排水工程总结

生活污水中有机物：第一类：可生物降解有机物：①可生物降解，对微生物无毒害或抑制作用；②可生降，但对微生物有毒害和抑制作用；第二类：难生物降解有机物：①难生降，对微生物无毒害和抑制作用；②难生降，但对微生物有毒害和抑制作用。

BOD5/COD＞0.3，适于生物处理，BOD5/COD值为可生化性指标。比值越大，越容易被生物处理。

水体自净：污染物随污水排入水体后，经过物理、化学及生化作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染水体部分或完全地恢复原样，这种现象成为水体自净。

水体自净按机理可分为：①物理净化作用：稀释、混合、沉淀与挥发、使浓度降低，但总量不减；②化学净化：通过氧化还原、酸碱反应、分解合成、吸附凝聚，使存在形态发生改变及浓度降低，但总量不减。③生化作用：通过水中生物（特别的微生物）的生命活动，使其存在状态发生变化，有机无机化，有害无害化，浓度降低，总量减少是自净主要原因。

氧垂曲线：污水排入后，DO曲线呈悬索状下垂。

河流水面与大气接触，O2不断溶于水中，当其他条件一定时，亏氧量的变化速率是好氧速率与负氧速率之和。

格栅分类：①按形状：平面格栅、曲面格栅；②按格栅栅条间隙：粗（中、细）；按清渣方式：人工，机械。

沉砂池：平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池、钟氏沉沙池。沉淀池：按池内水流方向的不同，可分为平流式沉淀池、辐流式沉淀池和竖流式沉淀池。

活性污泥法的基本流程：经预处理后的污水→活性污泥反应器→混合液→二沉池（污泥回流）→污泥处理→处理水。

活性污泥组成：①具有代谢功能活性的微生物群体；②微生物（细菌）内源代谢，自身氧化的残留物（Me）；③由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物（Mi）；④由污水挟入的无机物（Mii）。活性污泥微生物：细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等异种群体所组成的混合培养体。净化污水的第一承担者细菌第二承担者摄食游离细菌原生动物

活性污泥特性：①具有巨大的表面积；②氧化降解有机物；③絮凝和沉淀能力。增长曲线可分为四个阶段：①适应期②对数期③减速增殖④内源呼吸期。

活性污泥净化反应影响因素：①营养物质平衡；②溶解氧含量；

③PH值；④水温；⑤有毒物质。

MLSS：（混合液悬浮固体浓度又称混合液污泥浓度），在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体的总重量：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii。

MLVSS：（混合液挥发性悬浮固体浓度），混合液活性污泥中有机物固体物质部分的浓度。MLVSS=Ma+Me+Mi

f=MLVSS/MLSS=0.75(生活污水，城市污水)。

污泥沉降比SV：（30MIN沉降率）混合液在量筒内静置30min 后形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。

污泥容积指数SVI：在曝气池出口处的混合液，在经过30min 静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=SV/MLSS 单位ml/g （SVI＜100 沉降性好，100~200一般，＞200不好→可能发生污泥膨胀）。

污泥龄（生物固体平均停留时间）θc：

每日排出系统外的活性污泥量：△X=QwXr+（Q-Qw）Xe；θc=VX/△X。Xr=10^6/SVI。BOD-污泥负荷Ns：在曝气池内单位重量（Kg）活性污泥，在单位时间（1d）内，能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物（BOD）。F/M=Ns=QSa/XV。BOD——容积负荷。Nv：单位曝气池容积（m^3）,在单位时间（1d）内，能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD）。NV=QSa/V,Nv=Ns*X。

活性污泥微生物的净增殖量△X：△X=aSr-bX；Sr=Sa-Se。活性污泥微生物的增殖是微生物合成反应和内源代谢二项生理活动的综合结果。莫诺方程：μ=μmax*S/（Ks+S）。（当μ=1/2μmax时Ks为底物浓度，称之半速度常数）。

①推论1：在高底物浓度条件下，S＞＞Ks时，μ=μmax，说明在高有机底物条件下，有机底物以最大的速度进行降解而与有机底物的浓度无关，呈零级反应关系。

②推论2：在低底物浓度的条件下，S＜＜Ks，μ=μmax*S/Ks=K2*S，说明有机底物降解遵循一级反应，有机底物的含量成为有机底物降解的控制因素。

劳麦第一基本方程：1/θc=Yq-Kd。

活性污泥的合成产率Y和表现产率Yobs与θc值的关系，Yobs=Y/(1+Kd*θc)。

活性污泥处理系统：①传统活性污泥法处理系统；②阶段曝气活性污泥法系统；③再生曝气活性污泥法系统；④吸附-再生活性污泥法系统；⑤适时曝气活性污泥法系统；⑥高负荷活性污泥法系统；⑦空气混合活性污泥法系统；⑧多级活性污泥法系统；⑨深水曝气活性污泥法系统；⑩深井曝气活性污泥法系统；11.浅层曝气活性污泥法系统；12.纯氧曝气活性污泥法系氧化沟：①曝气装置功能：供氧、混合接触、推动水流；②水流混合特性：在流态上，介于完全混合与推流之间；③工艺特征：可考虑不设初沉，不设二沉，省去污泥回流，对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥龄长，可达到脱氮效果；

③常用氧化沟系统：Carrousel氧化沟，交替工作氧化沟系统，二沉池交替运行氧化沟、Orbal氧化沟，曝气沉淀一体化氧化沟。

间歇式活性污泥处理系统（SBR）：①运行操作：流入→反应→沉淀→排放→待机；②工艺流程：原水→沉砂→SBR→出水；

③特性：组成简单，无初沉无二沉，容积小，无调节池，SVI 低不产生污泥膨胀能脱氮除磷，水质好，BOD—污泥负荷高。

④变形工艺：ICEAS工艺，CAST（循环式活性污泥工艺），DA T—TA T工艺，UNITANK工艺，MSBR（A^2/O+SBR）工艺。

AB法污水处理工艺：①工艺流程：预处理水→A段（吸附池→中沉池）→B段（曝气池→二沉池）→；②特性：A、B段各具污泥回流，可培养适于本段水质特点的微生物，高泥荷。氧转移速度：

dc/dt=Kla(Cs-C)

提高dc/dt的方法：①提高kla。这样需要提高液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气液界面的更新，增大气液接触面积②提高cs值，提高气相中氧分压，采用纯氧曝气，深井曝气。氧转移的影响因素：1污水水质2水温3氧分压

空气扩散装置：鼓风曝气，机械曝气；作用：1冲氧2搅拌混

合，使泥，溶解氧，有机物三者充分接触

鼓风曝气的空气扩散装置主要分为：微气泡中气泡大气泡

水力剪切水力冲击空气升液

机械曝气器：竖轴（纵轴）式卧轴（横轴）

曝气池容积计算

①Ns=Qsa/XV, NV=Qsa/V=Ns*X

②V=Q*θc*Y*（Sa-Se）/Xv*(1+Kd*θc)；Ns=K2*Se*f/

；f=Xv/X。

二沉池回流污泥浓度xr：Xr=10^6*r/SVI (mg/L)；R=X/(Xr-X)

→X=…

非溶解性BOD值：BOD5=7.1*b*Xc*Ce，出水BOD5总值

=Se+7.1bXa*Ce。

活性污泥的培养和驯化：1异步培训法2同步培驯法3接种培

驯法

活性污泥处理系统运行中的异常情况：①污泥膨胀：当污泥变

质时，污泥不易沉降，SVI值增高，污泥结构松散和体积膨胀，

含水率上升，澄清液稀少，颜色也有变异。原因：丝状菌大量

繁殖引起的，也有由污泥中结合水异常增多导致的。一般污水

中碳水化合物较多，缺乏N P Fe等养料，DO不足，T升高，

PH值低等都会引起丝状菌大量繁殖。超负荷，污泥龄过长或

有机物浓度梯度小。排泥不通畅易引起结合水性污泥膨胀。措

施：投加硝化污泥液或N P成分，投加石灰调节PH，加大曝

气量，调整污泥负荷。②污泥解体：处理水质混浊，污泥絮凝

体微细化，处理效果变坏。原因：曝气过量，水中混入有毒

物质。措施：运行问题时应调整污水量，回流污泥量，排泥状

态等；有毒物质时，按排泥标准局部处理。③污泥腐化：在二

沉池中由于污泥长期滞留而产生厌氧发酵生成H2S，ch4等，

使大块污泥上浮。措施：安设浮渣清楚设施；消除死角区；加

大池底坡度，设进刮池设备。④泡沫问题：原因：水中含大量

合成洗涤剂或其他气泡物质。危害：给生产操作带来困难，带

走大量污泥，影响叶轮充氧能力。措施：分段注水以提高混合

液浓度；进行喷水或投加除泡剂，风机机械消泡。⑤污泥上浮：

原因：曝气池内污泥龄过长，硝化进程较高，在池底产生反硝

化，氮气附于污泥上上浮。措施：应增加污泥回流量及时排出

剩余污泥，缩短污泥龄，降低DO⑥污泥致密和减少：原因：

有机营养少，曝气过长，污泥回流量少，排泥量过大，沉淀效

果差。措施：投加营养盐，调整回流比，提高沉淀效果。

生物膜处理法机理的工艺：生物滤池（普通生物滤池，高负荷

生物滤池，塔式生物滤池，曝气生物滤池），生物转盘，生物

接触氧化设备，生物流化床。

生物膜对有机物的降解机理：污水与滤料成载体流动接触一段

时间后，在某表面形成膜状污泥。生物膜是高度亲水物质，随

着生物膜逐渐成熟，污水在其表面不断更新，化膜的表面和一

定深度的内部毛长繁殖着大量各种类型微生物及微型动物，并

形成有机污染物-细菌-原生动物（后生动物）的食物链。生物

膜增厚到一定程度形成深层厌氧性膜，这样形成好氧和厌氧两

层膜。生物膜内外进行着多种物质传递过程。这样就使污水在

流动过程中逐步得到净化。当厌氧层增厚到一定程度后厌氧代

谢产物也逐渐增多，并透过好氧层释放破坏好氧层生态系统，

生物膜老化脱落，生成新的膜。

生物膜：内侧厌氧性生物膜和外侧好氧性生物膜构成生物膜，

膜外有附着水层和流动水层。

生物膜处理法的主要特征：1.微生物方面特征：参与净化反应

微生物多样化，生物食物链长，能够存活的时间较长的微生物。

分段运行于优点种属。2.处理工艺方面的特征：耐冲击负荷能

力强，污泥沉降性能好，宜于固液分离，能够处理低浓度污水，

易于维护运行，节能。

曝气生物滤池：1.原理：被处理的为谁由池体上部进入池体，

通过填料组成的滤层，在调料表面形成生物膜。在污水滤过滤

层的同时，池下部对滤层进行曝气，空气中的氧转移到污水中，

向生物膜提供丰富DO和有机物。在微生物新陈代谢下有机污

染物被降解，污水得到处理。2.特征，由于气、液、固三相接

触，样转移率搞，动力消耗低，自身具有过滤截留功能，勿需

设二沉池，占地少，滤料的表面积打，微生物附着力强，池内

生物量大，再由于截流作用，处理效果好，勿需污泥回流，不

会污泥膨胀。

生物转盘：1.构造，盘片、接触反应槽、转轴、驱动装置 2.

原理，接触反应槽内充满污水，转盘交替和空气，污水接触。

经过一段时间后转盘上形成生物膜。微生物种属逐渐稳定，通

过微生物新陈代谢有机污染物被吸附降解

生物接触氧化：1.工艺特征，使用多种形式填料，在池内形成

气液固三相共存体系，溶解氧充沛，适于微生物增值，形成生

物膜主体结构，丝状菌大量滋生的主体生物网，可起过滤作用，

提高净化效果，由于曝气，膜不断被吹脱，可保持膜活性。2.

构造.池体，填料，支架及曝气装置，进出水装置，排泥管道。

生物流化床：1.构造，床体、载体、布水装置、脱膜装置、充

氧装置 2.工艺特征.提高处理设备单位容积内生物量，强化传

质作用，加速有机物想微生物细胞的传递过程

稳定塘分类：1.好氧稳定塘2.兼性塘3.厌氧塘4.曝气塘（好氧

曝气塘，兼性曝气塘）。

稳定塘净化机理：与自然水体自净过程相近，污水在塘内缓慢

流动，较长时间贮留，通过在污水中存活的微生物如细菌、藻

类、微型动物、水生植物及其他水生动物等多种生物的综合作

用，使有机污染物降解，污水得到净化。

稳定塘对污水净化作用：1.稀释作用2.沉淀和絮凝作用3.好氧

微生物代谢作用4.厌氧微生物代谢作用5.浮游生物的作用6.

水生维管束植物作用

稳定塘净化影响因素：温度、光照、混合、营养物质、有毒物

质、蒸发量和降雨量、污水的预处理

.土地处理系统对污水的净化作用机理：1.物理过滤2.物理吸附

与物理化学吸附3.化学反应与化学沉淀4.微生物代谢作用

污水土地处理系统工艺：1.慢速渗滤处理系统2.快速渗滤系统

3.地表漫流处理系统

4.湿地处理系统

5.污水地下渗滤处理系统

污水深度处理对象：1.去除处理水中残存悬浮物，脱色、除臭、

澄清2.进一步降低bod5、cod、70C等指标使水进一步稳定3.

脱N除P，消除水体营养化因素4.消毒杀菌，去除水中有毒物

混凝沉淀工艺去除对象：胶体和微小悬浮状态有机物和无机

物、色度、浊度、N、P

混凝作用机理：胶体双电成压缩、吸附-电中和、吸附架桥、

沉淀网捕一系列作用形成絮凝体

氮化物：有机氮、氨化氮、硝态氮、气态氮形式存在

生物脱氮原理：经氨化细菌的氨化作用将有机氮转化为氨态

氮，再经过硝化细菌的硝化作用将氨态氮进一步氧化成硝态

氮，最后经过反硝化细菌的反硝化作用将硝态氮转化为气态氮

进入大气，完成脱氮。

A/O工艺机理：（前置反硝化生物脱氮系统）：消化反应器内的

已进行充分反应的消化液的一部分回流仅消化反应器，而反消

化反应器内的脱氮菌以原污水中有机物作用碳源，以回流液中

硝酸盐的氧作为受电体，进行呼吸和生命活动。将硝态氮还原

为气态氮，不需外加碳源。

生物除磷原理：利用聚磷菌一类微生物，在厌氧条件下释放磷

而后在好氧条件下能够过量的超过其生理需要的从污水中摄

取磷并以磷的聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出系统

外，达到从污水中去除磷的效果。

An—O法（厌氧—好氧除磷工艺）：原水→厌氧池→曝气池→

沉砂池→出水。

A^2/O同步脱氮除磷工艺：原水→厌氧反应器→缺氧反应器

→好氧反应器→沉淀池→出水。

污泥处理的目的：减量、稳定、无害化及综合利用。

生污泥→浓缩→脱水→干燥焚烧→最终处置。

污泥含水率：污泥中所含水分重量与单污泥总重之比的百分

数。V1/V2=W1/W2=(100-P2)/(100-P1)=C2/C1。

污泥中所含水分：①颗粒间孔隙水；②毛细水；③颗粒吸附水；

④颗粒内部水。

降低污泥含水率的方法：①浓缩法；②自然干化；③机械脱水；

④干燥与焚烧。

厌氧消化机理（三阶段理论）：第一阶段：在水解与发酵细菌

作用下，使碳水化合物、蛋白质、脂肪水解与发酵转化成单糖、

氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段：在产氢

产乙酸菌的作用下，把第一阶段产物转化成氢、CO2和乙酸；

第三阶段：通过两组不同特性的产甲烷菌作用下，一组将氢气

和二氧化碳合成甲烷，另一组将乙酸脱羧产生甲烷。

厌氧消化影响因素：①温度②泥龄与负荷③搅拌混合④营养与

碳氮比⑤N的守恒与转化⑥有毒物质⑦酸碱度、PH值和消化

液的缓冲作用。

沼气脱硫技术：干式脱硫、湿式脱硫、水喷淋洗脱。

污泥机械脱水前预处理：①化学调理法、热处理法、冷冻法与

淘洗法；②化学调理法：在污泥中加入混凝剂，助凝剂等化学

药剂，使污泥颗粒絮凝，比阻降低，改善脱水性能；③混凝剂

有：无机混凝剂及高分子聚合电解质、有机高分子聚合电解质

微生物混凝剂。

机械脱水：真空过滤脱水，压滤脱水，滚压脱水，离心脱水。

污泥干燥分类：①干燥介质与污泥在干燥器中流动方向：并流，

逆流，错流；②按形状分类：回转圆筒式，急骤干燥器，带式

干燥器。

泥焚烧分为：完全焚烧，湿式焚烧（不完全焚烧）。

调节池分类：水量调节池、水质调节池、分流贮水调节池。2.

调节池的搅拌方式：①水泵强制循环搅拌；

②空气搅拌；③机械搅拌。

除油装置：①隔油池（平流式、斜板式）；②除油罐

无声放电法产生臭氧的原理：在玻璃管外套一个不锈钢管，使

两者间形成放电间隙。玻璃钢内壁涂石墨作为一个电极，交流

电源通过变压器升压后，将高压交流电加在石墨层和不锈钢管

之间，使放电间隙产生高速电子流。玻璃钢作为介电体防止两

电极之间产生火花放电。将干燥空气或氧气从一端通入放电间

隙，受到高速电子流轰击，从另一端流出时就成为臭氧化空气

或臭氧化氧气。

气浮：1电解气浮法2散气气浮法3溶气气浮法（加压溶气气

浮法，溶气真空气浮）

加压溶气气浮工艺流程：全溶气流程，部分溶气流程，回流加

压溶气流程工艺特点：1水中空气溶解度大，能提供足够微

气泡，可满足不同要求的固液分离，保证分离效果2经减压释

放后产生的气泡粒径小，均匀，上浮速度小，适用于絮凝体松

散，细小的固体分离3设备流程简单

厌氧生物处理法与好氧生物处理法相比较的优点：1有机负荷

高2污泥产量低3能耗低4营养物需要量少5应用范围广，高

低浓度废水均可6对水温的适应范围广

厌氧处理法缺点：1处理设备启动时间长，因为厌氧微生物增

值缓慢，启动时经接种培养驯化达到设计污泥浓度的时间比

好氧生物处理长2处理后出水水质差，需要进一步处理才能达

到排放标准

厌氧生物处理设备：1厌氧接触法2厌氧生物滤池3升流式厌

氧污泥床uasb4厌氧膨胀床和厌氧流化床

升流式厌氧污泥床usab：1构造：进水配水系统反应区三相

分离器气室处理水排出系统排泥系统浮渣清除系统2特

点：污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内停留

时间短，因此容积小，设备简单，运行方便，不设沉淀池污

泥回流装置，不需充填填料，不设搅拌装置，造价低，便于管

理，不堵塞

厌氧污水处理：①IC反应器（由上下两个uasb叠加串联）

处理高浓度有机废水，厌氧内循环反应器；②EGSB反应器：

颗粒污泥膨胀反应器，处理低浓度水，出水回流。由混合区膨

胀区处理区内循环系统出水区组成