水污染控制工程部分章节总结

进水 出水
鼓空气
回流污泥 剩余污泥
回流污泥目的：使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。
剩余污泥：含有大量的微生物。
（三）活性污泥降解污水中有机物过程
1.吸附阶段：污水中的有机物转移到活性污泥上去。时间短，
2.稳定阶段：活性污泥上的有机物被微生物利用。时间长，
二.活性污泥法的发展
式中：u——沉降速度
——颗粒密度
——液体密度
——黏度
d——颗粒直径
2.絮凝沉淀（沉淀过程中颗粒间互相凝聚，颗粒沉淀轨迹为曲线形，颗粒物理性质改变）
3.区域沉淀（颗粒间相对位置不变，形成一个整体共同下沉）
4.压缩沉淀（存在于污泥浓缩池中）
（三）沉淀池的工作原理
1.理想沉淀池的4个假定：
2.沉淀池中颗粒的自由沉降速度：
2.曝气式沉砂池：特点（沉砂中有机物含量低于5%；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作用。）多采用穿孔管曝气，穿孔孔径为2.5-6mm。
四．沉淀池
（一）沉淀池分类
1.按使用功能分：初沉池（去除悬浮固体，去除SS、BOD5）
二沉池（分离活性污泥、去除生物膜）。
2.按水流方向分：平流式沉淀池（适用于大、中、小型污水处理厂）
4.同化反应：
氨氮和有机氮————————微生物组成部分
生物除磷（主要的聚磷微生物是不动杆菌，具有厌氧释磷，好氧/缺氧超量吸磷的特性）
1.厌氧状态下（聚磷菌把细胞内聚磷水解为正磷酸盐，并从中获得能量，吸收污水中易降解的COD，同化成胞内碳能源存贮物。）
2.好氧或缺氧状态下（聚磷菌以分子氧或化合态氧作为电子受体，氧化代谢胞内贮存物，并产生能量，过量从污水中摄取磷酸盐。）
3.工程设计中的设计原则（p34）
（二）沉砂池种类：平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池、竖流式沉砂池
沉砂池类型
污水流速m/s
污水停留时间
有效水深m
平流式沉砂池
0.15-0.3
30-60s
0.25-1
曝气式沉砂池
0.08-0.12
2-4min
2-3
旋流式沉砂池
>30s
1-2
1.平流式沉砂池：池底坡度为0.01-0.02
（四）生物脱氮除磷理论
生物脱氮（氨化、硝化、反硝化、同化）
1.氨化反应：氨化微生物（厌氧或好氧）
有机物——————————氨态氮（NH3）
2.硝化反应：亚硝化菌、硝化菌（好氧）
氨态氮（NH3）——————————硝态氮、亚硝态氮（NO-2、NO-3）
3.反硝化反应：反硝化菌（厌氧）
硝态氮、亚硝态氮（NO-2、NO-3）————————N2
3.封闭环流式反应池，CLR（短时间内呈推流式，长时间内呈完全混合特征）
4.序批式反应池（sequencing batchreactor,SBR）：属于“注水-反应-排水”类型的
2.设计p50
（五）辐流式沉淀池
1.构造
有中心进水和周边进水两种形式；污泥采用机械刮泥机排除。
（六）斜板沉淀池
1.构造（斜板沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区、污泥区）斜板与水面呈60度
2.分类（移向流、同向流、侧向流）——常用升流式移向流斜板沉淀池。
3.设计及优点p56
4.斜板沉淀池不宜作为二沉池使用原因（斜板沉淀池只针对自由沉降，而生化二沉池没有自由沉降只有絮凝沉降；二沉池中多为细菌微生物，遇到阻流板会在上面生长，堵塞阻流板。）
2.浮选剂（使亲水性物质转化为疏水性物质）
3.助凝剂（提高悬浮颗粒表面的水密性，以提高颗粒的可浮性）
4.抑制剂（暂时或永久性的抑制某些物质的气浮性能，而又不妨碍需要去除的悬浮颗粒的上浮）
5.调节剂（主要调节废水的pH）
（三）压力溶气气浮法系统的组成及设计
1.组成：压力溶气系统（加压水泵、压力溶气罐、空气供给设备）
式中：u0——沉降速度
Q——进水流量m3/s
A——表面积
3.理想沉淀池的沉淀效率：与池的表面积A有关，与池深、沉淀时间、池的体积无关。
三．沉砂池
（一）概述
1.作用：去除污水中的泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑
物的正常运行。
2.工作原理：以重力分离和离心力分离为基础，控制污水的流速，使密度大的无机颗粒下沉，有机悬浮颗粒随水流带走。
六．气浮池
是一种固——液和液——液分离方法；常用于颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。
（一）气浮法类型
1.电解气浮法（较难适用于大型生产）两极产生氢气和氧气。
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（在一定压力下让空气溶解在水中然后在减压条件下析出溶解空气，形成微气泡。）
P44竖流式沉淀池（适用于小型污水处理厂）
辐流式沉淀池（适用于大、中型污水处理厂）
（二）沉淀池的设计
1.设计流量（按最大流量设计，按水泵的最大组合流量）
2.沉淀池的构造尺寸
超高不小于0.3m，有效水深2-4m，贮泥斗斜壁倾角（方斗60度、圆斗55度）
3.贮泥斗容积
初沉池（按不大于2d污泥量来计算）
二沉池——有机械排泥的污泥斗（按4h污泥量计算）
混合液挥发性悬浮固体浓度（mixed liquor volatile suspended solids，MLVSS）：混合悬浮固体中有机物的质量。（曝气池混合液中MLVSS/MLSS=0.7-0.8）
污泥沉降比（settledvolume,SV%）：曝气池混合液在1L量筒中静止30min后沉淀污泥的体积系数。（正常曝气池污泥沉降比为30%左右）
吸附在活性污泥上不能被生物降解的有机物；
无机悬浮固体；
2.性状：类似矾花状不定性的絮凝体，曝气池中的活性污泥呈茶褐色（供氧不足或出现厌氧状态时呈黑色），略显酸性，稍具土壤的气味并夹带一些霉臭味。
3.评价方法：
混合液悬浮固体浓度/污泥浓度（mixed liquor suspendedsolids,MLSS）：曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量。
（为了获得既具有较强的氧化和吸附有机物的能力，又具有良好的沉降性能的活性污泥，在实际中常将活性污泥控制在稳定期末期和衰亡期初期。）
（二）生长环境
1.微生物的营养：对微生物来讲，碳、氮、磷营养有一定的比例，一般为：
BOD5：N:P=100：5：1。
2.温度：最低生长温度（5-20度）、最适生长温度（20-45度）、最高生长温度（45-80
三.微生物的生长的规律和生长环境
（一）生长规律——（延迟期、对数增长期、稳定期、衰退期）
1.延迟期：细胞适应新的环境，不繁殖，细胞数目不增加（甚至有可能不适应环境而减
少），但细胞体积会增大。
2.对数增长期：细胞繁殖，细胞的形态特征与生理特征比较一致，大量消耗限制性底物。（这个时期的细胞是作为研究工作的理想材料；此时的微生物活力强，使
污泥体积指数（sludge volumeindex,SVI）：曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积。（常用单位：mL/g）
SVI=100～150 污泥沉降性能良好
SVI>200 污泥沉降性能差
SVI<100 污泥絮体细小紧密，无机物较多，污泥活性差
（二）活性污泥法的基本流程
空气释放系式气浮池）
3.设计计算p76
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
一．概述
（一）污水生物处理技术：1.好氧生物处理（常用）
缺氧生物处理
厌氧生物处理（高浓度有机污水）
2.悬浮生长法（活性污泥法）
附着生长法（生物膜法）
（二）生物脱氮——缺氧和好氧结合的生物处理
按形状分：平面格栅、曲面格栅
4.清渣方式：
人工清渣（格栅安装角度30-60度，过水面积大于进水管渠有效面积的2倍）
机械清渣（格栅安装角度60-90度，过水面积大于进水管渠有效面积的1.2倍）
栅渣运输：带式输送机、螺旋输送机
5.常见的几种机械格栅（p17）
往复式移动耙机械格栅、回转式机械格栅、阶梯式机械格栅、转鼓式机械格栅
度）
3.pH:细菌、放线菌、藻类、原生动物pH适应范围4-10。
4.溶解氧（好氧生物处理的溶解氧一般以2-3mg/L为宜。）
5.有毒物质
第十二章：活性污泥法
除去对象：有机物（被生物降解）、悬浮固体（被吸附）
一.基本概念
（一）活性污泥
1.组成：有活性的微生物（细菌、真菌、原生动物、后生动物）；
微生物自身氧化的残留物；
五．隔油池
（一）含油废水
1.来源p57
2.废水中油的存在形态
可浮油——采用普通的油池去除
乳化油——破乳去除
细分散油——采用斜板隔油池去除
溶解油
3.含油废水对环境的危害p58
（二）隔油池
1.平流式隔油池
2.斜板式隔油池
（三）乳化油及破乳方法
1.乳化油的形成p60
2.破乳方法（破坏油滴界面上的稳定薄膜，使油水分离。）
6.格栅的过水流速：0.4-0.9（m/s）
7.格栅的设计与计算（p23）
（二）筛网
1.筛网作用：用于废水处理、短小纤维回收。
2.分类：振动筛网、水力筛网
二．沉淀的基础理论
（一）沉淀法运用
1.污水处理系统的预处理——沉砂池（无机性颗粒物的沉降）
2.污水的初级处理——初沉池（悬浮固体和一部分悬浮有机物的去除）
第十章污水的物理处理：格栅和筛网、沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池
一．格栅和筛网
（一）格栅
1.作用：截留污水中较大的悬浮物。
2.选栅条间距的原则：不堵塞水泵和污水处理厂的处理设备，保证整个污水处理系统能正常运行。