水污染控制工程期末考試重點

1、1.污水污染指標(biāo)一般可分為物理性質(zhì)指標(biāo) ,化學(xué)性質(zhì)指標(biāo) ,生物性質(zhì)指標(biāo)三類。2.生物需氧量(BOD):水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量。3.化學(xué)需氧量(COD):用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量。|在酸性條件下將廢水中的有機(jī)物氧化成 CO2和水所消耗的氧量4.5日生化需氧量(BOD5):目前以 5d作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間。(MLSS或 曝氣池中單位體積混合液中活性污泥懸浮固體的質(zhì)量,也稱之為污泥濃度.6.混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度單位體積混合液懸浮固體中有機(jī)物的質(zhì)量.7.污泥沉降比(SV%):是指曝氣池混合液靜止 30min后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù),標(biāo)準(zhǔn)采用 1L的量

2、筒測定污泥沉降比.SV%=V1/V8.污泥體積指數(shù)(SVI):曝氣池混合液沉淀 30min后,每單位質(zhì)量干泥形成的濕污泥的體積一般不標(biāo)單位)SVI=10SV/X.SVI為 50150時污泥沉降性能良好.9.污泥齡:曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量之比.活性污泥負(fù)荷(Ls):單位質(zhì)量活性污泥在單位時間內(nèi)所能去除的 BOD5量.容積負(fù)荷(Lv):單位容積曝氣池在單位時間內(nèi)所能接納的 BOD5量.水力停留時間(HRT):指待處理污水在反應(yīng)器內(nèi)的平均時間,也就是污水與生物反應(yīng)器內(nèi)微生物作用的平均反應(yīng)時間生物流化床處理技術(shù):借助流體使表面生長著微生物的固體，顆粒生物顆粒呈流態(tài)化，同時進(jìn)

3、行有機(jī)污染物降解的生物膜法處理技術(shù)。污泥投配率每日投加新鮮污泥體積占消化池有效容積的百分?jǐn)?shù)。氣固比（a）與原水中懸浮固體含量的比值活性污泥膨脹:混合液在 1000mL量筒中沉淀 30min后,污泥體積膨脹,上層澄清液減少的現(xiàn)象.16.CODBODuBOD20BOD5理由：概念： BOD 指水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需要的氧量;COD指在酸性條件下將廢水中的有機(jī)物氧化成 CO2和水所消耗的氧量1含義：BOD5代表廢水中含有的可生物降解有機(jī)物的數(shù)量，COD代表了廢水中含有的還原性物質(zhì)的量，因此數(shù)值上 COD大于 BOD5,監(jiān)測數(shù)據(jù) COD優(yōu)點就是測定時間僅需數(shù)小時且不受水質(zhì)限制，缺點是不能

4、像 BOD那樣反應(yīng)出微生物氧化有機(jī)物直接從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度：污水中存在的還原性無機(jī)物被氧化也需要消耗氧，所以 COD值存在一定誤差BOD5測定時間需要 5天，較長，難于指導(dǎo)實踐，受限于廢水水質(zhì)，如果污水中難降解有機(jī)物濃度較高，BOD5測定結(jié)果誤差較大氧垂曲線:在污染河流中 Do曲線呈下垂?fàn)睢?8.沉淀類型:自由沉淀:發(fā)生在懸浮固體濃度不高時的一種沉淀類型 ,沉淀過程懸浮顆粒之間互不干擾,顆粒各自獨(dú)立完成沉淀過程,顆粒的沉淀軌跡呈直線,整個沉淀過程中,顆粒的物理性質(zhì),如形狀,大小及相對密度等不發(fā)生變化砂粒在沉淀池中的沉淀狀屬于自由沉淀絮凝沉淀 :在該類型中,懸浮顆粒濃度不高,但沉淀過程

5、中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆粒因互相聚集而加快沉降,沉淀的軌跡呈曲線,沉淀過程中,顆粒的質(zhì)量,形狀和沉速是變化的,實際沉速很難用理論公式計算,需通過試驗測定化學(xué)混凝沉淀及活性污泥在二沉池中間段的沉淀區(qū)域沉淀(或成層沉淀,擁擠沉淀):區(qū)域沉淀的懸浮顆粒濃度較高(500mg/L 以上),顆粒的沉降受到周圍其他顆粒影響,顆粒間相對位置保持不變,形成一個整體共同下沉.與澄清水之間有清晰的泥水界面 ,沉淀顯示為界面下沉二沉池下部及污泥重力濃縮池開始階段壓縮沉淀:發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中,由于 ss濃度很高,顆粒相互之間互相接觸 ,互相支承,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

6、到濃縮二沉池污泥斗中的污泥濃縮過程以及污泥重力濃縮池中均存在壓縮沉淀。2沉淀池按池內(nèi)水流方向不同分為:平流式,豎流式,輻流式,斜流式。平流式沉淀池特點:呈長方形,污水從池的一端流入,水平方向流過池子,從池的另一端流出,在池的進(jìn)口處底部設(shè)貯泥斗 ,其他部位池底設(shè)有坡度 ,坡向貯泥斗,也有整個池底部設(shè)置成多斗排泥的形式豎流式沉淀池 :多為圓形,亦有呈方形或多角形的,污水從設(shè)在池中央的中心管進(jìn)入,從中心管的下端經(jīng)過反射板后均勻緩慢地分布在池的橫斷面上,由于出水口設(shè)置在池面或池壁四周,故水的流向基本由下向上,污泥貯積在底部的污泥斗中輻流式沉淀池 :多呈圓形,有時亦采用正方形,池的進(jìn)水一般在中心位置,出

7、口在周圍。水流在池中呈水平方向向四周輻,故池中的水流速度從池中心向池四周逐漸減小。泥斗設(shè)在池中央,池底向中心傾斜。污泥通常用刮泥機(jī)機(jī)械排除。斜板管沉淀池的構(gòu)造:哈真淺池理論認(rèn)為,把沉淀池水平分成n層,就可以把處理能力提高 n倍,為了解決沉淀池排泥問題,淺池理論在實際應(yīng)用時把水平隔板改為在沉淀區(qū)設(shè)置傾角為 a的斜板或斜管,a通常采用 。21.斜板(管)沉淀池在污水處理中的應(yīng)用 :(城市污水處理廠不宜推廣 ,工業(yè)廢水應(yīng)用較多)斜板沉淀池具去除效率高,停留時間短,占地面積小等優(yōu)點,在給水處理中得到比較廣泛的應(yīng)用,在污水處理廠常用于:原有污水處理廠的挖潛或擴(kuò)大處理能力改造時采用當(dāng)污水處理廠的占地受限時

8、可考慮作為初沉池使用生物處理后繼深度處理時進(jìn)一步去除懸浮固體。但不宜作為二沉池使用。氣浮法處理工藝滿足條件:必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)必須使氣泡與懸浮物質(zhì)產(chǎn)生黏附作用。部分回流加壓溶氣氣浮流程中,將部分澄清液進(jìn)行回流加壓，入流廢水則直接進(jìn)入氣浮池,與其他流程相比,該流程加壓溶氣水為經(jīng)過氣浮處理的澄清水,對溶氣及減壓釋放過程較為有利省電節(jié)能減小加壓溶氣罐體積。324.脫氮除磷基本理論(1)生物脫氮:污水生物脫氮處理過程中氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化,硝化和反硝化作用,其中氨化可在好氧或厭氧條件下進(jìn)行 ,硝化作用是在好氧條件下進(jìn)行,反硝化作用在缺氧條件下進(jìn)行的,生物

9、脫氮是指含氮化合物經(jīng)過氨化,硝化,反硝化后,轉(zhuǎn)變?yōu)?N2 而被去除的過程.氨化反應(yīng):微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過程稱氨化反應(yīng).在氨化微生物作用下,有機(jī)氮化合物可以在好氧或厭氧條件下分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮.使 PH上升硝化反應(yīng):好氧條件下,在亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌作用下,將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽.使 PH 下降反硝化反應(yīng):在缺氧條件下,亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化細(xì)菌作用下被還原為氮?dú)?使 PH上升.(2)生物除磷:其最基本的原理是在厭氧-好氧或厭氧-缺氧交替進(jìn)行的系統(tǒng)中,利用聚磷微生物具有厭氧釋磷及好氧 (或缺氧)超量吸磷的特性,使好氧或缺氧段中混合液磷的濃度大量降低,最終通過排放含有大量富磷污

10、泥而達(dá)到從污水中除磷的目的.在厭氧狀態(tài)下,兼性菌將溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性脂肪酸 ,聚磷菌把細(xì)胞內(nèi)聚磷水解為正磷酸鹽,并從中獲得能量,吸收污水中的易降解的 COD,同化成胞內(nèi)碳能源存貯物聚-羥基丁酸(PHB)或聚-羥基戊酸(PHV).(厭氧釋磷:從污泥中進(jìn)入廢水中以磷酸根存在在好氧或缺氧條件下,聚磷菌以分子氧或化合態(tài)氧作為電子受體,氧化代謝胞內(nèi)存貯物PHB或PHV等并產(chǎn)生能量,過量地從污水中攝取磷酸鹽,能量以高能物質(zhì)ATP的形式存貯,其中一部分又轉(zhuǎn)化為聚磷,作為能量貯于胞內(nèi),通過剩余污泥的排放實現(xiàn)高效生物除磷的目的.微生物的生長期對污水生物處理過程的影響？在污水生物處理過程中 ,控制微生物的生

11、長期對系統(tǒng)運(yùn)行尤為重要 .例如,將微生物維持在活力很強(qiáng)的對數(shù)增長期未必會獲得最好的處理效果 ,這是因為若要維持較高的生物活性,就需要有充足的營養(yǎng)物質(zhì),含有高濃度有機(jī)物的進(jìn)水容易造成出水有機(jī)物超標(biāo),使出水達(dá)不到排放要求;另外,對數(shù)增長期的微生物活力強(qiáng),使活性污泥不易凝聚和沉降 ,給污水分離造成一定困難 .另一方面,如果將微生物維持在衰亡期末期,此時處理過的污水中含有的有機(jī)物濃度固然很低,但由于微生物氧化分解有機(jī)物能力很差,所需反應(yīng)時間很長,因此,在實際工作中是不可行的.所以,為了獲得既具有較強(qiáng)的氧化和吸附有機(jī)物的能力,又具有良好的沉降性能的活性污泥,在實際中常將活性污泥控制在穩(wěn)定期末期和衰亡期初

12、期.影響微生物生長的環(huán)境因素很多,最主要的是營養(yǎng),溫度,PH,溶解氧以及有4毒物質(zhì).27.活性污泥法的基本流程包括:曝氣池,沉淀池,污泥回流及剩余污泥排除系統(tǒng)等.(1)曝氣池:反應(yīng)主體,主要去除有機(jī)物.(2)二沉池:固液分離,澄清出水,回流污泥.(3)回流系統(tǒng):維持曝氣池的污泥濃度改變回流比 ,改變曝氣池的運(yùn)行工況(4)剩余污泥排放系統(tǒng):去除有機(jī)物的途徑之一維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行 (5)供氧系統(tǒng):供氧,攪拌序批式反應(yīng)池(SBR):-反應(yīng)-,在流態(tài)上屬于完全混合,其基本運(yùn)行模式(操作流程進(jìn)水反應(yīng)沉淀出水閑置.所有處理過程都是在同一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行,混合液始終留在池中,從而不需另

13、外設(shè)置沉淀池.序批式活性污泥法:進(jìn)水期反應(yīng)期沉淀期排水排泥期閑置期.氧化溝流型為:環(huán)狀循環(huán)混合式活性污泥膨脹可分為:污泥中絲狀菌大量繁殖導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹以及并無大量絲狀菌存在的非絲狀菌性膨脹 .(1)絲狀菌性膨脹形成主要因素 :污水水質(zhì)運(yùn)行條件工藝方法 (2)非絲狀菌性膨脹(發(fā)生污泥非絲狀菌性膨脹時處理效率仍很高,上清液也清澈)主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負(fù)荷太高的情況 ,微生物的負(fù)荷高,細(xì)菌吸取了大量的營養(yǎng)物質(zhì),但由于溫度低,代謝速度較慢,就積貯大量高黏度的多糖類物質(zhì).這些多糖類物質(zhì)的積貯,使活性污泥的表面附著水大大增加,使污泥的 SVI值很高,形成膨脹污泥,這種情況在冬季的北方污水處理廠

14、時常出現(xiàn)(3)在運(yùn)行中,如發(fā)生污泥膨脹,可采取以下措施控制曝氣量,使曝氣池中保持適量的溶解氧調(diào)整 PH如氮,磷的比例失調(diào),可適量投加含氮化合物或含磷化合物投加一些化學(xué)藥劑城鎮(zhèn)污水處理廠的污水經(jīng)過沉砂池后,超越初沉池,直接進(jìn)入曝氣池.30.生物膜法污水處理特征 :生物膜法處理污水技術(shù)因為操作方便 ,剩余污泥少,抗沖擊負(fù)荷等特點.適合于中小型污水處理廠工程,在工藝上有以下特征:(1)微生物方面特征:微生物種類豐富,生物的食物鏈長存活世代時間較長的微生物,有利于不同功能的伏勢菌群分段運(yùn)行 .(2)處理工藝方面特征:對水質(zhì),水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性適合低濃度污水的處理剩余污泥產(chǎn)量少運(yùn)行管理方便生物膜法的

15、缺點在于濾料增加了工程建設(shè)投資,而且工藝設(shè)計和運(yùn)行不當(dāng)可能發(fā)5生濾料破損,堵塞等現(xiàn)象.31.影響生物濾池性能的主要因素 (1)濾池高度:當(dāng)濾床各層的進(jìn)水水質(zhì)互不相同時,各層生物膜的微生物就不相同,處理污水的功能也隨之不同.(2)負(fù)荷:直接影響生物濾池的工作生物濾池的負(fù)荷以水力負(fù)荷和五日生化需氧量容積負(fù)荷表示回流:水的水質(zhì)水量有波動時，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。(4)供氧:生物濾池中，高度，溫度愈大，通風(fēng)條件愈好，當(dāng)水溫較低，濾池內(nèi)溫度低于氣溫時夏季，池內(nèi)氣流向下流動。生物接觸氧化法特點:生物接觸氧化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，性能特征 :具有較高的微生物濃度，一

16、般可達(dá)1020g/L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)系性高沒有污泥膨脹問題。缺點:濾床易堵塞和更換運(yùn)行費(fèi)用較高接觸氧化池的構(gòu)造主要是:池體，調(diào)料和進(jìn)水布?xì)庋b置等組成。 PH呈晝夜變化白天藻類光合作用釋放的氧超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時塘水的溶解氧濃度很白天藻類光合作用使 CO2PH上升，夜間藻類停止光合作用，細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有中止，CO2累積，PH下降。兼性塘的凈化機(jī)理兼性塘的好氧層對有機(jī)污染物的凈化機(jī)理:塘內(nèi)存在6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。兼性層的塘水溶解氧較低且時有時無，這里的微生物是異養(yǎng)型兼性細(xì)菌，質(zhì)由厭氧微生

17、物對其進(jìn)行厭氧分解，厭氧分解包括酸發(fā)酵和甲烷發(fā)酵兩個過程。行降解，而 CO2,NH3等代謝產(chǎn)物進(jìn)入好氧層，部分逸出水面，部分參與藻類的物質(zhì)和某些難降解的有機(jī)污染物。厭氧消化的三階段理論:第一階段:在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成簡單的有機(jī)物(如纖維素經(jīng)水解轉(zhuǎn)化成較簡單的糖類，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成較簡單的氨基酸，脂類轉(zhuǎn)化成脂肪酸和甘油等 )繼而這些簡單的有機(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。第二階段:產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段:在該階段，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把除乙酸，甲烷，甲醇以外的第一階段產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，如丙酸，丁酸等脂肪酸和醇類等轉(zhuǎn)化成乙酸和氫，并有CO2:產(chǎn)甲烷階段:在該

18、階段中，產(chǎn)甲烷菌把第一、二階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。厭氧消化的影響因素:PH:產(chǎn)甲烷菌適宜的PH應(yīng)在6.87.2之間溫度:消化可在中溫 (3538)進(jìn)行(中溫消化 )-20d；高溫 (5255)進(jìn)行(高溫消化)-10d C/N比:厭氧:BOD5:N:P=200:5:1;好氧:BOD5:N:P=100:5:1生物固體停留時間(要獲穩(wěn)定處理效果就需要保持較長污泥齡 )攪拌和混合有毒物質(zhì)化糞池:最早的厭氧生物處理構(gòu)筑物，去除率30%，污水在池內(nèi)的停留時間一般為 1224h，污泥在池內(nèi)進(jìn)行厭氧消化，一般半年左右清除一次，出水不能直接排入水體。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器影響顆粒污泥生成的因

19、素和條件:進(jìn)水的COD濃度一般宜控制在40005000mg/L進(jìn)水中ss不宜高于2000mg/L控 1000mg/L的抑制。其中對厭氧產(chǎn)甲烷影響大的水中的硫酸鹽含量此外，UASB 反應(yīng)器堿7度的正常范圍在 10005000mg/L，揮發(fā)酸須小于 200mg/L。UASB上部的)兩相厭氧法:一種新型的厭氧生物處理工藝，把產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷兩個階段的反應(yīng)器串聯(lián)起來，形成兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。化學(xué)混凝所處理的對象，主要是水中的微小懸浮固體和膠體雜志?；炷齽┯糜谒幚碇械幕炷齽┮?混凝效果良好，對人體健康無害，價廉易得，使用方便。(2)種類無機(jī)鹽類混凝劑:目前應(yīng)用最廣的是鋁鹽和鐵鹽高分子混凝劑:無機(jī):聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵;有機(jī):使用較多的是人工合成的聚丙烯酰胺。影響混凝效果的主要因素:PH,水溫,水質(zhì),水力條件等。吸附劑:非極性活性炭:多孔性炭結(jié)構(gòu)的吸附劑經(jīng)先炭化再活化制成用于水處理的深度處理(可去除色度具有吸附容量大，性能穩(wěn)定，抗腐蝕，在高溫解吸時結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性好解吸容易等特點，可吸附解吸多次反復(fù)使用。45.離子交換的實質(zhì)是不