水污染控制工程重点

1、精选优质文档-倾情为你奉上1.污水的分类：生活污水，工业废水，初期雨水，城镇污水。2.水体的自净作用：（1）物理净化：是指污染物由于稀释、扩散、沉淀、挥发等作用使河水 污染物质浓度降低的过程。（2）化学净化：是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。（3）生物净化：是指由于水中生物活动对有机物的氧化分解作用而引起的污染物浓度降低的过程。3.各种方法或构筑物去除的对象：（1）格栅：截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物；（2）沉砂池：去除污水中的砂子、煤渣等比重比较大的颗粒；（3）沉淀池：初沉池去除对象是悬浮固体和20%30%的BOD5，二沉池用于分离活性污泥或去除生物膜法中

2、脱落的生物膜；（4）气浮池：分离密度接近或小于水的细小颗粒;（5）活性污泥法：去除溶解的和胶体的可生物降解有机物，以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，无机盐也能被部分去除；4. 格栅的作用：截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，以防止损伤后续工艺设备，减少整体处理工程的可靠性和有效性，防止污染水道。5.水流过格栅的阻力来至那些方面？ 格栅本身对水流的阻力较小，主要来自于截留下来的漂浮物和悬浮物滞留于格栅前形成的阻力6. 沉淀类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀自由沉淀的特点：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中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

3、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，沉降轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。 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。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。 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，互相支撑，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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉

4、淀。（表面负荷q0在数值上等于正好被除去的那种颗粒的沉速u0）7. 常用的沉砂池形式有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等。8. 沉淀池按照水流方向不同分为平流式、竖流式、和辐射式三种。9. 废水中油的存在形式有哪些？一般采用什么方法去除？ 废水中的油通常有四种存在形态：可浮油、细分散油、乳化油和溶解油。对于炼油厂废水而言，可浮油一般占废水含油量的6080%，可采用隔油池去除；细分散油以微小油滴分散悬浮于水中，长时间静置后可形成可浮油，可采用斜板隔油池去除；乳化油可经过破乳后，用油水密度差来分离；溶解油是易溶解状态存在于水中，但油在水中的溶解度非常低，可采用破乳和气浮去除。10. 气浮池的原

5、理：（1）将空气以微小气泡形式通入水中；（2）使微小气泡与水中SS粘附，形成水气颗粒三相混合体系；（3）颗粒粘附上气泡后，密度小于水，上浮，从水中分离，形成浮渣层。特点：（1）气泡托上，上浮，密度差大，上浮速度快，分离时间短（2）浮渣含水率低（3）操作管理复杂。11. 好氧生物处理：有氧条件下藉好氧菌作用，把有机物（污染物）净化。过程：废水中溶解性有机物，渗透通过细菌细胞壁，通过M生物化学反应（吸附、吸收、氧化、代谢，M内酶作用下）进行转化有机物+好氧M O2CO2 H2O NH3SO42- PO43-+ 能量细胞质C5H7NO2O2残留物CO2 H2O NH3+ 能量1/3分解2/3合成好氧

6、微生物代谢有机物模式图12. 厌氧生物处理：在无氧条件下，藉厌氧菌、兼性菌作用将有机物净化。过程：1）酸性发酵阶段（有机物代谢初期）：异养性兼性菌作用把复杂的有机物转化成简单有机物（有机酸、醇等）、高分子物质转化成低分子、大分子转化成小分子，pH降低，参与细菌主要是产酸细菌。（2）碱性发酵阶段（有机物分解后期）：专性厌氧菌（甲烷细菌）把有机酸、醇，分解成CH4 CO2，pH升高，甲烷细菌大量繁殖。13.微生物生长规律及特点：（1）延迟期（适应期）：微生物不繁殖；（2）对数增长期：微生物快速增殖，活力强、活性污泥不易凝聚和沉降；（3）稳定期（减速增长期）：微生物生长速率下降、死亡速率上升，微生物

7、数量保持恒定，稳定期的活性污泥不但具有一定的氧化有机物的能力，还具有良好的沉降性能；（4）衰亡期（内源呼吸期）：微生物靠内源呼吸维持生存，数量减少。活性污泥絮体吸附有机物的能力显著，但活性降低，污泥较松散。14活性污泥法的基本流程：污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液，通过曝气设备充入空气，空气中的氧气溶入污水是活性污泥产生好氧代谢反应，；同时混合液在曝气设备的搅拌作用下，呈悬浮状态，污水中的有机物、氧气与微生物能充分进行传质反应。随后混合液流入沉淀池，混合液中的悬浮固体在沉淀池中进行固液分离，流出沉淀池的水就是纯净水。沉淀池中的污泥大部分回流至曝气池，称为回流污泥。回流污泥的目的是使

8、曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是微生物浓度。活性污泥法运行中的三个基本要素，一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，二是污水中的有机物，三是溶解氧，没有溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。15. 活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段：（1）吸附阶段污水中的有机物转移到活性污泥上去。（2）稳定阶段转移到活性污泥上的有机物为M所利用。16. 相关计算（1）MLSS：悬浮固体浓度mixed liquor suspension solid物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的悬浮固体浓度单位：mg/L, g/L 作用：表示反应器中M数量；设计

9、与运转管理的重要参数局限性：MLSS包括了活的M，和没有活性的死的M、被絮体吸附的有机物、无机物等。（2） MLVSS：挥发性悬浮固体浓度mixed liquor volatile suspension solid物理意义：在曝气池中，混合液（废水与回流污泥组成）中的挥发性悬浮固体浓度单位：mg/L, g/L作用：表示反应器中M数量（比较准确）；设计与运转管理的重要参数局限性：MLSS包括了活的M，和没有活性的死的M、被絮体吸附的有机物等。一般MLVSS/MLSS=0.70.75（生活污水）（3）SV：污泥沉降比settling volume, sludge sedimentation rat

10、io物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀30分钟后，沉淀污泥体积与原体积之比单位：作用：设计与运行的重要参数；SV的高低决定是否排泥； 反应了反应器中M的量(体积)，运行中污泥情况是否正常（膨胀？）（4） SVI：污泥容积指数sludge volume index物理意义：在曝气池中，混合液静止沉淀30分钟后，一克干污泥所占沉淀污泥容积的毫升数 单位：ml/g作用：较准确地反应污泥沉降性能的好坏；决定了回流污泥量，决定克回流污泥泵数量型号；SVI控制排泥与检查污泥性能结构。（5）污泥龄（ts）物理意义：微生物平均在反应器中停留时间；工作着活性污泥总量/排放剩余污泥量单位：日作用：设计与运行的重

11、要参数；污泥龄长，则产生剩余污泥量少。（6） F/M物理意义：缺氧池中有机物与微生物的比单位：gBOD5/（gMLVSSd）作用：17. 活性污泥曝气池的分类（1） 推流式曝气池（2） 完全混合曝气池：表面曝气机，中心进水。分建式/合建式（3） 封闭环流式反应池（CLR)：结合了推流和完全混合两种流态的特点，污水进入反应池后，在曝气设备的作用下被快速、均匀地与反应器中混合液进行混合，混合后的水在封闭沟渠中循环流动（4） 序批式反应池（SBR)：流态上属于完全混合，但有机物却是随着反应时间的推移而被 降解的曝气设备分类：鼓风曝气，机械曝气。曝气的作用：充氧和混合。18. 生物处理法处理污水的分类

12、：按呼吸方式分 厌氧和好氧 按生长方式分 活性污泥法和生物膜法19.活性污泥法常见的几类问题及解决方法（1） 污泥膨胀：广义地说，是活性污泥的凝聚性和沉降性恶化，导致处理水浑浊的现象；从字面上讲，是指污泥体积增大而密度下降的现象。一般认为SVI>200，就算污泥膨胀。污泥膨胀的类型A.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相互支撑、交错，大大恶化了污泥的沉降、压缩性能，形成污泥膨胀。B.非丝状菌性膨胀：污泥中结合水异常增多导致。污泥膨胀的原因A.污水水质：含溶解性碳水化合物高/含硫化物高/水温高/pH低/C:N:P等；B.运行条件：有机负荷/溶解氧C.工艺方法：曝

13、气池形式/运行方式/除沉池/曝气方式等。抑制污泥膨胀的措施：A.控制曝气量B.调整pH值C.调节N/P比例D.投加一些化学药剂E.取消初沉池F.设计时采取一些措施：（2） 污泥上浮：污泥脱氮上浮：污泥在二沉池呈块状上浮的现象（污泥灰色）原因：曝气池内污泥龄过长，使硝化进行程度较高，而这种混合液若在二沉池中经历较长时间的缺氧状态，则会发生反硝化，生产氮气，以气泡形式脱出，附着于污泥上，从而使污泥整块上浮。防止方法：减少曝气，缩短污泥龄以防止硝化；增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，减少污泥在二沉池中停留时间。污泥腐化上浮：大块污泥（黑色）上浮，产生恶臭原因：二沉池中污泥停留时间过长 ，或局部区域堵

14、塞，进行厌氧发酵，生成气体（H2S，CH4）从而使污泥大块上浮解决和防止措施：安设不使污泥外溢的浮渣清除设备；清除沉淀池的死角地区；加大池底坡度或改进池底刮泥设备；及时排泥和疏通堵塞等。（3） 污泥解体：处理水浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等均属污泥解体现象原因：运行不当：如曝气量过大，活性污泥营养平衡遭受破坏； 有毒物质：M受到抑制或伤害，净化能力下降或完全停止，从而使污泥失去活性措施：加强管理（4） 泡沫：工业废水中常含有各种表面活性物质，在采用活性污泥法时，曝气池面常出现大量泡沫。泡沫过多时将从池面溢出，影响操作环境，带走大量污泥，机械曝气时，泡沫阻隔空气，防碍充氧措施：表面喷淋水

15、或除沫剂。（常用的除沫剂有机油、煤油、硅油等，投量0.51.5mg/L)20. 生物法除磷过程机理及过程：在厌氧好氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌种，构成活性污泥絮体的主体，它吸收低分子的有机物（如脂肪酸），同时将储存在细胞中的聚合磷酸盐中的磷通过水解而释放出来，并提供必须的能量；而在随后的好氧池中，聚磷菌所吸收的有机物将被氧化分解并提供能量，同时能从污水中变本加厉地、过量地摄取磷， 在数量上远远超过其细胞合成所需磷量，将磷以聚合磷酸盐的形式贮存在菌体内，而形成高磷污泥通过剩余污泥系统排出，因而可获得相当好的除磷效果。生物脱氮：污水生物脱氮处理过程中氮的转化主要包括氨化、硝化和反硝化作用，其

16、中氨化可在好氧或厌氧条件下进行，硝化作用是在好氧条件下进行，反硝化作用是在缺氧条件下进行。生物脱氮是含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后，转变为氮气而被去除的过程。21. 二沉池的功能：澄清（固液分离）和污泥浓缩（提高回流污泥的含固率）沉淀过程分析二沉池中存在四个区：清水区、絮凝区、成层沉淀区、污泥压缩区；两个界面：泥水界面和压缩界面混合液进入二沉池后，立即被池水稀释，固体浓度大大降低，并形成一个絮凝区；成层沉淀区固体浓度基本不变，沉速也基本不变，絮凝区中絮凝情况的优劣直接影响成层沉淀区中泥花的形态、大小和沉速靠近池底形成污泥压缩区。二沉池的底流浓度主要决定于污泥性质和污泥在泥斗中的积存时间。2

17、2. 生物膜法生物膜：以附着在惰性载体表面生长的，以微生物为主，包含微生物及其产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组成，并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。机理：（1）滤料表面的生物膜可分为厌氧层和好氧层；（2）废水经布水器洒在滤料表面上，一部分被滤料吸附形成附着水层，一部分为流动水层；（3）附着水层直接与M接触，其中有机物大多已为M氧化，有机物浓度较低；流动水层中有机物浓度较高；（4）有机物从流动水中通过扩散作用转移到附着水中，BOD:流动水附着水好氧层厌氧层；（5）O2：空气流动水附着水好氧层；（6）好氧层M对有机物好氧分解，产生CO2/H2O从好氧层流动层空气（CO2);

18、（7）厌氧层：厌氧代谢，H2S/Nh3/CO2好氧层附着水流动水。23. 好氧塘 aerobic pond在有氧状态下净化污水的稳定塘，依靠藻类光合作用和塘面表面风力搅动自然复氧供氧机理：（1）好氧M与藻类共生；（2）藻类利用阳光光合作用产生氧气；大气复氧；（3）好氧M利用氧气对有机物代谢转化，产生CO2,H2O,NH3等；（4）CO2被藻类光合作用利用；（5）CO2、O2授受过程中，有机物降解，水净化。24. 兼性塘 facultative pond是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘。（1）好氧区（同好氧塘）；（2）兼性区：DO时有时无，M是异养型兼性菌，有DO时，利用氧气氧化

19、分解有机物；无DO时，以NO3，CO32作为电子受体，无氧代谢。（3）厌氧区：无DO，厌氧M对有机物厌氧分解。25. 污水土地处理系统的净化机理悬浮物的去除：过滤节流作用、沉淀、生物的吸附及作物的阻截作用；悬浮国体是导致土地处理系统堵塞的一个重要原因。BOD的去除：土壤表层区通过过滤、吸附作用截留BOD土壤中含有大量的M，对有机物进行降解；土壤微生物一般集中在表层50cm深度的土壤中，因而大多数BOD的去除反应都发生在地表或靠近地表的地方。氮的去除：氮脱出机理主要包括作物吸附吸收、生物脱氮以及挥发。（1）生物脱氮：有机氮被截留或沉淀-微生物作用下转化为氨氮-铵离子被带负电荷的土壤颗粒吸附-硝化

20、作用转化为NO3-一部分被植物根系吸收，一部分反硝化转化为N2或者N2O挥发（2）作物吸收：慢速渗滤和地表漫流系统中较多（3）挥发：挥发量与土壤的pH有关。磷的去除：聚磷酸盐、正磷酸盐、有机磷；植物根系吸收；生物作用过程；吸附和沉淀（主要）。土壤的固磷作用机制：（1）化学沉淀作用:与其他离子生成不溶性磷酸盐（2）表面反应：与土壤表面发生交换、吸附反应（3）闭蓄反应：土壤中的不溶性的物质胶膜将含磷矿化物包裹，使其丧失流动性（4）生物固定作用：无机磷被微生物吸收利用，转化为有机磷重金属的去除：（1）吸附（2）沉淀（3）离子交换（4）螯合痕量有机物的去除：主要是通过挥发、光分解、吸附和生物降解等作用

21、完成病原微生物的去除：过滤、吸附、干化、辐照、生物捕食以及暴露在不利条件下等方式而被除去。26. 污水的厌氧生物处理基本原理：废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。厌氧生物处理是一个复杂的为生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成的。三阶段理论§ 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，然后在产酸菌的作用下转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等§ 产氢产乙酸阶段：产氢产乙

22、酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物转化成乙酸和氢，并有CO2产生§ 产甲烷阶段：产甲烷菌把乙酸等转化为甲烷厌氧生物处理的优点（与好氧比）§ 应用广泛：目前厌氧不仅可以用于污泥、高浓度有机废水，也可用于中、低浓度有机废水；§ 能耗低：不需充氧，产生沼气能量可抵偿消耗的能量§ 剩余污泥少，且污泥浓缩，脱水性能好。§ N.P营养需要量较少；§ 厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死污水和污泥中的寄生虫卵、病毒等；§ 厌氧活性污泥可以长期贮存；§ 厌氧反应器可以季节性或间歇性运转，在停止一段时间后，能迅速

23、启动。厌氧生物处理的缺点（与好氧比）§ 厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧生物处理的启动和处理时间比好氧生物处理长；§ 出水往往达不到排放标准，需要进一步处理；§ 厌氧处理系统操作控制因素较为复杂和严格，对有毒有害物质的影响较敏感。27.胶体为什么具有稳定性？a.粒径小，一般直径为10-310-8mm；b.布朗运动，颗粒在废水中受水分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动；c.带电，同类胶体微粒带有同性电荷。d.水化膜，许多水分子被吸引在胶体微粒周围，形成水化膜。e.范德华引力布朗运动的动能不足以将两胶体粒推近到使范德华力引力发挥作用的距离。因此，胶体微粒不能相互聚结，而长

24、期保持稳定的分散状态。28.混凝原理胶体颗粒保持分散的悬浮状态的特性称为胶体的稳定性。胶体因z电位降低或消除，从而失去稳定性的过程称为脱稳，脱稳的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。混凝的机理：混凝可分为压缩双电层、吸附架桥、沉淀物网捕三种机理。（1）压缩双电层机理 双电层的厚度与溶液中的反离子的浓度有关。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高时，则扩散层的厚度将减小。 该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。 由于扩散层厚度的减小，胶粒得以迅速凝聚。（2）吸附架桥（桥连）机理一些呈线型结构的高分子混凝剂，以及金属盐

25、类混凝剂在水中形成线型高聚物后，均能强烈吸附胶体微粒。当吸附的微粒增多时，上述线型分子会弯曲变形和成网，从而起到桥的作用，使微粒间的距离缩短而相互粘结，逐渐形成粗大的絮凝体。 本机理能解释当废水浊度很低时有些混凝剂效果不好的现象。因为废水中胶粒少，当聚合物伸展部分一端吸附一个胶粒后，另一端因粘连不着第二个胶粒，只能与原先的胶粒粘连，就不能起架桥作用，从而达不到混凝的效果。（3）沉淀物网捕机理沉淀金属氢氧化物(如Al(OH)3、Fe(OH)3)或带金属的碳酸盐(如CaCO3)时，水中的胶粒和细微悬浮物可被这些沉淀物在形成时作为晶核或吸附质所网捕。以上介绍的混凝的三种机理，在水处理中往往

26、可能是同时或交叉发挥作用的，只是在一定情况下以某种机理为主而已29.混凝的工艺过程a混合：混合目的是使混凝剂尽快与水混合，需要短时间高强度搅拌。b反应：反应阶段的目的是使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体，为沉降分离创造条件，需要低强度长时间搅拌。c沉降（澄清）：澄清的目的是使所生成的絮体与水分离，完成净化过程。30.吸附的原理 物理吸附: 分子间引力（范德华力），没有电子转移，所需活化能小，吸附量较低，其吸附和解吸速率都很快。 化学吸附：吸附质分子与吸附剂表面的原子反应生成络合物，需要一定的活化能，吸附热较大，吸附和解吸速率都要比物理吸附慢，且吸附速率随温度的升高而增加。

27、离子交换吸附31.吸附的作用力（1）物理吸附 由范德华力引起的分子之间的相互作用，由这种力引起的吸附成为物理吸附（2）化学吸附 化学力，吸附质分子与吸附剂表面的原子反应生成络合物，需要一定的化学能，这类吸附成为化学吸附32.离子交换运行的步骤 交换 反洗：松动树脂层 再生：恢复交换能力 清洗：清洗再生废液33.膜析法的推动力（1）渗析法：分子扩散作用（2）电渗析法：电力（3）反渗透法：压力（4）超滤法：压力12种工艺1. 渐减曝气充氧设备的布置沿池长方向与需氧量匹配，使布气沿程逐步递减，使其接近需氧速率，而总的空气用量有所减少，从而可以节省能耗，提高处理效率。（消除了供氧与需氧的差距）2. 阶

28、段曝气进水分34点进入，均衡了曝气池内有机污染负荷及需氧量，提高抗冲击负荷能力混合液MLSS浓度在前段较高，达5000-9000mg/L，之后随着污水多点进入而降低与传统法比较，有更多的污泥总量，污泥龄更高。3. 完全混合法对冲击负荷有较强的适应能力，适用于处理工业废水，特别是高浓度的工业废水；污水在曝气池内分布均匀，F/M值均等，有可能通过对F/M的调整控制工况；曝气池内混合液的需氧速率均衡。4.氧化沟5. 三段生物脱氮工艺该工艺是将有机物氧化、硝化及反硝化段独立开来，每一部分都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳、硝化和反硝化在各自的反应器中进行，并分别控制在适宜的条件下运行，

29、处理效率高。由于反硝化段设置在有机物氧化和硝化段之后，主要靠内院呼吸碳源进行反硝化，效率很低，所以必须在反硝化段投加碳源来保证高效稳定的反硝化反应。6. Bardenpho生物脱氮工艺工艺中设立了两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物作为碳源和第一好氧池中回流的含硝基态的混合液进行反硝化反应，经第一段处理，脱氮一大部分完成。为进一步提高脱氮效率，废水进入第二段反硝化反应器，利用内源呼吸碳源进行反硝化。最后的曝气池用于净化残留有机物，吹脱污水中的氮气，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。这一工艺比三段脱氮工艺减少了投资和运行费用。7.Phostrip除磷工艺 Phostrip除磷工艺过程将生物除磷和化学除磷