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一一 名词解释 名词解释 1 P121 P12 水体富营养化水体富营养化 富含磷酸和某种形式的氮素的水 在光照和其他环境条件 适宜的情况下 水中所含的这些营养物质足以使中的藻类过量生长 在随后的 藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中 水体中的溶解氧很可能被耗尽 造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象 2 P692 P69 同向絮凝同向絮凝 是指由水力和机械搅拌推动水流运动引起的脱稳颗粒间的碰撞 絮凝 3 P693 P69 异向絮凝异向絮凝 指脱稳胶体由于布朗运动相碰撞产生的絮凝 4 P2134 P213 强化混凝 强化混凝 通过某些手段强化传统混凝工艺对天然有机物的去除 从而 控制后续消毒过程中氯化消毒副产物的生成量 6 6 自由沉淀自由沉淀 悬浮物浓度不高 在沉淀过程中颗粒之间互相不碰撞 呈离散状态 各自独立的完成沉降的过程 8 8 絮凝沉淀絮凝沉淀 在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用 浓度低的悬浮物颗粒的沉淀 由于絮凝作用颗粒质量增加 沉降速度加快 沉速随深度而增加 9 P1049 P104 浅池理论浅池理论 按照理想沉淀池的原理 在保持截留沉速 V0和水平流速 V 都 不变的条件下 减少沉淀池的深度 就能相应地减少沉淀时间和缩短沉淀池的 长度 10 P9610 P96 截留沉速截留沉速 恰能在理想沉淀池中沉淀下来的颗粒沉速 U0 称为截留沉速 11 P9611 P96 表面负荷表面负荷 指单位沉淀面积上承受的水流量 13 13 有效粒径 有效粒径 是指筛上保留 90 体积 树脂样品的相应实验筛筛孔孔径 mm 用符号 d90表示 14 P15114 P151 滤层膨胀率滤层膨胀率 滤层的反冲洗过程中 滤层因部分或全部悬浮物于上升水 流中而使滤层厚度增加的现象 15 P15015 P150 反冲洗强度反冲洗强度 当用水对滤层进行反冲洗时 径滤层单位面积上流过的反 冲洗水流量 16 P12716 P127 强制滤速 强制滤速 部分滤池因进行检修或翻砂而停运时 在总滤水量不变的 情况下其它运行滤格的滤速 17 P25717 P257 水的软化水的软化 离子交换软化水处理是利用阳离子交换树脂中交换的阳离子 如 Na H 把水中所含的钙 镁离子交换出来 18 P26018 P260 水的除盐水的除盐 把水中强电解质盐类的全部或大部分加以去除的处理过程 20 20 吸附剂的再生 吸附剂的再生 在吸附剂本身结构不发生或很小发生变化的情况下 用某种 方法把吸附质从吸附剂空隙中去除 恢复的吸附能力 以达到重复利用的目的 21 21 离子交换树脂再生离子交换树脂再生 借助具有较高浓度的再生液 流过树脂层 把先前吸附 的离子置换出来 使树脂交换能力得到恢复的过程 22 22 全交换容量全交换容量 单位质量的离子交换树脂中全部离子交换基团的数量比值决定 离子交换树脂内部组成 是一个固定常数 23 23 工作交换容量工作交换容量 在一定的工作条件遗迹水质条件下 一个固定中期中单位体 积树脂事先的离子交换容量 24 MLSS 24 MLSS 混合液悬浮固体浓度 mixed liquor suspended solids 的简写 它又 称为混合液污泥浓度 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 mg L MLSS Ma Me Mi Mii 25 MLVSS 25 MLVSS 混合液挥发性悬浮固体浓度 mixed liquor volatile suspended solids 的简写 本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的 浓度 26 SVI26 SVI 污泥体积指数 是衡量活性污泥沉降性能的指标 指曝气池混合液经 30min 静沉后 相应的 1g 干污泥所占的容积 以 mL 计 27 SV30 27 SV30 是指曝气池混合液在量筒静止沉降 30min 后污泥所占的体积百分比 SV30 值越小 污泥沉降性能就越好 SV30 值越大 沉降性能越差 28 BOD28 BOD 容积负荷率 容积负荷率 单位曝气池容积 m3 在单位时间 d 内接受的有机物 量 29 BOD29 BOD 污泥负荷率 污泥负荷率 曝气池内单位重量 kg 的活性污泥 在单位时间 d 内接受的有机物量 kgBOD 30 30 污泥回流比污泥回流比 污泥回流比 R 是指从二沉池返回到曝气池的回流 QR 与污水 流量 Q 之比 常用 表示 污泥龄 在曝气池从其生成到排出的平均停留时间 也就是曝气池内的微生物全 部更新一次所需要的时间 31 31 水力负荷水力负荷 单位面积滤池或单位体积滤料每日处理的废水量 单位为 m3 废 水 m2 滤池 d 或 m3 废水 m3 滤料 d 表征滤池的接触时间和水 流的冲刷能力 32 32 生物反硝化生物反硝化 污水中的硝酸盐氮 NO3 N 和亚硝酸盐氮 NO2 N 在无氧 或缺氧条件下 被微生物还原转化为氮气 N2 的过程 33 33 生物硝化生物硝化 氨经过微生物作用氧化成亚硝酸 在进一步氧化成硝酸的过程 34 34 厌氧生物处理厌氧生物处理 在无氧条件洗利用厌氧微生物的生命果冻 将各种有机物或 无机物加以转化为 CO2 CH4的过程 35 35 污泥脱水过滤产率污泥脱水过滤产率 单位时间在单位过滤面积上产生的滤饼干重量 单位为 kg m2 s 或 kg m2 h 36 36 污泥含水率污泥含水率 污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数 37 37 污泥干燥 污泥干燥 将脱水污泥通过处理 去除污泥中绝大部分毛细结合水 表面吸 附水和内部结合水的方法 38 38 污泥发酵 污泥腐化 污泥发酵 污泥腐化 二沉池污泥长期滞留而厌氧发酵产生 H2S CH4等气 体导致大块污泥上浮 39 39 土地处理土地处理 污泥有节制的投配到土地上 通过土壤 植物系统的物理的化 学的生物的吸附过滤与净化和自我调控功能 使污水在生物降解的污染物控制 的降解净化氮 磷等营养物质和水分得以再利用 促使绿色植物生长并获得增 产 40 40 稳定塘稳定塘 又称氧化塘 是人工适当休整或人工修建的设有围堤和防渗层的污 水池塘 主要依靠自然生物净化功能 二二 简答或论述 简答或论述 1 1 生活饮用水卫生标准 生活饮用水卫生标准 GB5749 2006GB5749 2006 项目限值 总大肠菌群 MPN 100mL 或 CFU 100mL 不得检出 耐热大肠菌群 MPN 100mL 或 CFU 100mL 不得检出 大肠埃希化菌 MPN 100mL 或 CFU 100mL 不得检出 微生物指 标 菌落总数 CFU 100mL 100 毒理学指砷 mg L 0 01 镉 mg L 0 005 铬 六价 mg L 0 05 铅 mg L 0 01 汞 mg L 0 001 氰化物 mg L 0 05 氟化物 mg L 1 00 硝酸盐 mg L 10 地下水限制为 200 三氯甲烷 mg L 0 06 标 四氯化碳 mg L 0 002 溴酸盐 使用 O3时 mg L 0 01 甲醛 使用 O3时 mg L 0 9 亚氯酸盐 使用二氧化氯消毒时 mg L 0 7 氯酸盐 使用复合二氧化氯消毒 mg L 0 7 硒 mg L 0 01 镀 铂钴色度单位 mg L 15 浑浊度 散射浑浊度单位 mg L 水源与净水技术限制为 溴和味无异臭 异味 肉眼可见物无 PH 不小于 6 5 且不大于 8 5 锌 mg L 1 0 耗氧量 COD Mn 法 以 O2计 mg L 水源限制源水耗氧量水源限制源水耗氧量 2 62 6 mg Lmg L 为 为 5 5 钴 mg L 0 2 铁 mg L 0 3 锰 mg L 0 1 铜 mg L 1 0 氯化物 mg L 250 硫酸盐 mg L 250 溶解性总固体 mg L 1000 总硬度 以 CaCO3计 mg L 450 挥发酚类 以苯酚计 mg L 0 002 时为 5 感官性状 和一般化学 指标 阴离子合成洗涤剂 mg L 0 3 总 放射性 Bq L 0 5 放射性指 标总 放射性 Bq L 1 2 2 给水 给水 排水常规工艺 给水排水常规工艺 给水 排水常规工艺流程图 排水常规工艺流程图 答 典型地表水处理流程 原水原水 混凝混凝 沉淀沉淀 过滤过滤 消毒消毒 饮用水饮用水 需加预处理或深度处理 原水原水 预处理预处理 混凝混凝 过滤过滤 消毒消毒 饮用水饮用水 原水原水 混凝混凝 沉淀沉淀 过滤过滤 消毒消毒 深度处理深度处理 饮用水饮用水 典型除污染给水处理流程 原水原水 预氧化预氧化 混凝混凝 沉淀沉淀 过滤过滤 活性炭吸附活性炭吸附 消毒消毒 饮用水饮用水 一般冷却水流程 原水 冷却水 原水 冷却用水 自然沉淀 自然沉淀 混凝 沉淀 a 自然沉淀 b 混凝沉淀 除盐水处理流程 滤过水 除盐水 阳离子交换 阴离子交换 典型污水处理流程 典型城市污水处理工艺流程 剩余污泥 进水 格栅格栅 初次沉淀池初次沉淀池 曝气池曝气池 二次沉淀池二次沉淀池 消毒设备消毒设备 污 泥 典型焦化废水处理流程 蒸氨废水 排放江河 调节池调节池 容器罐容器罐 除油池除油池 冷气冷气 曝气池曝气池 二次沉淀池二次沉淀池 冷却水 渣油池 污泥浓缩池 外运 外排 典型的洗浴废水回用处理流程 原水 格栅 调节池 混凝 沉淀池 滤池 生活活性炭 膜滤 UV 消毒 中水 3 3 胶体的结构 胶体的结构 答 胶体由胶核 吸附层 扩散层三部分组成 胶核是胶体粒子的核心 他由数百乃至数千个分散固体物质分子组成 在胶核表面拥有一层离子 称为电位形成离子或电位离子 胶核因电 位离子而带有电荷 为维持胶体离子的电中性 胶核表面的电位离子层 通过静电作用 从溶液中吸附了电量与电位离子层总电量相等而电性相 反的离子 这些离子称为反离子 并形成反离子层 被吸引的反离子中有一部分被胶核牢固吸引并随胶核一起运动 这部 分反离子称为束缚反离子 组成吸附层 另一部分反离子聚胶核较远 胶核对其吸引力较小 不随胶核一起运动 称为自由反离子 组成扩散 层 而吸附层与扩散层之间的交界面称为滑动面 4 4 胶体的稳定性原因和分类 胶体的稳定性原因和分类 答 交替的稳定性的是指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性 亲水 憎水胶体的原因共性 胶体的动力稳定性 胶体的带电稳定性 胶体的溶剂化作用稳定性 对于憎水胶体 通常带电稳定性和动力稳定性起重要作用 对于亲水胶体 其水化作用稳定性占主导地位 带点稳定性 则处于次要地 位 5 5 混凝的机理 混凝的机理 答 压缩双电层作用 根据薄的双电层能降低胶体颗粒的排斥能 如果能 使胶体颗粒的双电层变薄 排斥能降低相当小时 两胶体颗粒接近时 就可以由原来的排斥力为主变 成吸引力为主 胶体颗粒间就会发生凝聚 吸附 电中和作用 吸附电中和作用指出胶体颗粒表面吸附异号离子 异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子 从而中和了 胶体颗粒本身所带部分电荷 减少了胶体颗粒间的 静电斥力 是胶体颗粒更易于聚沉 吸附架桥作用 吸附架桥作用指出分散体系中的胶体颗粒通过吸附有 机或无机高分子物质架桥连接 凝集为大的聚集体 而脱稳聚沉 此时胶体颗粒之间并不直接接触 高 分子物质在两个胶体颗粒之间像一座桥样将其连接 起来 网捕 卷扫作用 网捕卷扫作用指投加到水中的铝盐 铁盐等混凝水 解后形成较大量的具有三维体结构的水和金属氧化 物沉淀 当其体积收缩时 会像多孔的网一样 将 水中胶体颗粒和悬浮浊质颗粒捕获卷扫下来 6 6 混凝过程中有混合 反应 絮凝 两个阶段的要求有何不同 两个阶段控制 混凝过程中有混合 反应 絮凝 两个阶段的要求有何不同 两个阶段控制 指标是什么 为什么 指标是什么 为什么 答 混凝阶段 需要剧烈短促的搅拌 混合时间短 大约在 10 30s 内完 成 主要目的是使混凝药剂快速均匀地分散到水中以利 于混凝剂的快速水解 聚合及胶体颗粒凝聚 因此需要 对水流进行快速剧烈搅拌 G 值在 700 1000 S 1之间 絮凝阶段 需要有适当的紊流程度及较长的时间 主要靠机械或水 力搅拌促使颗粒碰撞凝聚 同向絮凝起主要作用 G 值 控制在 1 104 1 105 指标 G 和 T 7 7 G G 值的推导 见书值的推导 见书 P71P71 7373 7474 答 假设再被搅动的水流中有一瞬间受剪力作用而扭转的隔离体 若在 t 时间内隔离体扭转 角度 如图所示 则角速度 为 t t z z G 式中 为扭转线速度 G 为速度梯度 隔离体的转矩 J J 为 J J x y z 式中 为剪应力 x y 作用 在隔板体上的剪力 隔板体扭转所消耗 的功率等于转矩与角速度的乘积 由此 可以计算得到单位水流所消耗的功率 P P P J x y z G x y x y z G 根据牛顿内摩擦定律 G 代入上式得 G p 1 2 将单位体积水流消耗功率 P 与处理水流 体积 V 相乘 即可得到处理一定体积 V 水流所消耗的总功率 如下公式 PV gQh V QT 将 代入 得 G gh T 1 2 1 0 扭转方向 8 8 影响混凝效果的因素 影响混凝效果的因素 答 水温的影响 水的 pH 值的影响 水的碱度的影响 水中浊度颗粒浓度的影响 水中有机污染物的影响 混凝剂种类与投加量的影响 混凝剂投加方式的影响 水利条件的影响 9 9 影响平流式沉淀池沉淀效果的因素 影响平流式沉淀池沉淀效果的因素 答 平流式沉淀池沉淀效果的因素有颗粒沉速或沉淀池的表面负荷 而与池 深和沉降时间无关 在可能的条件下 应该把沉淀池设计得浅些 表面 积大些 这就是颗粒沉淀的浅池理论 1010 快滤池是使用滤料都是颗粒状材料 滤料应满足的基本要求 关于滤料的 快滤池是使用滤料都是颗粒状材料 滤料应满足的基本要求 关于滤料的 要求 要求 答 1 具有足够的机械强度 2 具有良好的化学稳定性 3 具有用户要求的颗粒尺寸和粒度组成 1111 反粒度过滤的基本原理 反粒度过滤的基本原理 答 理想的滤层构造应是沿着过滤水流方向滤料的粒径由粗变细 在我国习惯 上称 反粒度过滤 首先使水进入粗滤料层 粗滤料层的单位体积滤层的滤料 比表面积小 单位体积滤层中截流的杂质也比较少 从而是滤层孔隙被堵塞的 较慢 未被表层截留的杂质进入滤层深处而被截留 使被截留的杂质在滤层深 处而被截留 使被截留的杂质在滤层中分布趋势均匀 从而滤层水头损失增长 得较慢 滤池过滤周期增长 滤层含污能力增大 1212 提高滤池过滤效果的手段 提高滤池过滤效果的手段 答 1 滤料方面 使用均质滤料 使用多层或双层滤料 2 滤速方面 合理控制滤速 3 反冲洗方面 采用表面助冲 气水联合反冲洗 1313 滤料层 承托层 配水层个有什么作用 滤料层 承托层 配水层个有什么作用 答 1 滤料层的作用 截留水中悬浮物和胶体 2 承托层的作用 一方面起支撑滤料层的作用 以防止滤料层泄漏 另 一方面还起配水的作用 使配水系统流出的反冲洗水能均匀地分布到整个滤层 的底部 3 配水系统的作用 保证反冲洗水均匀分布在整个滤池断面上 而在过 滤时也能均匀地收集过滤水 前者是过滤正常操作的关键 1414 反冲洗配水系统类型 特点 原理及适用情况 反冲洗配水系统类型 特点 原理及适用情况 答 1 大阻力配水系统 有穿孔主干管及其两侧一系列支管以及卵石承托层组成 每根支管上钻有 若干布水孔眼 这种配水系统在快率池中被广泛应用 优点 配水均匀 缺点 结构复杂 水头损失 以致冲洗时耗能较大 适用情况 单池面积 F 100M2的普快率池 2 小阻力配水系统 在滤池底部设较大的配水室 在其上面铺设阻力较小的多孔滤板 滤头等 进行配水 优点 阻力较小 缺点 配水均匀性稍差 适用情况 虹吸滤池 无阀滤池 移动罩冲洗 单滤池面积 25M2 1515 大阻力配水系统和小阻力配水系统各适用于情况 大阻力配水系统和小阻力配水系统各适用于情况 答 大阻力 有点 配水均匀性好 缺点 结构复杂 水头损失 以致冲洗时电耗较大 适用情况 但池面积 F 100m2的普快滤池 小阻力 优点 阻力较小 缺点 配水均匀性较差 适用情况 虹吸滤池 无阀滤池 移动罩冲洗滤池 单池面积 F 25m2 1616 V V 型滤池 粗滤料滤池 的特点 优缺点 型滤池 粗滤料滤池 的特点 优缺点 答 V 型滤池因两侧 或一侧也可以 进水槽设计成 V 字形而得名 主要特点 1 滤料粒径较粗 均匀性较好 反冲洗不致产生水力分级现象 滤层不宜堵 塞 故过滤周期较长 2 汽水反冲洗在加始终存在横向表面扫洗 冲洗效果好 冲洗水量大大减少 1717 影响活性炭吸附性能的因素 影响活性炭吸附性能的因素 答 1 活性炭的性质 活性炭的性质 活性炭本身的性质是影响活性炭吸附性能的最重要因 素 2 吸附质的性质吸附质的性质 吸附质的性质及活性炭的性质共同决定了活性炭对这种 吸附质的吸附性能 对活性炭性能影响比较大的分子极性 分子大小及构型 过大的分子不可能进入活性炭小孔中 分子的疏水性越强越容易被吸附 3 其他因素其他因素 活性炭以及吸附质的性能决定着吸附质的吸附性能 而其他 一些外界因素将会通过影响他们性质来影响吸附质的吸附性能 这些外界因素 包括溶液的 pH 值 无机离子组成以及含量 还有无机沉淀等 4 活性炭与水处理化学药剂的反应活性炭与水处理化学药剂的反应 活性炭是一种具有还原性的物质 因 此在水处理过程中 活性炭常常和氧化性的物质 如氧 氯 二氧化氯 高锰 酸盐反应 1818 活性炭分类及其特点 活性炭分类及其特点 答 分类 粒状活性炭 活性炭纤维 臭氧 生物活性炭 特点 粒状活性炭 活性炭纤维 臭氧 生物活性炭 1919 加氯曲线和折点加氯法 加氯曲线和折点加氯法 加氯量与剩余量之间的关系如下 加氯曲线 不含氨氮不含氨氮 理想状态下 水中不存在消耗氯的微生物 有机物和还原性物质时 这时所 有加入水中的氯都不被消耗 即加氯量等于剩余氯量 如图中所示的虚线 天然水中存在着微生物 有机物以及还原性无机物 投氯后 有一部分氯被 消耗 即需氯量 氯的投加量减去消耗量即得到余量 如图中实线 加氯量与余氯量关 折点加氯曲线 含氨氮含氨氮 AHBC 与斜虚线间的纵坐标值 b 表示需氯量 曲线 AHBC 的纵坐标值 a 表示余氯 量 曲线可分为 4 个区域 第一区域 即 OA 段 表示水中杂质把氯耗尽 余氯量为零 需氧量为 b 这时 由于氯被杂质消耗 因此消毒效果不能保证 第二区域 即曲线 AH 加氯后 氯与氨发生反应 有余氯存在 所以有一定消 毒效果 余氯为化合性氯 其主要成分为一氯胺 第三区域 即 HB 段 仍然产生化合性余氯 加氯量继续增加 开始发生下例氧 化还原反应 2NH2Cl HOCl N2 3HCl H2O 反应结果使氯胺放氧化成一些不起消毒作用的化合物 余氯反而逐渐减少 最 后达到折点 B 第四区域 即曲线 BC 段 至此 消耗氯的物质已经基本反应完全 余氯基本为 游离性余氯 该区消毒效果最好 折点加氯 示意图 消毒反应化学方程式 答 含有氨氮 NH3 HOCI NH2CI H2O NH2CI HOCI NH2CI2 H2O NHCI2 HOCI NCI3 H2O 不含氨氮 CI2 H2O HOCI HCI 2020 氯化消毒副产物的形成及控制 氯化消毒副产物的形成及控制 答 产物 氯消毒的副产物主要有三卤甲烷 THM 和卤乙酸 HAA 两大类 副产物 危害 THM 是一类挥发性有机物 通式为 CHX3 其中 X 为卤素 水中 的 THM 对人类的健康会产生潜在的影响 有的物质已被证明为致癌物质 或可 以致癌物质 THM 是水处理过程中氯与 THM 的前体反应所产生的 THM 的前体多 为天然有机物如腐殖物质 HAA 是比 THM 致癌风险更高的难挥发性卤代有机副产物 包含有一氯乙酸 二氯乙酸 三氯乙酸 一溴乙酸 二溴乙酸等 HAA 的前驱物也是水中的腐殖 酸和富里酸等天然大分子物质 控制方法 强化混凝 粒状活性炭 吸附及膜过滤 2121 离子交换树脂的结构组成 离子交换树脂的结构组成 离子交换树脂是一种具有离子交换特征的有机高分子化合电解质 是一种疏松的具有 多孔结构的固体球形颗粒 粒径一般为 0 3 11 7mm 不溶于水也不溶于电解质溶液 它 由不溶的树脂母体 骨架 和具有活性的交换基 团 活性基团 两部分组成 树脂母体为有机化合物和交联剂组成的高分 子共聚物 交换基团由起交换作用的离子 可交换离子 和树脂母体连接的离子 固定离子 组成的 交联剂的作用 使树脂母体形成立体的网 状结构 2222 活性污泥法的净化过程和系统组成 活性污泥法的净化过程和系统组成 P370P370 答 1 活性污泥净化污水的过程 在活性污泥处理系统中 有机物从污水中去除过程的实质就是有机物作为 营养物质被活性污泥微生物摄取 代谢与利用的过程 这一过程的结果是污水 得到净化 微生物获得能量并合成新的细胞 使活性污泥得到增长 初期吸附去除 对悬浮性 初期吸附能力最大 活性污泥有着很大 的比表面积 表面上富集着大量的微生物 在具外部覆盖着多糖类 当其与污 水接触时 污水中呈悬浮和胶体状态的有机物即被活性污泥的吸附而去除 这 一现象是初期吸附去除 这种初期高速去除现象是由物理吸附和生物吸附交织 在一起的吸附作用产生的 微生物的代谢 对溶解性 代谢性能最强 污水中的有机物 首先 被吸附在有大量微生物栖息的活性污泥表面 并与微生物细胞表面接触 在透 膜酶的作用下 透过细胞壁进入微生物细胞体内 小分子的有机物能够直接透 过细胞壁进入微生物体内 而如淀粉 蛋白质等大分子有机物 则必须在细胞 外酶 水解酶的作用下 被水解后再被微生物摄入细胞内 微生物对一部分有机物进行氧化分解 即分解代谢 最终形成 CO2 和 H2O 等稳定的无机物 另一部分有机物被微生物用于合成新细胞 即合成代谢 所需能量取自分 解代谢 活性污泥的沉淀分离 活性污泥系统净化污水的最后程序是泥水分离 这一过程是在二沉池或沉淀区内进行的 2 活性污泥净化系统组成 即工艺流程 污水经初次沉淀池去除大量浮游物和悬浮物质 进入曝气池内 与此同时 从二沉池回流的活性污泥回流到曝气池 作为接种污泥 二者均在曝气池首端 同时进入池体曝气系统的空压机经压缩空气 通过管道和铺放在曝气池底部的 空气扩散装置以较小气泡的形成进入污水中 向曝气池混合液供氧 保证活性 污泥中微生物的正常代谢反应 另一方面 通入的空气还能使曝气池内的污水 和活性污泥处于混合状态 在曝气池内 活性污泥与污水进行生化反应 反应结果是污水的有机物得 到降解 去除 污水得到净化同时 微生物得以繁殖增长 活性污泥数量也在 增加 活性污泥净化作用一段时间以后 曝气池混合液由曝气池末端流出 进入 二沉池进行泥水分离 澄清后的污水作为处理水排出 但在二沉池底部的泥斗 可以将活性污泥浓缩 经浓缩后的活性污泥一部分作为接种污泥回到曝气池 剩余部分作为剩余污泥排除系统 3 关于生化反应动力学 莫诺特公式 劳伦斯 麦犬帝方程 劳麦方程 2323 活性污泥的组成 其中微生物的种类 影响微生物生长因素 增殖规律 活性污泥的组成 其中微生物的种类 影响微生物生长因素 增殖规律 P367P367 1 活性污泥的组成 具有代谢功能活性的微生物群体 微生物自身氧化的残留物 由污水投入的并被微生物所吸附的有机物 含难为细菌降解的惰性有 机物 由污水投入的无机物质 2 微生物的种类 活性污泥中的微生物群体主要由细菌组成 其数量可占污 泥中微生物总重量的 90 95 此外 活性污泥上还存活着真菌以及原生动物 后生动物等微型生物 3 影响微生物的生长因素 营养物质 溶解氧 PH 值 温度 有毒物质 4 增殖规律 适应期 对数增殖期 环境条件 F M 比值很高 减衰增殖期 内源呼吸期 适应期 亦称延迟期或调整期 是微生物培养的最初阶段 是微生物内 各种酶系统时新培养基环境的适应过程 对数增殖期 增殖速率与有机物浓度无关 呈零级反应 而与微生物量 有关 呈一级反应 同时 有机物降解与氧的消耗以最大速率进行 减衰增殖期 又称稳定期 平衡期 随着微生物不断增殖 有机物浓度 不断下降 F M 比值继续下降 有机物质逐步成为微生物增殖的限制因素 内源呼吸期 又称衰亡期 微生物由于得不到充足的营养物质 开始大 量利用自身体内储存的物质或衰亡菌体 进行内储存的物质或衰亡菌体 进行 内源代谢以维持生命活动 24 24 关于溶解氧的有关问题 关于溶解氧的有关问题 答 1 1 影响溶解氧传质速率的因素 气相中氧分压梯度 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 污水的性质以及水流的紊流程度等 2 氧转移的影响因素 P140 污水水质 水温 氧分压 CS值受氧分压和气压的影响 气压低 CS 反之 CS CS 养的混合浓度 2 如何提高溶解氧的传至速度 提高氧总转移系数 这样需要加强液相主体的紊流程度 降低液膜厚 度 加速气 液界面的更新 增大气 液接触面积等 提高 CS值 提高气相中的氧分压 如采用纯氧曝气 深井曝气等 2525 污泥膨胀的定义 分为哪两种 出现污泥膨胀的原因 污泥膨胀的定义 分为哪两种 出现污泥膨胀的原因 答 1 污泥膨胀 是活性污泥法运行工艺中的问题 随着污泥膨胀的发 生 污泥的沉降性能发生恶化 不在二沉池进行正常的泥水分离 澄清液稀少 但较清澈 污泥容易随出水流失 异常的污泥结构松散 沉淀性能差 污泥沉降比和污泥指数很大 在二沉 池固液分离效果差 造成污泥流失 这种现象叫污泥膨胀 2 分类 丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀 3 污泥膨胀的原因 碳水化合物含量高或可溶性有机物含量多的污水 腐化或早期消化的废水 硫化氢含量高的废水 氮 磷含量不平衡的废水 含有有毒物质的废水 高 PH 值或低 PH 值的废水 混合液中溶解氧浓度太低 缺乏一些微量元素的废水 曝气池混合液受到冲击负荷 污泥龄过长及有机负荷过低 营养物不足 高有机负荷 且缺氧的情况下 26 26 活性污泥法和生物膜法的比较 活性污泥法和生物膜法的比较 答 生物膜法和活性污泥法一样 都是利用微生物去除废水中有机物的方法 两者是平行发展起来的好氧处理工艺 但是活性污泥法中的微生物在曝气池内 以活性污泥的形式呈悬浮状态 属于悬浮生长系统 而生物膜法中的微生物附 着生长在填料或载体上 形成膜状的活性污泥 属于附着生长系统或固定膜工 艺 生物膜法的实质是使细菌类微生物和原生动物 后生动物类的微型动物附 着在滤料或某些载体上生长发育 并在其上形成膜状生物污泥 生物膜 污 水与生物膜接触 污水中的有机污染物作为营养物质 为生物膜上的微生物所 摄去 微生物自身得到繁衍增值 同时污水得到进化 27 27 生物膜的净化原理生物膜的净化原理 P453P453 P222P222 答 生物膜法主要适于处理溶解性有机物 污水同生物膜接触后 溶解的有 机物和少量悬浮物被生物膜吸附降解为稳定的无机物 CO2 H2O 等 这就是 生物膜法去除有机物的基本原理 生物膜的表面 总是吸附着一薄层污水 称之为 附着水 其外层为能自 由流动的污水 称之为 运动水 当附着水中的有机物被生物膜中的微生物吸 附并氧化分解时 附着水层中有机物浓度随之降低 而运动水层中浓度高 固 而发生传质过程 污水中的有机物不断转移进去被微生物分解 微生物所消耗 的氧 沿着空气 运动水层 附着水层而进入生物膜 微生物分解有机物产生 的无机物和二氧化碳等 沿相反方向释出 28 28 活性污泥法的新工艺 活性污泥法的新工艺 答 1 氧化沟 优点 工艺流程简单 构筑物少 运行管理方便 可不设初沉池 可不单设二沉池 BOD 负荷低 污泥龄长 可脱氮 缺点 占地面积大 动力效率低 能耗较高 污泥产率低 常用氧化沟系统 卡罗塞尔氧化沟 BOD 去除率高 脱氮效果好 交替工作氧化沟系统 有二沟 V R 型 D 型 和三沟两种系统 D 型氧 化沟缺点是曝气转刷的利用率低 三池交替氧化沟不但能去除 BOD 还能脱氮 除磷 不需污泥回流 但设备利用率较低 奥贝尔氧化沟系统 特点是采用同心圆式的多沟串联系统 曝气设备均 采用曝气转盘 曝气 沉淀一体化氧化沟 集曝气 沉淀 泥水分离和污泥回流于一体 不需单建二沉池 减少占地面积 2 AB 工艺 吸附 生物降解工艺 P438 3 SBR 工艺 间歇式活性污泥法 1 SBR 工艺的运行工况是以间歇式操作为主要特征 按运行次序 一个运行周期可分为五个阶段 a a 进水进水 b b 反应反应 c c 沉淀沉淀 d d 排水排水 e e 闲置闲置 每个 SBR 反应器的运行操作在空间上 时间上都是按次序排列的 间歇 运行的 2 SBR 特征 集曝气沉淀于一体 不设污泥回流设备和二沉池 可不设调节池 不产生污泥膨胀 可脱氮除磷 易实现自动化 29 29 关于厌氧生物处理的有关问题关于厌氧生物处理的有关问题 P503P503 答 1 污水厌氧生物处理的一般原理 厌氧生物处理是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解污水或污水中的有 机污染物 分解的最终产物是以甲烷为主的消化气 即沼气 沼气是可以 作为能源利用的 2 复杂有机物的厌氧降解 厌氧生物处理的基本原理 论述论述 P504 水解阶段 复杂的非溶解性的有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作 用下被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程 产酸发酵阶段 有机物既作为电子受体也是电子供体的生物降解的过 程 产酸发酵过程中 产酸发酵细菌将溶解性单体或二聚体有机物转 化为以挥发性脂肪酸和醇为主的末端产物 同时产生新的细胞物质 产氢产乙酸阶段 产氢产乙酸阶段是将产酸发酵阶段 2C 以上的有机 酸 除乙酸 和醇转化为乙酸 氢气 二氧化碳的过程 并产生新的 细胞 物质 产甲烷阶段 产甲烷阶段是由严格专性厌氧的产甲烷细菌将乙酸 甲 酸 甲醇 甲胺和二氧化碳 氢气等转化为甲烷和二氧化碳的过程 3 影响污水厌氧生物处理的因素 温度 中温温度 PH 值和酸碱度 营养化 原料 有机负荷 30 30 污泥消化的一般原理 厌氧消化 污泥消化的一般原理 厌氧消化 31 31 污水处理和处置的一般原则和方法 污水处理和处置的一般原则和方法 P575P575 P576P576 选择 选择 答 1 污水处理的一般原则 减量化 稳定化 无害化 资源化 2 污水处理和处置的方法 浓缩 稳定 调理 脱水 32 32 稳定塘净化的一般机理 稳定塘净化的一般机理 P548P548 图形 图形 P549P549 答 稳定塘的净化机理与自然水体的自净机理十分相似 污水进入稳定塘 后在风力和水流的作用下被稀释 在塘内滞留过程中 悬浮物沉淀 水中有机 物通过好氧或厌氧微生物的代谢活动被氧化而达到稳定化的目的 好氧微生物 代谢所需溶解氧由塘表面的大气复氧作用以及藻类的光合作用提供 也可以通 过人工曝气供氧 33 33 土地处理系统的去除机理 土地处理系统的去除机理 P565P565 答 1 物理过滤 土壤颗粒间的空隙具有截流 滤除水中悬浮颗粒的性能 污水流经土壤悬浮物被截流 污水得到净化 2 物理吸附与物理化学吸附 在非极性分子之间范德华力的作用下 土壤中黏土矿物颗粒能够吸附土壤中的中性分子 污水中的金属离子与土壤中 的无机胶体和有机胶体颗粒 由于螯合作用而形成螯合化合物 有机物和无机 物的复合而生成复合物 重金属离子与土壤颗粒之间进行阳离子交换而被置换 吸附并生成难溶性的物质被固定在矿物的晶格中 某些有机物与土壤中重金属 生成可吸性螯合物而固定在土壤矿物的晶格中 3 化学反应与化学沉淀 重金属离子与土壤的某些组分进行化学反应 生成难溶性化合物而沉淀 4 微生物代谢作用下的有机物分解 土壤具有强的自净能力的原因 5 植物吸附和吸收作用 在慢速渗滤土地处理中 污水中的营养物质 主要靠作物吸附和吸收而去除 再通过作物收获将其转移出土壤系统 6 金属的去除 污水中金属成分在土壤中去除包括吸附 沉淀 离子 交换等作用 7 痕量有机物 痕量有机物在土地处理中去除机制主要是挥发