水污染控制工程知识点Word文档格式.doc
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②总量控制标准：
是以与水环境质量标准相适应的水体环境容量为依据而设定的
第十章污水的物理处理
5、格栅：
①分为人工格栅和机械格栅：
人工格栅倾角30°
~60°
，机械格栅（每日栅渣量＞0.2 m3）倾角60°
~90°
②设计参数：
渠道宽度适当，过渠道水流速度一般0.4~0.9m/s，过栅流速0.6~1.0m/s；
格栅工作平台应高出设计水位0.5m
6、沉淀法：
利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力作用下产生下沉运动，达到固液分离的效果，可用于以下几个方面：
①污水池里系统的预处理（沉砂池）②污水的初级处理（初沉池）③生物处理后的固液分离（二沉池）④污泥处理阶段的污泥浓缩（污泥浓缩池）
7、沉淀类型：
①自由沉淀：
发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型，直线下沉，且颗粒物理性质不变（沉砂池）
②絮凝沉淀：
悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，曲线下沉，且颗粒物速度质量性状等变（二沉池中间段）
③区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀）：
高浓度悬浮颗粒的沉降过程（5000mg/L以上）有明显泥水分离（二沉池下部和污泥重力浓缩池开始）
④压缩沉淀：
高浓度悬浮颗粒的沉降过程中（二沉池污泥斗中、污泥重力浓缩池）
8、曝气沉砂池构造及工作原理及特点：
①构造（p37图10-21）
②特点：
（1）沉砂中含有机物的量低于5%
（2）由于池中设有曝气设备，，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用，以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用
③工作原理：
两种形式的运动，水平的和旋转的，流速中心处最小，池的周边最大，砂旋转碰到池壁就向下滑落，到了槽里就出不来了，旋转时刻碰撞摩擦，使有机物被冲刷掉，使沉砂较为纯净，易于收集利用。
9、旋流沉砂池构造和工作原理
①构造（p41图10-24）
②工作原理：
利用机械力控制水流流态与流速，加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。
污水由切线方向流入沉砂区，由于受离心力作用不同，砂甩向池壁在重力作用下沉入砂斗，水带着有机物流出。
砂斗内沉砂可采用空气提升，排砂泵等排出，达到砂水分离效果
10、沉淀池：
按工艺布置的不同，可分为初沉池和二沉池
按池内水流方向的不同分为：
平流式、竖流式、辐流式（p4310-26）
11、气浮池：
①机理：
在水中形成微小气泡形式，是微小气泡于水中悬浮颗粒物粘附，形成水-气-颗粒三项混合体，颗粒粘附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，形成浮渣层被刮除，实现固液分离
②基本条件：
（1）必须向水中提供足够量的细微气泡
（2）必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态（3）必须使气泡与悬浮物质产生黏附作用
③应用：
（1）石油、化工及机械制造业中的含油（包括乳化油）废水的油水分离
（2）废水中有用物质的回收，如造纸废水中的纸浆纤维及填料的回收（3）含悬浮固体相对密度接近于1的工业废水的预处理（4）取代二沉池进行泥水分离，特别适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生沉淀的情况（5）剩余污泥的浓缩
④气浮法的类型：
（1）电解气浮法：
电解水，正负两极产生的氢气和氧气的气泡
（2）分散空气气浮法：
微孔曝气气浮法、剪切气泡气浮法（3）溶解空气气浮法：
真空气浮法、加压溶气气浮法（多用）
⑤如何提高气浮效果：
投加化学药剂
（1）混凝剂：
改变废水中悬浮颗粒的基本性能，使废水中的细小颗粒絮凝成较大的絮状体
（2）浮选剂：
改变亲水性和疏水性（3）助凝剂（4）抑制剂：
抑制某些物质气浮，不妨碍要去除物质的气浮（5）调节剂:
调节PH
12、废水处理中，气浮法与沉淀法相比，各有何优缺点？
答：
气浮法：
能够分离那些颗粒密度接近或者小于水的细小颗粒，适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况，但是产生微细气泡需要能量，经济成本较高。
沉淀法：
能够分离那些颗粒密度大于水能沉降的颗粒，而且固液的分离一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面积较大。
第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
13、呼吸：
分为好氧呼吸和缺氧呼吸
①好氧呼吸：
以分子氧作为最终电子受体
②缺氧呼吸：
以氧化性化合物作为最终电子受体
③发酵：
以底物本身未完全氧化的某中间产物为电子受体
④呼吸作用与发酵作用的根本区别在于：
电子载体不是直接将电子传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体
14、脱氮除磷：
①生物脱氮：
含氮化合物经氨化、硝化、反硝化、同化后转变为氮气而被去除的过程。
（1）氨化反应：
微生物经加氧或水解脱氨基，使有机氮化合物产生氨
（2）硝化反应：
在亚硝化菌或硝化菌作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐或硝酸盐（3）反硝化反应：
缺氧条件下，亚硝酸盐或硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为氮气（硝酸盐—亚硝酸盐—氧化氮—氧化亚氮—氮气）
（4）同化作用污水中的一部分氮被同化成微生物细胞的组成部分，并以剩余活性污泥的成分排出
②生物除磷：
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，是好氧或缺氧段中混合液中磷的浓度大大降低，排放大量富磷污泥达到除磷目的
15、微生物生长规律的一般表现：
图p8811-4
①延迟期（适应期）：
适应时期，细胞数目不变或减少，体积增大，末期对不良环境适应性差
②对数增长期：
细胞数目以恒定速率成直线增长（大小、性质基本不变），消耗了大量底物，细胞内代谢物质丰富，是作为研究的理想材料
③稳定期（减速增长期）：
生长速率下降，细胞个数趋于稳定，并随之死亡，菌胶团形成，内分泌物增多，活性污泥絮体开始形成。
具有氧化有机物的能力，还具有良好的沉降性能。
④衰亡期（内源呼吸期）生长速率为零，靠内源呼吸，呈衰退性，由于能量降低，絮凝体吸附有机物能量显著，活性污泥性降低，泥较为松散
16、产率系数：
反应系数g（生物细胞量）/g（降解的底物）
反映了底物减少速率和细胞增长速率之间的关系（成正比），污水生化处理中的重要规律
17、微生物增长的比增长速率,说明微生物增长速率与现有微生物浓度X成正比
其中微生物群体比增长速率——莫诺特方程
μ——比增长速率μmax——μ在限制增长的底物达到饱和浓度是的最大值
S——限制增长的底物浓度KS——饱和常数，即μ=μmax/2时的底物浓度
18、微生物增长的基本方程——
描述了微生物净增长速率g和底物利用速率u之间的关系
第十二章活性污泥法
19、活性污泥：
①组成：
有活性的微生物（Ma）；
微生物自身氧化残留物（Me）；
吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）；
无机悬浮固体（Mii）
②性状：
活性污泥是粒径在200~1000μm的类似矾花状的不定形的絮凝体
20、活性污泥评价：
①生物向观察
②混合液悬浮固体浓度（MLSS）、混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）
（1）混合液悬浮固体浓度（MLSS）：
曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度，包括Ma、Me、Mi、Mii四者在内的总量
（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）：
指混合液悬浮固体中有机物的质量，它包括Ma、Me、Mi这三样；
一般MLVSS/MLSS在0.7~0.8左右
③污泥沉降比（SV%）：
通常使用污泥沉降比和污泥指数来表示活性污泥的沉降性能：
是指曝气池混合液静置30min后沉淀污泥的体积分数，一般在30%左右
④污泥体积指数（SVI）：
静置30min后每单位质量干泥形成的湿污泥的体积SVI=沉淀污泥的体积（ml/l）/MLSS（g/l）;
它是判断污泥沉降浓缩性能的一个重要参数，通常100~150为好，越大沉降性能差，越小污泥活性差
21、活性污泥法基本流程p103图12-1
22、活性污泥降解污水中有机物的过程：
吸附阶段和稳定阶段
①吸附阶段：
污水中的有机物转移到活性污泥上
②稳定阶段：
转移到活性污泥上的有机物被微生物利用
23、活性污泥法曝气反应池的四种形式：
①推流式曝气池②完全混合曝气池（图12-7）③封闭环流式曝气池（推流+完全混合）④序批式反应池（SBR）（图12-9）：
注水-反应-排水
24、序批式活性污泥法（SBR）：
特点
（1）工艺结构简单，曝气池兼二沉池功能，无污泥回流设备
（2）耐冲击负荷（3）反应推动力大（4）操作灵活（5）污泥沉降性能好，有效防止丝状菌膨胀（6）计算机自动控制
25、氧化沟：
p117图12-21
26、活性污泥法数学模型：
R——污泥回流比：
回流污泥流量/进水流量
θc或SRT——污泥泥龄：
曝气池中活性污泥全部更新一次所需要的时间，是活性污泥处理系统设计运行的重要参数
27、构成活性污泥法的三个基本要素：
①引起吸附和氧化分解作用的微生物：
即活性污泥
②污水中的有机物：
它既是处理对象，也是微生物的食料③溶解氧：
没有充足的氧，好氧微生物既不能生存们也不能发挥氧化分解作用
28、曝气设备：
鼓风曝气、机械曝气
区别：
鼓风曝气是液下曝气，机械曝气则是通过安装于池面的表面曝气器来实现的
①鼓风曝气：
扩散器是整个鼓风曝气系统的关键部分，它的作用是将空气分散成不同尺寸的气泡。
根据分散气泡的大小，扩散器又可分为几种类型：
（1）微气泡扩散器（d=100μm）气液接触面大，氧利用率高，但压力损失大，易堵塞，对送入的空气必须进行过滤处理
（2）小气泡扩散器：
多孔材料制成（d<
1.5mm）（3）中气泡扩散器：
穿孔管或莎纶管（d=2~3mm）（4）大气泡扩散器（d=15mm）（5）剪切分散空气曝气器：
与前面的将空气直接分散的扩散器不同，它是利用水利或机械力的剪切作用，将大气泡剪切成小气泡
②机械曝气：
把大量液滴抛向空中，按传动轴的安装方向，分为以下几种：
（1）竖轴式曝气池
（2）卧轴式曝气池：
主要用于氧化沟。
29、曝气池的容积设计计算p140-146P145例12-1
30、生物除磷工艺：
AP/O工艺：
分为好氧区和厌氧区（p157图12-40）厌氧区释磷，好氧或缺氧时吸磷
31、生物脱氮、除磷工艺：
A2/O工艺（p159图12-42）工艺流程：
（1）污水进入厌氧反应器，同时进入的还有从二沉池回流的活性污泥，聚磷菌在厌氧环境下释磷，同时转化易降解的COD、VFA为PHB，部分含氮有机物进行氨化；
（2）污水再进入缺氧反应器，主要进行脱氮。
硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，部分有机物在反硝化菌的作用下利用硝酸盐做电子受体进行去除（3）混合液进入好氧反应区，其中COD已接近排放标准，此区除进一步降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排除
该处理系统工艺流程简洁，在厌氧、缺氧、好氧环境交替进行，丝状菌不能大量繁殖，污泥沉降性能好。
磷浓度1mg/L以下;
氨氮浓度8mg/L以下
32、活性污泥法的主要影响因素：
（1）水力负荷
（2）有机负荷（3）微生物浓度（4）曝气时间（5）污泥泥龄（6）氧传递速率（7）回流污泥浓度（8）污泥回流比（9）曝气池的构造（10）ph和碱度（11）溶解氧浓度（12）污泥膨胀及其控制
（5）污泥泥龄（SRT）：
是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。
和有机负荷MLSS浓度有关。
①有助于进一步理解活性污泥法的某些机理，微生物的平均停留时间反映了稳定时间的长短，可根据污泥泥龄来考察和认识活性污泥②污泥泥龄还有助于说明活性污泥中微生物的组成
（12）污泥膨胀及其控制：
正常的污泥沉降性能良好，其污泥体积指数SVI在50~150之间，当活性污泥不正常时，污泥及不易沉淀，SVI值增高。
混合液在1000ml量筒中沉淀30min后，污泥体积膨胀，上层澄清液减少。
膨胀污泥不易沉淀，容易流失，既降低出水水质，又造成回流污泥量的不足，会使池内污泥量越来越少。
①丝状菌性膨胀：
污泥中丝状菌过度增长繁殖的结果。
造成因素
（1）污水水质：
造成污泥膨胀的主要因素，有水温，ph，碳氮磷比，其中氮含量若过高则与碳氮磷比无关了
（2）运行条件：
与污泥负荷和溶解氧浓度有关（3）工艺方法：
完全混合比推流式易发生，不设初沉池的不易发生叶轮比鼓风曝气易发生
②非丝状菌性污泥膨胀：
SVI值很高，污泥在池里很难压缩沉淀，但是却没有多少丝状菌，这种污泥里含有大量表面附着水，细菌外面包有黏度极高的黏性物质。
造成因素：
污泥负荷过高且水温较低
控制：
运行时①控制曝气量，保持适量溶解氧②调整ph③加入氮或磷化合物调解氮磷比④投加一些化学药剂（铁盐混凝剂）⑤经过沉砂池后，越过初沉池，直接进入曝气池。
设计时①取消初沉池，增加进入曝气池的悬浮物的量②在常规曝气池前设置污泥厌氧或缺氧选择池③在曝气池前补充设置填料④用气浮设备代替二沉池
第十三章生物膜法
33、生物膜法：
是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式
34、生物膜的基本组成：
微生物细胞在水环境中，能在适宜的载体表面牢固附着、生长转移，细胞胞外多聚物使微生物细胞形成纤维状的缠结结构（p191图13-1）
35、活性污泥法与生物膜法的异同
一、活性污泥法属于悬浮生物处理系统，其优点是曝气池内微生物、各环境要素分布均匀，传质效率较高，而且投资省。
但是，该工艺的主要问题是：
首先，排泥量大，泥龄较短，不能满足高效硝化的要求，进而不能实现高效脱氮；
其次，容积负荷低，造成处理效率低和占地面积大；
第三，容易诱发丝状菌膨胀等。
二、生物膜法属于生物附着污水处理系统，其利用生物填料来固定微生物。
与活性污泥技术相比，生物膜法的主要优点有：
较长的污泥龄，适于世代周期较长的硝化菌的生长；
溶解氧在生物膜上的梯度分布，为不同的微生物生态结构和代谢提供了条件；
污水处理效率高、占地面积相对较小、抗冲击性强等，因此，适合处理工业废水。
但是，生物膜法的主要缺点是微生物与各类底物之间的传质效率较低，表现为：
（1）生物填料容易在曝气池内形成拥堵、结团或沟流，传质不均匀，直接降低生物膜法的效率；
（2）反应器内气液接触时间短，氧的利用率低。
36、生物膜的组成：
细菌（好氧、厌氧、兼性）、真菌、原生动物、后生动物、藻类以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫等组成
37、生物滤池构造：
滤床及池体、布水设备和排水设备等组成
38、生物滤池法的基本流程：
初沉池，生物滤池，二沉池
39、塔式生物滤池：
与普通相比，具有负荷高、生物相分层明显、滤床阻塞可能性减小、占地小等特点。
40、影响生物滤池性能的主要因素：
①滤池高度②负荷③回流④供氧
41、生物转盘的构造：
是由一系列的平行的旋转圆盘、转动中心轴、动力及减速装置、氧化槽等组成（p221图13-20）
42、生物转盘发的工艺流程：
污水流入—》初沉池—》生物转盘—》二沉池—》消毒—》出水
丨——————————丨————————污泥浓缩脱水
43、生物接触氧化法：
又称浸没式曝气生物滤池
44、生物接触氧化池构造：
池体、填料、进水布气装置（p229图13-34）
45、曝气生物滤池（BAF）构造及工作原理：
分为上向流式和下向流式（主要）
组成：
池体、布水系统、布气系统、承托层、滤层、反冲洗系统p235图13-42
工作原理：
污水从池上部进入滤池，并通过用滤料组成的滤层，在滤料表面形成有微生物栖息的生物膜，在污水滤过滤层的同时，空气从滤料层中通入，并由滤料的间隙上升，与下向流的污水相向接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物。
在微生物的代谢作用下，有机污染物被降解，污水得到净化
第十四章稳定塘和污水的土地处理
42、好氧塘的净化机理：
有阳光照射时，塘内的藻类进行光合作用，释放出氧气，同时，由于风力的搅动，塘表面还存在自然富氧，二者使塘水呈好氧状态。
塘内的好氧型异养细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并进行细胞增殖，其代谢产物二氧化碳则是藻类光合作用的碳源。
P249图14-1
43、兼性塘：
是指在上层有氧，下层无氧的条件下净化污水的稳定塘，是最常用的塘型
（简答题！
）P253图14-2
净化机理:
①好氧区：
②兼性区：
塘水的溶解氧较低，且时有时无，这里的微生物是异养型兼性细菌，他们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以CO32-和NO3-作为电子受体进行无氧代谢。
③厌氧区：
没有溶解氧，可沉物质和死亡的菌类、藻类在此形成污泥层，污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。
与一般的厌氧发酵反应相同，其厌氧分解包括酸发酵和甲烷发酵两个过程。
发酵过程中未被甲烷化的物质（脂肪酸、醛醇等）进入塘的上中层，由好氧菌和兼性菌继续进行降解。
而CO2和NH3等产物进入好氧层，部分逸出水面，部分参与藻类的光合作用。
44、污水土地处理：
当前，污水土地处理系统常用的工艺有慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地表漫流系统、湿地处理系统、地下渗滤处理系统
45、人工湿地处理系统作用机理（表格P268表14-7）
46、人工湿地的类型：
表面流湿地、水平潜流湿地、垂直流湿地
第十五章污水的厌氧生物处理
47、厌氧消化的三个阶段：
水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段
48、上流式厌氧污泥床反应器：
底部有一个高浓度高活性的污泥层，将大部分有机物转化为CH4和CO2。
中间是悬浮污泥层，上部有三相分离器气体逸出，污泥回落到底部，清水流出
第十六章污水的化学与物理化学处理
49、化学混凝的机理：
有三方面的作用
①压缩双电层作用：
胶粒具有ζ点位，在水中投加电解质（混凝剂），混凝剂提供了大量正离子，不仅增大了离子强度，而且由于电中和和吸附作用，会使ζ电位降低。
当ζ电位消失达到等电状态时，胶粒发生凝聚
②吸附架桥作用：
三价铝盐或铁盐等经水解聚缩形成粗大絮凝体。
因其线性长度较大，两端分别吸附不同胶粒，形成吸附架桥，不断吸附，越聚越大。
③网捕作用：
三价铝盐或铁盐等水解而生成的沉淀物，这些沉淀物在自身沉淀的过程中，能卷集、网捕水中的胶体等微粒
50、常用混凝剂：
①无机盐类混凝剂：
铝盐和铁盐
②高分子混凝剂：
无机（聚合氯化铝、聚合硫酸铁）和有机（聚丙烯酰胺）
51、常用化学混凝混合设备：
水泵混合、隔板混合、机械混合
52、溶度积（KS）：
两种离子溶解度的乘积,是常数（溶解度：
当某种盐在水中溶解达到平衡状态时，该盐的溶解达到最大限度，成为这种盐的溶解度）
53、常用的工业吸附剂：
①活性白土、漂白土、硅藻土等天然矿物质：
SiO2/Al2O3/Fe2O3
②活性炭③硅胶④活性氧化铝⑤沸石分子筛⑥吸附树脂⑦腐殖酸类吸附剂
54、反渗透法：
是一种借助压力促使水分子反向渗透，以浓缩溶液或废水的方法。
第十七章城市污水回用
55、污水回用：
也称再生利用，是指污水经处理达到回用水水质要求后，回用于工业、农业、城市杂用、景观娱乐、补充地表水或地下水等。
第十八章污泥的处理与处置
56、按污水处理工艺的不同，污泥分类：
①初沉污泥：
来自污水处理的初沉池
②剩余污泥：
来自污水生物处理系统的二沉池或生物反应池
③消化污泥：
经过厌氧消化或好氧消化处理后的污泥
④化学污泥：
用混凝、化学沉淀等化学方法处理污水时产生的污泥
57、含水率与体积公式
58、三种污泥浓缩：
①重力浓缩
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