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水污染控制工程（下）期末复习重点（民大环境工程专业）第九章污水水质和污水出路1、城镇污水合流制和分流制的概念1）合流制：用同一管渠收集和输送城市污水和雨水的排水方式。

合流制分为直泄式、全处理、截流式。

2）分流制：用不同管渠分别收集和输送各种污水、雨水和生产废水的排水方式。

2、水质污染指标：是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反应污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。

1）污水的物理性质与污染指标：温度、色度、嗅和味、固体物质等。

2）污水的化学性质与污染指标：●有机物指标：生化需氧量（BOD）、化学需氧量（ COD）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机酸碱、有机农药、苯类化合物。

●无机物指标： pH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物（总砷、含硫化合物、氰化物等）。

3）污水的生物性质与污染指标：细菌总数、大肠菌群和病毒。

3、总量控制标准：是以水环境质量标准相适应的水体环境容量为依据而设定的。

课后习题：3、生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系与区别。

答： 1）生化需氧量（ BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。

2）化学需氧量（ COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为 CO2、H2O所消耗的氧量。

3）总有机碳（ TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。

4）总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。

这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。

生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。

化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。

总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。

TOC、TOD的耗氧过程与 BOD的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。

各种水质之间TOC或 TOD与 BOD不存在固定关系。

在水质条件基本相同的条件下，BOD与 TOD或 TOC之间存在一定的相关关系。

第十章污水的物理处理1、格栅的作用1）格栅：格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。

2）作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。

3）选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂站的处理设备。

2、格栅的种类：按栅条净间隙，可分为粗格栅（50～100mm）、中格栅（ 10～40）、细格栅（ 1.5～10mm）。

按格栅形状，可分为平面格栅和曲面格栅。

3、人工清渣的格栅，其设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的 2 倍，以免清渣过于频繁。

4、机械清渣的格栅，其过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的 1.2 倍。

5、每日栅渣量 W式中：W1---栅渣量， m3/103m3 污水；K Z----生活污水流量总变化系数。

6、沉淀类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀。

7、沉砂池：1）平流式沉砂池：平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它具有截留无机颗粒效果好构造较简单等优点，但也存在流速不易控制、沉砂中有机性颗粒含量较高、排砂常需要洗砂处理等缺点。

●平流式沉砂池的系统参数：①污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速为 0.15m/s;②最大流量时，污水在池内的停留时间不少于30s,一般为 30~60s;③有效水深应不大于 1.2m,一般采用 0.25~1.0m,池宽不小于 0.6m；④池底坡度一般为0.01~0.02,当设置除砂设备时，可根据除砂设备的要求，考虑池底形状。

●平流式沉砂池设计计算公式●平流式沉砂池可采用重力排沙或机械排沙。

2）曝气沉砂池●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、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离等作用。

●构造：①曝气沉砂池是一个长型渠道，沿渠道壁一侧的整个长度上，距池底约 60~90cm处设置曝气装置；②在池底设置沉砂斗，池底有 i=0.1~0.5的坡度，以保证砂粒滑入砂槽。

③为了使曝气能起到池内回流作用，在必要时可在设置曝气装置的一侧装设挡板。

●工作原理：污水在池中存在着两种运动形式，其一为水平流动（一般流速 0.1m/s ），同时在池的横断面上产生旋转流动（旋转流速0.4m/s），整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式。

由于曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除，沉于池底的砂粒较为纯净，有机物含量只有 5%左右，长期搁置也不至于腐化。

●设计参数：①水平流速一般取 0.08~0.12m/s ；②污水在池内的停留时间为 4~6min；当雨天最大流量时为 1~3min。

如作为预曝气，停留时间为10~30min；③池的有效水深为2~3m，池宽与池深比为1~1.5 ，池的长宽比可达5，当池长宽比大于 5 时，应考虑设置横向挡板；④曝气沉砂池多采用穿孔管曝气，孔径为2.5~6.0mm，距池底约为0.6~0.9m，并应有调节阀门；⑤每立方污水所需曝气量宜为0.1 ～0.2m3（空气），或每立方池表面3积曝气量 3～5m/h 。

⑥曝气沉砂池的形状应尽可能不产生偏流和死角，在砂槽上方宜安装纵向挡板，进出口布置，应防止产生短流。

8、沉淀池：①按水流方向分为平流式、竖流式和辐流式三种沉淀池。

②按工艺布置不同分为初沉池和二沉池。

●辐流式沉淀池结构：①池体平面多为圆形，也有方形的。

直径较大而深度较小，直径为20～100 米，池中心水深不大于 4 米，周边水深不小于 1.5 米。

废水自池中心进水管入池，沿半径方向向池周缓慢流动。

悬浮物在流动中沉降，并沿池底坡度进入污泥斗，澄清水从池周溢流入出水渠。

②沉淀池由五个部分组成，即：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。

9、提高沉淀池沉淀效率的有效途径：①在沉淀区增设斜板（管）；②对污水进行曝气搅动；③回流部分活性污泥。

10、废水中油的存在形态：可浮油、细分散油、乳化油和溶解油。

11、气浮池的工作原理：水和废水的气浮法处理技术是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离出去，形成浮渣层。

由此可知，浮上法处理工艺必须满足下述基本条件：①必须向水中提供足够量的细微气泡；②必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态；③必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。

12、化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。

这些化学药剂分为混凝剂、浮选剂、助凝剂、抑制剂、调节剂。

课后练习：9．在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较，各有何缺点？答：沉淀法它是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能在重力场的作用下，以达到固液分离的一种过程。

主要去除污水中的无机物，以及某些比重较大的颗粒物质。

浮上法是一种有效的固—液和液—液分离方法，特别对那些颗粒密度或接近或小于水的以及非常细小颗粒，更具有特殊优点。

与气浮法相比较，沉淀法的优点是这一物理过程简便易行，设备简单，固液分离效果良好。

与沉淀法相比较气浮法的优点：1）气浮时间短，一般只需要15 分钟左右，去除率高；2）对去除废水中的纤维物质特别有效，有利于提高资源利用率，效益好；3）应用范围广。

它们缺点是都有局限性，单一化。

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1、好氧呼吸：是营养物质进入好氧微生物细胞后，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。

好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的过程。

在这过程中，同时放出能量。

2、缺氧呼吸：是在无分子氧（ O2）的情况下进行的生物氧化。

3、好氧生物处理：是在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。

1）原理：微生物利用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为营养源进行好氧代谢。

这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。

2）使用条件：目前对中、低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于500mg/L 的有机废水，基本上采用好氧生物处理法。

在废水处理工程中，好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。

4、厌氧生物处理：是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。

1）原理：在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。

2）使用条件：对于有机污泥和高浓度有机废水（一般 BOD5≥2000mg/L）可采用厌氧生物处理法。

5、生物脱氨：污水生物脱氮处理过程中氮的转化主要包括安化、硝化和反硝化作用，其中氨化可在好氧或厌氧条件下进行，硝化作用是在好氧条件下进行，反硝化作用在缺氧条件下进行。

生物脱氮是含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后，转化为N2而被去除的过程。

第十二章活性污泥法1、活性污泥由四部分物质组成：具有活性的微生物群体(Ma)；微生物自身氧化的残留物质(Me)；原污水挟入的不能被微生物降解或暂时没有降解的有机物质 (Mi) ；原污水挟入的无机物质(Mii)。

2、活性污泥的评价方法1）生物相观察；2）混合液悬浮固体浓度（ MLSS）：指曝气池中单位体积混合物中活性污泥悬浮固体的质量，亦称污泥浓度，单位mg/L 或 kg/m3，MLSS=Ma+Me+Mi+Mii。

物理意义：表示活性污泥在曝气池混合液中的浓度。

3）混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)：是指混合液悬浮固体中有机物的质量，单位mg/L 或kg/m3。

MLVSS=Ma+Me+Mi。

物理意义：表示有机悬浮固体的浓度。

4）污泥沉降比（ SV%）: 是指曝气池混合液静置30min 后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L 的量筒测定污泥沉降比。

5）污泥体积指数（ SVI）：指曝气池出口处的混合液经过 30min 静置沉淀后，每单位质量干污泥所形成的沉淀污泥体积，常用单位mL/g。