東華大學(xué)研究生入學(xué)考試水污染控制工程復(fù)習(xí)題整理

1、水控復(fù)習(xí)整理緒論局部水質(zhì)指標(biāo)1、物理性指標(biāo)：溫度工業(yè)廢水常引起水體熱污染,造成水中溶解氧減少加速耗氧反響,最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化.色度一一感官性指標(biāo),水的色度來源于金屬化合物或有機(jī)化合物.嗅和味一一感官性指標(biāo),水的異臭來源于復(fù)原性硫和氮的化合物、揮發(fā)性有機(jī)物和氯氣等污染物質(zhì).固體物質(zhì)一一分為溶解性物質(zhì)和懸浮固體物質(zhì)揮發(fā)性物質(zhì)、固定性物質(zhì)2、化學(xué)性指標(biāo)：無機(jī)類：植物營養(yǎng)元素 一一過多的氮、磷進(jìn)入天然水體,易導(dǎo)致富營養(yǎng)化,使水生植物尤其是藻類大量繁殖,造成水中 溶解氧急劇變化,影響魚類生存,并可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖開展為沼澤和干地.pH和堿度一一一般要求處理后污水的pH在69之間.當(dāng)天然水體

2、遭受酸堿污染時,pH發(fā)生變化,消滅或抑制水體中生物的生長,阻礙水體自凈,還可腐蝕船舶.堿度指水中能與強(qiáng)酸定量作用的物質(zhì)總量,按離子狀態(tài) 可分為三類：氫氧化物堿度；碳酸鹽堿度；重碳酸鹽堿度.重金屬一一作為微量金屬元素.重金屬的主要危害：生物毒性,抑制微生物生長,使蛋白質(zhì)凝固；逐級富集至人體,影響人體健康.有機(jī)類：總有機(jī)碳TOC total organism carbon ,在950c高溫下,以鉗作為催化劑,使水樣氣化燃燒,然后測定氣體中的CO2含量,從而確定水樣中碳元素總量.測定中應(yīng)該去除無機(jī)碳的含量.總需氧量TODtotal oxygen demand ,在900950c高溫下,將污水中能被氧

3、化的物質(zhì) 主要是有機(jī)物,包括難分解的有機(jī)物及局部無機(jī)復(fù)原物質(zhì),燃燒氧化成穩(wěn)定的氧化物后,測量載氣中氧的減少量,稱為總需氧量.TOD測定方便而快速.各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系. 在水質(zhì)條 件根本不變的條件下,BOD與TOC或TOD之間 存在一定的相關(guān)關(guān)系.化學(xué)需氧量CODchemical oxygen demand ,用化學(xué)方法氧化分解廢水水樣中有機(jī)物過程中所消耗的氧化劑量折合成氧量O2 mg/L.常用的氧化劑主要是重銘酸鉀K2Cr2O7 稱CODa 和高鎰酸鉀KMnO 4 原稱CODMn或OC,現(xiàn)稱高鎰酸鹽指數(shù).酸性條件下,硫酸銀作為催化劑,氧化性最強(qiáng).廢水中無機(jī)的

4、復(fù)原性物質(zhì)同樣被氧化.如果廢水中有機(jī)物的組成相對穩(wěn) 定,那么化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系：生活污水通常在0.40.5.生化需氧量BODbiological oxygen demand ,在規(guī)定條件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水樣中有機(jī)物所需要的氧量20 C, 5d.反映了在有氧的條件下, 水中可生物降解的有機(jī)物的量主要污染特性以mg/L為單位.有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過程,一般可分為兩個階段：第一個階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽.污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量,全部生物氧化需要 2010

5、0d完成.實(shí)際中,常以5d作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間,稱 5日生化需氧量BOD5;通常以20c為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度.3、生物性指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)一一水中細(xì)菌總數(shù)反映了水體有機(jī)污染程度和受細(xì)菌污染的程度.常以細(xì)菌個數(shù) /mL計(jì).飲用水：<100個/ mL,醫(yī)院排水：<500個/ mL大腸菌群一一大腸菌群的值可說明水樣被糞便污染的程度,間接說明有腸道病菌存在的可能性.常以大腸菌群數(shù)/L計(jì).飲用水：<3個/L,城市排水：<10000個/L,游泳池： <1000個/L污水處理分類1、根據(jù)污水處理程度： 一級處理一一只去除漂浮物和易沉物,使城市污水排入水體時不致立即出現(xiàn)不潔現(xiàn)象.

6、二級處理一一去除漂浮物和易沉物外,進(jìn)而穩(wěn)定污水中的有機(jī)物,根本上消除污水的耗氧性能.使 水體接納污水后不至于出現(xiàn)嚴(yán)重缺氧情況,水體生態(tài)系統(tǒng)將根本上維持原有的平衡狀態(tài).深度處理一一降低出水中的氮、磷化合物濃度.2、根據(jù)污水處理原理： 物理方法格柵、篩網(wǎng)、過濾、沉淀、氣浮、離心別離、膜別離等；化學(xué)方法混凝、中和、化學(xué)沉淀、氧化復(fù)原、消毒、電解；物理化學(xué)吸附、萃取、離子交換；生物處理第一章廢水生物處理的根本概念和生化反響動力學(xué)根底 、廢水的生物處理法及對象1、定義：利用自然存在的微生物的代謝作用,把水中的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為簡單的無機(jī)物的過程生物化學(xué)處理法,即利用微生物的生命活動過程來轉(zhuǎn)化污染物,使之無

7、害化的方法.廢水的生物處理過程是天然污水自凈的人工化過程,人工濃縮的過程.2、對象：是污水中可被生物降解的溶解性有機(jī)污染物、局部膠體狀有機(jī)污染物和少量無機(jī)污染物. 二、微生物的新陳代謝微生物不斷從外界環(huán)境中攝取營養(yǎng)物質(zhì),通過生物酶催化的復(fù)雜生化反響,在體內(nèi)不斷進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化和交換的過程.1、分解代謝：分解復(fù)雜營養(yǎng)物質(zhì),降解高能化合物,獲得能量.2、合成代謝：通過一系列的生化反響,將營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為復(fù)雜的細(xì)胞成分,機(jī)體制造自身. 三、廢水的可生化性判斷1、根據(jù)BODs與CODcr的比值大小判斷：B/C>0.45 :生化性好B/C>0.30 :可生化B/C<0.25 :較難生化B/C

8、<0.2 :不易生化2、根據(jù)測定相對耗氧速率判斷：耗氧速率就是單位生物量在單位時間內(nèi)的耗氧量.以有廢水污染物底物濃度為橫坐標(biāo),以相對耗氧速率為縱坐標(biāo),通過 實(shí)驗(yàn)獲得相對耗氧曲線.以內(nèi)源代謝相對耗氧速率為基準(zhǔn)進(jìn)行比擬.四、微生物的呼吸類型根據(jù)受氫體不同可分為：好氧呼吸和厭氧呼吸好氧呼吸：根據(jù)氧化的底物、氧化產(chǎn)物的不同分為異養(yǎng)型微生物和自養(yǎng)型微生物.厭氧呼吸：按反響過程中的最終受氫體的不同分為發(fā)酵和無氧呼吸.五、廢水的好氧生物處理與厭氧生物處理及其特點(diǎn)1、好氧生物處理：好氧生物處理是在有游離氧分子氧存在的條件下,好氧微生物降解有機(jī)物,使其穩(wěn)定、無害化的處 理方法.微生物利用廢水中存在的有機(jī)污

9、染物以溶解狀與膠體狀的為主,作為營養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝.這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反響,逐級釋放能量,最終以低能位的無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來,到達(dá)無害化的要求,以便返回自然 環(huán)境或進(jìn)一步處置.特點(diǎn):好氧生物處理的反響速度較快,所需的反響時間較短,故處理構(gòu)筑物容積較小.且處理過程中散發(fā)的臭氣較少.所以,目前對中、低濃度的有機(jī)廢水,或者說BODs濃度小于500mg/L的有機(jī)廢水,根本上采用好氧生物處理法.在廢水處理工程中,好氧生物處理法有活性污泥法和生物膜法兩大類.2、厭氧生物處理：廢水的厭氧生物處理是在沒有游離氧存在的條件下,兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理 方法.在厭氧生物處理過程中

10、,復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單的化合物,同時釋放能量.特點(diǎn):由于廢水厭氧生物處理過程不需另加氧源,故運(yùn)行費(fèi)用低.此外,它還具有剩余污泥量少、可回收能量CH4等優(yōu)點(diǎn).其主要缺點(diǎn)是反響速度較慢,反響時間較長,處理構(gòu)筑物容積大,出水水質(zhì)差等.為維持較高的反響速度, 需維持較高的溫度,就要消耗能源.對于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水一般 BODs>2000mg/L可采用厭氧生物處 理法.六、微生物的生長曲線及其在廢水生物處理中的意義1、生長曲線：微生物的生長規(guī)律一般是以生長曲線來反映.生長曲線是以細(xì)菌放入數(shù)目的對數(shù)為Y軸,以生長的時間的 X軸作出的菌體數(shù)量隨時間變化的曲線.一般可分為停滯期調(diào)整期

11、、對數(shù)期生長旺盛期、靜止期平衡期、衰老期衰亡期停滯期：如果活性污泥被接種到與原來生長條件不同的廢水中營養(yǎng)類型發(fā)生變化,污泥培養(yǎng)馴化階段,或污水處理廠因故中斷運(yùn)行后再運(yùn)行,那么可能出現(xiàn)停滯期.這種情況下,污泥需經(jīng)過假設(shè)干時間的停滯后才能適應(yīng)新的廢水,或從衰老狀 態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài).停滯期是否存在或停滯期的長短,與接種活性污泥的數(shù)量、廢水性質(zhì)、生長條件等因素有關(guān).對數(shù)期：當(dāng)廢水中有機(jī)物濃度高,且培養(yǎng)條件適宜,那么活性污泥可能處在對數(shù)生長期.處于對數(shù)生長期的污泥絮凝性較 差,呈分散狀態(tài),鏡檢能看到較多的游離細(xì)菌,混合液沉淀后其上層液混濁,含有機(jī)物濃度較高,活性強(qiáng)沉淀不易,用濾紙 過濾時,濾速很慢.靜止

12、期：當(dāng)污水中有機(jī)物濃度較低,污泥濃度較高時,污泥那么有可能處于靜止期,處于靜止期的活性污泥絮凝性好,混 合液沉淀后上層液清澈,以濾紙過濾時濾速快.處理效果好的活性污泥法構(gòu)筑物中,污泥處于靜止期.衰老期：當(dāng)污水中有機(jī)物濃度較低,營養(yǎng)物明顯缺乏時,那么可能出現(xiàn)衰老期.處于衰老期的污泥松散,沉降性能好,混合液沉淀后上清液清澈,但有細(xì)小泥花,以濾紙過濾時,濾速快.注意合成產(chǎn)率系數(shù)和觀測產(chǎn)率系數(shù).2、意義：在廢水生物處理中,微生物是一個混合群體,它們也有一定的生長規(guī)律.有機(jī)物多時,以有機(jī)物為食料的細(xì)菌占優(yōu)勢,數(shù)量最多；當(dāng)細(xì)菌很多時,出現(xiàn)以細(xì)菌為食料的原生動物；而后出現(xiàn)以細(xì)菌及原生動物為食料的后生動物.在

13、污水生物處理過程中,如果條件適宜,活性污泥的增長過程與純種單細(xì)胞微生物的增殖過程大體相仿.但由于活性污泥是多種微生物的 混合群體,其生長受廢水性質(zhì)、濃度、水溫、pH、溶解氧等多種環(huán)境因素的影響,因此,在處理構(gòu)筑物中通常僅出現(xiàn)生長曲線中的某一兩個階段.處于不同階段時的污泥,其特性又很大的區(qū)別.所以在廢水的生物處理過程中,對微生物生長曲線的研究對處理中適用哪個階段的菌體是有很重要的作用的.七、影響微生物生長的環(huán)境因素廢水處理的重要因素1、微生物的營養(yǎng)一一微生物要求的營養(yǎng)物質(zhì)必須包括組成細(xì)胞的各種原料和產(chǎn)生能量的物質(zhì),主要有：水、碳素營養(yǎng)源、 氮素營養(yǎng)源、無機(jī)鹽及生長因素.2、溫度一一各類微生物所生

14、長的溫度范圍不同,約為5C80c.此溫度范圍,可分為最低生長溫度、最高生長溫度和最適生長溫度是指微生物生長速度最快時溫度.依微生物適應(yīng)的溫度范圍,微生物可以分為中溫性2045 C 、好熱性高溫性45C以上和好冷性低溫性20C以下三類.當(dāng)溫度超過最高生長溫度時,會使微生物的蛋白質(zhì)迅速變性及酶系統(tǒng)遭到破壞而失活,嚴(yán)重者可使微生物死亡.低溫會使微生物代謝活力降 低,進(jìn)而處于生長繁殖停止?fàn)顟B(tài),但仍保存其生命力.3、pH不同的微生物有不同的 pH適應(yīng)范圍.細(xì)菌、放線菌、藻類和原生動物的pH適應(yīng)范圍是在410之間.大多數(shù)細(xì)菌適宜中性和偏堿性pH = 6.57.5的環(huán)境.廢水生物處理過程中應(yīng)保持最適pH范圍

15、.當(dāng)廢水的pH變化較大時,應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池,使進(jìn)入反響器如曝氣池的廢水,保持在適宜的pH范圍.4、溶解氧 溶解氧是影響生物處理效果的重要因素.好氧微生物處理的溶解氧一般以24mg/L為宜5、有毒物質(zhì)一一在工業(yè)廢水中,有時存在著對微生物具有抑制和殺害作用的化學(xué)物質(zhì),這類物質(zhì)我們稱之為有毒物質(zhì).其 毒害作用主要表現(xiàn)在細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)遭到破壞以及菌體內(nèi)的酶變質(zhì),并失去活性.在廢水生物處理時,對這些 有毒物質(zhì)應(yīng)嚴(yán)加限制,但毒物濃度的允許范圍,需要具體分析.第二章活性污泥法一、活性污泥與活性污泥法及構(gòu)成活性污泥法的三要素1、活性污泥：由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)組

16、成的、有一定活力的、 具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥.2、活性污泥法：是模仿天然水體江、湖的自凈過程,是人工的強(qiáng)化過程.主要是利用活性污泥中的微生物的代謝作用對污水中的溶解性可生物降解的有機(jī)物進(jìn)行分解.主要的工作集團(tuán)為菌膠團(tuán),菌膠團(tuán)是由細(xì)菌分泌的多糖類物 質(zhì)將細(xì)菌等包覆成的黏性團(tuán)塊,不僅使得細(xì)菌有反抗外界不利因素的性能；同時可以有很強(qiáng)的吸附性,可以大 量的吸附污水中的有機(jī)物質(zhì),凈化污水水質(zhì).被吸附的有機(jī)物質(zhì)在微生物的分解下被降解.3、活性污泥法的三要素：一是引起吸附和氧化分解作用的微生物,也就是活性污泥；二是廢水中的有機(jī)物,它是處理對象, 也是微生物的食料；三是溶解氧,沒有充足的溶解氧,好

17、氧微生物既不能生存,也不能發(fā)揮氧化分解作用.二、評價活性污泥的重要指標(biāo)1、混合液懸浮固體濃度：MLSS曝氣池中污水和活性污泥混合后混合液懸浮固體的數(shù)量,單位：mg/L取混合液100mL,以快速濾紙過濾,105c烘箱內(nèi)2小時烘干至恒重,稱取其中固體物質(zhì)的含量.2、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度：MLVSS指混合液懸浮固體中有機(jī)物的數(shù)量,單位：mg/l.取測定MLSS后的濾紙與固體物質(zhì)一同放入燃燒爐內(nèi),經(jīng)600c800 C灼燒至殘留物無黑色,稱取殘留物的含量,扣除濾紙的灰分后,即為 NVSS, MLSS與NVSS的那么為MLVSS.3、污泥沉降比：SV30取混合液至1000mL或100mL量筒,靜止沉淀

18、30min后,度量沉淀活性污泥的體積,以占混合液體積的比例表示污泥沉降比.4、污泥體積指數(shù)：SVI指曝氣池出口處混合液經(jīng) 30分鐘靜止沉淀以后,1克干污泥所占的容積,簡稱污泥指數(shù),單位為 mL/g.SVI=1L混合液沉淀30min的活性污泥體積ml /1L混合液中懸浮固體干重g =SV ml/l /MLSS g5、污泥齡：Ts指曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥數(shù)量的比值,單位：日.三、氧轉(zhuǎn)移系數(shù) KLa的測定d : = KLa：so -： ln ： S0 一 = Lat Cdt四、活性污泥法的運(yùn)行方式及其特點(diǎn)1、傳統(tǒng)活性污泥法：污水與回流污泥從池首端流入,呈推流式至池的末端流出

19、.進(jìn)口處有機(jī)物濃度高,沿池長逐漸降低. 處理效率高,適用與大中型污水處理廠.進(jìn)水濃度不能過高,抗沖擊負(fù)荷水平較差.需氧量沿池長逐漸降低,可能造成 前半段氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,后半段供氧量超過需要.體積負(fù)荷率低,曝氣池龐大,占用土地較多,基建費(fèi)用較高.2、接觸穩(wěn)定法吸附再生法：混合液曝氣過程中第一階段 BOD 5的下降是由于吸附作用造成的,對于溶解的有機(jī)物,吸附 作用不大或沒有,因此,把這種方法稱為接觸穩(wěn)定法,也叫吸附再生法.混合液的曝氣完成了吸附作用,回流污泥的曝 氣完成穩(wěn)定作用.直接用于原污水的處理比用于初沉池的出流處理效果好；可省去初沉池；此方法剩余污泥量增加.機(jī)理是：第一階段主要是依靠污泥的吸附作

20、用,第二階段是被吸附的有機(jī)物分解氧化,恢復(fù)活性污泥的活性.本法污水首先與良好的活性污泥混合,在1030分鐘內(nèi)能夠完成吸附作用,生化需氧量去除8590%,然后混合液進(jìn)入二沉池進(jìn)行固液別離,排出的回流污泥進(jìn)入再生池進(jìn)行有機(jī)污染物的氧化作用1.55小時,活性污泥獲得再生,并返回接觸池進(jìn)行吸附. 特點(diǎn)：1、污水有機(jī)污染物的吸附與污泥的再生在兩個不同的池子里或一個池的二個局部,二沉池在二者之間；2、本法對懸浮和膠體有機(jī)物質(zhì)特別有效,因此可以不設(shè)初沉池；3、為完成短時間內(nèi)吸附,吸附池的污泥濃度較高,因此要求污泥回流比大；4、容積符合高,接觸池與再生池的總?cè)莘e比普通活性污泥曝氣池小,可節(jié)省基建費(fèi)用；5、抗沖

21、擊水平大,再生池存積大量活性污泥,一旦接觸池污泥遭到破壞,可用再生池污泥替代.缺點(diǎn)：1、吸附時間短,處理效果比普通活性污泥差；2、回流污泥量大,增大了回流設(shè)備和容量； 3、剩余污泥的穩(wěn)定性差；3、完全混合法：在分步曝氣的根底上,進(jìn)一步大大增加進(jìn)水點(diǎn),同時相應(yīng)增加回流污泥并使其在曝氣池中迅速混合,長條形池子中也能做到完全混合狀態(tài).特點(diǎn)：1池液中各個局部的微生物種類和數(shù)量根本相同,生活環(huán)境也根本相同.2入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時,池液的組成變化也較小,由于驟然增加的負(fù)荷可為全池混合液所分擔(dān),而不是像推流中僅僅由局部回流污泥來承當(dāng).完全混合池從某種意義上來講,是一個大的緩沖器和均和池,在工業(yè)污水的處理中有一

22、定優(yōu)點(diǎn).3池液里各個局部的需氧量比擬均勻.4操作靈活,可以通過改變 F: M值,使其工作點(diǎn)處于污泥增長曲線上所期望的某一點(diǎn),從而 可以得到所期望的出水水質(zhì).4、延時曝氣法：曝氣時間很長,達(dá)24h甚至更長,MLSS較高,到達(dá)30006000mg/L ;活性污泥在時間和空間上局部處于內(nèi)源呼吸狀態(tài),剩余污泥少而穩(wěn)定,無需消化,可直接排放；適用于污水量很小的場合,近年來,國內(nèi)小型污水處理系 統(tǒng)多有使用.由于符合率低,所需要的池容積大,占地面積大,微生物長期處于內(nèi)源呼吸期,污泥齡長.因此基建費(fèi)用 和動力消耗較大.5、AB法：A級以高負(fù)荷或超高負(fù)荷運(yùn)行,B級以低負(fù)荷運(yùn)行,A級曝氣池停留時間短,3060mi

23、n, B級停留時間24h.該系統(tǒng)不設(shè)初沉池,A級曝氣池是一個開放性的生物系統(tǒng).A、B兩級各自有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng),兩級的污泥互不相混.處理效果穩(wěn)定,具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的水平.該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè).6、氧化溝法：氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式,它的池體狹長,池深較淺,在溝槽中設(shè)有外表曝氣裝置.曝氣裝置的轉(zhuǎn)動,推動溝內(nèi)液體迅速流動,具有曝氣和攪拌兩個作用,溝中混合液流速約為0.30.6m/s,使活性污泥呈懸浮狀態(tài).7、SBR法：SBR工藝的根本運(yùn)行模式由進(jìn)水、反響、沉淀、出水和閑置五個根本過程組成,從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期,在每個周期里上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪

24、拌裝置的反響器內(nèi)依次進(jìn)行的.特點(diǎn)：1工藝系統(tǒng)組成簡單,不設(shè)二沉池,曝氣池兼具二沉池的功能,無污泥回流設(shè)備；2耐沖擊負(fù)荷,在一般情況下包括工業(yè)污水處理無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；3反響推動力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì);4運(yùn)行操作靈活,通過適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；5污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地預(yù)防絲狀菌膨脹;6該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通 過計(jì)算機(jī)加以限制,便于自控運(yùn)行,易于維護(hù)治理.缺點(diǎn)：1容積利用率低；2水頭損失大；3出水不連續(xù)；4峰值需氧量高；5設(shè)備利用率低；6運(yùn)行限制復(fù)雜；7不適用于大水量.qw soNs =m3/d;五、污泥負(fù)荷與容積負(fù)荷主要參數(shù)范圍

25、0.20.4：xV1、污泥負(fù)荷率：污泥負(fù)荷率是指單位質(zhì)量活性污泥在單位時間內(nèi)所能承受的BOD5量,即：式中：Ns 污泥負(fù)荷率,kg BOD 5/ kgMLVSS- d ; qv 與曝氣時間相當(dāng)?shù)钠骄M(jìn)水流量, p so 曝氣池進(jìn)水的平均 BOD 5值,mg/L ; p s 曝氣池中的污泥濃度,mg/L.2、容積負(fù)荷率：容積負(fù)荷是指單位容積曝氣區(qū)在單位時間內(nèi)所能承受的BOD5量,即： Nv =9j=NsPx式中：Nv 容積負(fù)荷率,kg BOD 5/m3 d.V六、活性污泥法的設(shè)計(jì)負(fù)荷法設(shè)計(jì)計(jì)算例題,包括沉淀池設(shè)計(jì)0.71.5見講義例題 第三章生物膜法 一、什么是生物膜法生物膜法是對污水土地的模擬

26、和強(qiáng)化.生物膜法的共同特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)濾料外表上,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì),污水得到凈化,所需氧氣一般來自大氣.二、生物膜法處理系統(tǒng)的凈水機(jī)理掛膜：污水通過布水設(shè)備連續(xù)地、均勻地噴灑到濾床外表上,在重力作用下,污水以水滴的形式向下滲瀝,或以波狀薄 膜的形式向下滲流.最后,污水到達(dá)排水系統(tǒng),流出濾池.污水流過濾床時,有一局部污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料外表 上,微生物便在濾料外表大量繁殖,不久,形成一層充滿微生物的黏膜,稱為生物膜.這個起始階段稱為掛膜,是生物濾池 的成熟期.工作機(jī)理：污水流過成熟濾床時,污水中

27、的有機(jī)污染物被生物膜中的微生物吸附、降解,從而得到凈化.生物膜表層生長的是好氧和兼性微生物,其厚度約2mm在這里,有機(jī)污染物經(jīng)微生物好氧代謝而降解,終點(diǎn)產(chǎn)物是H2Q CO、NH等.由于氧在生物膜表層已耗盡,生物膜內(nèi)層的微生物處于厭氧狀態(tài).在這里,進(jìn)行的是有機(jī)物的厭氧代謝 ,終點(diǎn)產(chǎn)物是有機(jī)酸,乙醇、醛和H2S等.由于微生物的不斷繁殖,生物膜不斷加厚,超過一定厚度后,吸附有機(jī)物在傳遞到生物膜內(nèi)層的微生物 以前,已被代謝掉.此時,內(nèi)層微生物因得不到充分的營養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源代謝,失去其黏附在濾料上的性質(zhì),脫落下來隨水流 出濾池,濾料外表再重新長出新的生物膜.三、生物膜處理系統(tǒng)的主要類型生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、

28、生物接觸氧化、生物流化床生物濾池：是生物膜法的一種,生物濾池由池體、濾料、布水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)組成,廢水以水滴形式向下滲瀝.廢水通 過濾池時,濾料截留了廢水中的懸浮物質(zhì),并把廢水中的有機(jī)物吸附在濾料外表,從而使微生物很快繁殖生長起來,逐步在 濾料外表形成生物膜,當(dāng)濾池通風(fēng)良好,濾料空隙中有足夠的氧時,生物膜就分解氧化污水中的有機(jī)污染物,使廢水得到凈 化.生物膜的厚度約為 0. 52.0mm,隨著處理的不斷進(jìn)行,生物膜的增厚,內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài),當(dāng)其失去活性時那么 使生物膜自濾料外表脫落,并隨同出水流至二次沉淀池,濾料外表再長出新的生物膜.生物轉(zhuǎn)盤：又稱轉(zhuǎn)盤式生物濾池,是生物膜法處理設(shè)備,生物

29、轉(zhuǎn)盤的主要組成局部有轉(zhuǎn)動軸、轉(zhuǎn)盤、廢水處理槽和驅(qū)動 裝置等.生物轉(zhuǎn)盤的主體是垂直固定在水平軸上的一組圓形盤片和一個同它配合的半圓形水槽.微生物生長并形成一層生物膜附 著在盤片外表,約40%-45%的盤面轉(zhuǎn)軸以下的局部浸沒在廢水中,上半部敞露在大氣中.工作時,廢水流過水槽,電動 機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤,生物膜和大氣與廢水輪替接觸,浸沒時吸附廢水中的有機(jī)物,敞露時吸收大氣中的氧氣.轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動,帶進(jìn)空 氣,并引起水槽內(nèi)廢水紊動,使槽內(nèi)廢水的溶解氧均勻分布.生物膜的厚度約為0. 52.0mm,隨著膜的增厚,內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài),當(dāng)其失去活性時那么使生物膜自盤面脫落,并隨同出水流至二次沉淀池.生物轉(zhuǎn)盤法就是利用生

30、物轉(zhuǎn)盤上的微生物處理廢水中污染物的一種方法.生物接觸氧化：是一種浸沒曝氣式生物濾池,是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構(gòu)筑物,兼有兩者優(yōu)點(diǎn).生物接觸 氧化池的性能特征：1具有較高的微生物濃度,一般可達(dá)1020g/L ; 2生物膜具有豐富的生物相,含有大量絲狀菌,形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),污泥產(chǎn)量低；3具有較高的氧利用率；4具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷水平；5生物膜活性高；6沒有污泥膨脹的問題.生物流化床：是借助流體液體、氣體是外表生長著微生物的固體顆粒生物顆粒呈流態(tài)化,同時進(jìn)行去除和降解 有機(jī)物污染物的生物膜法處理技術(shù).根據(jù)生物流化床的供氧、脫膜和床體結(jié)構(gòu)的不同,好氧生物流化床主要有兩種類型：兩 相生物流

31、化床、三相生物流化床.四、生物膜處理系統(tǒng)與活性污泥法比擬的優(yōu)缺點(diǎn)非淹沒式包括生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤一一優(yōu)點(diǎn)：1、能耗低；2、操作簡便；3、不存在污泥膨脹問題；4、污泥濃縮特性好；5、設(shè)備維護(hù)量少；6、沖擊毒負(fù)荷易于恢 復(fù)；7、剩余污泥少.缺點(diǎn)：1、占地面積大；2、環(huán)境比擬差；3、對環(huán)境因素比擬敏感,工藝穩(wěn)定性差. 淹沒式包括生物接觸氧化和生物流化床一一優(yōu)點(diǎn)：1、生物量多,增加設(shè)備處理水平,負(fù)荷低；2、不發(fā)生膨脹,剩余污泥少,濃縮特性好；3、工藝穩(wěn)定性增加；4、比增加運(yùn)行費(fèi)用；5、不需要回流,操作簡單.缺點(diǎn)：投資大,工藝設(shè)備要求高,污泥需要處理綜合比擬結(jié)果優(yōu)點(diǎn)：1、不產(chǎn)生污泥膨脹 2、參與凈化反響的

32、微生物種類多、對水質(zhì)、水溫變化的適應(yīng)性增強(qiáng),抗沖擊負(fù)荷水平強(qiáng)3、食物鏈長,產(chǎn)生污泥比重大、沉降性能好,泥量少,易別離4、能處理低濃度有機(jī)廢水 5、無需污泥回流,動力費(fèi)用低 6、硝化功能強(qiáng),能夠硝化與脫氮,單位處理效果好缺點(diǎn)：1、需要填料與支架,基建費(fèi)用較高2、治理要求高、需要經(jīng)常維護(hù),不適宜大水量處理.3、生物接觸法需要曝氣,動力消耗大,運(yùn)行費(fèi)用高五、生物接觸氧化池的構(gòu)造及各局部尺寸的計(jì)算5第四章 廢水的厭氧生物處理一、厭氧生物處理的根本原理厭氧生物處理是有機(jī)污染物在無氧的條件下,借助專性厭氧細(xì)菌和兼性厭氧細(xì)菌的作用下,將大局部有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為 甲烷、二氧化碳、水以及簡單小分子有機(jī)物等的一種生

33、物處理方法.經(jīng)厭氧生物處理以后,多數(shù)有機(jī)物被分解和穩(wěn)定,厭氧 處理以后的污泥熟污泥或消化液可回用于農(nóng)田作為肥料,因而目前已經(jīng)受到普遍重視.厭氧反響可以分為四個階段.第一階段為水解階段.復(fù)雜的大分子有機(jī)物被細(xì)菌胞外酶水解成小分子可溶性有機(jī)物,纖 維素、淀粉等碳水化合物水解成糖類,蛋白質(zhì)水解成氨基酸.第二階段為酸化階段.溶解性有機(jī)物由兼性或?qū)Ｐ詤捬蹙D(zhuǎn)化 成有機(jī)酸、醇、醛和 Ca Hz,有機(jī)酸還進(jìn)一步降解成各種低級脂肪酸,如乙酸、丙酸、丁酸等.第三階段為產(chǎn)乙酸階段.產(chǎn) 乙酸產(chǎn)氫細(xì)菌利用前階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸,將其分解成乙酸和H,有時有CO生成.第四階段為產(chǎn)甲烷階段.由專性產(chǎn)甲烷菌利用乙酸、CO和H

34、z或其它化合物產(chǎn)生甲烷.厭氧處理投資及運(yùn)行費(fèi)用低,能耗少,產(chǎn)生污泥量少,一些復(fù)雜的有機(jī)物可在厭氧條件下被細(xì)菌胞外酶水解成小分子可 溶性有機(jī)物,再進(jìn)一步降解.但厭氧生物處理具有有機(jī)負(fù)荷低、反響速率幔、出水濃度高等缺點(diǎn),一般大多作為有機(jī)污泥處 理或高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理.二、厭氧生物處理的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：1、需要的能量少,產(chǎn)生甲烷是一種潛在的能源；2、產(chǎn)生的剩余生物污泥較少；3、容積負(fù)荷較高,可處理高濃度、難降解的有機(jī)廢水；4、需要的營養(yǎng)物較少；缺點(diǎn)：1、處理過程的反響復(fù)雜,反響速度較慢,起動時間較長；2、對溫度、pH等環(huán)境因素更為敏感；3、出水水質(zhì)較差,需要進(jìn)一步處理；一般來說,對于廢水中有機(jī)物濃度較

35、低、溫度較低、出水水質(zhì)要求較高,并要求去除營養(yǎng)物的場合傾向于采用好氧生物 處理技術(shù).而對于有機(jī)物濃度較高、 溫度較高的工業(yè)廢水, 厭氧處理可能更為經(jīng)濟(jì). 隨著對厭氧生物處理工藝的進(jìn)一步了解, 厭氧處理作為好氧處理的預(yù)處理手段已經(jīng)成為目前較為廣泛采用的一種方法.三、影響厭氧生物處理的主要因素？pH、溫度、負(fù)荷、攪拌、有毒有害物四、厭氧與好氧的聯(lián)用A/O法1、厭氧用于預(yù)處理,調(diào)節(jié)廢水的可生化性的A/O聯(lián)用：多用于難以生物處理的工業(yè)廢水的處理.一般來說工業(yè)廢水的成分比擬復(fù)雜,且含有較多的有毒物質(zhì),其可生化性較差,這時常常利用厭氧生物處理作為預(yù)處理或前處理,對廢水的可生化性 進(jìn)行調(diào)節(jié)和改善,在進(jìn)過一定

36、時間的厭氧處理之后,在進(jìn)入好氧生物處理系統(tǒng),進(jìn)行好氧生物的處理.2、脫氮的A/O聯(lián)用：多用于廢水含有較多的氮元素和對出水的含氮量有較高的要求.在好氧的條件下,進(jìn)行硝化反響將水 中的氮元素轉(zhuǎn)化成為硝態(tài)或亞硝態(tài)的氮,然后在缺氧的條件下,進(jìn)行反硝化的反響,將硝態(tài)和亞硝態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)鈴乃w 中脫離出來,從而到達(dá)對廢水脫氮的目的.在好氧硝化的同時對廢水的有機(jī)污染物進(jìn)行去除.3、除磷的A/O聯(lián)用：用于廢水中對磷元素的去除.利用的是聚磷菌在厭氧條件下放磷和好氧條件下過量吸磷的特點(diǎn)為工作 原理,以去除含有大量的過量吸磷的聚磷菌的剩余污泥來到達(dá)除磷的目的.在處理的工藝流程中, 多有含磷污泥的回流環(huán)節(jié),同時在好

37、氧過程中,對廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行去除.第五章廢水的深度處理一、水體N P污染的危害城市污水經(jīng)傳統(tǒng)的二級處理以后,雖然絕大局部懸浮固體和有機(jī)物被去除了,但還殘留微量的懸浮固體和溶解的有害物,如氮和磷等的化合物.氮、磷為植物營養(yǎng)物質(zhì),能助長藻類和水生生物,引起水體的富營養(yǎng)化,影響飲用水水源. 二、生物脫氮的機(jī)理同化作用去除的氮依運(yùn)行條件和水質(zhì)而定,如果微生物細(xì)胞中氮含量以12.5%計(jì)算,同化氮去除占原污水 BO冊2%-5%氮去除率在 8%-20%生物脫氮是在微生物的作用下,將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為Na和ZO氣體的過程.其中包括硝化和反硝化兩個反響過程.硝化反響是在好氧條件下,將NH+轉(zhuǎn)化為NO-和

38、NO-的過程.硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)菌,生長率低,對環(huán)境條件變化較為敏感.溫度、溶解氧、污泥齡、pH有機(jī)負(fù)荷等都會對它產(chǎn)生影響.反硝化反響是指在無氧的條件下,反硝化菌將硝酸鹽氮NO3-和亞硝酸鹽氮NQ-復(fù)原為氮?dú)獾倪^程.反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌,在有氧存在時,它會以 Q為電子進(jìn)行呼吸；在無氧而有NG-或NO-存在時,那么以NO-或NO-為電子受體,以有機(jī)碳為電子供體和營養(yǎng)源進(jìn)行反硝化反響.三、生物除磷的機(jī)理？厭氧環(huán)境中,污水中的有機(jī)物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為乙酸甘；而活性污泥中的聚磷菌在厭氧的不利狀態(tài)下,將體內(nèi)積聚的聚磷分解,分解產(chǎn)生的能量一局部供聚磷菌生存,另一局部能量供聚磷菌主動吸收乙酸

39、昔轉(zhuǎn)化為PHB案3-羥基丁酸的形態(tài)儲藏于體內(nèi).聚磷分解形成的無機(jī)磷釋放回污水中,這就是厭氧釋磷.好氧環(huán)境中,進(jìn)入好氧狀態(tài)后,聚磷菌將儲存于體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖等生理活動,部分供其主動吸收污水中的磷酸鹽,以聚磷的形式積聚于體內(nèi),這就是好氧吸磷.剩余污泥中包含過量吸收磷的聚磷菌,也就 是從污水中去除的含磷物質(zhì).普通活性污泥法通過同化作用除磷率可以到達(dá)12%-20%而具生物除磷功能的處理系統(tǒng)排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5%-6%去除率根本可滿足排放要求. 四、生物脫氮與生物脫氮除磷的主要工藝？2 1、A/O 工藝；2、改良的 Bardenpho 工藝；3、UCU藝

40、；4、SBR工藝；5、二溝式氧化溝；6、UNITANKX藝；7、YAAOC藝五、生物脫氮除磷法的設(shè)計(jì)？教材例題結(jié)合活性污泥法計(jì)算第六章氧化塘一、氧化塘的類型？常見的分類法：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘和深度處理塘其他的分類：水生植物塘、生態(tài)塘和完全儲存塘？好氧區(qū)對有機(jī)污染物的凈化機(jī)理與好氧塘相同.塘內(nèi)存在著菌、藻和原生動物的共生系統(tǒng).塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用,釋放出氧,塘外表的好氧型異氧細(xì)菌利用水中的氧,通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合本錢身的細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞增殖,其代謝產(chǎn)物CO那么是藻類光合作用的碳源.藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH呈晝夜變化.白天,藻類光合作用使CO降低,pH上升.夜間,藻類停止光合作用,細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有終止,CO累積,pH下降.兼性區(qū)的塘水溶解氧較低.異氧型兼性細(xì)菌,它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機(jī)污染物,也能在無分子氧條件下,以NO-、CO2-作為電子受