合工大 环境工程概论部分知识点

1、水体中重金属污染的特点a、微生物不能降解重金属，相反，某些重金属在微生物的作用下会转化成毒性更大的金属化合物。b、天然水中只要含有微量的重金属即可产生毒性效应。c、某些重金属离子易被生物富集，通过食物链逐渐积累，再通过食物进入人体，再人体的某些器官中积蓄起来，造成慢性中毒。重金属污染的防治改革生产工艺，不用或少用毒性较大的重金属。严格排放标准，控制排放量。废水应在处理达标的情况下才能排放到环境中。天然水体接纳了一定量的污染物后，在物理、化学和水生生物等因素的综合作用得到净化，水质恢复到污染前状态的现象，叫做水体的自净。物理过程：稀释、扩散、挥发、沉淀弱化学和物理化学过程：氧化、还原、吸附、凝聚

2、、中和等反应弱生物和生物化学过程：生物、生化降解强影响水环境容量的相关因素（1）水体的用途和功能（2）水体本身特性（3）污染物的特性水污染物理处理法截留沉淀过滤气浮沉淀基本类型：分散颗粒自由沉淀（自由沉淀）絮凝颗粒自由沉淀（絮凝沉淀）拥挤沉淀（分层沉淀）压缩沉淀沉淀池类型：平流式、竖流式、幅流式、斜板斜管沉淀池。过滤工艺过程：包括过滤和反洗两个阶段：过滤：即截留污染物；反洗：即把污染物从滤料层中冲走，使之恢复过滤能力。生物处理法好氧生物法（好氧法的运行费用高，但投资和占地小1活性污泥法:是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。（活性污泥：大量繁殖的悬浮状的微生物絮体组成）活性污泥的定义:由

3、细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。2生物膜法：微生物附着生长于某种载体表面，形成一定厚度的生物膜并利用生物膜处理废水厌氧生物法（厌氧好氧的运行费用低，但投资和占地大。与活性污泥工艺的流程不同的是:在生物滤池中常采用出水回流,而基本不会采用污泥回流，因此从二沉池排出的污泥全部作为剩余污泥进入污泥处理流程进行进一步的处理。生物接触氧化法（曝气生物滤池）（1）特点接触氧化法是在接触滤池和生物滤池的基础上发展起来的处理方法，具有生物滤池和活性污泥曝气池的特征。即在曝气池中设置填料，作为生物膜的载体，经过充氧

4、的废水以一定的流速流过填料与生物膜接触，利用的特征。即在曝气池中设置填料，作为生物膜的载体，经过充氧的废水以一定的流速流过填料与生物膜接触，利用生物膜和悬浮活性污泥中微生物的联合作用净化污水的方法。又称中微生物的联合作用净化污水的方法。又称接触曝气或淹没式生物滤池厌氧生物处理是指在无氧的条件下，利用兼性菌和厌氧菌分解有机物的一种生物处理法有机物厌氧生物处理的最终产物是分解有机物的一种生物处理法。有机物厌氧生物处理的最终产物是以甲烷为主体的可燃性气体（沼气），可以作为能源回收利用；处理过程产生的剩余污泥量较少且易于脱水浓缩，可作为肥料使用；运行费用也远比好氧生物处理低。有机物的厌氧分解（又称厌氧

5、消化）过程可分为两个阶段1酸性发酵阶段（也称酸化）2产甲烷阶段（碱性发酵阶段）【最终转化为甲烷和CO2】厌氧生物处理必须具备的基本条件：隔绝氧气；pH维持在6.8-7.8；温度应保持在适宜于甲烷菌活动的范围；要供给细菌所需要的N、P等营养元素；有机物中有毒物质浓度不得超过细菌的耐受极限优点：1可节省动力消耗。（曝气充氧1kg，耗电0.51.0kwh）2可产生生物能。（CH4）3、SRT长，污泥产生量少。（厌氧菌世代时间长，、Y较小）对氮和磷的需求量较低。（200300：5：1，缺氮磷有机废水）对难降解有机物有较好的降解能力。（化工废水）有机负荷高（510kgBOD/（m3d）,好氧0.51.0

6、kgBOD/（m3d）缺点：1不能有效去除氮磷（需联合好氧、缺氧）2启动过程较长（36月）运行管理较为复杂（需保持菌群的平衡、pH范围窄、酸化）卫生条件较差（硫酸盐，硫化氢）5对有机物降解不彻底，需联合好氧工艺。第一代厌氧反应器化粪池普通消化池高速消化池第二代厌氧反应器厌氧牛物滤池（AF）升流式厌氧污泥层反应器（UASB）厌氧折流板式反应器（ABR）厌氧流化床（AFB）厌氧生物滤池（AF）优点：处理能力高；滤池内可以保持很高的微生物浓度；不需另设泥水分离设备，出水处理能力高；滤池内可以保持很高的微生物浓度；不需另设泥水分离设备出水SS较低；设备简单、操作方便。缺点：滤料费用较贵；滤料易堵塞，尤

7、其是下部，生物膜很厚；堵塞后，没有简单有效清洗方法。因此，悬浮物高的废水不适用。自然条件下的生物处理（利用天然的水体和土壤中的微生物净化废水）1生物稳定塘（氧化塘）2废水土壤处理法3湿地生态处理法化学法：处理废水中的溶解态或胶态的污染物质。（中和法、化学沉淀法、氧化还原法）物理化学法：分离废水中溶解的有害物质。（吸附、离子交换、膜分离、萃取）化学法比物理法净化程度高、但是使用药剂，费用较高净化程度高、但是使用药剂，费用较高生物法除磷的机理：好氧条件下，聚磷菌（一）生物除磷工艺A/O除磷工艺好氧区溶解氧应维持在2mg/L以上，磷的去除率还取决于进水中的易降解以上，磷的去除率还取决于进水中的易降解

8、BOD含量，一般用BOD5与磷浓度之比表示，一般要求与磷浓度之比表示，一般要求BOD5/TP15，为2030时效果较好由于微生物吸收磷是可逆的过程，过长的曝气时间及污泥在沉淀池中长时间停留都有可能造成的过程，过长的曝气时间及污泥在沉淀池中长时间停留都有可能造成磷从污泥中溶出释放磷从污泥中溶出释放。因此除磷系统的水力停留时间HRT和污泥停留时间（污泥龄，和污泥停留时间（污泥龄SRT）都不要太长。（二）生物法脱氮硝化反应：硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。反硝化反应：反硝化反应是指在无分子氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮NO3-）和亚硝酸盐氮（NO2-）还原为氮气的过

9、程。前置反硝化工艺（A/0工艺）ppt-251前置缺氧池反消化反应以废水中的有机物为碳源，将曝气池回流液中大量的硝酸盐还原脱氮在反消化反应中产生的碱度可以补偿硝化反应中所消耗碱度的前置缺氧池反消化反应以废水中的有机物为碳源，将曝气池回流液中大量的硝酸盐还原脱氮。在反消化反应中产生的碱度可以补偿硝化反应中所消耗碱度的50%左右。该工艺简单，无需外加碳源，基建和运行费用低，脱氮效率可达左右。该工艺简单，无需外加碳源，基建和运行费用低，脱氮效率可达70%.前置缺氧/好氧脱氮工艺将反硝化脱氮反应器设置在流程的前端；将去除BOD、氨化、进行硝化反应的综合好氧反应器设置在流程的后端。厌氧/缺氧/好氧（A/

10、A/O、A2/0）生物脱氮除磷工艺一级处理的任务是去除废水中的达颗粒物质（粒径100um以上），可由筛滤、重力沉淀、选等物理方法串联而成。废水经一级处理后通常达不到排放标准，主要是悬浮物的去除（去除率达废水经一级处理后通常达不到排放标准，主要是悬浮物的去除（去除率达7080%）而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大）而对废水中的胶体和溶解性污染物的去除作用不大（2040%）二级处理（生物法/絮凝法）主要任务是大幅度地去除废水中呈胶体和溶解状态的有机物。经过二级处理的水8090%的有机物被除去,一般可达到农灌标准和废水排放标准4可以作为中水回用不能作为饮用水、工业用水和地下水的补给用水水中

11、还存留一定的悬浮物、生物不能降解的有机物、溶解性无机盐和水中还存留一定的悬浮物、生物不能降解的有机物、溶解性无机盐和N、P等，并含有病毒和细菌。三级处理（深度处理）物理、化学等方法进行处理。其任务是进一步去除二级处理未能去除的污染物。经三级处理的废水能达到城市用水、工业用水和饮用水标准，但三级处理的处理费用很高主要处理技术包括：混凝、吸附、膜分离和消毒等污泥的处理和处置，就是要通过适当的技术措施，使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中处理目的：降低含水率，使其变流态为固态，同时减少数量或污泥产生体积。稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境造成二次污染。污泥处理遵循减量化、资

12、源化和无害化的原则；常用的方法有浓缩、消化、脱水、干燥和焚烧等。常见浓缩方法：重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩污泥稳定化的处理方法：厌氧消化法、好氧消化法、氯化氧化法、石灰稳定法、热处理法地下水的形成条件：（1）岩层要具有能容纳重力水的空隙（2）具有储存和聚集地下水的地质条件岩层下有隔水层，使水不能向下漏失；水平方向有隔水层阻挡，以免水全部流空。只有这样才能使运动在岩层空隙中的地下水长期储存下来，并充满岩层空隙而形成含水层。具有充足的补给来源按埋藏条件分为：包气带水（上层滞水）潜水承压水地下水污染途径：间歇入渗型、连续入渗型、越流型、径流型第3章大气污染物根据污染物的形态分：气态污染物、颗粒污染物

13、根据污染物的形成过程分：一次污染物、二次污染物CO、CO2、氮氧化物、碳氢化合物、硫化合物、颗粒污染物（降尘、飘尘、可吸入颗粒物（PM10）可入肺颗粒（PM2.5）光化学烟雾岀现条件：紫外线、静风、低湿度、高温度、汽车尾气：氮氧化物、碳氢化合物硫酸烟雾出现条件是什么？SO2、颗粒气溶胶、相对湿度比较高，气温较低、逆温和大雾天气。!产生机理：（大气中颗粒气溶胶具有凝聚空气中水分和吸收SO2与02能力。在颗粒气溶胶表面发生S02的催化氧化反应，生成硫酸和亚硫酸。霾：S02、NOx以及PM是的主要成分，其中PM是加重雾霾天气的罪魁祸首。形成霾的气象条件：大气环流异常、静稳天气和水平方向静风增多影响空

14、气污染物扩散的主要因素：污染源参数、气象条件、下垫面状况!空气动力学因素：风、大气湍流、涡团与污染物扩散常用的气态污染物的治理方法：吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法吸收剂的选择吸收容量大，即在单位体积的吸收剂中吸收有害气体的数量要大；饱和蒸气压低，以减少因挥发而引起的吸收剂的损耗；选择性高，即对有害气体吸收能力强；沸点要适宜，热稳定性高，粘度及腐蚀性要小，价廉易得。!SO2废气治理技术一一主要采用湿法脱硫（吸收法），：碱液吸收法、，见ppt!NOx废气的吸收法治理：催化还原法（干法）：在催化剂的作用下，利用还原剂将氮氧化物还原为氮气。选择性催化还原法（还原剂只选择性与NOx反应，不与02

15、发生反应）：通常用NH3作为还原剂，在铂或非重金属催化剂的作用下，在较低温度条件下，NH3有选择地将废气中的NOx还原为N2非选择性催化还原法（还原剂还与烟气中过剩O2反应）：在一定温度下，在Pt、Pd等贵金属催化剂的作用下，废气中的NO2和NO被还原剂（H2、CO、CH4）还原为N2湿法：水吸收法、碱性溶液吸收法、还原吸收法、氧化吸收法颗粒物通常表示为总悬浮颗粒物（TSP）、飘尘和降尘。用标准大容量颗粒采样器（流量在1.1至1.7m3/min）在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。其粒径大多数在100微米以下，多数在10微米以下。它是分散在大气中各种粒子的总称，它是大气质量

16、评价重要污染指标。除尘裝置除尘机理适.用范圉沉吟作用柞用静电作用过碰撞狹引折流凝集O烟毛除尘、确酸盐、石音、氧化铝、石精制催化制SJ收宿板除尘彖OA除尘彖O湿式除尘彖OA硫铁矿焙烧、硫酸、璘酸、瑞酸生尹等电除尘O除烟雾、石油裂化催化剜四收、氧化铝加工等除尘彖O喷孝千燥、炭黑生庐、二氧化钛加工等步冰式1除尘彖O尚未普及应用第5章：土壤污染土壤背景值理论上：土壤在自然成土过程中，构成土壤自身的化学元素的组成和含量，即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。土壤环境容量是在人类生存和自然生态不致受害的前提下，土壤环境所能容纳的污染物的最大负荷量。土壤污染的主要发生途径水体污染型大气污染型固体

17、废物污染型农业污染型土壤污染的类型及危害1有机污染物2无机污染物3重金属污染物4固体废物5病源微生物6放射性污染物一、土地荒漠化的成因和危害成因自然因素：指异常的气候条件，特别是严重的干旱条件；人为因素：主要是指过度放牧、乱坎滥伐、开垦草地。危害土地生产力的下降和随之而来的农牧业减产，严重的会产生生态难民防治荒漠化的基本途径和策略制定经济发展和资源保护一体化政策；逐步建立合理的土地使用权制度体系；合理管理和使用水资源；合理规划和使用耕地和草地。控制农垦、防止过牧，因地制宜地营造防风固沙林、种灌植草，建立生态复合经营模式。二、水土流失成因土壤侵蚀系指主要在水、风等营力作用下，土壤及其疏松母质（特

18、别是表土层）被剥蚀、搬运，堆积（或沉积）过程。根据其营力作用，又将土壤侵蚀分为水蚀和风蚀两大类型。危害土壤侵蚀不仅使肥沃表土层减薄，养分流失，蓄水保水能力减弱，最终将使表土层直至全部土层被侵蚀，成为贫瘠的母质层，甚至成为岩石裸露的不毛之地。土壤侵蚀还使区域生态恶化，影响河流水质和水库的寿命。防治土壤侵蚀的措施因地制宜地开展植树造林，植灌和植草与自然植被保护和封山育林相结合，生物措施与工程措施相结合；水土保持与合理的经济并发相结合，并以小流域为治理单元逐步进行综合治理。三、土壤盐碱化成因：土壤盐渍化或盐碱化作为一种土壤退化现象，系指由于自然的或人为的原因，使地下潜水水位升高、矿化度增加、气候干旱、蒸发增强，而导致的土壤表层盐化或碱化过程增强，表层盐渍度或碱化度加重的现象。它主要发生于干早、半干旱、半湿润和滨海平原的洼地区。盐碱土和次生盐渍化的防治措施实施合理的灌溉排水制度；调控地下水位，精耕细作；多施有机肥；改善土壤结构；减少地表蒸发；选择耐盐碱作物品种；此外，对碱土增施