《水质工程学》排水工程下册修订给水排水工程专业必修课结课考试复习.docx

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《水质工程学》排水工程下册修订给水排水工程专业必修课结课考试复习

《水质工程学

（2）》排水工程（下册）

给水排水工程专业必修课期末复习

1.污水：

是生活污水、工业废水、被污染的降水的总称。

工业废水：

生产污水≥60℃

生产废水＜60℃

2.污水经净化处理后，出路有3：

①排放水体；②灌溉田地；③重复使用：

直接复用、间接复用（补充地下水）。

3.氧垂曲线（DO和有机物的变化）

有机物排入河流后，经微生物降解而大量消耗水中的DO，使河水亏氧；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使DO逐步得到恢复。

所以耗氧与复氧是同时存在的，河水中的DO与BOD5浓度变化模式见图。

污水排入后，DO曲线呈悬索状下垂，故称为氧垂曲线；BOD5曲线呈逐步下降状，直至恢复到污水排入前的基值浓度。

氧垂曲线可分为3段：

第一段a~o段，耗氧速率＞复氧速率，水中DO含量大幅度下降，亏氧量逐渐增加，直至耗氧速率=复氧速率。

o点处，DO量最低，亏氧量最大，称o点为临界亏氧点或氧垂点；第二段o~b段，复氧速率开始超过耗氧速率，水中DO量开始回升，亏氧量逐渐减少，直至转折点b；第三段b点以后，DO含量继续回升，亏氧量继续减少，直至恢复到排污口前的状态。

4.水体污染：

是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化学及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。

5.水体自净：

污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化。

6.沉砂池

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。

沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。

常用的沉砂池有：

①平流沉砂池；②曝气沉砂池；③多尔沉砂池；④钟式沉砂池。

7.沉淀池

按工艺布置的不同，可分为初次沉淀池和二次沉淀池。

初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。

处理的对象是悬浮物质，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。

初次沉淀池中沉淀的物质称为初次沉淀污泥。

二次沉淀池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，它是生物处理系统的重要主要组成部分。

8.活性污泥法：

是以活性污泥为主体的污水生物处理技术。

9.活性污泥微生物的增殖与活性污泥的增长

△.增殖曲线

增殖曲线所表示的是在某些关键性的环境因素，如温度一定、DO含量充足等条件下，营养物质一次充分投加，微生物种群随时间以量表示的增殖和衰减动态。

将活性污泥微生物在污水中接种，并在温度适宜、DO充足的条件下进行培养，按时取样计量，即可得出微生物数量与培养时间之间具有的一定规律性的增殖曲线。

整个增长曲线可分为四个阶段（期）：

适应期；对数增殖期；减速增殖期；内源呼吸（代谢）期。

10.活性污泥反应过程

在活性污泥处理系统中，有机污染物从污水中去除过程的实质就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程，也就是所谓“活性污泥反应”的过程。

这一过程的结果是污泥得到净化，微生物获得能量合成新的细胞，使活性污泥得到增长。

净化阶段：

①初期吸附去除；②微生物的代谢。

11.活性污泥净化反应的影响因素：

①营养物质平衡；②DO含量；③pH值；④水温；⑤有毒物质。

※营养物质比例：

污水中营养物质的平衡一般以BOD5：

N：

P的关系来表示。

对于生活污水，微生物对氮和磷的需求量可按BOD5：

N：

P=100:

5:

1考虑，其具体数量还与污泥负荷和污泥龄有关。

※最适温度：

是指在这一温度条件下，微生物的生理活动强劲、旺盛，表现在增殖方面则是裂殖速度快，世代时间短。

（大肠：

37~40℃；活污：

10~45℃）

12.表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指标：

①混合液悬浮固体浓度MLSS

又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。

②混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS

表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度。

13.活性污泥的沉降性能及其评价指标：

①污泥沉降比SV

又称30min沉降率。

混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。

②污泥容积指数SVI

简称“污泥指数”，表示在曝气池出口处的混合液，在经过30min静沉后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容积，以mL计。

14.污泥龄：

曝气池内活性污泥总量（VX）与每日排放污泥量之比，称之为污泥龄。

即活性污泥在曝气池内的平均停留时间，因之又称为“生物固体平均停留时间”。

15.BOD-污泥负荷：

曝气池内单位重量的活性污泥，在单位时间内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量。

16.BOD-容积负荷：

单位曝气池容积，在单位时间内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量。

17.常见氧化沟系统：

①卡罗塞氧化沟；

②交替工作氧化沟系统；

③二次沉淀池交替运行氧化沟系统；

④奥巴勒型氧化沟系统；

⑤曝气-沉淀一体化氧化沟。

18.莫诺方程式：

是描述微生物比增殖速度与有机底物浓度之间的函数关系。

①在高底物浓度下，S＞＞Ks

在高浓度有机底物的条件下，有机底物以最大的速度进行降解，而与有机底物的浓度无关，呈零级反应关系；有机底物的降解速度与污泥浓度有关，并呈一级反应关系。

②在低底物浓度下，S＜＜Ks

，

有机底物降解遵循一级反应，有机底物的含量已成为有机底物降解的控制因素，因为在此条件下，混合液中有机底物浓度已经不高，微生物增殖处于减速增殖期或内源呼吸期，微生物酶系统多未饱和。

19.氧化沟

※又称循环曝气池，是一种污水生物处理技术，属于活性污泥法的一种变法。

※在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的生物凝聚作用，可将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。

※可考虑不设初沉池，不单设二次沉淀池；BOD负荷低，对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥龄较长，污泥产率低，且多已达稳定程度，勿需进行硝化处理。

△氧化沟曝气装置的功能：

①向混合液供氧；

②使混合液中有机污染物、活性污泥、DO三者充分混合、接触；

③推动水流以一定流速沿池长循环流动。

△氧化沟曝气装置分类：

①横轴曝气装置（曝气转刷+曝气转盘）

②纵轴曝气装置

20.AB法污水处理工艺：

是吸附-生物降解工艺的简称。

※主要特征：

①全系统共分预处理段、A段、B段等3段。

在预处理段只设格栅、沉砂池等简易处理设备，不设初沉池。

②A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池及二次沉淀池所组成。

③A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的，适于本段水质特征的微生物种群。

A：

①A段连续不断地从排水系统中接受污水，同时也接种在排水系统中存活的微生物种群。

②A段负荷高，为增殖速度快的微生物种群提供了良好的环境条件。

③A段污泥产率高，并有一定的吸附能力，A段对污染物的去除，主要依靠生物污泥的吸附作用。

④A段对负荷、温度、pH值以及毒性等作用具有一定的适应能力。

⑤BOD-污泥负荷：

2~6kgBOD/（kgMLSS·d）

污泥龄：

0.3~0.5d

水力停留时间：

30min

吸附池内DO浓度：

0.2~0.7mg/L

B：

①B段的净化功能可以充分发挥。

②去除有机污染物是B段的主要功能。

③B段的污泥龄较长，具有产生硝化反应的条件。

④B段承受的负荷为总负荷的30%~60%。

※B段的各项功能、效应的发挥，都是以A段正常运行为首要条件的。

⑤BOD-污泥负荷：

0.15~0.3kgBOD/（kgMLSS·d）

污泥龄：

15~20d

水力停留时间：

2~3h

曝气池内混合液DO浓度：

1~2mg/L

21.曝气理论

氧转移原理公式：

使

增加的方法：

①增加KLa：

增加曝气量；增加液体紊流程度；改善曝气装置使气泡减少。

②增加Cs：

纯氧曝气，深水、深井曝气。

③减小C：

紊流程度上升。

△氧转移的影响因素：

①污水水质；②氧分压；③水温。

※污水水质：

※水温：

KLa值因T上升而增大，但液相中氧的浓度梯度却有所降低。

水温对氧转移有两种相反的影响，但并不能两相抵消。

总的来说，水温降低有利于氧的转移。

在运行正常的曝气池内，当混合液在15~30℃范围内时，混合液DO浓度C能够保持在1.5~2.0mg/L左右。

22.活性污泥处理系统的运行和保护

运行：

①活性污泥处理系统在验收后正式投产前的首要工作是培养与驯化活性污泥。

②活性污泥培训成熟后，就开始试运行。

③试运行确定最佳条件后，即可转入正常运行。

维护（异常情况）

①污泥膨胀：

为防止污泥膨胀，首先应加强操作管理。

如发现不正常现象，就需立即采取预防措施。

当污泥发生膨胀后，解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施：

可适当提高MLSS值，以调整负荷；可投加硝化污泥液或N、P等成分；可投加石灰等调节pH；可投加5~10mg/LFeCl3，帮助絮凝，刺激菌胶团生长等。

②污泥解体：

当鉴别出是运行方面的问题时，应对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV%、MLSS、DO、Ns等多项指标进行检查，加以调整。

当确定是污水中混入有毒物质时，应考虑这是新的工业废水混入的结果，需查明来源，责成其按国家排放标准进行局部处理。

③污泥孵化：

防止措施有：

安设不使污泥外溢的浮渣清楚设备；消除沉淀池的死角地区；加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。

④污泥上浮：

应增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，在脱氮之前即将污泥排除；或降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低DO等，使之不进行到硝化阶段。

⑤泡沫问题：

分段注水以提高混合液浓度；进行喷水或投加除沫剂等。

23.生物膜对有机物的降解过程

污水中的有机污染物由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。

24.生物膜处理法的主要特征

生物相特征：

①参与净化反应微生物多样化；

②生物的食物链长；

③能够存活世代时间较长的微生物；

④分段运行与优占种属。

工艺特征：

①对水质、水量变动有较强的适应性；

②污泥沉降性能良好，宜于固液分离；

③能够处理低浓度的污水；

④易于维护运行、节能。

25.生物滤池：

将污水在粗滤料上喷洒进行净化的生物过滤法的处理构筑物。

△进入生物滤池的污水，必须通过预处理。

△生物滤池后应设二沉池予以截留。

※普通生物滤池：

①处理效果良好；

②运行稳定、易于管理、节省能源；

③占地面积大、不适于处理量大的污水；

④滤料易于堵塞；

⑤产生滤池蝇，恶化环境卫生；

⑥喷嘴喷洒污水，散发臭味。

※高负荷生物滤池

①均化与稳定进水水质；

②使生物膜经常保持较高的活性；

③抑制滤池蝇的过度滋长；

④减轻散发的臭味。

※塔式生物滤池

①高负荷率；

②滤层内部有分层。

※曝气生物滤池

①氧的转移率高，动力消耗低；

②勿需设沉淀池，占地面积少；

③比表面积大，微生物附着力强；

④污水处理效果良好；

⑤勿需污泥回流，也无污泥膨胀之虑。

26.生物转盘

①微生物浓度高；

②生物相分级；

③污泥龄大；

④产生的污泥量较少；

⑤耐冲击负荷；

⑥动力消耗低；

⑦便于维护管理；

⑧设计合理、运行正常；

⑨其流态应按完全混合-推流来考虑。

※空气驱动生物转盘

①BOD的去除率较高；

②生物膜较薄，有较强的活性；

③通过调节空气量改变转盘转数，采用气量调节装置，根据槽内DO的变化自动运行；

④易于维修管理。

※与曝气池组合的生物转盘

①提高原有设备的处理效果；

②提高原有设备处理能力，占地面积小，附加设备费用亦低；

③处理效果稳定，菌体密度大，生物量高微生物增殖迅速，活性强；

④污泥量少而且易于沉淀；

⑤动力消耗少，活性污泥装置本身能够提供生物转盘转动的能量；

⑥负荷选择适宜，可取得硝化的效果。

27.生物接触氧化

是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术，兼具两者的优点。

28.污水的自然生物处理

稳定塘：

是经过人工适当修整的土地，设围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术。

分类：

①根据塘水中微生物优势群体类型和塘水的溶解氧工况来划分：

好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘。

除以上几种类型的稳定塘以外，在应用上还存在一种专门用以处理二级处理后出水的深度处理塘。

②根据处理水的出水方式：

连续出水塘、控制出水塘、贮存塘。