进入厌氧反应区，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境条件下释磷，同时转化易降解COD、VFA（挥发性脂肪酸）为PHB（聚羟基丁酸），部分含氮有机物进行氨化；

污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是进行脱氮。

硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通常内回流量为2~4倍原污水流量，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除；

混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度已基本接近排放标准，在好氧反应区除进一步降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除。

特点：

采用较短时间的初沉池，使进水中的细小有机悬浮固体有相当一部分进入生物反应器，以满足反硝化菌和聚磷菌对碳源的需求，并使生物反应器中的污泥能达到较高的浓度；

整个系统中的活性污泥都完整地经历过厌氧和好氧过程，因此排放的剩余污泥中都能充分地吸收磷；

避免了回流污泥中的硝酸盐对厌氧释磷的影响；

由于反应器中活性污泥浓度较高，从而促进了好氧反应器中的同步硝化、反硝化，因此可以用较少的总回流量（污泥回流和混合液回流）达到较好的总氮去除效果

按照扩散器的类型分为：

微气泡扩散器制造材料分为多孔性刚性材料（刚玉陶粒粗瓷）和柔性橡胶膜制成（管式、圆盘型）；

小气泡扩散器采用多孔材料（陶瓷沙砾塑料；

中气泡扩散器常用穿孔管莎纶管；

大气泡扩散器采用15mm的支管直接伸入混合液曝气;

剪切分散空气曝气器利用水力或机械力的剪切，在空气从装置吹出之前，将大气泡切割成小气泡，如倒盆式扩散器固定螺旋扩散装置射流式空气扩散器水下空气扩散器

污泥的气浮浓缩系统主要由哪两个系统组成？

气浮浓缩系统由加压溶气装置和气浮分离装置组成加压溶气装置由水泵-空压机式溶气系统和内循环射流溶气系统组成

机械曝气装置的通过哪些作用使空气中的氧转移到水体中？

按转动轴的安装方向机械曝气装置的两种主要类型是什么，各举例？

1）水跃叶轮或转刷的快速转动将混合液以液滴抛向空中与空气接触实现氧转移，并使液面剧烈波动促进氧的溶解2）负压曝气器的转动在其叶轮的后侧形成负压区吸入部分空气3）提升曝气叶轮的转动有提升输送液体的作用，可使混合液不断循环流动，气液接触面不断更新，实现空气中的氧向液体转移，同时池底含氧低的混合液和表面充氧区发生交换提高整个曝气池含氧量按转动轴的安装方向，机械曝气器可分为竖轴（纵轴）式机械曝气器（叶轮类型有泵型倒伞型平板型）；

卧轴（横轴）机械曝气器（在转动轴上安装开有鳞片孔的转碟或在垂直于转轴的方向装有不锈钢丝转刷或塑料板条）

推流式、完全混合式曝气池的特点各是什么？

推流式曝气池污水及回流污泥一般从池体的一端进水，水流呈推流型，实际存在掺混现象；

理论上曝气池推流横断面上各点浓度均匀一致，纵向不存在掺混，底物浓度在进口端最高，沿池长逐渐降低，至池出口端最低；

完全混合式曝气池形状可以是圆形方形或矩形，曝气设备可采用表面曝气机或鼓风曝气方式。

污水进入曝气反应池在曝气搅拌下立即和全池混合，曝气池内各点的底物浓度微生物浓度需氧速率完全一致，当入流出现冲击负荷时，由于瞬时完全混合曝气池混合液的组成变化较小，故其耐冲击负荷能力大。

污泥处置的前处理方法主要有哪些？

储泥池——污泥浓缩——污泥稳定——调理——脱水——干化——最终处置

在普通活性污泥法工艺中，微生物的平均停留时间（污泥龄）与水力停留时间的关系是什么，污泥龄过长或过短有什么问题？

微生物平均停留时间至少等于水力停留时间，此时曝气池内的微生物浓度很低，大部分微生物是充分分散的。

当用回流使微生物的平均停留时间大于水力停留时间时，微生物浓度增加，改善了微生物的絮凝条件，提高了微生物在二沉池中的固液分离性能。

但过长的污泥泥龄使微生物老化，絮凝条件恶化，并增加了惰性物质引起的浊度。

根据这个现象，微生物的停留时间应满足工艺要求，促使微生物很好的絮凝，以便重力分离，但不能过长，过长除带来处理效果上的问题外，沉淀效果也会变差。

对生物接触氧化池中的填料有何要求？

主要有哪些类型的填料，请举出几个例子？

生物接触氧化池填料要求对微生物无毒害易挂膜质轻高强度抗老化比表面积大和孔隙率高按形状分有硬性、软性和半软性等。

按材质分有塑料、玻璃钢、纤维等。

按形状可以有蜂窝状、束状、筒状、波纹状、网状、盾状、原环辐射状以及不规则的颗粒状和球状等。

沉淀分成哪四种类型及分类依据：

根据水中可沉降物质颗粒的大小、絮凝性能的强弱及其浓度的高低，分为（凝聚性能）自由沉淀、絮凝沉淀；

（浓度）区域沉淀（或称成层或拥挤沉淀）、压缩沉淀。

格栅的分类粗格栅（50-100mm）中格栅（10-40mm）细格栅（1.5-10mm）

污水处理中一般设置两道格栅，泵房前设置粗格栅，泵房后设置细格栅

被污染河流中生化需氧量和溶解氧变化曲线以及对曲线的文字说明

解释:

横坐标从左到右表示河流的流向和距离，纵坐标表示溶解氧和生化需氧量的浓度。

图中分为四个带：

清洁带、污染带、会附带、清洁带。

污水未排入前为清洁带，此时溶解氧接近饱和，BOD5很低；

污水排入后因分解作用耗氧，有机物好氧速率大于大气抚养速率，溶解氧开始降低，至临界点（耗氧速率等于复氧速率）降至最低偶开始逐渐回升。

生化需氧量从污水排入突增后一直降低，直至与排入前相等。

一般把BOD5/COD称为可生化指标，>

0.3适于生物处理；

<

0.25不宜于生物处理；

生活污水一般在0.4~0.65。

§

Kd：

比例常数，表示每单位微生物每单位时间内由于内源呼吸消耗的微生物量；

Y：

dx/ds，指降解一个单位质量的底物所增长的微生物的质量；

Yobs：

表观产率系数，即已经扣除内源呼吸而消亡的微生物量；

混合液悬浮固体浓度MLSS:

指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称为污泥浓度；

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；

污泥龄：

被定义为在处理系统（曝气池）中微生物的平均停留时间；

BOD污泥负荷（Ns）单位重量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量；

BOD容积负荷（Nv）单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量；

挥发性固体（VSS）指在600℃下能被氧化，并以气体产物逸出的那部分固体，它通常用来表示污泥中的有机物含量

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（mg/L）

化学需氧量（COD）：

用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（mg/L）

总有机碳（TOC）：

水样中所有有机污染物质的含碳量

总需氧量（TOD）：

有机物中除含有机碳外，还有氢、氮、硫等元素，当有机物全部被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫被氧化为水、一氧化碳、二氧化硫等，此时的需氧量成为总需氧量。

TOD>

TOC>

COD>

BOD

该流程将全部入流废水进行加压溶气。

再经过减压释放装置进入气浮池，进行固液分离。

厌氧处理法和好氧处理法比较特点？

厌氧生物处理的优点和缺点：

①有机负荷高，容积负荷高；

②处理中能量要求低，不需要好氧，能够产出能源物资——沼气；

③营养物质需要量少；

④污泥产量低，厌氧微生物增殖速率比好氧微生物慢；

⑤厌氧处理法应用范围广；

⑥对水温的适宜范围广。

缺点：

①厌氧设备的启动时间长；

②对温度、pH、环境因素更敏感；

③处理后厌氧废水中有机物浓度高于好氧处理。

好氧生物处理法：

操作方便，剩余污泥少，抗冲击负荷，微生物种类丰富生物的食物链长，微生物存活世代较长，有利于不同功能的优势菌群分段运行，对水质、水量有较强适应性适合低浓度污水处理，剩余污泥产量少，运行管理方便

普通沉淀池的五个功能区：

进水区，出水区，沉淀区，贮泥区及缓冲区

进水区和出水区：

进行配水和集水，使水流的进入与流出保持均匀平衡，以提高沉淀效率；

缓冲区：

避免水流带走沉在池底的污泥，以及缓解冲击负荷，它是分隔沉降区和污泥区的水层；

贮泥区：

是存放沉淀污泥的地方，贮存、浓缩、与排放的作用。

沉淀池设计的原则（3点）

（1）对城市污水厂，沉淀池的只数应不少于2只，沉淀时间应不少于30min

（2）一般要设置出水堰，出水堰是锯齿形三角堰

（3）堰前腰设置挡板以阻挡漂浮物

斜流沉淀池中，斜板或斜管与水面呈60°

角

水中油存在的四种状态

（1）可浮油：

呈悬浮态一般占60%-80%：

粒径大于100μm，由比重差直接与水分开

（2）细分散油：

粒径一般为10~100μm，长时间静置后可以形成可浮油（斜板隔油池）

（3）呈乳化态的乳化油：

粒径小于10μm，静沉法无法分离

（4）呈溶解态的溶解油

乳化油不分离的原因：

乳化油表面有一层乳化油形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并；

破乳：

消除乳化剂的作用，把乳化油转化为可浮油

电解浮上法产生的气泡远小于其他方法产生的气泡适用于脆弱絮状悬浮物，其除了可以用于固液分离外，还可以降低BOD，氧化，脱色，杀菌

该流程是将部分入流废水进行加压溶气，其余部分直接进入气浮池。

该法比全加压溶气流程节省电耗，同时由于部分加压溶气系统提供的空气量亦较少，因此，如欲提供同样的空气量，部分加压溶气流程必须在较高的压力下运行。

浮上法（气浮法）的基本原理：

将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三项混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。

浮上法的三种类型：

电解法、散气法、溶气法

散气法的分类及用途：

微气泡曝气浮上法和剪切气泡浮上法。

散气法用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水

溶气法分类：

真空溶气浮上法；

加压溶气浮上法

压力溶气浮上法系统的组成：

（1）压力溶气系统（包括加压水泵（提升）、压力容器罐、空气供给设备（空压机或射流器）、其他附属设备）；

（2）空气释放系统（溶气释放装置、容器水管路组成）（3）气浮池功能：

是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、黏附，并使带气絮体与水分离。

微气泡与悬浮颗粒的黏附形式有气——颗粒吸附、气泡顶托和气泡裹挟。

中和法：

常用的碱性中和剂：

石灰，石灰石，白云石，苏打，苛性钠，电石渣

常用的酸性中和剂：

盐酸，硫酸

酸性废水中和法：

（1）酸性废水与碱性废水相互中和

（2）药剂中和（3）过滤中和

碱性废水中和法：

（1）碱性废水与酸性废水相互中和

（2）加酸中和（3）烟道气中和

优点：

处理效果好；

以废治废，经济。

胶体稳定性的根本原因：

（1）布朗运动，布朗运动的动能不足以将两胶粒推近到使范德华力发挥作用的距离

（2）水化作用，是亲水性胶体聚集稳定性的主要原因。

混凝原理：

（1）压缩双电层作用，水中投加电解质

（2）吸附架桥作用（3）网捕作用

将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池。

与前两种流程相比，该流程加压溶气水为经过气浮处理的澄清水，对溶气及减压释放过程较为有利，故部分回流加压溶气流程是目前最常用的气浮处理流程。

常用混凝剂：

铝盐（硫酸铝，明矾），铁盐（三氯化铁，硫酸亚铁，硫酸铁），高分子混凝剂（无机：

聚合氯化铝PAC，聚合硫酸铁PFS；

有机：

聚丙烯酰胺PAM）

混凝工艺流程：

药剂投加、混合反应、沉淀分离

废水——>

混合（混凝剂）——>

反应——>

沉淀（污泥）——>

排水

混合：

使混凝剂迅速、均匀地分散到废水中，通过压缩双电层和电中和作用，使胶体脱稳，形成小矾花反应：

在一定的水流条件下，小矾花通过吸附架桥和沉淀物网捕等作用形成较大的絮体沉淀：

反应过程形成大絮体进入沉淀池进行分离

影响混凝效果的主要因素:

浊度、水温、PH、共存杂质、混凝剂的种类、投加量和投加顺序等、水力条件。

化学沉淀法：

氢氧化物，硫化物，碳酸盐，钡盐沉淀法

溶解盐类发生沉淀的必要条件是其离子的浓度积大于溶度积Ks。

氧化还原法：

目的有毒或剧毒

无毒或低毒。

常用氧化剂：

空气中的氧，纯氧，臭氧，氯气，漂白粉，次氯酸钠，三氯化铁等

常用还原剂：

硫酸亚铁，亚硫酸盐，氯化亚铁，铁屑，锌粉，二氧化硫，硼氢化钠等

吸附法本质：

利用具有吸附能力的多孔性物质（吸附剂）去除水体中微量溶解性杂质（吸附质）的一种处理工艺。

主要有物理吸附，化学吸附，离子交换吸附

工业吸附剂必满足以下需求：

吸附能力强，吸附选择性好，吸附平衡浓度低，容易再生和再利用，机械强度好，化学性质稳定，来源广，价廉

常用吸附剂：

活性白土，漂白土，硅藻土；

活性炭；

硅胶；

活性氧化铝；

沸石分子筛；

吸附树脂；

腐殖酸类吸附剂。

吸附操作的三个步骤：

①流体与固体吸附剂进行充分接触，使流体中的吸附质被吸附在吸附剂上；

②将已吸附吸附质的吸附剂与流体分离；

③进行吸附剂的再生或更换新的吸附剂。

离子交换树脂按树脂的类型和孔结构的不同可分为：

凝胶型树脂、大孔型树脂、多孔凝胶型树脂、巨孔型（MR型）树脂和高巨孔型（超MR型）树脂等。

离子交换法：

实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。

是水处理中软化和除盐（给水处理）的主要方法之一。

在污水处理中，主要用于去除污水中的金属离子。

水处理中常用的离子交换剂主要有磺化煤和离子交换树脂。

离子交换树脂是人工合成的高分子聚合物，有树脂本体（又称母体或骨架）和活性基团两部分组成。

活性基团由固定离子和活动离子（又称交换离子）组成。

固定离子固定在树脂的网状结构上，活动离子则依靠静电引力与固定离子结合在一起，二者电性相反电荷相等。

离子交换的运行操作：

交换、反洗、再生、清洗生产实践表明：

在电镀车间铬镀槽的洗涤水闭路循环系统中采用离子交换法分离、回收铬酸是有效的。

萃取是将一种选定的溶剂加入到待分离的液体混合物中，由于混合物中各组分在该溶剂中溶解度的不同，可以将原料中所需分离的一种或数种成分分离出来，萃取是一个传质过程。

萃取过程包括：

①原料液和溶剂进行接触；

②使萃取相和萃余相分层；

③进行溶剂回收等步骤。

§

提高萃取速度和设备生产能力：

（1）增大两相接触界面积

（2）增大传质系数（3）增大传质推动力§

萃取级数：

料液被萃取的次数萃取效数：

萃取剂使用的次数萃取过程可分为：

单级或单效萃取；

多级或多效萃取。

活性污泥法基本的工艺流程和工作原理是什么？

画图说明？

流程包括：

曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统等。

工作原理：

污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液，曝气池是一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧气溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应。

曝气设备不仅传递氧气进入混合液，同时起搅拌作用而使混合液呈悬浮状态。

这样污水中的有机物，氧气与微生物能充分进行传质和反应，随后混合液进入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中进行固液分离，流出沉淀池的就是净化水。

沉淀池中的污泥大部分回流至曝气池，称为回流污泥。

回流污泥的目的是是曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。

曝气池中的生化反应导致微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池底泥中排出，以维持活性污泥系统的稳定运行，叫剩余污泥。