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第九章污水水质与污水出路排水泵站的房屋建筑由两部分组成：泵组间和进水间。常用的排水泵：离心泵、混流泵、轴流泵、螺旋泵、潜污泵污水的类型：包括生活污水，工业废水，初期污染雨水，城镇污水生活污水:人们在日常生活中所产生的废水，主要包括厨房洗涤污水、厕所冲洗水、洗衣排水、沐浴排水及其它排水。工业废水:工业废水是在工业生产过程中被生产原料、中间产品或成品等物料所污染的废水。初期雨水:雨雪降至地面形成的初期地表径流。城镇污水：生活污水和工业废水等。水质分析指标：物理指标，化学指标，生物指标（1）物理性指标：温度、色度（感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物）、嗅和味（感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质）、固体物质（悬浮固体物质——挥发性物质、固定性物质；溶解物质）（2）化学性指标：有机物：生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机酸碱、有机农药、苯类化合物无机物指标：植物营养元素（过多的氮、磷进入天然水体）；pH和碱度（pH在6～9;碱度：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度）;重金属污水中的氮有四种:有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。含磷化合物：包括有机磷和无机磷。有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等，无机磷分磷酸盐和聚合磷酸盐。3生物性指标：病毒、细菌总数、大肠菌群(常以大肠菌群数/L计：饮用水：3个/L；城市排水：10000个/L）河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。4水体自净根据净化机制分为三类：物理净化：稀释、扩散、沉淀；化学净化：氧化、还原、分解；生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用。5污水排入河流的混合过程：竖向混合阶段——横向混合阶段——断面充分混合后阶段水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。（分析特点，适用范围——氧垂曲线的变化规律在书本P9)）第十章污水的物理处理1.格栅的清渣方法：人工清除（与水平面倾角：30º~60º）机械清除（与水平面倾角：60º~90º）2.格栅作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。3.筛网的作用：用于废水处理或短小纤维的回收；形式：振动筛网、水力筛网沉淀法：是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。4.沉淀处理工艺的四种用法：a沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物b初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。c二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。d污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。5.根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀或成层沉淀、压缩沉淀6.悬浮颗粒在水中的受力：重力、浮力重力大于浮力时，下沉；重力等于浮力时，相对静止；重力小于浮力时，上浮。由上式可知，颗粒沉降速度us与下述因素有关：①当ρs大于ρL时，ρs-ρL为正值，颗粒以us下沉；②当ρs与ρL相等时，us=0，颗粒在水中呈悬浮状态，这种颗粒不能用沉淀去除,可混凝或气浮；③ρs小于ρL时，ρs-ρL为负值，颗粒以us上浮，可用浮上法去除。④us与颗粒直径d的平方成正比，因此增加颗粒直径有助于提高沉淀速度（或上浮速度），提高去除效果。⑤us与μ成反比，μ随水温上升而下降；即沉速受水温影响，水温上升，沉速增大。8.理想沉淀池的沉淀效率与池的表面积A有关，与池深H沉淀时间T池的体积V等无关沉砂池的作用：从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行沉砂池的工作原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能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沉砂池的几种形式：平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池等9.沉淀池按使用功能分初次沉淀池、二次沉淀池：按水流方向分：平流式、竖流式、辐流式沉淀池特点与适用条件池型优点缺点适用条件平流式1.对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；2.施工简单，造价低采用多斗排泥，每个泥斗需单独设排泥管各自排泥，操作工作量大，采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸于水中，易锈蚀1.适用地下水位较高及地质较差的地区；2.适用于大、中、小型污水处理厂竖流式1.排泥方便，管理简单；2.占地面积较小1.池深度大，施工困难；2.对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；3.造价较高；4.池径不宜太大适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式1.采用机械排泥，运行较好，管理较简单；2.排泥设备已有定型产品1.池水水流速度不稳定；2.机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高1.适用于地下水位较高的地区；2.适用于大、中型污水处理厂2LSS181dgu7．斯托克斯定律：10.沉淀池由五部分组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区、缓冲区11.竖流式沉淀池的工作原理：在竖流式沉淀池中，污水是从下向上以流速v做竖向流动，废水中的悬浮颗粒有以下三种运动状态：当uv时，颗粒将以u-v的差值向下沉淀，颗粒得以去除；当u=v时，则颗粒处于随遇状态，不下沉也不上升；当uv时，颗粒将不能沉淀下来，会被上升水流带走。当颗粒属于自由沉淀类型时，其沉淀效果（在相同的表面水力负荷条件下）竖流式沉淀池的去除率要比平流式沉淀池低。当颗粒属于絮凝沉淀类型时，由于在池中的流动存在着各自相反的状态，就会出现上升着的颗粒与下降着的颗粒，上升颗粒与上升颗粒之间、下沉颗粒与下沉颗粒之间的相互接触、碰撞，致使颗粒的直径逐渐增大，有利于颗粒的沉淀。沉淀方式：间歇式、连续式；斜板（管）沉淀池（处理效果最好）12．提高沉淀池沉淀效果的有效途径：①斜流式沉淀池，②对污水进行曝气搅动，③回流部分活性污泥13.油的状态：呈悬浮状态的（可浮油）、细分散油、呈乳化状态的（乳化油）、呈溶解状态的（溶解油）隔油池：平流式、斜板式14.乳化油及破乳方法：当油和水相混，又有乳化剂存在时，乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜，这时油和水就不会分层，而呈一种不透明的乳状液。当分散相是油滴时，称水包油乳状液；当分散相是水滴时，则称为油包水乳状液。15.破乳方法简介：破乳的基本原理：破坏液滴界面上的稳定薄膜，使油、水得以分离。1、投加换型乳化剂2、投加盐类、酸类：可使乳化剂失去乳化作用。3、投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂4、搅拌、振荡、转动：通过剧烈的搅拌、振荡或转动，使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。5、过滤：如以粉末为乳化剂的乳状液，可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。6、改变温度：改变乳化液的温度来破坏乳化液的稳定。某些乳化液必须投加化学药剂破乳，如钙、镁、铁、铝的盐类或无机酸、碱、混凝剂等。16.水和废水的浮上法处理是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成（水-气-颗粒三相混合体系），颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离，形成浮渣层。浮上法处理工艺必须满足下述基本条件：①必须向水中提供足够量的细微气泡；②必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态；③必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。17.气浮法的类型按生产细微气泡的方法分：电解气浮法，分散空气气浮法（微孔曝气法和气泡剪切法），溶解空气气浮法（真空气浮法和加压溶气气浮法）。(1)电解气浮法是将正负极相间的多组电极浸泡在废水中，当通以直流电时，废水电解，正负两级间产生的氢和氧的细小气泡粘附于悬浮物上，将其带至水面而达到分离的目的。(2)分散空气气浮法剪切气泡气浮法微气泡曝气气浮法（3）溶解空气气浮法从溶解空气和析出条件来看①真空气浮法：空气在常压下溶解，真空条件下释放；②加压溶气气浮法：空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以微小气泡形式释放出来。空气在水中的溶解度与温度、压力有关。在一定范围内，温度越低、压力越大，其溶解度越大。一定温度下，溶解度与压力成正比。18.空气从水中析出的过程分两个步骤，即气泡的形成过程与气泡的增长过程。气泡核的形成过程起决定性作用，有了相当数量的气泡核，就可以控制气泡数量的多少与气泡直径的大小。溶气气浮法要求在这个过程中形成数目众多的气泡核，溶解同样空气，如形成的气泡核的数量越多，则形成的气泡的直径也就越小，越有利于满足浮上工艺的要求。微细气泡与悬浮颗粒的黏糊形式有气--颗粒吸附、气泡顶托、气泡裹挟19．化学药剂的投加对气浮效果的影响一般的疏水性或亲水性的物质，均需投加化学药剂，以改变颗粒的表面性质，增加气泡与颗粒的吸附。这些化学药剂分为下述几类：混凝剂、浮选剂、助凝剂、抑制剂、调节剂20.气浮池的功能是提供一定的容积和池表面积，使微气泡与水中悬浮颗粒充分混合、接触、粘附，并使带气颗粒与水分离。平流式气浮池、竖流式气浮池第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础1.生化法（生物法）利用微生物的作用去除废水中胶体和溶解性有机物的方法。2.污水生物处理技术分为:A、好氧生物处理法（如活性污泥法、生物膜法、氧化塘等）B、厌氧生物处理法C、缺氧生物处理法3.按照微生物生长方式的不同分为:A、悬浮生长法(活性污泥法)B、附着生长法(生物膜法)4.按微生物生长速率，其生长可分为四个生长期延迟期（适应期）对数增长期（生长旺盛期）稳定期（减速增长期）衰亡期（内源呼吸期）新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。分解代谢：分解复杂营养物质，降解高能化合物，获得能量。合成代谢：通过一系列的生化反应，将营养物质转化为复杂的细胞成分，机体制造自身。发酵：指供氢体和受氢体都参与有机化合物的生物氧化作用，最终受氢体无需外加，就是供氢体的分解产物（有机物）。呼吸方式受氢体化学反应式好氧呼吸能量利用率42％分子氧C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O+2817.3kJ缺氧呼吸无机物C6H12C6+4NO3-→6CO2+6H2O+2N2↑+1755.6kJ发酵能量利用率26％有机物C6H12C6→2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ5.好氧生物处理是在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。6.废水的厌氧生物处理是在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。7.生物脱氮微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化反应；硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。一般估算营养比例：BOD∶N∶P＝100∶5∶1按微生物生长速率，其生长可分为四个生长期：延迟期、对数增长期、稳定期、衰亡期第十二章稳定塘和污水的土地理1.稳定塘的分类常见：好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘按用途分:深度处理塘、强化塘、储存塘、综合生物塘A．好氧塘净化机理：塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。塘内的藻类进行光合作用，释放出氧，塘表面的好氧型异氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质（细胞增殖），其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH呈昼夜变化。白天，藻类光合作用使CO2降低，pH上升。夜间，藻类停止光合作用，细菌降解有机物的代谢没有终止，CO2累积，pH下降。B．兼性塘净化机理兼性塘的有效水深一般为1.0～2.0m。水利停