最新水污染控制工程复习重点(已整理)(DOC)

名词解释表面水力负荷：单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q表示，单位（量纲）是：m3/(m2•s)或m3/(m2•h)，反映的是沉淀池的效率。

浅池理论：池长为L，池深为H，池中水平流速为v，颗粒沉速为u0的沉淀池中，在理想状态下，L/H=v/u0。

L与v值不变时，池深H越浅，可被沉淀去除的悬浮物颗粒u0也越小。

若用水平隔板，将H分为3等层，每层深H/3，在u0与v不变的条件下，则只需L/3，就可将沉速为u0的颗粒去除，也即总容积可减小到1/3。

如果池长L不变，由于池深为H/3，则水平流速可增加到3v,仍能将沉速为u0的颗粒沉淀掉，也即处理能力可提高3倍。

把沉淀池分成n层就可把处理能力提高n倍。

这就是20世纪初，哈真(Hazen)提出的浅池沉淀理论好氧生物处理：污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物，但主要是好氧细菌）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法厌氧生物处理：在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。

莫诺特方程：微生物增长速度和微生物本身的浓度、底物之间的关系；μ=μmax.ρS/(KS+ρS)----ρS:底物浓度、μ：微生物的比增长速率，单位生物量的增长速度、μmax:最大比增长速率、KS：饱和常数表观产率系数：微生物的净增长速率比总底物利用速率。

PS:在活性污泥法中为：指单位时间内，实际测定的污泥产量与基质降解量的比值。

污泥沉降比：指曝气池混合液静止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。

污泥体积指数：指曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿泥污的体积，常用单位为mL/g。

（SVI）污泥负荷：基质的量（F）与微生物总量（M）的比，F/M污泥龄：在处理系统（曝气池）中微生物的平均停留时间，常用θc表示。

同步硝化反硝化：在没有明显独立设置缺氧区的活性污泥法处理系统内总氮被大量去除的过程。

SNdN （机理解释：(1)反应器DO分布不均理论，（2）缺氧微环境理论，（3）微生物学解释）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，其共同特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。

污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。

UASB：UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。

要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。

沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。

沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

两相厌氧法：是一种新型的厌氧生物处理工艺，1971年Ghosh和Pohland首次提出两相两相发酵概念，即把产酸和产甲烷两阶段独立反应器在各自最佳环境条件并将两反应器串联形成两相厌氧发酵系统即两相厌氧流化床。

特点：1 产酸和产甲烷两阶段独立，提高各自反应速率。

2 酸化反应器有一定缓冲作用，缓解冲击负荷对后续产甲烷反应器的影响。

3 酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，COD浓度可去除20％—25％,能够大大减轻产甲烷反应器的负荷。

4 负荷高，反应器容积小，基建费用低。

射流循环新型厌氧生物流化床反应器以该反应器（JLAFB)为酸化相(或称硫酸盐还原相)厌氧颗粒污泥流化床(AGSBF)为产甲烷相组成两相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐有机废水污泥生物稳定：在人工条件下加速微生物对污泥中有机物的分解，使之变成稳定的无机物或不易被生物降解的有机物的过程。

简答和论述：第10章：沉淀4种类型第11章：除磷\脱氮的机理第12章：活性污泥法的基本流程，AB法\SBR\氧化沟\的工艺过程和特点，除磷脱氮工艺及原理（重点掌握A2O及改良A2O，会画流程图），污泥膨胀及控制方法。

第13章：生物膜法的净化过程，生物接触氧化法优缺点第15章：厌氧消化的机理第16章：影响混凝效果的主要因素第18章：城镇污水二级处理厂污泥处理典型流程1、沉淀4种类型（1）自由沉淀，悬浮固体浓度不高，沉淀过程悬浮固体之间互不干扰，颗粒粒径、密度不变，单独进行沉淀，如沉砂池的沉淀过程。

（2）絮凝沉淀，当悬浮物浓度约为50~500mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能发生碰撞产生絮凝作用，颗粒粒径和质量增大沉淀速度加快，如二沉池上部的沉淀过程。

（3）区域沉淀（成层沉淀，拥挤沉淀）悬浮物浓度高于5000mg/L，颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置不变，但整个颗粒形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面，如二沉池下部的沉淀过程。

（4）压缩沉淀，高浓度悬浮颗粒的沉降，颗粒间已挤集成团块结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间水在上层颗粒重力作用下被挤出，如二沉池污泥浓缩过程。

2、除磷\脱氮的机理生物脱氮：是含氮化合物经过氨化，硝化、反硝化后，转变成N2而被去除的过程。

氨化：微生物分解有机氮化合物产生氮，硝化：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程，反硝化：在缺氧条件下，亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化菌的作用下被还原成氮气的过程，生物除磷：在厌氧-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。

3、活性污泥法的基本流程：流程图：曝气池：在池中使废水中的有机污染物质与活性污泥充分接触，并吸附和氧化分解有机污染物质。

曝气系统：供给曝气池生物反应所需的氧气，并起混合搅拌作用二次沉淀池：用以分离曝气池出水中的活性污泥，污泥回流系统：把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝气池，以供应曝气池赖以进行生化反应的微生物。

剩余污泥排放系统：曝气池内污泥不断增殖，增殖的污泥作为剩余污泥从剩余污泥排放系统中排出。

4、AB法\SBR\氧化沟\的工艺过程和特点：AB剩余污泥剩余污泥主要特征：（1）整个污水处理系统共分为预处理段，A级、B级三段，在预处理段只设格栅、沉砂池等处理设备，不设初沉池；（2）A级由吸附池和中间沉淀池组成，B级由曝气池及二沉池组成；（3）A级与B级各自拥有独立的污泥回流系统，每级能够培养出各自独特、适合本级水质特征的微生物种群。

该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷能力。

SBR：序批式活性污泥法：工艺流程见下图：优点：（1）工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；（2）耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池（3）反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质（4）运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷效果（5）活性污泥在一个运行周期内，经不同运行环境条件，污泥沉降性能好（6）可进行计算机自动控制，易于维护管理氧化沟：延时曝气法的一种特殊形式。

工艺流程如下图：优点：(1)完全混合（2）抗冲击能力强（3）对水温、水质、水量等适应性强（4）污泥产率低、污泥龄长、三倍于传统（5）有机负荷低，出水水质好5 除磷脱氮工艺及原理（重点掌握A2O及改良A2O，会画流程图），A2O工艺流程如下：优点：（1）同时脱氮除磷（2）反硝化过程为硝化过程提供碱度（3）反硝化过程同时去除有机物（4）污泥沉降性能好缺点：（1）回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响（2）脱氮受回流比影响（3）聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物改良的A2O，也称倒置A2O，工艺流程如下：优点：（1）同时脱氮除磷（2）厌氧区释磷无硝酸盐干扰（3）无混合液回流时，流程简捷，节能（4）反硝化过程同时去除有机物（5）好氧吸磷充分（6）污泥沉降性能好缺点：（1）厌氧释磷得不到优质易降解碳源（2）无混合液回流时总氮去除效果不高6 污泥膨胀及控制方法：污泥膨胀可分为：污泥丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀以及并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀丝状菌性膨胀：污泥中丝状菌过度增长繁殖的结果。

（污水水质、运行条件、工艺方法）控制：（1）控制曝气量，使曝气池中保持适量的溶解氧（不低于1~2mg/l，不超过4mg/l）（2）调整pH（3）如氮、磷比例失调，可适量投加氮化合物和磷化合物（4）投加一些化学试剂（如铁盐混凝剂、有机高分子絮凝剂）但投加药剂费用较贵，停止加药后有可能会恢复膨胀，而且并不是对各类膨胀都有效（5）城镇污水处理厂的污水经过沉砂池后，超越初沉池，直接进入曝气池7生物膜法的净化过程：（吸附、稳定）：生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。

在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。

空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传送给生物膜，供微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则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。

这样就使污水在其流动过程中逐步得到净化。

微生物的代谢产物如H20等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走，而C02及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。

生物接触氧化法优缺点：（1）生物接触氧化池内的生物固体浓度高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达3.0~6.0kgBOD5/m3.d）；（2）不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单；（3）水流属完全混合型，对水量水质的波动有较强的适应能力；（4）污泥产量略低于活性污泥法。

8 厌氧消化的机理：（1）水解、发酵阶段：复杂有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成简单有机物，继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。

参与这个阶段水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌（2）产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌，将丙酸、丁酸等脂肪酸和乙醇等转化为乙酸、H2/CO2；（3）产甲烷阶段：产甲烷菌利用第一阶段和第二阶段产生的乙酸和H2、CO2产生CH4；一般认为，在厌氧生物处理过程中约有70%的CH4产自乙酸的分解，其余的则产自H2和CO2。

流程图如下：9影响混凝效果的主要因素：（1）水温：水温低，黏度大，不利于脱稳胶粒相互絮凝，影响絮凝体的结大，影响后续沉淀处理的效果（2）pH，视混凝剂品种而异。