环境工程学知识点总结

环境工程学知识点总结

1.我国的环境问题生态破坏和资源枯竭严峻，表现在：森林资源和草原面积削减；水土

流失，沙漠扩大；耕地资源奢侈严峻；水资源短缺。环境污染形势严峻，表现在：水

体污染：未经处理的废水造成水环境污染，其中有毒有害污染、有机物污染和富养分

化污染及其严峻；大气污染：由能源结构不合理引起，主要是烟煤型污染；固体废弃

物污染：其无适当处置，日用土地资源，产生“围城”现象，引起其他环境问题；城

市咦声污染：交通运输和城市建设引起；乡镇企业污染：技术管理差，资源利用率低,

量大面广，执法难度大。2.环境工程学的主要内容☆环境工程学不仅探讨防治环境污

染和公害的技术，而且探讨自然资源的爱护和合理利用，探讨废物资源化技术，改革

生产工艺，发展无废少废闭路生产系统，以及对区域环境进行系统规划和科学管理，

以获得最优的环境效益、社会效益和经济效益。具体来说，主要包括：水质净化及水

污染限制工程；大气污染限制工程；固体废弃物处理处置及管理工程；噪声、振动及

其他公害防治技术；环境规划、管理和环境系统工程；环境监测和和环境质量评价。

广义的环境工程还包括供暖通风和空气调整。3.水的循环水循环分为自然循环和社会

循环。自然循环：自然界中的水（太阳能）一蒸发、蒸腾上升凝合成云一降水一地表径

流、地下渗流一海洋或被植物汲取的往复过程。社会循环：人类社会为满意生活和生

产须要从自然水体中取水，运用后的水成为生活污水和生产废水而被排放，最终流入

自然水体的过程。我国水资源人均不丰富，空间分布和年际分布不均衡。4.水污染分

类和影响水污染可分为化学性污染、物理性污染、生物性污染。化学性污染：无机污

染物质：酸、碱和一些无机盐。酸碱污染使水体pH变化，杀灭或抑制微生物生长，阻

碍水体自净，腐蚀船舶和水下建筑，影响渔业，破坏生态平衡；无机盐提高水的硬度

和渗透压，降低水中溶解氧，影响淡水生物生长c无机有毒物质：主要是重金属等有

潜在长期影响的物质，其中汞、镉、铅危害大。其通过食物链富集引起人体严峻疾病

或慢性病。有机有毒物质：主要是有机农药、多环芳烧、芳香胺等。其化学性质稳定，

难以被生物分解，有些可致癌。需氧污染物质：碳水化合物、蛋白质、脂肪.、醇类可

被微生物分解，并在分解过程中消耗氧气的物质C其消耗水中溶解氧影响水生生物生

长。植物养分物质：生活污水和工业废水以及农田排水中的氮和磷。水中氮磷含量较

高使水流速度较慢水域浮游生物和水草大量繁殖，引起水质恶化，鱼类死亡，湖泊退

化的水体富养分化现象。油类污染物质：其会影响水质，破坏海滩危害水生生物。物

理污染物：悬浮物质污染：水中含有的不溶性物质，包括固体物质和泡沫。其影响水

体外观，阻碍水中植物的光合作用削减氧气溶入，对水生生物不利。热污染：热电、

核电及各种工业过程中的冷却水。其引起水温上升，溶解氧含量降低，水中某些有毒

物质毒性增加，危及水生生物。放射性污染：原子能工业、放射性矿藏开采、核电、

同位素探讨，使放射性废水废物增加。生物性污染：生活污水，特殊是医院污水和某

些工业废水，往往带有病原微生物，引起各种疾病。5.水质指标分类☆物理性水质指

标感官物理性指标：温度、色度（真色和表色）、浑浊度、透亮度、嗅和味。其他物理

性指标：总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率。水中杂质分为：溶解物

质10-3—胶体物质1—10-3Min；悬浮物质100—iMm,1um=10-3mm

化学性水质指标一般化学性水质指标：pH,碱度、硬度、各种阴阳离子、总含盐量、

一般有机物质。有毒化学性水质指标：重金属、氟化物、多环芳烧、农药。氧平衡指标:

DO.COD.BOD、TODo生物学指标：细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒。

6.生化自净过程所需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

水体才散溶解，直到水体中的溶解氧达到饱和；水生植物光合作用放出氧气，溶于水中

有时可使水体中的溶解氧达到饱和。7.有氧条件下，废水有机物分解过程有机物被微

生物分解的过程：微生物通过自身生命活动过程，把一部分被汲取的有机物转化成简单

的无机物，并释放诞生长活动所需的能量，另一部分有机物被转化为养分物质，组成新

的细胞；细胞内物质也可被微生物氧化，同时放出能量，即内源呼吸。碳化阶段：主要

是不含氮有机物氧化，也包括含氮有机物氨化，以及氨化后不含氮有机物接着氧化，其

消耗的氧量为碳化生化需氧量。总的碳化生化需氧量称为第一阶段生化需氧量或完全生

化需氧量（生化需氧量），以La或BODu表示。第二阶段：水中的硝化细菌可以氧化水中

的氨和含氮有机物氨化分解出的氨，最终转化为硝酸盐。其消耗的氧量为硝化生化需氧

量，即第二阶段生化需氧量，以LN或NOD表示。（NH3+亚硝化细菌+（）2-N（）2-+硝化细菌

fN03-）

8.不同的水质标准和水质要求饮用水水质标准：流行病学上平安牢靠；化学组成上对

人体无害；运用上便利无弊，地面水环境质量标准：按水体的不同用途和不同区域划分

为五类。按从污染源限制的原则制定了污水综合排放标准：一类污染物（对人体健康产

生长远影响）；另一种是影响小于第一类的污染物，列出最高允许排放浓度（三级），I

、II类水体不得新建排污口，山类水体执行一级标准，IV、V二级标准，下水道并进入

二级污水处理厂执行三级标准。工业用水水质要求：饮用水，生产技术用水，锅炉用水,

冷却用水不同运用目的，由不同水质要求。9.废水成分及性质生活污水：居民日常生

活中产生的废水，主要是生活废料和排泄物。这类废水的成分及变化取决于居民的生活

水平和习惯。水质较稳定，浑浊、恶臭、深色、微碱性、不含有毒物质、有大量细菌病

毒和寄生虫卵°工业废水：工业生产过程中排出的废水。由于工业类型、生产工艺、原

料、用水水质和管理水平的差异，其成分及性质差别较大。农业废水：随着农药和化肥

的大量运用，农田径流排水成为自然水体的污染来源。10.氧垂曲线说明紧接排入口各

点溶解氧渐渐削减，这是因为废水排入后，河水中的有机物无多，耗氧速度超过复氧速

度。随着有机物的不断氧化分解，耗氧速度不断降低，在某一点耗氧速度等于复氧速度,

此点溶解氧含量最低（最缺氧点）。过此点后，溶解氧含量渐渐复原到排入口之前的含量

（复原速度不断加快）。氧垂曲线既是以离排入口的距离为横坐标，以溶解氧含量为纵坐

标的曲线。假如河流受有机物污染的量低于它的自净实力，最缺氧点的溶解氧含量大于

零，河水始终呈现有氧状态，反之，靠近最缺氧点的一段河流将出现无氧状态。

11.水体中的细菌当一般有机废水排入水体后，开始时水体中的细菌会大量增加，以后

渐渐削减。促使细菌死亡的缘由有：有机物因分解而削减；污染水体里有大量的吞噬细

菌的生物；生物物理因素（生物絮凝，沉淀）；其它因素（pH、水温、日光）。一般的，废

水排入河流后，在12-24h内流过的距离是最大的细菌污染地带。3-4天后细菌量不超

过最大量的10虬沿流微生物数量和种类分为四个区I、V为清洁区（自然水质）；II降

解区（水质混浊，污泥浮动，DO降至40%的饱和度，鱼类、绿藻削减，蓝绿藻蔓生，底

泥出现蠕虫）HI强分解区（水质变黑灰，浮渣，腐败，D0降至40%的饱和度一0,厌氧，

物种极少，有蚊蝇）IV复原区（水质较清，D0在4096的饱和度以上，物种增多）。12.解

决废水问题的主要原则☆改革生产工艺，削减废物排放量：应深化工业生产工艺，及工

人、技术人员相结合，革新生产工艺，尽量不用或少用水，不用少用易产生污染的原料

、设备及生产方法。重复利用废水：采纳重复用水和循环用水系统，使废水排放量减至

最少。回收有用物质：工业废水中的污染物质多是在生产过程中进入水中的原料、半成

品、成品、工作介质和能源物质。如能加以回收，即可防止污染又可创建价值。对废水

进行妥当处理：废水经回收利用后，还会有一些有害物质残留，也会有一些目前尚无回

收价值的废水口要从仝局动身，妥当处理，使其无害化，不致污染水体和环境.选择处

理工艺及方法时，必需经济合理，尽量采纳先进技术。13.水处理的基本方法☆给水处

理：原水一混凝一沉淀一过滤一消毒一饮用水（臭氧氧化、活性炭吸附）；地下水（消毒）；

工业用水（软化、除盐、冷却、限制结垢及腐蚀）

废水处理：物理法、化学法和生物法。物理法是利用物理作用来分别废水中悬浮污染物

质，处理过程中不改变其化学性质。沉淀法去除回收比重大于1的中悬浮颗粒；气浮法

去除乳状油或比重接近1的悬浮物；筛网过滤去除纤维、纸浆；蒸发法浓缩废水中的溶

解性不挥发物质；另外，还有离心分别、超滤、反渗透等。化学法是利用化学反应处理

水中的溶解性污染物和胶体。包括：中和法、氧化还原法、混凝法、电解法、汽提法、

萃取法、吹脱法、吸附法、离子交换法、也渗析法等。生物法是利用微生物作用，使废

水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。可分为好氧生物处理和厌氧生物

处理，其中好氧生物处理又可分为：活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘法、污水浇灌

法、土地处理法。以上各方法各有特点和适用条件，实际中往往协作运用。城市污水水

处理一般流程：进水f初沉池（污泥）一生物处理构筑物f二沉池（污泥）f出水。工业废

水处理流程各不相同，一般程序是：澄清f回收一毒物处理f一般处理一再用或排放。

14.废水处理系统分级废水处理系统分为一级处理、二级处理、三级处理。一级处理

（机械处理）只去除废水中较大的悬浮物质（沉淀法去除可沉固体）。物理法中的大部分是

由于一级处理的。废水经一级处理，一般达不到排放要求，需二级处理，它只是预处理。

二级处理（生物处理或生物化学处理）主要任务是去除废水中呈溶解和胶体状态的有机

污染物。生物处理法最常用于二级处理，且经济有效。通过二级处理，一般废水均能达

到排放要求（沉淀法和生物处理法以降低污水悬浮固体和生化需氧量）。三级处理（高级

处理和深度处理）当水质要求高时，为进一步去除废水中的养分物质（氮和磷）、生物难

降解的有机物和溶解盐类等，以达到某些水体水质标准或直接用于工业，就须要在二级

处理后进行三级处理（过滤、氧化塘）。15废水处理中预处理单元的设备和构筑物功能

和原理☆粗大颗粒物的去除方法有：筛滤、截流、重力沉降和离心分别等。相应的设备

有格栅、筛网、微滤机、沉沙池、离心机和旋流分别器。格栅和筛网是处理厂第一处理

单元，通常设置在其他处理构筑物之前。主要作用是去除水中粗大物质，爱护其他机械

设备，防止管道堵塞。当须要去除水中纤维、纸浆、藻类等稍小物质时，可选用不同孔

径的筛网。微滤机是一种截流细小悬浮物的筛网过滤装置，可用于自来水厂原水过滤以

及去除藻类、水蚤等浮游生物，也可用于工业用水的过滤处理、工业废水中有用物质的

回收以及污水的最终处理。沉沙池主要是去除水中砂粒、煤渣等比重较大的无机颗粒杂

质，同时也去除少量较大较重的有机杂质。其工作原理以重力沉降为基础，在沉降过程

中杂质的尺寸、形态和比重不随时间而变化（自由沉降）。颗粒沉降速度

u=g（Ps-P）d2/18^（Ps-P：粒水密度差；d：颗粒直径；出水的动力粘度Pa・s）

沉沙池分：平流式（最常用，构造简单，工作稳定，处理效果好，易排砂）、竖流式（圆

型，污水由中心管进入池内自下而上流淌砂粒借重力沉入池底，处理效果较差）和曝气

式（没有有机杂质腐败发臭的缺点）。离心分别：含悬浮颗粒的水在高速旋转时，由于颗

粒和水分子质量不同，受离心力大小不同，质量大的颗粒被甩到外围，质量小的油粒留

在内层。适当支配不同出口，就可使颗粒物及水分别。颗粒所受的离心力

C=（m-mO）v2/r（m-mO：颗粒和水质量差；r：旋转半径；v：线速度v=2nrn）

分别因素a=C/G^nn2/900（G：颗粒所受重力）

离心分别设备分为：水旋分别设备（压力式［上清下浊］和重力式）（容器不动，切向高速

水流供应离心力）和器旋分别设备（离心机）。16.水中悬浮物质去除和4种沉降水中悬

浮物质去除可通过颗粒和水的密度差，在重力作用下去除。但较小颗粒，特殊是胶体自

然沉速慢，需用混凝、沉淀、澄清、过滤和气浮等方法。悬浮物质在水中的沉降分为：

自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形态、尺寸、质量不变，下沉速断不受干

扰（沉砂池、初沉池初期沉降）。絮凝沉降：颗粒在沉降过程中相互粘结，其尺寸、质量

、沉速随深度增加而变大（絮凝沉淀池、初沉池后期、二沉池中期）。拥挤沉降（成层沉

降）：颗粒在水中浓度较大时，各颗粒间相互靠得很近，下沉过程中受彼此作用力干扰,

但相对位置不变，作为一个整体下沉，在清水及浑水之间形成明显界面，沉降过程实际

就是这个界面的下沉过程，液体上涌对其有影响（高浊度水的沉淀、二沉池后期）。压缩

沉降：颗粒在水中浓度很高时时会相互接触，上层颗粒在重力作用下将下层颗粒间的水

压出界面，是颗粒群被压缩（污泥斗、污泥浓缩池）。17.几种沉淀池和其方法和原理沉

淀池：在水处理过程中，通过颗粒沉降来分别去除悬浮物质的设备。志向沉淀池：各水

断面上的点流速相同；悬浮颗粒以等速下沉，其水平分速度等于水流速度；悬浮颗粒落

大池底不起浮。一般沉淀池：平流式：（最常用，在流量较大的水处理厂中）污水一水槽

和孔口一挡板稳流一池内流淌一悬浮物沉底一清水一溢流堰一池外。竖流式：（圆形或

方形）污水一中心管下口一反射板一污水分布于水平断面缓慢向上流一悬浮物沉降到污

泥斗中一清水一池子四周溢出。辐流式：污水一中心管孔口一穿孔挡板一沿半径向四周

辐射流淌一流速变小一悬浮物沉降一清水一池子顶端堰口溢出。斜板斜管沉淀池：

uO=Q/A,Q不变，At,uOI,从而提高沉淀效率。t=H/uO,uO不变，HI,tI,从而

减小了沉淀池的体积。若将水深为11的沉淀池分为n个深为H/n的沉淀池，则当沉淀区

的长度是原来的1/n时，就可以处理及原来相同的水量，而不影响处理效果。斜板斜管

沉淀池单位面积上的泥量增大，如排泥不畅，将产生泛泥现象，使水质恶化；由于水流

在池中停留时间短，其对水质水量的耐冲击负荷实力差；由于板距管径小，简单积泥；

在日光照耀下会滋生藻类。浓悬浮液沉淀：（高浊度水沉淀池、活性污泥法中的二沉池

、污泥浓缩池）同时起着水的澄清和污泥浓缩作用，及一般沉淀池构造相同，但须从池

底不断解除经浓缩的污泥。选择沉淀池类型时须综合考虑水量大小；水中悬浮物物理性

质和沉降特性；处理厂总体布置和地形地质状况。18.混凝和胶体脱稳机理以及混凝剂

及助凝剂混凝：水和废水中常含有用自然沉淀法不能去除的悬浮微粒和胶体污染物，必

需先投加化学药剂破坏其在水中的稳定分散系，使其凝合为有明显沉降性能的絮凝体，

然后用重力沉降分别，包括凝合和絮凝两个步骤。水中同种胶体微粒带有同号电荷，在

静电斥力的作用下，不也相互聚集，具有肯定的稳定性。胶体脱稳机理：压缩双电子层:

带同号电荷的胶粒之间存在着由t电位引起的静可斥力和范德华力，当距离很近时，

范德华力占优势，合力为吸力，两个颗粒相互吸住，胶体脱稳。当投入电解质后，水中

及胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加，这些离子及胶粒吸附的反离子相交换或

挤入吸附层，使胶粒带电荷数削减，降低C电位，使扩散层厚度削减。吸附电中和：

胶粒表面对异号离子、异号胶粒和链状高分子带异号电荷的部位有剧烈吸附作用，从而

中和了它的部分和全部电荷，削减了静电斥力，简单及其他颗粒接近吸附。吸附架桥：

假如投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在同一个异号

胶粒上，胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被去除。网捕作用：向水中投加金属离子的化

学药剂后，由于金属离子的水解和聚合，会以水中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，在这

种沉淀物从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共同沉淀下来。胶体浓度低时，网

捕最为有效；胶体较高时，宜用吸附电中和和压缩双电子层来脱稳；胶体很高时，采纳

高分子絮凝剂更为经济有效；混凝剂投加量必需适量，量不足达不到效果，量过大会造

成胶体复稳。混凝剂：水处理中使胶粒脱稳沉淀而投加的电解质，最常用的是铝盐和铁

盐（水解及聚合交织进行）。助凝剂：可起凝合作用，也可不起，及混凝剂一起运用时，

能促进混凝，产生大而牢固的矶花。19.澄清和澄清池分类混凝处理工艺包括水和药剂

混合，反应及絮凝体分别三个阶段，在澄清池中完成。澄清池中起接触絮凝作用的介质

是呈悬浮状态的泥渣。当水中的悬浮颗粒及混凝剂作用而形成细小絮凝体时，若遇较大

的泥渣碰撞，就会被其吸附而去除。澄清池可按及水接触方式不同分为泥渣循环分别型

（水力循环、机械加速）和悬浮泥渣过滤型（悬浮、脉冲）。20.过滤机理和滤池分类粒状

介质过滤：废水通过粒状滤料床层时，其中的悬浮颗粒和胶体被截留在滤料的表面和内

部空隙中，从而分别了不溶性污染物。粒状介质过滤机理：阻力截留：废水通过粒状滤

料床层时，粒径较大的悬浮颗粒首先被截留于表层滤料空隙中，使空隙变小，截留实力

变强，渐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并起主要过滤作用。重力沉

降：原水通过滤料床层时，滤料表面供应了巨大的沉降面积.滤料愈小，沉降面积愈大;

滤速愈小，水流愈平稳，有利于沉降。接触絮凝：由于滤料有巨大的表面积，它及悬浮

物之间有明显的物理吸附作用。水中砂粒常带负电，能吸附带正电的铁、铝等胶体，进

而吸附更多的带负电的粘土和多种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。较大悬浮颗

粒以阻力截留为主（表面过滤），微小悬浮物以重力沉降和接触絮凝为主（深层过滤）。滤

池分类：按滤料种类分：单层滤池、双层滤池、多层滤池；按作用水头分：重力式滤池

和压力式滤池；按进出水及反冲洗的供应及解除分：一般快滤池、虹吸滤池和无阀滤池。

滤池总水头二各部分水头损失+流速水头损失（v2/2g）+剩余水头滤层膨胀率

e=（1-10）/10X100%=（e均-£0）/（1-£）义100%,10,£0静止时滤层厚度和空隙率；1,

£反冲洗时时滤层厚度和空隙率

21.气浮相关内容气浮法：利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物，

使其随气泡升到水面而去除。其处理对象是乳化油以及疏水性微小固体悬浮物。药剂浮

选法：在废水中投加化学药剂，选择性将亲水性污染物变为疏水性，然后气浮去除。两

者统称气浮法。常用气浮设备：加压溶气气浮、叶轮气浮、曝气气浮、射流气浮和电解

气浮。气浮法优点：处理效率高，生产的污泥比较干燥，表面刮泥便利，曝气增加溶解

氧有利后续生化处理。缺点：耗电量大，设备修理管理工作量大，易堵塞，浮渣怕较大

风雨攻击。22.水的软化和除盐的基本方法去除水中溶解物质的方法主要有软化除盐、

离子交换、吸附和膜分别。软化就是降低水中Ca2+、帼2+的含量，以防止其在管道设备

中结垢。基本方法有：加热软化法：借助加热将碳酸盐硬度转化成溶解度很小的CaC03

、Mg（0H）2沉淀出来。药剂软化法：在不加热的条件下，借助化学药剂把钙、镁盐类（包

括非碳酸盐硬度）转化成CaC（）3、Mg（011）2沉淀出来，从而去除绝大部分Ca2+、Mg2+。常

用药剂法有：石灰法、石灰一纯碱法及石灰一石膏法。离子交换法：利用离子交换剂将

水中的Ca2+、Mg2+转化成Na-,而其他成分不改变。除盐就是削减水中溶解盐类（阴阳离

子）总量，方法有：蒸储法、电渗析法、离子交换法（应用最广）。23.离子交换法原理及

工艺离子交换法是水质软化和除盐的主要方法.在废水处理中，主要去除其中金属离子“

离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的可交换离子及溶液中其他同性质

离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程（可逆性化学吸附）。其反应表达式为：RH（交换

树脂）+M+（交换离子）C>RM（饱和树脂）+H+,在平衡状态下，反应物质浓度符合关系式：

[RM][H+]/（[RH][M+]）=k,k是平衡常数。k>l反应向右进行，k越大，越有利于交换

反应，k的大小表示离子交换剂对某离子交换性大小。离子交换树脂的性质：有效pH范

围；交换容量；交联度；交换势（交换离子取代树脂上可交换离子的难易程度）。离子交

换装置可分为固定床和连续床两种。离子交换操作有四步：交换、反洗、再生和清洗。

交换：交换过程主要及树脂层高度、水流速度、原水浓度、树脂性能和再生程度有关。

当水中离子浓度达到限值时、应进行再生。反洗：其目的是松动树脂层，以便下一步再

生，使再生液能分布匀称，同时也可清除树脂层内杂质、碎粒和气泡。再生：即交换过

程的逆过程，较高浓度的再生液流过树脂层，将吸附的离子置换出来，使其复原交换实

力（固定床中很重要）。清洗：将树脂层内残留的再生液清洗掉，直到出水水质符合要求。

24.吸附法相关内容吸附：在相界面上，物质浓度自动发生累积或浓集的现象。吸附法

就是利用多孔性固体物质，使水中一种或多种物质吸附在固体表面而去除的方法，其主

要是去除溶解性有机物质，此外还能去除合成洗洁剂、微生物、病毒和痕量重金属，并

能脱色除臭。吸附分为物理吸附和化学吸附。物理吸附：吸附剂和吸附质之间通过分子

间力产生的吸附。吸附热较小，在低温下就能进行，反应较快。化学吸附：吸附剂和吸

附质之间发生化学反应，由于化学键力引起（不可逆）。一般在高温下进行，吸附热大，

相当于化学反应热。一种吸附剂只能对某种或几种吸附质发生化学吸附，有选择性。物

理吸附和化学吸附往往相伴发生。常有吸附剂有：活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活

性白土、硅藻土、腐殖质、焦炭、木炭、木屑等。吸附等温线：肯定温度下，表示达到

平衡时溶液浓度和活性炭吸附有机物数量关系的曲线。无拐点Langmuir,有拐点BET,

直线Freundlich。吸附操作分静态（间歇式）和动态（连续式，有固定床、移动床和流淌床）

两种025.氯法消毒☆给水厂中，经混凝和过滤的水不能保证去除仝部病原微生物，需

进行消毒。消毒并非要杀灭一切微生物，只要杀死病原细菌和对人体健康有害的微生物。

氯及水的作用:略溶于水,溶解度设（10℃）,在水中水解，C12+H20〈作用C1+H++C1+,

HOC9H++OC1-

一般认为，C12、HOCL0C1-都有氧化实力，但HOC1杀菌实力比0C1-强70—80倍（HOC1

中性，简单扩散到带负电的细菌表面，从而穿过细胞膜），氯原子氧化破坏细菌体内的酶,

使其死亡。水中有氨存在时，可生成氯胺，HN3+HOCL<=>H2O+NH2C1,

HN3+2HOC1<=>2H2O+NHC12,HN3+3HOC1<=>3H2O+NC13,各种氯胺水解后，又变为H0C1,其

杀毒作用虽比较慢，但氯胺在水中较稳定，杀菌持续时间长，这就是氯胺消毒。氯还可

以和水中其他杂质作用，从而消耗肯定的氯量。余氯：投加的氯除去及细菌和杂质作用

消耗后的剩余部分。分为游离性余氯：C12、HOC—化合性余氯：NH2CLNHC12,

、NC13O需氯量二加氯量-余氯量。折点加氯：在折点之前，余氯全都是化合性余氯，没

有游离性余氯，在折点之后，所增加的氯量全部以游离性余氯存在，既有化合性余氯，

又有游离性余氯，消毒效果最好。当按大于折点需氯量来加氯时，称为折点加氯。26.其

他消毒法物理消毒法：加热消毒：消耗大量燃料，只用于少量饮用水。紫外消毒：紫外

光谱的能量被细菌重要组成部分的核酸所汲取，使核酸结构破坏。其优点有：速度快，

效率高；不影响水的物理性质和化学成分，不增加水的臭和味；便于操作管理，易于实

现自动化。缺点：不能解决管网中再污染问题；耗电量大；水中悬浮物阻碍光线透射。

臭氧消毒：臭氧不稳定，分解放出新生态氧，03=02+[0],[0]有强氧化实力，对有坚韧

反抗实力的微生物（病毒、芽抱）有强大杀伤力。优点：接触时间短，不受氨氮和pH影响,

可氧化水中有机物，去除铁、锌嗅、味、色度和酚。缺点：基建投资大，耗电量大，不

能解决管网中再污染问题，不能储存，水质和水量变化时，投加量难以调整。其他化学

法：重金属消毒：银离子能凝固微生物蛋白质，破化细胞结构，达到杀菌目的。但价格

贵，杀菌慢，只能用于少量饮用水，可能对人健康不利。27.水的其他物理化学处理方

法中和法：酸、碱废水中和法；药剂中和法；过滤中和法（石灰石、大理石、白云石作滤

料）。化学氧化还原法：化学氧化法：空气氧化法；氯化法；臭氧氧化法；光氧化法。化

学还原法：硫酸亚铁一石灰法除铭；化学还原法除汞（II）。化学沉淀法：氢氧化物沉淀

法；硫化物沉淀法；钢盐沉淀法。电化学法：电化学氧化法（阳极氧化）；电化学还原法（阴

极还原）；电解气浮（电解生成H2、02和C02、C12）和电解絮凝法（阳极产生Fe3+、A13+）。

磁力分别法（抗磁、顺磁、铁磁）

溶剂萃取（高浓度重金属离子和有机废水）：萃取指将及水不互溶且密度小于水的特定有

机溶剂和被处理的水接触，在物理和化学作用下，使原溶解于水中的某种组分由水相转

移至有机相中。被萃取组分在两相平衡浓度之比安排系数a=C有机/C水；两种组分分别

的难易程度分别系数B=aA（有机）/aB,8越大，A越简单从B中分别出来；相比n二V

有机/V水，n越大，萃取效率越高。萃取过程影响因素：相比，萃取剂浓度，水相pH值。

吹脱及汽提：吹脱（废水中溶解性气体和某些易挥发溶质）：让废水及空气充分接触使水

中溶解性气体和某些易挥发溶质通过气液界面，向空气中扩散的传质过程，气体吹脱量

G=KF（CO-C）t,（K：解吸系数；F：气液接触面积；CO-C：废水中原始溶解气体浓度及吹

脱后平衡浓度差；t：接触时间）。汽提：用热蒸汽及废水接触，使废水水温升至沸点，

利用蒸储作用时废水中的挥发性污染物挥发到大气中，分为简单蒸储（水溶性挥发污染物）

和蒸汽蒸储（不溶解的分散性挥发污染物）。蒸储、结晶及冷凝：蒸发过程质量守恒：

G1B1=G2B2+G3B3=G2B2+（G1-G2）B3,其中GLG2,G3,Bl,B2,B3分别是原水、二次蒸

汽冷凝水、浓缩液水量和其中污染物浓度；浓缩倍数0二G1/（G1-G2）=G1/G3；去污效率

n=（Bl-B2）/BlX100%o28.水的生物化学处理法概述水的生物化学处理法就是在人工创

建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

的效率的一种水处理方法。主要用于去除污水中溶解性和胶体性有机物，降低水中氮磷

等养分物质含量。其分为好氧和厌氧两类，分别利用好氧和厌氧微生物分解有机物。从

工艺上又可分为悬浮生长系统（微生物在处理设备中悬浮生长）和附着生长系统（微生物

在惰性介质上成膜状生长兀生物化学处理法投资省，运转费用低，处理效果好，操作简

单等优点，在城市污水和工业废水中处理中应用很广。29.废水处理中的微生物在废水

的生物处理中，净化污水的微生物（好氧、厌氧、兼性）主要是细菌（净化污水的第一和主

要担当者）、真菌（霉菌）、藻类（光合放氧）、原生动物和一些小型后生动物（轮虫是好氧

生物净化过程高度有效的指标），它们在特定的污水中形成及之相适应的微生物群落。细

菌生长过程：延缓期一对数增长期f减速增长期f内源呼吸期。有机物+02（微生物、

酶）一同化（细胞物质）、异化（代谢产物）。30.活性污泥法的基本原理、净化过程和影响

因素好氧悬浮生长生物处理工艺主要有：活性污泥法、曝气氧化塘、好氧消化法、高负

荷氧化塘。活性污泥法的基本原理：向生活污水中不断注入空气，维持水中足够的溶解

氧，一段时间后污水中形成一种絮凝体一活性污泥，其由大量繁殖的微生物构成，易于

沉淀分别，使污水澄清。活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体，在微生物生

长有利的环境条件下和污水充分接触，使污水净化。其主要构筑物是曝气池和二次沉淀

池。需处理的污水和回流性污泥一起进入曝气池，成为悬浮混合液，沿曝气池注入压缩

空气曝气，使污水及活性污泥充分混合，并供应混合液足够的溶解氧。这时污水中的有

机物被活性污泥中的好氧微生物分解，然后混合液进入二沉池，活性污泥及水澄清分别，

部分活性污泥回到曝气池，接着进行净化过程，澄清的水排放。由于处理过程中活性污

泥不断增长，部分剩余污泥从系统中排出，以维持系统稳定。进水一曝气池（空气）一二

沉池（剩余污泥解除，回流污泥至曝气池前）一出水活性污泥净化过程机理：吸附阶段：

污水和活性污泥接触后在很短时间内水中有机物（BOD）快速降低，主要有吸附作用引起。

由于絮状活性污泥表面积很大，表面具有多糖类粘液层，有利于吸附。氧化阶段：有氧

条件下，微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获得能量，一部分合成新细胞，这一阶

段比吸附阶段慢得多。絮凝体形成及凝合沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体有机体形成絮

凝体，通过重力沉淀出来，使水净化。影响活性污泥增长的因素：溶解氧（2mg/L左右）

供氧不足影响微生物代谢，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，出现污泥膨胀、养分物质（B0D5：N：P=100：5：1）包括：C、N、P、S、Ka、Mg、Ca

、Fe和各种微量元素、pH（6.5—9.5）、温度（20—30℃）、限制对生物有毒有害物质（重

金属、氟化物、H2S、卤素及其化合物、酚、醛、醇、染料）的浓度。

31.污泥膨胀和污泥解体活性污泥膨胀是指活性污泥质量变轻，污泥结构松散，体积膨

大，沉降性能恶化，在二沉池内不能正常沉池下来，污泥指数异样增高。活性污泥膨胀,

依据诱因可分为：因丝状菌异样增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累

的非丝状菌膨胀，前者为易发及多发性膨胀。导致污泥膨胀的状况主要有：污水中碳水

化合物较多，取氮、磷、铁等养料；D0不足；未及时排泥，污泥龄过长；污泥负荷过高;

pH偏低和温度过高易引起丝状菌的大量繁殖。防止污泥膨胀可常常检测水质等指标，加

强曝气，及时排泥，分段进水家小负荷。污泥解体是处理水质混浊，污泥絮体微小化（污

泥絮凝性下降)，处理效果变差的现象。缘由：运行不当(曝气过量)使DO、养分物质、pH

、温度不适合致使微生物削减并失去活性，吸附实力降低；混入有毒物质(微生物受到抑

制或损害)。32.评价活性污泥的指标混合液悬浮固体(MLSS)：曝气池中污水和活性污泥

混合后的混合液悬浮固体数(mg/L),也称混合液污泥浓度，是计量曝气池中活性污泥数

量的指标。其是具有活性的微生物(Ma),微生物自身氧化残留物(Me),吸附在污泥上不

能生物降解的有机物(Mi)和无机物(Mii)的总合。混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)：混合

液悬浮固体中有机物数量MLVSS=Ma+Me+Mi,能较好的表示活性污泥微生物数量，但不是

最志向的。污泥沉降比(SV%)：曝气混合液在100ml量筒中静置沉淀30niin后，沉淀污泥

占混合液体积的百分比。它反映曝气池正常运行时的污泥量，以限制剩余污泥的排放，

其还可反映污泥膨胀等异样状况。污泥指数(污泥容积指数)(SVT)：曝气池出口处混合液

经30min沉淀后，1kg干污泥所占的容积(mL),SVI=SV%X10/MLSS(g/L)oSVI值能较好

的反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝合、沉淀性能。对于一般城市污水，SVI在

50—1£0左右，值低说明泥粒细小紧密，无机物多，缺乏活性和吸附实力；值高说明污泥

难于沉淀分别。例：从活性污泥曝气池取混合液500ml,置于500ml量筒中，半小时后沉

淀污泥量为150ml,计算沉降比。曝气池中污泥浓度为3000mg/L,求污泥指数，曝气池

能否正常运行？

SV%=1COV污/V液=150X100/500=30

SVI=SV%X10/MLSS(g/L)=30X10/3g/L=100,SVI在50—150之间可以正常运行。污泥龄

(0c)：曝气池中工作的活性污泥总量及每日排放的剩余污泥量的比值(d)。它表示新增

长的污泥在曝气池中的平均停留时间，其及细菌的增特长于什么阶段有关。33.调整池

的功能和分类作用：对水量和水质的调整，调整污水pH值、水温，有预曝气作用，还可

用作事故排水。分类：水量调整池和水质调整池。34.曝气的机理和方法以及曝气池和

二沉池曝气的机理：活性污泥需供应足够量的溶解氧，并保持活性污泥处在悬浮状态。

曝气的目的就是将空气中的氧强制溶解到曝气池混合液中去，并供应相宜的搅拌。单位

容积内氧的转移速率（明/加）（1（：/也=m@95-2）（此2：氧的总转移系数h-l,CS-CL：溶液

饱和溶解氧和实际溶解氧的浓度差mg/L）,KLa通过试验测得，其值的大小因空气量、水

温、搅拌方法、水质等条件变化。缩小气泡直径，延长气体接触时间，更新液面膜并削

减界膜厚度，都可增大KLa。加大水深，增加空气中的氧含量，有助于增大CS。衡量曝

气设备效能指标有：动力效率（Ep）：一度电所能转移到液体中去的氧量（kg/kw〃h）；氧转

移效率（EA）：鼓风曝气转移到液体中的氧占供应量的百分比；充氧实力：叶轮或转刷在

单位时间内转移到液体中的氧量（kg/h）。通常采纳的曝气方法有鼓风曝气、机械曝气和

鼓风机械并用曝气。曝气池从混合液的流型可分为推流式、完全混合式、循环混合式（氧

化沟）。二沉池用于澄清混合液和回收、浓缩活性污泥，其好坏直接影响出水水质和回流

污泥浓度。有竖流、平流和辐流三种，也有采纳斜板和斜管沉淀池的。35.活性污泥法

运行方式一般活性污泥法（传统活性污泥法）：污水净化的吸附阶段和氧化阶段在一个曝

气池中完成，进口处有机物浓度高，延池长渐渐降低，需氧量也随之降低，在池子起端

活性污泥一般处于生长率的上升阶段，曝气池末端活性污泥进入生长阶段，确定于曝气

时间。依据常用曝气时间，微生物进入内源呼吸期，活动实力减弱，简单在沉淀池内混

凝、沉淀“同时污泥中的微生物处于缺乏养分的饥饿状态，充分复原活性，回流入曝气

池后，对有机物有很强的吸附和氧化实力。所以一般活性污泥法对有机物（BOD）和悬浮物

去除率高，特殊适用于处理要求高而水质比较稳定的废水。缺点：不能适应冲击负荷；

需氧量延池长前大后小，而空气的供应匀称，造成前段氧量不足后段过剩的现象；曝气

时间长，池体积大，占地，基建费用高。阶段曝气法（逐步曝气法）：为解决前段氧量不

足后段过剩的现象而发展的。污水延池长分多点进入，有机物负荷匀称，微生物能充分

发挥分解有机物的实力。污泥浓度延池长逐步降低，出流污泥浓度低，有利于二沉池运

行。其适合运用于大型曝气池及浓度高的废水。完全混合法（加速和延时）：进入曝气池

的污水马上及池内原浓度低的大量混合液混合稀释，进水水质的变化对污泥影响低，能

较好的承受冲击负荷；池内各点有机物浓度匀称，微生物的性质和数量基本相同，池内

各部分工作状况一样，微生物活性能够充分发挥。新发展：纯氧曝气法、深水曝气法、

粉末炭活性污泥法和二段活性污泥法。生物吸附法(接触稳定法或吸附再生法)：活性污

泥法净化污水的第一阶段一吸附阶段，在混合后10—30min即可完成，可去除85%—90%

的B0D5,生物吸附法据此而发展起来。

36.活性污泥法运行过程中所要监测的项目

反应处理效果的：进出水B0D5、C0D、总的SS、挥发性SS、有毒物质。反应污泥状况的:

MLSS、MLVSS、SV%、SVE溶解氧和微生物视察。

曝气池活性污泥的污泥浓度(MLSS),挥发性污泥浓度(MLVSS),30min污泥沉降比

(SV30),污泥指数(SVI)。反应污泥养分和环境条件的：N、P、水温、pH。

SVI是污泥体积指数,指曝气池混合液经30min静止沉降后1g干污泥所占的体积,单位为

ml/g.

SVI=混合液30min沉降后污泥容积/污泥干重=(SV%X100)/MLSS

SVI反映了污泥的松散程度和凝合性能，

SV%是污泥沉降比,指曝气池混合液在量筒中静止30min后,污泥所占体积及原混合液体积

的比值.它是限制活性污泥法运行的重要指标.

MLSS是混合液悬浮固体浓度(mixedliquidsuspendedsolids)的简写，它又称为混合液

污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量

(mg/L)o由于测定方法比较简便易行，此项指标应用较为普遍。混合液悬浮固体浓度MLSS

是活性污泥处理系统重要的设计运行参数。生活污水一般MLVSS/MLSS=O.7,MLVSS指混合

液挥发性悬浮固体浓度。37.氧化塘原理和分类氧化塘(稳定塘或生物塘)是一种类似于

池塘的处理设备，其净化污水的过程及自然水体自净相像，污水在塘内经长时间的缓慢

流淌和停留，通过微生物的代谢，使有机物降解。水中溶解氧主要由塘内的藻类光合作

用和塘表面复氧作用供应。分类：好氧氧化塘：深度一般在0.3—0.5m,阳光能投入池底,

塘内存在藻类一细菌一原生动物的共生系统。由于光合作用和塘表面复氧作用，塘水处

于好氧状态，好氧异养微生物氧化有机物，长生的C02为藻类碳源。兼性塘：深度一般

在15—2.5m,塘内好氧及厌氧反应并行，阳光能透入的上层为好氧层，水层中各项指标

的变化和发生的反应及好氧塘相同；阳光不能透入的底部为厌氧层，沉淀的污泥和死亡

的藻类形成污泥层，厌氧微生物进行厌氧发酵。曝气氧化塘：依靠安装在塘面上的人工

曝气设备供氧，使好氧微生物在塘中呈悬浮状态。

S=SO/[l+k(V/Q)],对于兼性曝气塘S=SOf/[l+k(V/Q)](f冬=1,f夏4),

k(T)=k(20)XL065T-20(Q：污水水量,S、SO：进出水BOD5浓度,V：曝气池有效容积,

k：B0D5降解速度常数)

水生生物塘：通过种植具有除污实力的水生植物或养殖鱼类，强化氧化塘的净化实力，

使氧化塘得到利用。为防止氧化塘的淤积，污水在进入氧化塘前必需除去水中的悬浮物

质，因此在氧化塘前应设置沉砂池、沉淀池，将悬浮物降至100mg/L以下。处理后的污

水可作农田浇灌用，但在排放前要除去水藻。氧化塘基建和运转费用低，管理简单，适

应实力强，实现了污水资源化，但占地面积大，净化效果受季节和多种自然因素影响不

够稳定，影响卫生，污染地下水。38.水处理方面膜技术原理☆生物膜：当污水及滤料

等载体长时期流淌接触，在载体的表面上就会渐渐形成生物膜，其主要由细菌(好氧、厌

氧和兼性)的菌胶团和大量的真菌菌丝组成。生物膜是高度亲水的物质，其外侧表面总存

在一层附着水层，其中的有机物由于微生物的氧化作用浓度远比流水层中低，流水层中

的有机物不断向附着水层扩散，进入生物膜被降解；空气中的氧溶解于流水层中，通过

附着水层传递给生物膜，供微生物呼吸；微生物代谢产物沿反方向排出，气态产物逸出

进入空气。随着有机物的降解，微生物不断增殖，生物膜变厚，到肯定程度在氧不能透

入的内层就形成了厌氧层。厌氧层达到肯定厚度时，靠近载体表面的微生物由于得不到

作为养分的有机物，而进入内源呼吸期，附着力减弱，在水流剪切力的作月下脱落，新

的生物膜开始生长。半透膜：在溶液中凡是一种或几种成分不能透过，而其他成分能透

过的膜。膜分别法：用一种特殊的半透膜将溶液隔开，使溶液中的各种溶质或溶剂(水)

渗透出来，从而达到分别的溶质的目的。其共同的优点是：可在一般温度下操作，不消

耗热能，没有相变化，设备可工厂化生产；缺点是：处理量小，消耗能源（扩散渗析除外）。

电渗析：在直流电场作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性（阳膜

过阳，阴膜过阴），而使溶液中的溶质及水分别的一种物理化学过程。系统由一系列阴阳

膜放置于两电极之间组成。其所需能量和受处理水的含盐浓度成正比关系，所以不适合

处理高浓度废水，主要用于苦咸水除盐和离子交换制纯水的预处理。反渗透：用一种半

透膜将淡水和盐水分开，该膜只能让水通过。由于淡水中的水分子的化学位比盐水中的

水分子高，所以淡水中的水分子自发通过膜渗入盐水中，直到盐水中的水位上升至肯定

高度（渗透压兀）。如在盐水侧施加压力P,当p＞兀时，盐水中的水分子流向淡水中，

从而使盐水增浓。反渗透有醋酸纤维膜和聚酰胺膜两种。微滤、超滤、纳滤：及反渗透

类似，也依靠压力和膜工作。微滤适合去除胶体、悬浮固体和细菌，可降低出水浊度，

强化水的消毒有时用作反渗透的预处理。超滤可用于分别分子量大于1000的物质，如胶

体、细菌、蛋白质、颜料、油类。纳滤（低级反渗透）可分别分子量大于200的物质，如

硬度离子、色素等，有些较大的分子有机物也可被去除。液膜分别技术：选择一种能透

过废水中欲提取溶质组分，且及水不互溶的有机溶剂，配以表面活性剂及添加剂作为液

膜的基体，在选择一种及提取组分能形成理化作用的化学水溶液作液膜的内水相，用两

种相混合制备成油包水的乳浊液，再将此乳浊液投入被处理废水中，使形成水包油一油

包水的三相微液滴分散系。其传质途径有三种：欲提取物质选择性透过液膜及内水相形

成不可渗透物质；被提取物质在膜内发生化学反应生成新物质，该物质又及内水相形成

不可渗透物质，并放出膜反应物返回膜相；膜恰好是及提取组分的萃取剂，而内水相是

反萃取剂。39.生物滤池三种一般生物滤池：由池体、滤料（主体）、布水装置和排水系

统四部分组成，其BOD5去除率高（95%以上），工作稳定易管理，运行费用低。但负荷较

低，占地面积大，滤料易堵塞，影响四周环境。适用于处理污水量小于1000m3/d小城镇

污水和有机工业废水。高负荷生物滤池：其BOD溶积负荷是一般生物滤池的6—8倍，水

力负荷为10倍，处理实力大幅提高。由于水力负荷的加大可以及时冲刷过厚和老化的生

物膜，促进生物膜更新，防止滤料堵塞。但出水质量不如一般生物滤池BOD5常大于30mg/Lo

要求进水BOD5不大于200mg/L,否则需用处理水回流稀释。回流比R=QR/Q,即回流水量

及原污水水量之比。塔式生物滤池：池高如塔，池内部形成拔风状态，改善了通风。当

污水自上而下滴落时，产生剧烈的紊流，使污水、空气和生物膜接触更加充分，大大提

高传质速度和滤池净化实力。其负荷远比高负荷滤池高，滤池内生物膜生长快速，同时

受剧烈水力冲刷更新快，具有较好的活性。为防止上层负荷过大，是生物膜过厚造成堵

塞，而实行多层布水的方法来均衡负荷，同时要求进水BOD5不大于500mg/L,否则需用

处理水回流稀释。40.生物转盘原理生物转盘运行时，污水在反应槽中顺盘间隙流淌，

盘片在转轴带动下缓慢转动，污水中的有机物被盘上的生物膜吸附，当这部分盘片转离

水面时，盘表面形成一层污水薄膜，空气中的氧溶解到水膜中供微生物氧化分解有机物。

盘每转一周，即进行一次吸附一吸氧一氧化分解过程。苍老的生物膜在水的剪切力作用

下脱落，并随污水排至沉淀池。转盘的转动有搅拌充氧功能，脱落的生物膜在槽中呈悬

浮状态，接着起净化作用，因此生物转盘兼有活性污泥池功能。每台转盘轴长L=m（d+b）k,

（m：盘片数，d：片间距，b：盘厚度，k=1.2：考虑循环沟道的系数）。新发展：藻类转

盘、空气驱动生物转盘、活性污泥式生物转盘。

41.生物接触氧化法原理生物接触氧化法（接触曝气法或沉没式生物滤池）是在曝气池中

设置填料，作为生物膜的载体，经过充氧的废水以肯定流速流过填料及生物膜接触，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。其是介于活性污泥法和

生物滤池两者之间的生物处理法。装置由池体、填料、布水装置和曝气系统四部分组成,

装置运转时，污水在填料中流淌，水利条件良好，由于曝气水中溶解氧足够，适于微生

物生长繁殖。生物流化床是以粒径小于1mm的砂、焦炭、活性炭一类的颗粒材料为我体,

填充于设备中，充氧的污水自下而上流淌，使载体流态化。42.厌氧生物处理机理和影

响因素厌氧生物处理是在无氧条件下，利用兼性菌和厌氧菌分解有机物，其最早仅用于

城市污水厂污泥稳定处理。由于其最终产物是以甲烷为主体的可燃气体，可作为能源回

收利用；处理过程产生剩余污泥量较少易于脱水，可作为肥料运用；运转费用也比好氧

生物处理低。有机物厌氧分解（消化）可按先后分为两个阶段：酸性消化（酸性发酵）阶段

和碱性消化（碱性发酵）阶段，分别由两类微生物群体接替完成。酸性消化阶段：参及这

一阶段的产酸细菌（兼性厌氧或专性厌氧），在这一阶段中，不溶性有机物在细菌释放出

的外前的作用下，水解成水溶性有机物，接着便渗入细胞，在内醐作用下挥发性有机酸

类和一些无机物以及能量。酸性消化前期（酸性发酵期），细胞首先分解碳水化合物，产

生大量有机酸，溶液pH降至6或5以下；（酸性减退期）随着碳水化合物的削减，有机酸

和含氮有机物开始分解，生成一些碱性物质，pH上升至6.6—6.8,同时放出臭气。碱性

消化阶段：酸性消化阶段后期，随pH回升甲烷细菌经一段时间的适应，开始分解有机酸,

使溶液pH上升，产气量增大，进入碱性消化阶段，当pH至7—7.5时，产气量达到最大。

CnHaOb+（n-a/4-b/4）H20-（n/2-a/8+b/4）C02+（n/2+a/8-b/4）CH4

CH4的产量QCH4=0.35（QSL1.42VXV）X10-3,（Q污水或污泥流量；Sr去除的有机物浓度,

以COD计；Xv消化池内挥发性污泥浓度；V消化池有效容积）

影响因素：温度：分低温消化、中温消化、高温消化（消化时间短，产气量稍高，灭菌率

90%,耗热量大，管理困难，只在卫生要求高时运用），消化时间及其有关；酸碱度：pH

6.8—7.2（低于6或高于8不能正常消化），需加足够的缓冲物质；负荷；碳氮比；有毒

物质。常见的消化池有传统消化池和高速消化池。消化池有效容积VE/p,（W：湿污泥投

入量，P（给：污泥投配率）。新发展：多级厌氧处理系统和两相厌氧处理系统（酸性消化

和碱性消化在两个反应器间完成）。43.有机废水的厌氧生物处理☆有些工业废水有机物

含量很高，用好氧处理需稀释成百上千倍很不经济，厌氧处理较为适合。厌氧悬浮生长

系统：厌氧接触法（厌氧活性污泥法）：污水一调整泡一厌氧消化池（搅拌分解有机

物）一（气体）污水污泥一沉淀池（固液分别）f沉淀污泥回流一消化池。升流式厌氧污泥床

法（UASB）：污水一反应器底部一高浓度污泥床（厌氧分解）一消化气（搅拌并带污泥上浮形

成悬浮污泥层）一反应器上部固液气分别。厌氧附着生长系统：厌氧滤池：除无供氧以外,

其及好氧生物接触氧化原理相同，构造类似于一般生物滤池。厌氧膨胀床和厌氧流化床:

构造类似于UASB,无固液气分别区。厌氧生物转盘：及好氧生物转盘相像。厌氧塘：一

般水深在2.5m以上，塘表面形成浮渣层使塘维持厌氧状态。厌氧好氧联合处理系统：厌

氧一好氧二级生物处理系统：厌氧（一级）处理掉大部分或一部分有机物，然后进入好氧

生物反应器进一步处理。A—0处理系统：在二级生化处理基础上，引入厌氧或缺氧段，

具有脱氮、脱磷和去除BOD功能。分单级系统和多级系统，单级系统：进水一厌氧段一

亏氧段一好氧段（内循环至亏氧段）一沉淀池（污泥回流）一出水（富磷剩余污泥）；多极系

统中包括一系列交替排列的亏氧段和好氧段。44.SBR、A/0、A2/0序批式活性污泥法

SBR：是一种间歇运行的活性污泥法，操作水需依次为：进水、反应、沉淀、出水、待机,

以此为一个周期，全部操作都在同一设备中完成，即在同一反应器中不同时间段完成不

同操作。排水时为不扰动污泥和不使水面上的浮渣进入水中而设有濯水器。厌氧一好氧

除磷工艺A/0：在厌氧池中释放磷，然后在好氧池中汲取磷和去除BOD,当停留时间足够

长时，还会进行硝化，通过二沉池泥去除磷口原水一初沉池（排泥）一厌氧池一（碱）好氧

池（混合液回流至厌氧池前）一二沉池（污泥回流至厌氧池前）。A2/0：污水首先进入厌氧

池及回流污泥混合，去除部分BOD,部分含氮化合物转化为N2,回流污泥中聚磷微生物

放出磷，满意细菌对磷的须要；随后污水进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物和

回流混合液中的硝酸盐进行反硝化，可同时去碳脱氮；当污水进入好氧池时，水中NH3—H

进行硝化反应生成N03-,同时水中有机物氧化分解供应吸磷微生物能量，从而汲取磷，

经沉淀池分别后以富磷污泥的形式从系统中排出。原水一厌氧段I缺氧段I好氧段（内循

环至缺氧段）一沉淀池（富磷污泥排出，回流污泥至厌氧段前）一出水。45.污泥处理和处

置方法稳定处理：生物法、化学法和物理法。去水处理：浓缩、脱水和干化。最终处置:

填地、投海、焚烧和综合利用。典型流程：污泥一浓缩一消化（有机成分少的污泥可不消

化）一预处理一脱水（可产生干污泥）一干燥燃烧一最终处置。污泥一浓缩一消化（有机成

分少的污泥可不消化）一自然干化一利用污泥一浓缩一消化（有机成分少的污泥可不消

化）一污泥及污泥气46.污泥的性质污泥按所含的主要成分不同分为污泥和沉渣。污泥

（有机物为主）属于这一类的有：处理生活污水的沉淀池排出的污泥，食品厂、屠宰场和

有机化工厂的污泥，生物处理后二沉池中的污泥。其主要特征：含有机物多，性质不稳

定，易腐化发臭；颗粒较细，比重接近于1；含水率高，成胶状结构，不易脱水；易用管

道输送；含较多的植物养分素，有肥效；含病原菌及寄生虫卵，流行病学上不平安。沉

渣（无机物为主）属于这一类的有：沉砂池，给水和某些工业废水处理过程中的沉淀物。

其主要特征：颗粒粗，比重大；易脱水，不易腐化；流淌性差，不易用管道运输。表征

污泥性质的指标：污泥含水率；污泥比重；污泥脱水性能；污泥的量。47.污泥浓缩处

理方法污泥的含水率很高，在进行污泥处理前需进行浓缩，降低其含水率，以减小处理

设备的容积和处理成本。污泥中的水可分为四类：颗粒间的空隙水、颗粒间的毛细水、

颗粒间的吸附水、颗粒内部水。四类水的去除方法不同，污泥浓缩脱水只能去除颗粒间

的空隙水，但它是削减污泥体积最经济有效的方法。处理方法：重力浓缩法（浓缩池）：

按操作方式可分为间歇式和连续式。沿浓缩池垂直方向存在明显的三个区域：上部为澄

清区，固体浓度极低；中间为阻滞区，固体浓度基本恒定，不起浓缩作用，其厚度对下

部压缩区有很大影响；下部压缩区，由于重力作用，污泥中的间隙水被挤固体浓度

从上到下渐渐提高。气浮法：分为加压气浮和真空气浮，适用于比重接近于水的活性污

泥和生物滤池等较轻质污泥的浓缩，空气泡携带固体上浮，形成浮渣，用刮板刮出。由

于浓缩的同时向污泥中融入了空气，满意了污泥的好氧条件，因此避开了污泥腐化发臭

和脱氮上浮。离心浓缩法：利用污泥中固、液比重不同，用离心机进行浓缩。此外，还

有微滤机浓缩法（处理混凝后污泥）。48.水的回用回用途径：回用于工业（冷却水、锅炉

补给水和工艺用水）、回用于农业、回用于城市用水。其制约因素：水质和水处理费用。

49.工业水的冷却及水质稳定冷却设备：冷却池（自然、喷淋）和冷却塔。循环冷却水稳

定性处理：阻垢处理（软化、投加阻垢剂、酸化或碳酸化）、防腐蚀处理、污垢限制（水中

悬浮物限制和微生物及藻类限制）。循环水浓缩倍数K=Sc/Ss二P/P-Pl,（Sc：循环系统中

水的含盐浓度，Ss：补给水含盐浓度，P,P1：补给和蒸发水量）。50.污水脱氮处理机

理和方法城市污水及某些工业废水的排放是主要的氮源。氮化物是自然水体富养分化的

主要污染物，由于NH3—N易汲取水体中的溶解氧可导致受纳水体亏氧。一般二级处理技

术脱氮效果甚微。生物脱氮机理：在污水好氧生物处理过程中，均有肯定比例的自养型

硝化菌参及生物化学反应,使污水中部分NH3—N被氧化成N03-,即硝化。2NH4++302f（亚

硝化菌）2N02-+4H++2H20,2N02-+02f（硝化菌）N03、总反应NH4++02fN03-+2H++H20。

只能使NH3—N发生化学形态的变化，不能最终脱氮。欲最终脱氮，须将N03-转化为N2,

使其溢入大气，这就是反硝化或脱硝。NO3-的反硝化反应也是还原反应，N03-作电子受

体，在兼性异养菌的作用下被还原，该反应必需具备两个条件：污水中有足够的电子供

体以及厌氧或亏氧条件。电子供体包括及氧结合的氢源和异养菌所需的碳源，若污水中

含有足够的可降解有机物，可作为自由电子的供体，若此类有机质不足，需加适量养分

物（甲醇），称为外援电子供体。6N03-+2CH30H->（厌氧菌）6N02-+2C02+4H20,

6N02T6cH30H—（厌氧菌）3N2-3C02+3H20+60H-,总反应

6N03-+5CH30H-3N2+5C02+7H20+60H-。物理化学脱氮技术：空气吹脱法脱氮（曝气法去除

水中溶解气体工艺的演化）和折点氯氧化法脱氮：使水中的NH3转化N2,投氯量恰好是消

毒过程中余氯量最低值的转折点处。

51.脱磷技术水环境中磷化合物主要来源于生活污水及农m径流，部分来自工业废水。

磷化合物是地表水富养分化的主要因素。生物脱磷：一般污水二级处理过程，约有10%

的磷在一级沉淀池中被去除，相当于污水中固态磷含量。在好氧生物处理过程，污水中

部分磷作为微生物的养分物的养分物被细胞同化汲取，转化为固态而被去除。一般二级

处理厂不能满意深度除磷，需用组合生物处理工艺，A/0工艺、生物脱氮工艺都可同时除

磷。化学除磷：废水中磷的化学形态以PO43-占优势，在碱性条件下PO43-及Ca2+生成不

溶性磷石灰，因而可向汉林废水中投加石灰乳沉淀除磷，pH达到9.5时，可以去除水中

绝大部分磷。投加铝盐或铁盐也可有效除磷。组合型除磷：为达到深度除磷效果，往往

采纳化学一生物组合除磷工艺。52.废水中微量难降解有机物的去除废水中含有的某些

微量难降解有机物在二级处理中基本上不能被去除，在深度处理中，通过采纳活性碳吸

附、化学氧化处理（氯或臭氧氧化）和土地处理系统去除。53.废水中微量中金属离子的

去除城市污水经二级处理后，各类重金属离子部分去除，但仍有少量残留于水中。处理

方法：化学沉淀法：主要是向初沉池投加化学药剂，使重金属离子形成固态物质，在沉

淀池中加以去除。离子交换法（深度处理）：用钠离子交换床可去除大部分金属离子。膜

分别法：反渗透和电渗析法都可以用于废水中微量重金属离子的去除及脱盐的深度处理。

54.废水土地处理中土壤和植物的作用☆土壤的作用：土壤是地壳经长时间风化而成的

以硅化物为主体的多种无机物成分组成，由于长期的农业耕作，又形成了土壤中有机质

及微生物系统。这样的土壤团粒结构通过吸附、离子交换、化学沉淀及生物分解等作用，

对污水中的污染物综合处理。对污水中有机物的作用：土壤对多种有机物有较强的吸附

实力，使其固定于表土层中，通过微生物的生物氧化，转化为易被植物汲取的低分子有

机质或无机质，这种作用必需保持土壤在好气条件下进行.对污水中氮、磷化合物的作

用：土壤对污水中氮、磷化合物有较强的吸附实力，其中有机氮化合物通过土壤微生物

作用，可快速转化为NH3,其一部分被土壤汲取，另一部分通过硝化菌作用转化为NH4+。

NH3和NH4+是农作物的主要养分物质，多被植物根系汲取，剩余部分随水流向下层土壤

渗滤，在反硝化菌作用下生成N2,释放于大气中。污水中的磷化物部分被农作物作为养

分物质汲取，大部分以化学沉淀作用及土壤表面吸附作用在表土层被去除。对可交换阳

离子及重金属离子的作用：可交换阳离子Na+、Ca2+、Mg2+随污水进入土壤后，通过土壤

的离子交换作用被土壤汲取。但对过高的钠离子的汲取会使土壤颗粒分散，破坏其渗透

性，导致土壤碱化，对农作物也有毒害作用。污水中重金属离子进入土壤后，对农作物

生长不利。污水中重金属离子通过吸附及化学沉淀作用，积累及表土层，当pH大于7时,

土壤对重金属离子有较高的滞留负荷；当pH大于7时，部分重金属离子随水流下渗，可

能对地下水造成污染。Na汲取率=CNa/(CCa+CMg)1/2

植物的作用：农作物从进入土壤的污水中汲取大量的氮磷化合物及有机养分物，使污水

得到净化。农作物根系吸取肯定量的污水，并通过根系作用，增加土壤的透气性，又可

起到土壤中微生物介质作用。55.影响土地处理的因素公众卫生的影响：防止污水中所

携带的致病菌传播或传染病的扩散，防止污水中的有毒有害物质对地下水的污染和对农

作物的危害。浇灌应及居民