水污染控制工程PPT

吸附剂及吸附质
吸附剂：具有吸附能力的多孔性固体物质； 吸附质：水中被吸附污染物。在废水处理方面；在自来水处理方面； 在废水处理回用方面。
一、吸附机理及分类
溶质从水中移向固体颗粒表面，发生吸附，是水、溶质和固体 颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的 疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲和力。 根据吸附作用过程及吸附力的不同，可以将吸附分为三类： （1）交换吸附 （2）物理吸附 （3）化学吸附
处理的对象： 活性污泥：
生物可以降解的有机物。
活性污泥由好气性微生物（包括细菌、真菌、原生动物和后生 动物）及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成，具有降解废水 中有机污染物（也有些可部分利用无机物）的能力，显示生物化 学活性。
活性污泥法净化过程：
由吸附，微生物的代谢，凝聚与沉淀三个过程组成。
一、活性污泥法的基本流程
4.细胞平均停留时间：
细胞平均停留时间也称为污泥龄或泥龄，是指微生物在曝气池 内的平均停留时间，也就是曝气池内活性污泥更新一遍所需的时 间。
污泥负荷越小，出水水质越好，反之则差。
2.污泥增长量：
Δx=aQ(S0-Se)-bVx
式中：Δx--每天污泥增加量，kg/d； a--污泥合成系数，即每去除1kgBOD5形成的活性污泥 的kg数； b--污泥自身氧化系数，d-1。
3.需氧量：
O2=a’Q(S0-Se)+b’Vx
式中：O2--每天系统的需氧量，kg/d； a’--有机物代谢的需氧系数，即每去除1kgBOD5需要氧 的kg数； b’--污泥自身氧化需氧系数，d-1（或kg/kgMLSS.d）。
第1章 总论
一、废水的分类
根据废水的来源分为：生活污水及工业废水，工业废水又根 据废水的污染程度分为生产废水（轻）及生产污水（重）。 生活污水与工业废水混合排入城市污水管道即为城市污水
二、废水的出路
废水经净化处理后的出路： （1）排放水体作为水体的补给水 （2）灌溉田地 （3）重复使用
三、水质指标
滤料 有效粒径与不均匀系数的意义，对处理效果的影响
配水系统 大阻力配水系统、小阻力配水系统的特点及适用性
二、过滤机理
包括迁移机理、附着机理和脱落机理。 过滤效率的影响因素
三、快滤池的运行
过滤周期、反冲洗强度、膨胀率的基本概念。
四、滤池面积的计算
第7章 吸附
吸附
固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，当 某些物质与固体表面接触时，受到这些不平衡力的吸引而停留在 固体表面上，物质的浓度自动发生累计或浓集的现象就是吸附。
1.曝气池：系统中的主体构筑物，废水中的有机物在此被活性 污泥中的微生物降解。 2.曝气系统：使活性污泥处于悬浮状态；使废水与污泥充分接 触；通过曝气，向活性污泥供氧，保证微生物的生长与繁殖。 3.二次沉淀池： 进行固液分离；为曝气池提供回流污泥。 4.回流污泥系统：使曝气池内保持足够数量的活性污泥。 5.剩余污泥排除系统：净增殖的细胞物质作为剩余污泥排入污 泥处理系统，以保证系统中的污泥浓度稳定。
二、吸附平衡及平衡吸附量
吸附过程中，固、液两相经过充分接触后，最终将达到吸附与 解吸的动态平衡，即为吸附平衡；达到平衡时，单位吸附剂所吸 附的物质的数量称为平衡吸附量，单位为mg/g。
三、影响吸附的因素
吸附剂结构，吸附质的性质，操作 条件。
四、吸附过程
吸附过程可以分为三个连续阶段，第一阶段为吸附质扩散通过 水膜而到达吸附剂表面（膜扩散）；第二阶段为吸附质在空隙内 扩散；第三阶段为溶质在吸附剂内表面上发生吸附。通常吸附阶 段反应非常快，总的过程速度由第一、二阶段速度所控制。
任何时日剩余的BOD为： L = La 10 –k 1t
对应消耗的溶解氧或氧化的BOD为： BOD t = La–L = La (1 – 10 –k 1t )
四、处理方法
按处理原理分： 物理法、化学法、物理化学法、生物化学法
第2章 预处理
一、调节池
调节池的作用或功能：
为保证后续处理单元或设备的正常运行，需对废水的水量和 水质进行调节。调节水量和水质的构筑物称为调节池。 调节池一般用于中小水量的工业废水及小区生活污水处理中。
调节池的形式：
1.水量调节池 2.水质调节池 3.水量水质调节池
二、筛滤
筛滤的作用或功能：
筛滤用于去除废水中粒径较大的悬浮物、漂浮物等杂物以保 护后续处理设施（主要是保护水泵、管道阀门）能正常运行的 一种预处理方法。 由平行的金属棒或条构成的称为格栅；由金属丝织物或孔板 构成的称为筛网。
第3章 混凝
五、穿透曲线
第8章 离子交换
离子交换法
离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进 行交换反应而除去水中有害离子的方法。
应用
工业用水处理：制取软水或纯水； 工业废水处理：含重金属离子的废水、放射性废水及部分有机 废水处理。
第9章 膜分离
膜分离法
膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透 过的方法的统称。溶剂透过膜的过程称为渗透，溶质透过膜的过 程称为渗析。 渗析、电渗析、反渗透、超滤的作用原理及应用。
1.微生物的营养： 好氧：BOD5：N：P=100：5：1， 厌氧：BOD5：N：P=100：2：0.3 2.反应温度： 3.pH值： 4.溶解氧：好氧：2～4mg/L，缺氧：0～0.5mg/L，厌氧：0 5.有毒物质：
三、微生物的生长规律
（1）适应期：能适应的微生物则能够生存，不能适应的微生物 则被淘汰，此时微生物的数量有可能减少。 （2）对数期—对数增长期：适应了新的培养环境后，在营养物 质较丰富的条件下，微生物的生长繁殖不受底物的限制，微生物 的生长速度达到最大，菌体数量以几何级数的速度增加，菌体数 量的对数值与培养时间成直线关系，亦称对数期为等速生长期。 （3）平衡期—减速增长期：在微生物经过对数期大量繁殖后， 使培养液中的底物逐渐被消耗，再加上代谢产物的不断积累，从 而造成了不利于微生物生长繁殖的食物条件和环境条件，致使微 生物的增长速度逐渐减慢，死亡速度逐渐加快，微生物数量趋于 稳定。 （4）衰老期—内源呼吸期：在平衡期后，培养液中的底物近乎 被耗尽，微生物只能利用菌体内贮存的物质或以死菌体作为养料， 进行内源呼吸，维持生命。在此时期，由内源代谢造成的菌体细 胞死亡速率超过新细胞的增长速率，使微生物数量急剧减少，生 长曲线显著下降，故衰老期也称为内源代谢期。
沉砂池的类型
平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池、钟式沉砂池
四、沉淀池 沉淀池的作用或功能
泥水分离，处理废水中密度大于水可以沉淀分离的无机或有 机悬浮物。
沉淀池的类型及沉淀池面积的计算
平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板（管） 沉淀池
五、隔油池 含油废水的危害
排入水体的含油废水： 形成油膜阻碍大气复氧，断绝水体氧的来源；乳化油及溶 解油在被微生物分解过程中消耗水中的溶解氧，使水体缺氧。
排入土壤的含油废水： 土层对油污吸附和过滤，在土壤形成油膜，破坏土壤的团粒 结构。 排入污水厂的含油废水： 影响活性污泥及生物膜的正常代谢过程，影响排水设备及管 道的正常工作，要求含油浓度不能大于30～50mg/L。 除油的方法： 浮油及重油—重力分离法（隔油沉淀法） 分散油及乳化油—气浮法、混凝沉淀或气浮法 溶解油—生物处理法等
六、气浮
气浮法：气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附废 水中的污染物，使其视密度小于水而上浮到水面实现固液或液 液分离的过程。
气浮过程： 产生微气泡、形成气浮体、上浮分离三个连续过程。 实现气浮分离的两个必要条件： （1）足够数量的微气泡（气泡直径15-30微米）， （2）被处理的污染物具有疏水性质。 加压溶气气浮：全溶气气浮 部分溶气气浮 回流加压溶气气浮
三、活性污泥法参数
1.污泥负荷：
有机底物与活性污泥的重量比值（F/M），也即单位重量活性 污泥（kgMLSS）在单位时间（d）内所承受的有机物量 （kgBOD），称为污泥负荷，单位为kgBOD5/（kgMLSS.d）或 kgBOD5/(kgMLVSS.d)。
式中Q、S0和V分别代表废水流量、BOD浓度和曝气池容积。
混凝：在废水中预先投加化学药剂以破坏胶体的稳定性，使废 水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体，再加 以分离去除的过程。 混凝处理的对象： 粒度在1nm~100nm 间的部分悬浮液和胶体 溶液。
一、胶体的稳定性 二、混凝机理
压缩双电层机理、吸附电中和机理、吸附架桥机 理、沉淀物网捕机理，速度梯度（G）
第11章 循环冷却水处理
水垢的形成及控制，腐蚀及控制，微生物及控制。
第12章 废水生化处理理论基础
生化处理
废水生化处理是利用生物的新陈代谢作用，对废水中的污染物 质进行转化和稳定、使之无害化的处理方法。对污染物进行转化 和稳定的主体是微生物。
处理的对象
生活污水及工业有机废水中的有机物。
一、微生物的新陈代谢
微生物在生命活动过程中，不断从外界环境中摄取营养物质， 并通过复杂的酶催化反应将其加以利用，提供能量并合成新的生 物体，同时又不断向外界环境排泄废物。这种为了维持生命活动 过程与繁殖下代而进行的各种化学变化称为微生物的新陈代谢， 简称代谢。根据能量的释放和吸取，可将代谢分为分解代谢和合 成代谢。
二、影响微生物生长的因素
1.生化需氧量（BOD）： BOD5 、 BOD20 、 BODu 2.化学需氧量（COD）： CODcr、 CODMn 3.悬浮物（SS） 4.N、P
有机物的分解一般分为两个阶段： 第一阶段---碳化阶段（Oa+Ob)，用La或BODu表示 第二阶段---硝化阶段（Oc+Od) , 用LN或NODu表示
三、混凝剂及助凝剂
四、影响混凝的因素 五、混凝工艺
混凝工艺过程包括混凝剂的配制与投加、混合、反 应、澄清几个过程。