水污染控制工程考试复习重点知识整理.docx

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水污染控制工程考试复习重点知识整理

第九章

1.作业P14-2

2.B0D生化需氧量，水中有机污染物被好养微生物分解时所需的氧量，间接反应了水中可生物降解的有机物量。

BODE升，表示水中耗氧有机污染物增加。

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）。

CODE升，有机污染物增加。

如果污水中有机物的组成相对稳定，则COD与BOD之间应有一定的比例关系，一般而言，重络酸钾化学需氧量与第一阶段BOD之比，可以粗略地表示有机物被好养微生物分解的可能程度。

TOD总需氧量；TOC总有机碳，二者测定的都是燃烧化学氧化反应，TODM定结果以氧表示，TOC以碳表示；水质不同TOCTOD与BODS关系，水质基本相同条件下，BOD与TOC或TOD存在一定相关关系：

TOD>CODBODI>BODCOD

3•作业P14-4氧垂曲线：

在污染河流中DO曲线呈下垂状，称为溶解氧下垂曲线。

临界点：

DO从0点开始向下游逐渐降低，从0点流经2.5天，将至最低点，该点处耗氧速率等于复氧速率。

排放标准：

地方比国家严格。

4.污水处理的分类：

①物理处理法：

利用物理原理分离污水中的污染物，过程中一般不改变水的化学性质。

筛滤法、沉淀法、浮上法、过滤法和膜处理法等。

2化学及物理化学处理法：

萃取、吸附、离子交换、电渗析、膜析法、超临界处理。

③生物法：

利用微生物的新陈代谢功能，按微生物对氧的需求，生物处理法可分为好养处理法和厌氧处理法；按微生物存在形式可分为活性污泥法、生物膜法。

④化学：

中和法、化学混凝法、化学沉淀法、氧化还原法。

5.一般要求处理后的污水PH在6-9;无机物指标NP,水体富营养化；污水生物性质的污染指标：

细菌总数、大肠菌群和病毒。

第十章

1.格栅：

第一个构筑物（粗格栅、提升泵、细格栅、沉砂池）

作用：

截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组等设备，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。

分类：

按栅条净间隙，可分为粗格栅（50-100mm、中格栅（10-40）、细格栅

（1.5-10）和超细格栅（0.5-1.0）；按格栅形状：

平面格栅，曲面格栅。

清渣方式：

①人工清渣：

处理流量小或所需截留的污染物量较少时，需较大占地面积，工业废水时，还常作为机械清渣格栅的备用格栅；格栅安装角度3060度，设计过水面积不小于进水管渠有效面积2倍；②机械清渣：

每天的栅渣量大于0.2立方米时；格栅安装角度60-90度。

2.沉淀：

①自由沉淀：

发生在水中悬浮固体浓度不高时，沉淀过程悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成，颗粒沉淀轨迹呈直线；沉砂池中沉淀是自由沉淀，过程中物理性质不变；②絮凝沉淀：

在絮凝沉淀中，悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间互相絮凝作用，颗粒因互相聚集增大而加大沉降，沉淀轨迹呈曲线，过程中颗粒的质量、形状和沉速是变化的，实际沉速很难用理论公式计算，需通过实验测定；化学混凝沉淀及活性污泥在二沉池中间段的沉淀是絮凝沉淀。

③区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀）：

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。

与澄清水之间有清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。

二沉池下部及污泥重力浓缩开始阶段均有区域沉淀发生。

④压缩沉淀：

高浓度悬浮颗粒的沉降过程，由于悬浮颗粒浓度很高，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。

二沉池污泥斗中的污泥浓缩过程以及污泥重力浓缩池中均存在压缩沉淀。

3.自由沉淀公式的意义：

①了解影响颗粒沉降速率的因素；②可以在已知颗粒粒径条件下计算颗粒粒径；③由颗粒的沉降速度发推颗粒粒径；④可由颗粒沉降速度酸液体动力学粘度。

4.沉砂池：

去除污水中泥砂、煤渣等相等密度较大的无机颗粒

平流沉砂池：

早期污水处理系统常用的一种形式，以降低流速使无机性颗粒沉降下来；优点：

截留无机颗粒效果较好，构造简单，效果最好，最接近自由沉淀理论，面积大适用于悬浮固体大的。

缺点：

流速不易控制，沉砂中有机性颗粒含量较高，排砂常需洗沙处理。

曝气沉砂池：

优点：

沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中有曝气设备，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。

缺点：

消耗能源；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，

旋流沉砂池：

中下池，占地面积小，停留时间短。

砂斗内沉砂可采用空气提升、排砂泵等方式排除，再经过砂水分离器进行洗砂，达到砂粒与有机物再次分离从而清洁排砂的目的。

组成：

流入口、流出口、沉砂区、砂斗、涡轮驱动装置及排砂系统。

5.沉淀池：

分离悬浮固体

1平流式沉淀池：

池呈长方形，占地面积大，多斗排泥，地质较差地区，大中型

2竖流式：

池多为圆形，也有方形或多角型，污水从没在池中央的中心管进入；池深度大，占地小，适合处理水量不大的小型污水厂。

3辐流式：

多呈圆形，污泥用刮泥机机械排除，适用大中型污水厂，应用最多

6.气浮池作业P84-6

气固比：

通过气浮实验确定，与水质、设备、出水要求、动力有关。

（P82）

第十一章

1.根据微生物对溶解氧得到需求不同分为好养生物处理、缺氧生物处理和厌氧生物处理；根据微生物生长方式的不同分为悬浮生长法（活性污泥），附着生长法（生物膜法）

2.发酵与呼吸作用和区别发酵是指微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物（丙酸型发酵、丁酸型发酵）。

在发酵条件下有机物知识部分地氧化，因此只释放出一小部分能量，发酵过程的氧化是与有机物的还原偶联在一起的，被还原的有机物来自于初始发酵的分解代谢，故发酵过程不需要外界提供电子受体。

呼吸：

微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给NAD（P）+（辅酶II）、

FAD（黄素腺嘌呤二核苷酸）或FMN（黄素单核甘酸）等电子载体，再经过电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放能量的过程称为呼吸作用。

其中以分子氧作为最终电子受体的好养呼吸，以氧化型化合物作为最终电子受体的称为缺氧呼吸。

呼吸作用与发酵作用的区别：

电子载体不是将电子直接传递给底物降解中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后交给最终电子受体。

3.生物脱氮除磷原理：

生物脱氮过程是指含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后，转变为氮气而被除去的过程。

1氨化反应：

微生物分解有机氮化合物产生氨的过程，在氨化微生物的作用下，有机氮化合物可以在好养或厌氧条件下分解，转化为氨态氮。

②硝化反应：

在亚硝化细菌和硝化细菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程。

3反硝化反应：

在缺氧条件下，亚硝酸根离子和硝酸根离子在反硝化细菌作用下，被还原为氮气的过程。

④同化作用：

污水中一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成部分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程，当进水氨氮浓度较低时，同化作用可能成为脱氮的主要途径。

生物除磷：

最基本的原理是在厌氧-好养或厌氧-缺氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物具有厌氧释磷及好养超量吸磷的特性，使好养或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。

4.微生物生长的影响因素

1微生物的营养：

主要营养物质是C、N、P比例为BOD5:

N:

P=100:

5:

1;

2温度：

各类微生物所能生长的温度范围不同，约为5-80度，低温性微生物

20度以下，中温性20-45度，高温性45度以上。

好养生物处理最适20-37度，厌氧生物处理最适25-40或50-60;

3PH大多数微生物适宜中性偏碱性6.5-7.5;酵母菌、霉菌酸性偏酸性3.0-

6.0,;活性污泥曝气池6.5-8.5;

4溶解氧：

是影响生物处理效果最重要的因素；好养生物处理2-3mg/L,缺氧

反硝化0.5mg/Lyixia，厌氧磷释放0.3mg/L以下。

5有毒物质：

对微生物有抑制和毒害作用，破坏细胞正常结构，使失去活性。

5.微生物生长规律：

延滞期、对数增长期、稳定期和衰亡期。

第十二章

1.活性污泥法：

通过人工净化措施，使反应器中保持一定溶解氧及悬浮微生物浓度，利用好养微生物的代谢作用，去除水中有机污染物的一种生物方法。

2.评价指标：

①生物相观察；②混合液悬浮固体浓度MLSS指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称污泥浓度，是评价活性污泥量的指

标；混合液挥发悬浮固体浓度MLVSS指混合液悬浮固体中有机物（污泥浓度）

的质量，曝气池MLVSS/MLS在0.6-0.7；③污泥沉降比SV%曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，标准采用1L量筒测定；④污泥体积指数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，mL/g,用

于判断污泥沉降浓缩性能，等于沉淀污泥的体积/MLSS比SV更准确，SVI100-150良好，大于200沉降性能差，小于50污泥絮体细小紧密，含无机物多，活性差；⑤降解污染物能力，有机容积负荷，有机污泥负荷；⑥水力停留时间和

污泥停留时间。

3.活性污泥法工艺流程P109

4.活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解去除过程，可分为两个阶段：

吸附和稳定；在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有较大的表面积，而表面上又含有多糖类的黏性物质所致；稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物被微生物所利用，吸附阶段很短，一般

在15-45min左右，稳定阶段较长。

污水处理中处于悬浮状态和胶体状态的有机物浓度越高，吸附效果越明显。

5.四种曝气反应池：

推流式、完全混合式、封闭环流式、序批式（SBR注水、

反应、排水）

6.P122-124

7.双膜理论：

解释气体传递的机理

1气液两相接触的自由界面附近，分别存在于气膜和液膜；②气体从气相主体

传递到液相主体，所有的传质阻力仅存在于气液两层层流膜中；③在气膜中存在氧的分压梯度，液膜中存在氧的浓度梯度，是氧转移的推动力，界面上不存在传质阻力；④氧是难容气体，溶解度很小，故传质阻力主要在液膜上，因此通过液膜的转移速率是氧转移过程的控制速率。

8.提高氧转移效率的方法：

①提高KLa值：

加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气、液界面的更新，采用微孔曝气方式，增大气液接触面积等；

2提高cs值：

提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气、深井曝气。

9.影响氧转移的因素：

污水水质、水温、氧分压。

作业题第五题

10.曝气设备分类：

鼓风曝气、机械曝气（竖轴式曝气器、卧轴式曝气器）

11•曝气设备性能指标：

①氧转移率mgO2/（L.h）;②充氧能力（动力效率）kgO2/（kW.h）;③氧利用率：

鼓风曝气可求，机械不可求。

12.计算P161例题

13.生物脱氮除磷工艺

14.为什么加斜板能提高二沉池的负荷（效率）：

这在理论和时间上都不够妥当，从提高二沉池的澄清能力来看，斜板可以提高沉淀效能的原理主要适用于自由沉淀，但在二沉池中，沉淀形成主要是成层沉淀而非自由沉淀，当然在二沉池中设置斜板后，实践上可以适当提高池子的澄清能力，是由于斜板的设置可以改善布水的有效性和提高斜板间的劳德数，而不属于浅池理论的原理，而且增加投资，不易清理

第十三章（选择）

1.生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触、氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式;其共同特点是微生物附着生长在滤料或填料表面，形成生物膜。

2•曝气生物滤池的池型主要有两种：

①向下流式（滤池上部进水，水流与空气逆向运行）；②上向流式（池底进水，水流与空气同向运行）

3.池体、布水系统、布气系统、承托层、滤层、反冲洗系统等组成

4.①运行时，污水中的悬浮物及由于生物膜脱落形成的生物污泥，被滤料所截

留，因此，滤层具有二沉池的功能，运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤布进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，一般采用气水联合反冲，反冲洗水通过反冲洗水排放管排出后，回流至初沉池。

②反冲洗一般采用气水联合反冲洗，由单独冲吹联合反冲洗、单独水冲洗三个过程，通过滤板或固定其上的长柄滤头实现。

了解：

反冲洗空气强度为10-15L/（m2.s），

反冲洗水强度不宜超过8L/（m2.s），—般24h为一周期，L根据水质参数和滤料层阻力加以控制。

第十四章（选择）

1.稳定塘的分类：

好养塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘

2．污染土地处理工艺类型：

慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、地下渗滤

3.稳定塘大于自然生物处理

第十五章

1.三段理论（了解）：

水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段

2.影响厌氧生物处理（消化）的因素（选择题）：

①PH产甲烷菌适宜的PH为6.8-7.2.污水和泥液中的碱度有缓冲作用，如果有足够的碱度中和有机酸，其

PH有可能维持6.8之上，酸化合甲烷化两大类细菌共存，从而消除分阶段现象，此外，消化池池液的充分混合对调整PH也是必要的。

②温度：

从液温看，消化可在中温（35-38度）进行（称中温消化，产气量达总量90%需20天），也可在高温（52-55度，10天）。

③生物固体停留时间（污泥龄）：

厌氧消化的效果与污泥龄有直接关系，要获得稳定的处理效果就需要保持较长的污泥龄。

④搅拌和混合：

采用低速循环泵代替高速泵进行搅拌时，处理效果会提高（产乙酸菌和产甲烷菌之间存严格共生关系，连续剧烈搅拌会破坏这种共生关系，连续剧烈搅拌会破坏这种共生关系）。

⑤营养与C/N比：

厌氧处理营养要求COD:

N:

P=800:

5:

1;C/N=（10-20）:

1;⑥有毒物质：

重金属离子（与酶结合、絮凝

作用使酶沉淀）H2S；

3.UASB开流式厌氧污泥反应器

4.污水生物处理区别

第十六章

1.化学处理法：

中和法、化学混凝法、化学沉淀法、氧化还原法;物理化学法：

吸附法、离子交换法、萃取法、膜析法

2.双电层结构P308

3.混凝剂：

①无机盐类混凝剂，铝盐有硫酸铝、明矶，铁盐有三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁。

②高分子混凝剂：

无机有聚合氯化铝（PAC、聚合硫酸铁（PM），有机有聚丙烯酰胺（PAM）。

4.吸附剂：

①活性白土、漂白土、硅藻土等天然矿物质，主要成分：

二氧化硅、氧化铝、氧化铁；②活性炭；③硅胶；④活性氧化铝（不纯的氧化铝）；⑤沸石分子筛、铝硅酸盐晶体；⑥吸附树脂；⑦腐殖酸类吸附剂

5.化学混凝：

整个过程可以分为两个阶段：

混合和反应，这两个阶段在水力条件上的配合非常重要；混合阶段的要求是使药剂迅速均匀的扩散到全部水中以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并随颗粒以布朗运动和紊动水流进行凝聚，在此阶段并不要求形成大的絮凝体，混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或1分钟内完成，对于高分子混凝剂，由于它们在水中的形态不像无机盐混凝剂那样受时间的影响，混合的作用主要是使药剂在水中均匀分散，混合反应可以在很短的时间内完成，且不宜进行过剧烈的搅拌。

反应阶段的要求是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体，反应阶段的搅拌温度或水流速度应随絮凝体的结大而逐渐降低，以免结大的絮凝体被打碎，如果在化学絮凝以后不经沉淀处理而直接进行接触过滤或是气浮处理，反应阶段可省略。

6.高级氧化处理P322

7.离子交换法：

是水处理中软化合除盐的主要方法之一，去除污水中的金属离子。

其实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上的交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程，通常是可逆性化学吸附。

交换容量是离子交换树脂最重要的性能，它定量地表示树脂交换能力的大小，单位mol/Kg或mol/L；其可分为全交换容量：

指一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量，工作交换容量：

指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。

8.膜析法P356

第十七章（简答）

1.城市污水回用系统组成

1污水收集：

主要依靠城市排水管道系统实现，包括生活污水排水管道、工业废水排水管道和雨水排水管道，对于收集工业洁净水为源水的回用系统，可以利用城市排水管道，或另行建设收集管道。

2回用水处理：

污水处理厂内部深度处理：

污水处理厂内部建设深度处理工艺设施，将部分或全部污水处理仓出水进行深度处理，达到要求的回用水质控制指标后，用专用管道输送到回用用户，包括各类工业用户、城市杂用水、景观用水、农业用水或地下水的回灌。

用户自行深度处理：

污水处理厂将处理后达到排放标准，或达到用户要求水质指标的出水，用专用管道输送到回用水用户，在用户所在地建设回用水深度处理工艺设施，将污水处理厂供给的出水净化到要求的水质控制指标。

3回用水输配：

回用水的输配系统应建成独立系统，输配水管道宜采用非金属管道，当使用金属管道时，应进行防腐蚀处理，在输配中必须采取严格的安全措施。

4用户用水管理：

回用水用户的用水管理十分重要，应根据用水设施的要求确定

用户的管理要求和标准。

第十八章（简答）

1.污泥的主要特性（P388）:

①污泥中的固体：

总固体，溶解固体和悬浮固体；

②污泥固体的组分：

与污泥来源密切相关，组分不同，性质不同，对应处理处置方法不同；③含水率：

污泥中水的质量分数；④污泥相对密度，污泥质量与同体积水质量的比值，取决于含水率和固体组分的比例，固体组分比例含水率下降，相对密度增加；⑤污泥体积，相对密度与含水率的关系：

含水率越高，降低污泥含水率对减少其体积的作用愈加明显；⑥污泥脱水性能及评价指标；

⑦其他物化性质：

重金属、有机污染物…

2.污泥中的水分有三种存在形式：

游离水70%借外力分离；毛细水20%用物理方法分离；内部水10%干化分离

3.污泥中水分对污泥处理的影响P394

4.污泥的处理工艺流程P395

5.污泥浓缩：

P396

6.污泥的生物稳定：

P406

7.污泥脱水

8.污泥厌氧消化过程也称污泥生物稳定过程：

在无氧条件下，由兼性厌氧细菌及专性厌氧细菌降解有机物使污泥得到稳定，其最终产物是二氧化碳和甲烷气

第十九章

1.清洁生产是指不断采取改进设计，使用清洁的能源和原料，，采用先进的工艺技术与设备，改善管理，综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或避免生产，服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或消除对人类健康和环境的危害。

污染控制：

①清洁的原料、能源②清洁的生产过程③清洁的产品④对必须排放的污染物，进行低费高效处理

2.有机工业废水P448

3.P455有机工业废水的处理工艺流程

第二十章

设计步骤、阶段、代表性成果：

前期工作（编制项目建议书和工程可行性研究报告）、初步设计、施工图设计上阶段