哈工大水污染控制工程二复习总结

水污染控制工程（二）复习总结第一章总论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城市污水处理的完整步骤及各部分作用；无机砂石

活性污泥总泵房总泵房曝气沉砂池初次沉淀池曝气池二次沉淀池加氯污泥处理污泥回用浓缩池污泥消化池脱水防止污泥腐败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。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。固体物质根据其存在状态分为悬浮固体、胶体、溶解固体其中悬浮固体分为挥发性悬浮固体、固定性悬浮固体。BOD测定不足及COD测定的优缺点；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。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：①较精确地表示污水中有机物的含量；②测定时间短，仅需数小时；③不受水质的限制；BOD阐明水体污染程度；②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。5 BOD/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 时，认为可采用生化处理法。BODCOTOTOC大小：ThOD>TOD>COD>BOD5>TOC。凯氏氮（KN）。3 氨氮在水中存在形式有游离氨（NH）和离子状态铵盐（NH+）。3 第二章水体自净的基本规律做出污水排放对河流DOBOD的影响曲线并解释；有机物排入河流后，经微生物降解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。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。氧垂曲线方程及参数意义；kLD 1 0 10k1t10k2t)

10k2tt k k 02 1其中D0、Dt——0时刻、t时刻河流中的亏氧量；L0——有机物总量；k1、k2——耗氧速率常数、复氧速率常数；工程意义：①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达时间，并依此制定河流水体的防护措施。k2点，则应根据具体情况合并计算或逐段计算证明有机污染物每日降解率不变；L

ek1

L

(ek1)

Lt1

Ltek11t1 t

t1 t t Lt第三章污水的物理处理漂浮物和悬浮物质。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。。根据悬浮物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；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E.g.初沉池后期、二沉池初期E.g.二沉池下部的沉淀E.g.二沉池污泥斗、浓缩池Stokes公式及影响因素；u g

ygd218①颗粒沉速的决定因素是gy，当gy时，颗粒下沉；反之上浮；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μ成反比，μ取决于水温，水温高则μ小，有利于沉淀；④颗粒的形状不是球形，故需进行修正。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；理想沉淀池的假设。沉砂池的分类与作用表面负荷意义；

qQHuA t 0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。hut

tu

tLBu

tAutH H Hv B Q q平流沉淀池去除率仅决定于表面负荷q及颗粒沉速ut，与沉淀时间无关。浅池理论及推导；池长L，池深H，水平流速v，颗粒沉速u的颗粒刚好完全沉淀，则有Lv。0 H u0①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u0③当u0

与v不变时，减小H，则L减小，即总容积变小；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。。二沉池<初沉池qQL溢流堰应保持严格水平，既可保证水流均匀，又可控制沉淀池水位，为此采用锯齿形堰。平流式沉淀池排泥方式有净水压力排泥和夏季>冬季；沉淀池入水挡板的作用：①均匀布水；②防止异重流（原污水水温高，在上部）。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SS。15混凝的机理什么是好的混凝剂第四章混凝；；第4章活性污泥法活性污泥MLSS由①②③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。原生动物和后生动物和指示出水水质，因此也常称其为“指示性微生物”。活性污泥的概念，流程影响微生物生理活动的因素叙述污泥能含量概念及意义；概念：有机物量（F）与微生物量（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FNM s

QS aXV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度、污泥吸附性能的重要影响因素。

利用速。做出微生物对有机物的分解代谢及合成代谢的模式图；能量分解代谢能量分解代谢代谢产物HO/CO/NH223合成代谢合成细胞物质CHNO5 7 2内源呼吸产物内源呼吸HO/CO/NH内源呼吸产物内源呼吸HO/CO/NH+能量223内源呼吸残留物污水中有机污染物CHOx y z2+O2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 ；影响生物氧化的因素有：①营养物质平衡（BOD：N：P＝100：5：1；无机元素的作用）；②DO值（DO2mg/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；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 VXc X Q Xw r莫诺方程式意义并叙述两种极限情况；

max

SK Ss莫诺方程式是描述微生物比增殖速度与有机底物浓度之间的函数关系式中 ——微生物的比增殖速度；max ——微生物最大比增殖速度；maxS——有机底物浓度；sK——饱和常数，为12s

max时的底物浓度；s ①在高底物浓度条件下，SK， s S ，②低底物浓度条件下，SK ，s maxKs物浓度成正比。

mzxKs

S，有机物降解为一级反应，与底提供足够的DO和搅拌混合；曝气法分为鼓风曝气和机械曝气；dM dCL菲克定律及氧转移影响因素；dt DAdxL①污水水质：两性分子形成分子膜阻碍O2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O转移；2③氧分压：越高越好，但需耗费能源。。。特征的工艺流程及其特征，运行操作运行异常现象及原因；高；丝状菌大量繁殖，结合水增高；污泥解体：絮凝体微细化，出水浑浊；运行不当，有毒物质过量；污泥腐化：污泥上浮，发黑发臭；二沉池污泥长期滞留；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N；2泡沫问题：污水中含有气泡物质。第5章生物膜法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；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，成熟标志限制进水BOD；处理水回流的优点：抑制滤池蝇的过度繁殖；④减轻散发的臭味；简要画图表示高负荷生物滤池的工艺流程；R R原污水处理水RS原污水处理水RS原污水处理水RS生物转盘特征；微生物量大，生物相分级，污泥龄长，食物链长，污泥量少；耐冲击负荷，动力消耗低，便于维护管理；流态每个单元是完全混合式，整体可看作推流式；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；生物流化床是对两项因素的强化：对运动以强化传质；综合各种生物膜法，所需填料有哪些要求；①较大比表面积；②高孔隙率；③化学、生物稳定性；④机械强度；⑤粒径均匀，水流阻力小；生物膜法各工艺总结；普通生物滤池普通生物滤池粒径mm 工艺25~40 滴滤池，方形高负荷生物滤池40~70旋转布水，圆形特点优点：效果好，运行稳定；缺点：面积大，滤料易堵，不卫生优点：水力负荷大，卫生，耐冲击；缺点：运行成本高；塔式生物滤池30~50多层优点：生物活性高，耐冲击；曝气生物滤池3~5淹没式，下向流优点：O2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0.2~1.5流化，MLSS最高优点：降解速率高，占地小；缺点：填料流失，能耗高；第6章污水自然生物处理稳定塘对污水的净化作用；①稀释作用；②沉淀、絮凝；③微生物代谢降解；④浮游生物进一步净化；⑤水生植物；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。稳定塘的影响因素；①温度：影响细菌和藻类的生命活动；②光照：影响藻类光合作用及DO；③混合：传质；④营养物质：C、N、P及微量元素；⑤有毒物质；⑥蒸发量与降水量；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。第7章污水深度处理与回用硝化菌反硝化菌反应的环境条件；硝化菌：①好氧；②低BOD；③一定的碱度；反硝化菌：①缺氧；②有机C源；③中性pH传统生物脱氮工艺；后置反硝化原水出水原水出水反硝化BOD去除硝化原水氨化原水氨化硝化反硝化出水A/O工艺；前置反硝化优点：①流程简单，装置少，建设费用低；②无需外加有机碳源及碱度；缺点：①回流硝化液含有DO，影响反硝化；②处理水中含有一定硝酸盐，脱氮效率低；③要实现高去除率，增大回流比，能耗增加；影响因素：①水力停留时间，硝化：反硝化=3:1；②循环比：呈正相关，但R>200%之后不易提高；③MLSS；④污泥龄；⑤进水总氮浓度；同步脱氮除磷工艺及特点原水出水原水出水厌氧池 缺氧池好氧池回流污泥二沉池优点：①总水力停留时间短；②丝状菌无法大量繁殖，不会出现污泥膨胀；③污泥含磷量高，便于利用；④无需投药；缺点：①需要对DO等进行控制，运行难度大；②除磷效果有限；第8章污泥处理。浓缩去除空隙水，浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。厌氧消化机理CH和CO；4 2一级反应动力学。厌氧消化的影响因素；①温度；②污泥龄与负荷；③搅拌与混合；④营养与C/N比；⑤有毒物质；⑥酸碱度与pH；90%所需时间；污泥龄进水有机物的函数；；；逐步培养法和。沼气脱硫；干式脱硫 FeO HOSFeS HO3HO2 3 2 2 2 3 2 22FeS HO2FeO HO2 3 2 2 2 3 2影响因素：运行温度、沼气湿度、含氧量、运行时间湿式脱硫 NaCO HSNaHSNaHCO2 3 2 3

NaHSNaHCO3

1O2

NaCO2

HOS2；影响因素：①气候条件：降雨量、蒸发量、湿度、风速；②污泥性质；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；化学调理法：改善其脱水性能。污泥处置流程；浓缩浓缩消化干化/脱水堆肥干燥填埋焚烧建材第一章 工业废水处理概论生产污水、冷却水、生活污水；NH3-N废水生物处理难点：①BOD:N:P物NO-O；2 2如何进行源头控制；①减少废水排放量；②节约用水；③淘汰落后工艺；④回收有价值物质；⑤废水分流处理；⑥废水均匀排出；第二章 工业废水的物理处理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。c离心设备分离因素：颗粒所受的离心力与重力之比，FcFg

2rrn2g 高速离心机3000；中速离心机1000~3000；低速离心机1000油类在水中存在形式分为污染特征：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：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；平流式隔油池示意图，并说明其原理特点；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。①水力停留时间HRT，求出体积；②颗粒上浮速度，求出表面积（表面负荷。过滤工艺中滤池滤料的选择原则；①滤料粒径应比给水处理大；②耐腐蚀性强；③机械强度好；④成本低；第三章 工业废水的化学处理。。硫化物共沉法：小，分离困难，此时投加适当的凝聚剂进行共沉。2HgS2HgSHgSHg2Hg2S2HgSFeSO4

S2FeSSO24部分Fe2生成Fe(OH2FeS与Fe(OH2可作为HgS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ClOH2OCNCl2OH CNCl2OHCNOClH2O完全氧化法：2CNO3HOClOH2CO N 3Cl2HO2 2 22CNCl3HOClHO2CO N 5HCl2 2 2亚硫酸盐还原法去除含铬废水；2HCrO 6NaHSO HSO 2CrSO) 3NaSO 8HO2 2 7 3 2 4 2 43 2 4 2HCrO 3NaSO HSO CrSO) 3NaSO 4HO2 2 7 2 3 2 4 2 43 2 4 2采用NaOH调节pH7~9沉淀Cr(OH)。3O3

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，3~7mg/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；O3，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；；包括：①浓差极化，电极表面离子浓度差异；②化学极化，两极产物原电池；③电阻；电解处理含铬废水；阳极 Fe2eFe2CrO22 7

6Fe214H2Cr36Fe37HO2CrO24

3Fe

8HCr3Fe34HO2阴极

CrO2 7

6e14H2Cr37HO2CrO24

3e

8H

Cr34HO2碱性条件下Fe3及Cr3沉淀去除。阳极钝化措施：①定期清洗极板；②阴、阳极板交换使用；③投加食盐电解质；电解处理含氰废水；阳极反应 CN2OH2eCNOH2OCNO2H

OH2 4

CO232CNO4OH6e2CO N HO2 2 2第四章 工业废水的物化处理混凝法去除水中细小悬浮物及混凝的影响因素：值；③水温；④共存杂质的种类及浓度；混凝剂的影响①混凝剂的种类；②混凝剂的投加量；气浮：小于1产生气泡的方式有电解、散气、溶气；作图表示界面张力作用线及润湿接触角；绘出加压溶气气浮工艺流程；特点：①水中空气溶解度大，微气泡数量多；②减压释放后气泡粒径小，分离效果好；③设备流程简单，维护管理方便；气浮工艺中溶解空气量A与原水悬浮固体含量S之比。、、含油废水Cr：亚硫酸盐还原法、电解法；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；吸附法的优点：重复使用；⑤可回收有用物质；⑥设备紧凑、管理方便；H/OH最高强酸阳树脂：Fe3Cr3Al3Ca2Mg2KNH