水污染控制工程知识点总结

第九章污水水质和污水出路

1 污水污染指标中，固体物质的分类

水中所有残渣的总和称为总固体（TS）；总固体=溶解性固体（DS）+悬浮固体（SS）；

水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）；

固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）+固定性固体（FS）；600℃温度下灼烧，挥发掉的量即为挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）

2 BOD COD BOD5 TOC TOD

生化需氧量(BOD)：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量(mg/L)

5日生化需氧量（BOD5）：测定有机物第一阶段的生化需氧量至少需要20天时间，在实际应用中周期太长，故目前以5天作为测定生化需氧量的标准时间(BOD5=70%BOD20)

化学需氧量(COD)：化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量(mg/L) (用高锰酸钾作氧化剂测得COD Mn/OC，用重铬酸钾作氧化剂测得COD Cr/COD)

总有机碳(TOC)：包括水样中所有有机污染物的含碳量总需氧量(TOD)：当有机物被氧化时。碳被氧化为二氧

化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量

3 水体自净作用的定义和净化机制

定义：是指河水中的污染物质在河水向下流动中浓度自然降低的现象

机制：(1)物理净化：稀释、扩散、沉淀或挥发

(2)化学净化：氧化、还原、分解

(3)生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用

4 受到污水污染的河流，根据水体中BOD5和DO曲线的关系，可以分为哪几个区域（氧垂曲线）

污染带：BOD5、DO均下降显著阶段

第十章污水的物理处理

1 格栅和筛网的作用和去除对象

格栅：格栅由一组或数组平行的金属栅条、塑料齿钩或金属筛网、框架及相关装置组成，倾斜安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物

筛网：应用于小型污水处理系统，主要用于短小纤维回收(振动筛网、水力筛网) 2 格栅和筛网的分类

栅条净间隙分类：粗格栅50~100mm，中格栅10~40mm，细格栅1.5~10mm，超细格栅0.5~1mm

格栅形状分类：平面格栅，曲面格栅

清渣方式分类：人工清渣、机械清渣

3 沉淀法在污水处理厂中，主要用于哪几个方面

①污水处理系统的预处理→沉砂池：预处理手段用于去除污水中易沉降的无机性颗粒物

②污水的初级处理→初沉池：去除污水中悬浮固体，同时去除一部分呈悬浮状态的有机物

③生物处理后的固液分离→二沉池：分离悬浮生长生物处理工艺中的活性污泥，生物膜法工艺中脱落的生物膜

④污泥浓缩池→污泥浓缩池：将污泥一起进一步浓缩，以减少体积

4 沉淀的类型和各种类型的特点及应用

①自由沉淀（悬浮固体浓度不高）：沉淀过程中悬浮颗粒互不干扰，各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线。颗粒的物理性质均不发生变化（沉砂池）②絮凝沉淀（悬浮颗粒浓度不高，但颗粒之间有互相絮凝作用）：颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。颗粒的质量、形状和沉速是变化的（化学混凝沉淀、二沉池中间段）

③区域沉淀（悬浮颗粒浓度较高5000mg/L以上）：颗粒的沉降受到周围其他颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉。与澄清水有清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉（二沉池下部、污泥重力浓缩池开始阶段）

④压缩沉淀（悬浮颗粒浓度很高）：颗粒相互之间互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩（二沉池污泥斗、污泥重力浓缩池）

5 自由沉淀理论的假定条件（斯托克斯方程）

沉淀开始时，因受重力作用产生加速运动，经过很短的时间后，三种作用力达到互相平衡时，颗粒即呈等速下沉，故一般当成匀速来看

球状颗粒自由沉淀的沉速公式：（斯托克斯方程）u=ρS−ρL

18μ

gd2

①颗粒沉速的决定因素是ρS−ρL，为正时颗粒以u下沉；为0时呈随机悬浮状态；为负时颗粒以u上浮

②u与颗粒直径d的平方呈反比，∴增加颗粒直径有助于提高沉淀速度

③u与液体黏度μ成反比，μ随水温上升而下降，即沉速随水温上升速度增大

6 表面水力负荷（沉淀池的溢流率）

q=Q/A= u0：为反映沉淀池效率的参数，一般称为沉淀池的表面水力负荷，或称沉淀池的溢流率，物理意义是在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。（Q=流量，A=表面积=长×宽）

7 颗粒在沉淀池中沉淀效率（去除效率）的计算

E=ℎ

H

=

u1

u0

8 沉淀池对颗粒去除率的计算

η=(1−P0)+1

u0

∫u1dP

P0

式中：P0——沉速小于u0的颗粒占全部悬浮颗粒的百分数

(1−P0)——沉速≥u0的颗粒去除百分数

9 q和u0的区别

u0与q在数值上相同，但物理概念不同。u0为截留沉速：所能全部去除颗粒的最小沉速；q为表面水力负荷：单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。且E沉淀效率只与q（或A）有关，而与H、t、V无关

10 沉砂池的作用和工作原理

作用：去除污水中泥沙、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

工作原理：以重力分离或离心力分离为基础，控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机颗粒则随水流带走

11 曝气沉砂池的特点

①沉砂中含有机物的量低于5%

②由于池中设有曝气设备，它还具

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等作用

（对后续的沉淀池、曝气池、污泥消

化池的正常运行以及对沉砂的最终

处置提供了有利条件，但是曝气要

消耗能量，对生物脱氮除磷系统的

厌氧段或缺氧段的运行也存在不利

影响）

12 沉淀池的作用

初沉池：一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物，主要去除对象为悬浮固体，可以去除SS约40~55%，同时可去除20~30%的BOD5，可降低后续生物处理的有机负荷

二沉池：设在生物处理构筑物后面，用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜，是生物处理工艺的一个重要组成部分

13 按照工艺布置的不同，沉淀池的分类

初沉池+二沉池

14 按照水流方向的不同，沉淀池的分类

平流式+竖流式+辐流式

15 按照运行方式的不同，沉淀池的分类

间歇式+连续式

16 间歇运行沉淀池的工作过程分为哪几步？

进水、静置、排水