水污染控制工程知识点总结1

知识点总结：1.水质分析指标：物理性指标:温度,工业废水常引起水体热污染,造成水中溶解氧减少,加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度,感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物，测定水的色度的方法有两种，一种是铂钴比色法，一种是稀释倍数法，两种方法应独立使用，一般没有可比性。颠倒温度计，水温计。嗅和味；固体物质。2.化学性指标有机物：生化需氧量（BOD）：在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量（20℃，5d）。反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20-100d完成。实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。化学需氧量（COD）：用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7（称CODCr)和高锰酸钾KMnO4(称CODMn或OC)。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4-0.5。总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）：在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。TOD测定方便而快速油类污染物；酚类污染物无机性指标：植物营养元素：含氮化合物：氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。关于氮的几个指标：有机氮：主要指蛋白质和尿素。TN：一切含氮化合物以N计量的总称。TKN：TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。NOx-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。含磷化合物：磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源pH和碱度：碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。重金属3.生物性指标：细菌总数，大肠菌群4.水体的自净作用：河流的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。5.氧垂曲线：水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升，在该过程中，污染河流的DO曲线呈下垂状，称为溶解氧下垂曲线(简称氧垂曲线)。6.筛滤截留法—筛网、格栅、过滤等。重力分离法—沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等。离心分离法—旋流分离器、离心机等7.格栅是有一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流经的渠道内，或在泵站集水池的进口处，或在取水口的进口端8.格栅的作用：用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物，以免堵塞水泵及沉淀池的排泥管。9.格栅分类按形状：平面格栅：筛网呈平面；曲面格栅：筛网呈弧状按栅条的间隙：粗格栅，中格栅，细格栅。按筛余物清理方式分：人工清理：与水平面倾角：45º-60º，设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。机械清理：与水平面倾角：60º-70º，每日栅渣量大于0.2m3时应采用。过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。格栅栅条断面形状：圆形，矩形，方形10.沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。11.沉淀类型。根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型:自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀,颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。絮凝沉淀:悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（500mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。12.分析的假定：颗粒为球形。沉淀过程中颗粒的大小、形状、质量等不变颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他颗粒影响。静水中悬浮颗粒开始沉淀时,因受重力作用。产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时,颗粒即等速下沉。13.沉淀池的工作原理：理想沉淀池分为：进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域四个部分14.沉砂池的作用：从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行15.沉砂池的工作原理:以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走16.沉砂池的几种形式:平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池等。沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为0.2mm以上。17.沉淀池.。按使用功能分:初次沉淀池:生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物。二次沉淀池：生物处理构筑物后，是生物处理工艺的组成部分。按水流方向分：平流式池型：长方形一端进水，另一端出水，贮泥斗在池进口。竖流式：池内水流由下向上。辐流式：池内水流向四周辐流。两种池的池型：多为圆形，有方形或多角形；池中央进水，池四周出水；贮泥斗在池中央。斜流式池型优点缺点适用条件平流式1.对冲击负荷和温度变化的适应能力强；2.施工简单，造价低多斗排泥，各泥斗需独设排泥管排泥，工作量大；采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸水中，易锈1.地下水位较高及地质较差的地区；2.大、中、小型污水处理厂竖流式1.排泥方便，管理简单；2.占地面积较小池深度大，施工困难；对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；造价较高；池径不宜太大适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式1.采用机械排泥，运行较好管理较简单；2.排泥设备已有定型产品1.池水水流速度不稳定；2.机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高1.适用于地下水位较高的地区；2.适用于大、中型污水处理厂18.辐流式沉淀池：有中心进水和周边进水2种型式19.提高沉淀池沉淀效果的有效途径：斜板式沉淀池。对污水进行曝气搅动。回流部分活性污泥20.浮力浮上法概念：借助于水的浮力，使水中比重小于或接近于1的固态或液态污染物浮出水面，而予以分离的处理技术,统称为浮力浮上法。分类：根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小，以及由此而产生的不同处理机理，浮力浮上法可分为自然浮上法、气泡浮上法和药剂浮选法三类。21.油的状态：呈悬浮状态的可浮油：油滴粒径较大，依靠油水比重差从水中分离出，对于石油炼厂废水而言,这种状态的油一般占废水中含油量60%-80%.粒径：100μm以上。呈乳化状态的乳化油：油滴粒径在0.5～25μm，不能用静沉法从废水中分离出来，需用气浮法或混凝法处理。其油滴表面有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。消除乳化剂的作用使其转化为可浮油，叫破乳。呈溶解状态的溶解油：油品在水中的溶解度非常低，只有几个毫克每升。溶解油：5－15mg/L。22.自然浮上法概念：如果水中的粗分散相物质是比重小于l的强疏水性物质，那么可以依靠水的浮力使其自发地浮升到水面，这就是自然浮上法。由于自然浮上法主要用于粒径大于50～60μm的可浮油的分离，因而常称为隔油。23.隔油池：隔油池是用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油的处理构筑物。目前常用的隔油池有平流式隔油池和斜板式隔油池两类。24.气浮概念：如果分散相物质是乳化油或弱亲水性悬浮物，就需要在水中产生细微气泡，使分散相粒子粘附于气泡上一起浮升到水面，这就是气泡浮上法，简称气浮。25.气浮法分类：按生成细微气泡的方法分：分散空气浮上法微气泡曝气浮上法和剪切气泡浮上法；电解浮上法；溶解空气浮上法：真空浮上法和加压溶气浮上法。26.电解浮上法是对废水进行电解，这时在阴极产生大量的氢气泡，氢气泡的直径很小，仅有20～100μm。废水中的悬浮颗粒粘附在氢气泡上，随其上浮，从而达到了净化废水的目的。该法产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适用于脆弱絮状悬浮物。较难适用于大型生产。27.布气法用于矿物浮选，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水28.浮选:如果分散相物质是强亲水性物质，就必须首先投加浮选药剂，将粒子的表面性质转变成为疏水性的，然后再用气浮法加以除去。这种把投加浮选药剂与气浮结合起来的水处理方法就是药剂浮选法，简称浮选。29.应用：(1)分离废水中的细小悬浮物、藻类及微絮体；(2)回收工业废水中的有用物质，如造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等；(3)代替二沉池；分离和浓缩剩余活性污泥，特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中；(4)分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油；(5)分离回收以分子或离子状态存在的污染物，如表面活性物质和金属离子。第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础30.分类1).参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同:好氧生物处理;缺氧生物处理;厌氧生物处理2).微生物生长方式的不同:悬浮生长法,活性污泥法;附着生长法,生物膜法.31.分解代谢：在酶的催化作用下,微生物对底物降解，同时释放出能量的过程.合成代谢：在合成酶的作用下，微生物利用底物合成生物细胞的过程.新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。不同类型微生物进行分解代谢所利用的底物不同，异养微生物利用有机物，自养微生物利用无机物。32.发酵发酵是指微生物将有机物氧化释放的电子交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放出能量并产生不同的代谢产物。33.呼吸的定义:微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程，称为呼吸作用。以分子氧作为最终电子受体的称为好氧呼吸；以氧化型化合物最为最终电子受体的称为缺氧呼吸。34.电子传递系统：由一系列氢和电子传递体组成的多酶氧化还原体系，NADH、FADH2以及其他还原型载体上的氢原子，以质子和电子的形式在其上进行定向传递。电子传递系统的功能有两个：一是从电子供体接受电子并将电子传递给电子受体；二是通过合成ATP把电子传递过程中释放的能量储存起来。电子传递系统中的氧化还原酶包括：NADH脱氢酶、黄素蛋白、铁硫蛋白、细胞色素及醌等。35.异氧微生物又可分为化能异氧微生物和光能异氧微生物。化能异氧微生物：氧化有机物产生化学能而获得能量的微生物。光能异氧微生物：以光为能源，以有机物为供氢体还原CO2，合成有机物的一类厌氧微生物。有机废水的好氧生物处理，如活性污泥法、生物膜法、污泥的好氧消化等属于这种类型的呼吸。36.好氧呼吸、缺氧呼吸、发酵三种呼吸方式，获得的能量水平不同，如下表所示