水污染控制工程复习.docx
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水污染控制工程复习
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水污染高手
水污染控制工程复习资料
1、城市二级污水处理厂的重要水质控制指标包括悬浮固体、BOD5、N、P、大肠杆菌等。
2、SS：
悬浮固体；VSS：
活性污泥中可挥发性固体；COD：
化学需氧量；BOD：
生物需氧量；TOC：
总有机碳。
3、无机氮和无机磷是植物和微生物的营养物质，当其水体中的浓度分别超过0.2mg/L、0.02mg/L时，就会引起受纳水体的富营养化。
4、《污水综合排放标准（GB8978－1996）》中规定的第一类污染物：
不分行业和污水排放方
式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样，其最高允许排放
浓度必须达到本标准要求（采矿行业的尾矿坝出水口不得视为车间排放口）；第二类污染物：
在排污单位排放口采样，其最高允许排放浓度必须达到本标准要求。
取样口分别在：
第一类污染物：
在车间或车间处理设施排放口取样；
第二类污染物：
在排污单位总排放口取样。
第二类污染物分别在下列情况下执行第一、二、三级标准：
①排入GB3838Ⅲ类水域（划定的保护区和游泳区除外）和排入GB3097中二类海域的污水，执行一级标准。
②排入GB3838中Ⅳ、Ⅴ类水域和排入GB3097中三类海域的污水，执行二级标准。
③排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，执行三级标准。
城市二级污水处理厂出水SS、COD、BOD、N、P的第一二级排放标准分别是：
单位：
mg/L排放标准级别SSCODBODNP
一级2020601.00.5
二级30301201.01.0
5、城市二级污水处理厂的常规工艺流程图
：
给水工程中，常规地表水处理工艺流程：
原水→混凝→沉淀（或澄清）→过滤→消毒→用户
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6、格栅的用途拦截较大悬浮物，避免损害后续工艺的机泵或管线及其计算。
7、酸性废水的中和处理中药剂中和法的主要药剂包括石灰、苛性钠、碳酸钠、石灰石、电石渣等。
过滤中和法常用滤包括石灰石、大理石、白云石等。
碱性废水的中和处理中药剂中和法的主要药剂包括硫酸、盐酸及压缩二氧化碳等。
常用酸性
废物包括包括含酸废水、烟道气等。
8、混凝法去除的对象是水中的微小悬浮固体和胶体杂质。
脱稳：
胶体因ξ电位降低或消除而失去稳定性的过程；
凝聚：
脱稳的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程；
絮凝：
胶体由于高分子聚合物的桥联作用形成大颗粒絮体的过程。
常用混凝剂：
无机盐类混凝剂（硫酸铝，聚合氯化铝，三氯化铁，硫酸亚铁，聚合硫酸铁）；有机高分子混凝剂（聚丙稀酰胺，聚苯乙烯磺酸钠）；微生物絮凝剂。
混凝工艺过程：
混凝剂的配制和投加、混合、反应、澄清。
澄清池的特点：
同时实现混合、反应、絮凝、沉淀的功能。
澄清池的工作原理：
接触凝聚原理――强化混凝过程，让池中已生成的絮凝体悬浮在水中成
为悬浮泥渣层，将进入废水新生成的微絮粒迅速吸附。
9、沉淀机理：
利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力的作用下产生下沉作用，以达到固液分离。
沉淀可分为4种类型和特点分别是：
自由沉淀：
在沉淀过程中悬浮颗粒互不干扰，颗粒的沉淀轨迹呈直线；
絮凝沉淀：
悬颗粒的浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，因此沉降速度会加快，沉淀轨迹呈曲线；
拥挤沉淀：
悬浮颗粒的浓度比较高（5000mg/L以上），颗粒沉降受到周围其他颗粒的影响，其相对位置保持不变，形成以整体共同下沉；
压缩沉淀：
发生在高浓度的悬浮颗粒沉降过程中，颗粒之间相互接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。
10、常用沉砂池：
平流式沉砂池，曝气沉砂池，旋流沉砂池。
11、常用沉淀池：
平流沉淀池、辐流沉淀池、竖流沉淀池。
12、气浮理论：
水和废水的气浮法处理技术是在水中形成微小气泡形式，使微小气泡与水中
悬浮的颗粒黏附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒黏附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮除，以此实现固液分离。
气浮条件：
必须向水中提供足够量的细微气泡，必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态，必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用。
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气浮方法分类：
布气气浮，溶气气浮，电解气浮。
溶气气浮工艺
：
13、臭氧氧化：
是利用臭氧的强氧化性，用于地下水、地表水、生活工业废水的处理和净化，
效果优于氯、二氧化氯、氯胺和羟基自由基。
湿式氧化：
使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温高压氧化处理的
方法。
Fenton试剂：
过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系通常称为Fenton试剂。
在催化剂作用
下，过氧化氢能产生两种活泼的氢氧自由基，从而引发和传播自由基链反应，加快有机物和
还原性物质的氧化。
Fenton试剂一般在pH=3.5下进行，在该pH值时基自由基生成速率最
大。
16、常用给水处理消毒剂：
液氯、二氧化氯、漂白粉、氯胺、臭氧等。
氯消毒原理：
当氯气加入水中后，即和水作用生成盐酸和次氯酸。
由于次氯酸是中性分子，所以可以很快地扩散到细菌表面，并穿过细菌的细胞膜进入细菌内部，通过氧化作用破坏细
菌的起新城代谢催化作用的酶系统，从而达到杀菌消毒的目的。
我国《生活饮用水卫生标准》规定，水中游离性余氯浓度30min后不低于0.3mg/L。
折点加氯消毒如何确定加氯量（结合有关方程式和图表）：
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加氯点分别在余氯--加氯量曲线的AB、BC、CD段的Q1、Q2、Q3点时，加氯量分别为：
yQ1≈a+1.36d（mg/L）
yQ2≈a+4.12b+1.034×（3.03b-d）（mg/L）
yQ3≈a+7.25b+1.33d（mg/L）
当d=1.0mg/L，b=0.4mg/L时，yQ1≈a+1.36（mg/L）；yQ2≈a+1.87（mg/L）；yQ3≈a+4.23（mg/L）。
液氯消毒和二氧化氯消毒优缺点：
优点缺
点
17、活性污泥法的概念：
利用培养、驯化的活性污泥微生物对污水中的有机污染物进行降解去除，从而使污水得以净化的一种生物处理方法。
活性污泥法的基本原理：
利用人工曝气，使得活性污泥（微生物群体）在曝气池内呈悬浮状态吉首大学生物资源与环境科学学院
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４
与污水充分接触，利用微生群体的凝聚，吸咐和分解污水中溶解性有机物的作用，达到净化
污水的目的。
活性污泥是污水中通入空气一段时间分所产生的由大量微生物组成的絮凝体，它易于沉淀而与污水分离，并使污水得到澄清。
活性污泥法的净化反应过程：
吸附阶段：
污水和活性污泥接触后在很短时间内水中有机物（BOD）迅速降低，主要有吸附作用引起。
由于絮状活性污泥表面积很大，表面具有多糖类粘液层，有利于吸附。
氧化阶段：
有氧条件下，微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获得能量，一部分合成新细胞，这一阶段比吸附阶段慢得多。
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絮凝体形成与凝聚沉淀阶段：
氧化阶段合成的菌体有机体形成絮凝体，通过重力沉淀出来，使水净化。
活性污泥法的基本工艺流程：
废水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。
曝气池是
一个生物反应器，通过曝气设备充入空气，空气中的氧溶入混合液，产生好氧代谢状态。
随
后曝气池内的泥水混合液流入二沉池，进行泥水分离，活性污泥絮体沉入池底，泥水分离后
的水作为处理水排出二沉池。
二沉池沉降下来的污泥大部分作为回流污泥返回曝气池，称为
回流污泥，其余的则从沉淀池中排除，这部分污泥称为剩余污泥。
曝气池→二沉池→曝气系统→污泥回流→剩余污泥排放
18、活性污泥法的最佳营养比BOD：
N：
P=100：
5：
1。
L：
单位重量活性污泥在单位时间内所承受的有机污染物量kg（BOD5）/kg（MLSS）d。
θC：
污泥龄（生物细胞平均停留时间）。
SVI：
污泥容积指数（曝气池混合液静置30min后，每克干污泥所形成的湿污泥体积。
SVI100污泥的沉降性能好，100SVI200污泥的沉降性能一般，SVI200污泥的沉降性
能不好。
正常情况下，城市污水SVI值在70～150之间）。
SV：
污泥沉降比（SV值一般在15~30%左右，意义：
反应曝气池运行过程中的活性污泥量；控制和调节剩余污泥的排放量；及时发现污泥膨胀等异常现象）。
MLSS：
混合液悬浮固体（曝气池中废水和活性污泥的混合液体的悬浮固体浓度，一般控制MLSS：
2022年～6000mg/L）。
MLVSS：
混合液体挥发性悬浮固体（混合液悬浮固体中的有机物部分）。
19、推流式、吸附－再生池、完全混合法、延时曝气法的各自构造和工艺特点。
构造工艺特
点
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20、鼓风曝气常用的扩散器：
微气泡扩散器、小气泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩散器、
剪切分散空气曝气器。
21、生物脱氮除磷的机理：
生物脱氮是含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后，转变为N2而被去除的过程。
生物除磷是厌氧-好氧或厌氧-缺氧交替运行的系统中，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，使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含
有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。
生物脱氮除磷的影响因素：
①环境因素，如温度、pH、DO等；②工艺因素，如污泥泥龄、各反应区的水力停留时间、二沉池的沉淀效果等；③污水成分，如污水中易降解有机物浓度、
BOD5与N、P的比值等。
22、A2O的工艺流程和工作原理：
①厌氧池（简单说就是释放磷，氨化反应，降解有机物）污水与同步进入的从二沉池回本主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，氨氮因细胞的合成而去除一部分，但硝态氮含量不变
。
②缺氧池（反硝化）反硝化菌利用污水中的有机物做碳源，将回流混合液中带入的硝态氮还原为氮气释放至空气中，因此，BOD浓度下降，硝态氮浓度大幅下降，而磷的变化很小。
③好氧池（吸磷，硝化反应）有机物被微生物生化降解，有机氮被氨化继而被硝化，磷随着
聚磷菌的过量摄取而浓度下降。
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A/O的工艺流程和工作原理：
在缺氧池中进行反硝化，生成大量的
碱，可以为后面硝化提供一半的碱；利用污水中的有机物，所以无需在反硝化过程中添加碳源；利用硝酸盐不仅作为电子受体，使得耗氧量减少，减少了后面的曝气
量，而且还可以通过反硝化细菌可以分
解
难以降解的有机物；可以有效地控制污泥膨胀。
氧化沟的工艺流程和工作原理：
可省去初沉池，污泥处理可省去污泥消化；污水流态单个循环周期内呈推流式，整体过程属完全混合状态；污泥负荷低，污泥龄长，降解彻底，产泥量少；水力停留时间24～48h，一个循环流动时间4～20min，抗冲击负荷能力强
。
活性污泥异步法培养和驯化过程：
将经过粗滤的浓粪便水投入曝气池，用生活污水（或河水）
稀释成BOD5~300-500mg/Ｌ，加培养液，连续曝气1~2d，池内出现絮状物后，停止曝气，静置沉淀1~1.5h，排除上清液（约池容的50%~70%）；再加粪便水和稀释水，重新曝气，待
污泥数量增加一定浓度后（约1～2周），开始进工业废水（10％～20％），当处理效果稳定（BOD去除率80％～90％）和污泥性能良好时，再增加工业废水的比例，每次宜增加10%~20%，直至满负荷。
污泥膨胀的成因及相应的控制方法：
成因：
因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀。
控制方法：
①投药处理，能够杀灭丝状菌的药剂有氯，臭氧，过氧化氢等；②改善，提高
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活
性污泥的絮凝性，在曝气池的入口处投加硫酸铝，三氯化铁，高分子混凝剂等絮凝剂；③改
善，提高活性污泥的沉降性，密实性。
在曝气池的入口处投加粘土，消石灰，生污泥或消化
污泥；④加大回流污泥量，通过这一措施，高粘性膨胀的致因物质，即多糖类物降低了，在
多数情况下，能够解脱高粘性膨胀；⑤调整污泥负荷，运行经验表明，如果污泥负荷超过0.35kgBOD/kgMLSS.d易于发生丝状菌性污泥膨胀等。
23、生物膜法的特点：
微生物方面的特征：
①微生物种类丰富，生物的食物链长；②存活世代时间较长的微生物，有利于不同功能的优势菌群分段运行。
处理工艺方面的特征：
①对水质、水量变动有较强的适应性；②适合低浓度污水的处理；③
剩余污泥产量少；④运行管理方便。
生物膜法的典型设备：
生物滤池；生物转盘；生物接触氧化池；生物流化床等。
生物膜的形成过程：
含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微
生物会附着在填料表面而增殖和生长，形成一层薄的生物膜。
生物膜的生长周期：
吸附、生长、增厚生物膜直至脱落。
24、高负荷生物滤池处理水回流的作用：
将生物滤池部分出水回流到滤池前。
稀释进水（BOD200mg/L以下）；缓解堵塞（水流速度加大，冲刷强）污泥回流，生物膜接种，利于膜更新。
适用情况：
高负荷生物滤池的水力负荷为10-30m3/（Od），有机负荷为800~1200BOD5g/（m3d），有机物去除率达75-90%，因而较普通生物占滤池地少，运行简单，适用于小城
镇和边远地区。
25、生物转盘的构造组成：
由一系列平行的旋转圆盘、转动中心轴、动力及减速装置、氧化
槽等组成。
生物转盘的净化机理：
生物转盘是一种润壁型旋转式处理设备，借助于旋转浸入污水中的多
组叶片形成生物膜，将废水有机污染物降解处理。
26、厌氧生物法降解有机物的微生物：
产酸或酸化细菌；所有的兼性厌氧细菌和产甲烷菌等。
厌氧生物法降解有机物的三个反应阶段：
①水解发酵阶段；②产氢产乙酸阶段；③产甲烷阶段。
厌氧法的影响因素：
pH；温度；生物固体的停留时间（污泥泥龄）；搅拌和混合；营养与C/N比；有毒物质。
27、UASB的构造：
污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器及进水系统等。
工艺特点（结合图）：
（1）反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为30～40g/L；
（2）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，COD容积负荷一般为10～20kgCOD/m2d；
（3）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流
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设备；
（4）无混合搅拌设备。
投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；
（5）污泥床内不填载体，节省造价及避免堵
塞
问题。
但反应器内有短流现象，影响处理能力；进水中的悬浮物应比普通消化池低得多，特别是难消化的有机物固体不宜太高；运行启动时间长，对水质和负荷变化比较敏感。
28、厌氧反应器运行过程中的欠平衡现象：
（1）消化液挥发性有机酸浓度增高；
（2）沼气中
甲烷含量降低；（3）消化液pH值下降；（4）沼气产量下降；（5）有机物去除率下降。
原因：
有机负荷过高；进水pH值过低或过高；碱度过低．缓冲能力差；有毒物质抑制；反
应温应急剧波动；池内有溶解氧及氧化剂存在等。
29、污泥的危害：
含有毒有害物质（病原菌、寄生虫、重金属）；二次有机污染；污泥量大，占用土地。
污泥处理的目的：
减量化；稳定化；无害化；综合利用。
常用的污泥处理方法：
污泥浓缩；机械脱水；干化；干燥；焚烧。
污泥含水率：
污泥中水的质量分数。
污泥含水率和体积的关系：
w（100P）msV=ργ
其中V―污泥体积，m3；ms―污泥中固体的质量，kg；ρw―水的密度，kg/m3；γ―污泥相对密度。
污泥浓缩池类型：
重力浓缩池；气浮浓缩池；离心浓缩。
污泥调理的目的：
改变污泥的组织结构，减小污泥的黏性，降低污泥的比阻，从而达到改善
污泥脱水性能的目的。
污泥调理的常用方法：
化学调理（在污泥中加入混凝剂、助凝剂等化学药剂，使污泥
颗粒絮凝，比阻降低。
常用的混凝剂：
Al3＋，Fe3＋，PAM（聚丙稀酰胺）；石灰与其它混
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凝剂合用）；物理调理（加热、冷冻、添加惰性助滤剂和淘洗等方法）。
污泥脱水的原理：
利用过滤介质两面的压力差作为推动力，使水分强制通过过滤介质，固体
颗粒被截留在介质上。
污泥脱水的常用方法：
自然脱水（蒸发、渗透）；机械脱水（过滤脱水、离心脱水）。
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