环境工程学复习资料讲解

1、绪论1、环境（定义）：广义：围绕着某一事物（主体）并对该事物会产生某些影响的所有外 界事物（客体）。狭义：是以人类为主体的外部世界。2、“环境科学”的主要任务 ：研究在人类活动的影响下，环境质量的变化规律和环境变 化对人类生存的影响，以及保护和改善环境质量的理论、技术和方法。3、环境工程学（定义） ： 环境工程学是环境科学的一个分支，又是工程学的一个重要组 成即分。 它是一门运用环境科学、 工程学和其他有关学科的理论和方法， 研究保护和合理 利用自然资源， 控制和防治环境污染与生态破坏， 以改善环境质量， 使人们得以健康、 舒 适地生存与发展的学科。4、环境工程学的研究任务 ：环境工程学有着两

2、个方面的任务：既要保护环境，使其免受 和消除人类活动对它的有害影响；又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因家的损 害。5、环境工程学的主要内容 ：环境上程学是一个庞大而复杂的学科体系。它不仅研究防治 环境污染和生态破坏的技术和措施， 而且研究受污染环境的修复及自然资源的保护和合理 利用， 探讨废物资源化技术， 改革生产工艺， 发展无废或少废的清洁生产系统， 以及对区 域环境进行系统规划与科学管理，以获得最优的环境效益、社会效益和经济效益的统一。 这些都是环境工程学的重要内容。6、环境工程学的基本内容 ： （1）水质净化与水污染控制工程； （2）大气污染控制工程； （3） 固体废弃物控制及噪声

3、、振动与其他公害防治工程； （4）清洁生产、污染预防与全过程污 染控制工程； （5）环境规划、管理和环境系统工程； （6）环境监测与环境质量评价。第一章1、我国水资源特点： ? 我国年降水量为 61900 xl08m3 左右，相当于全球陆地总降水量的 5、? 地面水年径流量为 27115 X 108m3 左右，仅次于巴西、俄罗斯、美国、印度尼西 亚和加拿大，居世界第六位。 ? 由于我国人口众多按人均年径流量计，仅 2100 m3，只 相当于世界人均占有量的 14。? 存在着严重的时空分布不均衡性。东南多，西北少。 冬春少雨，夏季多雨。有时还连续出现枯水年和丰水年的现象。2、水的社会循环（定义）

4、 ：所谓水的杜会循环，指的是人类社会为了满足生活和生产的 需求，要从各种天然水休中取用大量的水 而经过使用以后的水被排放出来， 最终又流入 天然水体。这样。水在人类社会中也构成了个局部的循环体系，称为水的社会循环。3、水的用途：生活和饮用水；工业用水（包括冷却用水、锅炉用水、生产工艺用水等 ）； 农业用水 （包括灌溉用水等 ）；渔业用水；娱乐旅游和水上运动；水能利用；航 运；景观；水生生物和海生生物的生存、繁殖及生态用水等。4、人与自然在水质、水量方面的矛盾 ：随着世界人口的增长和工农业的发展，用水量也 在日益增加。 另一方面，用水量增加的结果会使废水量也相应地增加。 未经处理的废水如 果任意

5、排入天然水体， 就会造成严重污染， 使本来已经并不充裕的水资源更加紧张。 这就 是在水的社会循环中表现出来的人与自然在水量和水质方面存在着的巨大矛盾。5、水的自净能力（定义） ：在定程度下能自身调节和降低污染的能力，通常称之为水 的自净能力。6、水体污染（定义）：中华人民共和国水污染防治法中为“水污染”下了明确的定义， 即水体因某种物质的介入， 而导致其化学、 物理、生物或者放射性等方面特性的改变， 从 而影响水的有效利用，危害人群健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。7、水污染分类（按杂质成分） ： 水污染可根据杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。（一）化学性污

6、染 无机污染物质污染水体的无机污染物质有酸、 碱和一些无机盐类。 酸污染主要来自矿山排水和工业 废水。含酸多的工业废水有酸洗、 粘胶纤维、染料废水等。 雨水淋洗含二氧化硫较多的空 气后，流入水体也能引起酸的污染。碱污染主要来自碱法造纸、炼油、制革、制碱等工业 废水。酸碱污染使水体的 pH 发生变化 抑制或杀灭细菌和其他微生物的生长， 妨碍水体 自净作用，还会腐蚀船舶和水下建筑物，影响渔业，破坏生态平衡。一些工业废水中还 常含有不少无机盐类，它们排入水体后将提高水的硬度和增加水的渗透压，降低水中的 溶解氧，对淡水生物产生不良影响。 无机有毒物质 污染水体的无机有毒物质主要是重金属等有潜在长期影响

7、的物质， 其中汞、铜、铅等 危害较大，其他还有砷 （特别是三价 ）、铬（六价 ）、硒（凹价、六价 ）、钡、钒、氰化物、氰化 物等。有毒重金属 在自然界中一般不会自行消失，却可能通过食物链而积累、富集，以 致会直接作用于人体而引起严重的疾病或促使慢性病的发生。 有机有毒物质 污染水体的有机有毒物质种类很多， 主要是各种有机农药、 多环芳烃、芳香胺等。 这 些物质来自农田排水或某些工业废水，如焦化、染料、农药、塑料等。它们之中很多是自 然界中本来没有而经人工合成的物质， 化学性质稳定，很难被生物所分解 ，其中有的称 为持久性有机污染物 （PoPs）如 DDT 、六妖术、多氯联苯等。有些有机物质还被

8、认为是致 癌的。 需氧污染物质 生活污水、牲畜污水和某些工业废水中所含的碳水化合物、 蛋自质、脂肪和酚、 醇等 有机物质可在微生物的作用下进行分解。 在分解过程中需要消耗氧气， 故称之为需氧污染 物质。如果这类物质 排入水体过多将会大量消耗水中的溶解氧，造成溶解氧缺乏，从 而影响水中鱼类和其他水生生物的生长，水中的溶解氧耗尽后，有机物质将进行厌氧分 解而产生出大量硫化氢、氨、硫醇等物质，使水质变黑发臭造成环境质量进一步恶化。 植物营养物质 生活污水和某些工业废水中经常含有一定数量的氮、 磷等植物营养物质。 施用氮肥和 磷肥的农田排水中也会有残余的氮和磷。 水体中氮、磷的含量较高时，特别是湖泊、

9、水 库、港湾、内海等水流缓慢的水域就会因此而使藻类等俘游生物及水草大量繁殖。这种 现象称为水体的“富营养化” 。有些藻类还含有毒性。藻类死亡腐败后又分解出大量营养 物质，促使藻类进一步发展。如此恶件循环的结果，使水体外观呈红色或其他色泽，并 因通气个良，造成溶解氧含量下降，水质恶化，鱼类死亡，严重的还可能导致水草从生， 湖泊退化。 油类污染物质随着石油事业的发展 油类物质对水休的污染已日益增多。 炼汕和石油化工工业、 海 底石油开采、油轮压舱以及大气中污染碳氢化合物的沉降等都可使水体遭到严重的油类污 染，尤其海洋采油和油轮事故污染最甚。影响水质、破坏海滩、危害水生生物。（二）物理性污染 悬浮物

10、质污染 悬浮物质是指水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫答。它们是由生活污水、 垃圾和采矿、 建筑、食品、 造纸等产生的废物泄入水中或农田的水土流失所引起的。 悬浮 物质影响水体外观， 妨碍水中植物的光合作用， 减少氧气的溶入， 对水生生物不利， 如果 在悬浮颗粒上吸附一些有毒有害的物质和病菌等，则更是有害。 热污染来自热电厂、 核电站及各种工业过程中的冷却水， 若不采取措施， 直接排入水体， 可 能引起水温升高、 溶解氧含量降低、 水中存在的某些有毒物质的毒性增加等现象， 从而危 及鱼类和水生生物的生长。 放射性污染由于原子能工业的发展， 放射性矿藏的开采， 核试验和核电站的建立以及同位

11、素在医 学、工业、研究等领域中的应用， 使放射性废水、 废物显著增加， 造成一定的放射性污染， 其中对人体健康有重要影响的放射性物质有 90Sr、137cs、131I 等。（三）生物性污染 生活污水，特别是医院污水和某些工业废水污染水体后， 往往可带入一些病原微生物， 例如某些原来存在于人盲肠道中的病原细菌， 如伤寒、 霍乱、细茵性痢疾等都可以通过人 畜粪便的污染而进入水体， 随水流动而传播。 一些病毒，如肝炎病毒、 腺病毒等也常在污 染水中发现。 某些寄生虫病， 如阿米巴痢疾、 血吸虫病、 钩端螺旋体病等也可通过水进行 传播。防止病原微生物对水体的污染也是保护环境、保障人体健康的一大课题。8

12、、水中酸碱污染的危害 （在 7 中）9、水中无机盐类的危害 （在 7 中）10、水中化学性污染包含的内容及各自的危害 （在 7 中）11、水中悬浮物质的危害 （在 7 中）12、水中物理性、生物性污染包含的内容 （在 7 中）13、水质（定义）：水质是指水和其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学 的综合性质。14、水质标准（定义）：各项水质指标则表示水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质 是否符合要求的具体衡量标堆。15、水质标准分类 ：（一）物理性水质指标 感官物理性状指标：如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度等。 其他物理性水质指标；如总团体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率

13、（电阻率 ）等。（二）化学性水质指标 一般化学性水质指标：如 PH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般 有机物质等。 有毒化学件水质指标：如各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等。 氧平衡指标：如溶解氧 （DO）、化学需氧量 （COD）、生化需氧量 （BOD） 、总需氧量（ TOD） 等。（三）生物学水质指标 般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒等。16、各类水质标准所包含的具体指标名（在 15 中）17、浊度的影响因素 ：不溶解物质的数量、浓度、颗粒尺寸、形状和折射指数18、真色、表色（定义） ： 水的颜色有真色和表色之分。真色是由于水中所含溶解物 质或胶体物质

14、所致 即除去水中悬浮物质后所呈现的颜色。 表色则包括由溶解物质、 胶体 物质和悬浮物质共同引起的颜色。19、可沉固体（定义）：所谓可沉团体，是指将 1L 水样在锥形玻璃筒内静置 1h 后所沉 下的悬浮物质数量其结果用 mI L 来表示。20、总矿化度（定义） ： 水中所含各种溶解性矿物盐类的总量称为水的总含盐量，也称 总矿化度。21、有机物质综合性指标 ：总有机碳 （TOC）和总需氧量 （TOD）22、生活饮用水水质标准制定原则 ：流行病学上应安全可靠，即要求饮用水中不得含 有各种病源微生物和寄生虫卵，以防止水性传染病的传播；化学组成上应对人体无害， 即要求水中所含化学物质及放射性物质的浓度不

15、得危害人体健康；水的感官性状良好； 在使用上应方便无弊， 如水的硬度过高， 会在配水系统中形成水垢， 洗衣时需耗费过量 的肥皂。又如水中含铁量过高会使衣服、器皿有锈斑染色和形成沉淀等。23、第一类、第二类污染物（定义） ：第一类污染物是指能在环境和动植物体内蓄积，对 人类健康产生长远不良影响者，如汞、镉、铬、铅、砷、苯并 （）芘等，必须在车间或车 间处理设施排放口采样； 第二类污染物是指长远影响小于前者的， 须在排污单位排放口采 样。24、工业用水水质要求 ： 饮用水；同生活饮用水水质标准生产技术用水； 生产技术用水包括原料用水、 生产工艺艺用水和生产过程用水。 食品、酿造和饮料工业的 原料用

16、水， 其水质除有特殊要求外部必须符合饮用水的标准。 生产工艺用水和生产过程用 水水质要求基本上与原料用水相同， 有时还需要各种不同程度的软化水、 除盐水、 高纯度 水和含铁、锰少的水。有关的企业部门或公司厂家都会制订各自不同的土产技术用水水质 要求。锅炉用水； 不同的锅炉结构形式和压力对锅炉用水中悬浮固体、 硬度和溶解氧等各项指标有不同程度 的严格要求，以防止腐蚀、结垢和引起汽水共腾现象。例如，对于中、低压锅炉 （压力低 于 25Kgcm2），硬度不应超过 1035mg/L（以CaCO3计）；对于高压锅炉 （压力在 50 Kg cm2以上），要求硬度小于 2mg/L（以 CaCO3计），甚至更

17、低。 冷却用水。作为冷却用水的水质条件可概括为： 尽可能低的水温； 不会有水垢和泥渣沉淀； 对 金属的腐蚀性小；不会因为微生物或其他生物的繁殖而使冷却设备和管壁堵塞。 为此，般工业对冷却用水的水质要求是： 浑浊度不大于 50100 度，硫化氢不大于 05 5mg/L，铁不大于 0105mg/L，碳酸盐硬度应小于 100350mg（CaCO3）/L（ 依水中游离 CO2 含量及冷却水被加热后的温度而定 ）。25、生活污水（定义）：生活污水是指居民在日常生活活动中所产生的废水，主要是生活 废料和人体的排泄物，其中包括厨房洗涤、休浴、洗衣等的废水以及冲洗厕所等的污水。26、生活污水水质影响因素 ：居

18、民的生活状况、生活水平与生活习惯，其中污染物质的 浓度则与用水量有关。27、生活污水水质特征 ：水质成分比较稳定，但浑浊、深色且具有恶臭，微呈碱性，一 般不含有毒物质。由于生活污水很适宜于各种微生物的繁殖，因此常含有大量的细菌（包括病原菌 ）、病毒和寄生虫卵。28、工业废水 ：是指工业生产过程中排放出来的废水。29、农田废水 ：农田径流徘水30、水体自净： 污染物质参与水体中的物质转化和循环过程，经过系列的物理、化学 和生物学变化， 污染物质被分散、 分离或分解， 最后，水体其本上或完全地恢复到原来状 态，这个自然净化的过程称为水体自净。31、水体自净过程 ： 从机理上看，水体自净主要由下列几

19、种过程组成：（1）物理过程：包括稀释、扩散、挥发、沉淀、上浮等过程。（2）化学和物理化学过程：包括中和忽凝、吸附、络合、氧化、还原等过程。（3）生物学和生物化学过程：进入水体中的污染物质，被水生生物吸附、吸收、吞食消化 等过程，特别是有机物质由于水中微生物的代谢活动而被氧化分解并转化为无机物的过 程。从水体污染按制的角度来看， 水体对废水的稀释、 扩散以及生物化学降解是水体自净的几 个主要作用过程。32、水体混合主要影响因素 ：(1)废水流量与河水流量的比值：当此值较大时需要通过 较长的距离才能在整个河流断面上达到完全均匀的混合。(2)废水排放口的形式：如果废水在岸边集中排放，则完全混合所需的

20、时间和距离较长；如果是分散地排放于河流中央， 则完全混合所需时间较短。 (3)河流的水文条件：如河深、河水流速、河道弯曲状况以及 是否有急流、跌水等这些因素都会影响混合程度。33、水体的生化自净 ：废水进入河流后，除得到稀释外，其中的有机污染物还会在水中 微生物的作用下进行氧化分解，逐渐变成无机物质。这一过程称为水体的生化自净。34、水体中氧的来源 ：水体和废水中原来含有的氧；大气中的氧向含氧不足的水体 扩散溶解， 直到水体中的溶解氧达到饱和； 水生植物白天通过光合作用放出氧气， 溶于 水中，有时还可使水体中的氧达到过饱和状态。35、水体中细菌死亡的原因 ：作为细菌食料的水体中有机物因氧化分解

21、而逐渐减少， 这对细菌生存极为不利； 污染水体中有大量吞食细菌的生物， 如纤毛类原生动物、 浮游 动物等；生物物理因素，如生物絮凝、沉淀等；其他因素如PH、水温、日光等对细菌生活的影响很大， PH 和水温若不合适，细菌会逐渐死亡，日光也具有杀菌能力。36、生活污水排入河流后，沿流程微生物物种和数量受化 ：区(降解区)水质浑浊，污泥下沉或上浮；溶解氧下降；鱼类和绿藻减少、蓝 绿藻蔓生、底泥中出现颤蚓等蠕虫。区(强分解区 )水质变灰变黑，可能形成浮渣腐败情况发生；溶解氧降至 40 饱和度以下乃至零有甲烷、硫化氢逸出；细苗大量繁殖，厌氧取代好氧，物种减少，藻 类极少，没有鱼，到处可见污水蝇和蚊子。W

22、 区(恢复区 )水质变得较清；溶解氧在 40饱和度以上，出现硝酸盐；出现 真菌、浮游动物，藻类增加，苔藓植物出现，底栖生物中包括颤蚓、贻贝等介壳类以及昆 虫的幼虫，有一般鱼类。I 区和 V 区(清洁区 )水质如一般天然河流；溶解氧可高达饱和；物种增加，可 发现观赏鱼类。至此，河流对可生物降解的有机污染物的自净作用过程已基本完成。37、水环境容量 ：一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量称为水 环境容量。38、水质净化与水污染控制工程的主要任务 ：是研究控制水体污染、保护和改善水环境 质量、合理利用水资源以及提供不同用途和要求的用水等的工艺技术和工程措施。39、水质净化与水污染控

23、制工程的主要内容 ：水体污染和自净规律；城市污水与工 业废水的处理和利用； 生活饮用水和工业给水处理； 城市、 区域或水系的水污染综合 防治和受污染水体修复等。40、给水处理的基本方法 ：41、不同水源给水处理方法 ：? 当以地表水作为饮用水水源时，处理工艺常包括混凝、 沉淀、过滤和消毒。 ? 当以地下水作为饮用水水源时 一般只需采用消毒处理后即可满足 水质的要求。个别地下水中铁、锰含员较高，还须作除铁、除锰处理。 ? 近年来，由于某 些地表水或地下水源受到不同程度的污染 以上常规处理流程巳不能满足要求， 为此，在 消毒工艺之前， 还增加了臭氧氧化、 活性炭吸附或膜技术等处理工艺 以进一步去除

24、水中 的污染物质、 确保处理后的水质达到生活饮用水卫生标准的要求。 ? 各种不同的工业用户 对水质有特殊的要求 因此还要根据不同的情况对水质进行软化、 除盐、冷却、控制结垢 与腐蚀等处理。42、解决废水问题的主要原则 ：(1)改革生产工艺大力推进清洁生产，减少废物排放量；(2) 重复利用废水； (3)回收有用物质； (4)对废水进行妥善处理； (5)选择处理工艺均方法时， 必须经济合理，并尽量采用先进技术。43、确定水体负荷的水质指标 ：有害物质、悬浮固体、溶解氧和生化需氧量。44、废水处理程度的确定 ，有年以下几种方法：(1) 按水体的水质要求： (2)技处理厂所能达到的处理程度： (3)考

25、虑水体的稀释和自净能力。45、废水处理的基本方法： 物理法、化学法和生物法等。 物理法是利用的物理作用来分离废水中呈悬浮状态的污染物质， 在处理过程中不改变 其化学性质。化学法利用化学反应的作用来处理水中的溶解性污染物质或胶休物质。 生物法主要是利用微生物的作用， 使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无 害的物质。第二章1、水中被去除的杂质的分类 ：按颗粒大小可分为粗大颗粒物质、悬浮物质和胶体物质以 及溶解物质三大类。2、格栅和筛网 是处理厂的第一个处理单元，通常设置在处理厂各处理构筑物(泵站集水池、沉砂池、沉淀池、取水口进口端部 )之前。它们的主要作用是去除水中的粗大物质、 保护处理厂

26、的机械设备 (特别是泵 )并防止管道的堵塞。3、格栅截留污物的处置方法： 填埋、土地卫生堆弃、堆肥发酵、焚烧或与其他有机污泥 混合后送去消化等 也可将污物粉碎后送回到污水中， 作为可沉固体与初次沉淀地污泥合 并处置。4、微滤机的优点 ：占地面积小、过滤能力大、操作方便等5、沉砂池的位置及功能 ：沉砂池的功能主要是去除水中砂粒、煤渣等相对密度较大的无 机颗粒杂质，同时也去除少量较大、较重的有机杂质，如骨屑、种子等。沉砂池一般设在 泵站、沉淀池之前， 这样可以防止对水泵和污泥处置设备的磨损， 还可使沉淀池中的污泥 具有良好的流动性。6、颗粒从液体中分离的主要影响因素： 颗粒与液体的密度差、颗粒直径

27、和液体的动力黏 度。7、平流式、竖流式和曝气沉砂池的优缺点比较 。? 平流式沉砂池具有构造简单、工作稳 定、处理效果好且易于排砂等优点。 ? 竖流式沉砂池的处理效果一般较差。 ? 曝气沉砂池 排出的沉渣一般只合约 5的有机物。此外，曝气沉砂池受流量变化的影响较小，可以通 过调节曝气量， 控制污水的旋流速度， 使除砂效率稳定； 同时还能起到对污水的预曝气作 用，有利于后续的生化处理过程。 克服了沉砂池在沉渣中夹杂有机物， 容易腐败发臭这一 缺点。8、离心分离法 ：借助离心力分离水中悬浮颗粒的方法称为离心分离法。9、离心分离设备分类 ：按离心力产生的方式不同离心分离设备可分为两大类型：(1)水旋分

28、离设备： 容器固定不动， 由沿切向高速进入器内的水流本身造成的旋转来产生离心 力。这类分离设备称为水力旋流器 (或旋流分离器 ) ，常用的有压力式和重力式两种。 (2) 器旋分离设备： 依靠容器的高速旋转带动器内水流旋转来产生离心力。 它们就是常称的离 心机。10、压力式和重力式水力旋流器优缺点比较。 ? 水力旋流器具有体积小、用料少、单位 容积的处理能力高等优点， 缺点是设备易受磨损及电耗较大。 ? 重力式水力旋流器与压力 式旋流器相比，直径要大得多，占地大，离心力的作用减弱，处理效率低，颗粒的分离主 要是由重力决定的，没有能耗。11、离心机分类 ：按分离因素 的大小可分为低速离心机 ( &

29、lt;1500)、中速离心机 ( 15003000)和高速离心机 ( >3000)。中、低速离心机又统称常速离心机。 按分离容器几 何形状的不同， 离心机又可分为转筒式离心机、 管式离心机、盘式离心机和板式离心机等。12、(1)自由沉降 ；颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉 速度不受干扰。(2) 絮凝沉降 ：沉降过程中各颗粒之间能互相黏结其尺寸、质量会随深度的增加而逐渐变大，沉速亦随深度而增加。(3) 拥挤沉降 (成层沉降 )：颗粒在水中的浓度较大时，各颗粒间互相靠得很近，在下沉过程 中彼此受到周围颗粒作用力的干扰但颗粒的相对位置不变，作为一个整体而成层下降。

30、在清水与浑水之间形成明显的界面，沉降过程实际上就是这个界面的下沉过程。(4) 压缩沉降 ：颗粒在水中的浓度很高时会互相接触。上层颗粒的重力作用可将下层颗粒 间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。13、理想沉淀池的简化假定 ：沉淀池中各过水断面上各点的流速均相同；在沉降过 程中悬浮颗粒以等速下降， 颗粒的水平分速度等于水流速度； 悬浮颗粒落到池底后不再 浮起，就认为已被除去。14、平流式、竖流式和辐流式沉淀池的特点。15、选择沉淀池类型时的考虑因素 ：水量的大小；水中悬浮物质的物理性质及其沉 降特性；处理厂的总体布置与地形地质情况等。16、斜板斜管沉淀池优缺点 ：生产能力比一般沉淀池可有大幅度提局，

31、但由于池子体积 缩小，使单位面积上的泥量增加，如排泥不畅，将产生泛泥现象，导致出水水质恶化；由 于水流在池中停留时间短， 来水水质、 水量发生变化时， 来不及调整运行， 耐冲击负荷的 能力铰差；此外，由于斜板间距或斜管管径较小若施工质量又欠佳，造成变形，更容易 在板间或管内积泥， 需用高压水周期冲刷。 另外，斜板或斜管的上部有日光照射下会大量 滋长藻类这些都会给运行带来困难。17、混凝包含的过程 ：凝聚和絮凝。18、凝聚 是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程；而 絮凝则指微絮粒通过吸附、卷带和 桥连而成长为更大的絮体的过程。19、胶体脱稳的机理 ：(1)压缩双电层： (2)吸附电中和作用： (3

32、)吸附架桥作用： (4)网捕作 用：20、混合与反应的目的及设备要求 ：混合的目的在于使药剂迅速均匀地扩散到水中，溶 解并形成胶体， 并与水中的悬浮微粒等接触， 牛成微小的矾花。 这一过程要求搅拌强度要 大，使水流产生激烈的湍流。混合时的流速应在 1.5m s 以上但混合时间要短，一般不 超过 2min。反应设备的任务是使细小矾花逐渐絮凝成较大颗粒，以便于沉淀除去。反应 设备中要求水流有适宜的搅拌强度， 既要为细小絮体的逐渐长大创造良好的碰撞机会和吸 附条件，又要防止已形成的较大矾花被碰撞打碎。因此，搅拌强度比在混合设备小要小， 但时间比较长。21、澄清池 ：完成水和废水的混凝处理工艺中水和药

33、剂的混合、反应以及絮凝体与水的 分离三个阶段于一体的一种专门设备。22、澄清池的分类 ：根据泥渣与水接触方式的不同，澄情池可分为两大类：泥渣循环分 离型和悬浮泥渣过滤型。 泥渣循环分离型的有机械加速澄清池和水力循环澄清池； 属于悬 浮泥渣过滤型的有普通悬浮澄清池和脉冲澄清池。23、常见澄清池优缺点 ： 加速澄清池的优点是效率较高，运行比较稳定，对原水水质 (如浊度、温度和处理水量 的变化适应性较强操作比较方便。 水力循环澄清池的优点是无需机械搅拌设备， 运行管理较方便； 锥底角度大， 排泥效果 好。缺点是反应时间短，造成运行不够稳定，不能适用于大水量等。 悬浮澄清池的缺点是在进水量或水温发生变

34、化时悬浮层工作不稳定。 脉冲澄清池的优点是脉冲作用可使悬浮层的工作稳定， 断面上的浓度分布均匀， 加强了 颗粒的接触碰撞 从而改善混合絮凝的条件 提高了净水效果。 脉冲澄清他的处理效果受 水量、水质变化的影响较大，构造也较复杂。24、粒状介质 过滤的机理 ：阻力截留重力沉降接触絮凝25、气浮法 ：是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附水中的悬浮颗粒，使其随气泡 浮升到水面而加以分离去除的一种水处理方法。26、气浮原理 ：（在 25 中）27、气浮适用范围 ：疏水性细微固体或液体悬浮物质，如细沙、纤维、藻类以及乳化油 滴等。28、气浮法优缺点 ：气浮法的主要优点是处理效率较高，一般只需 1020

35、 min 即可完成 固液分离，且占地较少； 生成的污泥比较干燥， 表面刮泥也较方便；在处理废水时由于向 水中曝气， 增加了水中的溶解氧， 这对后续的生化处理也是有利的。 气浮法的缺点是电耗 较大，设备的维修与管理工作量增加， 特别是减压阀、 释放器或射流器等易被堵塞。 另外， 浮渣也伯较大风雨的袭击。29、水的软化和除盐 ：降低水中 Ca2+、 Mg2+含量的处理称为水的软化；降低水中部分和 全部含盐量的处理称为水的除盐。30、水中的主要物质 ：天然水中的溶解物质大多是离子和溶解气体。离子中含量较多的2+ 2+ + + - 2- - 2+ 是 Ca2+、Mg2+、Na+、K+等阳离子和 HCO

36、3-、SO42-、Cl- 等阴离子，此外还有少量的 Fe2+、 Mn2+、SiO32-、NO3- 等。水中的溶解气体主要有 O2和 CO2 等。污水和废水的成分比较复 杂溶解物质中还会有不少重金属离子、有机物质和 CH4、NH3、H2S 等气体。31、软化的基本方法 ：加热软化法药剂软化法离子交换法32、离子交换法 ：一种利用不溶性离子化合物 （离子交换剂 ）上的可交换离子与溶液中的其 他同性离子之间的交换反应的水的软化和除盐的方法。33、离子交换的运行操作步骤 ：交换、反洗、再生、清洗。34、吸附法 ：就是利用多孔性的固体物质，使水中的种或多种物质被吸附在固体表面 而分离去除的方法。35、吸

37、附法的应用 ：水处理中的吸附法主要用于去除溶解件的有机物质，此外还能除去 合成洗涤剂、微生物、病毒和痕量重金属等，并能脱色、除臭。36、吸附剂、吸附质 ：具有吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂，水中被吸附的物质 则称为吸附质。37、膜分离法 ：是用一种特殊的半透膜将溶液隔开，使侧溶液中的某种溶质透过膜或 者溶剂 （水）渗透出来从而达到分离溶质的目的。38、水致传染病、水的消毒 ：经水传播的疾病，称为水致传染病或水性传染病，主要有 肠道传染病，如伤寒、霍乱、痢疾以及马鼻疽、钩端螺旋体病、肠炎、病毒性肝炎、脊髓 灰质炎（小儿麻痹症 ）等。水的消毒就是杀死水中的病原细菌和其他对人体健康有害的微生 物

38、。39、常见的消毒剂及其 优缺点比较 ：常用的化学药剂有液氯、漂白粉和漂粉精 （次氯酸钙 ） 等。40、水的氯化处理、余氯 ：以水的消毒或处理为目的的加氯工艺统称为 水的氯化处理 。 为了保证水中所有的病原细菌都能确实地受到氯的作用， 水加氯接触一定时间后 所投加 的氯除与细菌和杂质作用消耗外， 应该还有适量的氯留在水中以保证持续杀菌能力 这部 分剩余的氯称为 余氯 。41、紫外线消毒的原理、优缺点 ：对紫外线杀菌的 原理 ，目前看法还不一致，较普遍的 看法为细菌受紫外线照射后， 紫外光谱的能量为细菌的重要组成部分核酸所吸收， 使核酸 的结构破坏。根据试验，波长 220320 nm的紫外线有杀

39、菌能力，而波长为 254260 nm 的紫外线杀菌能力最强。当紫外线的能量达到细菌致死剂量而又保持一定的照射时间 时细菌便大量死亡。紫外线消毒与氛消毒相比具有下列 优点 ：消毒速度快，效率 高。此外还能去除加氯法难以杀死的某些芽袍和病毒。不影响水的物理性质和化学成 分不增加水的嗅和昧。操作简单，便于管理，易于实现自动化。紫外线消毒的 缺点 是不能解决消毒后在管网中再污染的问题，电耗较大，水中悬浮杂质妨碍光线透射等。42、臭氧消毒的原理、优缺点 ：原理： 臭氧分子由三个氧原子组成，在常温常压下为无 色气体，有待臭。臭氧极不稳定，分解时放出新生态氧： O3O2+O o 具有强氧化能 力，是除氟以外

40、最活泼的氧化剂， 能杀灭病由、 芽弛等具有顽强抵抗力的微生物 臭氧杀 菌效率高， 除因为其氧化能力强以外， 还可能出于其渗入细胞壁的能力强， 也可能由于臭 氧破坏细菌有机体链状结构而导致细菌死亡。 优点 ：臭氧消毒不需要很长的接触时间， 也不受水中氨氮和 PH 影响。臭氧能氧化水中的有机物，可用于去除水中的铁、锰，并能 去除嗅、味和色度。臭氧还能完全去除水中的酚。 缺点 ：基本建设投资大、耗电量大； 臭氧在水中不稳定 容易分解， 因而不能在配水管网中保持持续的杀菌能力； 臭氧需边生 产边使用，不能储存；当水量和水质发生变化时，调节臭氧投加量比较困难。43、化学沉淀法、磁力分离法 ：化学沉淀法

41、是指向水中投加沉淀剂，使之与废水中的污 染物发生沉淀反应， 形成难溶的固体， 然后进行固液分离， 从而除去废水中污染物的一种 方法。 磁力分离法 是一种利用磁场力截留废水中污染物的固液分离方法。44、磁力分离法应用 ：去除钢铁工业废水中的磁性及非磁性悬浮物；去除重金属离 子；去除废水中的有机物和植物营养元素； 去除生活污水中的细菌和病毒； 去陈废 水中的油类物质。45、萃取剂的选择原则 ：萃取剂应无毒，有较高的理化稳定性，闪点较高，不溶于水， 易溶于有机溶剂， 密度小于水； 对被萃取组分有较大的分配系数； 价格适中， 易于购 买。46、吹脱法、汽提法 ：吹脱法 是去除废水中溶解气体或某些易挥发

42、溶质的处理力法。汽提法 是采用热蒸汽与废水接触，使废水升温至沸点，利用蒸馏作用使废水中挥发性溶解 污染物挥发到大气中的一种处理方法。第三章1、水的生物化学处理法 ：就是在人工创造的有利于微生物生命活动的环境中使微生物 大量繁殖，提高微生物氧化分解有机物效率的一种水处理方法。2、生物化学处理优点 ：投资省、运转费用低、处理效果好、操作简单等3、生物化学处理法分类 ：好氧和厌氧两大类。4、生物化学处理系统分类： 悬浮生长系统和附着生长系统。5、细菌生长曲线 ：大体上具有四个明显的生长阶段： (1)迟缓期：表示细菌适应新环境需 要的时间。 (2)对数增长期：由于营养物浓度超过细茵的需要量，生长不受限

43、制，生物量 呈对数增加。 (3)减速增长期：由于营养物浓度随细菌的消耗逐渐下降，细菌繁殖世代时 间延长，毒性代谢产物逐渐增高， 半营养物浓度降到生长限值时， 细菌即进入减速生长期。(4) 内源呼吸朋：细菌生长到内源呼吸期时，营养物耗尽，迫使细菌代谢自身的原生质， 生物量逐渐减少。6、高负荷生物处理能够正常运行的微生物学基础：在一个有营养物补充的开放系统中在相当长时间内维持细菌的对数生长是完全可能的。7、好氧悬浮生长生物处理工艺 主要有以下几类：活性污泥法；曝气氧化塘；好氧 消化法；高负荷氧化塘。8、活性污泥 ：向生活污水中不断地注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间 后，污水中即生成一

44、种絮凝体。 这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成的， 易于沉淀分离， 使污水得到澄清， 这就是“活性污泥”。活性污泥法 就是以悬浮在水中的活性污泥为主体， 在有利于微生物生长的外境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。9、活性污泥法的净化过程与机理 ：活性污泥去除水中有机物，主要经历三个阶段；(1) 吸附阶段：污水与活性污泥接触后的很短时间内， 水中有机物 (BOD)迅速降低， 这主要 是吸附作用引起的。 由于絮状的活性污泥表面积很大 (约 200010000m2m3混合液 )，表 面具有多糖类黏液层， 污水中悬浮的和胶体的物质被絮凝和吸附而迅速去除。 活性污泥的 初期吸附性能取决于行泥的

45、话性。(2) 氧化阶段；在有氧的条件下，微生物将一部分吸附阶段吸附的有机物氧化分解获取能 量，另一部分则合成新的细胞。 从污水处理的角度看 无论是氧化还是合成， 都能从水中 去除有机物， 只是合成的细胞必须易于絮凝沉降， 从而能从水中分离出来。 这一阶段比吸 附阶段慢得多。(3) 絮凝体形成与凝聚沉降阶段：氧化阶段合成的茵体有机体絮凝形成絮凝体，通过重力 沉降从水中分离出来，使水得到净化。活性污泥的吸附凝聚性能、有机物的去除速率及活性污泥增长速率和活性污泥中微 生物的生长期有关。 在对数增长期， 微生物活动能力强， 有机物氧化和转换成新细胞的速 率最大， 但不易形成良好的活性污泥絮凝体； 在减

46、速增长期， 有机物去除速率与残存有机 物呈一级反应速率有所降低，但污泥絮凝体易于形成；内源呼吸期，有机物迅速耗尽， 污泥量减少，絮凝体形成速率快，吸附有机物的能力强。10、污泥膨胀 ：供氧不足会妨碍微生物代谢过程，造成丝状菌等耐低溶解氧环境的微生 物滋长使污泥不易沉淀，这种现象称为污泥膨胀。11、(1)混合液悬浮固体 (MLSS) ：指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数 量，单位为 mgL ，也称为混合液污泥浓度， 是计量曝气池中活性污泥数量的指标。 MLSS 是具有活性的微生物、 微生物自身氧化的残留物、 吸附在污泥上不能被生物降解的有机物 和无机物四者的总量。(2)混合液挥发性

47、悬浮固体 (MLVS5) ：指混合液悬浮固体中有机物的数量。(3) 污泥沉降比 (SV)：指曝气池混合液在 100 mL 量筒中静置沉淀 30 min 后，沉淀污泥占 混合液的体积分数 ()。污泥沉降比反映曝气池正常运行时的污泥量用以控制剩余污泥 的排放，它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况。(4) 污泥指数 (SVI) ：污泥指数是污泥容积指数的简称， 指曝气池出口处混合液经 30 min 沉 淀后， 1g干污泥所占的容积，以 mL 计。12、曝气的目的 ：将空气中的氧强制溶解到曝气池混合液中去，并提供适有的搅拌。13、影响活性污泥增长的因素 ：(1)溶解氧： (2)营养物： (3)pH 和温

48、度：(4)对生物处理 有毒害作用的物质的浓度。14、曝气方法 ：鼓风曝气、机械曝气及鼓风与机械并用曝气：15、提高曝气效率的方法 ：缩小气泡直径，延长气液接触时间，更新液界膜并减小界膜 厚度，都能增大氧的总转移系数，从而提高氧转移速率。其次，加大水深，增加空气中氧 含量(甚至纯氧 )等，都有助于增大液体的饱和溶解氧浓度值，也能提高氧的转移速率。16、曝气池的类型 ：从混合液的流态可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种；从 平面形状可分为长方廊道形、 圆形、方形和环状跑道形四种； 从曝气池与二次沉淀池的关 系可分为分建式和合建式两种。17、活性污泥法的运行方式 ： 普通活性污泥法普通活性污泥法

49、又称传统活性污泥法。 曝气池呈长方形 水流形态为推流式。 污水净 化的吸附阶段和氧化阶段在一个曝气池中完成。进口处有机物浓度局，沿池长逐渐降低， 需氧量也是沿池长逐渐降低。处理上业废水时的 BoD 负荷为 020 4kg(BoD 5) kg(MLss) ·d，MLSS浓度为 1535gL。普通活性污泥法对有机物 (BoD)和悬浮物 去除率高，可达到 85 95，因此特别适用于处理要求高而水质比较稳定的废水。它 的主要缺点是： 不能适应冲击负荷； 需氧量沿池长前大后小， 而空气的供应是均匀的， 这就造成前段氧量不足， 后段氧量过剩的现象。 若要维持前段足够的溶解氧， 就会造成后 段氧量

50、大大超过需要而浪费。此外 * 由于曝气时间长，曝气池体积大，占地面积和基建费 用也相应增大。 阶段曝气法阶段曝气法又称逐步曝气法。 在阶段曝气法中， 污水沿池长分段多点进入 使有机物 负荷分布较为均匀，对氧的需求也变得较为均匀，微生物能充分发挥分解有机物的能力。阶段曝气法的另一特点是污泥浓度沿池长逐步降低， 出流污泥浓度低， 有利于二次沉淀池 的运行。 因此阶段曝气法可以提高空气利用率和吸气池的工作能力， 并见能减轻二沉池 的负荷。该法特别适用于大型曝气池及高浓度废水。 完全混合法完全混合法的流程与普通法相同。 该法有两个特点： 一是进入曝气池的污水立即与池 内原有浓度低的大量混合液混合， 得

51、到了很好的稀释， 所以进水水质的变化对污泥的影响 将降低到很小程度，能较好地承受冲击负荷，二是池内各点有机物浓度(F)均匀一致，微生物群的性质和数量 (M) 基本相同，池内各部分工作情况几乎完全一致。由于微生物生长 所处阶段主要取决于 FM ，所以完全混合法有可能把整个池子的工作情况控制征良好的 同一条件下进行，微生物活性能够充分发挥，这一特点是推流式曝气池所不具备的。完全混合法分为加速曝气法和延时曝气法两种。 加速晦气法是利用处于对数增长阶段 的微生物处理废水的方法。 由于微生物活性强， 分解有机物快而多， 大大提高了曝气他的 处理能力。一般有机废水采用这种方法时的曝气时间仅需 24h，Bo

52、D s去除率即可达到90。池中污泥浓度一般枉 36g L 左右。该法的主要缺点是微生物活性强，凝聚性能 较差，出水中有机物含量较大，处理效果不如普通法。延时限气法的特征是曝气时间长 (约 13d)微生物生长在内源代谢阶段，不但去除 了水中污染物， 而且氧化了合成的细胞物质， 基本上没有污泥外排， 省去了污泥处理设施， 管理方便，处理效果稳定。缺点是池容积大，曝气时间长，基建费和动力费都较高。这种 方法一般适用于要求高又不便于进行污泥处理的中小城镇或工业废水处理。 生物吸附法此法又称接触稳定法或吸附再生法。 污水和活性污泥在吸附池内混合接触 o51o h，使污泥吸附大部分悬浮物、肢体状物质及部分

53、溶解有机物后，在二沉池中进行分离， 分离出的回流污泥先在再生池内进行 23h 的曝气，进行生物代谢，充分恢复活性后再回 到吸附池。吸附池和再生池可分建，也可合建。生物吸附法采用推流式流型。由于吸附时间短，再生池和吸附池内 MLSS 浓度分别 可达 1.03.0和4010 0g L BOD5负荷 0.206kg(BoD 5)kg(MLss)·d。在污 泥负荷率相同时， 生物吸附法两池总容积比普通法要小得多， 而空气量并不增加， 因而可 大大降低建筑费用。其缺点是处理效果稍差 * 不适用于含溶解性有机物多的废水。 纯氧曝气法用氧气代替空气曝气，可使氧的转移率有很大提高 * 曝气池内溶解氧

54、可上升到 610mg L。这种方法 BOD5污泥负荷高达 041kg(BoD 5)kg(MLss)·d，ML5S 浓度高 达 4.07.0 g L，曝气时间约为普通法的 1314，可大大缩小曝气池的体积和处理 构筑物的占地面积。此外，由于吸气池中污泥密实，浓度高污泥体积小，可减小二沉池 容积和排泥体积，有利于污泥的处理和利用。纯氧曝气要求采用密闭的曝气池， 避免氧气散失， 因此设备较复杂， 维护不便。 目前 已研制出超微气泡扩散器、泡沫扩散器等，氧的转移率可达90%，因而可采用敞开式曝气池。 深水暇气法和深井曝气法曝气池的深度，前者为 8.530 m后者为 50150 m。深井曝气

55、BOD s负荷为 1o 12kg(BoD 5)kg(MLss) ·d，MLSS 浓度为 3050g L。深水曝气方式有深水底层曝气和深水呻层曝气两种， 后者曝气装置没在池深中间， 形 成液气流的循环，可节省能耗。曝气池形式有单侧旋流式、双侧旋 流式和完全混合式等。 浅层睡气法 由瑞典 Inka 公司开发又称因卡 (Inka)曝气。吸气池中间设置纵向隔板，一侧曝气，使 水流形成环流。曝气设备安装在液面下 800900 mm 处，可用低压风机。由于气泡在形 成瞬间的吸氧率最高， 因此减小曝气没备的深度并不会对曝气效果有大的影响， 但可降低 能耗，动力效率达 18 2 6kg(kw

56、3;h)。 氧化沟：氧化沟即循环混合曝气池。 序批式活性污泥法 (sBR) 膜生物反应器18、滗水器 ：一种出水口淹没于水下、能适应水位变化的排水装置。由收水装置、连接 装置和传动装置三部分组成。19、SBR 法与传统活性污泥法 在机理上并无根本不同，区别在于操作方法，前者在同 反应器中不同时间段完成不同的操作，而后者是在同一时间在不同设备中完成不同的操 作。20、序批式活性污泥法的优缺点 ：操作灵活，耐冲击负荷，可防止污泥膨胀，运行管理 自动化，可脱氮、除磷，易实现推流式流态，出水水质好，且占地面积和基建投资小，因 此特别适用于中小水量的污水处理。缺点：自动化控制要求高；需设立滗水器，且对其

57、 要求很高；后处理设备要求大；因滗水水头损失，增加了总扬程；由于不设初沉池，易产 生浮渣。21、膜生物反应器 是利用微生物对水中有机物进行生物转化，然后用膜组件分离生物处 理产生的污泥的一种特殊的反府器。 膜生物反应器工艺是将传统的生物处理与和膜分离技 术相结合而形成的一种新型水处理系统。 膜生物反应器工艺出水水质好 稳定，结构紧凑， 容积负荷高，剩余污泥产量少因此，日益受到重视。22、活性污泥法处理系统工艺设计内容 ：流程的选择；曝气池容积计算和工艺设计； 曝气设备的计算与设计； 回流污泥设备的计算和设计； 二次沉淀他的计算和设计等。23、鼓风曝气系统的设计： 扩散设备的选择和布量； 空气管的布置和管径的确定； 鼓风机和压气机的规格和台数。24、二次沉淀池在设计特点 ：二次沉淀池除一般沉淀池进行的泥水分离过程外，还进 行污泥的浓缩过程， 所以一般分成澄清和浓缩两个区， 按污泥浓缩要求设计所需的池面积 往往大于只进行泥水分离所需要的池面积； 活性污泥混合液沉淀属于拥挤沉淀， 沉速常 在 0.2o5mms 之间，且随混合液污泥浓度而变，浓度高时沉速偏小；活性污泥相 对密度小，易随出水流出 * 当采用平流式沉淀池时水平