给水与废水处理原理--谭铧铧
清华当代给水与废水处理原理课件第2章 反应器
第五节 多空丸模型
2.有效系数E的概念
E Md Mr
E为衡量扩散系数D在整个过程中所起的作用的指标。E=1时， 说明扩散阻力不起作用；E值越小，说明扩散阻力越大。
第六节 活塞流反应器
1.反应器内浓度及出口浓度
c ci exp k co ci exp k
适用于垂直于液体的流动方向上可能有混合现象，而在液体流 动的方向上完全不存在混合现象。
DAB
均相反应模型
第五节 多空丸模型
1.多空丸数学模型
球的半径为Z，比表面为a； 边界条件：当Z=0时反应物的浓度c=0； z=Z时，c=cb ； 球内反应速率r=-k''c； 有效扩散系数为D。 依据模型得到c的表达式
Zcb sinh k''a DZ c
z sinh k ''a DZ
第五节 多空丸模型
稳态时可简化为
cA
cAi 1 k
第七节 连续搅拌反应器（CSTR）
4.平行反应解的稳态解
（1）CSTR的平行反应
A k1 B A k2 B
rA (k1 k2 )cA
（2）稳态解
cA
1
cAi (k1
k2 )
cB
k1cAi 1 (k1 k2 )
cC
k2cAi
1 (k1 k2 )
第七节 连续搅拌反应器（CSTR）
本章难点：
多空丸模型、停留时间函数与反应器、液龄分布函数 混合与动力学过程、分散模型与反应器
反应器简介
1.反应器设计影响因素 反应器的设计涉及了流体力学、传热、传质、化学动
力学的知识 2.反应器的类型
按反应特点分为： 均相反应器与多相反应器 按运行方式分为：间歇式反应器与连续流式反应器
水与废水物化处理的原理与工艺
水与废水物化处理的原理与工艺水与废水处理是指对水中所含的各种污染物进行物理、化学或生物处理，以达到净化水质的目的。
水与废水处理工艺是通过一系列的步骤，将污染水中的杂质去除或转化为无害物质，从而净化水质。
水处理的原理基本上是根据物理、化学和生物学的原理来进行操作的。
具体来说，水处理的原理和工艺包括以下几个方面：1.物理处理：物理处理是通过物理的方式，如沉淀、过滤、透析等，将水中的悬浮物、浊度、颜色等物理性杂质去除。
其中，沉淀是指借助重力作用，将水中的颗粒物沉降到底部。
过滤则是通过过滤介质使水中的颗粒物被截留下来。
透析是指通过半透膜的透过性选择性地将水中的溶质分离出来。
2.化学处理：化学处理是通过加入适当的化学药剂，使水中的污染物发生化学反应，从而去除或转化为无害物质。
常用的化学处理方法包括氧化、还原、沉淀等。
例如，通过加入氯气或臭氧气体，可以氧化水中的有机物质；通过加入硫酸铁或氢氧化铝等沉淀剂，可以去除水中的重金属离子。
3.生物处理：生物处理是利用微生物对水中的有机物进行生化分解，从而净化水质。
生物处理主要包括生物滤池、活性污泥法等。
例如，通过将水流经生物滤池，利用滤料上的微生物对水中的有机物进行降解；活性污泥法则是通过在搅拌池中加入含有大量微生物的活性污泥，使微生物在水中生长繁殖，分解有机物。
4.高级氧化技术：高级氧化技术是一种新兴的水处理技术，主要包括超声波氧化、光催化氧化、等离子体氧化等。
这些高级氧化技术能够在较短的时间内将水中的有机、无机物质降解为无害的物质，具有高效、高效的特点。
总的来说，水与废水处理的原理和工艺是综合运用物理、化学和生物等多种手段，通过去除或转化水中的各种污染物，最终实现水质净化的目的。
在实际应用中，需要根据水质特点、处理需求和成本等因素选择合适的处理工艺，以确保水资源的可持续利用和环境的保护。
当代给水与废水处理原理(第二版)第6章
这两条链都是右旋，以相反方向围绕同一轴盘绕，形成右
旋的双螺旋二级结构，见图6-7。
•
大多数RNA是单链，链的许多区域自身发生回折。回
折区内的多核苷酸段呈螺旋结构。ＲＮＡ分子是一条含短
链的不完全的螺旋区的多核苷酸链。
• ⑶核酸的生物学功能
•
核酸参与遗传信息的传递。DNA是生物遗传的主要物
质基础，是基因的基础化学物质。
• 3.核酸
•
核酸又称多核苷酸，是单核苷酸的多聚体，它与蛋白
质结合成核蛋白。核酸是构成微生物细胞核中染色体及细
胞质内核糖体和质粒的主要成分。核酸又分成核糖核酸
（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。
•
⑴核酸的组成 RNA与DNA都是由氮碱、戊糖和磷
酸组成的。
•
⑵核酸的结构 ＤＮＡ分子是由两条多核苷酸链组成，
•
细胞质的中间体是由于细胞膜陷于细胞质内而
形成的，所以是与外界相通的一种结构，其功能是
进行呼吸作用和供给细胞能量。
• 见图６－１。
• 有些细菌在一定的环境条件下可形成一层粘液 性物质，包围在细胞壁外面，这层物质叫粘液层。 有些细菌的粘液层能粘结起来，使许多细菌成团块 状生长，称为菌胶团或冻胶菌。并非所有的细菌都 能形成的菌胶团，能够形成菌胶团的细菌，则称为 菌胶团细菌。菌胶团细菌藏在胶体物质内，一方面 对动物的吞噬起保护作用，同时也增强了它对不良 环境的抵抗能力。
•
细菌细胞的最外层为细胞壁，厚约２０nm，是
具有较强坚韧性的一层薄膜，起固定细菌形态和保
护细胞的作用。细胞壁由脂类、蛋白质和多糖的聚
合物组成，能控制通过细胞壁的分子大小，使大分
子物质不能进入细胞内。
•
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践1. 引言1.1 课程介绍《水与废水处理原理》是环境工程专业的一门重要课程，主要介绍了水处理与废水处理的基本原理和方法。
本课程通过理论学习和实践操作，帮助学生深入了解水资源和环境保护的重要性，培养学生的创新精神和工程实践能力。
水资源是人类生存和发展的基础，而废水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节。
本课程的目标是让学生掌握水处理和废水处理的基本原理，培养学生的工程实践能力，提高学生的创新意识和环保意识。
通过本课程的学习，学生将能够深入了解水资源和环境保护的重要性，掌握水处理和废水处理的基本技术和方法，为未来的工作和学习打下坚实的基础。
【课程介绍】1.2 思政元素的重要性思政元素在课程教学中扮演着至关重要的角色，它不仅是学生综合素质教育的重要组成部分，更是培养学生正确人生观、价值观、世界观的重要途径。
在《水与废水处理原理》这门课程中，思政元素的重要性更是不言而喻。
水资源是人类赖以生存的重要资源之一，而随着经济社会的不断发展，水资源严重受到污染和浪费，如何正确处理和利用水资源成为了亟待解决的问题。
思政元素的融入，不仅可以教育学生正确对待水资源的态度和方法，更可以引导学生关注生态环境的保护与可持续发展。
通过思政元素的引导，学生不仅能够掌握水与废水处理的原理和技术，更能树立正确的环保意识和责任感，为建设美丽中国做出自己的贡献。
在《水与废水处理原理》课程中，思政元素的重要性不可忽视，它将帮助学生在学术上和道德上都得到全面的提升和发展。
2. 正文2.1 思政元素融入课程内容思政元素在《水与废水处理原理》课程中的融入是非常重要的，它能够帮助学生更好地理解课程内容，并引导他们形成正确的人生观、价值观和社会责任感。
在该课程中，思政元素主要体现在以下几个方面。
课程内容的设置要注重思政元素的引入。
针对水资源的珍惜和环境保护的重要性，可以引导学生思考如何在水处理过程中充分利用资源、降低能耗，以及减少对环境的污染。
当代给水与废水处理原理第一章
当代给水与废水处理原理XXX大学Xx教授第一部分：相关基本概念介冒一、理论需氧量理论需氧量(ThOD)是根据化学方程式计算求得的有机物被全部氧化所需的氧量。
例如，含有300mg / L葡萄糖溶液的理论需氧量可计算如下：C& 6CO2 + 6H2O180 6 X 32180 = 6 X 32300 _ ThODThOD = 320mg/l（以氧表示）氨基乙酸的理论需氧量，可利用下列化学方程式:(a)C H2(NH2) COOH + -|o2—- NH2 + 2CO2十H2075 48 17(b)N H a + 一＞ HNO2 + H2017 48 47(c)H NO2 + 尹一＞HNO34716由方程式a计算得氨基乙酸的碳化需氧量为:48- 192mg/l＜以氧计）3°°7^所产生的NH§为: ：世沪=6沁/I由式| b，得NH3转化成HNO2所需的氧量为：%储=192mg/l（以氧计）所产生的HN6为：翌評=188mg/l 由式C ，得HNO?转化为HNOj所需的氧量为:18\y— = 64mg/l（以氧计）4 i总的硝化需氧量为：192 + 64 = 256mg/l （以氧计）•••300mg/I氨基乙酸溶液的ThOD为:192 十256 = 448mg/K以氧计）二、化学需氧量化学需氧量或耗氧量是指在一定严格条件下水中有机物与强氧化剂（如重鎔酸钾、高猛酸钾）作用所消耗的氧量。
当用重鎔酸钾作为氧化剂，硫酸银作为催化剂时，水中有机物几乎可以全部（约90%- 95%左右）被氧化。
这时所测得的耗氧量称为重銘酸钾耗氧量或称化学需氧量，以CODc「或COD 表示。
在测定过程中无机性还原物质也会被氧化。
所以一般测得的COD包括可生物降解和不可生物降解两部分，即化学需氧量区别不岀可生物降解和不可生物降解的物质。
COD=COD B+COD NB式中COD B——可生物降解的COD；COD NB——不可生物降解的COD.此外＞COD不包括硝化所需的氧1 =iOI有机物+Cr z Or +H+- +C6+HQAg2S()4Ag2SO4用作催化剂。
当代给水与废水处理原理_部分1(共计547页)
求
反
应 的
1
t1/ 2 c A0 n1
级
数
第一章 化学动力学
图解法求反应级数
（1）以初始浓度cA0为100％，画出浓度变化的历时曲线
六、
求
反
应
的
级 （2）求出浓度分别降低为50％、25％反12.5％的时
数
间t1/2、t1/4、t1/8等，以下列比值的变化规律就可以
绪论
一、 水 处 理 的 学 科 方 法 学
1.单元操作与单元过程
1915年出现单元操作的概念，在20世纪30年代类比于单元操作 提出了单元过程概念
任何化工生产过程都可以分解为许多步对物料所采取的行动， 每一步行动产生一种独特的效果。当这种行动不包含产生任何化学 反应时，称为单元操作，当这种行动产生了化学反应时，则称为单 元过程。
新时期的给水处理与废水处理 自从水污染日益严重，水源逐渐紧张以来，给水处理 与废水处理间的界限也就逐渐模糊起来。现在，废水可 以作为水源，经处理后以供工业用水，甚至生活用水。
常规水源
绪论
海水水源
绪论
2.水处理目的
二、 给 水 与 废 水 处 理
（1）去除水中的影响使用水质的杂质以及污泥的处置——最 主要的内容
（2）为了满足用水的要求，在水中加入新的成分以改变水的化 学性质
如：循环冷却水中加缓蚀剂及缓垢剂以控制腐浊及结垢等； (3)改变水的物理性质的处理。如水的冷却，降低水的粘滞度等。
3.水处理的物理化学方法包括三种情形
（1）在处理过程中只发生物理变化； （2）在处理过程个只发生化学变化； （3）在处理过程中同时发生物理及化学变化。
两
及 cB0，则产物P的浓度表达式可以分别按 c A0 cB0 及 c A0 cB0
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践作为环境工程专业中重要的课程之一，《水与废水处理原理》涉及到环境保护、能源消耗、社会经济等多个方面，并在教学中融入思想政治教育元素，以培养学生的理论水平和思想素养，提高其环境保护和社会责任意识。
一、课程思政元素的融入方式1. 设置案例与实践环节。
通过设置案例和实践环节，鼓励学生实践和思考，深入了解水与废水处理的现实问题，了解环境与生态的相关知识，并通过案例的研究，增强学生从实际出发解决问题的能力。
例如，引导学生深入农村调研农业废水污染现状，让学生了解到废水对环境的危害及其治理措施。
2. 强化教学内容与问题的社会性、时代性。
通过分析当今社会发展中存在的水资源与环境问题，引导学生关注社会的实际问题，激发学生思考和行动的自觉性。
例如，针对目前水资源日益紧缺的问题，引导学生探讨如何合理利用水资源，从而达到节约用水和合理利用的目的。
3. 体现以人为本的思想。
课程设计中体现以人为本的思想，让学生了解水资源与环境保护之间的紧密联系，并鼓励学生了解到水资源与环保对于社会发展的重要性。
例如，在废水处理过程中，通过让学生了解废水对人体健康的影响，提高学生对环保意识。
1. 案例一：南水北调工程南水北调工程是解决黄淮海地区和北京-Tianjin-Hebei地区缺水问题的重大项目。
该项目涉及到多个地区的生态、经济和社会发展，需要更好的水资源规划和管理。
在课堂上，引导学生通过案例分析，了解水资源的实际应用与治理方案，增强学生的环保意识和责任心。
2. 案例二：废水处理与循环利用环保意识是培养学生的重要任务之一。
在课堂上，引导学生开展废水治理的现状调查，了解其对生态环境的影响。
鼓励学生探索循环利用废水的方法，提高学生利用资源的意识。
三、总结本文针对《水与废水处理原理》课程，探讨了思想政治教育元素的融入方式和实践案例。
通过教学内容的设计和案例实践，引导学生认识到环境与生态保护的重要性，提高学生的环保意识和社会责任感，培养学生的社会责任感和发展潜力。
给水处理与废水处理的区别
给水处理与废水处理的区别
废水处理的任务是采用各种技术措施将废水中所含有的各种形态的污染物分离出来或将其分离、转化为无害和稳定的物质，使废水得到净化。
现代废水处理技术，按其作用原理和去除的对象可分为物理法、化学法和生物法。
物理法就是利用物理作用，分离废水中呈现悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变水的化学性质。
化学法是向废水中投加某些化学物质，利用化学反应来分离、转化、破坏或回收废水中的污染物，并使其转化成为无害物质。
生物法是利用水中微生物的新陈代谢功能，使废水中呈溶解和胶体状态的有机物被降解，并转化成为稳定、无害的物质，使废水得以净化。
给水处理的任务就是对地表水体或地下水体去除的原水进行技术加工，使水质符合生活或工业用水标准。
给水处理与废水处理方法并没有实质上的差别，它们的理论与方法是一致的，因此，前述的废水处理方法均有用于给水处理中，在给水处理中有一些较为常用的物理或化学(废水处理中用的不多)，主要有以下几种。
1、除铁
铁在水中多以二价铁离子的形式存在，采用氧化还原法去除，即将其氧化成三价铁离子，并以氢氧化铁的形式从水中析出。
采用的工艺是接触氧化法，即原水经曝气充氧后直接进入滤池，二价铁北溶解氧氯化并附着在滤料表面，达到从水中除铁的目的。
2、水的冷却
在工业用水中，冷却用水约占70%,80%，利用冷却设备降低水温是循环系统的主要措施，可以节约大量用水，目前常用的敞开式循环冷却系统，使用的设备是冷却塔或冷却池。
3、水的淡化与除盐
除盐、淡化处理的主要对象是水中的各种溶解盐类(包括阴离子和阳离子)。
制取纯水和高纯水的处理技术就是除盐和淡化。
主要的方法有例子交换法、电渗析、反渗透一级蒸馏法等。
清华当代给水与废水处理原理课件第1章 化学动力学
案例1：吸附动力学（基础研究） 案例2：降解动力学（工程应用）
第一节 反应速率和反应级数
1.1 反应速率
rA
1 V
dnA dt
dA
dt
dcA dt
式中:[A]及 c A均代表A的浓度， 的单位为molm-3s-1。当式(1.1)中 A代表反应物时，由于其浓度是
随时间降低的，反应速率 rA 应为 负值，反之，当A代表产物时，rA
k'cA
（1.16）
第二节 简单的基元反应
2.5 图解法求反应的级数
由已经给出的一级反应及二级反应的半衰期公式。同样，可以
推理得出基元反应的反应物A的反应级数n与半衰期t1 2 的关系如下：
1 t1 2 (cA0 )n1
（1.17）
第三节 较复杂的反应
较复杂的反应指的是由几个简单的基元反应所组合成一种反应.
则为正值，如图1-1所示。
（1.1）
图1-1 反应物及产物的历时曲线
第一章 化学动力学
1.2化学计量方程
xA+yB→uP+υQ
（1.2）
这个方程式主要是表示一个质量守恒的关系，只是说明反应物A的x个分
子与B的y个分子的质量与产物P的u个分子及Q的υ个分子的质量相等，这种关
系称为化学计量方程式。
d dnA dnB dnP dnQ dn1
单一组分的 零级反应
三级和更高级 的反应
基元反应
单一组分的 一级反应
两种反应物的 伪一级反应
两种反应物的 二级反应
第二节 简单的基元反应
2.级反应，A
的初始浓度为 cA0 ，k为反应的速率常数，则在
反应时刻t浓度cA的表达式为：
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践《水与废水处理原理》是环境工程和环境科学专业的重要课程之一，通过本课程的学习，学生能够掌握水处理和废水处理的基本原理和技术，为解决环境污染问题提供了理论和实践的支持。
在教授本课程的过程中，如何将思政元素融入引导学生树立正确的环保意识，树立正确的价值观，是至关重要的。
本文将探讨如何在《水与废水处理原理》课程中融入思政元素，并结合实际案例进行具体讲解和实践。
我们可以通过教学内容的选择来融入思政元素。
在教授水处理和废水处理的原理时，可以从环境保护的角度出发，引导学生了解水资源的重要性，认识水污染对人类和生态环境造成的危害。
通过介绍水资源的利用与保护问题，引导学生从个人和社会两个层面上思考环境保护的重要性，激发学生关心环境、热爱自然、珍惜资源的情感。
在废水处理的原理教学中，可以引导学生了解污染物对水体造成的危害，以及废水处理技术的意义和价值，从而培养学生正确的环保意识。
可以通过教学方法的选择来融入思政元素。
在教学过程中，可以采用案例分析、探究式学习等教学方法，引导学生通过实际案例了解水处理和废水处理的工程实践，从而增强学生的实践能力和动手能力。
可以结合当地的实际情况，介绍当地水资源的利用与保护现状，带领学生实地考察水处理和废水处理设施，让学生亲身感受水处理工程对环境保护的作用，从而深刻理解环保意识的重要性。
通过探究式学习，可以引导学生主动探索水处理和废水处理的原理，增强学生的自主学习能力和创新意识。
可以通过实践教学来融入思政元素。
针对《水与废水处理原理》课程，可以组织学生参与相关的实践教学活动，如参观水处理厂、废水处理设施等，让学生亲身体验水处理和废水处理的实际工程，从而增强学生对环保意识的认识和理解。
还可以组织学生参与环境保护志愿活动，如参加河流清理、环境保护宣传等，让学生从实践中体会环保行为的重要性和价值，树立正确的环保观念和价值观。
通过开展思政教育活动来融入思政元素。
当代给水与废水处理原理(第二版)第9章a
另外，出口平均浓度o与进口浓度i的比值可以表示为、及的函数 F(、、)，F(、、)可以由下列关系得出：
从g(Y、Z、、、0)的表达式可知，计算是很夏杂的，所以利用图9-4 的曲线来求值o/i
悬浮生长与固着生长 悬浮生长(suspended growth) 微生物单独或成团悬浮水中，与基质完全混合 摄取基质与溶氧不受传质 (mass transfer)过程限制
例如：活性污泥法
固着生长(attached growth) 微生物聚集成黏膜与水接触
摄取基质与溶氧受到传质 (mass transfer)过程限制
N z
(2)整个系统为稳定状态
(4)水膜内无纵向的混合
2 (3)水膜内的流速按§4-8的层流流速分布公式（4－85）计算 s 1 2 ，
(5)底物的横向通量按Fick公式计算 N D (6)底物的纵向通量 N z (7)气—水交界面无限制营养物传递； (8)在z=0进口处不存在底物的浓度梯度。
污水蝇
滴滤塔 污水 沉 淀池 污水
滴滤塔
沉淀池
回流水
回流水
回流污泥
HRTF
滴滤塔 污水
废弃物泥
废弃污泥
ABF
滴滤塔 污水
回流水
回流水
沉淀池
沉淀池
回流污泥 废弃污泥
回流污泥 废弃污泥
TF-SC
BF-AS
9—3 Atkinson的滴滤池数学模型
1、基本方程式 滴滤池的模型见图9—3。水膜沿填料表面 的生物膜向下流动。水膜厚δ，高度H。水膜在 z=0处的底物浓度为 i，在流动过程中，向生物 膜传递的底物通量为N，因此，在水膜和生物膜 中都存在底物浓度的梯度，这由底物浓度分布 曲线可以看出。在水膜与生物膜交界处的底物 浓度为*。浓度*在生物膜内传递的数学模型即 采用§ 7—5所建立的模型，因此*即相当于图 7—12及式(7—39)、式(7—40)中的b。底物浓 度是沿高度减少的，出口处(z=H)的底物浓度为 e,交界面的底物浓度*也是沿高度变化的。 这一模型的假定如下： (1)生物膜内的代谢过程服从§ 7—5的模型假定： 微生物集团的成分是稳定的，即不随时间而变 化的； 微生物细胞的功能也是不随时间变化的， 细胞的总性质只是局部环境的函数 在微生物集团整体中，菌龄分布以及其 它微生物的生活特性也是不随时间变化的。
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践《水与废水处理原理》是一门应用型课程，旨在培养学生的综合素质和实践能力，同时也关注思想政治教育。
在这门课程中，我们有意识地融入了思政元素，并进行了实践，以促进学生的思想成长和实践能力培养。
在课程中融入思政元素，我们注重培养学生的社会责任感和环保意识。
我们引导学生关注国家的水资源状况和水污染问题，了解水资源的珍贵性以及对环境的影响。
通过讲授水与废水处理技术的基本原理和实际应用，我们向学生传达了保护水资源、减少污染排放的重要性，培养了学生的环境意识和责任感。
在实践环节中，我们注重培养学生的创新精神和实践能力。
我们组织学生参观实验室，实地了解各类水处理设备的运行原理和操作技术。
通过实践操作，学生可以亲手操作设备，体验到水处理工作的实际情况，培养自己的动手能力和实际解决问题的能力。
在实践过程中，我们鼓励学生创新思维，探索改进现有技术的可能性，培养学生的独立思考和解决问题的能力。
在课程中我们注重培养学生的团队合作精神和沟通能力。
我们组织学生进行小组实践项目，每个小组成员负责一个环节，并需要与其他小组成员密切合作。
通过这种合作方式，学生们学会了相互协调、分工合作，培养了团队合作和沟通能力。
我们也注重培养学生的领导能力，每个小组需要选出一名组长，负责统筹协调小组工作。
通过这样的学习方式，学生们既培养了团队合作能力，又提升了自己的领导能力。
在课程的评价方式上，我们注重考察学生的思政能力和综合素质。
除了传统的笔试和实践操作，我们还设置了思政方面的问答题和小组讨论。
通过这些形式的评价，我们不仅考察学生对水与废水处理原理的掌握程度，更注重考察学生在思政方面的思考和理解能力。
当代给水与废水处理原理第二版
（10－1） （10－2）
（10－3）
因为氧化氢形成甲烷的细菌可以从二氧化碳 中获得碳源，所以这些细菌带有自养性，其生长 速率很慢，虽然它们与分解乙酸的细菌在厌氧反 应器中有共生关系，但其数量较少，在厌氧反应 过程中，生成的甲烷大部分来自乙酸的分解。图 10－2所示为Speece1983年发表的厌氧反应过程 中甲烷的主要生成途径及其以COD计所占的百分 数。
上述各种厌氧工艺和厌氧反应器，除传统消化池处 理污泥外，多数都处于试验研究阶段，虽然有些生产性 装置，但也是试验性的。表10－1所示为各类厌氧处理过 程的运行和试验参数。从表中可以看出，负荷都高于需 氧处理法，这是因为厌氧处理不受传氧限制的缘故。
§10－2 厌氧过程动力学 厌氧过程动力学涉及底物的降解、微生物
每克干细菌完全氧化所需的单位氧为1.41g。这 样，便可以利用一个类似于需氧处理中氧的摄入率计 算工式形式来计算厌氧处理的甲烷生成率：
G
G0
Tp
R0 11.41Y
1.28 10 2
TR0 p
(11.41Y )
（10－6）
式中，G为甲烷的产率，单位为L/d;R0为COD的减 少速率，单位为g/d；Y为产率因数，单位为g干细菌
/gCOD。
§10－3 厌氧活性污泥法 厌氧活性污泥法是厌氧微生物在反应器中处于
悬浮生长状态的生物处理方法。因此，厌氧活性污 泥法必须有维持微生物处于悬浮状态的设备或手段， 例如机械搅拌、水力搅拌、向反应器供压缩沼气或 氮气进行搅拌等等。同时，由于微生物处于悬浮状 态易于随出水流出反应器，必须特别注意采取能使 气、液、固三相良好分离的措施。
当代给水与废水处理原理第章(1)
当代给水与废水处理原理第章(1)
当代给水与废水处理原理第章是水处理行业的重要指南，它旨在为读
者介绍当今最先进的水处理方法以及相应的原理和技术。
本章将涵盖
以下几个方面的内容：
一、给水处理原理
在当代的给水处理中，根据水质和目的，通常需要进行多种预处理，如：深孔氧化、氧化过滤和反渗透等。
其中深孔氧化可有效去除大部
分物质，而反渗透则可减少含盐水的含盐度，进而达到纯净水的目的。
二、废水处理原理
非常重要的是，在当代废水处理中，除了传统的化学处理，通过生物
处理也可达到降解废水和提高处理效率的目的。
在生物处理中，废水
可以被氧化成更容易破坏的源和非源化合物，最终达到减少污染的目的。
三、膜分离处理技术
膜技术是最被广泛应用于当代水处理的一种技术。
它包括纳滤、超滤、微滤和反渗透等几种技术，在不同的水处理阶段中均能发挥重要作用。
同时，膜过滤可以过滤出大量的细菌和病毒，减少水源的污染。
四、水质测试与监测
在现代水处理过程中，水质测试和监测尤为重要，可以监测处理前后
水源的污染情况，调整处理工艺，保证处理效果以及水源使用的安全
性和可靠性。
总的来说，当代给水与废水处理原理第章是一个非常有价值的指南，
涵盖了现代水处理中各种关键的技术和方法。
通过学习这些原理，水
处理工业可以更好的应对不断变化的环境和应用需求，进而保护水源的安全和可靠性。
当代给水与废水处理原理(第二版)第1章
第二节 简单的基元反应 四种简单的基元反应 1.单一组分的零级反应 2.单一组分的一级反应 3.两种组分的二级反应
K A B P
是一个二级反应。当CA0CB0时，令x代表产物P在时刻t的浓度CP。反应 物A和B与产物P间都是按1:1的量的关系变化的,在时刻t，P的浓度增加为x， A及B的浓度必然相应的降低x，其实际浓度CA及CB反应分别为CA0–x及CB0– x。由二级反应的定义有 在半对数坐标图上为 dx kC C k (C x )( C x ) dt A B A0 B0 一直线，作图求斜率 可得速率常数k。 在（0，t）间隔内积分得
4.准稳态反应 在催化反应的过程中，先产生由反应物A与催化剂C结合成的中间复体 AC，复体再经分解形成产物B，这种反应可以作为串连反应来研究，表示 如下： K1 K3 A C AC C B ( x) K2 在生物化学中，常用S及E分别代表底物及酶，相应表示为
K3 S E ES EP K2 K1
(1-64)
速度常数K1、K2及K3可用图解法求得， 常用的方法称为Lineweaver-BurK作图。
在生物化学的酶和底物的反应中，(1-63a)式写成下列形式，称为 Michaelis-Menten方程：
V Vmax [ S ] ( K m [ S ])
(1-65a)
其中V代表
dCA
V dt ， max
Br 0 2K1[Br2 ] 2K 1[Br] K 2 [Br][H 2 ] K 2 [HBr][H ] K3 [H ][Br2 ]
2
由（1-77）和（1-78）式相加后得：
[ Br] ( K1 K 1 ) [ Br]
1 2 1 2
当代给水与废水处理原理
ddt kaem C
对上式积分得:
lg1e mkat e 2.303c
由此式可以绘成如右图所 示的直线，由直线的斜率 可求出ka值来。
第三章 活性炭吸附
吸附柱的泄漏和衰耗过程
如果将出水的有机物浓度与吸附柱的产水量与相应的运行时间的关 系绘成曲线，则得下图的吸附过程曲线。
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
第三章 活性炭吸附
BET公式的图解法如下：
求Freundlich公式的常数：
第三章 活性炭吸附
§3-5 吸附柱的设计
活 性
•重力固定床
炭
吸
附
柱
•压力固定床
设
计
的
类
型
•流化床
第三章 活性炭吸附
容量传质系数 为了更方便的研究，我们将单位容积活性炭所具有的吸附面积a与
反应速率k相乘，得到一个组合参数ka，称为容量传质系数，其纲量 为:
吸附能力的消失也就是吸附带的消失,即x/m值AC线从tb起不断向 下运动，最后在运行时间tx到达吸附柱底，曲线C点与B点重合，吸附 带消失。
第三章 活性炭吸附
上图表示吸附带刚达到吸附柱底时（相当于运行恰好达吸附周期）， 其中活性炭吸附量沿吸附带高度的分布曲线，由底部值逐渐增大为顶 部的，与运行时间的出水浓度相对应。
水与废水物化处理原理与工艺
水与废水物化处理原理与工艺首先，让我们来看看水的物化性质。
水是一种化学物质，其化学式为H2O。
水是一种极性分子，因为氧原子比氢原子电负性高，所以会吸引电子。
这使得水具有许多特殊的性质，比如高溶解性、表面张力、比热容等。
水在环境中的表现形式有三种，即固态、液态和气态。
水在地球上占据着很大一部分，是地球上所有生物的基础。
废水是指经过使用后含有各种污染物质的水，比如工业废水、生活废水、农业废水等。
废水处理是将废水中的有害物质去除，使水清晰透明，可以再次循环利用，或者安全排放到环境中。
废水处理是对水进行物化变化的过程，通过不同的技术和工艺，达到处理废水的目的。
水处理包括物理处理、化学处理和生物处理。
物理处理是通过物理方法对水进行处理，如过滤、沉淀、吸附等。
化学处理是利用化学方法对水进行处理，如氧化、还原、中和等。
生物处理是利用微生物对水进行处理，使有机物质得到降解。
不同的废水成分需要采用不同的处理方法，综合运用多种处理方法可以更好地处理废水。
废水处理工艺包括物理处理工艺、化学处理工艺和生物处理工艺。
物理处理工艺包括过滤、沉淀、膜分离等。
化学处理工艺包括氧化、还原、中和、絮凝等。
生物处理工艺包括活性污泥法、生物滤池法、人工湿地法等。
综合运用多种工艺可以更好地处理不同类型的废水。
废水处理工艺的选择取决于废水的性质和成分。
对于含有悬浮物和颗粒物质较多的废水，可以采用物理处理工艺，如过滤、沉淀等。
对于含有有机物质，重金属离子等的废水，可以采用化学处理工艺，如氧化、还原、中和等。
对于含有生物可降解物质的废水，可以采用生物处理工艺，如活性污泥法、生物滤池法等。
废水处理的过程中会产生大量的污泥，需要进行污泥处理。
污泥处理包括脱水、消化、焚烧等。
脱水是将污泥中的水分去除，减少污泥体积。
消化是将污泥中的有机物质降解为更稳定的物质。
焚烧是将污泥中的有机物质和无机物质燃烧，减少体积和危害。
在废水处理过程中，还需要考虑到能源消耗和环境污染问题。
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践
《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践【摘要】本文是关于《水与废水处理原理》课程思政元素的融入与实践的研究。
在介绍了课程背景、研究意义和研究对象。
接着在探讨了课程思政元素的内涵和在实践中的应用，结合案例分析和教学改革，还包括了学生反馈的内容。
结论部分强调了课程思政元素在水处理原理课程中的重要性，并展望了未来的发展。
本文旨在通过深入研究探讨水处理原理课程中思政元素的融入，以促进学生的思想道德素养和综合能力的提升，为课程教学改革提供参考和借鉴。
【关键词】水与废水处理原理、课程思政元素、融入与实践、引言、正文、结论、课程背景、研究意义、研究对象、课程思政元素的内涵、课程思政元素在实践中的应用、案例分析、教学改革、学生反馈、课程思政元素在水处理原理课程中的重要性、未来展望、结语1. 引言1.1 课程背景《水与废水处理原理》课程背景：《水与废水处理原理》是环境工程相关专业的一门重要课程，主要介绍水处理原理、废水处理技术和相关环境保护政策法规等内容。
随着社会经济的不断发展和人类活动的不断增加，水资源的污染和短缺问题日益突出，因此对水资源的科学利用和废水处理技术的研究变得愈发重要。
本课程旨在培养学生对于水资源保护和污水治理的理论基础和实践应用能力，使他们具备面对现实环境问题的能力和责任感。
通过学习本课程，学生可以了解水处理原理和废水处理技术的基本知识，掌握水体污染和处理的常见方法，提高环境保护意识，促进社会可持续发展。
本课程的开设对于提高学生的综合素质和应对环境挑战具有重要意义。
通过深入学习相关知识和技能，学生将能够在未来的工作中更好地应对环境问题，为保护水资源、改善环境贡献自己的力量。
加强水与废水处理原理课程的教学与研究具有重要的现实意义和深远意义。
1.2 研究意义水与废水处理原理是环境工程专业中非常重要的一门课程，它旨在培养学生对水资源的认识和保护意识，掌握水处理技术的基本原理和方法。
研究意义在于深入探讨水与废水处理的科学原理及其在环境保护和可持续发展中的应用，为学生提供必要的知识和技能，以应对当前和未来的环境挑战。
当代给水和废水处理原理
细菌主要有球衣菌属、铁细菌属、贝日阿托氏菌属和发硫菌属。 • 但丝状细菌过度繁殖，特别是游离于菌胶团之外的非结构性丝状
细菌的大量繁殖．会引起废水处理系统的污泥膨胀。
§6-1 原核细胞微生物
3. 放线菌 • 放线菌为具有分枝的丝状菌，介于细菌与真菌之间，是单细胞微
当代给水和废水处理原理
§6-1 原核细胞微生物
• 细菌细胞的最外层为细胞壁，起固定细菌形态和保护细胞的作用。 细胞壁由脂类、蛋白质和多糖的聚合物组成。
• 细胞膜化学组成主要是脂类和蛋白质，具有选择性吸收的半渗透 性，膜上具有与物质渗透有关的酶类，在吸收营养物质和排除废 物方面起着重要作用。
生物。放线菌中的诺卡氏菌属有分解氧化无机氰化物和烃类化合 物的能力，在处理含烃类和无机氰化物的废水中起着重要作用。 4. 蓝细菌 • 蓝细菌有时列入藻类，也称蓝藻。因其细胞结构为原核，故归入 细菌类。蓝细菌是光合型微生物。多数蓝细菌生存于淡水中，是 水生系统食物链中的重要一环。当恶性增殖时，可形成“水华”， 造成水质恶化。海洋中的“赤潮”有时也系蓝细菌大量繁殖所致。
§6-4 细菌的成分
§6-4 细菌的成分
§6-4 细菌的成分
2. 细菌的大分子组成 • 细菌或其它的微生物细胞物质主要是由一些大分子组成的，如表
6）蛋白质的组成 微生物细胞的蛋白质分为两种，一种为结合蛋 白质，如糖蛋白等，是构成细胞组织的一部分；另一种为溶解性 的单纯蛋白质，主要在细胞质中。
一种类型的核酸。噬茵体大多数只含有DNA，只有少数含RNA。 • 蛋白质是病毒的主要组成，主要作用是构成病毒粒子的衣壳，保
护病毒核酸，决定病毒感染的特异性．并具有抗原性。 3. 病毒的感染与繁殖 • 病毒是以复制方式繁殖。繁殖过程可分为吸附、侵入与脱壳、复
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三、高铁酸钾法——除藻
结论
单纯提高混凝剂投加量对含藻类水的TOC的去除有一定限度， 采用高铁酸盐强化混凝： 1.可显著提高对含藻类水中TOC的去除率； 2.可节省混凝剂聚合铝的用量； 3.对含藻类水的处理效果明显优于传统的预氯化工艺； 4.可减少THMs的生成量。 梁好，韦朝海等.高铁酸盐预氧化、絮凝除藻的实验研究.
三、高铁酸盐法——其他前驱体
1、高铁酸盐除NDMA（亚硝基二甲基苯胺）
2、高铁酸盐去除富里酸(FA)
3、高铁酸盐去除腐殖酸 4、高铁酸钾去除黄腐殖酸
四、几点问题及展望
问题
实验中最佳PH为5到6，但高铁酸钾在酸性 条件下不稳定。
固体高铁酸钾成本较高，难以大规模应用。 过程中会生成Fe(OH)3沉淀，又增加了过滤 工序。
给水与废水处理原理
——消毒副产物前驱体的控制技术研究进展
报告人：谭铧铧 指导老师：胡翔 教授 学号：2012200247
主要内容
一 二 消毒副产物前驱体 控制前驱体的方法
三
四
高铁酸盐法
几点问题及展望
一、消毒副产物前驱体
微生物、病菌等
紫外线消毒 臭氧消毒 氯化消毒 二氧化氯消毒
饮用水 （致病菌）
控制致病 菌
贵、 易堵塞 投资大 成本低、深 度处理
•氯、高锰酸钾、高铁酸盐、 臭氧…… •高铁酸盐、纳米Fe2O3
•TiO2、光Fenton法 •光电催化组合、高锰酸钾-液 氯……
经济可行性、 去除率高
强化混凝法
光催化（电催 化） 组合工艺
二、前驱体控制方法
高铁酸盐法优点
环境无污染 在酸性、碱性下都具有极强的氧化性(酸性更强) 可以广泛用于水和废水的氧化、消毒、杀菌 在适当酸度条件下，高铁酸盐被还原为无毒的、且具 有絮凝、吸附、共沉淀等多种协同功能的Fe(OH)3
新型、高效、绿色的多功能水处理剂
三、高铁酸盐法——除藻
藻类（高浓度）+高铁酸盐（低浓度）
预氧化 机理 强化混凝
去除率高
不只是氧化作用
推 断
氧化后，强化混凝
三、高铁酸盐法——除藻
K2FeO4 氧化 Al2(SO4)3· 2O 混凝 18H K2FeO4 氧化 →Al2(SO4)3· 2O 混凝 18H
影响因素
高铁酸盐投加量： 投加量，去除率
PH值： 5到6最佳 作用时间： 水样中有机物含量：
强化混凝 性能探究
三、高铁酸钾法——除藻
影响因素
高铁酸盐投加量： 投加量，去除率
PH值： 5到6最佳
10min左右 作用时间：
强化混凝 性能探究
水样中有机物含量：
图2 高铁酸盐作用时间对舍藻类水强化混凝的影响
四、几点问题及展望
展望
当高铁酸盐用于氧化各种微小污染物时，分类评价被降解 的副产物的毒性。 在水和污水处理中，研究不同的量，不同的方法、不同的 混合方案对高铁酸盐性能的影响。 高铁酸盐作为一种高效、无毒的多功能水处理剂，不同水 质对高铁酸盐效率的影响。 将现场制备的高铁酸盐溶液直接用于水处理过程，将简化 工艺流程，节省成本，同时可避免高铁酸盐的分解。 硼掺杂的金刚石电极在酸性介质中电解生成了高铁酸盐。
生 成
消毒
前驱体 （DOM）
如何控制前驱体？
消毒副产 物（DBPs）
三卤甲烷THMs 卤乙酸HAAs 卤代酮类HKs 卤乙腈HANs ……上百种
腐殖质 藻类及其代谢产物 蛋白质等
二、前驱体控制方法
范围广、 自动化 成本高、利用 率低、应急
膜滤法 活性炭吸附法 化学预氧化法
•微滤、超滤、纳滤、反渗 透…… •粉末活性炭PAC、颗粒活性炭 GAC
谢谢观看！
欢迎大家批评、指正
三、高铁酸钾法——除藻
影响因素
高铁酸盐投加量
投加量，去除率பைடு நூலகம்
强化混凝 性能探究
PH值： 5到6最佳
10min左右 作用时间：
水样中有机物含量： 铁酸钾投加量改善。
含量增多，去除率降低；可通过适当增加高
三、高铁酸钾法——除藻
强化混凝 性能探究
高铁酸钾可去除前驱体
预氯化对是单一氧化作用； 高铁酸盐是氧化和新形成Fe(OH)3 絮凝、吸附的协同作用
图5.高铁酸盐预氧化对含藻水滤后UV254吸光度值的影响
三、高铁酸盐法——除藻
机理
可能存在双键并处于共轭状态； 水中带有双键基团（如羰基等）的 有机物增加； 这些有机物可能来自藻类细胞释放 或高铁酸盐氧化生成； 它们可能会被后续的混凝去除
图5 高铁酸盐预氧化对含藻水滤后UVA 的影响
三、高铁酸盐法——除藻
机理
预氧化
破坏藻细胞表面结构
助凝（强化混凝）
Fe(OH)3吸附在细胞表 面
造成藻细胞鞘套卷绕 胞鞘开裂，物质外流 在混凝前就可絮凝
三、高铁酸盐法——除藻
影响因素
高铁酸盐投加量： 投加量，去除率
PH值： 作用时间： 水样中有机物含量：
强化混凝 性能探究
高铁酸盐投加量对去除率的影响
三、高铁酸钾法——除藻
机理
电子显微镜观察细胞结构 紫外扫描、前后紫外吸光 度及高锰酸盐指数
三、高铁酸盐法——除藻
机理
图1.未处理的栅列藻
图3.高铁酸盐氧化后
图2.未处理的绿球藻
图4.高铁酸盐氧化后
结 构 改 变 、 助 凝
三、高铁酸盐法——除藻
破坏细 胞结构 氧化细胞释放的 物质
机理
藻细胞释放胞内物质在很短 的时间内完成； 高铁酸盐部分氧化性被其他 还原性物质消耗； 高铁酸盐可能会氧化藻细胞 释放的胞内物质.