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华北电力大学（保定）水污染控制工程期末考试复习资料第一章3.污水组成（来源）：生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水4.污水出路：⑴排放水体⑵灌溉田地⑶重复使用回用：城市生活用水如冲洗厕所等和市政用水如城市绿地灌溉、洒浇道路、消防用水、建筑用水和城市景观用水等5.评价水污染的指标：物理性指标：温度、色度、臭味、固体含量（用总固体量来衡量）6.总固体（TS）：水中所有残渣的总和7.固体物质分类（存在形态）：悬浮固体物质（悬浮物）（SS）、溶解性固体物质（DS）和胶体8.悬浮物：把水样用滤纸过滤，被滤纸截留的滤渣，在105~110℃烘箱中烘干至恒重，所得重量称为悬浮固体。悬浮固体由有机物和无机物组成。包括挥发性悬浮固体（VSS）：把悬浮固体在马福炉中灼烧（温度为600℃）所失去的重量称为挥发性悬浮固体。（NVSS）：灼烧后残留的重量称为非挥发性悬浮固体（又称为灰分）代表无机物9.溶解性固体表示盐类的含量；悬浮固体表示水中不溶解固态物质量10.化学性指标：（1）无机物及无机性指标：酸碱度、植物营养元素：即污水中的N、P（2）有机性指标：BOD.COB.TOD.TOC(3)生物性指标：大肠杆菌数、病毒、细菌总数11.污水中含氮化合物有四种：有机氮、NH３-N、NO２-N和NO３-N12.总氮(TN)：四种含氮化合物的总量，过硫酸钾（K２S２O８）氧化－紫外分光光度法13.凯氏氮（KN）：用凯氏法测得的含氮量，指有机氮与氨氮之和，这个指标可用来判断污水在进行生物处理时，氮营养是否充足，纳氏比色法14.TN－KN＝NO３-N＋NO２-NKN－NH３-N＝有机氮∴污水中只需测定TN、KN、NH3-N即可15.TP测定采用分光光度法，TN、TP都是污水中必测的水质指标，也是污水中必须要去除的物质。16.生物化学需氧量（BOD）：代表水中可生物降解的有机物量17.常用20d生化需氧量BOD２０作为总生化需氧量18.BOD5：在水温20℃条件下，微生物对水中有机物进行5d分解，分解前后水中DO的差值称为五日生化需氧量（标准）19.BOD5的缺点：a.测定时间需5d，仍太长，难以及时指导生长；b.如果污水中难生物降解的有机物浓度较高时，BOD5测定的结果误差较大（原因：BOD5只能反映水中可生物降解的有机物）；c.某些工业废水中不含微生物生长所需的营养物质或者含有抑制微生物生长的有害有毒物质，则影响BOD5测定结果20.化学需氧量（COD）：用强氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量21.常用的强氧化剂主要是K2Cr2O7（重铬酸钾）（CODcr）与高锰酸钾（KMnO4）（OC）22.COD优点：较精确地表示污水中有机物含量；测定时间短，仅需3－4小时；不受水质的限制。缺点：不能像BOD那样，反映出微生物氧化有机物，直接地从卫生学角度阐明被污染程度；污水中存在还原性无机物（如S２－）被氧化时也消耗氧∴COD值也存在一定误差23.我们把BOD5/COD的比值称为可生化性指标。比值越大，越容易采用生物处理.当BOD5/COD的比值＞0.3的污水，具有可生化性24.TOC与TOD相同点：都是燃烧化学氧化反应，测定原理相同；不同点：有机物数量的表示方法不相同：TOC测定结果以含碳量表示；TOD测定结果以消耗的氧量表示，且TOD＞TOC。25.TODCODBOD29.水污染控制的基本方法：物理法：沉淀、气浮、筛网化学法：处理溶解性物质或胶体中和、吹脱、混凝、消毒生物处理方法：好氧、厌氧第二章1沉淀法：利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。2.沉淀分类：（1）自由沉淀：指SS浓度不高，沉淀过程中颗粒间互不碰撞、呈单颗粒状态，各自独立地完成沉淀过程。如沉砂池和初沉池前期中的沉淀。（2）絮凝沉淀(干涉沉淀)：当SS浓度较高(50～500mg/L)时，沉淀过程中颗粒间可能互相碰撞产生絮凝作用,使颗粒粒径与质量逐渐加大，沉速加快。（凝聚程度与悬浮固体浓度，颗粒尺寸分布，负荷，沉淀池深，沉淀池中的速度梯度等因素有关。如初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀。（3）区域沉淀（成层、拥挤沉淀）：因SS过大，沉淀过程中相邻颗粒间互相妨碍、干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，颗粒群以整体向下速度沉降，并与上清液形成清晰的固液界面。如二沉池中下部的沉淀。（4）压缩沉淀：颗粒间相互支撑，上层颗粒在重力作用下挤压下层颗粒间的间隙水，使污泥得到浓缩。如二沉池泥斗和浓缩池的过程。4.理想沉淀池假设条件：a.污水在池内沿水平方向作等速流动，速度为v。b.在流入区颗粒沿AB断面均匀分布，并处于自由沉淀状态，其水平分速等于v。c.颗粒沉到池底即认为被去除。5.理想沉淀池划分为四个区域：进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域。6.沉砂池工作原理：以重力分离或离心力分离为基础，即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，而有机悬浮颗粒则随水流带走。7.沉砂池：功能及任务：去除比重比较大的无机颗粒（ρ≧2.65，d≧0.21mm，或65目的砂），以减轻对设备的磨损，降低或减轻构筑物（沉淀池）的负荷。类型：（1）平流式沉砂池（一般重力排沙，大中型污水处理厂，机械排沙）：优：截留无机颗粒效果好，构造较简单。缺：流速不易控制，沉砂中有机性颗粒含量较高，排沙常需要洗砂处理。组成部分：入流渠、沉砂区、出流渠、沉砂斗，两端设有闸板以控制水流。（2）曝气沉砂池：优：沉砂池中含有机物的量低于5%；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。缺：曝气作用要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的厌氧阶段或缺氧阶段的运行存在不利影响。9.沉淀池：作用：分离悬浮固体。分类：（按工艺布置）：（1）初沉池：初沉池是一级污水处理的主体构筑物，或作为二级处理的预处理，可去除40～55％的SS、20～30％的BOD，降低后续构筑物负荷。（2）二沉池：二沉池位于生物处理装置后，用于泥水分离，它是生物处理的重要组成部分。经生物处理＋二沉池沉淀后，一般可去除70～90％的SS和65～95％的BOD。（按池内水流流态）：（1）平流式：构造：进水、沉淀、缓冲、污泥、出水五区以及排泥装置。优：沉淀效果好，耐冲击负荷与温度变化，施工简单，造价较低。缺：配水不易均匀，采用多个泥斗排泥时每个泥斗需单独设排泥管，操作量大；采用链式刮泥设备，因长期浸泡水中而生锈。适用条件：大中型污水处理厂和地下水位高、地质条件差的地区。（2）竖流式：构造：与平流池相同。优：排泥方便，管理简单，占地面积少。缺：池深大，施工困难，对冲击负荷与温度变化适应能力差，造价高，池径大时布水不匀。适用条件：适于小型污水处理厂。（3）辐流式：构造：一般为圆形，可分为中心进水周边出水，周边进水周边出水两种优：机械排泥，运行效果较好，管理较方便，排泥设备已定型。缺：排泥设备复杂，对施工质量要求高。适用条件：适于地下水位较高地区和大中型污水处理厂。提高沉淀池沉淀效果的有效途径：在沉淀区增设斜板（管）；对污水进行曝气搅动；回流部分活性污泥。10.气浮池：概念：是将水、污染物质和气泡这样一个多相体系中含有的疏水性污染粒子，或者附有表面活性物的亲水性污染粒子，有选择地从废水中吸附到气泡上，以泡沫形式从水中分离去除的一种操作过程。是一种固－液和液－液分离的方法。具体过程：通入空气→产生高度分散的微细气泡→SS附着在气泡上→上浮。应用：自然沉淀或上浮难于去除的悬浮物，以及比重接近1的固体颗粒。分类：A、电解气浮法：正负相间的多组电极浸泡废水中B、散气气浮法：扩散板曝气气浮：压缩空气通过扩散装置以微小气泡形式进入水中。简单易行，但容易堵塞，气浮效果不高。叶轮气浮法：适用于处理水量不大,污染物浓度高的废水.C、溶气气浮法：根据气泡析出时所处的压力不同，分为：真空浮上法（气浮池里的压力低于常压，常压空气溶于水，负压析出。优：整个气浮池在负压下操作，空气溶解容易，动力设备和电能消耗少。缺：所有设备均要密封在气浮池内，构造复杂，生产中使用不多。）和加压溶气气浮（三种形式：全溶气法、部分溶气法、回流加压溶气法。特点：加压条件下，空气的溶解度大，能提供足够的微气泡，确保气浮效果；减压释放，产生气泡不仅微细（20-100㎛），粒径均匀，密集度大，而且上浮稳定，对液体扰动小；特别适合于疏松絮凝体，细小颗粒的固液分离；工艺设备和流程较为简单，便于管理维护；对回流加压，处理效果显著、稳定，节约能耗。）D、生化气气浮法：生物产气，化学产气等。第三章生物处理与生化反应1..废水生物处理：通过微生物的新陈代谢作用,将废水中有机物的一部分转化为微生物的细胞物质,另一部分转化为比较稳定的化学物质(无机物或简单有机物)的方法2.分类：（微生物对溶解氧需求不同）好氧生物处理、缺氧生物处理、厌氧生物处理（微生物生长方式不同）悬浮生长法、附着生长法3.生物处理三要素：作用者：微生物。作用对象：有机物、无机物等。条件：最基本的条件是供氧情况，即氧的传递速率4.微生物代谢阶段：分解代谢（异化）和合成代谢（同化）5.分解代谢（生物氧化）：微生物在利用底物的过程中，一部分底物在酶的催化作用下降解并同时释放出能量的过程6.合成代谢：微生物用另一部分底物或分解代谢过程中产生的中间底物在合成酶的作用下合成微生物细胞的过程，所需能量分解代谢提供7.分解代谢分类：发酵和呼吸。呼吸分类：好氧和缺氧8.发酵：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9.发酵释放一小部分能量的原因：1底物碳原子只是部分被氧化2初始电子供体和最终电子受体的还原电势相差不大10.呼吸与发酵根本区别：电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物，而是交给电子传递系统，逐步释放出能量后再交给最终电子受体11电子传递系统功能：1从电子供体接受电子并将电子传递给电子受体2通过合成ATP把电子传递过程中释放的一部分能量储存起来12.好氧生物处理:污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物降解有机物，使其稳定无害化的处理方法。特点：一部分被微生物吸收的有机物氧化分解成简单无机物，同时释放出能量，作为微生物自身生命活动的能源。另一部分有机物则作为其生长繁殖所需要的构造物质，合成新的原生质13好氧生物处理过程：1）有机物的氧化分解（有氧呼吸）2）原生质的同化合成（以氨为氮源）3）原生质的氧化分解（内源呼吸）14.优点：反应速率较快，所需反应时间短，处理构建物容积较小，处理过程中散发的臭气较少适用于中、低浓度的有机污水，或BOD5小于500mg/L的有机污水15厌氧生物处理：在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。16所需细菌：水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌17优点：1不需要另外提供电子受体，运行费用低，剩余污泥量少，可回收能量（甲烷）缺点：反应速率较慢，反应时间较长，处理构筑物容积大适用于有机污泥和高浓度有机污水BOD52000mg/L。18厌氧消化过程的基本生物过程：①两阶段理论：第一阶段：发酵阶段，又称产酸阶段或酸性发酵阶段（发酵细菌或产酸细菌）第二阶段：产甲烷阶段，又称碱性发酵阶段②三阶段理论：第一阶段：水解、发酵阶段第二阶段：产氢产乙酸阶段第三阶段：产甲烷阶段19.好氧与厌氧区别：起作用的微生物群不同，产物不同，反应速率不同，对环境条件要求不同20与好氧相比厌氧特征：A应用范围广。好氧适用低浓度废水，厌氧可直接处理高浓度废水处理。B能量需求低，还可以产生能量。C污泥产量极低。D对水温的适应范围较为宽广。E能够被降解的有机物多。但F厌氧处理启动时间较长。G处理出水水质较差。H对pH值较为敏感。I处理过程机理较为复杂。它是多种不同性质的微生物协同工作的过程，远比好氧复杂21生物脱氮：含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后转变为N2而被去除的过程氨的转化：氨化（好氧或厌氧）、硝化（好氧）、反硝化（缺氧）22同化