水污染控制工程知识点总结

1、第九章 污水水质和污水出路1污水污染指标中，固体物质的分类水中所有残渣的总和称为总固体（TS）;总固体=溶解性固体（DS） +悬浮固体（SS）；水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即 是悬浮固体（SS）;固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（ V） +固定性固体（FS）; 600 C温 度下灼烧，挥发掉的量即为挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）2 BOD COD BOD TOC TOD5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）5日生化需氧量（BOD）:测定有机物第一阶段的生化需氧量至少需要 2

2、0天时5 间，在实际应用中周期太长，故目前以 5天作为测定生化需氧量的标准时间（BOD=70%BOD）205化学需氧量（COD）:化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗 的氧化剂量（mg/L）（用高锰酸钾作氧化剂测得 COD/OC，用重铬酸钾作氧化剂测Mn 得 COD/COD）Cr总有机碳（TOC）:包括水样中所有有机污染物的含碳量总需氧量（TOD）:当有机物被氧化时。碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量3水体自净作用的定义和净化机制定义：是指河水中的污染物质在河水向下流动中浓度自然降低的现象机制：（1）物理净化：稀释、扩散、沉淀

3、或挥发（2）化学净化：氧化、还原、分解 （3）生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用 4受到污水污染的河流，根据水体中 BOD和DO曲线的关系，可以分为哪几个5区域（氧垂曲线）胡r殆P1DO均下降显著阶段BOD污染带：、5污水的物理处理第十章 格栅和筛网的作用和去除对象1框架及相关装塑料齿钩或金属筛网、 格栅：格栅由一组或数组平行的金属栅条、 用来倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，置组成， 截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物）（振动筛网、水力筛网应用于小型污水处理系统，主要用于短小纤维回收筛网：2 格栅和筛网的分类.栅条净间隙分类：粗格栅 50100mm，中格栅1040

4、mm，细格栅1.510mm ,超细格栅0.51mm格栅形状分类：平面格栅，曲面格栅清渣方式分类：人工清渣、机械清渣3沉淀法在污水处理厂中，主要用于哪几个方面 污水处理系统的预处理一沉砂池：预处理手段用于去除污水中易沉降的无机性 颗粒物 污水的初级处理一初沉池：去除污水中悬浮固体，同时去除一部分呈悬浮状态 的有机物 生物处理后的固液分离一二沉池：分离悬浮生长生物处理工艺中的活性污泥， 生物膜法工艺中脱落的生物膜 污泥浓缩池污泥浓缩池：将污泥一起进一步浓缩，以减少体积4沉淀的类型和各种类型的特点及应用 自由沉淀（悬浮固体浓度不高）：沉淀过程中悬浮颗粒互不干扰，各自独立完 成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹

5、呈直线。颗粒的物理性质均不发生变化（沉砂池） 絮凝沉淀（悬浮颗粒浓度不高，但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。颗粒的质量、形状和沉速是变化的（化学混凝沉淀、二沉池中间段） 区域沉淀（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。与澄清水有清晰的 泥水界面，沉淀显示为界面下沉（二沉池下部、污泥重力浓缩池开始阶段） 压缩沉淀（悬浮颗粒浓度很高）：颗粒相互之间互相接触，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、污 泥重力浓缩池）5自由沉淀理论的

6、假定条件（斯托克斯方程）沉淀开始时，因受重力作用产生加速运动，经过很短的时间后，三种作用力达到 互相平衡时，颗粒即呈等速下沉，故一般当成匀速来看（斯托克斯方程）球状颗粒自由沉淀的沉速公式：一时呈随机悬浮状态；0，为正时颗粒以u颗粒沉速的决定因素是下沉；为为负时颗粒以u上浮u与颗粒直径d的平方呈反比，.增加颗粒直径有助于提高沉淀速度随水温上升而下降，即沉速随水温上升速度增大成反比，u与液体黏度6表面水力负荷（沉淀池的溢流率）q=Q/A= u :为反映沉淀池效率的参数，一般称为沉淀池的表面水力负荷，或称 0 沉淀池的溢流率，物理意义是在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。 （Q= 流量，A=表面

7、积=长乂宽）7颗粒在沉淀池中沉淀效率（去除效率）的计算8沉淀池对颗粒去除率的计算的颗粒占全部悬浮颗粒的百分数式中:沉速小于沉速的颗粒去除百分数qu的区别 和9 ou与q在数值上相同，但物理概念不同。u为截留沉速：所能全部去除颗粒的00最小沉速；q为表面水力负荷：单位时间内通过沉淀池单位表面 积的流量。且E沉淀效率只与q （或A）有关，而与H、t、V无关10沉砂池的作用和工作原理作用：去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构 筑物的正常运行工作原理：以重力分离或离心力分离为基础，控制进入沉砂池的污水流速或旋流 速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机颗粒则随水流带走 11

8、曝气沉砂池的特点岳2-9曝气沉砂池5%沉砂中含有机物的量低于由于池中设有曝气设备， 它还具有预曝气、脱 臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用（对后续的沉淀池、曝气 池、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的最对生物脱氮除磷系统的厌氧段或但是曝气要消耗能量，终处置提供了有利条件，缺氧段的运行也存在不利影响）12 沉淀池的作用或作为生物处理法中预处理的构初沉池：一级污水处理系统的主要 处理构筑物，2030%，约可以去除筑物，主要去除对象为悬浮固体，SS4055% 同时可去除的BOD，可降低后续生物处理的有机负荷 5二沉池：设在生物处理构筑物后面， 用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生

9、物膜，是生物处理工艺的一个 重要组成部分13按照工艺布置的不同，沉淀池的分类初沉池+二沉池 14按照水流方向的不同，沉淀池的分类平流式+竖流式+辐流式 15按照运行方式的不同，沉淀池的分类间歇式+连续式16间歇运行沉淀池的工作过程分为哪几步？进水、静置、排水17沉淀池的组成部分及各部分功能进水区、出水区：使水流的进入与流出保持均匀平稳，以提高沉淀效率 沉淀区：沉淀池进行悬浮固体分离的场所缓冲区：避免已沉污泥被水流搅起带走以及缓解冲击负荷贮泥区：存放沉淀污泥，起贮存、浓缩与排放作用18水中油的存在形态及隔油池的分类存在形态：可浮油、细分散油、乳化油、溶解油隔油池分类：平流式、斜板式19气浮池的作

10、用气浮法是一种有效的固-液和液-液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于 水的细小颗粒的分离20气浮法的工作原理通过某种方法产生大量的微小气泡， 使其与固液颗粒粘附，形成密度小于水的气 浮体，共同上浮，以达分离的目的21加压溶气气浮法处理污水的工作原理和分类是目前最常用的方法，是使空气在加压的条件下溶解于水， 然后通过将压力降至 常压而使过饱和溶解的空气以细微气泡形式释放出来（ P66-P67图分类：全加 压溶气流程、部分加压溶气流程、部分回流加压溶气流程）第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础1污水生物处理的概念是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强的微

11、生物 的新陈代谢作用，对污水进行净化的处理方法2根据参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同，污水生物处理技术科分为 哪几类，各类的区别是什么好氧生物处理：水中存在溶解氧（分子氧）缺氧生物处理：水中无分子氧存在，但存在如硝酸盐等化合态氧厌氧生物处理：水中既无分子氧又无化合态氧3根据微生物生长方式的不同，生物处理技术可分为哪几类，各类的特点及典型 代表工艺是什么悬浮生长法（活性污泥法）：通过适当的混合方法使微生物在生物处理构筑物中 保持悬浮状态，并与污水中的有机物充分接触，完成对有机物的降解附着生长法（生物膜法）：微生物是附着在某种载体上生长。并形成生物膜，污 水流经生物膜时，微生物与污水中的有机

12、物接触，完成对污水的净化4微生物代谢的分类及各分类的定义分解代谢（异化）：微生物在利用底物的过程中，一部分底物在酶的催化作用下 降解并同时释放出能量的过程，也称为生物氧化合成代谢（同化）：微生物利用另一部分底物或分解代谢过程中产生的中间产物，在合成酶的作用下合成微生物细胞的过程， 合成代谢所需的能量由分解代谢提供5发酵的定义是指微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物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物的过程6呼吸的定义微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD（P）（辅酶II）、FAD （黄+素腺嘌呤二核苷酸）或FMN （黄素单核苷酸）等电子载体，再经电子传

13、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 7发酵和呼吸的根本区别（呼吸时）电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体8好氧呼吸和缺氧呼吸的区别 好氧呼吸的最终电子受体是 0 ,而缺氧呼吸的最终电子受体是含氧化合物 （NO、3-2NO、SO、CO等）2-22-4 9好氧生物处理的定义污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物，但主要是好 氧细菌）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法10厌氧生物处理的定义是在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机 物的生物处理方法

14、（能量少于好氧）11厌氧生物处理过程有机物的转化有-Ml斡12生物脱氮的三个过程及原理（好氧厌氧均可降解有机氮化合物）氨化反 应：微生物分解有机氮化合物产生氨将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐硝化 反应：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，NONO在缺氧条件下，和在反硝化菌的作用下被还原为氮气 反硝化反应：-32 :污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被 同化成微生物细胞的组成（同化作用）.成分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除 （进水氨氮浓度较低时成为脱 氮主要途径）13生物除磷的基本原理（聚磷菌） 在厌氧状态下，兼性菌将溶解性有机物转化成挥发性脂肪酸（VFA）；聚磷菌把细胞内聚磷水解为正磷酸盐，并从

15、中获得能量，吸收污水中易降解的COD并同化为胞内碳能源存贮物PHB或PHV 在好氧或缺氧条件下，聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体， 氧化代谢胞 内贮存物PHB或PHV等，并产生能量，过量地从污水中摄取磷酸盐，能量以 高能物质ATP的形式存贮，其中一部分又转化为聚磷，作为能量贮于胞内，通 过剩余污泥的排放实现高效生物除磷目的14微生物的生长曲线及各阶段特点焙拆时屈 延迟期（适应期）：细胞一般不繁殖，但细胞体积显著增大，开始吸收营养物 质，形成新的酶系 对数增长期：经过延迟期的适应之后，开始以基本恒定的生长速率进行繁殖， 大量消耗了限制性的底物，同时细胞内代谢物质也丰富积累（此时为研究工作的

16、理想材料） 稳定期（减速增长期）：营养物质不断被消耗，代谢物质不断积累，环境条件 的改变不利于微生物生长，细胞生长速率下降，死亡速率上升，新增加的细胞数与死亡细胞趋于平衡（此时菌胶团之间易于相互黏附，活性污泥絮体开始形成，具有一定氧化有机物能力，还有良好的沉降性能） 衰亡期（内源呼吸期）：营养物质已耗尽，微生物细胞靠内源呼吸代谢以维持 生存，生长速率为零，而死亡速率随时间延长而加快，细胞呈衰退型（此时能量 水平低，絮凝体吸附有机物的能力显著，但污泥活性降低，污泥较松散）15微生物的营养控制BOD:N:P=100:5:1516好氧生物处理溶解氧浓度范围好氧生物处理：23mg/L 缺氧反硝化：0.

17、5mg/L以下厌氧磷释放：低于0.3mg/L第十二章活性污泥法1活性污泥的组成可以分为哪几部分有活性的微生物（Ma）微生物自身氧化残留物（Me）吸附在污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）无机悬浮固体（Mii）2混合液悬浮固体浓度（MLSS）指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度MLSS=Ma+Me+Mi+Mii3混合液挥发性固体浓度（MLVSS）是指混合液悬浮固体中有机物的质量（不包括无机物质）MLVSS=Ma+Me+Mi4污泥沉降比（SV%）是指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定 污泥沉降比（混合液污泥浓度在3000mg/L

18、左右时，正常曝气池SV%=30%左右） 5污泥体积指数（SVI） 是指曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用mL/g沉淀污泥的体积（） （时，为100150SVI值是判断污泥沉降浓缩性能的一个重要参数，通常认为SVI过低时，污泥絮体细小SVI污泥沉降性能良好；SVI>200时，污泥沉降性能差； 紧密，含无机物较多，污泥活性差 6污泥龄（SRT）曝气池中活性污泥全部更新一次的时间曝气池中微生物总量每日污泥排放量7水力停留时间（HRT）曝气池容积曝气时间 污水流量.8 值：活性污泥增长受营养物质和微生物量的影响污水流量起始浓度反应器体积活性污泥法处理流程的基本组

19、成部分 9曝气池、沉淀池、污泥回流、剩余污泥排除系统 活性污泥对有机物的降解分为 哪几个阶段及各阶段的作用10吸附阶段：污水中的有机物转移到活性污泥上去 稳定阶段：转移到活性污泥上 的有机物被微生物所利用11曝气设备的分类P107推流式曝气池：P108完全混合曝气池：P108 封闭环流式反应池：P109（间歇性）：）序批式反应池（SBR道人iblME 泌(e) Mt MT)负荷及污泥龄等的相关F/M容积负荷、活性污泥法设计的相关计算（12 B0D5计算）.例题：普通活性污泥系统处理废水量 11400 m/d，进水BOD为180 mg/L，曝35气池 容积为3400 m，曝气池中MLSS为250

20、0 mg/L，其中混合液在1000 ml 3量筒中经30min沉淀后污泥量为210mL，活性污泥废弃量为155 m/d，其中含3MLSS 8000mg/l，出水SS为20mg/l ，计算污泥体积指数 SVI、曝气时间、BOD5容积负荷、F/M负荷和污泥龄。SVmlL/210 mLSVlg 84LgMLSS52 污泥体积指数：3mV3400h2 7.t03d 3Qd11400m/ 曝气时间：3310/d180mg/l11400m3dm / 0.6KgBOD 53m3400BOD容积负荷：53 1011400 180 Fd 24KgBOD /KgMLSS 0.53M 10 3400 2500 F/

21、M负荷：3 10 2500 3400 d 8 5.c3310 11400 20800010155污泥龄：生物脱氮、除磷工艺（理解）13P148 三段生物脱氮工艺:P149前置缺氧一一好氧生物脱氮工艺：生物除磷工艺（厌氧释磷，好氧吸 磷）P157 /O 工艺：ApP159 工艺：/0A2JS器抉m匱碰器屈1卅、法同出説瓯障磷丁艺汽押优点：工艺流程简洁，污泥在厌氧、缺氧、好氧环境中交替进行，丝状菌不能大1mg/L该系统出水中磷浓度基本可达到且不容易膨胀。 量繁殖，污泥沉降性能好,8mg/L以下，氨氮也可达到以下导且系统除磷效果因为兼顾硝化菌生长而不可能 太短，脱氮效果不太好，缺点：致除磷效果难于进

22、一步提高脱氮除磷工艺对比：P162P16414污泥膨胀的定义及控制措施 污泥膨胀：混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥体积膨胀，上层清液减少，这种现象称为活性污泥膨胀（一般认为，SVI值超过200即为污泥膨胀）丝状菌性膨胀：当污泥中有大量丝状菌时，大量具有一定强度的丝状体互相支撑、 交错，可大大恶化污泥的凝聚、沉降、压缩性能，形成污泥膨胀（pH低易膨胀） 非丝状菌膨胀：污水水温较低而污泥负荷太高，细菌吸取大量的营养物，但由于 温度低代谢速率低，就积贮起大量高黏度的多糖类物质， 使活性污泥表面附着水 大大增加，使污泥的SVI很高形成污泥膨胀预防污泥膨胀方法： 减少或取消初沉池，增加进

23、入曝气池中的悬浮物，可使曝气池中污泥浓度明显 增加，改善污泥性能 曝气池前设置污泥厌氧池或缺氧选择池 在曝气池前端补充设置填料，降低污泥负荷，也改变了进入曝气池的水质 用气浮设备代替二沉池，但费用较高第十三章1生物膜法污水处理的特征 微生物：微生物种类丰富，生物食物链长 存活世代时间较长的微生物，有利于不同功能的优势菌群分段运行 处理工艺：对水质、水量变动有较强的适应性 适合低浓度污水的处理 剩余污泥产量少 运行管理方便2细菌在液相向载体表面运送的方式 主动运送：水力动力、浓度扩散（主要方式） 被动运送：布朗运动、自身运动、沉降piliI i«織出水钩布点潺.邇闽管3典型生物滤池的构

24、造滤床及池体：滤床由滤料组成，滤料是微生物生长场所，滤床四周为生物滤池池 壁，起围护滤料作用布水设备：使污水能均匀分布在整个滤床表面上（旋转布水器和固定布水器）排水设备：收集滤床流出的污水与生物膜保证通风支承滤料4高负荷生物滤池的回流对其性能影响及作用 降低入流污水的有机物浓度，均化与稳定进水水质与水量的波动 增大流动水的紊流程度，增加传质和有机物去除速率 防止滤料堵塞 提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭 当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有毒有害物质时，回流可改善进水的腐 化状况，提供营养元素和降低毒物浓度 5生物膜法对营养物质的需求为:第十五章1厌氧消化的定义在无氧条件下，由兼性厌氧细菌

25、及专性厌氧细菌降解有机物使污泥得到稳定，其最终产物是二氧化碳和甲烷气的过程2厌氧消化的三阶段理论原理 水解发酵阶段：复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下， 首先被分解成简单的 有机物（专性、兼性厌氧菌） 产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢，并有CO产生2 产甲烷阶段：产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H和CO等转化22.为甲烷第十六章化学混凝的处理对象1水中的微小悬浮固体和胶体杂质混凝的原理2Z电位降低或消除以致失去稳定性的过程， 称为胶粒脱压缩双电层作用：胶粒因 稳，脱稳的胶粒互相聚结，称为凝聚由高分子

26、物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的过程，吸附架桥作用：称为絮凝沉淀物在自身沉淀过程中，能卷集、网捕 水中的胶体等微粒，使胶体 网捕作用：黏结3影响混凝效果的因素 水温：无机盐类混凝剂的水解是吸热反应 )6.08.4 )-除色(6.57.54.55 )、三价 铁盐(：硫酸铝(pH水中杂质的成分、性质和浓度 水力条件：整个 混凝过程可以分为混合和反应阶段。混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到 全部水中以创造良好的水解和聚合 条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊 动水流进行凝聚；.反应阶段的要求是使混凝剂的微粒通过絮凝形成打的具有良好沉淀性能的絮凝 体第十八章污泥的处理与处置1按照污水处理工艺的

27、不同，污泥分为哪几种初沉污泥：来自污水处理的初沉池剩余污泥：来自污水生物处理系统的二沉池或生物反应池消化污泥：经过厌氧消化或好氧消化处理后的污泥化学污泥：用混凝、化学沉淀等化学方法处理污水时所产生的污泥2污泥含水率相关计算例题：污泥的原始含水率为 99.5 %，求含水率为98.5 %和95 %时污泥体积降 低的百分比设V为含水率为99.5 %时的污泥体积，V、V分别为含水率为98.5 %、95 %321 时的体积。得：V100 98.51 3 5 99.100V295100 Vi105.V100 993含固率为降低至98.5%（%）可以看出，当污泥的含水率自99.5%（含固率为0.5含固率为95 %（1.5 %）时，污泥的体积减缩成原污泥的三分之一左右；再降低至5 %）时，污泥的体积减缩成原污泥的十分之一左右3污泥中水分的存在形式游离水：存在于污泥颗粒间隙，70%，一般借助外