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精品文档第一章 绪论1、水质的定义：水质，即水的品质，是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。2、水中杂质的分类,按杂质在水中的存在状态可分为： 悬浮物质 溶解物质 胶体物质3、水质指标 污水和受纳水体的物理学、化学、生物学等方面的特征是通过水质指标来表示的。水质指标是控制和掌握污水处理设备的处理效果和运行状态的重要依据。 可分为：物理性水质指标, 化学性水质指标, 生物性水质指标4、常用水质指标简介 (1)pH值。pH值的测定和控制，对维护污水处理设施的正常运行，防止污水处理及输送设备的腐蚀，保护水生生物的生长和水体自净功能都有着重要的实际意义。(2)悬浮固体（SS）指不能通过过滤器（滤纸或滤膜）的固体物质，可利用重力或其他物理作用与水分离。水中固体物质分类：总固体（TS）水中所有残渣的总和:溶解性固体（DS）盐类含量,悬浮固体（SS）不溶解固态物质的量 ,挥发性固体（VS）灼烧挥发掉的量 ,固定性固体（FS）灼烧残渣。(3)COD和BOD。生化需氧量（BOD）表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量，常用单位为mg/L。但生化需氧量不能反应微生物不能降解的有机物的量。化学需氧量（COD）指在一定条件下，水中各种有机物与化学强氧化剂作用时所消耗的氧化剂的量，以氧量mg/L表示。总有机炭（TOC）水样中所有有机污染物含炭量总需氧量（TOD）有机物（C、H、N 、S）被全部氧化时需氧量。（一）水污染的定义：指排入水体的污染物质超过了水体的自净能力使水的组成及性质发生变化，从而使动植物的生存条件恶化，鱼类生长受到损害、人类的生活和健康受到不良影响，水环境的生态平衡遭到破坏。（二）水污染的原因：(1)自然活动 如矿石溶解、火山爆发灰飞、干旱地区风蚀灰尘落入水体等，是目前尚无法控制的污染。 (2)人类活动 工业生产工业废水 人类生活生活污水 （三）水污染防治的目标：确保地面水和地下饮用水源地的水质。恢复各类水体的使用功能还清地面水体的水质，恢复其美好的观瞻，增加人类居住区的悦人景色。（四）水污染防治的主要任务： 进行区域、流域或城镇的水污染防治规划。 加强对污染源的控制。 对各类废水进行妥善的收集和处理。 加强对水环境、水资源的保护。（五）控制水污染途径： 1、减少废水排放量 2、降低废水中污染物浓度。 例如：（1）改革生产工艺，发展清洁生产工艺。（2）改进生产装置的结构性能。（3）发展封闭系统，重复利用废水。（4）清污分流，分隔治理。（5）回收有用物质。（6）适当处理，安全排放。（7）节约用水。（8）排出系统控制。（六）设计废水处理流程的原则：先易后难，先简后繁 即：首先使用物理法，然后再使用生化法和物化法。具体原则：首先去除大块漂浮物质，然后再依次去除悬浮固体，胶体物质、溶解性物质。第二章 水体自净1、水体自净:水体自净是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经过一段时间后恢复到受污染前的状态。2、水体自净机理 ：物理作用：稀释、沉淀 ；化学作用：氧化、还原等对污染物的降解；生物作用：生物降解（食物链）。 3、自净的过程：a.污水排入河流的混合过程b.持久污染物的稀释扩散，有机污染物排入水体后被水稀释，有机和无机固体沉降到河底；c.非持久污染物的稀释扩散d.水体的氧平衡4、污水排入河流的混合过程 ：(1)竖向混合阶段(2)横向混合阶段(3)断面充分混合后阶段5、衡量水体污染与自净的指标 ：水体外观、化学指标、溶解氧、P/H指数（P/H指数反映水体污染和自净程度）等。6、氧垂曲线作用：反映河流中耗氧过程和复氧过程的综合作用。溶解氧DO的变化情况：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，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。DO曲线反应了耗氧和复氧的协同作用。最低点P为最缺氧点。若P点的溶解氧量大于有关规定的量，从溶解氧的角度看，说明污水的排放未超过水体的自净能力。若排入有机污染物过多，超过水体的自净能力，则P点低于规定的最低溶解氧含量（小于3mg/L鱼类不能生存），甚至在排放点下的某一段会出现无氧状态，此时氧垂曲线中断，说明水体已经污染。在无氧情况下，水中有机物因厌氧微生物作用进行厌氧分解，产生硫化氢、甲烷等，水质变坏，腐化发臭。7、持久性有机物：指化学稳定性强，难于降解转化，在环境中不易消失，能长时间滞留的物质，如，重金属、阴离子等，符合这些条件的有机物。斯德哥尔摩公约的附件对持久性的规定是：在水中的半衰期大于2个月或在土壤中、水体沉积物中的半衰期大于6个月。第三章 废水生物处理的基本概念1、微生物的呼吸类型：(1)好氧呼吸，受氢体为分子氧；(2)厌氧呼吸，受氢体为除氧以外的有机物或无机物。2、.微生物的生长周期停滞期：条件变化过程中，几何级数生长，污泥较少；对数期：量大底物浓度高，对数增长，污泥絮凝性差；静止期：量小底物浓度低，减速生长，污泥浓度较高，絮凝性好；衰老期：底物浓度很低，内源呼吸，不生长，污泥沉降性能好。3、微生物生长的主要影响因素：营养、温度、pH、DO、有毒物质。营养：底物浓度，C/N/P；温度：不同微生物有不同适应范围，是确定污水生化处理的重要条件；pH：同温度，调节池均质作用，调节pH；DO：好氧与厌氧、兼性差别绝大多数污水处理系统中细菌为兼性。4、米氏常数的意义：（1）Km值是酶的特征常数之一，只与酶的性质有关，而与酶浓度无关。不同的酶，数值不同；（2）如果一个酶有几种底物，则对每一种底物，各有一个特定Km值；（3）同一种酶有几种底物就有几个值。其值最小的底物，一般称为该酶的最适底物或天然底物。 第四章 稳定塘和污水土地处理1、稳定塘：又名氧化塘或生物塘，其对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。2、稳定塘的分类：常分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。3、好氧塘：好氧塘是一种主要靠塘内藻类的光合作用供氧的氧化塘。它的水深较浅，一般在0.3-0.5m，阳光能直接射透到池底，藻类生长旺盛，加上塘面风力搅动进行大气复氧，全部塘水都是好氧状态。4、好氧塘工作原理：塘内存在菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时，塘内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，二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质(细胞增殖)，其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。5、 稳定塘的优缺点：优点：基建投资低 ；运行管理简单经济 ，稳定塘运行管理简单，动力消耗低，运行费用较低；可进行综合利用，实现污水资源化，如将稳定塘出水用于农业灌溉，充分利用污水的水肥资源，养殖水生动物和植物，组成多级食物链的复合生物系统。缺点：占地面积大，没有空闲余地时不宜采用；处理效果受气候影响，如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘的处理效果；设计运行不当时，可能形成二次污染，如污染地下水、产生臭气和滋生蚊蝇等。 6、土地处理定义：在人工调控和系统自我调控的条件下，利用土壤微生物植物组成的生态系统对废水中的污染物进行一系列物理的、化学的和生物的净化过程，使废水水质得到净化和改善；并通过系统内营养物质和水分的循环利用，使绿色植物生长繁殖，从而实现废水的资源化、无害化和稳定化的生态系统工程，称为废水土地处理系统 。7、土地处理净化机理：物理过滤：土壤颗粒间的孔隙能截留，滤除废水中的悬浮颗粒；物理吸附和物理沉积：土壤中粘土矿物具有吸附功能，废水中的部分重金属离子可能会由于被吸附、被置换而沉积于土壤中；物理化学吸附：金属离子与土壤中无机或有机胶体反应形成螯合化合物，有机物与无机物反应生成复合物，重金属离子由于阳离子交换而被置换吸附，生成非溶性化合物；化学反应与沉淀；微生物的代谢和有机物的分解。8、土地处理基本工艺类型：慢速渗滤；快速渗滤；地表漫流；湿地系统；地下渗滤系统 。9、湿地处理系统：在耐水植物和土壤联合作用下的一种土地处理工艺 。湿地净化机理：（1）物理作用沉降，植物根系的截留；（2）物质的化学沉淀；（3）土壤及植物表面的吸附吸收；（4）微生物的代谢。湿地类型：天然湿地系统、自由水面人工湿地、人工潜流湿地处理系统。第五章 生物膜法1、生物膜定义：附着在构筑物挂膜介质上，并在其上生长和繁殖，由细胞内向外伸展的胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构。2、主要的生物膜法： 生物滤池生物转盘生物接触氧化法 好氧生物流化床等。3、生物膜形成的前提条件： 起支撑作用、供微生物附着生长的载体物质； 供微生物生长所需的营养物质，即废水中的有机物、N、P以及其它营养物质； 作为接种的微生物。4、生物膜的性质： 高度亲水，存在着附着水层； 微生物高度密集：各种细菌以及微型动物，这些微生物起着主要去除废水中的有机污染物的作用，形成了有机污染物细菌原生动物(后生动物)的食物链。5、生物膜法的运行原则：(1) 减缓生物膜的老化进程；(2) 控制厌氧膜的厚度；（3) 加快好氧膜的更新；(4) 尽量控制使生物膜不集中脱落。6、生物膜法处理工艺的特征：(1) 对水质、水量变动又较强的适应性；(2) 剩余污泥的沉降性能良好，易于固液分离；(3) 能够处理低浓度污水；(4) 易于维护运行，运行费用少。7、生物滤池的工作原理：含有污染物的废水从上而下从长有丰富生物膜的滤料的空隙间流过，与生物膜中的微生物充分接触，其中的有机污染物被微生物吸附并进一步降解，使得废水得以净化；主要的净化功能是依靠滤料表面的生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用。 8、生物滤池组成：一般主要由滤床(池体与滤料)、布水装置和排水系统等三部分组成 。 9、滤料：生物滤池中的滤料是生物膜赖以生长的载体，其主要特性有： 大的表面积，有利于微生物的附着； 能使废水以液膜状均匀分布于其表面； 有足够大的孔隙率，使脱落的生物膜能随水流到池底，同时保证良好的通风； 适合于生物膜的形成与粘附，且应该既不被微生物分解，又不抑制微生物的生长； 有较好的机械强度，不易变形和破碎。10、影响生物滤池功能的主要因素：a滤床的比表面积和孔隙率；b滤床的高度；c有机负荷与水力负荷；d回流；e供氧。11、工业废水生物滤池的驯化-挂膜有两种方式：一种方式是从其它工厂废水站或城市污水厂取来活性污泥或生物膜碎屑（都取自二次沉淀池），进行驯化，挂膜。具体方法： 将活性污泥或生物膜碎屑置于滤床中，将池底部的活性污泥或生物膜碎抽入上方的布水器淋下，使污泥在滤池内反复循环，当已有少量微生物黏附在填料上时开始进水，水量由小到大（设计水量20-80），当已达到运行所需的生物量时，系统可以进入正常运行。另一种方式是用生活污水、城市污水、河水或回流出水替代部分工业废水（必要时投加养料）进行运行，二沉池污泥不断回流，出现生物膜迹象后逐步降低稀释用水流量和增加工业废水量，直至正常运行。12、生物转盘优点：（1）微生物浓度高，负荷低（2）处理效果好（3）耐冲击负荷能力强 （4）产泥量少，固液分离效果好（5）耗电量少（6）生物膜培养时间短。缺点：（1）盘片材料较贵，一次性设备投资较大（2）北方为了防冻，需设在室内增加了基建投资。13、生物接触氧化法：又称淹没式生物滤池，在反应器内设置填料，同时向池内进行曝气，经过充氧的废水与长满生物膜的填料接触，在生物膜的作用下，废水的到净化。14、生物接触氧化的特点(1) 污泥量大，且活性好(2) 具有生物膜特性，不回流污泥，不会发生污泥膨胀。(3) 效率高，抗冲击负荷能力高，曝气池体积小，占地少。15、流化床：以沙、活性炭、焦炭等颗粒微载体充填于生物反应器内，由于载体表面附着生长着生物膜而使密度变小；当污水以一定流速从下向上流动时，载体便处于流动状态。 特点：载体颗粒小、表面积大，为微生物生长提供了充足的场所，极大的提高了反应器内的微生物量，颗粒处于流态化状态极大的提高了有机污染物由污水向微生物细胞膜内的传质速度。第六章 活性污泥法1、活性污泥：向生活污水注入空气进行曝气，并持续一段时间以后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它有巨大的表面积和很强的吸附性能，称为活性污泥。活性污泥的组成：1有活性的微生物2. 微生物代谢残留物3. 不能降解的有机物 4. 不能降解的无机物。活性污泥法系统组成：由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。2、活性污泥的评价指标：（1）混合液悬浮固体：混合液是曝气池中污水和活性污泥混合后的混合悬浮液。 混合液固体悬浮物数量是指单位体积混合液中干固体的含量，也称混合液污泥浓度 。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。（2）混合液挥发性悬浮固体 ：(MLVSS) 指混合液悬浮固体中的有机物的重量。把混合液悬浮固体在600焙烧，能挥发的部分即是挥发性悬浮固体，剩下的部分称为非挥发性悬浮固体（MLNVSS）。 一般在活性污泥法中用MLVSS表示活性污泥中生物的含量。（3）污泥沉降比(SV)：是指曝气池混合液在l000mL量筒中，静置沉降30min后，沉降污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。正常的活性污泥在沉降30min后，可以接近它的最大密度，故污泥沉降比可以反映曝气池正常运行时的污泥量，可用于控制剩余污泥的排放。它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况，便于及早查明原因，采取措施（4）活性污泥的生物相。3、SVI值：能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉降性能。SVl值过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，缺乏活性和吸附力；SVI值过高，说明污泥难于沉降分离，并使回流污泥的浓度降低，甚至出现污泥膨胀，导致污泥流失等后果。 一般认为，处理生活污水时SVI200时，沉降性能不好。一般控制SVI为50150之间较好。4、活性污泥的曝气过程中，废水中有机物的去除包括两个阶段：吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是废水中的有机物转移到活性污泥上去；在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上去的有机物为微生物所利用。净化过程与机理（1）初期去除与吸附作用 （2）微生物的代谢作用（3）絮凝体的形成与凝聚沉降5、活性污泥法的分类：活性污泥法可分为推流式、完全混合式、封闭环流式及序批式四大类。 1.1 推流式：推流式活性污泥曝气池有若干个狭长的流槽，废水从一端进入，在曝气的作用下，以螺旋方式推进，流经整个曝气池，至池的另一端流出，随着水流的过程，污染物被降解。此类曝气池又可分为平行水流(并联)式和转折水流(串联)式两种。1.2 完全混合式活性污泥法：是废水进入曝气池后在搅拌的作用下迅速与池中原有的混合液充分混合，因此混合液的组成、微生物群的量和质是完全均匀一致的。 特点：（a）抗冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用；（b）由于全池需氧要求相同，能节省动力；（c）有时曝气池和沉淀池可合建，不需要单独设置污泥回流系统，便于运行管理；（d）连续进水、出水可能造成短路，易引起污泥膨胀。（e）池子体积不能太大。1.3封闭循环流式：氧化沟系统是由曝气设备、出水堰和自动控制设备组成。氧化沟的平面形状呈环状沟渠形，端面性状多为矩形或梯形，水深与所采用的曝气设备有关，一般为2 6m。曝气设备是氧化沟的主要装置，它的作用是供氧及推动水流作循环流动，使活性污泥与废水混合反应。1.4 序批式流式：SBR工艺的一个完整操作周期有五个阶段: 进水期、反应期、沉淀期、排水期 和闲置期。2.1、渐减曝气：在推流式的传统曝气池中，混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的。因此等距离均量地布置扩散器是不合理的。渐减曝气的目的就是合理的布置扩散器，使布气沿程变化，而总的空气用量不变，这样可以提高处理效率。2.2、分步曝气：把入流的一部分从池端引到池的中部分点进水，使同样的空气量，同样的池子，得到了较高的处理效率。2.3、浅层曝气：气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率最大的特点。在水的浅层处用大量空气进行曝气，就可获得较高的氧传递速率。2.4、深层曝气：曝气池水深可达1020m。水深达150300m，大大节省了用地面积。同时由于水深大幅度增加，可以促进氧传递速率。当井壁腐蚀或受损时污水是否会通过井壁渗透，污染地下水。2.5、高负荷曝气或变型曝气：适用:对只需要部分处理就能达到要求的污水处理厂可采用高负荷曝气法。2.6、克劳斯法：克劳斯工程师把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气，然后再进入曝气池，成功地克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题。2.7、延时曝气：特点是曝气时间很长，达24h甚至更长，MLSS较高，达到30006000 mg/L，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。2.8、接触稳定法：接触稳定法也叫吸附再生法，混合液的曝气完成了吸附作用，回流污泥的曝气完成稳定作用。2.9、纯氧曝气 ：以纯氧代替空气，可以提高生物处理的速度。纯氧曝气的缺点主要是纯氧发生器容易出现故障，装置复杂，运转管理较麻烦。进水中混入大量易挥发的碳氢化合物，容易引起爆炸。二氧化碳将使气体中的二氧化碳分压上升，溶解于溶液中，会导致pH值的下降，因而要适时排气和进行pH值的调节。6、活性污泥法新工艺：氧化沟；SBR工艺；AB法。氧化沟：是一种简易的活性污泥系统，属于延时曝气法。氧化沟的平面图像跑道一样，转刷设置在氧化沟的直段上，转刷旋转时混合液在池内循环流动，流速保持在0.3m/s以上，使活性污泥呈悬浮状态。氧化沟的特点：（a）简化了预处理，氧化沟水力停留时间和污泥龄比一般生物处理法长，悬浮有机物可与溶解性有机物同时得到较彻底的去除，排出的剩余污泥已得到高度稳定，因此氧化沟可以不设初次沉淀池，污泥也不需要进行厌氧消化；（b）占地面积少，因在流程中省略了初次沉淀池、调节池、污泥消化池，有时还可省略二次沉淀池和污泥回流装置，使污水厂总占地面积不仅没有增大，相反还可缩小；（c）从溶解氧的分布看，氧化沟具有推流特性，溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧和厌氧条件。通过对系统合理的设计与控制，可以取得最好的除磷脱氮效果。SBR工艺：又称为间歇式活性污泥法，由于在运行中采用间接操作的形式，每一个反应池是一批批地处理废水，因此而得名。(1)工作原理：SBR是活性污泥法的一种变形，它的反应机理和污染物去除机制和传统活性污泥法相同，只是在运行操作不同。SBR是在单一的反应器内, 在时间上进行各种目的的不同操作, 故称之为时间序列上的废水处理工艺，它集调节池、曝气池、沉淀池为一体, 不需设污泥回流系统。 (2)SBR工艺的特点 ： 1、流程简单, 运行费用低； 2、固液分离效果好，出水水质好； 3、运行操作灵活，效果稳定；4、脱氮除磷效果好；5、有效防止污泥膨胀； 6、耐冲击负荷 。CASS（CAST/CASP)工艺 ：该工艺又称为循环式活性污泥法，是由美国Goronszy教授在ICEAS工艺的基础上研究开发的，它是利用不同微生物在不同的负荷条件下生长速率差异和污水生物除磷脱氮机理，将生物选择器与传统SBR反应器相结合的产物。CASS工艺为间歇式生物反应器，在此反应器中进行交替的曝气非曝气过程的不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中完成。 CASS反应器由3个区域组成：生物选择区、兼氧区和主反应器，每个区的容积比为1：5：30。污水首先进入选择区，与来自主反应器的混合液（2030）混合，经过厌氧反应后进入主反应区。 CASS工艺的主要优点 ：可变容器的运行提高了对水质、水量波动的适应性和运行操作的灵活性；良好的沉淀性能； 良好的脱氮除磷效果； CASS工艺入口处设一生物选择器，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断的在选择器中经历了一个高絮体负荷阶段，从而有利于絮凝性细菌的生长并提高污泥的活性，使其快速的去除废水中的溶解性易降解基质，进一步有效的抑制丝状菌的生长和繁殖 ；工艺流程简单，土建和投资低，自动化程度高。 AB法 ：吸附生物降解工艺的简称,与传统活性污泥法相比，AB法主要有下列特征：未设初沉池，由吸附池和中间沉淀池组成的A段为一级处理系统；B段由曝气池和二次沉淀池组成；A、B两段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，各自由独特的微生物群体，有利于功能的稳定。AB法优缺点：AB法处理效果稳定，具有抗冲击负荷能力，特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,与传统活性污泥法相比，AB 工艺在COD、BOD、SS、总磷和总氮上的去除率均高于前者，且工程投资和运行费用方面也较前者省。其主要弱点为产泥量较大, 而且AB法工艺不具备深度脱氮除磷功能, 出水水质尚达不到防止水体富营养化的要求。7、双膜理论：双膜理论认为，在气-水界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态，气膜和液膜间属层流状态，不存在对流。在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，在其界面存在的浓度梯度将促使氧向液膜传递，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。8、影响活性污泥法处理效果的因素：（1）有机负荷 ；在活性污泥法中，一般将有机物（BOD5）与活性污泥(MLSS) 重量或曝气池单位有效容积的比值，称为有机负荷，一般用N表示。 有机负荷又分为污泥负荷和容积负荷。 污泥负荷：即单位重量活性污泥在单位时间内所承受的BOD5量。容积负荷：是曝气池单位有效容积在单位时间内所承受的BOD5量。（2）污泥龄（SRT）和水力停留时间（HRT）；污泥龄是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的污泥量之比；污泥龄也就是新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，或污泥增长一倍平均所需要的时间。污泥龄也称固体平均停留时间或细胞平均停留时间。 水力停留时间是指水在处理系统中的停留时间。（3）溶解氧。活性污泥絮凝体的大小不同，所需要的最小溶解氧浓度也就不一样。絮凝体越小，与污水的接触面积越大，也越利于对氧的摄取，所需要的溶解氧浓度就小。反之絮凝体大，则所需的溶解氧浓度就大。为了使沉降分离性能良好，较大的絮凝体是所期望的，因此溶解氧浓度以2mg/L左右为宜。（4）营养物。在活性污泥系统里，微生物的代谢需要一定比例的营养物，除以BOD表示的碳源外，还需要氮、磷和其他微量元素。 生活污水含有微生物所需要的各种元素，但某些工业废水却缺乏氮、磷等重要元素。 一般认为对氮、磷的需要应满足以下比例，即BOD:N:P=100:5:1。（5）pH 值。（6）水温。（7） 有毒物质。（8）污泥回流比。污泥回流比（R）是指回流污泥的流量与曝气池进水流量的比值。污泥回流量的大小直接影响曝气池污泥的浓度和二次沉淀池的沉降状况，所以应适当选择，一般在20-50之间，有时也高达150。第六章 厌氧生化处理1、厌氧生物法：也称厌氧消化法或厌氧发酵法。是在无氧条件下，通过兼性菌和厌氧菌的代谢作用降解污泥和废水中的有机污染物，分解的终产物主要是沼气(CH4 和CO2)。2、厌氧生物处理的基本原理（1）两阶段理论。酸性发酵阶段：发酵性细菌把复杂有机物进行水解发酵，形成脂肪酸、醇类、CO2和H2； 甲烷发酵阶段：由产甲烷菌将第一阶段的发酵产物转化为CH4和CO2。（2）三阶段理论。水解阶段：碳水化合物（脂肪、蛋白质）在水解发酵菌作用下转化为糖类、脂肪酸、氨基酸、水和二氧化碳；产酸产乙酸阶段：脂肪酸在产氢产乙酸菌作用下转化成H2、CO2、乙酸 ；产甲烷阶段。（3）四类群理论。水解阶段；发酵阶段 ；产乙酸阶段；产甲烷阶段。3、厌氧生化法的优点（1）应用范围广 （2）产生的沼气可用于发电或作为能源（3）对营养物的需求量少，好氧方法BOD：N：P=100：5：1，而厌氧方法为（350500）：5：1，相比而言对N、P的需求要小的多，因此厌氧处理时可以不添加或少添加营养盐。（4）产生的污泥量少，运行费用低，繁殖慢；不需要曝气（5）有杀菌作用，厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。 厌氧生化法的缺点：（1）出水的有机物浓度高于好氧处理；（2）对温度变化较为敏感（3）厌氧微生物对有毒物质较为敏感（4）初次启动过程缓慢,处理时间长（5）处理过程中产生臭气和有色物质。4、污水的厌氧生物处理方法：化粪池；厌氧滤池；厌氧接触法；上流式厌氧污泥床反应器,简称UASB反应器。5、UASB反应器：污泥床反应器内没有人工载体，反应器内微生物以自身聚集生长，为颗粒污泥状态存在，因而能达到高生物量和高效高负荷。工作原理：UASB工作时，废水从反应器底部进入，与污泥床层的高浓度颗粒污泥接触，污染物被分解产生沼气。污水、污泥和沼气一起向上流动，进入反应器的上部的三相分离器，完成气、液、固三相的分离。被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层。出水则从澄清区流出。反应器组成：进水配水系统；反应区；三相分离器（由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是把沼气、污泥和液体分开）；出水系统；气室，其作用是收集沼气；浮渣清除系统 ，其功能是清除沉淀区液面和气室表面的浮渣；排泥系统 ，其功能是均匀地排除反应区的剩余污泥。6、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）优点：（a）反应器内污泥浓度高（b）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，COD容积负荷高（c）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备；简化了工艺，节约了投资和运行费用。（d）无混合搅拌设备。投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；（e）污泥床内不填载体，提高了容积利用率，节省造价及避免堵塞问题。缺点：（a）大型装置内会有短流现象（b）进水SS要求200mg/L，以免对污泥颗粒化不利或减少反应区的有效容积，甚至引起堵塞（c）在没有颗粒污泥接种的情况下，启动时间长（d）对水质和负荷突然变化比较敏感（e）要求水温高些，最好35左右。7、颗粒污泥：（A）定义：是由菌体多样的自身固定化机制形成的高生物活性的一种生物聚体。厌氧污泥的主要聚集形式包括颗粒、 团体、絮体、絮状污泥等。（B）颗粒污泥的特点：形状不规则；颜色呈灰黑色或褐黑色，包裹灰白色生物膜；相对密度在1.01-1.05左右；污泥指数与颗粒大小有关；颗粒污泥在反应器中的沉降速率为0.3-0.8m/h。第七章 脱氮除磷1、氮的存在形式：废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。在生活污水中，主要含有有机氮和氨态氮。2、除氮方式：A化学法除氮（1）吹脱法。废水中，NH3与NH4+ 以如下的平衡状态共存：NH4+OHDNH3+H2O这一平衡受pH值的影响，pH为10.5-11.5时，因废水中的氨呈饱和状态而逸出，所以吹脱法常需加石灰。吹脱过程包括将废水的pH值提高至10.5- 11.5，然后曝气，这一过程在吹脱塔中进行。（2）折点加氯法 。（3）离子交换法 B.生物法脱氮 ：在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。（1）氨化反应（2）硝化反应（3）反硝化反应。 3、影响硝化的因素:溶解氧碱度PH温度有机物污泥龄抑制物质。4、生物法脱氮工艺（1）三段生物脱氮。一级”曝气池：去除 COD、BOD， 有机氮转化为 NH3 NH4+ ；二级”硝化曝气池，NH3 、NH4+生成NO3N，碱度下降；三级”反硝化池 厌氧、好氧交替运行。（2）改进的二级生物脱氮系统， BOD去除和硝化两个反应合并。5、脱氮新理论：（1）短程硝化-反硝化把两个反应过程分开（2）厌氧氨氧化（3）亚硝酸型完全自养脱氮6、磷的主要来源：粪便、洗涤剂和某些工业废水。存在方式：以正磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷等形式溶解于水中。去除方法：通过物理、化学或生物方法使溶解的磷化合物转化为固体形态后予以分离 ；分为物理法，化学法及生物法三大类 。7、生物除磷：就是利用聚磷菌一类的的微生物，能够过量的，在数量上超过其生理需要，从外部摄取磷，并将磷以聚合形式贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统外，达到从废水中除磷的效果。（）好氧吸收（聚磷菌对磷的过量吸收）（2）厌氧释放8、生物除磷的影响因素：溶解氧；温度；pH值；BOD负荷和有机物性质；污泥龄。9、生物除磷工艺：（1） A/O法；A/O法是由厌氧池和好氧池组成的同时去除污水中有机污染物及磷的处理系统（2）弗斯特利普工艺10、生物脱氮除磷工艺：（1）A2/O法；厌氧段：释放磷，氨化; 缺氧段：脱氮; 好氧段：去除有机物、硝化、吸收磷。在原来AO工艺的基础上，嵌入一个缺氧池，并将好氧池中的混合液回流到缺氧池中，达到反硝化脱氮的目的，这样厌氧一缺氧一好氧相串联的系统能同时除磷脱氮。（2）改进的Bardenpho工艺：改进的Bardenpho工艺由四池串联，即缺氧一好氧一缺氧池一好氧池。类似二级AO工艺串联。第二级AO的缺氧池基本上利用内源碳源进行脱氮，最后的曝气池可以吹脱氨氮，