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排水课程设计

第一、二章污水的性质与污染指标 水体污染与自净

一、按照处理原理分废水处理基本方法

答:

物理处理法——利用物理作用分离污水中呈悬浮态固体污染物。

方法有:

筛滤、沉淀、上浮、气浮、过滤、吹脱、反渗透

化学处理法——利用化学反应分离回收污水中各种形态的污染物。

方法有:

中和、混凝、电解、氧化还原、气提、萃取、吸附、离子交换、电渗析

生物化学法——利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解、胶体状态的机污染物转化为稳定的无害物质

方法有:

好氧法(活性污泥法、生物膜法等)、厌氧法

二、按处理程度分

答:

一级处理:

主要去除废水中的悬浮固体或漂浮物质

经过一级处理后的污水,BOD去除率约30%,达不到排放标准,一级处理属于二级处理的预处理

主要工艺有:

格栅、沉砂、沉淀

二级处理:

主要去除废水中呈胶体和溶解态有机污染物质

(BOD去除率可达90%,使有机污染物达到排放标准)

主要工艺有:

活性污泥法

三级处理(深度处理):

A.脱氮除磷和去除难降解的有机物B.中水回用

主要工艺有:

混凝、过滤、消毒、膜分离、活性炭吸附法、离子交换法、膜生物反应器

污泥处理:

将上述工艺中分离的污泥进行处理

主要工艺有:

污泥浓缩、消化、脱水、干燥

三、解释BOD和COD

答:

(1)化学需氧量(COD):

指用强化学氧化剂(我国法定用重铬酸钾)在酸性条件下,将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量(mg/L),用CODcr表示,简写为COD。

化学需氧量越高,表示水中有机污染物越多,污染越严重。

(2)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称为生化需氧量(mg/L)。

思考题:

为什么用BOD5能代表总的生化需氧量?

三、水体的自净作用:

答:

污染物随污水排入水体后,经过物理的、化学的与生物化学的作用,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回复原状,这种现象称为水体自净或水体净化。

水体所具备地这种能力称为水体自净能力或自净容量。

四、废水的微生物指标(测定方法)

答:

大肠菌群数——每升水样中含有的大肠菌群的数目(个/L)

(污水被粪便污染程度的卫生指标,即病原菌指标)

病毒数——数量测定法、蚀斑测定法

细菌总数——大肠菌群数、病原菌、病毒和其他细菌数的总和。

五、氧垂曲线

定义:

水体受到污染后,水体中溶解氧被消耗,到临界点后又逐步回升,溶解氧曲线呈悬索状下垂,称氧垂曲线。

第三章污水的物理处理

一、沉淀类型及其特征

答:

1、自由沉淀。

悬浮物浓度不高,在沉淀过程中,颗粒之间互不碰撞,呈单颗粒状态,各自独立完成沉淀过程。

2、絮凝沉淀(也成干涉沉淀)。

悬浮物浓度约在50~500mg/L

时,颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用,使颗粒的粒径与质量逐渐加大,沉淀速度加快。

典型例子活性污泥在二次沉淀池中的沉淀。

3、区域沉淀(或称成层沉淀,拥挤沉淀)。

当悬浮物质浓度大于500mg/L时,在沉淀过程中,相邻颗粒之间互相妨碍、干扰,沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒,各自保持相对位置不变,并在聚合力的作用下,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。

典型例子二次沉淀池下部的沉淀过程及浓缩池开始阶段。

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,使污泥得到浓缩。

典型例子活性污泥在二次沉淀池的污泥斗中及浓缩池中的浓缩过程。

二、格栅设计时,应考虑哪些方面的参数?

格栅的设计内容包括尺寸计算、水力计算、栅渣量计算以及清渣机械的选用。

第四章污水的生物处理

(一)——活性污泥法

1、活性污泥法有哪几种主要的运行形式,各种运行方式的特点是什么?

(P123-130)

运行形式有:

(1)传统活性污泥法处理系统

工艺特征:

①需氧速度沿池长逐渐降低②供气量沿池长均匀分布,采用鼓风曝气。

优点:

处理效果好,去除率达90%以上,适于处理要求高而水质稳定的污水。

缺点:

①曝气池首端有机物污染物负荷高,耗氧速度也高,为了避免由于缺氧形成厌氧状态,进水有机物负荷不宜过高,因此,曝气池容积大,占地多,基建费用高

②耗氧速度与供氧速度沿池长难于吻合,应采用渐减供氧方式。

③对水质、水量变化适应性低,运行效果易受水质、水量变化的影响。

(2)阶段曝气活性污泥法系统

工艺特征:

①有机物浓度沿池长均匀分布②供气量沿池长均匀分布,采用鼓风曝气。

优点:

①缩小了耗氧速度与供氧速度之间的差距

②混合液中活性污泥浓度沿池长逐步降低,出流混合液的污泥较低,减轻了二沉池的负荷,有利于提高二次沉淀池固相、液相分离效果。

③污水分散均衡注入,提高了曝气池对水质水量冲击负荷的适应能力。

(3)再生曝气活性污泥法系统

工艺特征:

它是传统活性污泥法系统的一种变形工艺。

在工艺方面的改进:

回流污泥

不直接进入曝气池,而是进入再生池,进行曝气,使污泥得到充分再生后,再进入曝气池,再进行有机污染物的降解反应。

活性污泥的浓度必须高于混合液浓度的3-5倍,需要在二次沉淀池底部滞留一段时间。

避免了活性污泥在二次沉淀池的浓缩和缺氧造成的“伤害”。

曝气池的一个廊道作为再生池。

优点:

①处理水水质好,BOD去除率可达90%。

②由于回流污泥已再生,活性已完全恢复,因此在曝气池内进行的活性污泥反应迅速而充分。

(4)吸附-再生活性污泥法系统(生物吸附活性污泥法或接触稳定法)

与传统活性污泥法系统相比,吸附-再生系统具有如下各项特征:

①污水与活性污泥在吸附池内的接触时间较短(30-60min),因此,吸附池的容积较小,而再生池接纳的是已排除剩余污泥的回流污泥,因此,再生池的容积也是较小的,二者容积之和,仍低于传统活性污泥法曝气池的容积。

②本工艺对水质、水量的冲击负荷具有一定的承受能力。

当在吸附池内的污泥受到破坏时,可由再生池内的污泥予以补救。

缺点:

处理效果低于传统法和不宜衣橱里溶解性有机污染物含量较多的污水

(5)延时曝气活性污泥系统(完全氧化活性污泥法)

特点:

①曝气时间很长,达24h甚至更长,MLSS较高,达到3000~6000mg/L;

②活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态,剩余污泥少而稳定,无需消化,可直接排放;

③适用于污水量小、出水水质要求高的场合,近年来,国内小型污水处理系统多有使用。

不足:

曝气时间长,池容大、负荷小、曝气量大、投资与运行费用高。

(6)高负荷活性污泥法系统(短时曝气活性污泥法或不完全处理活性污泥法)

部分污水厂只需要部分处理,因此产生了高负荷曝气法。

曝气时间比较短,约为2~3h,处理效率仅约65%左右,有别于传统的活性污泥法,又称不完全处理活性污泥法。

工艺系统和曝气池构造,与传统活性污泥法及再生曝气活性污泥法相同。

(7)完全混合活性污泥法系统

特点:

①耐冲击负荷能力强,适于处理工业废水,特别是浓度较高的工业废水。

入流出现冲击负荷时,池液的组成变化较小,因为骤然增加的负荷可为全池混合液所分担,而不是像推流中仅仅由部分回流污泥来承担。

完全混合池从某种意义上来讲,是一个大的缓冲器和均和池。

②由于池中水质各处相同,F/M值相等。

各部分的微生物种类和数量基本相同,降解工况相同。

在处理效果相同的条件下,负荷率高于推流式曝气池。

③池液里各个部分的需氧量比较均匀,动力消耗低于推流式曝气池。

主要问题:

池内未有污染物浓度、微生物浓度与种群的梯度,导致微生物的有机物降解动力低下,易出现污泥膨胀。

一般情况下,处理水质低于推流式曝气池。

(8)多级活性污泥法

当进水有机污染浓度很高时采用此工艺(原污水BODu值低于150mg/L时,不采用多级活性污泥法)。

工艺特点:

①污水处理单元串联。

②负荷高(一级),且耐冲击负荷,二级负荷低。

③各级污泥θc不同,微生物种群各异.

不足:

投资与运行费用高,管理麻烦(各种设备多)。

(9)深水曝气活性污泥法(曝气池深度7m以上)

特点:

①由于水压加大,饱和溶解氧浓度增加,气泡直径降低,气泡表面积增大,进而提高了氧的传递速率,利于微生物的增殖与有机污染物的降解。

②曝气池向深部发展,节省占地。

分类:

①深水中层曝气,水深在10m左右,但空气扩散装置设在深4m左右,使用5m风机。

②深水底层曝气,水深仍在10m左右,空气扩散装置设于池底部,需使用高风压的风机,但无需设倒流装置,自然在池内形成环流。

(10)深井曝气活性污泥法系统

本工艺适用于处理高浓度有机废水,不受气候条件影响,动力效率高。

①一般曝气池直径约1~6m,水深约10~20m。

深井曝气法深度为50~150m,节省了用地面积。

②在深井中可利用空气作为动力,促使液流循环。

③深井曝气法中,活性污泥经受压力变化较大,实践表明这时微生物的活性和代谢能力并无异常变化,但合成和能量分配有一定的变化。

④深井曝气池内,气液紊流大,液膜更新快,促使KLa值增大,同时气液接触时间延长,溶解氧的饱和度也由深度的增加而增加。

⑤当井壁腐蚀或受损时,污水可能会通过井壁渗透,污染地下水。

(11)浅层曝气活性污泥法系统

原理:

氧在10℃静止水中的传递特征,气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率是最大的。

在水的浅层处用大量空气进行曝气,就可以获得较高的氧传递速率,空气扩散装置多设在曝气池的一侧,距水面约0.6-0.8m的深度。

为了在池内形成环流,在池中心处设导流板。

浅层池适用于中小型规模的污水厂。

由于布气系统进行维修上的困难,没有得到推广利用。

(12)纯氧曝气活性污泥法系统(又称富氧曝气活性污泥法)

纯氧代替空气可以提高生物处理速度,在密闭容器中,溶解氧饱和度提高,氧推动力也随着提高,氧传递速率增加了,因而处理效果好,污泥的沉淀性也好。

纯氧曝气并没有改变活性污泥或微生物的性质,但使微生物充分发挥了作用。

纯氧曝气的缺点是纯氧发生器容易出现故障,装置复杂,运转管理较麻烦。

2、影响活性污泥法运行的主要因素有哪些?

这些因素的作用是什么?

(P101-105)

活性污泥净化反应的影响因素:

(1)营养物质平衡:

BOD5:

N:

P=100:

5:

1

(细菌生殖需要营养:

生活污水具备上述营养条件,工业废水需投加生活污水或N、P化物。

碳、磷、氮、钠、钾、铁等微生物生长代谢的影响)

(2)DO含量:

曝气池出口处一般保持在2mg/l左右。

(好氧微生物的存在,但浓度不能太高或太低,太高导致污染物分解过快,微生物缺乏营养,过低,好氧微生物难以发挥作用)

(3)PH值:

最佳PH范围为6.5---8.5

(好氧微生物:

6-9;厌氧微生物6.5-8.0,高浓度氢离子导致菌体表面蛋白质和核酸水解变性)

(4)水温:

适宜温度范围为:

15℃--35℃

(低温消化:

5-15℃,3-4个月消化完成;中温消化:

30-35℃,20-30d完成消化;高温消化:

50-55℃,10d完成消化。

(5)有毒物质:

如重金属离子、酚、氰化物等。

能抑制生物处理。

3、曝气池有哪几种构造和布置形式?

(P163)

曝气池的分类:

(1)从混合液流动形态方面:

推流式、完全混合式和循环混合式三类。

(2)从平面形状方面:

长方廊道形、圆形、方形和环状跑道形四类

(3)从采用的曝气方法:

可分为鼓风曝气池、机械曝气池和二者联合使用的机械—鼓风曝气池

(4)从曝气池与二沉池的关系:

分为曝气-沉淀池分建式和合建式两种。

4、活性污泥处理系统运行中的异常情况有哪些?

(P197)

污泥膨胀:

现象:

污泥变质,不易沉淀,SVI升高,含水率上升,澄清液稀少,颜色异变。

引起原因:

主要由丝状菌大量繁殖引起。

一般污水中碳化合物多、缺乏氮、磷、铁等养料,溶解氧不足,pH较低等原因造成。

解决办法:

降低进水量,减少MLSS,使需氧量减少,投加缺乏营养原料等。

5、如果某污水厂经常会发生严重的活性污泥膨胀问题,大致可以从哪些方面着手进行研究,可以采取哪些措施加以控制?

当发生污泥膨胀后解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施,如:

(1)减少城市污水厂的初沉池或取消初沉池,增加进入曝气池的水中悬浮物,可使曝气池中的污泥浓度明显提高,污泥沉降性能改善.

(2)两级生物处理法,即采用沉砂池----一级曝气池----中间沉淀池----二级曝气池----二次沉淀池的工艺.

(3)对于现有的容易发生污泥严重膨胀的污水厂,可以在曝气池的前面部分补充设置足够的填料(降低了曝气池的污泥负荷也改变了进入后面部分曝气池的水质)

(4)用气浮法代替二次沉淀池,可有效地使这个处理系统维持正常运行.

6、MLSS、MLVSS、SVI、SV、污泥龄、BOD污泥负荷、BOD容积负荷

答:

MLSS:

即混合液悬浮固体浓度,又称混合液污泥浓度,它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。

MLVSS:

即混合液挥发性悬浮固体浓度,表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。

SVI:

即污泥容积指数,是在曝气池出口处的混合液,在经过30min静沉后,每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的体积,以mL计。

SV:

即污泥沉降比,又称30min沉降率,指混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率,以%表示。

污泥龄:

曝气池内活性污泥总量(VX)与每日排放污泥量之比,称为污泥龄,即活性污泥在曝气池内的平均停留时间,因之又称为“生物固体平均停留时间”。

BOD污泥负荷:

表示的是曝气池内单位重量(kg)活性污泥,在单位时间(1d)内能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量(BOD)。

BOD容积负荷:

即单位曝气池容积(m3),在单位时间(1d)内能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量(BOD)。

7、双膜理论

答:

⑴在气、液两相接触的界面两侧存在着气膜和液膜。

两个主体处于紊流状态。

气体以分子扩散方式从气相进入液相。

⑵由于气、液相处于紊流状态,其中物质浓度基本上是均匀的,不存在浓度差。

气体分子从气相到液相,阻力仅存在于气、液两层膜。

⑶在气膜中存在氧分压梯度,在液膜中存在氧浓度梯度,这是氧转移的推动力。

⑷氧难溶于水,因此,氧转移决定性阻力又集中在液膜上,通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速度。

第五章生物膜法

1、生物膜法有哪几种形式?

答:

生物接触氧化池、生物滤池、生物流化床、生物转盘

2、生物流化床的工作原理和分类如何?

(P253-254)

答:

工作原理:

流化床是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内,其质量轻,污水从下向上流动,使载体处于流化状态。

载体处于流化状态,污水从其下部、左、右侧流过,广泛而频繁多次的与生物膜相接触,又由于载体颗粒小在床内比较密集,互相摩擦碰撞,因此,生物膜的活性也较高,强化了传质过程。

又由于载体不停地在流动,还能够有效的防止堵塞现象。

根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构的不同,分两种类型:

好氧流化床和厌氧流化床,其中好氧生物流化床主要有两相生物流化床、三相生物流化床两种

根据生物流化床的载体动力来源,分为三种类型:

(1)液流动力流化床

(2)气流动力流化床

(3)机械搅动流化床

3、什么是生物膜法?

答:

生物膜法利用固着生长的微生物—生物膜的代谢作用去除有机物,有厌氧和好氧两种,主要适于处理溶解性有机物。

是一种被广泛采用的生物处理方法。

4、比较生物膜法与活性污泥法的优缺点?

答:

①活性污泥法系人工强化生物处理系统,生物量大,处理能力强,而膜法更趋于自然净化原理。

②活性污泥法为人工强化三相传质,膜法趋向浓度差扩散传质,传质效果较活性污泥差,处理效率较活性污泥差。

③适于工业废水处理站和小规模生活污理厂。

5、生物膜的构造及其对有机物的降解原理(P199)

答:

(1)生物膜构造:

微生物附着在介质“滤料”表面上,形成生物膜,状态良好的生物膜是细菌、真菌、藻类、原生动物和后生动物及固体杂质等构成的生态系统,细菌占主导地位。

挂膜-成熟-形成内外两层膜,好氧膜的厚度一般2mm左右。

(2)有机物降解原理:

①空气中氧溶解于流动水层中,从那里通过附着水层传递给生物膜,供微生物用于呼吸

②污水中有机物由流动水层传递到附着水层,然后进入生物膜,并通过细菌的代谢活动而被降解。

③微生物代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层,并随其排走,而CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢物则从水层逸出进入空气中。

6、生物转盘的工作原理是什么?

(幻灯片)

答:

①微生物生长并形成一层生物膜附着在盘片表面,约40%~50%的盘面(转轴以下的部分)浸没在废水中,上半部敞露在大气中。

②工作时,废水流过水槽,电动机转动转盘,生物膜和大气与废水轮替接触,浸没时吸附废水中的有机物,敞露时吸收大气中的氧气。

转盘的转动,,带进空气,,并引起水槽内废水紊动,使溶解氧均匀分布。

③生物膜的厚度约为0.5~2.0mm,随着膜的增厚,内层的微生物呈厌氧状态,失去活性时使生物膜脱落,并随同出水流至二次沉淀池。

7、高负荷生物滤池处理水回流的作用有哪些?

(1)高负荷生物滤池提高了滤池的BOD-负荷率,高于普通生物滤池的6-8倍,水力负荷率高达10倍。

(2)高负荷生物滤池的高滤率时通过限制进水BOD5值和在运行上采取处理水回流等技术而达到的。

(3)进入高负荷生物滤池的BOD5值必须低于200mg/L,否则用处理水回流加以稀释。

处理回流水的作用:

①均化与稳定进水水质;

②加大水力负荷,及时冲刷过厚和老化的生物膜,加速生物膜更新,抑制厌氧层发育,使生物膜经常保持较高的活性;

③抑制滤池蝇的过度滋长;

④减轻散发的臭味。

第六章污水自然生物处理

1、稳定塘有哪些类型?

(幻灯片6)稳定塘的污染降解作用与活性污泥法、生物膜法有何区别?

答:

类型:

按DO浓度高低分好氧塘,兼性塘,厌氧塘,曝气塘。

 按处理程度分一级、二级和深度处理塘。

 按出水方式又可分连续出水塘、控制性水塘、贮存塘。

区别:

稳定塘主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。

除个别类型的如曝气塘外,在提高其净化功能方面,不采取实质性的人工强化措施。

它利用污水中存活微生物的代谢活动和包括水生植物在内的多种生物的综合作用,使有机物降解,污水得到消化。

2、污水土地处理由哪几种主要类型?

各种污染物是如何得以去除的?

(幻灯片61-67)

答:

类型:

①慢速渗滤系统

是将污水投配到种有作物的土地表面,污水缓慢地在土地表面流动并向土壤中渗滤,一部分污水直接作为作物所吸收,一部分则渗入土壤中,从而使污水得到净化。

②快速渗滤系统

适用于渗透性能良好的土壤,如砂土、砾石性砂土等。

污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下,并最终进入地下水层。

灌水与休灌反复循环进行,使滤田表面土壤处于厌氧-好氧交替运行状态,有利于氮磷的去除。

依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解,使污水得以净化。

快速渗滤法的主要目的是补给地下水和废水再生回用。

进入快速渗滤系统的污水应进行适当预处理,以保证有较大的渗滤速率和硝化速率。

③地表漫流处理系统

地表漫流是以处理污水为主,兼行生长牧草的污水处理与利用工艺。

地表漫流系统适用于渗透性差的黏土或亚黏土,地面的最佳坡度为2%~8%。

废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀漫流,流向设在坡脚的集水渠,在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。

地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失,尾水收集后可回用或排放水体。

进水必须经过适当的预处理。

④湿地处理系统

湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。

污水有控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上,废水在沿一定方向流动过程中,在耐水性植物和土壤共同作用下得以净化。

湿地处理可直接处理污水或深度处理。

污水进入系统前需预处理。

⑤污水地下渗滤处理系统

地下污水处理系统是将污水投配到距地面约0.5m深、有良好渗透性的底层中,在土壤的渗滤作用和毛细管作用下,污水向四周扩散,通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。

适用于处理小流量的居住小区、旅游点、度假村等未与城市排水系统接通的分散建筑物排出的污水。

3、稳定塘的净化机理是什么?

(P260-270)

答:

稳定塘对污水的净化作用有:

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浮游生物的作用⑥水生维管束植物的作用。

第七章污水的深度处理

1、试说明污水深度处理去除的对象及其相对应的处理方法。

(综合题结合幻灯片和课本,从目录上着手)

答:

处理对象:

①去除处理水中残存的悬浮物(包括活性污泥颗粒);脱色、除臭,使水进一步得到澄清。

②经一步降低B0D5、COD、TOC等指标,使水进一步稳定。

③脱氮、除磷,消除能够导致水体富营养化的因素。

④消毒杀菌,去除水中的有毒有害物质。

方法:

(1)悬浮物的去除:

混凝沉淀,过滤技术

(2)溶解性有机物的去除:

活性炭吸附,臭氧氧化处理(3)溶解性无机盐的去除:

脱盐技术有反渗透电渗析离子交换等(4)污水的消毒处理:

液氯消毒,臭氧消毒,次氯酸钠消毒,紫外线消毒(5)脱氮技术:

氮的吹脱去除,生物脱氮(6)除磷技术:

混凝沉淀除磷,生物除磷,另外,还有同步脱氮的巴颠甫脱氮除磷工艺、A2O法脱氮除磷工艺、生物转盘同步脱氮除磷工艺。

2、分别叙述生物除磷和生物转盘同步脱氮除磷原理是什么(P318、P323)。

答:

(1)生物除磷原理:

所谓生物除磷,是利用聚磷菌一类的微生物,能够过量地,在数量上超过其生理需要,从外部环境摄取磷,并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥,排除系统外,达到从污水中除磷的效果。

依靠聚磷菌(兼性厌氧菌)聚磷,再从水中除去这些细菌。

①好氧条件下,聚磷菌过量摄磷

ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O

②厌氧条件下,聚磷菌放磷

ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量

好氧条件,摄入的磷酸去向:

ADP加磷酸合成ATP聚磷酸盐

(2)生物转盘同步脱氮除磷原理:

经处理后的污水,在经两级生物转盘处理后,BOD已得到一定的降解,在后二级的转盘中,硝化反应逐渐强化,并形成亚硝酸氨和硝酸氨。

其后增设淹没式转盘,使其形成厌氧状态,在这里产生反硝化反应,使氮以气态形式逸出,以达到脱氮的目的。

为了截留处理水中的脱落生物膜,其后设二次沉淀池,在二次沉淀池的中央部位设混合反应室,投加的混凝剂在其中进行反应,产生除磷效果,从二次沉淀池排放含磷污泥。

3、以巴茨的三级活性污泥法脱氮工艺为例,说明生物法脱氮的基本原理和影响因素是什么?

(P308-P312)

答:

原理:

(1)氨化与硝化

污水中含氮有机化合物(蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物等)和氨态氮等。

在初沉池前,其形态以有机氮为主;经初沉池水解后以NH4+为主。

氨化反应:

(氨化菌的作用下)

硝化菌、硝化反应:

影响因素:

①水力停留时间:

一般硝化段≥6h,反硝化段2h以内。

②循环比:

<50%,脱氮率低;<200%(随升高而增强)

③MLSS值:

应>3000mg/L。

④污泥龄:

30d以上。

⑤N/MLSS:

一般低于0.03gN/(gMLSS·d)

⑥进水总氮浓度:

<30mg/L,否则脱氮率将下降到50%以下。

(2)反硝化作用(脱氮反应)

原理:

生物反硝化是指污水中的NO3--N和NO2--N,在无氧或低氧条件下被反硝化细菌还原成氮气的过程。

 

总反应式为:

反硝化的影响因素有:

①碳源有机物:

污水中BOD5/T-N>3-5时,为碳源充足。

外加碳源;<3-5时,加甲醇(分解彻底)

②温度:

适宜20-40℃,当t<15℃明显下降、<3℃停止。

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