水污染控制工程复习资料

水污染控制工程复习一，名词解释水循环：自然界中的水不是静止不动的，而是处于不断的循环运动中。水循环的类型：自然循环和社会循环水的社会循环：由于人类的活动不断的迁移转化，形成水的社会循环，直接为人们的生活和生产服务水体污染定义：是直排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体自净能力，从而导致水体的物理，化学及卫生性质发生变化，使水体的生态系统和水体功能受到破坏生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量化学需氧量（COD）：是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量5，自净作用：是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象氧垂曲线：在污染河流中DO曲线呈下垂状，即为氧垂曲线，7，自由沉淀：在沉淀过程中悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线压缩沉淀：由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩好氧生物处理：是指在水中存在溶解氧的条件下进行的生物处理过程缺氧生物处理：是指水中无分子氧存在，但存在如硝酸盐等化合态氧的条件下进行的生物处理过程厌氧生物处理：是指水中既无分子氧又无化合态氧存在的条件下进行的生物处理过程发酵：是指微生物将有机物释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。（有机物部分氧化，释放一部分能量）10，反硝化：在缺氧条件下，NO-和NO-在反硝化菌的作用下被还原为氮气的过程2 311，生物膜：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回流：利用污水厂的出水，或生物滤池出水稀释进水的做法污水回用（再生利用）：是指污水经处理达到回用水质要求后，回用于工业，农业，城市杂用，景观娱乐，补充地表水和地下水等污泥膨胀：指污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分离影响出水水质的现象二，填空，选择1，水体污染类型中物理性污染：感官污染：色度，嗅和味，浊度2，污水类型：生活污水，工业废水，初期污染雨水及城镇污水3,污水的化学性质及污染指标：有机物指标【生化需氧量（BOD）,化学需氧量（cOD）,总有机碳（TOC）,总需氧量（TOD）】和无机物指标污水出路：①污水经处理后排放水体②污水的再生利用《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（分为五类，三类以上适宜作为饮用水）污染排放标准分类：控制形式：浓度标准和总量控制标准地域管理权限：国家行业地方排放标准国家排放标准包括《污水综合排放标准》，《城镇污水处理厂污染物排放标准》每天的栅渣量大于0.2cm3时，用机械除渣沉淀类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀）、压缩沉淀常用的沉砂池形式有平流式沉砂池，曝气沉砂池，旋流沉砂池沉淀池按内水流方向分为：平流式，竖流式及幅流式；按工艺布置分为初沉池和二沉池废水中油的存在形态：可浮油，细分散油，乳化油，溶解油常用隔油池类型：平流式和斜板式气浮法类型：电解气浮法，分散空气气浮法，溶解空气气浮法加压容器气浮法三种基本流程：全加压容器流程，部分加压容器流程，部分回流加压容器流程污水生物处理类型：按参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同，分为好氧，缺氧和厌氧按微生物生长方式不同分为悬浮生长法，附着生长法微生物代谢由分解代谢（异化）和合成代谢（同化）两个过程组成好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类生物脱氮是含氮化合物经过氨化，硝化，反硝化后转变成N2而被去除的过程活性污泥的评价方法：1,生物相观察2,混合液悬浮固体浓度（MLSS），混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）3,污泥沉降比（SV） 4,污泥体积指数（SVI）（单位mL/g）MLVSS表示污泥浓度，一般生活污水处理厂曝气池混合液MLVSS/MLSS在0.7-0.8曝气设备：鼓风曝气（根据分散气泡大小分为：微，小，中，大气泡扩散器，剪切分散空气曝气器）和机械曝气曝气设备性能指标：①氧转移速率②充氧能力（动力速率）③氧利用率总凯氏氮（TKN）由氨氮和有机氮组成微生物在载体上附着的一般过程：微生物向载体表面运送（主动运送、被动运送），可逆附着，不可逆附着，附着微生物增长生物滤池的构造由滤床，池体、布水设备，排水系统组成稳定塘分类：按塘水中微生物优势群体类型和塘水的溶解氧状况分为好氧，兼性，厌氧，曝气塘上流式厌氧污泥床（UASB）中和法包括湿投加法，过滤法化学混凝所处理的对象，主要是水中的微小悬浮固体和胶体杂质31，混凝原理：①压缩双电层作用②吸附架桥作用③网捕作用（凝聚和絮凝总称为混凝）32，混凝剂类型：无机盐类混凝剂（铝盐-硫酸铝，明矶铁盐-三氯化铁，硫酸亚铁和（硫酸铁）和高分子混凝剂（无机-聚合硫酸铁有机-聚丙苯酰胺）混凝设备：混凝剂的溶解配制和投加设备，混合设备和反应设备常用的混合方式：水泵混合、隔板混合和机械混合反应阶段的要求是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体。反应阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的絮凝体被打碎。如果在化学混凝以后不经沉淀处理而直接进行接触过滤或是进行气浮处理，反应阶段可以省略吸附法：物理吸附（范德华力）和化学吸附（化学力）影响吸附的因素：溶质（吸附质）的性质（1,溶质和溶剂之间的作用力2,溶质分子的大小3,电离和极性），吸附质的性质，溶液的性质（PH,温度，共存物质）常见的吸附剂：1,活性白土，漂白土，硅藻土等天然矿物质2,活性炭3,硅胶活性氧化铝5,沸石分子筛6,吸附树脂7,腐殖酸类吸附剂全交换容量：指一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量工作交换容量：指树脂在给定工作条件下实际的交换能力《污水再生利用工程设计规范》提出：当再生水同时用于多种用途时，其水质标准应按最高要求确定回用水水质标准：《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923-2005）,《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）,《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）污水回用系统的类型：按服务范围分为建筑中水系统，小区中水系统，城市污水回用系统城市污水回用系统组成：一般由污水收集，回用水处理（污水处理厂内部深度处理，用户自行深度处理），回用水输配，用户用水管理三，简答水体富营养化定义：水体中氮、磷等营养物质的富集以及有机物质的作用，造成藻类大量繁殖和死亡，水中溶解氧不断消耗，水质不断恶化，鱼类大量死亡的现象产生原因：①总氮总磷等营养盐相对比较充足；②铁，硅等含量比较适度；③适宜的温度，光照条件和溶解氧含量； ④缓慢的水流流态，水体更新周期长。只有在上述四方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某种优势藻类“疯狂增长” 现象，发生富营养化。危害：①富营养化造成水的透明度降低，阳光难以穿透水层，从而影响水中植物的光合作用和氧气的释放，同时浮游生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧，使水中溶解氧严重不足，而水面植物的光合作用，则可能造成局部溶解氧的过饱和。对水生动物（主要是鱼类）有害，造成鱼类大量死亡。富营养化水体底层堆积的有机物质在厌氧条件下分解产生的有害气体，以及一些浮游生物产生的生物毒素（如石房蛤毒素）也会伤害水生动物。富营养化水中含有亚硝酸盐和硝酸盐，人畜长期饮用这些物质含量超过一定标准的水，会中毒致病等等。控制措施①是控制污染源②是控制养殖业污染③是防止外来富营养化生物种类的引入④是加强对富营养化的监视、监测工作⑤加强法制监管。建立健全的管理机制和立法制度，通过各种法制手段，尽最大力度减少污染。水体自净机制物理净化：指污染物由于稀释，扩散，沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程化学净化：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生物净化：指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程格栅的设计位置：一般以不堵塞水泵和污水处理厂（站）的处理设备，保证整个污水处理系统能正常运行为原则。多数情况下污水处理厂设置有两道格栅，第一道格栅间隙较粗一些，通常设置在提升泵前面，栅条间隙根据水泵要求确定，一般采用16--40mm，特殊情况下，最大间隙可为100mm。第二道格栅间隙较细，一般设置在污水处理构筑物前，栅条间隙一般采用1.5--10mm。有时甚至采用粗、中、细三道格栅沉淀法应用的方面污水处理系统的预处理②污水的初级处理（初沉池）③生物处理后的固液分离（二沉池）污泥处理阶段的污泥浓缩5，沉淀池的工作原理理想沉淀池的假定：①沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v②悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u③在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上④颗粒一经沉到池底，即认为已被去除当颗粒沉速u1>uo时，无论这种颗粒处于进口端的什么位置，它就可以沉到池底被去除；当颗粒沉速u1<uo时，从沉淀区顶端进入的颗粒不能沉淀到池底，会随水流排出；而当其位于水面下的某一位置进入沉淀区时，它可以沉到池底而被去除。说明对于沉速u1小于指定颗粒沉速uo的颗粒，有一部分会沉到池底被去除沉淀池的设置位置二沉池设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜，是生物处理工艺中的一个重要组成部分提高沉淀效果的有效途径在沉淀区增设斜板提高沉淀池的分离效果和处理能力，对污水进行曝气搅动；回流部分活污泥曝气搅动是利用气泡的搅动促使污水中的悬浮颗粒相互作用，产生自然絮凝将剩余活性污泥投加到入流污水中，利用污泥的活性，产生吸附与絮凝作用，这一过程称为生物絮凝。可以使沉淀效率比原来的沉淀池提高10%-15%含油废水对环境的危害油污染危害主要表现在生态系统、植物、土壤和水体的严重影响含油废水排入水体后将在水体表面产生油膜，阻碍大气复氧，断绝水体氧的来源，在滩涂还会影响养殖和滩涂开发利用含油废水进入土壤空隙间形成油膜，产生阻碍作用，致使空气、水分和肥料均不能渗入水中，破坏土层结构，不利于农作物的生长，甚至使农作物枯死含油废水排入城镇排水管道，对排水管道、附属设备及城镇污水处理厂都会造成不良影响微生物的生长规律延迟期（适应期）：一般不繁殖，活细胞数目不会增加，甚至由于不适应新的环境，活细胞可能有所减少对数增长期：细胞增殖数量大大增加，与培养时间基本上呈线性关系稳定期（减速增长期）：新增加的细胞数与死亡细胞数趋于动态平衡衰亡期（内源呼吸期）：生长速率为零，而死亡速率随时间延长而加快，细胞形态多呈衰退型10，微生物的生长环境：1，营养（BOD5：N：P=100:5:1） 2，温度3，PH4，溶解氧（好氧2-4mg/L，缺氧反硝化<=0.5mg/L，厌氧磷释放<=0.3mg/L）5,有毒物质11，活性污泥法处理流程包括曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统。曝气设备不仅传递氧气进入混合液，同时起搅拌作用而使混合液呈悬浮状态；空气中的氧化溶入污水使活性污泥混合液产生好氧代谢反应；沉淀池适用于固液分离；回流污泥是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度；增殖的微生物通常从沉淀池底泥中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行12,论述传统推流式的缺点或问题以及渐减曝气、阶段曝气的优点缺点：①池内流态呈推流式，首端有机污染物负荷高，好氧速率高污水和回流污泥进入曝气池后，不能立即与整个曝气池混合液充分混合，易受冲击负荷影响，适应水质、水量变化的能力差混合液的需氧量在长度方向是逐渐下降的，而充氧设备通常沿池长方向，这样会出现前半段供养不足，后半段供氧超过需要的现象渐减优点：总的空气用量有所减少，从而可以节省能耗，提高处理效率阶段优点：拥有更高的污泥总量，污泥龄更高；减少进入二沉池的固体负荷，避免曝气池混合液悬浮固体的流失'（释放磷，氨化）（脱氮） （硝化，吸收磷，去除BOD）I:回流污泥（含磷污泥） 剩余污泥污泥运行与管理：1，水力负荷2,有机负荷3,微生物浓度4，曝气时间5污泥泥龄6,氧传递速率7,回流污泥浓度8,污泥回流比9,曝气池的构造10，PH与碱度11，溶解氧浓度12，污泥膨胀及其控制等活性污泥膨胀定义，危害，产生因素，措施污泥膨胀定义：指污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分离影响出水水质的现象危害：膨胀污泥不易沉淀，容易流失，既降低处理后的出水水质，又造成回流污泥量的不足，如不及时控制，就会使系统中的污泥愈来愈少，从根本上破坏曝气池的运行分类：污泥中丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀以及并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀产生因素：丝状膨胀（污水水质、运行条件、工艺方法）非丝状膨胀水温较低和污泥负荷太高注意：膨胀的活性污泥主要表现在压缩性能差，沉淀性能不良，但处理功能和净化效果不差措施：①控制曝气量保持适量的曝气量②调节PH③氮磷比例失调适量加氮、磷化合物投加化学药剂⑤城镇污水处理厂的污水经过沉砂池后越过初沉池直接进入曝气池生物膜法污水处理特征一，微生物方面的特征①微生物种类丰富，生物的食物链长②存活世代时间较长的微生物，有利于不同功能的优势菌群分段运行二，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适合低浓度废水的处理③剩余污泥产量少④运行管理方便回流对生物滤池的影响用生物滤池出水回流，增加滤床的生物量，可以改善滤池的工作；但是悬浮物的增加，又有可能影响氧向生物膜的转移，影响生物滤池的效率厌氧消化的影响因素：产甲烷菌是限速步骤1，PH（6.8-7.2）2，温度3，污泥泥龄 4，搅拌与混合（低速搅拌）5，营养与C/N比（C/N比取（10-20）：1）6,有毒物质（①重金属离子的毒害作用②H）的毒害作用③氨的毒害作用厌氧硝化三阶段19，回用水质基本要求1，回用水的水质符合回用对象的水质控制指标回用系统运行可靠，水质水量稳定对人体健康，环境质量，生态保护不产生不良影响回用于生产目的时，对产品质量无不良影响对使用的管道.设备等不产生腐蚀，堵塞，结垢等损害使用时没有嗅觉和视觉上的不快感20，风险评价的主要内容：1，对人体健康的评价（卫生危害评价）危害鉴别：包括描述有害物质的性质，鉴别急性与慢性的有害影响和潜在危害，目的是确定损害或伤害的潜在可能危害判断（危害评价）：是设法定量的对损害或伤害的潜在可能进行评价社会评价：是危害评价的最后阶段工作，判断危害是否可以被人们接受对生态环境的评价：1，对地表水水体环境的影响 2,对地下水水体环境的影响

对植被和作物的影响对土壤环境的影响对植被和作物的影响对土壤环境的影响3,对用户的设备和产品影响的评价评价回用水是否引起产品质量下降（由于微生物活动造成的影响，产品上发生污渍，化学反应和污染，产品颜色.光泽方面的影响）评价回用水是否引起设备损坏（主要评价内容是设备的腐蚀）评价回用水是否引起效率降低或产量降低22,污水回用安全措施：1，污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定，水量可靠，并应备用新鲜水供应系统回用水厂与用户之间保持畅通的信息联系回用水管理严禁与饮用水管道连接，并有防渗防漏措施回用水管道与给水管道，排水管道平行埋设时，其水平净距不得小于0.5m；交叉埋设时，回用水管道应位于给水管道下面，排水管道上面，净距均不得小于0.5m5，不得间断运行的回用水水厂，供电按一级负荷设计回用水厂的主要设施应设故障报警装置在回用水水源收集系统中的工业废水接入口，应设置水质监测点和控制闸门回用水厂和用户应设置水质和用水设备监测措施，控制用水质量四、计算1、 已知某城镇污水处理厂设计平均流量Q=20000m3/d，服务人口为100000人，初沉污泥流量按25g/（人.日），污泥含水率按97%计算，试为该厂设计平流式沉淀池2、 某污水物理厂处理规模为21600m3/d，经预处理沉淀后BOD5为200mg/L，希望经过生物处理后的出水BOD5小于20mg/L。该地区大气压为1.013x105Pa，要求设计曝气池的体积、剩余污泥量和需氧量。相关参数:MLVSS/MLSS=0.8,回流污泥浓度10