水质工程学复习题整理

名词解释污泥沉降比SV：混合液在量筒内静置30分钟后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。混合液悬浮固体浓度MLSS：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质量。混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS：混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。BOD污泥负荷率：曝气池内单位重量（kg）的活性污泥，在单位时间（d）内接受的有机物量（kgBOD）。有时也以COD表示有机物的量，以MLVSS表示活性污泥的量。单位：kgBOD/（kgMLSS·d）公式Ns=F/M=QS0/VX污泥容积指数：从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。单位mL公式SVI=SV/MLSS氧转移效率(EA)：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比。活性污泥的比耗氧速率：单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，单位为mgO2/(gMLVSS·h)或mgO2/(gMLSS·h)污泥龄：在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。单位：时间d污泥回流比：污泥回流比（R）是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量QR与污水流量Q之比。BOD—容积负荷率：为单位曝气池容积m3,在单位时间d内接受的有机物量.单位:[质量][体积]-1[时间]-1污泥解体：当活性污泥处理系统的处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等为污泥解体现象。污泥膨胀：污泥的沉降性能发生恶化，不能在二沉池内进行正常的泥水分离的现象。污泥上浮：污泥(脱氮)上浮是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高，但却没有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。另，曝气池内曝气过度，使污泥搅拌过于激烈，生成大量小气泡附聚于絮凝体上，或流入大量脂肪和油类时，也可能引起污泥上浮。氧垂曲线：水体受到污染后，水体中的溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程。同步驯化法：为缩短培养和驯化时间，把培养和驯化这两个阶段合并进行，即在培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。生物膜法：生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化，同时，生物膜内的微生物不断生长与繁殖。生物转盘：一种好氧处理污水的生物反应器，由许多平行排列浸没在氧化槽中的塑料圆盘（盘片）所组成，圆盘表面生长有生物群落，转动的转盘周而复始地吸附和生物氧化有机污染物，使污水得到净化。生物转盘容积面积比(G)：又称液量面积比，是接触氧化槽的实际容积V(m3)与转盘盘片全部表面积A(m2)之比，G=(V/A)*1000(L/m2)。当G值低于5时，BOD去除率即将有较大幅度的下降。所以对城市污水，G值以介于5至9之间为宜。稳定塘：是人工适当修正或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。污水在池塘内流动缓慢，贮存时间较长，以太阳能为初始能源，通过污水中存活的微生物的代谢活动和包括水生植物在内的多种生物的综合作用，使有机污染物的易降解。污水土地处理：污水有节制的投配到土地上，通过土壤-植物系统的物理的、化学的、生物的吸附、过滤与净化作用和自我调控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解净化，氮磷等营养物质和水分得以再利用，促进绿色植物增长并获得增产。慢速渗滤处理系统：将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢的在土地表面流动并向土壤中渗滤，一部分污水直接为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，从而使污水达到净化目的的一种土地处理工艺。消化池的投配率：投加量和总量的比数，每天需要投加的投加量和消化池的有效容积的比就是投配率。熟污泥：消化污泥。在好氧或厌氧条件下进行消化，使污泥中挥发物含量降低到固体相对不易腐烂和不发恶臭时的污泥。污泥含水率（计算公式）：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。12122121100100CCppWWVV=−−==P1,V1,W1,C1—污泥含水率为p2时的污泥体积、重量与固体物浓度；P2,V2,W2,C2—污泥含水率变为p2时的污泥体积、重量与团体物浓度;有机物负荷率（S）：有机物负荷率是指每日进入的干泥量与池子容积之比。挥发性固体和灰分：挥发性固体,即VSS，通常用于表示污泥中的有机物的量；灰分表示无机物含量。湿污泥比重：湿污泥比重等于湿污泥量与同体积的水重量之比值。填空活性污泥法有多种处理系统，如传统活性污泥法、吸附再生活性污泥法、完全混合性污泥法、分段进水活性污泥法、渐减曝气活性污泥法。活性污泥法对营养物质的需求如下，BOD5:N:P＝100:5:1。活性污泥微生物增殖分为适应期、对数增殖期、稳定期、内源呼吸期。活性污泥系统中,原生动物和后生动物的出现,数量和种类在一定程度上能预示和指示出水水质,常称为指示性微生物。活性污泥法处理系统运行中的异常情况：污泥膨胀、污泥解体、污泥腐化、污泥上浮、泡沫问题、异常生物相。对硝化反应的环境影响因素主要有温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比和有毒物质。对生物脱氮反应的反硝化过程的环境影响因素主要有6个温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比、碳源有机物和有毒物质。活性污泥由四部分物质组成：Ma、Me、Mi、Mii。生物滤池有多种工艺形式，如普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、曝气生物滤池。生物膜法有多种处理系统，如生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、生物流化床法。升流式厌氧污泥床UASB由：进水配水系统；反应区（污泥床区；污泥悬浮层区）；三相分离器（沉淀区、回流缝和气封）。厌氧处理对营养物质的需求量小，BOD5：N：P＝200:5:1。甲烷细菌的能源和碳源物质主要有5种：甲酸、甲醇、甲胺、乙酸和CO2/H2。（三甲一乙CH）影响产甲烷菌的主要生态因子有pH值、氧化还原电位、有机负荷率、温度、污泥浓度、碱度、接触与搅拌、营养、抑制物和激活剂。根据不同的废水水质，UASB反应器的构造有所不同，主要可分为开放式和封闭式两种。常见的污水土地处理系统工艺有以下几种：慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地处理、地下渗滤。湿地这种污水土地处理工艺，其可能的限制组份或设计参数为：水力负荷、土壤渗透系数、土层厚度、地面坡度。在稳定塘自然生物处理中，根据塘水中的微生物的优势群体类型和塘水中的溶解氧情况,分为好氧、缺氧、兼性曝气塘。污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化和综合利用。污泥中所含水分大致分为4类：颗粒间的空隙水、毛细水、污泥颗粒吸附水、颗粒内部水。污泥浓缩的目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，以利于后续处理与利用。降低污泥含水率的方法主要有浓缩法、自然干化法、机械脱水法、干燥、焚化法。污泥按来源不同可分为初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、消化污泥（熟污泥）、化学污泥。按成分不同分污泥和沉渣。问答题1.活性污泥法：向生活污水中通入空气进行曝气，持续一段时间后，污水中即生成一种褐色絮凝体。该絮体由大量繁殖的微生物群体构成，可氧化分解污水中有机物，并易于沉淀分离从而得到澄清的处理出水。正常运行必须具备的条件：①污水中含有足够的可溶解性易降解的有机物，作为微生物生理活动所必须的营养物质；②混合液中含有足够的溶解氧；③活性污泥在曝气池中呈悬浮状态，能够与污水充分接触；④活性污泥连续回流，同时及时排除剩余污泥，使曝气池中保持恒定的活性污泥浓度；⑤没有对微生物有毒害作用的物质进入。2.污泥沉降比意义：在一定条件下能够反映曝气池运行过程的污泥量，可用以控制调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时发现污泥膨胀等异常现象。污泥浓度意义：不能精确地表示具有活性的活性污泥量，而表示的是活性污泥的相对值污泥容积指数意义：能够反映活性污泥的凝聚沉降性能。过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥沉降性能不好，并且已有产生污泥膨胀的可能。3.影响活性污泥法运行的主要环境因素：营养物质、溶解氧、pH值、温度、有毒物质。4.衡量曝气设备效能的指标有哪些？什么叫充氧能力？什么叫氧转移效率？主要指标:动力效率Ep、氧的利用率EA、充氧能力EL。充氧能力EL：通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液的氧量，以kgO2/h计。表示一台机械曝气设备。氧转移效率EA：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧占总供氧量的百分比%。5.列出8种活性污泥工艺及其主要优点和缺点，每种系统应在什么时候使用？⑴传统活性污泥法优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水；对污水的处理程度比较灵活，根据需要可适当调整。缺点：曝气池首端有机物负荷高，耗氧速率也高，因此，为了避免溶解氧不足的问题，进水有机物负荷不宜过高；耗氧速率沿池长是变化的，而供氧速率难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现供氧不足的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象；曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；对进水水质、水量变化的适应性较低。⑵渐减曝气活性污泥法优点：供氧量沿池长逐步递减，使其接近需氧量，避免能源的浪费。⑶阶段进水活性污泥法优点：污水沿池长度分段注入曝气池，有机物负荷及需氧量得到均衡，一定程度地缩小了需氧量与供氧量之间的差距，有助于降低能耗，又能够比较充分地发挥活性污泥微生物的降解功能；污水分散均衡注入，提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力。⑷吸附－再生活性污泥法优点：与传统活性污泥法系统相比，污水与活性污泥在吸附池内接触的时间较短，因此，吸附池的容积一般较小。吸附池与再生池的容积之和，仍低于传统活性污泥法曝气池的容积，基建费用较低；本工艺对水质、水量的冲击负荷具有一定的承受能力。当在吸附池内的污泥遭到破坏时，可由再生池内的污泥予以补救。缺点：本工艺处理效果低于传统法，不宜处理溶解性有机物含量较高的污水。⑸完全混合活性污泥法优点：由于进入曝气池的污水很快即被池内已存在的混合液所稀释和均化，原污水在水质、水量方面的变化，对活性污泥产生的影响将降到极小的程度，因此，这种工艺对冲击负荷有较强的适应能力，适用于处理工业废水，特别是浓度较高的有机废水。缺点：在曝气池混合液内，各部位的有机物浓度相同，活性污泥微生物质与量相同，在这种情况下，微生物对有机物降解的推动力低，由于这个原因活性污泥易于产生污泥膨胀。此外，在相同F/M的情况下，其处理水底物浓度大于采用推流式曝气池的活性污泥法系统。⑹延时曝气活性污泥法优点：由于F/M负荷非常低，曝气时间长，一般多在24h以上，活性污泥在池内长期处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，勿需再进行厌氧消化处理，因此，这种工艺是污水、污泥综合处理系统。此外，本工艺还具有处理水稳定性高，对原污水水质、水量变化有较强适应性等优点。缺点：曝气时间长，池容大，基建费和运行费用都较高，占用较大的土地面积等。延时曝气法适用于处理对处理水质要求高而且又不宜采用污泥处理技术的小城镇污水和工业废水，处理水量不宜过大。⑺高负荷活性污泥法缺点：F/M负荷高，曝气时间短，处理效果差，BOD5去除率不超过70%-75%。适用于处理对处理水水质要求不高的污水。⑻纯氧曝气活性污泥法优点：氧利用率可达80%～90%，而鼓风曝气系统仅为10%左右；曝气池内混合液的MLSS值可达4000～7000mg/L，能够提高曝气池的容积负荷；曝气池混合液的SVI值较低，一般都低于l00，污泥膨胀现象发生的较少；产生的剩余污泥量少。6.为什么多点进水活性污泥法的处理能力比普通活性污泥法高？因为污水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷及需氧量得到均衡，一定程度的缩小了需氧量与供养量之间的差距，有助于降低能耗；又能比较充分的发挥活性污泥微生物的降解功能；污水分散均衡注入提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力。7.吸附再生法的工艺特点：污水与活性污泥在吸附池内接触时间较短，因