环境工程学复习要点

②水中固体（蒸发残渣）所残余的固体物质总量；溶解固体：过滤后，取

悬浮固体：

过滤后，取

固定性固

体：灼烧

后残余物

质的质量。挥发性固体

量；总固体总固体<例题

③总含盐量：

④碱度：水接受质子的能力。

引起碱度的离子：HCO3「、CO32「、OH -（最主要）

HSiO3「、H2BO3「、HPO42-等

测定方法：中和滴定法

指示剂：酚酞（变色范围pH 8.3）;甲基橙（变色范围pH 4.4）酚酞碱度（P）:酚酞作指示剂，总碱度的一部分；甲基橙碱度（T）:总碱度；碱度计算表1-3 （P23）；

注意：水样先加酚酞酸液滴定到变色（P）后加甲基橙继续滴定到变色时所用H +物质的量为M非T, T = P+M ；

⑤硬度：由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离

子化合生成水垢的二价金属离子（钙和镁离子）的存在而产生的。多用EDTA络合滴定法测定。

分为以下两种硬度：

碳酸盐硬度（暂时硬度）：主要由钙镁的碳酸盐和重碳酸盐形成，受热煮沸除去。总硬度=碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度

⑥化学需氧量（COD/COD Cr）: 一定严格的条件下，水中

各种有机物质与外加的强氧化剂（重铬酸钾K2Cr2O7）作

用时所消耗的氧化剂量。结果用氧的mg/L表示。代表废

水有机质总量。

⑦耗氧量（高锰酸盐指数/OC/COD Mn ）:水中各种有机物质与外加的强氧化剂（高锰酸钾KMnO 4）作用时所消耗的氧化剂量。

⑧生物化学需氧量（BOD ）:有氧条件下，水中可分解有机物由好氧微生物氧化分解所需的氧量。

BOD5 : 5日生物化学需氧量（20 C）~总BOD的70% COD 和BOD 关系：COD Cr > BOD > COD Mn BOD/ COD > 0.3 则适宜用生物化学处理

⑨总有机碳

（的二氧化碳

量，扰（加酸）。

⑩总需氧量（

的氧化物的需

氧量。

3.水质标准：地表水环境质量标准：5类标准（P37）对应适用区域

污水综合排放标准：3级标准（P38）,与地表水质标准对应关系。§第五节水处理的基本原则和方法

1.给水处理基本方法：常规工艺图1-11 （P56）原水7混凝7沉淀7过滤7消毒7饮用水

2.废水处理基本方法：

废水处理原则：A改革工艺，减少废物排放量，推进清洁生产；B 重复利用废水：中水回用；C回收有用物质；D对废水进行妥善处理；E经济性，技术先进性；

废水处理程度确定：A按水体水质要求；B按处理厂能达到的处理程度；C考虑水体的稀释和自净

能力；废水处理的基本方法物理：

物理作用，沉淀、过滤、超滤、反

渗透等化学：化学反应，中和、

氧化还原、混凝、电解、萃取、

吹脱、吸附、离子交换、电渗吸等

生物：生物化学作用，活性污泥、生物膜、生物氧化塘、土地处理系统等按处理程度：一级：去除大颗粒悬浮物；二级：去除溶

解态和胶体态有机杂质；三级：（深度处理）营养物质和

难降解有机物等

习题1-3,1-10,1-20,1-21,1-22

第二章水的物理化学处理方法

§第一节水中粗大颗粒物质的去除

1.格栅、筛网和微滤机

（1）格栅

作用：去处水中粗大物质，保护处理厂的机械设备并防止管道的堵塞。

第一章水质与水体自净

§第一节水的循环与污染

1•水污染：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等特性改变，影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。

2•水污染分类：A按来源：工业、农业、生活、矿山废水

B按性质：化学性污染、物理性污染、生物性污染

§第二节水质指标和水质标准

1•水质指标：水中杂质的种类、成分和数量，判断水质的具体衡量标准。

2•水质指标分类：（※不定项选择题）

（1）物理性水质指标：A感官：温度、色度、嗅和味、浑浊

度、透明度；B其他：总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率；

（2）化学性水质指标：A 一般化学性：pH、碱度、硬度、阳离子、阴离子、总含盐量、一般有机物；B有毒化学性：重金属、氰化物、多环芳烃、农药；C氧平衡：DO、COD、BOD、TOD ；

（3）生物学水质指标：细菌总数、总大肠杆菌数。

①浑浊度：不溶性物体对光线透过时所产生的阻碍程度； :一定温度下将水样蒸发至干时103〜105 C时蒸发称“总固体” 滤液103〜105 C烘干后质量滤渣103〜105 C烘干后质量

（灼烧减重）：600 C蒸发干燥后固体失去的重

固定性固体 +挥发性固体溶解

固体 +悬浮固体

1-1（ P20） >

水体中所含各种溶解性矿物盐类的总量。TOC）: 900-950 C,高温燃烧有机碳生成常以碳表示（mg/L），应先去除无机碳的干

TOD ） : 900 C，有机物高温燃烧变成稳定

表1-15 (P58)

例1-7 (P58)

气浮、蒸发、离心分离、

精选文库

⑵筛网

作用：去处水中粗大物质，保护处理厂的机械设备并防止管道的堵塞(同上)。

分类：转鼓式，转盘式，震动筛。

(3)微滤机

作用：截留细小悬浮物的筛网过滤装置。

2.沉沙池

(1)原理：重力自由沉降。

(2)沉沙池分类：平流式，竖流式，曝气式

3.离心分离

离心分离类型：①水旋分离设备：分为压力式水力旋流器，重力式水力旋流器；

②器旋分离设备(离心机)：分为常速离心机(包括低速离心机，中速离心机)和高速离心机；又可分为转筒式离心机，盘式离心机和板式离心机。

§第二节水中悬浮物质和胶体物质的去除

1.沉淀

(1)沉淀理论基础

四种基本类型：自由沉降，絮凝沉降，拥挤沉降，压缩沉降；

①自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、

尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。(沉砂池，初

次沉淀池的初期沉降)

②絮凝沉降：沉降过程中各颗粒之间能相互黏结，其尺寸、质量会随深度增加而逐渐变大，沉速亦随深度而增加。(混凝沉淀池，初次沉淀池的后期和二次沉淀池的初期沉降)

③拥挤沉降(成层沉降)：颗粒在水中的浓度较大时，各颗粒间相互靠近，在下沉过程种彼此受到周围颗粒作用力干扰，单颗粒相当位置不变，作为一个整体成层下降。

(高浊度水的沉淀以及二次沉淀池后期的沉降)

④压缩沉降：颗粒在水中的浓度很高时会相互接触，上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。(沉淀池底部的污泥斗中或污泥浓缩池内)

(2)理想沉淀池

①沉淀池：在水处理工程中，通过颗粒沉降来分离去除悬浮物质的设备。

②理想沉淀池：A沉淀池中个过水断面上各点的流速均相同；B 沉降过程中悬浮颗粒以等速下降，颗粒的水平分速等于水的流速；C悬浮颗粒落到池底后不再浮起，就认为已被除去。这样的沉淀池称为理想沉淀池。

③过流率(表面负荷)：单位沉淀池表面积在单位时间内所能处理的水量，用q o表示。q o=Q/A

④沉淀池原理：进入理想沉淀池的每个颗粒均具有随水流运动的水平分速以及垂直下沉的分速，其运动轨迹水

沉淀池容积为V，表面积为A，进水流量为Q，因为u o t o

=H , V=HA=Q t 0,所以u o= H/ t o= Q t o/A t o=Q/A

⑤普通沉淀池类型：平流式沉淀池，竖流式沉淀池，幅流式沉淀池

⑥各种沉淀池的比较：P94表2-7

(3)斜板斜管沉淀池

①浅池沉降原理：理想沉淀池的公式u0= Q/A表明，如

果水量A不变，则增大沉淀池面积A，就可减小uO,提高沉淀效率。又因为t=H/ uO ,则在保持uO不变的条件下，随着有效水深H的减少，沉淀时间t就可按比例缩短，从而减小沉淀池体积。因此，若将水深为H的沉淀池分

隔为n个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀区长度为原来长度的1/n 时就可处理与原来沉淀池相同的水量，并达到完全相同的效果。这说明，沉淀池越浅，就越能缩短沉

淀时间；

②构造：分为异向流，侧向流和同向流；

③斜板斜管沉淀池处理效率计算：习题2-6

2.混凝

(1)混凝：凝聚和絮凝统称为混凝。

凝聚：使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程；

絮凝：微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程；

(2)胶体结构：(掌握，能画出上部结构) P105图2-35

(3)胶体脱稳机理：压缩双电层，吸附电中和作用，吸附架桥作用和网捕作用。

(4)常用混凝剂：铁盐、铝盐；

常用铁盐混凝剂：硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁。

常用有机合成高分子絮凝剂：聚丙烯酰胺(PAM )

3.澄清

(1)原理：澄清池中起到截留分离杂质颗粒作用的介质是呈悬浮状态的泥渣。当水中杂质颗粒与混凝剂作用而形成微小絮凝体后，一旦在运动中与相对巨大的悬浮泥渣接触碰撞，就会吸附在泥渣颗粒表面而被迅速除去。这一过程通常称为接触絮凝作用。因此，保持悬浮状态的，浓度稳定且均匀分布的泥渣区就称为决定澄清处理效果的关键。

(2)类型：机械加速澄清池，水力循环澄清池，悬浮澄清池，脉冲澄清池。

4.过滤

(1)过滤机理：阻力截留，重力沉降，接触絮凝；

(2)过滤工艺包括两个阶段：过滤和反洗；

(3)常用滤料：石英砂、无烟煤、陶粒、高炉渣、天然矿石以及聚苯乙烯球塑料纤维球等。

单层滤池通常以石英砂为滤料。

5.气浮