水污染控制工程期末考试重点.docx

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水污染控制工程期末考试重点

1.污水污染指标一般可分为物理性质指标,化学性质指标,生物性质指标三类。

2.生物需氧量（BOD）:

水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。

3.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。

|||在酸性条件下将废水中的有机物氧化成CO2和水所消耗的氧量

4.5日生化需氧量（BOD5）:

目前以5d作为测定生化需氧量的标准时间。

5．混合液悬浮固体浓度（MLSS或X）:

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.

6.混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）:

单位体积混合液悬浮固体中有机物的质量.

7.污泥沉降比（SV%）:

是指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数,标准采用1L的量筒测定污泥沉降比.SV%=V1/V

8.污泥体积指数（SVI）:

曝气池混合液沉淀30min后,每单位质量干泥形成的湿污泥的体积.（一般不标单位）SVI=10SV/X.SVI为50~150时污泥沉降性能良好.

9.污泥龄:

曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比.

10.活性污泥负荷（Ls）:

单位质量活性污泥在单位时间所能去除的BOD5量.

11.容积负荷（Lv）:

单位容积曝气池在单位时间所能接纳的BOD5量.

12.水力停留时间（HRT）:

指待处理污水在反应器的平均时间,也就是污水与生物反应器微生物作用的平均反应时间

13.生物流化床处理技术:

借助流体（液体，气体）使表面生长着微生物的固体，颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行有机污染物降解的生物膜法处理技术。

14.污泥投配率（p%）:

每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。

气固比（a）：

溶解空气量（A）与原水中悬浮固体含量（S）的比值

15.活性污泥膨胀:

混合液在1000mL量筒中沉淀30min后,污泥体积膨胀,上层澄清液减少的现象.

16.COD>BODu>BOD20>BOD5

理由：

①概念：

BOD指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧量;COD指在酸性条件下将废水中的有机物氧化成CO2和水所消耗的氧量

②含义：

BOD5代表废水中含有的可生物降解有机物的数量，COD代表了废水中含有的还原性物质的量，因此数值上COD大于BOD5,

③监测数据COD优点就是测定时间仅需数小时且不受水质限制，缺点是不能像BOD那样反应出微生物氧化有机物直接从卫生学角度阐明被污染的程度：

污水中存在的还原性无机物被氧化也需要消耗氧，所以COD值存在一定误差

④指导实践上：

BOD5测定时间需要5天，较长，难于指导实践，受限于废水水质，如果污水中难降解有机物浓度较高，BOD5测定结果误差较大

17.氧垂曲线:

在污染河流中Do曲线呈下垂状。

18.沉淀类型:

①自由沉淀:

发生在悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型,沉淀过程悬浮颗粒之间互不干扰,颗粒各自独立完成沉淀过程,颗粒的沉淀轨迹呈直线,整个沉淀过程中,颗粒的物理性质,如形状,大小及相对密度等不发生变化,eg.砂粒在沉淀池中的沉淀状属于自由沉淀②絮凝沉淀:

在该类型中,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,颗粒因互相聚集而加快沉降,沉淀的轨迹呈曲线,沉淀过程中,颗粒的质量,形状和沉速是变化的,实际沉速很难用理论公式计算,需通过试验测定,eg.化学混凝沉淀及活性污泥在二沉池中间段的沉淀③区域沉淀（或成层沉淀,拥挤沉淀）:

区域沉淀的悬浮颗粒浓度较高（500mg/L以上）,颗粒的沉降受到周围其他颗粒影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉.与澄清水之间有清晰的泥水界面,沉淀显示为界面下沉,eg.二沉池下部及污泥重力浓缩池开始阶段④压缩沉淀:

发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中,由于ss浓度很高,颗粒相互之间互相接触,互相支承,下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩.eg.二沉池污泥斗中的污泥浓缩过程以及污泥重力浓缩池中均存在压缩沉淀。

19.沉淀池按池水流方向不同分为:

平流式,竖流式,辐流式,斜流式。

①平流式沉淀池特点:

呈长方形,污水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出,在池的进口处底部设贮泥斗,其他部位池底设有坡度,坡向贮泥斗,也有整个池底部设置成多斗排泥的形式②竖流式沉淀池:

多为圆形,亦有呈方形或多角形的,污水从设在池中央的中心管进入,从中心管的下端经过反射板后均匀缓慢地分布在池的横断面上,由于出水口设置在池面或池壁四周,故水的流向基本由下向上,污泥贮积在底部的污泥斗中③辐流式沉淀池:

多呈圆形,有时亦采用正方形,池的进水一般在中心位置,出口在周围。

水流在池中呈水平方向向四周辐射。

由于过水断面面积不断变大,故池中的水流速度从池中心向池四周逐渐减小。

泥斗设在池中央,池底向中心倾斜。

污泥通常用刮泥机机械排除。

20.斜板（管）沉淀池的构造:

哈真浅池理论认为,把沉淀池水平分成n层,就可以把处理能力提高n倍,为了解决沉淀池排泥问题,浅池理论在实际应用时把水平隔板改为在沉淀区设置倾角为a的斜板或斜管,a通常采用60°。

21.斜板（管）沉淀池在污水处理中的应用:

（城市污水处理厂不宜推广,工业废水应用较多）斜板沉淀池具去除效率高,停留时间短,占地面积小等优点,在给水处理中得到比较广泛的应用,在污水处理厂常用于:

①原有污水处理厂的挖潜或扩大处理能力改造时采用②当污水处理厂的占地受限时可考虑作为初沉池使用③生物处理后继深度处理时进一步去除悬浮固体。

但不宜作为二沉池使用。

22.气浮法处理工艺满足条件:

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。

23.部分回流加压溶气气浮流程中,将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池,①与其他流程相比,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②省电节能③减小加压溶气罐体积。

24.脱氮除磷基本理论

（1）生物脱氮:

污水生物脱氮处理过程中氮的转化主要包括氨化,硝化和反硝化作用,其中氨化可在好氧或厌氧条件下进行,硝化作用是在好氧条件下进行,反硝化作用在缺氧条件下进行的,生物脱氮是指含氮化合物经过氨化,硝化,反硝化后,转变为N2而被去除的过程.①氨化反应:

微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称氨化反应.在氨化微生物作用下,有机氮化合物可以在好氧或厌氧条件下分解转化为氨态氮.使PH上升.②硝化反应:

好氧条件下,在亚硝化细菌和硝化细菌作用下,将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐.使PH下降③反硝化反应:

在缺氧条件下,亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌作用下被还原为氮气.使PH上升.

（2）生物除磷:

其最基本的原理是在厌氧-好氧或厌氧-缺氧交替进行的系统中,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,使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低,最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的.①在厌氧状态下,兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸,聚磷菌把细胞聚磷水解为正磷酸盐,并从中获得能量,吸收污水中的易降解的COD,同化成胞碳能源存贮物聚β-羟基丁酸（PHB）或聚β-羟基戊酸（PHV）.（厌氧释磷:

从污泥中进入废水中以磷酸根存在）②在好氧或缺氧条件下,聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体,氧化代胞存贮物PHB或PHV等并产生能量,过量地从污水中摄取磷酸盐,能量以高能物质ATP的形式存贮,其中一部分又转化为聚磷,作为能量贮于胞,通过剩余污泥的排放实现高效生物除磷的目的.

25.微生物的生长期对污水生物处理过程的影响？

在污水生物处理过程中,控制微生物的生长期对系统运行尤为重要.例如,将微生物维持在活力很强的对数增长期未必会获得最好的处理效果,这是因为若要维持较高的生物活性,就需要有充足的营养物质,含有高浓度有机物的进水容易造成出水有机物超标,使出水达不到排放要求;另外,对数增长期的微生物活力强,使活性污泥不易凝聚和沉降,给污水分离造成一定困难.另一方面,如果将微生物维持在衰亡期末期,此时处理过的污水中含有的有机物浓度固然很低,但由于微生物氧化分解有机物能力很差,所需反应时间很长,因此,在实际工作中是不可行的.所以,为了获得既具有较强的氧化和吸附有机物的能力,又具有良好的沉降性能的活性污泥,在实际中常将活性污泥控制在稳定期末期和衰亡期初期.

26.影响微生物生长的环境因素很多,最主要的是营养,温度,PH,溶解氧以及有毒物质.

27.活性污泥法的基本流程包括:

曝气池,沉淀池,污泥回流及剩余污泥排除系统等.

（1）曝气池:

反应主体,主要去除有机物.

（2）二沉池:

固液分离,澄清出水,回流污泥.（3）回流系统:

①维持曝气池的污泥浓度②改变回流比,改变曝气池的运行工况（4）剩余污泥排放系统:

①去除有机物的途径之一②维持系统的稳定运行（5）供氧系统:

供氧,搅拌

28.序批式反应池（SBR）:

属“注水-反应-排水”型反应器,在流态上属于完全混合,其基本运行模式（操作流程）:

进水→反应→沉淀→出水→闲置.所有处理过程都是在同一个设有曝气或搅拌装置的反应器依次进行,混合液始终留在池中,从而不需另外设置沉淀池.

序批式活性污泥法:

进水期→反应期→沉淀期→排水排泥期→闲置期.

29.氧化沟流型为:

环状循环混合式

活性污泥膨胀可分为:

污泥中丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀以及并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀.

（1）丝状菌性膨胀形成主要因素:

①污水水质②运行条件③工艺方法

（2）非丝状菌性膨胀（发生污泥非丝状菌性膨胀时处理效率仍很高,上清液也清澈）主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高的情况,微生物的负荷高,细菌吸取了大量的营养物质,但由于温度低,代速度较慢,就积贮大量高黏度的多糖类物质.这些多糖类物质的积贮,使活性污泥的表面附着水大大增加,使污泥的SVI值很高,形成膨胀污泥,这种情况在冬季的北方污水处理厂时常出现（3）在运行中,如发生污泥膨胀,可采取以下措施①控制曝气量,使曝气池中保持适量的溶解氧②调整PH③如氮,磷的比例失调,可适量投加含氮化合物或含磷化合物④投加一些化学药剂⑤城镇污水处理厂的污水经过沉砂池后,超越初沉池,直接进入曝气池.

30.生物膜法污水处理特征:

生物膜法处理污水技术因为操作方便,剩余污泥少,抗冲击负荷等特点.适合于中小型污水处理厂工程,在工艺上有以下特征:

（1）微生物方面特征:

①微生物种类丰富,生物的食物链长②存活世代时间较长的微生物,有利于不同功能的伏势菌群分段运行.

（2）处理工艺方面特征:

①对水质,水量变动有较强的适应性②适合低浓度污水的处理③剩余污泥产量少④运行管理方便⑤生物膜法的缺点在于滤料增加了工程建设投资,而且工艺设计和运行不当可能发生滤料破损,堵塞等现象.

31.影响生物滤池性能的主要因素

（1）滤池高度:

当滤床各层的进水水质互不相同时,各层生物膜的微生物就不相同,处理污水的功能也随之不同.

（2）负荷:

直接影响生物滤池的工作（生物滤池的负荷以水力负荷和五日生化需氧量容积负荷表示）（3）回流:

利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流。

①回流可提高生物滤池的滤率，它是使生物滤池由低负荷演变为高负荷的方法之一②提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭③当进水缺氧、腐化，缺少营养元素或含有毒有害物质时，回流可改善进水的腐化状况，提高营养元素和降低毒物浓度④进水的水质水量有波动时，回流有调节和稳定进水的作用。

（4）供氧:

生物滤池中，微生物所需的氧一般直接来自大气，靠自然通气供给，影响生物滤池通风的主要因素是滤床自然拔风和风速，自然拔风的推动力是池温度与气温之差，及滤池高度，温度愈大，通风条件愈好，当水温较低，滤池温度低于气温时（夏季），池气流向下流动。

32.生物接触氧化法特点:

生物接触氧化池是曝气池和生物滤池综合在一起的处理构筑物，兼有两者优点，性能特征:

①具有较高的微生物浓度，一般可达10~20g/L②生物膜具有丰富的生物相，含有大量丝状菌，形成了稳定的生态系统，污泥产量低③具有较高的氧利用率④具有较强的耐冲击负荷能力⑤生物膜活性高⑥没有污泥膨胀问题。

缺点:

滤床易堵塞和更换运行费用较高

33.接触氧化池的构造主要是:

池体，调料和进水布气装置等组成。

34.塘中菌藻共生，藻类光合作用使塘水的溶解氧和PH呈昼夜变化①白天藻类光合作用释放的氧（超过细菌降解有机物的需氧量），此时塘水的溶解氧浓度很高，夜间藻类停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧浓度下降②白天藻类光合作用使CO2浓度降低，PH上升，夜间藻类停止光合作用，细菌降解有机物的代没有中止，CO2累积，PH下降。

35.兼性塘的净化机理①兼性塘的好氧层对有机污染物的净化机理:

塘存在着细菌，藻类和原生动物的共生系统，有照射时，塘的藻类进行光合作用，释放出氧，同时由于风力的搅动，塘表面还存在自然复氧，两者使塘水呈好氧状态，塘的好氧型异养细菌利用水中的氧，通过好氧代氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质（细胞增殖），其代产物CO2则是藻类光合作用的碳源。

②兼性层的塘水溶解氧较低且时有时无，这里的微生物是异养型兼性细菌，它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以硝酸根离子，碳酸根离子作为电子受体进行无氧代③厌氧层的污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解，厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。

发酵过程中未被甲烷化的中间产物进入塘的上，中层，由好氧菌和兼性菌继续进行降解，而CO2,NH3等代产物进入好氧层，部分逸出水面，部分参与藻类的光合作用④兼性塘不仅可去除一般的有机污染物，还可有效地去除磷、氮等营养物质和某些难降解的有机污染物。

36.厌氧消化的三阶段理论:

第一阶段:

水解发酵阶段，在该阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成简单的有机物（如纤维素经水解转化成较简单的糖类，蛋白质转化成较简单的氨基酸，脂类转化成脂肪酸和甘油等）继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸，丙酸，丁酸等脂肪酸和醇类等。

第二阶段:

产氢产乙酸阶段:

在该阶段，产氢产乙酸菌把除乙酸，甲烷，甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸，丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢，并有CO2产生。

第三阶段:

产甲烷阶段:

在该阶段中，产甲烷菌把第一、二阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。

37.厌氧消化的影响因素:

①PH:

产甲烷菌适宜的PH应在6.8~7.2之间②温度:

消化可在中温（35~38℃）进行（中温消化）-20d；高温（52~55℃）进行（高温消化）-10d，③营养与C/N比:

厌氧:

BOD5:

N:

P=200:

5:

1;好氧:

BOD5:

N:

P=100:

5:

1④生物固体停留时间（要获稳定处理效果就需要保持较长污泥龄）⑤搅拌和混合⑥有毒物质

38.化粪池:

最早的厌氧生物处理构筑物，去除率30%，污水在池的停留时间一般为12~24h，污泥在池进行厌氧消化，一般半年左右清除一次，出水不能直接排入水体。

39.升流式厌氧污泥床反应器（UASB）影响颗粒污泥生成的因素和条件:

①进水的COD浓度一般宜控制在4000~5000mg/L②进水中ss不宜高于2000mg/L③控制有毒有害物质的浓度，其中氨氮浓度控制在1000mg/L以下，太高会产生明显的抑制。

其中对厌氧产甲烷影响大的水中的硫酸盐含量④此外，UASB反应器碱度的正常围在1000~5000mg/L，挥发酸（VFA）须小于200mg/L。

UASB上部的三相分离器是一重要组成部分，其主要功能是（气液分离，固液分离和污泥回流）

40.两相厌氧法:

一种新型的厌氧生物处理工艺，把产酸和产甲烷两个阶段的反应分别在两个独立的反应器进行，以创造各自最佳的环境条件，并将这两个反应器串联起来，形成两相厌氧发酵系统。

41.化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮固体和胶体杂志。

42.混凝剂:

（1）用于水处理中的混凝剂要求:

混凝效果良好，对人体健康无害，价廉易得，使用方便。

（2）种类①无机盐类混凝剂:

目前应用最广的是铝盐和铁盐②高分子混凝剂:

无机:

聚合氯化铝和聚合硫酸铁;有机:

天然和人工合成，我国当前使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺。

43.影响混凝效果的主要因素:

PH,水温,水质,水力条件等。

44.吸附剂:

非极性活性炭:

多孔性炭结构的吸附剂（经先炭化再活化制成）用于水处理的深度处理（可去除色度）具有吸附容量大，性能稳定，抗腐蚀，在高温解吸时结构热稳定性好解吸容易等特点，可吸附解吸多次反复使用。

45.离子交换的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。

通常是可送化学吸附。

平衡选择系数k越大，越易交换。

46.交换容量定量地表示树脂交换能力的大小。

包括全交换容量:

一定量的树脂所具有的活性基因或可交换离子的总数量。

和工作交换容量:

树脂在给定工作条件下实际的交换能力。

47.交联度较高的树脂，孔隙率较低，密度较大，离子扩散速率较低，对半径较大的离子和水合离子的交换量较小，浸泡在水中时，水化度较低，形变较小，也就比较稳定，不易碎裂。

48.污泥处理工艺:

以活性污泥法为主的城镇污水二级处理厂污泥处理典型流程:

→储存→浓缩→稳定→调理→脱水→干化→消毒→最终处置。

①储存:

调节污水处理系统污泥的产生量和污泥处理系统处理能力之间的平衡②浓缩:

大幅度地削减污泥体积，减小后续处理的水量负荷和污泥调理时的药剂投量（脱间隙水，降低含水率，缩小污泥体积）③稳定:

减少污泥中的有机物含量和致病微生物的数量，降低污泥利用的风险（去除有机物）④调理:

提高污泥的脱水性能（减小污泥的比阻）⑤脱水:

进一步降低污泥含水率（毛细水和表面附着水），使污泥由流态转变为塑态⑥干化:

去除含水率，减容减量。

49.污泥中的水分:

①游离水（又间隙水）②毛细水③部水（附着水+部水）

50.工业废水B/C≥0.3可生化性良好，可采用生物处理方法。

B/C最高达0.7左右，不可能为0.9或1。

51.混凝包括凝聚:

脱稳的胶粒相互聚结和絮凝:

由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程。

52.等电状态:

当大量正离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时ζ电位为零。

53.临界电位:

ζ电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ζ电位称临界电位。

54.胶粒脱稳:

胶粒因ζ电位降低或消除以致失去稳定性的过程。

55.混凝原理:

压缩双电层作用，吸附架桥作用，网捕作用。