水污染控制工程期中考试复习重点.docx

第九章污水的物理化学生物性质指标:物理指标包括：（1）水温 （2）色度 （3） 嗅和味 （4）固体物质，化学指标包括:有机指标包括：(1)BOD：在水温为20度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。(2) 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。(3) TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。(4) TOC：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。（5）油类污染物（6）酚类污染物（7）表面活性剂（8）有机酸碱（9）有机农药（10）苯类化合物无机物指标包括（1）ph酸碱度（2）植物营养元素：氮、磷 （3）重金属（4）无机性非金属有害有毒物：总砷、含硫化合物、氰化物生物指标包括：（1）细菌总数（2）大肠菌群（3）病毒（1ml饮用水中不超过100个细菌总数，3个大肠菌群）持久性污染物的稀释扩散模型：氧垂曲线变化特点：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；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的， DO曲线呈悬索状下垂，称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。比较耗氧速率和富氧速率：在未污染前，河水中的氧一般是饱和的。污染之后，先是河水的耗氧速率大于复氧速率，溶解氧不断下降。随着有机物的减少， 耗氧速率逐渐下降；而随着氧饱和不足量的增大,复氧速率逐渐上升。当两个速率相等时,溶解氧到达最低值。随后，复氧速率大于 耗氧速率，溶解氧不断回升，最后又出现饱和状态，污染河段完成自净过程。可表示如下：当耗氧速率 复氧速率时，溶解氧曲线呈下降趋势；当耗氧速率 = 复氧速率时，为溶解氧曲线最低点，即最缺氧点；当耗氧速率 复氧速率时，溶解氧曲线呈上升趋势发生以上变化的原因来自水体复氧和耗氧两方面：耗氧原因：有机物的生物氧化 硝化作用：水中存在氨，硝化作用会消耗溶解氧。水底沉泥的分解。水生植物的呼吸作用。无机 还原性物质的影响。复氧原因：空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中；水体中植物光合作用产生氧。第十章格栅去处对象：截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物；位置：倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理构筑物的前端，粗格栅设置在提升泵前面，细格栅设置在污水处理构筑物前；常见机械格栅类型：往复移动耙机械格栅、回转式机械格栅、钢丝绳牵引卷筒机械格栅、阶梯式机械格栅和转鼓式机械格栅等；筛网作用：去除粒度更小的悬浮物（孔径小于10mm），相当于初沉池，节省占地，保留有效碳源；破碎机作用：将污水中的较大的悬浮固体破碎成较小的、均匀的碎块，留在污水中随水流进入后续处理构筑物处理。沉砂池去处对象：去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒；类型：平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等沉淀类型：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀及活性污泥在二沉池中间段的沉淀属于这种类型。区域沉淀（或成层沉淀、拥挤沉淀）：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，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。二沉池下部及污泥重力浓缩池开始阶段中发生。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，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。二沉池污泥斗中的污泥的浓缩过程及重力浓缩池中存在压缩沉淀。联系和区别：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒间的相互影响也依次加强。斯托克斯公式：表明（1）颗粒与水的密度差（s-）愈大，沉速愈快，成正比关系。当s时，颗粒下沉；当s时，颗粒上浮（采用浮上法去除）；当s=时，颗粒既不上浮也不下沉（采用絮凝沉淀或气浮法处理）；（2）颗粒直径愈大，沉速愈快，与颗粒直径d的平方成正比关系；（3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比关系。因水的黏度与水温成反比，故提高水温有利于加速沉淀。 影响颗粒沉淀因素：颗粒密度，水流速度，池的表面积。理想沉淀池工作原理：（1）颗粒进入沉淀池后，水平方向做匀速直线运动，流速为v，竖直方向做匀速直线运动，自由沉降速度为u，运动轨迹为水平分速v和沉速u的矢量和，沉淀过程是一组倾斜的直线，坡度为i=u/v；（2）从沉淀区顶部刚好能沉至池底的颗粒物速度为uo，当颗粒物沉速u1大于等于uo时，全部沉降；当u1小于uo时，部分沉降而去除。平流式沉砂池构造：主体部分是一个加宽、加深的明渠，由入流渠、沉沙区、出流渠、沉沙斗等部分组成。在池底部设置12个贮砂斗，下接排砂管。曝气式沉砂池构造：呈矩形，沿渠道壁一侧整个长度上设置曝气装置，曝气装置下面设置集砂槽，为了曝气时使池内水流产生旋流运动，必要时在曝气装置一侧设置挡板；工作原理：由于曝气以及水流的旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。旋流沉砂池工作原理：污水在流入口切线方向流入沉砂区，旋流的涡轮叶片使使砂粒呈螺旋状流动，促进有机物和砂粒的分离，由于所受离心力不同，相对密度较大的砂粒被甩向池壁，重力作用下沉入砂斗，有机物随出水旋流带出池外。平流式沉淀池进出水方式：进水：溢流式、潜孔与挡流板组合式、底孔式、潜孔与穿孔整流板组合式；出水：溢流堰式、三角堰式、淹没孔口式竖流式沉淀池工作原理：辐流式沉淀池基本构造：分为普通辐流式沉淀池和向心辐流式沉淀池。普通辐流式沉淀池中央设置进水管，水呈辐射状向外流动；向心辐流式沉淀池和工作过程哈真浅池理论：把沉淀池水平分成n曾，就可以把处理能力提高n倍；斜板式沉淀池工作特点：表面负荷高、去除效率高、停留时间短、占地面积小；应用：（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到限制时，可考虑作为初沉池使用；（3）生物处理后续深度处理时，进一步去除悬浮固体。隔油池去除对象：去除污水中可浮油、细分散油（不能去除溶解油）；基本原理：隔油池是利用油与水的比重差异，分离去除污水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。气浮池去除对象：去除污水中密度接近于水的悬浮物；基本原理：空气以微小气泡形式通入水中，使杂质颗粒粘附上气泡，形成表观密度小于水的絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层，从而将杂质与污染物分离。气浮去除条件：（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）必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。 接触角：液体对气泡和液体对固体之间的表面张力之间的夹角。（1）当接触角趋近0度（或小于90度）时，这类物质亲水性强，不与气泡粘附，不能用气浮法去除；（2）当接触角趋近与180度（或大于90度）时，这类物质疏水性强，易与气泡粘附，宜用气浮法去除。加压溶气气浮法三种流程及特点：全加压溶气流程是将全部废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池进行固液分离，与其它两流程相比，其电耗高，但因不另加溶气水，所以气浮池容积小；部分加压溶气流程是将部分废水进行加压溶气，其余废水直接送入气浮池，该流程比全溶气流程省电，另外因部分废水经溶气罐，所以溶气罐的容积比较小，但因部分废水加压溶气所能提供的空气量较少，因此，若想提供同样的空气量，必须加大溶气罐的压力；部分回流加压溶气流程将部分出水进行回流加压，废水直接送入气浮池，该法适用于含悬浮物浓度高的废水的固液分离，但气浮池的容积较前两者大。 第十一章发酵与呼吸基本概念及区别：发酵指有机物部分氧化释放的电子直接交给本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物的生物氧化过程。特点：有机物部分氧化；释放出小部分能量；不需要外界提供电子受体。呼吸指微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放能量的过程。以分子氧作为最终电子受体的称为好氧呼吸，以氧化性化合物作为最终电子受体称为缺氧呼吸。好养生物处理特点：（1）反应速率较快、反应时间较短、处理构筑物容积较小；（2）需氧、耗能；（3）微生物增殖快，剩余污泥量多；（4）对有机物的转化比较彻底；（5）适宜处理中、低浓度的有机污水，或者BOD5小于500mg/L的有机污水。原理：在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。厌氧生物处理特点：（1）不需氧气；（2）运行费低；（3）剩余污泥量少、可回收原理（甲烷）；（4）反应速度较慢、反应时间较长、处理构筑物容积大；（5）对有机物转化不彻底；（6）应用于高浓度有机废水、污泥消化等。原理：微生物生长各时期特点和活性污泥联系在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。微生物生长曲线：（1）延滞期（适应期）特点：初期：总数下降；末期：细胞形态变大或增长，代谢活力强。对不良条件较敏感，少数细胞开始分裂，曲线略有上升；（2）对数增长期特点：生长速率达到最大；代时短，即细胞分裂一次所需时间，酶活力高，酶系活跃，代谢旺盛；（3）稳定期（减速增长期）特点：增加的细胞数与死亡细胞数趋于平衡，菌体产量达到最高值，微生物活动能力降低，菌胶团细菌之间易于相互粘附，细胞内出现储藏物质，芽孢菌开始产生芽孢；（4）衰亡期（内源呼吸期）特点：个体死亡速度超过新生速度，细胞形态多样，不规则的退化形态，有的微生物发生自溶，活性低，吸附有机物能力强。常规活性污泥法发生在：静止期末期和衰亡期初期；生物吸附发生在：静止期；高负荷活性污泥法发生在：对数期延时曝气发生在：衰亡期第十二章1.传统推流式特点：处理效果好，BOD5的去除率可达90%95%；缺点：（1）供氧速率与需氧速率之间的矛盾主要矛盾；（2）污水进入曝气池不能立即混合，易受冲击负荷、水质、水量的影响；（3）有机负荷不能过高，故池容积较大，占地面积较大。6.吸附再生法特点：（1）吸附池内吸附时间较短，吸附池容积较小；（2）再生池接纳的是已经排除剩余污泥的回流污泥，污泥浓度较高，再生池容积较小；（3）有一定的抗冲击负荷能力，如果吸附池污泥遭到破坏，可由再生池进行补充；（4）直接用于原污水的处理比用于初沉池后出流装置效果好，不要初沉池效果好。由于吸附接触时间短，限制了有机物的降解和氨氮的硝化，处理效果低于传统法，对于含溶解性有机污染物较多的污水处理，本工艺并不适用。7.完全混合法优点：（1）对冲击负荷具有较强的适应能力，适用于处理工业废水，特别是浓度较高的工业废水；（2）污水在曝气池内分布均匀，F/M值均等，各部位有机污染物降解工况相同，微生物群体的组成和数量几近一致，通过对F/M值得调整，将整个曝气池的工况控制在最佳条件，以更好发挥活性污泥的净化功能；（3）曝气池内混合液的需氧速度均衡；（4）由于池内BOD负荷均匀，设计负荷一般高于推流式，因此基建费用较省。缺点：因为有机负荷较低，微生物生长通常位于生长曲线的静止期或衰亡期，活性污泥易于产生膨胀现象。11.吸附生物降解工艺（AB法）：A段功能：A段负荷高，如有机物的去除主要靠污泥絮体的吸附作用，提高出水可生化性，有利于B段的生物降解，污泥产率高，污泥龄0.30.5天；B段功能：低负荷运行，主要净化功能是稳定代谢，污泥龄较长，1520天，有利于硝化进行。12.序批式活性污泥法（SBR）：流入工序、反应工序、沉淀工序、排放、待机。优点：（1）工艺系统组成简单，占地面积相对小，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；（2）耐冲击负荷；（3）反应推动力大；（4）运行操作灵活；（5）活性污泥在一个运行周期内，经过不同的运行环境条件，污泥沉降性能好，SVI较低，能有效地防止丝状菌膨胀；（6）可通过计算机进行自动控制，易于维护管理。缺点：无法解决大型污水处理项目。13.氧化沟优点：（1）流程简捷：不需初沉池，有时二沉池与氧化沟合建；（2）BOD负荷低，整体完全混合，对水质水量的变动有较强的适应性，处理效果稳定，处理水质好；（3）利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理设计，可达到脱氮脱磷；（4）污泥龄长，可产生硝化反应（1530天）；缺点：占地面积大，自动化程度要求高，水力驱动能耗高。14.循环活性污泥工艺（CASS