東華大學(xué) 研究生入學(xué)考試《水污染控制工程》復(fù)習(xí)資料_第1頁
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文檔簡介

1、PAGE PAGE 30水質(zhì)指標(biāo)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應(yīng),最終導(dǎo)致水體缺氧或水質(zhì)惡化。 色度感官性指標(biāo),水的色度來源于金屬化合物或有機(jī)化合物。 嗅和味感官性指標(biāo),水的異臭來源于還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)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)) 總固體=溶解性固體+懸浮固體=揮發(fā)性固體+固定性固體化學(xué)性指標(biāo): 無機(jī)類:植物營養(yǎng)元素過多的氮、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)湖發(fā)展為沼澤和干地。pH和堿度一般要求

2、處理后污水的pH在69之間。當(dāng)天然水體遭受酸堿污染時(shí),pH發(fā)生變化,消滅或抑制水體中生物的生長,妨礙水體自凈,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(jí)富集至人體,影響人體健康。有機(jī)類:總有機(jī)碳(TOC)total organism carbon,表示有機(jī)物濃度的綜合指標(biāo)。水樣中所有有機(jī)物的含碳量??傂柩趿浚═OD)total oxygen demand,由于有機(jī)物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后,分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2

3、和SO2,所消耗的氧量稱為總需氧量。 化學(xué)需氧量(COD)chemical oxygen demand,用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所消耗的氧化劑量。 生化需氧量(BOD)biological oxygen demand,在水溫為20度的條件下,水中有機(jī)物被好養(yǎng)微生物分解時(shí)所需的氧量。 相互關(guān)系為:TOD COD BOD20BOD5OC生化需氧量(BOD)反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度?;瘜W(xué)需氧量COD的優(yōu)點(diǎn)是比較精確地表示污水中有機(jī)物的含量,測定時(shí)間僅僅需要數(shù)小時(shí),并且不受水質(zhì)的影響。而化學(xué)需氧量COD則不能象BOD反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡

4、明被污染的程度。此外,污水中存在的還原性無機(jī)物(如硫化物)被氧化也需要消耗氧,以COD表示也存在一定的誤差。兩者的差值大致等于難生物降解的有機(jī)物量。差值越大,難生物降解的有機(jī)物含量越多,越不宜采用生物處理法。兩者的比值可作為該污水是否適宜于采用生物處理的判別標(biāo)準(zhǔn),比值越大,越容易被生物處理。生物性指標(biāo):細(xì)菌總數(shù)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。 大腸菌群大腸菌群的值可表明水樣被糞便污染的程度,間接表明有腸道病菌存在的可能性。水體自凈有哪幾種類型? 污染物隨污水排入水體后,經(jīng)過物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)的作用,使污染的濃度降低或總量減少,受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀,這種

5、現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化。包括物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化。 物理凈化指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀或揮發(fā)等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。 化學(xué)凈化指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。 生物凈化指由于水中生物活動(dòng),尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過程。污水處理分類1、根據(jù)污水處理程度:一級(jí)處理只去除漂浮物和易沉物,使城市污水排入水體時(shí)不致立即出現(xiàn)不潔現(xiàn)象。二級(jí)處理去除漂浮物和易沉物外,進(jìn)而穩(wěn)定污水中的有機(jī)物,基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)將基本上維持原有的平衡狀態(tài)。深度處理降低出

6、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、離心分離、膜分離等。 化學(xué)方法:混凝、中和、化學(xué)沉淀、氧化還原、消毒、電解。 物理化學(xué):吸附、萃取、離子交換。 生物方法: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。試說明沉淀有哪些類型?各有何特點(diǎn)?討論各類型的聯(lián)系和區(qū)別。 自由沉淀:懸浮顆粒濃度不高;沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾,顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池中。 絮凝沉淀:懸浮顆粒濃度不高;沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中

7、,顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的。化學(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。 區(qū)域沉淀或成層沉淀:懸浮顆粒濃度較高(5000mg/L以上);顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響,顆粒間相對(duì)位置保持不變,形成一個(gè)整體共同下沉,與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。 壓縮沉淀:懸浮顆粒濃度很高;顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu),互相接觸,互相支撐,下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出,使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。 聯(lián)系和區(qū)別:自由沉淀,絮凝沉淀,區(qū)域沉淀或成層沉淀,壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增大,顆粒間的相互影響也依次加強(qiáng)。設(shè)置沉砂池的目的和作用是什么?

8、曝氣沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有何區(qū)別? 設(shè)置沉砂池的目的和作用:以重力或離心力分離為基礎(chǔ),即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無機(jī)顆粒下沉,而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走,從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒,以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。 平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池,它構(gòu)造簡單,工作穩(wěn)定,將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無機(jī)顆粒下沉,而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走,從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒。 曝氣沉砂池的工作原理:由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用,污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦,并受到氣泡上升時(shí)的沖刷作用,使粘附在砂粒上

9、的有機(jī)污染物得以去除。曝氣沉砂池沉砂中含有機(jī)物的量低于5%;由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備,它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作用。水的沉淀法處理的基本原理是什么?試分析球形顆粒的靜水自由沉降(或上?。┑幕疽?guī)律,影響沉降或上浮的因素是什么? 基本原理:沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能,在重力作用下產(chǎn)生下沉作用,以達(dá)到固液分離的一種過程。 基本規(guī)律:靜水中懸浮顆粒開始沉降(或上?。r(shí),會(huì)受到重力、浮力、摩擦力的作用。剛開始沉降(或上?。r(shí),因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過很短的時(shí)間后,顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí), 顆粒即等速下沉。 影響因素:顆粒密度,水流速

10、度,池的表面積。加壓容器浮上法的基本原理是什么?有哪幾種基本流程和溶氣方式?各有何特點(diǎn)? 加壓溶氣氣浮法的基本原理是空氣在加壓條件下溶于水中,再使壓力降至常壓,把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。 其工藝流程有全加壓溶氣流程、部分加壓溶氣流程和部分回流加壓溶氣流程3種;溶氣方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵空壓機(jī)溶氣方式。 全加壓溶氣流程是將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣,再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離,與其它兩流程相比,其電耗高,但因不另加溶氣水,所以氣浮池容積小;部分加壓溶氣流程是將部分廢水進(jìn)行加壓溶氣,其余廢水直接送入氣浮池,該流程比全溶氣流程省電,另外因

11、部分廢水經(jīng)溶氣罐,所以溶氣罐的容積比較小,但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較少,因此,若想提供同樣的空氣量,必須加大溶氣罐的壓力;部分回流加壓溶氣流程將部分出水進(jìn)行回流加壓,廢水直接送入氣浮池,該法適用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分離,但氣浮池的容積較前兩者大。 水泵吸水管吸氣溶氣方式設(shè)備簡單,不需空壓機(jī),沒有空壓機(jī)帶來的噪聲;水泵壓水管射流溶氣方式是利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣,其缺點(diǎn)是射流器本身能量損失大一般約30,若采用空氣內(nèi)循環(huán)和水內(nèi)循環(huán),可以大大降低能耗,達(dá)到水泵空壓機(jī)溶氣方式的能耗水平;水泵空壓機(jī)溶氣方式溶解的空氣由空壓機(jī)提供,壓力水可以分別進(jìn)入溶氣罐,也有將壓縮空氣

12、管接在水泵壓入泵上一起進(jìn)入溶氣罐的。目前常用的溶氣方式是水泵空壓機(jī)溶氣方式。微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是什么?有哪些影響因素?如何改善微氣泡與顆粒的粘附性能? 微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是水中顆粒的潤濕接觸角大于90度,即為疏水表面,易于為氣泡粘附或者水的表面張力較大,接觸即角較大,也有利于氣粒結(jié)合。 影響微氣泡與懸浮顆粒相粘附的因素有:界面張力、接觸角和體系界面自由能,氣粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附,泡沫的穩(wěn)定性等。 在含表面活性物質(zhì)很少的廢水中加入起泡劑,可以保證氣浮操作中泡沫的穩(wěn)定性,從而增強(qiáng)微氣泡和顆粒的粘附性能。氣固比的定義是什么?如何確定(或選用)? 氣固比即溶解空氣量

13、與原水中懸浮固體含量的比值。氣固比的選用涉及到出水水質(zhì)、設(shè)備、動(dòng)力等因素。從節(jié)能考慮并達(dá)到理想的氣浮分離效果,應(yīng)對(duì)所處理的廢水進(jìn)行氣浮試驗(yàn)來確定氣固比,如無資料或無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),一般取用0.0050.006,廢水懸浮固體含量高時(shí),可選用上限,低時(shí)選用下限。剩余污泥氣浮濃縮使氣固比一般采用0.030.04。在廢水處理中,氣浮法與沉淀法相比較,各有何優(yōu)缺點(diǎn)? 沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場的作用下,以達(dá)到固液分離的一種過程。主要去除污水中的無機(jī)物,以及某些比重較大的顆粒物質(zhì)。浮上法是一種有效的固液和液液分離方法,特別對(duì)那些顆粒密度或接近或小于水的以及非常細(xì)小顆粒,更具有特殊優(yōu)點(diǎn)。與氣

14、浮法相比較,沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是這一物理過程簡便易行,設(shè)備簡單,固液分離效果良好。與沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點(diǎn):1)氣浮時(shí)間短,一般只需要15分鐘左右,去除率高;2)對(duì)去除廢水中的纖維物質(zhì)特別有效,有利于提高資源利用率,效益好;3)應(yīng)用范圍廣。它們?nèi)秉c(diǎn)是都有局限性,單一化。 氣浮法:能夠分離那些顆粒密度接近或者小于水的細(xì)小顆粒,適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產(chǎn)生膨脹的情況,但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡需要能量,經(jīng)濟(jì)成本較高。 沉淀法:能夠分離那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒,而且固液的分離一般不需要能量,但是一般沉淀池的占地面積較大。如何改進(jìn)及提高沉淀或浮上分離效果? 為了提高氣浮的分離效果,要保持水中表面活性物

15、質(zhì)的含量適度,對(duì)含有細(xì)分散親水性顆粒雜質(zhì)的工業(yè)廢水,采用氣浮法處理時(shí),除應(yīng)用投加電解質(zhì)混凝劑進(jìn)行電中和方法外,還可用向水中投加浮選劑,使顆粒的親水性表面改變?yōu)槭杷?,使其能與氣泡粘附。 影響沉淀分離效果的因素有沿沉淀池寬度方向水流速度分布的不均勻性和紊流對(duì)去除率的影響,其中寬度方向水流速度分布的不均勻性起主要作用。所以為了提高沉淀的分離效果,在沉淀池的設(shè)計(jì)過程中,為了使水流均勻分布,應(yīng)嚴(yán)格控制沉淀區(qū)長度,長寬比,長深比。廢水的生物處理法 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(dòng)過程來轉(zhuǎn)化污染物,使之無害化的方法。

16、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。 對(duì)象:是污水中可被生物降解的溶解性有機(jī)污染物、部分膠體狀有機(jī)污染物和少量無機(jī)污染物。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)雜生化反應(yīng),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應(yīng),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。廢水的可生化性判斷 1、根據(jù)BOD5與CODcr的比值大小判斷:B/C0.45:生化性好 B/C0.30:可生化 B/C0.25:較難生化 B/C35時(shí),即可認(rèn)為碳源充足;二是外加碳源,多采

17、用甲醇(CH3OH),因?yàn)榧状急环纸夂蟮漠a(chǎn)物為CO2和H2O,不留任何難降解的中間產(chǎn)物;三是利用微生物組織進(jìn)行內(nèi)源反硝化。 2、pH:對(duì)反硝化反應(yīng),最適宜的pH是6.57.5。pH高于8或低于6,反硝化速率將大為下降。 3、溶解氧濃度:反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌,在無分子氧同時(shí)存在硝酸根離子和亞硝酸根離子的條件下,它們能夠利用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸,使硝酸鹽還原。另一方面,反硝化菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)組分,只有在有氧條件下,才能夠合成。這樣,反硝化反應(yīng)宜于在缺氧、好氧條件交替的條件下進(jìn)行,溶解氧應(yīng)控制在0.5 mg/L以下。 4、溫度:反硝化反應(yīng)的最適宜溫度是2040,低于15反硝化反應(yīng)速率最低。為

18、了保持一定的反硝化速率,在冬季低溫季節(jié),可采用如下措施:提高生物固體平均停留時(shí)間;降低負(fù)荷率;提高污水的水力停留時(shí)間。生物脫氮工藝 三段生物脫氮工藝:將有機(jī)物氧化、硝化以及反硝化段獨(dú)立開來,每一部分都有其自己的沉淀池和各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。 缺氧好氧生物脫氮工藝:該工藝將反硝化段設(shè)置在系統(tǒng)的前面,又稱前置式反硝化生物脫氮系統(tǒng)。反硝化反應(yīng)以污水中的有機(jī)物為碳源,曝氣池中含有大量的硝酸鹽的回流混合液,通過內(nèi)回流到缺氧池中,在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化脫氮。特點(diǎn):反硝化產(chǎn)生的堿度補(bǔ)充硝化反應(yīng)之需;利用原污水中的有機(jī)物,無需外加碳源;利用硝酸鹽作為電子受體,節(jié)省后續(xù)曝氣量;反硝化菌對(duì)碳源的利用更為廣泛,甚至

19、包括難降解有機(jī)物。 Bardenpho生物脫氮工藝:設(shè)立兩個(gè)缺氧段,第一段利用原水中的有機(jī)物為碳源和第一好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進(jìn)行反硝化反應(yīng)。為進(jìn)一步提高脫氮效率,廢水進(jìn)入第二段反硝化反應(yīng)器,利用內(nèi)源呼吸碳源進(jìn)行反硝化。曝氣池用于吹脫廢水中的氮?dú)?,提高污泥的沉降性能,防止在二沉池發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象。 生物除磷過程需設(shè)置厭氧區(qū)和好氧區(qū),同時(shí)活性污泥需要不斷經(jīng)過厭氧區(qū)磷釋放和好氧區(qū)磷吸收,通過排除進(jìn)過以后富含磷的污泥使污水中磷得以去除。生物除磷的厭氧過程對(duì)污水中碳源的品質(zhì)和數(shù)量有更高的要求,最理想的碳源為揮發(fā)性脂肪酸,其次為易發(fā)酵的有機(jī)物。 生物除磷影響因素:1)厭氧環(huán)境條件: 氧化還原電

20、位:反硝化完成后,ORP突然下降,隨后開始放磷,放磷時(shí)ORP一般小于100mV; 溶解氧濃度:厭氧區(qū)如存在溶解氧,兼性厭氧菌就不會(huì)啟動(dòng)其發(fā)酵代謝,不會(huì)產(chǎn)生脂肪酸,也不會(huì)誘導(dǎo)放磷,好氧呼吸會(huì)消耗易降解有機(jī)質(zhì); NOx-濃度:產(chǎn)酸菌利用NOx- 作為電子受體,抑制厭氧發(fā)酵過程,反硝化時(shí)消耗易生物降解有機(jī)質(zhì)。有機(jī)物濃度及可利用性:碳源的性質(zhì)對(duì)吸放磷及其速率影響極大3)污泥齡:污泥齡影響著污泥排放量及污泥含磷量,污泥齡越長,污泥含磷量越低,去除單位質(zhì)量的磷須同時(shí)耗用更多的BOD。4)pH:與常規(guī)生物處理相同,生物除磷系統(tǒng)合適的pH為中性和微堿性,不合適時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)。5)溫度:在適宜溫度范圍內(nèi),溫度越高釋磷

21、速度越快;溫度低時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長厭氧區(qū)的停留時(shí)間或投加外源VFA。6)其他:影響系統(tǒng)除磷效果的還有污泥沉降性能和剩余污泥處置方法等。生物除磷工藝 Ap/O工藝: 由厭氧區(qū)和好氧區(qū)組成的同時(shí)去除污水中有機(jī)物及磷的處理系統(tǒng)。為了使微生物在好氧池中易于吸收磷,溶解氧應(yīng)維持在2mg/L以上,pH應(yīng)控制在7-8之間。磷的去除率還取決于進(jìn)水中的易降解COD含量。由于微生物吸磷是可逆過程,過長的曝氣時(shí)間及污泥在沉淀池中長時(shí)間停留都有可能造成磷的釋放。 Phostrip除磷工藝: 將生物除磷和化學(xué)除磷結(jié)合在一起,在回流過程中增設(shè)厭氧釋磷池和上清液的化學(xué)沉淀處理系統(tǒng),稱為旁路。一部分富含磷的含磷污泥送至厭氧釋磷池,

22、釋磷后的污泥再回到曝氣池進(jìn)行有機(jī)物降解和磷的吸收,用石灰或其他化學(xué)藥劑對(duì)釋磷上清液進(jìn)行沉淀處理。不像其他生物除磷系統(tǒng)那樣受進(jìn)水中易降解COD濃度的影響,處理效果穩(wěn)定。脫氮除磷工藝流程 A2/O工藝污水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū),同時(shí)進(jìn)入的還有從二沉池回流的活性污泥,聚磷菌在厭氧環(huán)境條件下釋放磷;污水經(jīng)過第一個(gè)厭氧反應(yīng)器后進(jìn)入缺氧反應(yīng)區(qū)進(jìn)行脫氮,硝態(tài)氮通過內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器傳輸過來,部分有機(jī)物在反硝化菌的作用下利用硝酸鹽作為電子受體從而降解去除;混合液從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧反應(yīng)器,除進(jìn)一步降解有機(jī)物以外,主要進(jìn)行氨氮的硝化和磷的吸收,混合液中硝態(tài)氮回流至缺氧反應(yīng)器,污泥中過量吸收的磷通過剩余污泥排除。 改良B

23、ardenpho工藝:由厭氧-缺氧-好氧-缺氧-好氧五段組成,第二個(gè)缺氧段利用好氧段產(chǎn)生的硝酸鹽作為電子受體,利用剩余碳源或內(nèi)碳源作為電子供體進(jìn)一步提高反硝化效果,最后好氧段主要用于剩余氮?dú)獾拇得?。生物脫氮除磷系統(tǒng)的影響因素 1、環(huán)境因素:溫度、pH、DO; 2、工藝因素:污泥泥齡、各反應(yīng)區(qū)的水力停留時(shí)間、二沉池的沉淀效果; 3、污水成分:污水中易降解有機(jī)物的濃度、BOD5與N、P的比值。二沉池的功能和構(gòu)造與一般沉淀池有什么不同?在二沉池中設(shè)置斜板為什么不能取得理想的效果? 活性污泥法中的二沉池在功能上要同時(shí)滿足澄清和污泥濃縮兩個(gè)方面的要求,他的工作效果將直接影響系統(tǒng)的 和回流污泥濃度,二沉池

24、中發(fā)生的沉淀為絮凝沉淀和壓縮沉淀,和一般沉淀池中發(fā)生的沉淀不同,故結(jié)構(gòu)也不同。 在二沉池中沉淀形式主要是成層沉淀而非自由沉淀,在二沉池中設(shè)置斜板后,實(shí)踐上可以適當(dāng)提高池子的澄清能力,這是由于斜板的設(shè)置可以改善布水的有效性和提高斜板間的弗勞德數(shù),而不屬于淺池理論原理。而且假設(shè)斜板既增加了二沉池基建投資,且會(huì)由于斜板上積存污泥,造成運(yùn)行上的麻煩。生物膜法 水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。這種處理法的包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池和生物流化床等工藝形式,其共同特點(diǎn)是微生物附著生長在濾料或填料表面上,形成生物膜。污水與生物膜接觸后,污染物被微生物吸附

25、轉(zhuǎn)化,污水得到凈化。凈化機(jī)理 濾料表面的生物膜分為好氧層和厭氧層,在好氧層表面是一層附著水層,這是由于生物膜的吸附作用形成的。因?yàn)楦街苯优c微生物接觸,其中有機(jī)物大多已被微生物所氧化,因此有機(jī)物濃度很低。在附著水外部是流動(dòng)水層,即進(jìn)入生物濾池的待處理廢水,有機(jī)物濃度較高。有機(jī)物從流動(dòng)水中通過擴(kuò)散作用轉(zhuǎn)移到附著水中,同時(shí)氧也通過流動(dòng)水、附著水進(jìn)入生物膜的好氧層中。生物膜中的有機(jī)物進(jìn)行好氧分解,代謝產(chǎn)物入CO2、H2O等無機(jī)物沿相反方向排至流動(dòng)水層及空氣中。內(nèi)部厭氧層的厭氧菌利用死亡的厭氧菌和部分有機(jī)物進(jìn)行厭氧代謝,代謝產(chǎn)物如NH3、H2S、CH4等從水層逸出進(jìn)入空氣中。在生物濾池中,好氧代謝起

26、主導(dǎo)作用,是有機(jī)物去除的主要過程。特點(diǎn):微生物相方面的特點(diǎn)參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化生物的食物鏈長能夠存活世代時(shí)間較長的微生物分段運(yùn)行和優(yōu)占種屬處理工藝方面的特點(diǎn)對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性污泥沉降性能好,宜于固液分離能夠處理低濃度的污水易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能生物膜法處理系統(tǒng)的凈水機(jī)理掛膜:污水通過布水設(shè)備連續(xù)地、均勻地噴灑到濾床表面上,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(shí),有一部分污水、污染物和細(xì)菌附著在濾料表面上,微生物便在濾料表面大量繁殖,不久,形成一層充滿微生物的黏膜,稱為生物膜。這個(gè)起始階段稱為掛膜,是生物

27、濾池的成熟期。工作機(jī)理:污水流過成熟濾床時(shí),污水中的有機(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H2O、CO2、NH3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(shí),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,濾料表面再重新長出新

28、的生物膜。 生物膜處理系統(tǒng)的主要類型生物濾池: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(shí),濾料截留了廢水中的懸浮物質(zhì),并把廢水中的有機(jī)物吸附在濾料表面,從而使微生物很快繁殖生長起來,逐步在濾料表面形成生物膜,當(dāng)濾池通風(fēng)良好,濾料空隙中有足夠的氧時(shí),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052.0mm,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(shí)則使生物膜自濾料表面脫落,并隨同出水流至二次沉淀池,濾料表面再長出新的生物膜。優(yōu)點(diǎn):(1)處理效果好(2)運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源缺

29、點(diǎn):(1)占地面積大、不適于處理量大的污水; (2)濾料易于堵塞; (3)產(chǎn)生濾池蠅,惡化環(huán)境衛(wèi)生 (4)噴嘴噴灑污水,散發(fā)臭味。 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,生物轉(zhuǎn)盤的主要組成部分有轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)盤、廢水處理槽和驅(qū)動(dòng)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(gè)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表面,約40%-45%的盤面(轉(zhuǎn)軸以下的部分)浸沒在廢水中,上半部敞露在大氣中。工作時(shí),廢水流過水槽,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤,生物膜和大氣與廢水輪替接觸,浸沒時(shí)吸附廢水中的有機(jī)物,敞露時(shí)吸收大氣中的氧氣。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng),帶進(jìn)空氣,并引起水槽內(nèi)廢水紊動(dòng),使槽

30、內(nèi)廢水的溶解氧均勻分布。生物膜的厚度約為052.0mm,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(shí)則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)盤法就是利用生物轉(zhuǎn)盤上的微生物處理廢水中污染物的一種方法。優(yōu)點(diǎn):(1)不需曝氣和回流,運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低; (2)運(yùn)行管理簡單,技術(shù)要求不高; (3)工作穩(wěn)定,適應(yīng)能力強(qiáng); (4)適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水; (5)剩余污泥量少,易于沉淀脫水; (6)沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題; (7)可多層立體布置; 缺點(diǎn):(1)占地面積大 (2)散發(fā)臭氣 (3)寒冷地區(qū)需加保溫裝置。 生物接觸氧化:是一種浸沒曝氣式生物濾池,是

31、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)荷能力;(5)生物膜活性高;(6)沒有污泥膨脹的問題。 優(yōu)點(diǎn):(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)荷能力; (5)生物膜活性高; (6)沒有污泥膨脹的問題。 缺點(diǎn):濾床易堵塞和更換,運(yùn)行

32、費(fèi)用較高。 生物流化床:是借助流體(液體、氣體)是表面生長著微生物的固體顆粒(生物顆粒)呈流態(tài)化,同時(shí)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:兩相生物流化床、三相生物流化床 。優(yōu)點(diǎn):(1)容積負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) (2)微生物活性高 (3)傳質(zhì)效果好缺點(diǎn):設(shè)備磨損較固定床嚴(yán)重 生產(chǎn)運(yùn)行過程中設(shè)備堵塞,曝氣方法、進(jìn)水配水系統(tǒng)選用及生物顆粒流失等問題。生物膜處理系統(tǒng)與活性污泥法比較的優(yōu)缺點(diǎn)生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤優(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

33、于恢復(fù);7、剩余污泥少。缺點(diǎn):1、占地面積大;2、環(huán)境比較差;3、對(duì)環(huán)境因素比較敏感,工藝穩(wěn)定性差。生物接觸氧化和生物流化床優(yōu)點(diǎn):1、生物量多,增加設(shè)備處理能力,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較結(jié)果優(yōu)點(diǎn):1、不產(chǎn)生污泥膨脹2、參與凈化反應(yīng)的微生物種類多、對(duì)水質(zhì)、水溫變化的適應(yīng)性增強(qiáng),抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)3、食物鏈長,產(chǎn)生污泥比重大、沉降性能好,泥量少,易分離4、能處理低濃度有機(jī)廢水5、無需污泥回流,動(dòng)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

34、填料與支架,基建費(fèi)用較高 2、管理要求高、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(dòng)力消耗大,運(yùn)行費(fèi)用高生物濾池有幾種形式?各適用于什么具體條件? 低負(fù)荷生物濾池(現(xiàn)在已經(jīng)基本上不常用):僅在污水量小、地區(qū)比較偏僻、石料不貴的場合尚有可能使用。 高負(fù)荷生物濾池(大多采用):適用于大部分污水處理過程,水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷都比較高。高負(fù)荷生物濾池在什么條件下需要用出水回流?回流的方式有哪些? 高負(fù)荷生物濾池一般在下列三種情況下考慮回流(1)進(jìn)水中有機(jī)物濃度較高(如COD400mg/L或BOD200mg/L)時(shí)(2)水量很小,無法維持水力負(fù)荷在最小經(jīng)驗(yàn)值以上時(shí)(3)廢水中某種(些)污染

35、物在高濃度時(shí)可能抑制微生物生長時(shí)?;亓鞯姆绞接卸喾N,常用的有以下兩種: (1)生物濾池出水直接向初沉池回流; (2)二沉池出水回流到生物濾池之前。影響生物濾池的處理效率的因素有哪些?它們是如何影響處理效果的? 濾池高度:隨著濾床深度增加,微生物從低級(jí)趨向高級(jí),種類逐漸增多,生物膜量從多到少。各層生物膜的微生物不相同,處理污水的功能和速率也隨之不同。 負(fù)荷率:在低負(fù)荷條件下,隨著濾率的提高,污水中有機(jī)物的傳質(zhì)速率加快,生物膜量增多,濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負(fù)荷條件下,隨著濾率的提高,污水在生物濾床中停留的時(shí)間縮短,出水水質(zhì)將相應(yīng)下降。 回流:(1)回流可提高生物濾池的濾率,它是使生物濾

36、池負(fù)荷率由低變高的方法之一;(2)提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭;(3)當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時(shí),回流可改善進(jìn)水的腐化狀況、提供營養(yǎng)元素和降低毒物質(zhì)濃度;(4)進(jìn)水的質(zhì)和量有波動(dòng)時(shí),回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。 供氧:微生物的好氧性,厭氧性,兼氧性使微生物有不同的氧需求,氧氣量就制約了微生物的活性,進(jìn)而影響了微生物分解有機(jī)物反應(yīng)速率,進(jìn)而影響了處理效果。影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的因素有哪些?它們是如何影響處理效果的? (1)水力負(fù)荷(2)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速、級(jí)數(shù) (3)水溫(4)溶解氧厭氧生物處理的基本原理廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物 (包括兼氧微生物)的作

37、用,將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程,也稱為厭氧消化。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過程,依靠三大主要類群的細(xì)菌,即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成。通常厭氧發(fā)酵分為三個(gè)階段: 水解發(fā)酵階段:復(fù)雜的有機(jī)物在厭氧菌胞外酶的作用下,首先被分解為簡單的有機(jī)物。繼而簡單的有機(jī)物在產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)過厭氧發(fā)酵和氧化轉(zhuǎn)化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類等。 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段:產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把第一階段中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸和氫,并有二氧化碳生成。 產(chǎn)甲烷階段:產(chǎn)甲烷菌把第一階段和第二階階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。厭氧處理投資及運(yùn)行費(fèi)用低,能

38、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、反應(yīng)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。 厭氧生物處理優(yōu)勢在于:應(yīng)用范圍廣,能耗低,負(fù)荷高,剩余污泥量少,其濃縮性、脫水性良好,處理及處置簡單。另外,氮、磷營養(yǎng)需要量較少,污泥可以長期貯存,厭氧反應(yīng)器可間歇性或季節(jié)性運(yùn)轉(zhuǎn)。其不足之處:厭氧設(shè)備啟動(dòng)和處理所需時(shí)間比好氧設(shè)備長;出水達(dá)不到要求,需進(jìn)一步進(jìn)行處理;處理系統(tǒng)操作控制因素較復(fù)雜;過程中產(chǎn)生的異味與氣體對(duì)空氣有一定影響。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

39、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、處理過程的反應(yīng)復(fù)雜,反應(yīng)速度較慢,起動(dòng)時(shí)間較長;2、對(duì)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(duì)于廢水中有機(jī)物濃度較低、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(duì)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(duì)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。論影響厭氧生物處理的因素 (1)溫度:有中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵,高溫發(fā)酵消化時(shí)

40、間短產(chǎn)氣量高,殺菌滅卵效果好; (2)PH及堿度:厭氧發(fā)酵的最佳pH值應(yīng)控制在6.87.2, 低于6或高于8,厭氧效果明顯變差,揮發(fā)酸的數(shù)量直接影響到PH值,故反應(yīng)器內(nèi)應(yīng)維持足夠的堿度; (3)碳氮比,適宜的碳氮比為C/N1020:1 ; (4)有機(jī)負(fù)荷率,厭氧消化的控制速率是甲烷發(fā)酵階段,因此過高的有機(jī)負(fù)荷可能導(dǎo)致有機(jī)酸的積累而不利于甲烷發(fā)酵的進(jìn)行; (5)攪拌:適當(dāng)攪拌是必須的,以防止形成渣泥殼和保證消化生物環(huán)境條件一致; (6)有毒物質(zhì),應(yīng)控制在最大允許濃度以內(nèi)。厭氧生物處理對(duì)象是什么?可達(dá)到什么目的? 厭氧生物處理對(duì)象主要為:(1)有機(jī)污泥;(2)高濃度有機(jī)廢水;(3)生物質(zhì)。通過厭氧

41、處理后。 目的:(1)可達(dá)到殺菌滅卵、防蠅除臭的作用(2)可去除污泥、廢水中大量有機(jī)物,防止對(duì)水體的污染。(3)在厭氧發(fā)酵的同時(shí)可獲得可觀的生物能沼氣(4)通過厭氧發(fā)酵,固體量可減少約1/2,并可提高污泥的脫水性能。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)廢水的成分比較復(fù)雜,且含有較多的有毒物質(zhì),其可生化性較差,這時(shí)常常利用厭氧生物處理作為預(yù)處理或前處理,對(duì)廢水的可生化性進(jìn)行調(diào)節(jié)和改善,在進(jìn)過一定時(shí)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

42、和對(duì)出水的含氮量有較高的要求。在好氧的條件下,進(jìn)行硝化反應(yīng)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)行反硝化的反應(yīng),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,從而達(dá)到對(duì)廢水脫氮的目的。在好氧硝化的同時(shí)對(duì)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(duì)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達(dá)到除磷的目的。在處理的工藝流程中,多有含磷污泥的回流環(huán)節(jié),同時(shí)在好氧過程中,對(duì)廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行去除。為什么A/O法具有生物脫氮的功能?簡述A/O法的工藝流程。 A/O工藝又稱為前置

43、反硝化生物脫氮工藝,其脫氮原理是:在A池(反硝化缺氧池)中,回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有機(jī)物作為碳源,將回流混合液中的大量硝態(tài)氮(NO3N)還原成N2,從而達(dá)到脫氮目的。然后再在后續(xù)的好氧池中進(jìn)行有機(jī)物的生物氧化、有機(jī)氮的氮化和氨氮的硝化等生化反應(yīng),從而完成脫氮、降解有機(jī)物等過程。 A1/O工藝流程圖如下:進(jìn)水缺氧好氧沉淀池排放提高厭氧生物處理的效能可考慮:1 .pH維持在6.87.2之間, 2.溫度可以維持在中溫(35一38),也可以是高溫(52一55) 3.保持較長的生物固體停留時(shí)間 4.系統(tǒng)內(nèi)避免進(jìn)行連續(xù)的劇烈攪拌 5.碳:氮:磷控制為200-300:5:1為宜。 6.需控制有毒

44、物質(zhì)的濃度,以防止有毒物質(zhì)影響微生物的生存而使效果降低。UASB反應(yīng)器的構(gòu)造和高效運(yùn)行的特點(diǎn)。 構(gòu)造1) 進(jìn)水配水系統(tǒng):其功能主要有兩個(gè)方面: 將廢水均勻地分配到整個(gè)反應(yīng)器的底部; 水力攪拌;一個(gè)有效的進(jìn)水配水系統(tǒng)是保證UASB反應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。 2) 反應(yīng)區(qū):反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器中生化反應(yīng)發(fā)生的主要場所,又分為污泥床區(qū)和污泥懸浮區(qū),其中的污泥床區(qū)主要集中了大部分高活性的顆粒污泥,是有機(jī)物的主要降解場所;而污泥懸浮區(qū)則是絮狀污泥集中的區(qū)域。 3) 三相分離器:三相分離器由沉淀區(qū)、回流縫和氣封等組成;其主要功能有: 將氣體(沼氣)、固體(污泥)、和液體(出水)分開; 保證出水水質(zhì); 保

45、證反應(yīng)器內(nèi)污泥量; 有利于污泥顆?;?。 4) 出水系統(tǒng):出水系統(tǒng)的主要作用是將經(jīng)過沉淀區(qū)后的出水均勻收集,并排出反應(yīng)器。 5) 氣室:氣室也稱集氣罩,其主要作用是收集沼氣。 6) 浮渣收集系統(tǒng):浮渣收集系統(tǒng)的主要功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣。 7) 排泥系統(tǒng):排泥系統(tǒng)的主要功能是均勻地排除反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥。 特點(diǎn): 污泥的顆粒化使反應(yīng)器內(nèi)的平均濃度50gVSS/l以上,污泥齡一般為30天以上; 反應(yīng)器的水力停留時(shí)間相應(yīng)較短; 反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷; 不僅適合于處理高、中濃度的有機(jī)工業(yè)廢水,也適合于處理低濃度的城市污水; UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體,結(jié)構(gòu)緊湊; 無需設(shè)

46、置填料,節(jié)省了費(fèi)用,提高了容積利用率; 一般也無需設(shè)置攪拌設(shè)備,上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌的作用; 構(gòu)造簡單,操作運(yùn)行方便。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 好氧塘:好氧塘的深度較淺,陽光能透至塘底,全部塘水內(nèi)都含有溶解氧,塘內(nèi)菌藻共生,溶解氧主要是由藻類供給,好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機(jī)物濃度污水。 兼性塘:兼性塘的深度較大,上層是好氧區(qū),藻類的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧,由好氧微生物起凈化污水作用;中層的溶解氧逐漸減少,稱兼性區(qū)(過渡區(qū)),由兼性微生物起凈化作用;下層塘水無溶解氧,稱厭氧區(qū),沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。適

47、用于富含N,P等營養(yǎng)物質(zhì)及一些難去除的有機(jī)污染物的污水。(占地面積大) 厭氧塘:厭氧塘的塘深在2m以上,有機(jī)負(fù)荷高,全部塘水均無溶解氧,呈厭氧狀態(tài),由厭氧微生物起凈化作用,凈化速度慢,污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長。適用于高溫高有機(jī)物濃度的污水。 曝氣塘:曝氣塘采用人工曝氣供氧,塘深在2m以上,全部塘水有溶解氧,由好氧微生物起凈化作用,污水停留時(shí)間較短。 深度處理塘:深度處理塘又稱三級(jí)處理塘或熟化塘,屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī)污染物濃度很低,一般BOD530mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級(jí)處理廠的出水,提高出水水質(zhì),以滿足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。 其他的分類:水生植物塘、生態(tài)塘和完全儲(chǔ)存塘兼氧塘的凈水機(jī)理好

48、氧區(qū)對(duì)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(dòng)物的共生系統(tǒng)。塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用,釋放出氧,塘表面的好氧型異氧細(xì)菌利用水中的氧,通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成本身的細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞增殖),其代謝產(chǎn)物CO2則是藻類光合作用的碳源。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NO3-、CO32-作為電子受體進(jìn)行無氧代謝。厭氧區(qū)無溶解氧。污泥層中的有機(jī)質(zhì)由厭氧微生物對(duì)其進(jìn)行厭氧分解,其厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個(gè)過程。發(fā)酵過程中未被甲烷化的中間產(chǎn)物進(jìn)入塘的上、中層,由好氧菌和兼性菌繼續(xù)進(jìn)行降解。而CO2、NH3

49、等代謝產(chǎn)物進(jìn)入好氧層,部分逸出水面,部分參與藻類的光合作用。兼性塘不僅可去除一般的有機(jī)污染物,還可以有效地去除磷、氮等營養(yǎng)物質(zhì)和某些難降解的有機(jī)污染物。 好氧塘中溶解氧和PH值為什么會(huì)發(fā)生變化。 在好氧塘內(nèi)高效地進(jìn)行著光合成反應(yīng)和有機(jī)物的降解反應(yīng),溶解氧是充足的,但在一日內(nèi)是變化的,在白晝,藻類光合作用放出的氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過藻類和細(xì)菌所需要的,塘水中氧的含量很高,可達(dá)到飽和狀態(tài),晚間光合作用停止,由于生物呼吸所耗,水中溶解氧濃度下降,在凌晨時(shí)最低,陽光開始照射,光合作用又開始,水中溶解氧又上升;好氧塘內(nèi)pH值也是變化的,在白晝pH值上升,夜晚又下降。在穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)一般采用什么方法?應(yīng)注意哪些問

50、題? 一般采用經(jīng)驗(yàn)法。 要注意:塘的位置:穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向200m以外,以防止塘散發(fā)的臭氣影響居民區(qū)。此外,塘不應(yīng)設(shè)在距機(jī)場2km以內(nèi)的地方,以防止鳥類(如水鷗)到塘內(nèi)覓食、聚集,對(duì)飛機(jī)航行構(gòu)成危險(xiǎn)。 防止塘體損害:為防止浪的沖刷,塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計(jì)水位上下各0.5m以上。若需防止雨水沖刷時(shí),塘的襯砌應(yīng)做到堤頂。襯砌方法有干砌塊石、漿砌塊石和混凝土板等。 在有冰凍的地區(qū),背陰面的襯砌應(yīng)注意防凍:若筑堤土為黏土?xí)r,冬季會(huì)因毛細(xì)作用吸水而凍脹,因此,在結(jié)冰水位以上位置換為非黏性土。 塘體防滲:穩(wěn)定塘的滲漏可能污染地下水源;若塘體出水再考慮回用,則塘體滲漏會(huì)造成水資源損失,因此,塘體防滲是十分

51、重要的。但某些防滲措施的工程費(fèi)用較高,選擇防滲措施時(shí)應(yīng)十分謹(jǐn)慎。防滲方法有素土夯實(shí)、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面和塑料薄膜防滲襯面等。 塘的進(jìn)出口:進(jìn)出口的形式對(duì)穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意配水、集水均勻,避免短流、溝流及混合死區(qū)。主要措施為采用多點(diǎn)進(jìn)水和出水;進(jìn)口、出口之間的直線距離盡可能大;進(jìn)口、出口的方向避開當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向。污水土地處理系統(tǒng)中的工藝類類型有哪些?各有什么特點(diǎn)? 慢速滲濾系統(tǒng):慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負(fù)荷一般較低,滲流速度慢,故污水凈化效率高,出水水質(zhì)優(yōu)良。 快速滲濾系統(tǒng):快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟(jì)的污水處理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤,如砂

52、土、礫石性砂土、砂質(zhì)壚坶等。污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進(jìn)入地下,并最終進(jìn)入地下水層。灌水與休灌反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,使濾田表面土壤處于厭氧-好氧交替運(yùn)行狀態(tài),依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機(jī)物進(jìn)行分解,使污水得以凈化。 地表漫流系統(tǒng):地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土,地面的最佳坡度為 2 8。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻地漫流,流向設(shè)在坡腳的集水渠,在流動(dòng)過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失,尾水收集后可回用或排放水體。 地下滲濾處理系統(tǒng):地下污水處理系統(tǒng)是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中,藉

53、毛管浸潤和土壤滲透作用,使污水向四周擴(kuò)散,通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。濕地處理系統(tǒng):濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上,廢水在沿一定方向流動(dòng)過程中,在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。人工濕地脫氮除磷的機(jī)理 1、氨被有機(jī)基質(zhì)吸附2、陽離子交換作用與固氮作用3、植物的吸收及因其收貨而去除4、NH3的揮發(fā)而逸入大氣5、被微生物代謝二用于形成新細(xì)胞6、化學(xué)的、生物的硝化反硝化7、隨凈化水流出8、滲入地下水濕地的除磷過程 (1)植物吸收磷(2)生物除磷(3)磷在介質(zhì)中的物化貯存。人工濕地系統(tǒng)設(shè)

54、計(jì)的主要工參數(shù)是什么?應(yīng)考慮哪些問題? 土地處理系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為負(fù)荷率。常用的負(fù)荷率有水量負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷,有時(shí)還輔以氮負(fù)荷和磷負(fù)荷。要考慮的問題是:土壤性質(zhì)、透水性、地形、作物種類、氣候條件和廢水處理程度的要求?;瘜W(xué)處理的對(duì)象主要是水中的哪類雜質(zhì)?它與生物處理相比有什么特點(diǎn)(成本、運(yùn)行管理、占地、污泥等)? 化學(xué)處理的對(duì)象主要是水中的無機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。 與生物處理相比:成本較高;運(yùn)行管理較容易,占地較小,污泥較難脫水處理。化學(xué)處理所產(chǎn)生的污泥,與生物處理相比,在數(shù)量(質(zhì)量及體積)上、最后處理、處置上有什么不同?化學(xué)處理所產(chǎn)生的污泥生物處理所產(chǎn)生的污泥數(shù)量較

55、多較少質(zhì)量各種有機(jī)無機(jī)物質(zhì)微生物,N,P等體積較小較大最后處理處置較麻煩,處理流程為:儲(chǔ)存濃縮調(diào)理脫水最終處置較簡單,處理流程為:儲(chǔ)存調(diào)理脫水濃縮最終處置化學(xué)混凝法的原理和適用條件是什么?城鎮(zhèn)污水的處理是否可以用化學(xué)混凝法,為什么? 原理:混凝是通過向廢水中投加混凝劑(coagulant),破壞膠體的穩(wěn)定性,通過壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及網(wǎng)捕作用使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集(aggregation)成較粗大的顆粒而沉降與水分離,使廢水得到凈化。 (1)壓縮雙電層作用:通過投加混凝劑,使雙電層消失,從而降低膠粒之間的斥力,最終形成凝聚物而沉降下來; (2)吸附架橋作用:指鏈狀高分子聚合物在靜

56、電力、范德華力和氫鍵力等作用下,通過活性部位與膠粒和細(xì)微懸浮物等發(fā)生吸附橋聯(lián)作用而使微粒相互聚集,從而沉降下來; (3)網(wǎng)捕作用:三價(jià)鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過程中,能集卷、網(wǎng)捕水中德膠體等微粒,使膠體凝結(jié)。 適用條件:廢水中有細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒,其粒度范圍在1nm100m之間,這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。城鎮(zhèn)污水處理不適合用化學(xué)混凝法,因?yàn)橐粩嘞驈U水中投藥,經(jīng)常性運(yùn)行費(fèi)用較高,沉渣量大,且脫水較困難。影響混凝效果的因素有哪些?水溫:水溫影響無機(jī)鹽類的水解。水溫低時(shí),水解反應(yīng)慢,水粘度大,絮凝體不易形成。水的PH值和堿度。不同的PH值,鋁鹽與鐵鹽混凝

57、劑的水解產(chǎn)物的形態(tài)不一樣,混凝效果也不同。水中雜質(zhì)的性質(zhì)、組成和濃度。水中存在的二價(jià)以上的正離子,對(duì)天然水壓縮雙電層有利;雜質(zhì)顆粒級(jí)配大小不一將有利于混凝;雜質(zhì)的濃度過低(顆粒數(shù)過少)將不利于顆粒間的碰撞而影響凝聚。(4)水力條件。混凝過程的混合階段,要求混凝劑與渾水快速均勻混合;在反應(yīng)階段,要攪拌強(qiáng)度隨礬花的增大而逐漸降低。化學(xué)混凝劑在投加時(shí)為什么必須立即與處理水充分混合、劇烈攪拌? 廢水與混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合,是進(jìn)行反應(yīng)和混凝沉淀的前提。要立即與處理水充分混合、劇烈攪拌以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件,使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚?;瘜W(xué)沉淀法與化學(xué)混凝法在原理上有何不同?

58、使用的藥劑有何不同? 化學(xué)沉淀法是向廢水中投加化學(xué)物質(zhì),使與廢水中的一些離子發(fā)生反應(yīng),生成難溶的沉淀物而從水中析出,以達(dá)到降低水中溶解污染物的目的。而混凝法是通過混凝劑使小顆粒及膠體聚集成大顆粒而沉降,不一定有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。 化學(xué)混凝法使用的藥劑主要是混凝效果好;對(duì)人類健康無害;價(jià)廉易得;使用方便的無機(jī)鹽類和有機(jī)高分子類混凝劑或助凝劑。而化學(xué)沉淀法主要是投加有氫氧根、硫化物、鋇鹽等能與廢水中一些離子反應(yīng)生成沉淀物的化學(xué)物質(zhì)。氧化和還原法有何特點(diǎn)?是否廢水中的雜質(zhì)必須是氧化劑或還原劑才能用此方法? 特點(diǎn)是:通過氧化還原反應(yīng)改變水中一些有毒有害化合物中元素的化合價(jià)以及改變化合物分子的結(jié)構(gòu),使劇毒的

59、化合物變?yōu)槲⒍净驘o毒的化合物,使難于降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可以生物降解的有機(jī)物。 廢水中的雜質(zhì)不用一定是氧化劑或還原劑才能用此方法,但是投加的藥要一定是氧化劑或還原劑。物理化學(xué)處理與化學(xué)處理相比,在原理上有何不同?處理的對(duì)象有什么不同?在處理成本和運(yùn)行管理方面又有什么特點(diǎn)?:物理化學(xué)處理化學(xué)處理原理利用物理化學(xué)反應(yīng)的原理來去除污水中溶解的有害物質(zhì),回收有用組分,并使污水得到深度凈化的方法。利用化學(xué)反應(yīng)的作用去除水中的雜質(zhì)處理的對(duì)象與化學(xué)處理相似,尤其適于雜質(zhì)濃度很高的污水或是雜質(zhì)濃度很低的污水水中的無機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)處理成本較高較高,但相對(duì)物化處理法較低運(yùn)行管理較方

60、便,但比化學(xué)處理法復(fù)雜較為方便用吸附法處理廢水,可以達(dá)到使出水極為潔凈。那么,是否對(duì)處理要求高,出水要求高的廢水,原則上都可以考慮采用吸附法?為什么? 吸附法對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求高,吸附劑價(jià)格昂貴,因此在廢水處理過程中,吸附法主要用來去除廢水中的微量污染物,達(dá)到深度凈化的目的,或是從高濃度的廢水中吸附某些物質(zhì)達(dá)到資源回收和治理的目的。吸附法處理的主要對(duì)象是廢水中用生化法難于降解的有機(jī)物或用一般氧化法難于氧化的溶解性有機(jī)物。包括木質(zhì)素、氯或硝基取代的芳烴化合物、雜環(huán)化合物、洗滌劑、合成染料、除莠劑、DDT等。電鍍車間的含鉻廢水,可以用氧化還原法化學(xué)沉淀法和離子交換法等加以處理。那么,在什么條件下,

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