水污染控制工程知识点

.可编辑第九章污水水质和污水出路1、污水有机物指标：①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。BOD5——五日生化需氧量②化学需氧量（COD或OC）：用化学氧化剂氧化水中的有机污染物时所消耗的氧化剂量。CODMn或OC——以高锰酸钾作氧化剂时，地下水；CODCr或COD——以重铬酸钾作氧化剂时，地表水③总有机碳（TOC）：包括水样中所有有机污染物的含碳量④总需氧量（TOD）：当有机物全部被氧化时，C全部变为二氧化碳，H、N及S怎被氧化成水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量CODBODTODTOC2、水体自净：①物理净化：污染物质由于稀释、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②化学净化：氧化、还原、分解③生物净化：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3、水环境质量标准：《地表水环境质量标准》分五类水体Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区；Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、幼鱼的索饵场等；Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区；Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；.可编辑Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。4、污水排放标准：①浓度标准：规定了排出口向水体排放污染物的浓度限值，其单位一般为mg/L②总量控制标准：是以与水环境质量标准相适应的水体环境容量为依据而设定的第十章污水的物理处理5、格栅：①分为人工格栅和机械格栅：人工格栅倾角30°~60°，机械格栅（每日栅渣量＞0.2m3）倾角60°~90°②设计参数：渠道宽度适当，过渠道水流速度一般0.4~0.9m/s，过栅流速0.6~1.0m/s；格栅工作平台应高出设计水位0.5m6、沉淀法：利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力作用下产生下沉运动，达到固液分离的效果，可用于以下几个方面：①污水池里系统的预处理（沉砂池）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）④污泥处理阶段的污泥浓缩（污泥浓缩池）7、沉淀类型：①自由沉淀：发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型，直线下沉，且颗粒物理性质不变（沉砂池）②絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，曲线下沉，且颗粒物速度质量性状等变（二沉池中间段）③区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀）：高浓度悬浮颗粒的沉降过程（5000mg/L以上）有明显泥水分离（二沉池下部和污泥重力浓缩池开始）④压缩沉淀：高浓度悬浮颗粒的沉降过程中（二沉池污泥斗中、污泥重力浓缩池）.可编辑8、曝气沉砂池构造及工作原理及特点：①构造（p37图10-21）②特点：（1）沉砂中含有机物的量低于5%（2）由于池中设有曝气设备，，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用，以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用③工作原理：两种形式的运动，水平的和旋转的，流速中心处最小，池的周边最大，砂旋转碰到池壁就向下滑落，到了槽里就出不来了，旋转时刻碰撞摩擦，使有机物被冲刷掉，使沉砂较为纯净，易于收集利用。9、旋流沉砂池构造和工作原理①构造（p41图10-24）②工作原理：利用机械力控制水流流态与流速，加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。污水由切线方向流入沉砂区，由于受离心力作用不同，砂甩向池壁在重力作用下沉入砂斗，水带着有机物流出。砂斗内沉砂可采用空气提升，排砂泵等排出，达到砂水分离效果10、沉淀池：按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池按池内水流方向的不同分为：平流式、竖流式、辐流式（p4310-26）11、气浮池：①机理：在水中形成微小气泡形式，是微小气泡于水中悬浮颗粒物粘附，形成水-气-颗粒三项混合体，颗粒粘附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，形成浮渣层被刮除，实现固液分离②基本条件：（1）必须向水中提供足够量的细微气泡（2）必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态（3）必须使气泡与悬浮物质产生黏附作用③应用：（1）石油、化工及机械制造业中的含油（包括乳化油）废水的油水分离（2）废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收（3）.可编辑含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理（4）取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生沉淀的情况（5）剩余污泥的浓缩④气浮法的类型：（1）电解气浮法：电解水，正负两极产生的氢气和氧气的气泡（2）分散空气气浮法：微孔曝气气浮法、剪切气泡气浮法（3）溶解空气气浮法：真空气浮法、加压溶气气浮法（多用）⑤如何提高气浮效果：投加化学药剂（1）混凝剂：改变废水中悬浮颗粒的基本性能，使废水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体（2）浮选剂：改变亲水性和疏水性（3）助凝剂（4）抑制剂：抑制某些物质气浮，不妨碍要去除物质的气浮（5）调节剂:调节PH12、废水处理中，气浮法与沉淀法相比，各有何优缺点？答：气浮法：能够分离那些颗粒密度接近或者小于水的细小颗粒，适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况，但是产生微细气泡需要能量，经济成本较高。沉淀法：能够分离那些颗粒密度大于水能沉降的颗粒，而且固液的分离一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面积较大。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13、呼吸：分为好氧呼吸和缺氧呼吸①好氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体②缺氧呼吸：以氧化性化合物作为最终电子受体③发酵：以底物本身未完全氧化的某中间产物为电子受体④呼吸作用与发酵作用的根本区别在于：电子载体不是直接将电子传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受.可编辑体14、脱氮除磷：①生物脱氮：含氮化合物经氨化、硝化、反硝化、同化后转变为氮气而被去除的过程。（1）氨化反应：微生物经加氧或水解脱氨基，使有机氮化合物产生氨（2）硝化反应：在亚硝化菌或硝化菌作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐或硝酸盐（3）反硝化反应：缺氧条件下，亚硝酸盐或硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为氮气（硝酸盐—亚硝酸盐—氧化氮—氧化亚氮—氮气）（4）同化作用污水中的一部分氮被同化成微生物细胞的组成部分，并以剩余活性污泥的成分排出②生物除磷：利用聚磷微生物，具有厌氧释磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，是好氧或缺氧段中混合液中磷的浓度大大降低，排放大量富磷污泥达到除磷目的15、微生物生长规律的一般表现：图p8811-4①延迟期（适应期）：适应时期，细胞数目不变或减少，体积增大，末期对不良环境适应性差②对数增长期：细胞数目以恒定速率成直线增长（大小、性质基本不变），消耗了大量底物，细胞内代谢物质丰富，是作为研究的理想材料③稳定期（减速增长期）：生长速率下降，细胞个数趋于稳定，并随之死亡，菌胶团形成，内分泌物增多，活性污泥絮体开始形成。具有氧化有机物的能力，还具有良好的沉降性能。④衰亡期（内源呼吸期）生长速率为零，靠内源呼吸，呈衰退性，由于能量降低，絮凝体吸附有机物能量显著，活性污泥性降低，泥较为松散.可编辑16、产率系数：反应系数g(生物细胞量)/g(降解的底物)反映了底物减少速率和细胞增长速率之间的关系（成正比），污水生化处理中的重要规律17、微生物增长的比增长速率,说明微生物增长速率与现有微生物浓度X成正比其中微生物群体比增长速率——莫诺特方程μ——比增长速率μmax——μ在限制增长的底物达到饱和浓度是的最大值S——限制增长的底物浓度KS——饱和常数，即μ=μmax/2时的底物浓度18、微生物增长的基本方程——描述了微生物净增长速率g和底物利用速率u之间的关系第十二章活性污泥法19、活性污泥：①组成：有活性的微生物（Ma）；微生物自身氧化残留物（Me）；吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）；无机悬浮固体（Mii）②性状：活性污泥是粒径在200~1000μm的类似矾花状的不定形的絮凝体20、活性污泥评价：①生物向观察②混合液悬浮固体浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）（1）混合液悬浮固体浓度（MLSS）：曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度，包括Ma、Me、Mi、Mii四者在内的总量（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：指混合液悬浮固体中有机物的质量，它包括Ma、Me、Mi这三样；一般.可编辑MLVSS/MLSS在0.7~0.8左右③污泥沉降比（SV%）：通常使用污泥沉降比和污泥指数来表示活性污泥的沉降性能：是指曝气池混合液静置30min后沉淀污泥的体积分数，一般在30%左右④污泥体积指数（SVI）：静置30min后每单位质量干泥形成的湿污泥的体积SVI=沉淀污泥的体积(ml/l)/MLSS(g/l);它是判断污泥沉降浓缩性能的一个重要参数，通常100~150为好，越大沉降性能差，越小污泥活性差21、活性污泥法基本流程p103图12-122、活性污泥降解污水中有机物的过程：吸附阶段和稳定阶段①吸附阶段：污水中的有机物转移到活性污泥上②稳定阶段：转移到活性污泥上的有机物被微生物利用23、活性污泥法曝气反应池的四种形式：①推流式曝气池②完全混合曝气池（图12-7）③封闭环流式曝气池(推流+完全混合)④序批式反应池（SBR）(图12-9)：注水-反应-排水24、序批式活性污泥法（SBR）：特点（1）工艺结构简单，曝气池兼二沉池功能，无污泥回流设备（2）耐冲击负荷（3）反应推动力大（4）操作灵活（5）污泥沉降性能好，有效防止丝状菌膨胀（6）计算机自动控制25、氧化沟：p117图12-2126、活性污泥法数学模型：R——污泥回流比：回流污泥流量/进水流量θc或SRT——污泥泥龄：曝气池中活性污泥全部更新一次所需要的时间，是活性污泥处理系统设计运行的重要参数.可编辑27、构成活性污泥法的三个基本要素：①引起吸附和氧化分解作用的微生物：即活性污泥②污水中的有机物：它既是处理对象，也是微生物的食料③溶解氧：没有充足的氧，好氧微生物既不能生存们也不能发挥氧化分解作用28、曝气设备：鼓风曝气、机械曝气区别：鼓风曝气是液下曝气，机械曝气则是通过安装于池面的表面曝气器来实现的①鼓风曝气：扩散器是整个鼓风曝气系统的关键部分，它的作用是将空气分散成不同尺寸的气泡。根据分散气泡的大小，扩散器又可分为几种类型：（1）微气泡扩散器（d=100μm）气液接触面大，氧利用率高，但压力损失大，易堵塞，对送入的空气必须进行过滤处理（2）小气泡扩散器：多孔材料制成（d1.5mm）（3）中气泡扩散器：穿孔管或莎纶管（d=2~3mm）（4）大气泡扩散器（d=15mm）（5）剪切分散空气曝气器：与前面的将空气直接分散的扩散器不同，它是利用水利或机械力的剪切作用，将大气泡剪切成小气泡②机械曝气：把大量液滴抛向空中，按传动轴的安装方向，分为以下几种：（1）竖轴式曝气池（2）卧轴式曝气池：主要用于氧化沟。29、曝气池的容积设计计算p140-146P145例12-130、生物除磷工艺：AP/O工艺：分为好氧区和厌氧区（p157图12-40）厌氧区释磷，好氧或缺氧时吸磷31、生物脱氮、除磷工艺：A2/O工艺(p159图12-42)工艺流程：（1）污水进入厌氧反应器，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境下释磷，同时转化易降解的COD、VFA为PHB，部分.可编辑含氮有机物进行氨化；（2）污水再进入缺氧反应器，主要进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐做电子受体进行去除（3）混合液进入好氧反应区，其中COD已接近排放标准，此区除进一步降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除该处理系统工艺流程简洁，在厌氧、缺氧、好氧环境交替进行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。磷浓度1mg/L以下;氨氮浓度8mg/L以下32、活性污泥法的主要影响因素：（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