北京市环保中级职称考试复习资料自己整理.docx

1、北京市环保中级职称考试复习资料自己整理第二部分 专业理论知识注意：设计计算公式要背下来并能够熟练应用；关键设计参数要背下来；一、 水污染防治（一） 废水预处理1、 废水的收集与提升（1）掌握废水的收集：废水流量确定与废水量计算答：居住区生活污水标准和综合生活污水定额，应根据本地区气候条件、建筑物内部设备情况、生活习惯、生活水平等因素确定。对给排水完善的地区，可按用水定额的90%计。一般地区可按用水定额的80%计。工业企业中的生活污水量和淋浴水量及厂内公共建筑物排水量应符合国家标准建筑给水排水设计规范GB50015有关规定。工业废水量，按单位产品的废水量计算，或按实测的废水量计算，并与国家现行的

2、工业用水量有关规定相协调。在底下水位较高的地区，宜适当考虑地下水入渗量。一般按污水量的10%计，或按1km2为1000m3计。生活用水量系数：日变化系数K1：时变化系数K2：总变化系数KZ： KZ可以通过实测得出。工业废水量变化系数：根据生产工艺过程特点和生产性质确定。废水量按照一般按照用水量的8595计算，流量按照给水流量的1.5倍计，集水池一般按照排水泵5min的排水能力计算容积。XX城镇污水处理厂的设计水量平均日流量m3/d，一般用以表示污水处理厂的工程规模；用以表示处理总水量；计算污水处理厂的年抽生电耗与耗药量；产生并处理的污泥总量。设计最大流量m3/h或L/s，即进水管的设计流量，为

3、最大日的最大时流量。污水厂的管渠大小以及一般构筑物需满足此流量。当污水处理厂的进水是用水泵抽升时，则用组合水泵的工作流量作为设计最大流量，但英语设计流量相吻合。降雨时设计流量m3/d或L/s，这一流量包括旱天流量和截留n倍初期雨水流量。用这一流量校核初沉池前的处理构筑物和设备。排水工程P413-414（2）掌握废水的提升：集水池容积计算、水泵扬程计算答：集水池容积计算：集水池的容积根据进水管的设计流量、水泵抽升能力、台数、工作制度、启动时间、开停次数以及泵站前进水管道是否可以作为调蓄容积而定。集水池水位要满足水工布置、安装格栅、安装水泵吸水管的要求，而且在及时将来水抽走的基础上，既要避免水泵频

4、繁启停，又要减小池容，以降低运行和施工费用，减轻杂质的沉积和腐化。集水池容积一般包括死水容积和有效容积。死水容积是最低水位以下的容积，主要由水泵吸水管的安装条件决定。集水池有效容积应根据水量、水泵能力和水泵工作情况等因素确定。一般符合下列规定：污水泵房集水池容积应不小于最大一台水泵5min的出水量。雨水泵房集水池容积应不小于最大一台水泵30s的出水量。对于液位控制水泵启停的泵站，可以用集水池来水和每台泵抽水来推算集水池容积基本公式：Vmin集水池最小有效容积m3,Tmin水泵最小工作周期s,Q水泵流量m3/s.因此，水泵的最小有效容积与水泵的出水量和允许的最小工作周期成正比。排水工程P169有

5、效容积=小时流量停留时间hHxy水泵扬程计算：H1，吸水地形高度，集水池经常水位与水泵轴线标高之差。 H1，压水地形高度，水泵轴线标高与经常提升水位之差。h1吸水管水头损失，一般包括系数喇叭口、90度弯头、直线段、闸门、渐缩管等h2出水管水头损失，一般包括简括管、止回阀、闸门、短管、90度弯头（或三通）、直线段等。h3安全水头，估算扬程时可按0.5-1m计，详细计算时慎用，以免工况点偏移。排水工程P1932、废水的预处理（1）熟悉筛除过程及方法（2）熟悉沉砂过程及方法（3）熟悉除油过程及方法（4）熟悉水量及水质调节（二）常见废水处理技术方法 1、 物理处理法（1）熟悉筛滤法：格栅过滤、筛网过滤

6、、颗粒介质过滤、微滤机过滤答：a. 格栅过滤，格栅由一组平行的金属栅条或筛网支撑，安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、木屑、果皮、蔬菜、塑料制品等，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使之正常运行。被截留的物质称为栅渣，栅渣的含水率约为70%80%，容重约为750kg/m3（960 kg/m3）。按形状可分为平面格栅与曲面格栅。按栅条间隙可分为粗格栅、中格栅和细格栅。按清渣方式可分为人工清渣和机械清渣两类。栅渣量：格栅间隙3050b. 筛网过滤，筛网可以有效去除和回收废水中的羊毛、化学纤维、造纸废水中的纸浆等纤维杂质。具有简单

7、、高效、不加化学药剂、运行费用低，占地面积小及维修方便等优点。c. 颗粒介质过滤，在废水处理中，颗粒介质过滤主要用于经混凝或生物处理后低浓度悬浮物的去除。滤料可采用石英砂、无烟煤、陶粒、大理石、白云石、石榴石、磁铁矿石、纤维球、聚氯乙烯或聚丙烯球等材料。选择滤料时应注意：滤料粒径应大些，耐腐蚀性应强些，滤料的机械强度好，成本低。滤料一般以滤池作为载体。对于废水悬浮物浓度大可采用向上流、粗滤料、双层和三层滤池，d. 微滤机过滤，微滤机是一个绕水平轴旋转的转鼓，其表面有张不锈钢栅网，废水从转鼓的敞口端进入，通过筛网进行过滤。被截留下来的固体留在筛网的内表面，固体随转鼓的旋转被带至转鼓顶部并被冲掉。

8、冲洗水用泵加压送到转鼓顶部经一排喷嘴喷出。转鼓应定期清洗，以控制粘结，避免栅网堵塞。排水工程P464给排水手册五280-283（2）熟悉重力法：沉砂池、沉淀池、隔油池答：a. 沉砂池沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，他们的相对密度约为2.65）粒径大于0.2mm以上的沙粒。一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。沉砂池的形式按池内水流方向的不同可分为平流式、竖流式和旋流式；按池型可分为平流式沉砂池、竖流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流式沉砂池。按生物除磷设计的污水厂一般不采用曝气沉砂池。沉砂池个

9、数一般不宜少于两个，按并联设计。城市污水的沉砂率可按106m3污水沉砂30m3，其含水率为60%，容量为1500kg/m3,合流制污水的沉砂量应根据实际情况确定。砂斗容积应按不大于2d的量计算，斗壁与水平的倾角应不小于55度。除砂一般应采用泵吸式或气提式排砂，并设置贮砂池或晒沙场，排砂管直径应不小于200mm。重力排砂时，沉砂池和贮砂池应尽量靠近，以缩短排砂管长度，并设排砂闸门于管的首端，使排砂管畅通和易于养护管理。沉砂池超高不宜小于0.3m。给排水手册五284-292排水工程P72-77b. 沉淀池沉淀池一般分为平流式、竖流式和幅流式。每种沉淀池均包含五个区：进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区、

10、出水区另外还有斜板斜管沉淀池。排水工程P77-91c. 隔油池含油废水主要来源于石油、石油化工、钢铁、焦化、煤气发生站、机械加工等工业企业。废水所含油类，除重焦油的比重可达1.1，其余的比重都小于1。油类在水中的存在形式可分为：浮油、分散油、乳化油和溶解油四类。浮油：油珠粒径较大，一般大于100m。易浮于水面，形成油膜或油层。分散油：油珠粒径一般为10100m，以微小油珠悬浮于水中，不稳定，静置一定时间后往往形成浮油。乳化油：油珠粒径小于10m，一般为0.12m，往往由于水中含有表面活性剂，而使油珠稳定的存在。溶解油：粒径比乳化油还小，有的可小到几nm，是溶于水的油微粒。危害：油类对环境的污染

11、主要表现在对生态系统及自然环境（土壤、水体）的严重影响。流到水体中的浮油，形成油膜后会阻碍大气复氧，断绝水体氧的来源；而水中的乳化油和溶解油由于需氧微生物的作用，在分解过程中消耗水中溶解氧，生成CO2和H2O,使水体形成缺氧状态，水体中二氧化碳浓度增高，是水体pH值下降， 以致鱼类和水生生物不能生存。含油废水流到土壤，由于土层对油污的吸附和过滤作用，也会在土壤中形成油膜，使空气难于透入，阻碍土壤微生物的增殖，破坏土层团粒结构。含油废水排入城市排水管道，对排水设备和城市污水处理厂都会造成影响，流入到生物处理构筑物的混合污水的含油浓度，通常不能大于3050mg/L,否则影响活性污泥和生物膜的正常代

12、谢。 重力分离法去除浮油和重油，气浮法、电解法、混凝沉淀法去除乳化油。隔油池：目前常用的有平流隔油池和斜板隔油池。除油罐为油田废水的主要除油装置，他可去除浮油和分散油。排水工程P457-463（3）熟悉离心法：离心分离的原理、离心分离方式答：离心分离的原理：物体高速旋转时会产生离心力场。利用离心力分离废水中杂质的处理方法称为离心分离法。废水做高速旋转时，由于悬浮固体和水的质量不同，所受的离心力也不相同，质量大的悬浮固体被抛向外侧，质量小的水被推向内侧，这样悬浮固体和水从各自出口排除，从而使废水得到处理。即废水高速旋转时，密度大于水的悬浮颗粒，被沉降在离心分离设备的最外侧，而密度小于水的悬浮颗粒

13、（如乳化油）被“浮上”在离心设备最里面，所以离心分离设备能进行离心沉降和离心浮上两种操作。悬浮颗粒的粒径越小，密度与水越接近，越难分离。离心分离方式：按产生离心力的方式不同，离心分离设备可分为离心机和水力旋流器两类。离心机可分为高速离心机（3000）、中速离心机（10003000）和低速离心机又称常速离心机（11时溶于碱。硫化物沉淀法处理含汞废水。由于硫化物沉淀困难，因此可适量投加凝聚剂如FeSO4,进行共沉淀。钡盐沉淀法主要处理含六价铬的废水，采用的沉淀剂有碳酸钡、氯化钡、硝酸钡、氢氧化钡等。排水工程P483-488（3）熟悉氧化还原与消毒：氧化还原反应原理、常用氧化剂答：a. 氧化还原反应

14、原理：利用溶解于废水中的有毒有害物质，在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质，把它转化为无毒无害的物质，这种方法称为氧化还原法。在氧化还原反应中，参加化学反应的原子或离子有电子得失，因而引起化合价的升高或降低。失去电子的过程叫氧化，得到电子的过程叫还原。氧化还原同时发生。得到电子的物质称为氧化剂，因为它使另一物质失去电子收到氧化。b. 常用氧化剂：在废水处理中常用的氧化剂有：空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉（次氯酸钙）、次氯酸钠、三氯化铁等。二氧化氯常用的还原剂有：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。应用实例：氯氧化法用于氰化物的去除。排水工程P488-492（4

15、）熟悉吸附法：吸附法基本原理、常见吸附工艺及设备答：a. 吸附法基本原理：许多工业废水含有难降解有机物，不能用常规的生物法去除，这些物质可用吸附法加以去除。吸附法就是利用多孔性的固体物质，使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。具有吸附能力的多孔性物质称为吸附剂，而废水中被吸附的物质则称为吸附质。吸附根据表面吸附力的不同可分为物理吸附和化学吸附。吸附剂和吸附质之间通过分子间力产生的吸附称为物理吸附。物理吸附的吸附热小，低温就能进行。被吸附的分子由于热运动还会离开吸附剂表面，这种现象称为解吸，是吸附的逆过程。物理吸附可形成单分子吸附层和多分子吸附层。一种吸附剂可吸附多种吸附质。化学

16、吸附是吸附剂和吸附质之间发生的化学作用，是由化学键力引起的。一般需要在高温度下进行，吸附热较大。化学吸附具有选择性，只能形成单分子吸附层。化学吸附不可逆。常用的吸附剂有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖质酸、焦炭、木炭、木屑等。b. 常见吸附工艺及设备：废水处理中，吸附操作分为静态和动态两种。静态吸附是在废水不流动的条件下进行的吸附操作。静态吸附的工艺过程是把一定数量的吸附剂投加入预处理的废水中，不断进行搅拌，达到吸附平衡后，再用沉淀或过滤的方法使废水和吸附剂分开。可多次操作。常用的处理设备有水池和桶。动态吸附是在废水流动下进行的吸附操作。常用的动态吸附设备有：固定床、移动床

17、、流化床。固定床动态吸附：这是废水处理工艺中最常用的一种方式。由于吸附剂固定填充在吸附柱(或塔)中，所以叫固定床。当废水连续流过吸附剂层时，吸附质便不断地被吸附。若吸附剂数量足够，出水中吸附质的浓度即可降低至接近于零。但随着运行时间的延长，出水中吸附质的浓度会逐渐增加。当达到某一规定的数值时，就必须停止通水，进行吸附剂再生。根据水流方式的不同，固定床吸附又分为降流式和升流式两种。移动床吸附：废水从吸附柱底部进入，处理后的水由柱顶排出。在操作过程中，定期将一部分接近饱和的吸附剂从柱底排出，送到再生柱进行再生。与此同时，将等量的新鲜吸附剂由柱顶加入，因而这种吸附床称之为移动床。这种运行方式较固定床

18、吸附能更充分地利用吸附剂的吸附能力，水头损失小，但柱内上下层吸附剂不能相混，所以对操作管理要求较为严格。流化床吸附：吸附剂在塔内处于膨胀状态，悬浮于由下而上的水流中。所以这种运行方式也称为膨胀床吸附。膨胀床的吸附率高，适于处理悬浮物含量较高的废水。排水工程P538-552（5）了解电解法：电解法工艺原理及流程、常用电解法类型答：电解法工艺原理：电解质溶液在电流的作用下，发生电化学反应的过程称为电解。与电源负极相连的电极从电源接受电子，称为电解槽的阴极；与电源正极相连的电极把电子转给电源，称为电解槽的阳极。在电解过程中，阴极放出电子，使废水中某些阳离子因得到电子而被还原，阴极起到还原剂的作用；阳

19、极得到电子,使废水中某些阴离子因失去电子而被氧化，阳极起氧化剂的作用。废水进行电解反应时，废水中的有毒物质在阳极和阴极分别进行氧化还原反应，结果产生新物质。这些新物质在电解过程中或沉积于电极表面或沉淀下来或生成气体从水中逸出，从而降低了废水中有毒物质的浓度。像这样利用电解的原理来处理废水中有毒物质的方法称为电解法。电解法流程：电解法除铬的工艺有间歇式和连续式两种。一般多采用连续式工艺。调节池的作用是调节含铬废水的水量和浓度，使进入电解槽的废水量和浓度比较均匀，以保证电解处理效果。调节池设计成两格，容积应根据数量和浓度的变化情况确定，无资料时可按24小时平均流量设计。沉淀池的作用是使在电解过程中

20、生成的氢氧化铬和氢氧化铁从水中分离出来。在沉淀池沉淀下来的污泥送入污泥脱水设备，经脱水后运走进行处置。滤池的作用是去未被沉淀池除去的氢氧化铬和氢氧化铁。滤池可采用重力式或压力式滤池。滤池反冲洗水进入沉淀池处理。常用电解法类型：电解槽的形式多采用矩形。按水流方式可分为回流式和翻腾式两种。直流电解法、脉冲电解法。电解法可处理含铬废水、含银废水（脉冲电解）、含氰废水、含酚废水。附：电解池和原电池的区别：电解池有外加电源，原电池没有；电解池是消耗电的，原电池是产生电的；电解池称阴阳极，原电池称正负极；电解池阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应。排水工程P506-

21、5133、 物理化学法（1）了解离子交换法：离子交换反应原理、离子交换剂的种类和性质答：离子交换反应原理：离子交换法是水质软化和除盐的主要方法之一。在废水处理中主要用于去除废水中的金属离子。离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应。离子交换是可逆反应，其反应式可表达为：RH(交换树脂)+M+(交换离子)RM(饱和树脂)+H+反应物质浓度负荷下式： RM H+/(RH M+)=k平衡常数K大于1，反应向右进行，K越大越有利于反应的进行。K的大小表示离子交换剂对某离子交换性大小。给水工程P397注册环保工程师P255离子交换剂的种类和性质：a)

22、离子交换剂的种类：无机离子交换剂，如天然沸石、合成沸石；有机离子交换剂，如离子交换树脂和磺化煤。天然沸石是最早应用的无机离子交换剂，是含有水的钠、钙以及钡、锶、钾等硅铝酸的盐类。色浅，具玻璃光泽，是阳离子交换剂。除天然产品外,也有人工制成的合成沸石。它的交换容量低,在酸中不稳定，不能作氢离子交换，曾用于水的软化。由于无机离子交换剂耐高温和辐照，研制出锆氧、铬氧和钛氧等的磷酸盐或钨酸盐构成的阳离子交换剂，它们的交换容量高，应用于核工业中。水处理中使用的离子交换剂有离子交换树脂和磺化煤两类。磺化煤是烟煤用浓硫酸磺化的产物，是阳离子交换剂，含有磺酸基、羧基和酚羟基，用于水的脱碱软化。给水处理中常用的

23、交换剂有磺化煤和离子交换树脂；废水处理中使用的主要是离子交换树脂。b) 离子交换树脂的种类： 按结构特征，可分为凝胶型、大孔型、等孔型； 根据单体种类，可分为苯乙烯系、酚醛系、和苯丙酸系等； 根据活性基团（亦称交换剂或官能团）性质，可分为强酸性、弱酸性、强碱性、弱碱性等，前两种带有酸性活性基团，成为阳离子交换树脂，后两种带有碱性活性基团，称为阴离子交换树脂；磺化煤是兼有强酸性和弱酸性两种活性基团的阳离子交换剂。阳离子交换树脂和磺化煤可用于水的软化或脱碱软化，阴、阳离子交换树脂配合在一起则用于水的除盐。c) 离子交换树脂的性质： 各种树脂对各种离子的亲和力大小不同，即交换能力不同，因此采用离子交

24、换法处理废水时必须考虑树脂的选择性； 废水的性质会影响离子交换树脂的交换能力：如悬浮物和油脂（会堵塞树脂孔隙）、有机物（某些高分子有机物与树脂基团结合能力强，降低树脂的再生率和交换能力）、高价金属离子（树脂中毒）、pH值（强酸强碱树脂交换能力与pH无关，但弱酸树脂只能在碱性溶液中才有较高的交换能力，弱碱树脂只能在酸性溶液中有较高的交换能力）、水温、氧化剂（使树脂氧化分解）等。离子交换树脂的基本工艺：离子交换装置可分为固定床和连续床两大类。固定床又可分为单层床、双层床、混合床；连续床又可分为移动床和流化床。离子交换系统一般包含预处理设备（去除悬浮物防止受污染或堵塞，一般采用砂滤器）、离子交换器和

25、再生附属设备（再生液配置装置）。离子交换的运行操作包括交换、反洗、再生、清洗四个步骤。排水工程P556-557（2）熟悉膜分离技术：电渗析、反渗透、超滤 答：电渗析、反渗透、超滤和渗析统称为膜分离法。所谓膜分离是指在某种推动力的作用下，利用特定膜的透过性能，达到分离水中离子或分子以及某些微粒的目的。使溶质通过膜的方法叫渗析；使溶剂通过膜的方法叫渗透。根据推动力的不同，膜分离方法可分为： 以电动势为推动力的方法有：电渗析和电渗透； 以浓度差为推动力的方法有：扩散渗析和自然渗透； 以压力差为推动力的方法有：压渗析、反渗透、超滤、微孔过滤。电渗析（除盐、除离子）在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换

26、膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性（阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过），而使溶液中溶质与水分离的一种物理化学过程。主要用于废水除盐，如用电渗析处理镀镍废液回收镍。给水工程432-442排水工程P563注册环保工程师P258反渗透（除盐、除离子）用只能让水分子通过，而不允许溶质透过的半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧透过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液面上升，直至达到某一高度，此即为渗透过程。当咸水一侧施加的压力大于该溶液的渗透压，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。反渗透膜主要有醋酸纤维膜、聚酰胺膜两种。常用的装置有管式、螺旋式、空心纤维式与板式四种。反渗透可用于处理电镀废水

27、、食品工业废水和城市污水深度处理。给水工程P442-452排水工程P567-569注册环保工程师P259超滤（去除胶体、悬浮物、大分子有机物）机理：膜表面孔径机械筛分作用，膜孔阻塞、阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的吸附作用。一般主要认为是筛分作用。在外力作用下，被分离的溶液以一定的流速沿着超滤膜表面流动，溶液中的溶剂和低分子量物质、无机离子，从高压侧透过超滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体离子及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩液形式排出。最常用的超滤膜是醋酸纤维素膜和聚砜膜。超滤用于还原性染料废水处理、电泳涂漆废水处理、含乳化油废水处理（可以作为反渗透的预处理）、

28、生活污水处理（处理后中水重复使用）。排水工程P570-573纳滤主要去除二价离子钙、镁离子，又叫软化膜（3）了解其它：萃取法、吹脱法、汽提法答：萃取法：萃取法主要用于处理含高浓度重金属离子与某些高浓度有机工业废水，提取回收其中的有用资源，从而达到综合治理的目的。萃取过程是指将与水不互溶且密度小于水的特定有机溶剂和被处理水接触，使原溶解于水中的某种组分由水相转移至有机相的过程。这一物质转移过程的必要条件是被萃取组分在有机相中的溶解度大于水相。当需要回收被萃取组分时，必须再选择一种特定的水溶液（酸或碱溶液）与有机相接触，将被萃取组分由饱和的萃取剂中再转入水相，这一过程成为反萃取。萃取设备可分为间歇型与连续型两类。如脉冲晒板萃取塔、转盘萃取塔。 萃取法用于去除重金属废水、高浓度含酚废水。注册环保工程师P265吹脱法：吹脱法是去除废水中溶解性气体或某些易挥发性溶质的处理方法。其实质是让废水与空气充分接触，使水中溶解气体或易挥发物通过气液界面，像空气中扩散的传质过程。吹脱设备有池式与塔式两类。