哈工大水污染控制工程(二)复习总结

1、水污染控制工程（二）复习总结第一章总论1.城市污水包括 生活污水 与生产污水 污水的物理性质及指标（化学性质） 氮的种类，凯氏氮可生物降解有机物降解过程示意图污水中的生物性质及指标2.城市污水处理的完整步骤及各部分作用；3.高温废水对水体危害；1降低饱和溶解氧；2提高生化反应速率，耗氧量增大，总溶氧量减少；3水体细菌繁殖速度加快，影响水体卫生；4加速藻类繁殖与富营养化进程。4.富营养化的危害；1藻类种类减少，个体数量上升；2藻类过度繁殖使DO变化过度；3大量藻类影响大气复氧；总之，富营养化是湖泊衰亡的一种表现。5.固体物质根据其存在状态分为悬浮固体（SS）、胶体、溶解固体（DS）。其中悬浮固体

2、分为 挥发性悬浮固体（VSS）、固定性悬浮固体（FSS）。6. BOD测定不足及COD测定的优缺点；（1）BOD是生化需氧量，反映了水体中可生化降解有机物的含量。缺点有：1测定时间需5d,比较长，难以指导生产实践；2如果污水中难生物降解有机物浓度较高，BOD5测定的结果误差较大；3某些工业废水不含微生物生长所需的营养物质、或者含有抑制微生物生长的有毒有害 物质，影响测定结果。（2）COD是化学需氧量，在酸性条件下利用重铬酸钾做氧化剂氧化有机物。优点：较精确地表示污水中有机物的含量；测定时间短，仅需数小时；不受水质 的限制；缺点：不能像BOD那样反映出能被微生物降解的污染物的量，无法直接从卫生学

3、角度无机砂石有机悬浮物生物处理活性污泥防止污泥腐败加氯阐明水体污染程度；污水中的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需消耗氧，可能造 成误差。7. BOD5/COD称为可生化性指标，作为是否采用生化处理的标准。其中BOD5/COD0.3时，认为可采用生化处理法。8.水质比较稳定地污水中，BOD5、COD、TOD、TOC大小：ThOD TOD COD BOD5 TOC。9.凯氏氮（KN）包括有机氮、氨氮。氨氮在水中存在形式有游离氨（NH3）和 离子状态铵盐（NH4+）。氨化过程与消化过程第二章 水体自净的基本规律1.做出污水排放对河流DO及BOD的影响曲线并解释；（1）有机物排入河流后，经微生物降解

4、而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧，亏氧速率与BOD5成正比；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断溶入水中，使DO逐步恢复,复氧速率与亏氧量呈正比。故DO变化成悬索状下垂，称为氧垂曲线。（2）污水排放口处BOD5急剧增加，在后段由于微生物的降解作用等得到去除，降解速率 与BOD5呈正比，故曲线逐步下降，直至恢复到背景值。2.氧垂曲线方程及参数意义；DtklLo（10klt10 7） D010 5k2k1其中Do、Dt 0时刻、t时刻河流中的亏氧量；Lo有机物总量；k1、k2耗氧速率常数、复氧速率常数；工程意义：用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变化动态，推求河流的自净过程及其7.理想沉淀池分

5、为四个区域：流入区、沉淀区、污泥区、流出区环境容量，进而确定可排入河水的有机物最大限量；推算确定最大缺氧点的位置和到 达时间，并依此制定河流水体的防护措施。限制条件：只考虑了生化耗氧和复氧，仅适用于河流截面变化不大，其他影响因素可忽略 的河段；河水与污水在排放点完全混合；k1 k2必须与水温对应；若有好几个排放点，则应根据具体情况合并计算或逐段计算3.证明有机污染物每日降解率不变；第三章污水的物理处理1.污水物理处理去除的对象是漂浮物和悬浮物质。2.格栅按照形状分为 平面格栅和曲面格栅；按照清渣方式分为 人工清渣和机械清渣。3.格栅总高度包括 栅前水深、过栅水头损失、栅前渠道超高。4根据悬浮物

6、浓度及凝聚性能差异，将沉淀分为四种类型并举例说明其特点；（1）自由沉淀：当悬浮物浓度不高时，沉淀过程中颗粒间互不碰撞，各自独立地完成沉淀。E.g.沉砂池、初沉池初期沉淀（2）絮凝沉淀：沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使得颗粒的粒径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。E.g.初沉池后期、二沉池初期（3）区域沉淀：沉淀过程中，颗粒互相妨碍干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液固界面。E.g.二沉池下部的沉淀（4）压缩：颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使得污泥 得到浓缩。E.g.二沉池污泥斗、浓缩池5. Stokes公式及影响因素；u1颗

7、粒沉速的决定因素是g y，当2沉速与d2成正比，增大颗粒直径d可大大提高沉淀效果；3U与卩成反比，取决于水温，水温高则小，有利于沉淀；4颗粒的形状不是球形，故需进行修正。6.自由沉淀假设；1颗粒是球形；2颗粒是非压密性，沉淀过程中不改变大小、形状、重量等；3沉淀过程不受器壁及其他颗粒的影响；4颗粒受到相同的重力场；Ltek1Lt iLtLt(ek11)ekig y 2!Fgdg y时，颗粒下沉；反之上浮;理想沉淀池的假设8.沉砂池的分类与作用9.平流式与曝气式沉砂池的优缺点10.表面负荷意义；HTuo在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，成为表面负荷或溢流率。平流沉淀池去除率仅决定于表面负荷

8、q及颗粒沉速ut,与沉淀时间无关。11.浅池理论及推导；池长L，池深H，水平流速V，颗粒沉速uo的颗粒刚好完全沉淀，则有L。H Uo1当L与v值不变时，池深H越小，可被去除的悬浮物颗粒越小；2当U0与v不变时，减小H，则L减小，即总容积变小；3当uo与L不变时，减小H，则v增大，即处理能力提升，将沉淀池分为n层可把处理能力提高n倍。12.根据沉淀池水流方向不同分为平流式、竖流式、辐流式 。出水溢流负荷：二沉池冬季；沉淀池入水挡板的作用：均匀布水；防止异重流（原污水水温高，在上部）。14.如何提高沉淀效果；1减小表面积负荷，改进配水方式，使水流均匀；2投加混凝剂；3回流污泥增大SS15混凝的机理

9、什么是好的混凝剂常用的混凝剂有哪些第四章混凝1.混凝处理对象是悬浮物、胶体物质；2.混凝机理包括 电性中和、吸附架桥、沉淀物卷扫；UttUtL B帀ButAQ第 4 章活性污泥法1.活性污泥MLSS由哪几部分构成；MLVSS由组成1具有代谢功能的微生物群体Ma;2微生物内源代谢氧化的残留物Me;3污水带入的难生物降解有机物质Mi；4由污水挟入的无机物质Mii。2.活性污泥系统中，原生动物和后生动物的出现，其数量和种类在一定程度上还能预示和指示出水水质，因此也常称其为“指示性微生物”。3.活性污泥的概念，流程4.影响微生物生理活动的因素5.叙述污泥能含量概念及意义；概念：有机物量（F）与微生物量

10、（M）的比值F/M，称为污泥能含量。工程上F/M是以BOD污泥负荷（NS）表示的MNsQSaxV意义：是对活性污泥微生物增值速度产生影响的主要因素，也是BOD去除速度、O2利用速度、污泥吸附性能的重要影响因素。6.污泥增长曲线分为哪几个时期：适应期、对数增殖期、减速增殖期、内源呼吸期7.做出微生物对有机物的分：分解代谢+ 02合成代 谢忙内源呼吸残留物 _8.活性污泥反应净化过程包括初期吸附去除 和微生物的代谢；初期吸附速度取决于：微生物的活性程度；反应器内水力扩散程度与水动力学规律； 影响生物氧化的因素有：1营养物质平衡（B0D:N:P=100：5：1;无机元素的作用）；2DO值（D02mg

11、/L左右；前段小，后段大）；3pH值（最佳6.5到8.5;前低后高）；4水温（适宜温度10到45）;5有毒物质；9.表示污泥微生物量的指标有MLSS混合液悬浮固体浓度、MLVSS混合液挥发性悬浮固体浓度；表示污泥沉降性能指标的有SV污泥沉降比、SVI污泥容积指数；两者之间的关系代谢产物H2O/CO2/NH3能量污水中有机污染物CxHyOz-X合成细胞物质内源呼吸产物H2O/CO2/NH3内源呼吸能量C5H7NO2+ 0210.污泥龄SRT:曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比。VX VXXQwXr11.莫诺方程式意义并叙述两种极限情况；SmaxKsS莫诺方程式是描述微生物比增殖速度与有机底

12、物浓度之间的函数关系。式中一一微生物的比增殖速度;max微生物最大比增殖速度；S有机底物浓度；Ks饱和常数，为12max时的底物浓度；1在高底物浓度条件下，S Ks,max，有机物以最大速度降解，呈零级反应;物浓度成正比。12.曝气的作用是 提供足够的DO和 搅拌混合； 曝气法分为鼓风曝气和机械曝气；dMdC13.菲克定律及氧转移影响因素；DLA -dtLdx1污水水质：两性分子形成分子膜阻碍02传递，杂质降低饱和DO；2温度：T升高，水的粘滞性下降，有利于传质，但是饱和DO下降，总的来说不利于02转移；3氧分压：越高越好，但需耗费能源。14.从混合液流态方面，曝气池分为 推流式、完全混合式、

13、循环混合式。15.曝气池污泥的培养与驯化分为异步培养法、同步培养法和接种培养法。16.传统活性污泥处理系统的优缺点，阶段曝气活性污泥系统的特征，再生曝气活性污泥法 系统特征，吸附一一再生活性污泥法系统的特征，延时曝气活性污泥法的特征，高负荷 活性污泥法的特征，完全混合活性污泥法系统的特征，深水，深井，浅层，纯氧曝气的 特征17.氧化沟，工作原理与特征，类型，sbr的工艺流程及其特征，运行操作18.运行异常现象及原因；（1） 污泥膨胀：污泥不易沉淀，SVI高；丝状菌大量繁殖，结合水增高；（2）污泥解体：絮凝体微细化，出水浑浊；运行不当，有毒物质过量；（3）污泥腐化：污泥上浮，发黑发臭；二沉池污泥

14、长期滞留；（4） 污泥上浮：污泥块状上浮，搅拌后下沉；污泥龄过长，反硝化产生N2；（5）泡沫问题：污水中含有气泡物质。第 5 章生物膜法1.生物膜中微生物相方面的特征;1参与净化反应微生物多样化；低底物浓度Ks，maxKsmzxKsS，有机物降解为级反应，与底2生物的食物链长；3能够存活世代时间较长的微生物；4分段运行与优占种属；处理工艺方面的特征；1对水质、水量变动有较强的适应性;2污泥沉降性能良好，易于固液分离;3能够处理低浓度污水；4易于维护运行、节能；种类，成熟标志2.高负荷生物滤池特征：限制进水BOD、采取处理水回流；处理水回流的优点： 均化与稳定进水水质；加大水力负荷，加速生物膜的

15、更新； 抑制滤池蝇的过度繁殖；减轻散发的臭味；3.简要画图表示高负荷生物滤池的工艺流程；4.生物转盘特征；（1）微生物量大，生物相分级，污泥龄长，食物链长，污泥量少；（2）耐冲击负荷，动力消耗低，便于维护管理；（3）流态每个单元是完全混合式，整体可看作推流式；5.生物接触氧化工艺特征；1污水淹没填料，形成气液固三相，有利于O2传递；2填料生长生物膜，形成密集的生物网结构，生物相丰富；3曝气使生物膜更新快，活性好；6.生物流化床是对两项因素的强化：增大微生物的栖息表面积以提高生物量；加大相对运动以强化传质；7.综合各种生物膜法，所需填料有哪些要求；较大比表面积；高孔隙率；化学、生物稳定性；机械强

16、度；粒径均匀，水流 阻力小；8.生物膜法各工艺总结;粒径mm工艺特点普诵牛物滤池2540滴滤池，方形优点：效果好，运行稳定；缺点：面积大，滤料易堵，不卫生原污水RS_ :L_RS高负荷生物滤池4070旋转布水，圆形优点：水力负何大，卫生，耐冲击；缺点：运行成本高；塔式生物滤池3050多层优点：生物活性咼，耐冲击；曝气生物滤池35淹没式，下向流优点：02转移好，微生物量大；生物转盘盘片旋转，微生物水气交替接触优点：运行管理，脱氮除磷，能耗低；生物接触氧化淹没式，曝气优点：耐冲击，污泥少，运行方便； 缺点：填料堵塞，曝气不均匀；生物流化床0.21.5流化，MLSS最高优点：降解速率咼，占地小； 缺

17、点：填料流失，能耗高；第 6 章 污水自然生物处理1.稳定塘对污水的净化作用；1稀释作用；沉淀、絮凝；微生物代谢降解；浮游生物进一步净化；水生植物；2.兼性塘生态流程图；见书稳定塘根据DO不同可分为 好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘。3.稳定塘的影响因素；温度：影响细菌和藻类的生命活动；光照：影响藻类光合作用及DO;混合：传质；营养物质：C、N、P及微量元素；有毒物质；蒸发量与降水量；4.湿地处理系统：将污水投放到土壤经常处于水饱和状态而且生长有芦苇、香蒲等耐水植物的沼泽地上，污水沿一定方向流动，在耐水植物和土壤的联合作用下，污水得到净化。5.湿地系统中以 生长在沼泽地的维管束植物 为主要特征。

18、湿地系统分为天然湿地、表面流湿地、潜流湿地。第 7 章 污水深度处理与回用1硝化菌&反硝化菌反应的环境条件；（1）硝化菌：好氧；低BOD:一定的碱度；（2）反硝化菌：缺氧；有机C源；中性pH值；2传统生物脱氮工艺；后置反硝化回流硝化液3. A/0工艺；前置反硝化优点：流程简单，装置少，建设费用低；无需外加有机碳源及碱度；缺点：回流硝化液含有DO,影响反硝化；处理水中含有一定硝酸盐，脱氮效率低;要实现高去除率，增大回流比，能耗增加；影响因素：水力停留时间，硝化：反硝化=3:1;循环比：呈正相关，但R200%之后不易提高;MLSS;污泥龄；进水总氮浓度；4. A2/0同步脱氮除磷工艺及特点

19、内循环优点：总水力停留时间短；丝状菌无法大量繁殖，不会出现污泥膨胀；污泥含磷 量高，便于利用；无需投药；缺点：需要对DO等进行控制，运行难度大；除磷效果有限；第 8 章污泥处理1.污泥中所含水分包括空隙水、毛细水、吸附水、内部水 。浓缩去除 空隙水，浓缩方法有 重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。2.厌氧消化机理（1）两阶段：酸性发酵阶段，有机物在产酸菌作用下分解为脂肪酸；甲烷发酵阶段， 脂肪酸在甲烷发酵菌作用下转化为CH4和C02；（2）三阶段：有机物水解发酵产大分子酸；产氢产乙酸；产甲烷；3.厌氧消化符合一级反应动力学规律，控制步骤是甲烷发酵阶段。4.厌氧消化的影响因素；温度；污泥龄与负荷；搅拌

20、与混合；营养与C/N比;有毒物质；酸碱度与PH；5.厌氧消化时间是指产气量达到总产气量90%所需时间；6.有机物降解程度是 污泥龄 的函数，而不是 进水有机物 的函数；7.两级厌氧消化的目的：节省污泥加温与搅拌能量 ；8.两相厌氧消化目的：创造适宜菌群生长环境；9.消化池污泥的培养有 逐步培养法和一次培养法。10沼气脱硫；（1）干式脱硫Fe2O3H2O 3H2S Fe2S3H2O 3H2O2Fe2S3H2O 3O22Fe2O3H2O 6S影响因素：运行温度、沼气湿度、含氧量、运行时间（2）湿式脱硫Na2CO3H2S NaHS NaHCO?1 NaHS NaHCO3O2Na2CO3H2O S2（

21、3）水喷淋除硫11.污泥干化场脱水依靠 渗透、蒸发、撇除；影响因素：气候条件：降雨量、蒸发量、湿度、风速；污泥性质；12.污泥预处理目的： 改善污泥脱水性能，提高机械脱水效果； 方法：化学调理法、热处理法、冷冻法、淘洗法；13.化学调理法：在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥颗粒絮凝、比阻降低, 改善其脱水性能。14.污泥处置流程；第一章工业废水处理概论1.工业废水包括 生产污水、冷却水、生活污水；2.高NH3-N废水生物处理难点：BOD:N:P比例失调；NH3对微生物抑制作用；产物NOJ对细菌抑制作用；需要较多O2；3.如何进行源头控制；1减少废水排放量；节约用水；淘汰落后工艺；回收

22、有价值物质；废水分流处 理；废水均匀排出；第二章工业废水的物理处理1.绘图说明穿孔导流槽式调节池工作原理；同时进入调节池的废水，由于流程长短不同，使前后进入调节池的废水相混合，以此来 均和水质。F222.离心设备分离因素：颗粒所受的离心力与重力之比，-cr丄-Fgg900高速离心机3000；中速离心机10003000；低速离心机10003.油类在水中存在形式分为 浮油、分散油、乳化油、溶解油 ； 污染特征：1对水体：浮油、分散油形成油膜阻碍大气复氧；乳化油、溶解油耗氧，影响鱼类生存; 油污粘附在水生生物以及鸟类身上，影响其正常生活；2对土壤：形成油膜，空气难以进入，破坏土壤结构；3对排水系统：

23、粘附到设备上，影响正常运行，引起爆炸；吸附到菌胶团或生物膜上， 影响营养物质交换及废物排出；1的杂质沉于池底。在出水口设置集油管，收集浮油。特点：构造简单，便于运行管理，除油效果稳定；池体大，占地面积大。设计计算：水力停留时间HRT，求出体积；颗粒上浮速度，求出表面积(表面负荷)5.过滤工艺中滤池滤料的选择原则；滤料粒径应比给水处理大；耐腐蚀性强；机械强度好；成本低;第三章工业废水的化学处理1.酸碱废水中和依据 等当量定律。2.过滤中和法：酸性废水流过碱性滤料时与滤料进行中和反应。3.硫化物共沉法：在利用硫化物沉淀法处理低浓度含汞废水时，由于生成的硫化汞颗粒很 小，分离困难，此时投加适当的凝聚

24、剂进行共沉。2Hg S2Hg2S HgS HgHg2S2HgSFeSO4S2FeS SO24.碱性氯化法：在碱性条件下，采用次氯酸钠、漂白粉、液氯等氯系氧化剂将氰化物氧化。局部氧化法：CN CIO H2O CNCI 2OH CNCI 2OH CNO ClH2O部分Fe2生成Fe(OH)2沉淀，反应生成的FeS与Fe(OH)2可作为HgS的载体，共同沉淀。4.原理：在隔油池中，由于流速降低，比重小于1而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于完全氧化法：2CN0 3H0CI OH 2CO2N23CI 2H2O5.亚硫酸盐还原法去除含铬废水；2H2Cr2O76NaHSO33H2SO4H2。2。73 N

25、a2SO33H2SO4Cr2(SO4)33Na2SO44H2O采用NaOH调节pH79沉淀Cr(OH)3。6. O3的理化特性及对工业应用的指导；1强氧化能力：用于难降解有机物及还原性废物的去除；2在水中的溶解度较小，37mg/L；3臭氧分解快，不易贮存：应随制随用；4毒性及腐蚀性：应采用耐腐蚀设备；7. O3接触反应去除有机物属 化学吸收，受传质速率与反应速率影响；其中，取决于传质速率的有酚、氰、亲水性染料、细菌、硫化氢、亚硝酸盐，适合于水膜式接触反应器；取决于反应速率的有COD、BOD、合成表面活性剂、饱和脂肪族化合物、氨氮，适合于气泡式接触反应器；8.分解电压：使电解正常进行时所需最小外

26、加电压；极化现象：分解电压超过原电池电动势 ；包括：浓差极化，电极表面离子浓度差异；化学极化，两极产物原电池；电阻;9.电解处理含铬废水；碱性条件下Fe3及Cr3沉淀去除。阳极钝化措施：定期清洗极板；阴、阳极板交换使用；投加食盐电解质;10.电解处理含氰废水；2CNCI 3HOCI H2O2CO2N25HCI2Cr2(SO4)33Na2SO48H2O(1)阳极Fe 2eFe2Cr2O；(2)阴极2Cr2O76e14HCrO23e8H2Cr37H2OCr34H2O阳极反应CN 2OH 2eCNO H2O2CNO 4OH 6e2CO2N2H2O第四章工业废水的物化处理1.混凝法去除水中细小悬浮物及

27、胶体；混凝的影响因素：（1） 废水性质的影响 胶体杂质浓度；pH值；水温；共存杂质的种类及浓度;（2）混凝剂的影响 混凝剂的种类；混凝剂的投加量；2.气浮：通过某种方式产生大量微气泡，使气泡与固体或液体污染物发生粘附，形成密度小于1的气浮体；产生气泡的方式有 电解、散气、溶气；3作图表示界面张力作用线及润湿接触角；4.绘出加压溶气气浮工艺流程;CNO 2H2ONH4CO2特点：水中空气溶解度大，微气泡数量多；减压释放后气泡粒径小，分离效果好;设备流程简单，维护管理方便；5.气固比：气浮工艺中溶解空气量A与原水悬浮固体含量S之比。6.总结各类废水使用工艺；Cr、CN-、含油废水（1）Cr：亚硫酸

28、盐还原法、电解法；（2）CN-:碱性氯化法、臭氧氧化、电解法；7.吸附等温线：温度一定，吸附量随吸附质平衡浓度的提高而增加的曲线；描述单分子吸附的有Langmuir和Freudlich式；穿透曲线：以通水时间t为横坐标，出水中吸附质浓度为纵坐标；8.吸附剂再生的方法有：加热再生法；药剂再生法；化学氧化法；生物法9.吸附法的优点：处理程度高，出水水质好；应用范围广；适应性强；吸附剂可 重复使用；可回收有用物质；设备紧凑、管理方便；10.离子交换树脂的选择性；分子量大、电荷高，弱酸碱的H/OH最高强酸阳树脂：Fe3Cr3Al3Ca2Mg2K NH4Na Li强碱阴树脂：Cr2。2SO；CrO4NO3Cl OH F HCO3HSiO311.含铬废水一一 双阴柱串联饱和工艺流程第一个阴柱出水C“O2穿透时，未全部饱和，故在其后串联另一阴柱，