调节的目的减少和控制废水水质（污染物浓度）及流量的波动，以便为后续处理提
供最佳条件。①调节水量；②均和水质；
调节池其它作用：①调整pH值；②降低水温；③临时贮存事故排水。④生物预
处理（如预曝气）
动力混合水泵搅拌、混合空气搅拌、混合机械搅拌混合利用外加动力而进行的强制调节，构造简单，效果较好，能防止悬浮物沉积于池内，并兼有吹脱有害气体的作用，但运行费用高。
水力混合采用异程式均质池，它使同时进入池内的每一质点的水流流程长短都不相同，使前后进入池内的水流在池内得以相互混合，取得随机均质的作用。
水力混合调节池构造：出水槽沿池的对角线方向设置。废水走向：经左右两侧的水槽进入池内。同时进入池内的废水，停留时间不同。出水槽内，同一废水不同时刻流入池内的，在槽中相遇并混合，实现水质均一。
（水量调节池按位置分类）在线调节进水一般采用重力流，出水用泵提升。流程可以大幅度地调节废水的成分和流量，但能源消耗大。
调节池设在旁路上，当废水流量过高时，多余废水用泵打入
调节池，当流量低于设计流量时，在从调节池回流到集水池。（离线调节）
混凝就是向废水中投加一定种类、一定数量的化学药剂（混凝剂），并创造一定的水力条件，使水中污染物相互凝聚、颗粒增大的并与水分离的处理过程。主要是污水中无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质（0.1~0.001 um)、微小的SS。
2、混合设备
1）水泵混合投药投加在水泵吸水口上常用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不大于150m。
优点：水泵混合效果好，不需要另建混合设备
缺点：混凝剂对水泵叶轮有一定腐蚀，且运输管线长时早形成的絮凝体会被打碎。
（2）隔板混合
优点：水量稳定时，混合的效果好;
缺点：水量不稳定时，混合的效果也不稳定。
3）机械混合
优点：搅拌强度可调节，混合效果好，不受水量变化影响
缺点：使用了机械设备，增加了维修保养工作和动力消耗
浆板式：体积小于2m3的混合反应池螺旋式：体积较大的池子
（4）管式混合
优点：混合效果好，费用低，设备简单
缺点：流量变化，效果不稳定，流速低时，混合不充分
3、反应设备P300
（1）隔板反应池（水力搅拌）
往复式：做一百八的转弯，局部水头损失大0.3～0.5m ，后期絮凝体会被打碎.
回转式：做九十度的转弯，局部水头损失小，比往复式的小40％左右，絮凝效果提高.
优点：反应池构造简单，管理方便，效果好
缺点：反应时间长，容积大，适用处理水量较大的处理厂，水量较小时，隔板间距过窄，难施工和维修
（2）折板反应池（水力搅拌）
优点：水流在折波间形成众多旋涡，提高颗粒絮凝效果。
缺点：水量变化较小的水厂，板距小，安装维修困难，折板费用高。
3）机械反应池（机械搅拌）浆板式叶轮式
水平轴：大型水厂垂直轴：中、小型水厂
优点：可随水质、水量变化而随时改变，以保证絮凝效果，可用于任何规模水厂。
缺点：需机械设备而增加机械维修和运行费用运行参数。
生物絮凝剂：利用生物技术，通过生物发酵、抽提、精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，即天然高分子絮凝剂。
3、特点①无毒无害，安全性高。②易被微生物降解，无二次污染。③絮凝性好、效果稳定适用范围广，脱色效果强。④来源广泛，生产周期短
4、分类
按照絮凝剂的存在形式划分,可以分为:
（1）天然有机生物大分子或通过改性获得的生物絮凝剂。
（2）直接利用生物细胞作为絮凝剂，如一些微生物细胞体、细菌或真菌等;
（3）利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂，如酵母菌细胞壁的葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质和N-乙酞葡萄糖胺等成分均可作絮凝剂使用。(4) 利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂，这类絮凝剂主要是微生物细胞分泌到细胞外的代谢产物，主要有细菌的荚菌膜和粘液质，除水分外，其余主要成分为多糖及少量的多肽、蛋白质、脂类及其复合物等，其中多糖在某种程度上可作为絮凝剂。
影响生物絮凝剂絮凝能力的因素：温度、金属离子、pH、絮凝剂的浓度、絮凝剂的分子质量、分子结构与形状
几种常用的生物絮凝剂
羧甲基淀粉（Carboxyl methy starch，CMS）
淀粉（以玉米、土豆、红薯等为原料）与氯乙酸在碱性条件下发生醚化引入水化羧甲基阴离子而制得的水溶性淀粉衍生物。一种阴离子型高分子材料，通常使用的是它的钠盐，又称(CMS-Na) 为白色或带有微黄色的粉末，易吸潮，无臭，可直接溶于水，其水溶液具有良好的粘度，稳定性，保护胶体性和成膜性，不易腐败，不变霉，在碱性和弱酸性条件下稳定，在强酸条件下将产生沉淀。但CMS 的水溶液耐盐能力较差，易与金属离子生成沉淀，化学性质不够稳定，而且容易被空气中的细菌分解而失去絮凝能力，因此贮存时间短，一般只有4～6 天，在实际应用中受到很大的限制。
壳聚糖
白色粉末，是甲壳素经脱乙酰化反应制得。含有丰富的氨基和羟基，在稀酸条件中成为质子带正电荷，是一种很好的阳离子絮凝剂，对染料分子、有机化合物均有良好的吸附和絮凝作用。改性壳聚糖对城市污水用于传统活性污泥法处理后的再处理，可有效地除掉余下的污染质。结果表明，在最佳条件下，浊度去除率达到92%，色度达88%，COD Cr达78%左右，SS 可达91%，水质完全可以回用。
缺点
（1）研究水平低。现在大多还处在实验室阶段。
（2）制备成本高。绝大多数研究按照食品发酵和生物制药的思路制备生物絮凝剂, 即采用单一菌种和价格昂贵培养基, 制备偏高。
（3）絮凝剂产量低, 絮凝活性弱。
（4）絮凝机理尚无明确解释。微生物絮凝剂絮凝机理的研究目前仍没有重大突破, 仍只是用经典的胶体体系絮凝机理进行解释, 这必然会制约处理能力的提高。
（5）针对性不强。在研究微生物絮凝剂处理废水时, 尚没有关于絮凝剂种类、成分与处理废水类型对应关系的研究, 这将造成微生物絮凝剂在使用过程中的盲目性和缺乏针对性, 从而难以提高微生物絮凝剂处理废水的效率。
（二）复合絮凝剂
1、概述由于废水水质十分复杂。无机和有机高分子絮凝剂单一使用，处理高浊度水和某些特定的工业废水时往往得不到理想的结果。于是出现了取长补短的复合絮凝剂。
1）无机复合高分子絮凝剂
是在聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚硅酸等非复合型无机高分子絮凝剂制作过程中引入Fe3+、Al3+、Ca2+等阳离子或Cl-、SO42-、SiO32-等阴离子的一种或几种，使它们发生水解聚合等反应形成多种复合高分子絮凝剂。
?聚合氯化铝铁(PAFC)
以铝盐为主、铁盐为辅的复合型无机高分子絮凝剂，兼有铝盐絮凝剂和铁絮凝剂双重特性。混凝性能通常优于PAC和FeCI3，具有沉降快、形成絮体大等特点，在pH=7～8范围内除浊效果最佳。
李广科等利用自制的铁铝共聚物对垃圾渗滤液絮凝进行处理，在Fe／Al=7／3、pH 为7时，COD和浊度去除率分别为30％和98％。
含金属的聚合硅酸盐
优点（1）具有对原水质适应性强、絮凝沉淀速度快、对色度去除率高等优点；（2）与有机高分子絮凝剂相比，则价格便宜，原料易得，处理后对水质无害，絮体体积较紧密，沉淀速度快，脱水效率高；（3）这类絮凝剂把聚硅酸、聚合铝和聚合铁的优点结合起来，同时具有电中和作用和吸附架桥作用，其絮凝性能优于单独絮凝剂。（4）平均分子量高达二十万。
聚硅酸硫酸铁(PFSS)
铁离子加入聚硅酸中后，可以延长聚硅酸的胶凝时间，并大大提高聚硅酸的稳定性。
该研制方法的一般步骤是：将硅酸钠用水稀释到一定浓度，用硫酸酸化至一定pH，使硅酸聚合一定时间后，再调整pH后加入一定量的硫酸铁，混合均匀微热反应，陈化后即得到液体的聚合硅酸硫酸铁。
将PFSS用于很难处理的中药制药废水，结果表明其处理效果优于目前常用的絮凝剂PAC、聚合硫酸铁等。
发现加入聚合碱式硫酸铁可以有效地增加PFSS的稳定性，用量达0.5mI ／L后，除浊率达9O% 以上，同样处理垃圾填埋场渗沥液COD 的去除率达60% 。
无机一有机高分子絮凝剂
主要是铝系、铁系、铁铝系、聚硅酸盐等无机絮凝剂和有机高分子絮凝剂，如甲壳素、聚丙烯酰胺(PAM)、二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC)等之间组合使用。
无机高分子絮凝剂在絮凝效果方面优于传统的絮凝剂，但与有机高分子絮凝剂相比，在聚合度及絮凝效果方面较差。有机高分子絮凝剂具有用量少，絮凝速度快，受pH值及温度影响小等优点，但是价格昂贵。
将两种絮凝剂复配使用，利用无机絮凝剂的高正电荷密度和有机高分子絮凝剂的桥连作用，两者产生协同作用，能够提高絮凝处理能力，既有两者双重的优点，又避免了两者的不足。
铝与聚丙烯酰胺的复合目前应用最广的无机-有机絮凝剂。
PAC是一种无机高分子化合物，具有较强的中和悬浮颗粒所带负电荷的能力，促进其凝聚。但它的架桥功能较弱，因而形成的絮体蓬松、沉降速度慢，这恰是PAM（中和悬浮胶体所带负电荷的能力不强）的长处。两者结合，协同互补，而且具有增效作用。
铁与聚丙烯酰胺的复合
铁系絮凝剂具有pH 适用范围广，絮体沉降快，泥渣脱水性能好等优点。在聚合铁的基础上溶入有机絮凝剂PAM，利用聚合铁在水解后可产生多种高价离子如[Fe(OH)4]2+、[Fe8(OH)20]4+等，对水中的悬浮胶体颗粒进行电中和，促使离子相互凝聚，吸附，使悬浮粒子发生凝聚并沉淀，又聚丙烯酰胺的高度架桥能力使凝聚吸附更快，从而达到更佳的处理效果。
活性白土
天然粘土经酸处理后，称为酸性白土也称活性白土。它的主要成分是硅藻土，其本身就已有活性。
活性白土的化学组成为：SiO2 :50～70%；Al2O3 :10～16%；Fe2 O3：2～4%；MgO：1～6 %等。
活性白土的化学组成随所用原料粘土和活化条件不同而有很大差别，但一般认为吸附能力和化学组成关系不大。虽然吸附容量不大，选择吸附分离能力低，但来源广泛.
沸石分子筛
是结晶铝硅酸金属盐的水合物，其化学通式为：((M2+M+)O·Al2O3·nSiO2·mH2O。M 代表阳离子，n为硅铝比，m表示结晶水。
有许多孔穴，具有很大的内表面积，吸附容量大.由于分子筛能将比其孔径小的分子吸附到空穴内部，而把比孔径大的分子排斥在其空穴外，起到筛分分子的作用，故得名分子筛。人工合成沸石是极性吸附剂，对极性分子具有很大的吸附力。
其稳定性较差（耐酸、碱、温度、机械等），天然沸石交换容量和选择性低，常用改性沸石
引起吸附的主要原因
（1）溶质对水的疏水特性和溶质对固体颗粒（吸附剂）的高度亲合力；（2）溶质与吸附剂之间的静电引力、范德华引力或化学键力。
工业吸附剂必须满足下列要求
①吸附能力强；②吸附选择性好；③吸附平衡浓度低；④容易再生和再利用；⑤机械强度好；⑥化学性质稳定；⑦来源广；⑧价廉。
活性炭在给水处理中的应用
(1)预处理除臭、除味、除色度。活性炭是给水除臭、除味的最有效方法之一，对于水中铁、锰及植物分解产物或有机污染而产生的颜色，也能十分有效地去除
去除有机氯在给水净化加氯消毒过程中，用活性炭去除水中微量有机氯及其产生的异臭
味是最为有效的方法。
活性炭在城市污水三级处理中的应用两种方式：
①用于城市污水的物理化学处理，即化学混凝沉淀处理后，再用活性炭吸附。②活性炭生物滤池
吸附树脂（聚合物吸附剂）
1、概述
吸附树脂是在离子交换基础上发展起来的，是一种具有多孔海绵状结构人工合成的聚合物，吸附树脂通常属大孔树脂，也称大孔吸附树脂，它是一种不溶于水的直径1mm 左右球状大孔聚合物，孔隙半径为5nm 以上，比表面积5m2/g以上，乳白色。
2、离子交换与吸附树脂区别
（1）结构
离子交换空间网状结构骨架许多活性基团固定部分活动部分（阳、阴离子）
吸附树脂空间网状结构骨架（以苯乙烯和丙酸酯等为单体，加入乙烯苯为交联剂，甲苯、二甲苯、醋酸乙烯酯、聚苯乙烯及聚甲基丙烯酸甲酯为致孔剂，它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。）吸附树脂具有巨大的孔隙和比表面积。因为树脂是网状结构，孔隙较大，制备时需要加入一些有机溶剂，这些有机溶剂多半是有毒的液体，滞留在树脂的空隙
中，俗称致孔剂，从而使很多人担心。
2）反应
离于交换：阳离于与阳离子或阴离子与阴离子等同类离子之间的等当量交换，进行化学作用，只发生在一般无机或简单的有机离子之间。
吸附树脂：利用具有较大的表面积和孔隙，进行物理吸附和筛分作用，将物质吸附浓缩。多用于有机物质的吸附。
3）作用力
离子交换树脂：正负离子之间的库仑引力及离子键之间的作用力。
吸附树脂：范德华力或氢键
优点（1）有一定的选择性，物理、化学稳定性高，不受无机盐及强离子低分子化合物存在的影响，机械强度好，经久耐用。
（2）再生容易，一般用水、稀酸、碱或有机溶剂，如低碳醇，丙酮即可。
（3）品种多，可根据不同要求，改变树脂孔结构、极性等表面性能适用于吸附多种有机化合物4树脂一般为小球状，直径为0.2-0.8毫米之间，因此流体阻力不像粉状活性使用时不便。（5）使用寿命长，可反复再生使用。
缺点致孔剂和降解物的毒性问题，因为树脂是网状结构，孔隙较大，制备时需要加入一些有机溶剂俗称致孔剂，这些有机溶剂多半是有毒的液体，滞留在树脂的空隙中。
浮上法处理工艺满足基本条件：
（1）必须向水中提供足量的细微气泡；（2）必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用。（3）必须使污水中的污染物质能形成悬浮状态应用：（1）油污水分离;（2）污水中有用物质的回收;3）取代二次沉淀池;（4）剩余活性污泥的浓缩
选用气浮的理由:①悬浮物等去除率高，普通沉淀池去除率仅30%左右，气浮可达80~90%；
②气浮污泥含水率为97~98%，，气浮排渣可直接进行脱水，而沉淀池的污泥含水率达99%；
③气浮池气浮水力停留时间短，约30分钟，而沉淀池的水力停留时间1.5~2h，故气浮池体积小，减少占地面积。
2、处理废水（脱墨废水）
根据水中所含物质磁性不同可分为二种工艺：
（1）直接分离：适用于原水中所含杂质成分以磁性材料为主的废水处理，如轧钢氧化铁皮废水、连续浇铸二次冷却用水、氧气转炉除尘废水等。
（2）预处理后进行分离：即对含杂质成分以非磁性物质为主的废水，必需先行向原水中投加磁种或用铁氧体进行预处理，使磁种和污染物结合，然后再进入磁分离器进行处理。
磁盘法的特点是:
(1) 效率高，净化时间短。处理钢铁废水时，废水在磁盘工作区间仅需停留2 —5 s ，通过全部流程仅需2 min 左右，净化效率可达到94% —99. 5 %。
(2) 占地面积小，只需一般沉淀池的5 %左右。(3) 处理后污泥含水率低，易脱水。
(4) 磁盘及其附属设备构造简单，运行可靠，维护方便。
应用磁分离技术不仅可以处理含磁性物质的废水，也可以分离污水中的非磁性物质；不仅可以处理重金属废水，也可以处理某些有机废水、含病毒及生活污水等。
钢铁工业废水的处理这是目前磁性分离技术应用最多也是最成功的领域，由于钢铁废水水合有大量磁性粒子，SS整体显示强磁性，直接通过HGMS就可获得很高的SS去除率。而且分离的对象主要是SS，直接通过HGMS将SS除去后可循环使用。钢铁废水温度高（600C），传统方法去除效果不佳
含重金属离子的工业废水
处理含重金属离子的废水，通常要使重金属离子沉淀，然后沉淀物在通过某种方式与磁种连接。重金属离子沉淀可以加碱，在适宜的pH 条件下，氢氧聚合物沉积在磁种表面，使磁种间静电作用力减少，易于絮凝而形成较大的絮团。加碱沉淀法处理后pH值> 7 ，需进行中和。加硫化物使重金属离子与S2- 反应生成沉淀，加Fe3+，调节pH 值，再添加磁种，通过Fe(OH)3胶体的桥连作用与磁种结合。磁滤后，重金属组分随磁种滤出。
优点（1）磁分离设备体积小、结构简单、维护容易、费用低、占地少。如高梯度磁分离设备，容易实现自动化；工作高度可靠，维修量适中；占地少，相当于其他传统设备的五分之一以下。（2）利用高梯度磁滤法物理作用原理，可去除那些耐药性和毒件很强的病原微生物、细菌以及一些难降解的有机物等等，有研究表明，磁场力可使病原微生物等细胞内的水和酶钝化或失活，从而被杀灭，通过磁滤达到去除（3）磁分离技术能实现多种污染的一次净化，具有多功能性和通用性。在原水中通过投加磁种和混凝剂，使得各种性质的弱磁性微细颗粒甚至半胶体颗粒在高梯度磁场中能得到高效去除。例如：去浊和去除重金属离子、油污、放射性传染等。（4）磁分离技术处理水量大，且不受自然温度的影响，高梯度磁滤分离器的过滤速度是一般高速过滤机的10一30倍，相当于沉淀池的100倍；磁分离技术适合干旱炎热或寒冷等不同气候条件下地区的给水水质处理。
（5）利用高梯度磁滤法可作为给水的杀菌消毒处理，主要优点是不产生有害的副产品且简单容易。用氯消毒时，产生三卤甲烷和其他卤代烃化合物
缺点介质的剩磁使得磁分离设备在系统反冲洗时，难以把被聚磁介质所吸附的磁性颗粒冲洗干净，因而影响着下一周期的工作效率。为了尽可能提高磁场梯度，必须选择高磁饱和度的聚磁介质，而对聚磁介质的选择具有一定的技术困难。作用机理还有待研究
萃取过程原料液和溶剂进行接触使萃取相和萃余相分层进行溶剂回收
萃取过程是一个传质过程，通过溶剂和原料液的一次或多次接触，被萃取组分通过两相的界面溶解入溶剂形成“萃取相”，部分溶剂溶解入原料形成“萃余相”。萃取后将此两相分层后分别引出，萃取相借蒸馏、洗涤等方法把其中的溶剂除去进行回收，就得到产品，称“萃取液”。将萃余相种的溶剂除去则得到残液。称“萃余液”（废水处理中，则是处理好的水）。每进行一次萃取，萃取液中所含被萃取组成的浓度就提高一点。为了得到较纯的最终产品，则需进行“多次萃取”直至产品纯度达到指定要求为止
萃取剂的要求
② 水不互溶，易溶于有机溶剂，且密度小于水，因此萃取剂必须有长的碳链或芳环；
②要求有较高的化学与热稳定性，不易水解，无毒或低毒；③萃合物易被反萃取，能长期重复使用
应用染料工业废水
染料及中间体合成过程产生大量高浓度有机废水，种类繁多，治理难度大。尤以染料中间体废母液浓度极高，色度深，含有的有机物多为苯、萘、蒽醌的衍生物，化学性质稳定，有较强的生物毒性，且含有大量的酸、碱与盐，有强烈的腐蚀性。迄今国内外尚无经济的方法。清华大学试验染料中间体废母液为吐氏酸废母液、J酸废液与H酸废母液。
超临界二氧化碳是指温度和压力均在其临界点
(3l.l0C、7.15MPa)以上的二氧化碳流体。它具有液体的密度，因而有常规液态溶剂的溶解度;在相同条件下，它又具有气体的粘度，因而又具有很高的传质速度。而且，由于具有很大的可压缩性，流体的密度、溶剂溶解度和粘度等性能均可由压力和温度的变化来调节。超临界二氧化碳的最大优点是无毒、不可燃、价廉等。
原理当CO2处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，粘度虽高于气体但明显低于液体，扩散系数为液体的10～100倍；因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。
溶质在超临界CO2中的溶解度受两方面影响: ①溶剂的溶解能力随密度增大而增强。②溶质的蒸气压随温度升高而指数上升
5、优点
（1）可以在35 ℃～40 ℃的条件下进行提取，能够防止热敏性物质的变质和挥发性物质的逸散；（2）在CO2 气体笼罩下进行萃取，萃取过程中不发生化学反应，又由于完全隔绝了空气中的氧，因此萃取物不会因氧化或化学变化而变质；（3）由于CO2不具备可燃性，且萃取过程中不使用易燃易爆的有机溶剂，相对安全；（4）CO2是较容易提纯与分离的气体，
因此萃取物几乎无溶剂残留，也避免了溶剂对人体的毒害和对环境的污染；（5）萃取和分离合二为一，当饱含溶解物流经分离器时，由于压力下降使得CO2 与萃取物迅速分离，成为两相，故能耗较少；（6）CO2 无味、无臭、无毒，价格便宜，纯度高，容易取得，且能够循环使用，降低了成本；（7）具有杀菌和保鲜的作用；（8）可以通过改变压力和调节温度来改变溶解性能，对于萃取成分有选择性；（9）扩散系数大而粘度小，大大节省了萃取时间，萃取效率高。
应用
超临界CO2萃取可用于从固体、液体或气体中去除石油烃、多环芳烃、多氯代物、酚类以及有机氯、有机磷、三嗪和糖醛类物质等。
林产工业中的废水
利用超临界CO2从松油醇和香兰素车间里回收脂类和油类。采用传统过滤或离心方法能将污水中含油量降至10%~15%; ，而采用超临界CO2清洗则可以降至1% 以下，并且回收的油相
农药废水
用超临界CO2萃取去除废水中杀螟松、二嗪农、甲胺磷、乙酰甲胺磷、倍硫磷等有机磷农药的研究表明，在温度90 ℃、压力32. 9MPa 、萃取时间大于40min 的条件下，可将各种农药成分基本除尽。当洁净，可直接再次使用。
铁屑还原法
新生态的Fe(OH)2和Fe(OH)3是良好的絮凝剂，具有高活性，能将废水中的胶体或类胶体颗粒交联在一起，形成具有较高表面能的微絮体，并进一步吸附废水中的污染物以降低其表面能，最终聚结成较大的絮体沉淀。另外，在微原电池周围电场的作用下，废水中以胶体状态存在的污染物可在很短时间内完成电泳沉积过程，附聚在滤料表面。
铁屑过滤处理有色废水时，进水pH值和停留时间是影响脱色率的主要因素，酸性条件有利于脱色，延长停留时间可提高脱色率。一般进水pH值为3.5～4.5，停留时间为6～8min，脱色率可达85%以上。但对COD的去除率不高，出水铁含量往往较高，影响出水色度。由于酸性条件下废水经铁屑过滤后，出水中含大量新生态的Fe2＋和Fe3＋，铁离子水解生成铁的单核络合物，在碱性条件下水解反应充分进行，逐渐形成聚合度大的多核络合物。
研究表明，废水经铁屑过滤加石灰乳中和混凝沉淀处理效果比单纯石灰混凝沉淀效果要好.将废水pH值调至酸性或弱酸性通过铁屑过滤柱，废水在柱内停留时间与进水pH值有关。进水pH值为4～5时，停留时间一般5～10min；pH值为5～6时，停留时间延长至10～20 min。染料、印染等工业废水通过铁屑过滤-混凝沉淀工艺处理后COD去除率在80%以上，脱色率在90%以上，出水基本能满足标准要求
高级氧化技术（Advanced Oxidation Technology，简称AOT)是指在水处理过程中可产生羟基自由基(·OH？)，使水体中的大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，甚至接降解成为CO2 和H2O，接近完全矿化。高级氧化工艺（Advanced Oxidation Process，简称AOPs）特点1、氧化能力强2、选择性小、反应速度快3、处理效率高4、有效减少THMs（三卤代甲烷类副产物）生成量
主要技术：臭氧氧化（O3），过氧化氢氧化，Fenton试剂，紫外线（UV），超声氧化，微波氧化，湿式氧化，光氧化等
一Fenton试剂法
氧化机理由Fe2+和H2O2组成，Fe2+为催化剂，H2O2为氧化剂，
中间机理很复杂,说法有多种,了解基本过程。
影响因素pH值pH值过高，抑制·OH 产生，并使Fe2+以氢氧化物的形式沉淀失去催化能力；pH值过低，使Fe3+不能被还原成Fe2+，最佳2~4。H2O2投加量H2O2较低时，随着H2O2，废水COD的去除率但当H2O2过高时部分H2O2发生无效分解，释放O2。反应温度温度，·OH 的活性，COD去除率但温度过高促使H2O2分解，不利于·OH 的生成。
催化剂投加量（1）催化剂种类Cu2+、Mn2+、Ag+等都有一定的催化能力，不同废水催化氧化效果不同，FeSO4 · 7H2O应用普遍。（2）[Fe2+]/[H2O2]H2O2浓度一定时，比值，产生的·OH 但比值增大到一定程度时Fe2+浓度过高，部分H2O2发生无效分解，去除率，色度（Fe2+）增加。反应时间Fenton法实质是·OH与有机物反应，反应速度快，·OH的产生速率决定了Fenton法与有机废水的反应所需时
优点反应启动快，反应条件温和；设备简单，能耗小，节约运行费用；氧化性强，反应可将污染物彻底无害化，运行稳定可靠，操作简单间，而催化剂投加量、pH值决定·OH的产生速率。
缺点处理成本高，机理还不成熟在染料废水中的应用染料废水中含大量BOD、COD、悬浮物、酸度、碱度、色度，这些指标除色度均可通过传统物理、化学、生物方法去除。主要问题是残余染料所产生的色度。
其他方法问题：絮凝法可对不溶性染料有效的脱色，对溶解性染料作用不大，同时产生大量污泥臭氧法可有效脱色，但不能去COD，且脱色会因杂质而降低，从而增加了臭氧的消耗量和处理费用
活性炭不适用不溶性染料，生物法会因染料而使生物中毒，机理：Fenton法对印染废水处理具有高效低耗、无二次污染的优势。染料颜色来源于染料分子的共轭体系，如-N=N-、-N=O、-NO2等，Fenton试剂产生的·OH 能够打破共轭体系，使之变成无色的有机分子从而矿化。臭氧不稳定，接触热、光等易分解成氧，半衰期20~50分钟.
要臭氧发生器现场制备，设备复杂，基建费用大，耗电量大，成本高，臭氧是强氧化剂，能氧化、杀菌、消毒等，微量时有一种清新气味对人体无害，浓度高时则有强烈的漂白粉味对人体有害。
应用消毒; 去除饮用水中Cl消毒后的副产物; 去除水中的铁和锰; 去除水中的颜色; 去除水的异味;去除水中的有机化合物; 去除水中的藻类;提高水中杂质的生物可用性
废水中无机物可将水中可溶性铁、锰氧化成三价铁、四价锰生成沉淀而去除；氰化物经臭氧氧化后形成氰酸盐，后者在酸或碱性条件下都可以水解而转化为氮化物。
在造纸废水处理中的应用
造纸废水中的有机氮化物、木质素和色素等很难用常规方法去除，臭氧可以氧化这些废水中所含的70~75%的有机物质，木质素氧化为易被生物降解的衍生物。
?在石油化工废水处理中的应用莫斯科雅拉斯夫炼油厂经生化后的石油废水再用臭
氧法处理，当臭氧耗氧量达到2.5~3mg/L时,含油量则从4~5mg/L降至0.2~0.4mg/L，饱和烃、非饱和烃及芳香烃则被破坏20%~30%。
?糠醛废水
糠醛（呋喃甲醛）是一种从玉米芯、棉子皮、稻壳、花生壳等农副原料提取的一种化工原料，它用途广泛，可以制造橡胶、塑料、合成纤维、农药、医药、涂料、化学试剂和各种助剂等，是一种可再生的生物化工原料。另外糠醛生产过程中产生的糠醛渣可以做燃料和肥料。但是
长期以来，糠醛废水的治理始终是制约糠醛业发展的一个难题、瓶径。
优点：氧化性强，去除率高且不会产生二次污染
缺点：操作费用较高（包括臭氧发生器、电耗、空气净化装置）;氧化活性有很高的选择性，难彻底去除水中TOC和COD;UV/Fenton法处理造纸黑液①在单UV条件下，COD去除率只有18.83%；②Fenton试剂时COD去除率约为25.08%；③光助Fenton法处理造纸黑液可获得79.14% 的COD去除率。光助Fenton法处理造纸黑液的另一个优点是可以提高黑液的可生化性，处理后BOD5/COD值从0.0039提高到0.24228，上升了62倍多。
采用UV/Fenton-混凝处理苯酚废水。①采用混凝处理，COD去除率仅为14.1﹪;②当UV/Fenton预氧化处理过程中H2O2的质量浓度为150～300mg/L时，废水的混凝性能可提高1.5倍以上;③采用UV/Fenton氧化-混凝工艺，当H2O2浓度为450 mg/L、光照30min时，COD 去除率达82.7﹪。
光催化反应器
光催化反应器的分类：光源不同; 流态不同;聚光与否;旋转式;光学纤维束
光源的不同
紫外灯光：用于实验室研究，寿命短，易被废水中粒子吸收紫外线,有损失。
太阳光：节能，但太阳能的利用率低。
流态不同悬浮型;固定型（非填充式和填充式）;流化床
悬浮型
悬浮型：TiO2粉末直接与废水混合组成悬浮体系
优点：结构简单，能充分利用催化剂活性；
缺点：①存在固液分离问题，无法连续使用②易流失；③悬浮粒子阻挡光辐射深度。固定型
固定型：TiO2粉末喷涂在多孔玻璃、玻璃纤维或玻璃板上。
优点：TiO2不易流失，可连续使用。
缺点：催化剂固定后降低了活性。
①非填充式固定床型：以烧结或沉积法直接将光催化剂沉积在反应器内壁（表面积有限），部分光催化表面积与液相接触。
②填充式固定床型：烧结在载体（选择表面积大的载体如砂、硅胶颗粒、玻璃球、玻璃纤维等）上，然后填充到反应器里，与非填充式固定床型相比，增大了光催化剂与液相接触面积，克服了悬浮型固液分离问题。
流化床
流化床：负载了TiO2颗粒的载体（陶粒、活性炭等），在反应器中以悬浮状态存在。
优点：①一方面可使催化剂颗粒多方位受到光照，并且在悬浮扰动下可防止催化剂钝化（活性降低），提高催化剂利用效率；②另一方面也解决了悬浆体系固液分离难的问题。
缺点：较容易流失
聚光不同聚焦型;非聚光型双薄层反应器平板式反应器
浅池型光反应器
聚焦型利用抛物槽镜，将能透过紫外光线的玻璃管置于槽镜的焦线上，使催化剂TiO2与废水混合通过玻璃管时发生光化学反应。（悬浮型和固定型）
优点：使日光光强度数十倍增加，从而使能量高的紫外辐射显著提高。
缺点：不能利用散射光能；效率较低；价格昂贵，不易推广。
双薄层反应器—箱式
●优点：反应器污水以湍流形式在通道中循环流动，粉末悬浮流速可达0.57m/s，水力
条件好，催化剂分布均匀，不易沉淀。还同时利用太阳光的直射和散射部分，具有
较高光效率。
●缺点：催化剂的固液分离问题。
●平板式反应器该反应器主体为上面铺有一层负载了TiO2的玻璃纤维网的平板，它
与水箱、泵、淋滤装置等辅助设备连接。研究表明，这种反应器无论是在阴天还是晴天，都有相当好的处理效果。但是，由于其水力负荷较低，因而很难用于实际污水的处理。
●浅池型光反应器反应器是将TiO2负载于容器底部形成一层TiO2膜或在容器底部铺
一层负载型光催化剂。
旋转式光催化反应器
转盘式
圆筒式旋转光反应器
共同特点：反应器主体可以旋转，同时在旋转器上形成液膜。
优点：解决了固液分离问题缺点：固定在器壁上的催化剂利用率低且容易钝化。
转盘式光催化反应器负载在陶瓷球上的TiO2催化剂粘在圆盘的两面，圆盘一半浸在水中，另一半暴露于空气中。当圆盘旋转时，会带起一部分溶液并在圆盘上半部分形成液膜，这样在催化剂和紫外光的共同作用下，便发生化学反应。
圆筒式旋转式光催化反应器催化剂负载在圆筒内壁，光源置于圆筒中间，溶液经由导管进入反应器，并在旋转的圆筒内壁形成液膜，发生光化学反应
处理无机废水处理含Cr6+废水在酸性条件下TiO2对Cr6+具有明显的光催化还原作用，在pH值为2.5，光照1小时后，有85%的Cr6+被还原为Cr3+，其他一些污染性金属离子也可用光催化处理。
处理含氰废水CN-首先被氧化成OCN-，再进一步反应生成CO2、N2和NO3-。
处理农药有机废水农药的光催化降解中，一般的物质去除十分迅速，但并非所有污染物最终都能达到完全矿化。陈士夫等对有机磷农药废水TiO2光催化降解研究指出，该法能将有机磷完全降解为PO43-，COD去除率达到70%~90%，并利用太阳光做了室外试验。
联合技术：UV/ O3，O3 /H2O2，UV/H2O2，超声/O3，超声/电化学等
光催化氧化优点：设备结构简单，反应条件温和，操作条件容易控制；氧化还原性强，COD 去除率高，无二次污染；可利用太阳光；TiO2化学稳定性高、无毒、价廉。
缺点：一部分难降解有机物光催化降解的效率低于20%，<15%：苯、甲苯、己烷、二氯乙烷<1%：四氯化碳、二氯甲烷、氯仿、氯乙烯光催化降解反应的速率也不高催化反应对辐射强度的依赖性不强利用太阳能的局限性，波长只在小于387nm 对高浓度废水处理效果不理想，透光率差反应机理及中间产物还缺乏鉴定.
湿式氧化法：在高温（150~3500C ）、高压（5~20MPa）下，利用空气或氧气作为氧化剂，将废水中呈溶解态或悬浮态的有机物或还原态的有机物氧化成为二氧化碳和水。反应两个步骤空气中的氧气从气相向液相的传质过程（若传质过程影响整体反应速率，可以通过加强搅拌来消除。）溶解氧与基质之间的化学反应。废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器，与反应后的高温氧化液体换热，使温度上升到接近反应温度后进入反应器。反应所需的氧由压缩机打入反应器。在反应器内，废水中的有机物与氧发生放热反应，在较高温度下将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，或低级有机酸等中间产物。反应后气液混合物经分离器分离，液相经热交换器预热进料，回收热能。高温高压的尾气首先通过再沸器（如废热锅炉）产生蒸汽或经热交换器预热锅炉进水，其冷凝水由第二分离器分离后通过循环泵再打入反应器，分离后的高压尾气送入透平机产生机械能或电能。
湿式氧化系统不但处理了废水，而且对能量进行逐级利用，减少了有效能量的损失，维持并补充湿式氧化系统本身所需的能量。
影响因素温度压力反应时间废水性质废水的反应热和所需要的空气量进水的pH值应用烟气脱硫处理碱渣
优点：①适用范围广，处理效率高，无二次污染；②氧化速率快；③可回收能量及有用物料。
缺点：①在高温高压下进行，其中间产物多为有机酸，故对设备材料的要求较高（耐
高温、高压、耐腐蚀），因此设备费用大，系统的一次性投资高；②在高温高压下进行，故适于小流量高浓度的废水处理，对于低浓度大水量的废水则很不经济；③在很高的温度下，对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去除效果也不理想，难完全氧化；④氧化过程中可能会产生毒性强的中间产物。为克服湿式氧化的缺点，出现了高效、稳定的催化剂和催化湿式氧化法、超临界水氧化法。超临界流体：超临界流体是温度和压力同时高于临界值的流体，亦即压缩到具有接近液体密度的气体。超临界流体的密度和溶剂化能力接近液体，粘度和扩散系数接近气体，在临界点附近流体的物理化学性质随温度和压力的变化极其敏感，在不改变化学组成的条件下，即可通过压力调节流体的性质。
超临界流体必须具备以下几个条件：①化学性质稳定，对装置没有腐蚀性；②临界温度接近于室温或者接近于反应操作温度，太低和太高都不合适；③操作温度要低于被萃取物质的分解、变性温度；④临界压力要低，以便减少动力费，使成本尽可能降低；⑤要有较高的选择性，以便能够制得高纯度产品；⑥要有较高的溶解度，以便减少溶解循环量；⑦价格便宜，来源方便。
超临界水氧化的主要原理：利用超临界水作为介质来氧化分解有机物。在超临界水氧化过程中，由于超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制。
温度是影响去除率的主要因素，在一定范围内，随反应温度的提高，TOC的去除率明显提高；停留时间是影响去除率的重要因素，无论在何种反应条件下，随着停留时间的延长，TOC 的去除率总是不断提高，直到反应完全；
压力对TOC去除率的影响与温度有关，在较低温度时压力的提高对TOC去除率有一定的促进作用，而在较高的温度条件下的压力升高TOC
去除率影响较小；
有机物浓度：TOC去除率随起始有机物浓度的增加而提高；
供氧量：高温运行时过量氧对去除率的影响较小，国内漆新华的研究认为H
O2的供
氧量与氧化需氧量的比例应保证在1.1∶1。
应用处理含硫废水
优点：（1）效率高，处理彻底。有机物在适当条件下，能完全被氧化成CO2、水、N2及盐类等无毒的小分子化合物，有毒物质的清除率达99.99%以上，符合全封闭处理要求；
（2）由于SCWO是在高温高压下进行的均相反应，反应速率快，停留时间短（可小于1min），所以反应器结构简洁，体积小；（3）适用范围广，可以适用于各种有毒物质、废水废物的处理；4）不形成二次污染；（5）当有机物含量超过2%时，就可以依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度，不需要额外供给热量，如果浓度更高，则放出更多的氧化热，这部分热能可以回收。
缺点：（1）高温高压的操作条件对设备材质提出了严格的要求(特别要求防腐)
（2）反应的动力学和机理方面还不成熟，给应用造成障碍。
超声氧化法
处理卤代烃
对光催化氧化及臭氧难以降解氧化的某些有机物，如三氯甲烷、四氯甲烷等能有效地声解。Inazu等超声处理卤代烷烃，在10min内就将其浓度从100mg/L降到<3mg/L。Bhatnagar等用超声降解卤代脂肪烃，40min达到72～99.9%的降解效率。所以对难以降解的有机污染物更显示超声降解的优越性。
处理染料废水
Ｖｉｎｏｄｇｏｐａｌ等研究在氧气氛下，活性黑染料ＲｅｍａｚｏｌＢｌａｃｋＢ的声化学降解，６小时后ＴＯＣ的去除率为６５％。
与催化剂联合使用
对于疏水性、易挥发有机污染物,超声降解的速度较快,一般不需要添加催化剂来加速反应速度。Ｏｋｏｕｃｈｉ等在对酚类降解速度的研究中,发现金属离子Ｆｅ2+和ＭｎＯ2能提高酚降解速度。Ｂｅｒｌａｎ等发现Ｎｉ2+在酚的降解过程中,能够改变中间产物的分布。由于空化气泡表面层·ＯＨ的氧化是疏水性，因此难挥发污染物降解的主要途径是提高污染物在气泡表面层的分配,可达到提高降解速度的目的。添加催化剂是提高超声降解效率和效果的方向
与其他技术工艺联合使用
(1) 超声与臭氧(Ｏ3)联合工艺降解天然有机物质腐殖酸，在超声的辐照下，Ｏ3
不稳定被降解,在溶液中产生了更多的具有活性的·ＯＨ，并且加快了向溶液中的传质速率。(2) 超声与紫外光联合技术对水中常见有机污染物苯酚、四氯化碳、三氯甲烷降解表明，降解产物为ＣＯ2、Ｈ2Ｏ、Ｃｌ-或易被生物降解的短链脂肪酸,经联合技术工艺处理30ｍｉｎ后，浓度为100 .4ｍｇ/ Ｌ的三氯甲烷溶液降解率达98%,12 .1
ｍｇ/ Ｌ的四氯化碳溶液已不能检测出其成分;处理40ｍｉｎ后苯酚的降解率达99%。
微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是食物“煮”熟了。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%以上。目前，其它各种炉灶的热效率无法与它相比。而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。另外，微波还可以消毒杀菌。
处理ＳＯ２气体
让含有５％ＳＯ２或２５％ＮＯ的空气通过在脉冲微波辐射下的催化剂（Ｎｉ－１４０４），ＳＯ２可被分解而释放出氧和硫，ＮＯ几乎可以被完全去除，产物为Ｏ２、Ｎ２以及少量的Ｎ２Ｏ。
处理染料废水
王金成等以蒽醌染料活性艳蓝ＫＮ－Ｒ为处理对象。结果表明在活性炭存在下微波照射能使活性艳蓝ＫＮ－Ｒ溶液迅速褪色，每克活性炭处理浓度为３００ｍｇ／Ｌ的活性艳蓝溶液５０ｍＬ，微波辐射４ｍｉｎ，脱色率可达９７.１％。
处理农药废水
高宇对微波诱导氧化法处理实际有机磷农药废水进行了探索，研究了铬渣用量、H2O2用量和微波辐照时间对微波诱导氧化处理有机磷农药废水的影响。
结果表明：处理l000 mL有机磷农药废水，在铬渣用量为4g，H2O2用量为4 mL，微波功率为640 w，微波超过辐照时间为6 min的条件下，废水COD去除率可达到90％，处理后溶液残留Cr6+质量浓度低于0.05 mg/L。
优点处理效率高，反应彻底，无二次污染；处理废水时间短，所需设备简单，结构紧凑；占地面积小；若用活性炭做催化剂，可用微波辐射进行回用 缺点运行费用高
O3/UV影响因素
?温度
初始的pH值初始的pH值的提高加快了臭氧分解产生HO·，可提高去除TOC的速率
?OH清除剂的影响
污染物的类型的影响如带有双键的有机物（如三氯乙烯、四氯乙烯等）和芳烃化合物（如酚、甲苯等）比较容易降解，而无双键的化合物则难被氧化。
处理醋酸废水
含醋酸106mg/L的废水在500C，气体流速在0.06cm3/s下用O3/UV处理，4h内就被氧化，如果不用UV照射，10h之内也不被氧化。
自来水中的有机物
O3/UV优点条件温和（常温、常压）氧化能力强，可降解一些含有毒性物质和难分解物质的废水，饮用水深度处理和难降解有机废水的处理中具有良好的应用前景。
缺点工艺复杂设备投资大及运行费用很高。
◆UV/H2O2影响因素光强度；有机物初始浓度；H2O2用量；溶液pH值；反应温度
应用处理表面活性剂饮用水深度处理的应用实际反应装置
UV/H2O2优点：
UV/H2O2法能将污染物彻底的无害化，而其他的可选的方法，如活性炭吸附，仅仅是将污染物从一处转移到另一处，却不能将其彻底地转化为无害物；这一系统不仅能处理多种污染物，而且正如好几个已投入运行和成功操作中所证实的那样，它还是一种更经济的选择；
这一系统还有可移动性及在短时间内即可装配用于不同地点废水处理的优点。
缺点：不适于处理土壤，因为紫外光不能穿透土壤粒子；某些无机化合物，如Ca和Fe 盐可能在过程中沉淀下来，阻塞光管，降低UV光的穿透率。因此，对污染物的预处理就很必要了。控制pH值对于防止氧化过程的金属盐沉淀及避免沉淀物所造成的效率下降是很必要的。通常，pH值小于6可以避免金属氧化物沉淀。碱性溶液对于反应速率有不利影响，这可能与H2O2的碱催化分解有关。
UV/H2O2系统不适用于高强度污染废水。
?UV/H2O2 初始pH O3流量H2O2浓度UV强度
处理地下水
在处理受到氯甲烷、二氯甲烷、l，l一二氯，乙烷、四氯乙烯、苯、氯苯、甲苯等污染的地下水时，lh内对，TOC的去除率达98％。对比试验也显示，UV／O3／H2O2法比单独使用UV、H2O2、O3及其两者组合的氧化体系更为有效。
处理染料废水
以活性黑KN—B活性染料为例进行了UV/O3/H2O2处理，在70 min氧化过程中，pH降低，电导率不断升高。色度去除率达98.9％，溶液的COD和TOC去除率分别为47％和5％。与UV/H2O2氧化法的处理效果对比，UV/O3/H2O2能显著改善 处理垃圾渗滤液
主要水质指标为:pH 8.2、COD 2628mg/L、BOD5 430mg/L、NH3一N 3100mg/L、色度，800倍、碱度(CaCO3)13000mL，光化学氧化前进行了氨吹脱预处理。结果表明，[O3]=1.4g/(L·h)、[H2O2]/[O3]=0.1一1.0，UV/H2O2/O3氧化2.5h，COD去除率为65一86%、NH3一N去除率>96%、色度去除率100%。
在美国UV/O3/H2O2系统已有了商业应用，最著名的是U.S.Filter UV/O3/H2O2系统。该系统主要由UV氧化反应器、O3发生器、H2O2供给池及催化O3分解单元构成。UV反应器总体积为600L，长1m宽0.5m高2m，反应器被5个垂直的挡板分成6个室。24盏65W的低压汞灯垂直安装在反应器石英套筒内，在整个反应器内均匀分布（每个反应室4盏灯）。每个反应室中都有一个不锈钢的曝气头，均匀的将O3从反应器的底部扩散到废水中。H2O2通过一个加料池加入到废水的进水管道中，一个管道静态混合器将H2O2扩散到废水中。
UV/O3/H2O2影响因素
温度对TiO2/ O3/ UV 协同体系的影响较明显。温度上升时，协同催化效率略有下降。这是由于高温有利O3分解为O2，O3含量会降低，也说明协同效应的效率与O3含量有关。pH 值弱碱条件下效果最好。不同pH 值O3 的氧化分解方式也不同。酸性条件下,O3分解主要是直接氧化有机物;弱碱性环境或紫外光照条件下，O3消耗变成间接生成·OH为主，这时有机物的氧化主要由自由基反应所控制。由于·OH 氧化能力强，更适合产生协同效应，但·OH 等一系列自由基在强碱性的环境中不稳定。
O2的含量空气的通入使O2的影响不容忽视，浓度越高处理效果越好。在对吡啶的降解试验中,向完全相同的TiO2/ O3/ UV 系统分别通入纯O2和O2含量为21 %的合成气体,结果纯O2条件下的降解速度高出50 %左右。说明在高浓度O2环境下,仍然有部分O2充当着电子携带和传输者的角色。
O3、UV、催化剂
随着臭氧浓度的增加，去除效率增加，随着UV功率的增强，去除效率也在增加。催化剂量过少活性基团少，过多阻碍光的透射。
UV/O3/H2O2优点：此体系中有众多产生·OH的可能途径，适用的pH值范围广，对有机污染物具有更广谱的去除效果；
缺点：费用较高，受紫外线穿透力的影响。
UV/O3/TiO2优点：氧化能力强和处理成本低对废水的色度和毒性去除效果优于其它方法。实际应用还有一定差距。
缺点O3/TiO2/UV氧化技术还有许多问题有待研究，比如与底物作用的机理，最佳反应条件的理论研究，及其对实际污水处理效果。O3/TiO2/UV系统的反应器相对比较复杂，设备较多，设计高效、低能耗的反应器也是实际应用的前提。
超声波——光催化氧化法优点：易操作、减少二次污染；可对一些特殊的污染物具有比其他处理方法更突出的降解效果，反应条件温和，可充分利用光能。
缺点：超声波——光催化氧化法反应机理和反应动力学尚需进一步研究，而超声波一光催化氧化法在国内的研究报道很少。
超声波——光催化氧化影响因素超声波功率；催化剂投量；降解溶液的pH；加入氧化剂的影响；TiO2光催化剂类型
应用降解活性艳橙水处理聚乙烯醇
微波/光催化
原理抑制催化剂表面空穴电子对的复合。催化剂在微波电场的作用下产生更多的缺陷，由于陷阱效应，缺陷将成为电子或空穴的捕获中心，从而降低电子与空穴的复合率。促进了催化剂表面HO·的生成。微波辐射是表面羟基的震动能级处于激发态的数目增多，使表面羟基活化，有利于HO·的生成，HO·数目的增多，将有利于光催化活性的提高。增强了催化剂表面的光吸收。由于微波场对催化剂的极化作用，在表面产生更多的悬空键和不饱和键，从而在能隙中形成更多的附加能级（缺陷能级），使电子-空穴对的生成更容易，从而提高催化剂的光激发电子跃迁概率。促进水的脱附。微波场中水分子间的氢键结合被打断，抑制了水在催化剂表面的吸附，使更多的表面活性中心能参与反应，提高催化剂的活性。
影响因素催化剂投量；光源；温度；溶解氧的影响；微波功率对降解效果的影响
应用处理4-氯酚处理苯酚
优点：具有装置简单、维护费用低、去除效果好等优点。
缺点：反应机理、工艺的最佳条件和反应器的优化设计等都还不成熟。
OCO 反应器中的水力停留时间为7.5～12.5 h ,停留时间分布为:厌氧∶缺氧∶好氧= 1∶2.3∶3。（1）OCO池的内圈为厌氧区，水解将大分子降解成小分子，同时释放磷；（2）中间为缺氧，进行反硝化；
（3）外层是好氧区，降解COD和硝化，在好氧区可投加铁盐除磷.
优点：厌、缺、好氧三区均在一个构筑物内，分隔形成，又相互连通，节省占地面积；搅拌
代替内循环所需的泵，节省能耗，运行费低；可有效脱氮除磷（可与化学法结合），限制污泥膨胀；设备、构筑物少；自动化调控曝气、搅拌，维护系统运行稳定；
缺点：处理规模较小，一般10万m3/d以下，OCO池直径最大目前为D=50m。因除磷或构造上的原因，泥龄较短，污泥不稳定。微孔曝气器易堵塞，给管理、检修带来工作量。化学除磷须增加设备及装置，使投资及日常运行费用有所增加。
对搅拌器运行、曝气量大小的灵活改变基于进水水质、水量等在线仪表瞬时信号的传递及系统对设备的控制。故对自控系统要求较高。
根据资料，OCO法对BOD的去除率90%~99%，对氮的去除率为90%~95%，对磷的去除率为90%~95%之间，投资节省25%~30%。
二、ＢＩＯＬＡＫ工艺
１、概述德国发明的雏形，芬兰开发的专利技术，在20世纪90年代全世界有300多家废水处理厂使用该工艺。50%处理生活污水，50%处理工业废水如食品、纺织、造纸废水等。中文称百乐卡工艺或百乐克。
构造和工作原理采用一池或人工湖在其内处理废水，底部注意有防渗措施，可采用钢筋栓池（大型水厂），也可使用使用HDPE（聚乙烯）防渗层（中、小型）。基于多级（缺氧，甚至有厌氧）A /O理论在同一构筑物中设置了多个A/O段，使污水能够经过多次的缺氧与好氧过程，强化了污泥的活性并兼有脱氮效果。可选设除磷区的混合池、沉淀池、包含二次曝气区的稳定池等三部分组成(三部分可以合建，曝气池和稳定池可采用土池防渗结构)。注意: 欧盟国家污水处理厂的出水指标包含对溶解氧浓度的要求，因此系统设置了稳定池。而在中国，加设稳定池的作用主要在于弥补沉淀效果的不足，这样导致占地面积的增加。稳定池分为曝气段和沉淀段。
百乐克关键技术使用悬挂在浮管上的高效微孔曝气头（避免了在池底池壁穿孔安装），空气从池底曝出。曝气器悬挂在浮动的气链上，每条浮链可在池中的一定区域运动，形成一系列的A/O。由于曝气链是可移动的，加之曝气链的自然摆动，池内的混合效率很高，自然就节省了混合的能耗。曝气头的维护简单、方便，不需停产，放空。
波浪式曝气
通气时，空气在较大压力下穿过扩散器膜进入水体时,由于受力不均导致曝气管在水下左右摆动。当曝气器偏离浮管垂直轴时，气泡浮至水面并在浮管一侧爆裂，从而对浮管产生反向推动力使浮管运动，浮管又反过来带动曝气器运动，在曝气的情况下运动连续不断。同时水流和风力作用也带动下面的曝气管摆动。波浪式曝气控制池中形成耗氧区和厌氧区，它们象波浪一样地变化。随着耗氧的硝化反应和厌氧的反硝化反应的阶段变化，污水中的氮可以被去除得非常彻底，通过下述三条途径，还可以节省很多能耗：
a.缺氧好氧在一池中，氧气可以直接从反硝化反应中得到一部分，因此，需要的空气很少；
b.一般情况下，即使氧的浓度很低时系统也能运行。同传统的方法相比，这样工艺的氧化效果好得多。
c.利用分段曝气（A/O交替可曝气器实现，也可认为开关阀门实现），可以节省能耗，同时混合好，当负荷变化时，其优点特别明显。
BIOLAK曝气系统有以下优点：传统曝气器顶部至水面的区域，始终处于过饱和状态，而其它水域则处于不饱和状态，氧的利用率低。BIOLAK曝气装置在水中的运动使池中不存在氧的过饱和区域，氧的利用率提高。传统的固定式曝气器固定在池底，可能造成池底局部侵蚀，曝气池通常采用混凝土结构，而BIOLAK曝气器安装在浮动的悬链上，每条链在池中一定的区域内运动，不会对池子某一部分造成侵蚀，曝气池可采用土池，大大减小了基建投资。BIOLAK曝气器的空隙率为80%，表面不容易堵塞BIOLAK曝气器产生的微气泡因为气泡向上运动的过程中，不断受到水流流动，浮链摆动等扰动，因此气泡并不是垂直向上的运动，而
是斜向运动，这样延长了在水中的停留时间，同时也提高氧气传递效率。固定式曝气器产生的气泡在水中的停留时间为5-6秒，而BIOLAK曝气装置产生的气泡可在水中停留11秒以上。固定式曝气器的检修或更换需停止曝气并排空水池，不但费时费力，还要重新培养活性污泥。而BIOLAK系统可在不停气放水的情况下，直接将曝气链提出水面维修，既方便又经济。
运行表明：BIOLAK悬挂链的氧气传递率，远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部的微孔曝气工艺。
BIOLAK工艺流程污水在首先经过预处理和一级处理去除大的漂浮物后，出水先进入混合池，由推进器将进水和污泥进行混合，然后自流入BIOLAK生化池，利用曝气充氧进行好氧处理，处理后的污水，经沉淀池沉淀后再进入稳定池进一步曝气和沉淀以便达标排放。BIOLAK 反应池产生的剩余污泥用污泥泵送入污泥浓缩池，污泥浓缩池产生的上清液自流入BIOLAK 反应池的混合区。BIOLAK反应池需要的氧气由风机供给，预处理设施产生的机械杂物外运填埋处置，产生的剩余污泥外运用作农肥。
优点：低负荷活性污泥工艺有效保证污水在曝气池中停留时间，充分保证水中的污染物被微生物彻底吸收和降解，确保出水达标排放或回用；新颖的一体构筑可将厌氧池、兼氧池、曝气池、二沉池在一体构筑物中建设，并且由于该设备的特殊性，构筑物可采用土池结构，有效降低了整体工程的造价及占地面积；高效的曝气系统曝气器依托浮筒漂浮于水面摆动曝气，氧传质效率高，同时曝气器的摆动很好的起到搅拌污泥和污水的效果，同时由于摆动曝气空气与水体接触面积大，氧利用率明显高出传统曝气设备，大大降低能耗，节省了运行费用；维修简单方便维修不需排空池体，不需停止运行，直接在水面维修即可，解决了多年来困惑厂家和诸多用户的大难题；投资大大降低，吨水投资仅在500～700元，运行费用在0.3～0.5元/吨。系统排出的污泥量少，污泥稳定性好，后续的污泥处置和处理利用方便。在池内可进行生物除碳、硝化-反硝化脱氮及生物除磷。
缺点：污泥负荷与停留时间BIOLAK工艺在国外(美国)的应用中污泥负荷极低，曝气池的停留时间一般都在20h以上，有的甚至达到6d以上。污泥负荷过低，必然导致占地面积增大。国内一般控制在20h以内。
污泥膨胀BIOLAK处理系统发生污泥膨胀。其现象是有较多细碎污泥絮体的高粘性泡沫弥漫于池面，整个曝气阶段都没有衰减，污泥沉降性能变差，SVI（污泥体积指数）高达400 mL/g 以上，二沉池有细小污泥不断外漂，出水浑浊，水质变差。在显微镜下观察，污泥解絮，细碎的污泥絮体散落各处，有较多的草履虫和豆形虫等原生动物散落其中。
与其他工艺比较BIOLAK有几个地方与氧化沟相似。
（1）延时曝气；（2）前端有一厌氧段；（3）整个曝气池中缺氧、好氧交替；（4）本工艺主体处理部分合建，氧化沟也可以；（5）表面曝气，不过本工艺只是形式上是表面，本质还是底层曝气。（6）每个曝气管都可以控制气量，氧化沟的表曝机也可以通过开闭来控制气量；从这些方面看，就可以简单地把工艺控制按氧化沟进行，来解决因为对本工艺的不熟悉而无所适从的局面。
该方法叫做低负荷活性污泥工艺。与一般负荷的活性污泥法比较，它有以下几个优点：a由于微生物把污染物作为养料来吸收, 废水中的污染物被相对极大量的微生物吸收（分解）殆尽，所以出水非常干净。一般的污水处理厂(污泥负荷高的工艺)，微生物仅分解最有营养的部分，相对来讲净化效率较低。
b)大量地回流活性污泥,剩余污泥的数量很少，所含有机物已被很好地分解、矿化，这就是污泥没有臭味的原因。
c）由于污泥龄长(30d),并采用了阶段曝气，所以氨氮也被消耗尽了。足够的泥龄是形成硝化菌的基本条件，硝化菌可氧化氨分子。
d）由于工艺设计的简洁，高效，因此不需要复杂的管理。
投料活性污泥法
1、传统活性污泥法存在的问题
有机负荷不够高，一般仅为1kgCOD/m3·d 或0.3~0.5kgBOD/m3.d
池容大，占地面积大，基本建设费用高；曝气池中生物量还是比较低(2000~6000mg/L)
耐冲击负荷能力弱；易出现污泥膨胀；剩余污泥产生量大；能耗高，运行费用高；对废水的氮、磷去除能力低；
投料活性污泥的概念、分类指在传统的活性污泥法系统中，投加某些物质，其对活性污泥产生显著影响,如改变系统内生物相以及微生物的存在方式，改变基质的分配与传质状况，增加系统的生物固体总量，提高系统综合净化能力等。
投加多孔悬浮载体如聚氨酯泡沫块
投加絮凝剂及助凝剂如三氯化铁、硫酸铝、石灰
投加各类小的固体介质如粉末活性炭、陶粒、黏土、粉煤灰、焦碳多孔悬浮载体活性污泥
1. 了解水的自然循环与社会循环。 2. 了解饮用水水源及其水质特征、饮用水的水质标准。 《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006） 3.掌握反应器的概念、种类及其特征，学会进行物料衡算。 概念：能引起水处理效应的容器或设备 理想反应器的种类：完全混合间歇式反应器（CMB型） 完全混合连续式反应器（CSTR型） 推流式反应器（PF型） 物料衡算： 单位时间输入量(进)+单位时间反应量(产生)=单位时间输出量(出)+单位时间变化量(积累) 即： 单位时间变化量=单位时间输入量-单位时间输出量+单位时间反应量式 当变化量为零时，称为稳态，即： 单位时间输入量-单位时间输出量+单位时间反应量＝0
4. 水中杂质的分类及相应去除方法。 分类：溶解物胶体悬浮物 去除方法：直径大于0.1mm泥砂：在水中自然沉降、 较小的悬浮物与胶体：混凝沉淀 有机物：生物预处理、混凝沉淀（作用较弱）、活性炭、高级氧化 无机物：混凝沉淀、离子交换、软化、树脂吸附、膜过滤等 5.表征水中有机物的水质指标及各自的含义，熟悉各种常用的水质指标及其含义。 臭：感官性状指标，反映水中产生臭气的物质的量。文字描述和记录臭强度法、臭阈值法、臭度法。 味：感官性状指标，反映水中产生味觉的物质的量。品尝法。 色度：感官性状指标，反映水中产生颜色的物质的量。铂钴标准比色法、铬钴比色法、分光光度法，所测值为真色。 浊度：感官性状指标，指水中的不溶解物质对光线通过时所产生的阻碍程度。目视比色法(JTU)、分光光度法(NTU)、散射浊度法(NTU或FTU)、积分球浊度法(NTU). pH：化学性能指标，表示水中酸、碱的强度。比色法、电位法。 硬度：化学性能指标，表示水中钙、镁、铁、锰、铝等易形成难溶盐类的金属阳离子的量。分碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度。EDTA滴定法。 碱度：化学性能指标，表示水中和强酸的能力，主要由氢氧化物、碳酸盐和重碳酸盐引起的。容量法。 CODCr：化学需氧量，代表有机物的含量，指用重铬酸钾在酸性条件下氧化水中有机物（绝大部分有机物）时所需的氧量。 CODMn：耗氧量，代表水中易氧化有机物的含量，指用高锰酸钾氧化水中有机物（易氧化有机物）时所需的氧量。 TOC：总有机碳，表示水中有机化合物中碳的含量。 DOC：溶解性有机碳，表示水中溶解性有机化合物中碳的含量。 BDOC：可生物降解溶解性有机碳，表示水中溶解性易生物降解有机化合物中碳的含量。 UV254：反应水中具有不饱和双键或芳香族化合物的量。 三卤甲烷(THM)：水中三卤甲烷的量，包括氯仿、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷、氯仿。 6.水中胶体的稳定性及其原因。亲水胶体与憎水胶体的稳定有何不同 胶体稳定分动力学稳定和聚集稳定两种。 动力学稳定指颗粒布朗运动对抗重力影响的性能。 聚集稳定指胶体粒子之间不能相互聚集的特性。 亲水胶体，水化作用是胶体聚集稳定性的主要原因。 憎水胶体的稳定性决定于胶体颗粒表面的动电位，即ζ电位， 由双电层结构得到解释——DLVO理论(从胶粒之间相互作用能的角度阐述胶粒相互作用)。 7. DLVO理论 8. 混凝的概念。 水中胶体粒子和微小悬浮颗粒的聚集过程 9.胶体的凝聚机理（压缩双电层、吸附-电性中和、吸附架桥、网捕-卷扫）
中水处理技术 ？ 适用范围 广泛适用于宾馆、写字楼、饭店等公用场所。 主要技术内容 一、基本原理 YES中水处理，系采用生化处理法。其工艺流程如下： 洗浴废水格栅调节池（予曝气）毛发过滤器污水泵生物接触氧化池沉淀过滤（活性碳过滤备用）中水贮存池中水泵用水点 二、技术关健 采用水下曝气技术 主要技术指标及条件 一、技术指标 BOD＜5㎎/l 污染程度的一个重要指标。其定义是：在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量，表示单位为氧的毫克/升（O2，mg/l）。 一般有机物在微生物的新陈代谢作用下，其降解过程可分为两个阶段，第一阶段是有机物转化为CO2、NH3、和H2O的过程。第二阶段则是NH3进一步在亚硝化菌和硝化菌的作用下，转化为亚硝酸盐和硝酸盐，即所谓硝化过程。NH3已是无机物，污水的生化需氧量一般只指有机物在第一阶段生化反应所需要的氧量。微生物对有机物的降解与温度有关，一般最适宜的温度是15～30℃，所以在测定生化需氧量时一般以20℃作为测定的标准温度。20℃时在BOD的测定条件（氧充足、不搅动）下，一般有机物20天才能够基本完成在第一阶段的氧化分解过程（完成过程的99％）。就是说，测定第一阶段的生化需氧量，需要20天，这在
实际工作中是难以做到的。为此又规定一个标准时间，一般以5日作为测定BOD的标准时间，因而称之为五日生化需氧量，以BOD5表示之。BOD5约为BOD20的70％左右。 COD＜7㎎/l 是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。它是表示水中还原性物质多少的一个指标。水中的还原性物质有各种、、、亚铁盐等。但主要的是有机物。因此，化学需氧量（COD）又往往作为衡量水中有机物质含量多少的指标。化学需氧量越大，说明水体受有机物的污染越严重。化学需氧量（COD）的测定，随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同，其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性氧化法与氧化法。高锰酸钾（K2MnO4）法，氧化率较低，但比较简便，在测定水样中有机物含量的相对比较值时，可以采用。重铬酸钾（K2Cr2O7）法，氧化率高，再现性好，适用于测定水样中有机物的总量。有机物对工业水系统的危害很大。含有大量的有机物的水在通过除盐系统时会污染离子交换树脂，特别容易污染阴离子交换树脂，使树脂交换能力降低。有机物在经过预处理时（混凝、澄清和过滤），约可减少50%，但在除盐系统中无法除去，故常通过补给水带入锅炉，使炉水值降低。有时有机物还可能带入蒸汽系统和凝结水中，使pH降低，造成系统腐蚀。在循环水系统中有机物含量高会促进微生物繁殖。因此，不管对除盐、炉水或循环水系统，COD都是越低越好，但并没有统一的限制指标。在循环冷却水系统中COD（DmnO4法）>5mg/L 时，水质已开始变差。 SS l㎎/l PH 8．0 二、条件要求 主要设备及运行管理 一、主要设备 毛发过滤器、水下曝气机、污水提升泵、机械过滤器、活性碳过滤柱、自动控制系统、过滤水泵、反冲洗水泵、中水泵、投药设备。 二、运行管理
杂质的种类 杂质的特性 主要单元处理方法 物理化学法： 混凝：凝聚, 2min, 混合 絮凝, 20~30分钟，反应 沉淀和澄清：重力作用 浮选：密度差 过滤：表面过滤，滤层过滤 膜分离：按分离物的尺寸，微滤、超滤、纳滤、反渗透 吸附：在两相界面处的产生的积蓄 离子交换：改变离子成分，但离子总当量数不变 中和：使水的pH值达到或接近中性 氧化还原：改变价态，变成不溶解的或无毒的 生物处理方法：好氧，厌氧 反应器的概念及在水处理中的应用反应器的类型： 物料的形态：均相，多相
操作情况：间歇式，连续式，流化床，滴洒床等 间歇式：所有物料反应时间相同；反应物浓度与反应速度；反应器内成分均匀连续流反应器：（1）活塞流反应器（管式）：流动方向无混合（2）恒流搅拌反应器：浓度均匀，反应速度不变（3）恒流搅拌反应器的串联：综合了前两者的优点 物料在反应器内的流动模型 1、理想混合流动模型：反应器内浓度完全均匀一致 2、活塞流流动模型：各断面上流速一致，停留时间是管长的函数 3、轴向扩散流动模型和多级串联流动模型 反应器及期望的反应器设计： 完全混合：快速混合器，软化，化学澄清 活塞流：沉淀，砂滤池，吸附，离子交换，加氯，生物滤池 局部完全混合的活塞流：絮凝器，污泥反应器 完全混合及活塞流：活性污泥 胶体稳定性 胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。 胶体稳定性: （1）动力学稳定性：无规则的布朗运动强，对抗重力影响的能力强。（2）聚集稳定性：①胶体带电相斥②水化膜的阻碍。 在动力学稳定性和聚集稳定两者之中，聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。 胶体稳定性的原因：（1）动力学稳定性：布朗运动强，对抗重力影响的能力强。（2）带电稳定性。带同号电荷的胶体之间存在静电斥力。（2）溶剂化作用稳定性，胶体颗粒与分散介质水分子发生作用，形成水化层。 胶体带电的原因：①晶格取代②化学基团电离③溶解、电离④吸附某些离子混凝机理 电性中和作用机理包括压缩双电层与吸附电中和作用机理。 1．压缩双电层:加入电解质，形成与反离子同电荷离子，产生压缩双电层作用。 2．吸附电中和作用:这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、胶粒等，来降低 电位。 3．吸附架桥 吸附架桥作用是指高分子链的一端吸附了某一胶粒，另一端又吸附另一胶粒,形成“胶粒-高分子-胶粒”絮凝体,高分子物质起了胶粒与胶粒之间相互结合的桥梁作用,故称吸附架桥作用 4．网捕或卷扫 混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时, 对胶粒会网捕、卷扫导致沉淀分离。 常用混凝剂的优缺点 硫酸铝:价格便宜,来源广泛,应用经验丰富,低温时，水解困难，絮体松散。 聚合铝:在相同水质下，用量比硫酸铝少，对水的pH变化适应性强 三氯化铁: 对水的pH变化适应性强，絮体密实，对低温低浊水处理效果好腐蚀
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 公徽祈华浄兜 ANHLU XINHL：A LNIVBKSITY 课程设计书 课程名称：水处理课程设计 院（系） ：一土木与环境工程学院 专业班级：10 环境工程⑴班起止日期： 指导教师：潘争伟
目录
1、城市环境条件概况 合肥王小郢污水处理厂是合肥市污水处理的主要工程，位于合肥市大城区东南。主要 但尚未达标的工业废水。服务人口约 30万。 1、地形资料 污水处理厂位于淝河西六公里处, 最低为12 m 。污水总进水管底标高为 为9 m 。污水厂长（南北向） 750 m ，宽（东西向）600 m 。 2、水量和水质资料 应处理水量： Q 平均=150000 m 3/d Q 最大=195000 m 3/d 城市混合污水平均水质: mg/ 3、气象及地基资料 年平均气温15.7 C ，夏季平均气温 28.3 C,冬季平均2.1 C; 年平均降雨量1010 mm ,日最大降雨量160 mm ; 地下水位 10 m ； 最大冻土 2.5 cm ; 土壤承载力 2.3 kgf/cm 2; 河流常水位8m ，最高河水位9m ，最低河水位7 m 。 服务范围是合肥市中市区、 东市区、西南郊的生活污水和东市区、 西南郊的部分经初步处理 占地约45万平方米，地势西咼东低。最咼标咼19 m ， 12 m ,进水管处地面标高为 16 m 。附近河流最高水位
2、污水处理工艺方案比较 1 、工艺方案分析 1、普通活性污泥法方案 普通活性污泥法，也称传统活性污泥法，推广年限长，具有成熟的设计及运行经验，处理效果可靠。自20世纪70年代以来，随着污水处理技术的发展，本方法在艺及设备等方 面又有了很大改进。在工艺方面，通过增加工艺构筑物可以成为“A/0 ”或“ A2O”工艺，从面实现脱N和除P。在设备方面，开发了各种微孔曝气池，使氧转移效率提高到20%以上，从面节省了运行费用。 国内已运行的大中型污水处理厂，如西安邓家村（12万m3/d）、天津纪庄子（26万m3/d）、北京高碑店（50万m3/d）、成都三瓦窑（20万m3/d） 普通活性污泥法如设计合理、运行管理得当，出水B0D5可达10?20mg/L。它的缺点 是工艺路线长，工艺构筑物及设备多而复杂，运行管理管理困难，基建投资及运行费均较高。 国内已建的此类污水处理厂，单方基建投资一般为1000?1300元/m3? d,运行费为0.2?0.4 元/（m3? d）或更高。 本项目污水处理的特点为： ①污水以有机污染为主，BOD/COD=0.42，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒物一般不超标； ②污水中主要污染物指标BOD5、COD cr、SS值比国内一般城市污水高70%左右； ③污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。 针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于将来可能要求出水回用，处理工艺尚应硝化，考虑到NH3-N浓度较低，不必完全 脱氮。 根据国内外已运行的大、中型污水处理厂的调查，要达到确定的治理目标，可采用“普通活性污泥法”或“氧化沟法”。 2、氧化沟方案 氧化沟污水处理技术，是20世纪50年代由荷兰人首创。60年代以来，这项技术在欧洲、北美、南非、澳大利亚等国已被广泛采用，工艺及构造有了很大的发展和进步。随着对该技术缺点（占地面积大）的克服和对其优点（基建投资及运行费用相对较低，运行效果高 且稳定，维护管理简单等）的逐步深入认识，目前已成为普遍采用的一项污水处理技术。 据报道，1963?1974年英国共兴建了300多座氧化沟，美国已有500多座，丹麦已建成300多座。目前世界上最大的氧化沟污水厂是德国路德维希港的BASF污水处理厂，设计最大流量为76.9万m3/d,1974年建成。 氧化沟工艺一般可不设初沉池，在不增加构筑物及设备的情况下，氧化沟内不仅可完成 碳源的氧化，还可实现硝化和脱硝，成为A/O工艺；氧化沟前增加厌氧池可成为A2/0（ A-A-O ）工艺，实现除磷。由于氧化沟内活性污泥已经好氧稳定，可直接浓缩脱水，不必厌氧消化。 氧化沟污水处理技术已被公认为一种较成功的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。 ①工艺流程简单、构筑物少，运行管理方便。一般情况下，氧化沟工艺可比传统活性 污泥法少建初沉池和污泥厌氧消化系统，基建投资少。另外，由于不采用鼓风曝气的空气扩 散器，不建厌氧消化系统，运行管理要方便。 ②处理效果稳定，出水水质好。实际运行效果表明，氧化沟在去除BOD5和SS方面均
[水处理技术]十种常用水处理方法 沉淀物过滤法 沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物 质清除干净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其它精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器（filter）以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器（如石英沙等）或膜状滤器等。只要颗粒大小大于这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对于溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。如果滤器太久没有更换或清洗，堆积在滤器上的颗粒物质会愈来愈多，则水流量及水压会逐渐减少。人们就是利用入水压与出水压差来判断滤器被阻塞的程度。因此滤器要定时逆冲以排除堆积其上的杂质，同时也要在固定时间内更换滤器。沉淀物过滤法还有一个问题值得注意，因为颗粒物质不断被阻拦而堆积下来，这些物质面或许有细菌在此繁殖，并释放毒性物质通过滤器，造成热原反应，所以要经常更换滤器，原则上进水与出水的压力落差升高达到原先的五倍时，就需要换掉滤器。2硬水软化法 硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换
树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，以此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下： Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+ 2Na+1式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之後，将原本含在其内的Na+离子释放出来。树脂基质（resin matrix）内藏氯化钠，在硬水软化的过程中，钠离子会逐渐被使用耗尽，则交换树脂的软化效果也会逐渐降低，这时需要作还原（regeneration）的工作，也就是每隔固定时间加入特定浓度的盐水，一般是10%，其反应方式如下：Ca-EX2+2Na+ （浓盐水）→ 2Na-EX+Ca2+Mg-EX2+2Na+ （浓盐水）→ 2Na-EX+Mg2+如果水处理的过程中没有阳离子的软化，不只是逆渗透膜上会有钙镁体的沉积以致降低功效甚至破坏逆渗透膜，长期饮用也容易得到硬水症候群。硬水软化器也会引起细菌繁殖的问题，所以设备上需要有逆冲的功能，一段时间後就要逆冲一次以防止太多杂质吸附其上。全自动钠离子交换器采用离子交换原理，去除水中的钙、镁等结垢离子。当含有硬度离子的原水通过交换器内树脂层时，水中的钙、镁离子便与树脂吸附的钠离子发生置换，树脂吸附了钙、镁离子而钠离子进入水中，这样从交换器内流出的水就是去掉了硬度的软化水。 3去离子法
第二章 菌胶团的指示作用: 1）新形成的菌胶团颜色浅，甚至无色透明，有旺盛的生命力，氧化能力强； 2）老化的菌胶团因为吸附许多杂质，颜色深，氧化能力差； 3）遇到不良环境时，菌胶团松散，污泥发生膨胀； 4）结构紧密，颜色适中的菌胶团才指示处理效果 什么是芽孢？ 定义：某些细菌在其生长发育后期或在遇到外界不良环境时，可在细胞内形成一个圆形或椭圆形抗逆性休眠体。 为什么具有抗热性？ 芽孢含有特殊的抗热性物质—2,6-吡啶二羧酸和耐热性酶。 芽孢的特点： （1）含水率低，38％－40％ （2）芽孢壁厚致密，分3层： 外层：芽孢外壳－蛋白质 中层（皮层）：肽聚糖 内层：孢子壁－肽聚糖 （3）酶代谢活力低，休眠状态 （4）耐热、低温、辐射、干燥、化学试剂，等不良环境 鞭毛着生的方式（5种）： 偏端单毛菌类 两端单毛菌类 偏端丛毛菌类 两端丛毛菌类 周毛菌类 如何确定微生物是否有鞭毛（无电镜的情况下）3种： 1、鞭毛染色可将媒染剂与染料的复合物附着并积累在鞭毛上，使其直径加粗而在普通光学显微镜下可见。 2、将细菌穿刺接种于半固体培养基中，鞭毛细菌会沿穿刺线向周围扩散生长。 3、将细菌制成悬液，在光学显微镜下，可见鞭毛细菌的翻滚或穿梭运动。 什么是菌落？ 菌落是将细菌接种在固体培养基中，由于单个细胞在局部位置大量繁殖，形成肉眼可见的细菌群体，称为菌落。细菌菌落大多湿而粘，小而薄，与培养基结合不紧密。 细菌接种，接种方法： 接种分离工具：1.接种针2.接种环3.接种钩 4.5.玻璃涂棒6.接种圈7.接种锄8.小解剖刀
1）平板划线分离培养法：使标本混杂的多种细菌分散成单个细胞。 2）平板涂布法：可以用于计算活菌数。 3）斜面接种法：主要用于纯种移植，以进一步鉴定或保存菌种。 4）液体接种法：可观察到细菌不同的生长现象。 5）半固体穿刺接种法：可用于保菌或观察动力。 放线菌的结构： 形态：呈菌丝状，是由单细胞延生分枝而成。 1）营养菌丝（基内菌丝）：生长在营养基内，直径在0.2-0.8μm；有的产生色素（菌落背面呈现不同颜色），主要的生理功能是吸收养分。
一、中水处理的工艺及选择。 1、中水回用工艺流程为了将污水处理成符合中水水质标准的水，一般要进行三个阶段的处理： （1）预处理该阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质。 （2）主处理该阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物。 （3）后处理该阶段主要以消毒处理为主，对出水进行深度处理。保证出水达到中水水标准。 2、主处理的方法按目前已被采用的方法大致可分为三类： （1）生物处理法利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括好氧和厌氧微生物处理，一般以好氧处理较多。 （2）物理化学处理法以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附相结合为基本方式，与传统的二级处理相比，提高了水质，但运行费用较高。 （3）膜处理采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是S S去除率很高，占地面积与传统的二级处理相比，减少了很多。但目前对此工艺在实际应用上还存有一定争议。 3、工艺流程的选择 工艺流程的选择需确定工艺流程时必须掌握中水原水的水量、水质和中水的使用要求，应根据上述条件选择经济合理、运行可靠的处理工艺；在选择工艺流程时，应考虑装置所占的面积和周围环境的限制以及噪声和臭气对周围环境带来的影响；中水水源的主要污染物是有机物，目前大多数以生物处理为主处理方法；在工艺流程中消毒灭菌工艺必不可少，一般采用含氯消毒剂进行消毒。 中水处理的工艺流程主要取决于中水水源和中水的用途，中水水源不仅影响处理工艺的选择，而且影响处理成本，因此，中水水源的选择十分关键；目前，我国主要以小区生活污水作为中水水源，所处理的中水主要用于浇花、冲厕、洗车等。当以城市污水处理厂二级处理出水为中水水源时，可采用物化＋消毒工艺，具体如下： 源水--->调节池--->过滤池--->消毒池--->储水池 --->排放当以小区生活污水作为中水水源时，可采用生化＋消毒工艺，具体如下： 源水--->水力筛--->调节池--->生化池--->过滤池 --->消毒池--->储水池--->排放上述工艺设施可根据现场具体情况，设计成地上式或地埋式结构。 一体化中水回用设备是将中水回用处理的几个单元集中在一台设备内进行，其特点是结构紧凑、占地面积小、自动化程度高，一般的处理量小于1500
《水处理工程》课程综合复习资料 一、选择题 1．以下哪些污染物属于第一类污染物（）。 A．总汞、总铬、总砷、总铅、苯并[a]芘、总α射线B．pH值、色度、悬浮物C．BOD5、COD D．石油类、动植物油 2．污水所含固体物质按存在形态的不同可分为（）。 A．有机物、无机物和生物体B．悬浮的、胶体的和溶解的C．挥发性固体和溶解性固体 D．重金属和氮、磷 3．5天生化需氧量（BOD5）约为阶段生化需氧量的 ( )。 A．碳氧化；70％～80％B．碳氧化；5％C．硝化；70％～80％D．硝化；5％ 4．用于工业企业（）的药剂，不得含有对生产有害的成分。 A．生活饮用水B．生产用水C．水厂自用水D．消防用水 5．完成凝聚的胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集，以形成较大絮状颗粒的过程，称为（）。A．反应B．助凝C．絮凝D．凝聚 6．平流沉淀池设计过程中是以（）来判断平流沉淀池中水流的稳定性。 A．水池宽深比B．水平流速C．弗劳德数D．雷诺数 7．经混凝沉淀后的待滤水，其中悬浮颗粒在滤池中被滤料截留在滤层中的主要机理是（）。A．悬浮颗粒与滤料颗粒之间碰撞作用的结果B．悬浮颗粒被滤料表面筛滤的结果 C．悬浮颗粒与滤料之间黏附作用的结果D．悬浮颗粒与滤料颗粒之间引力作用的结果 8．关于氧化还原法处理工业废水的正确描述是（）。 A．氧化还原法处理工业废水时，氧化与还原是同时发生的 B．在氧化还原反应中，得到电子的、本身被还原的物质称为还原剂 C．氧化还原法处理工业废水时，好氧条件下的反应称为氧化 D．氧化还原法处理工业废水时，厌氧条件下的反应称为还原 9．臭氧氧化法处理工业废水（）。 A．臭氧与污染质的化学反应进行得快慢，仅与化学反应速度有关B．处理后尾气应进行处理 C．其反应缓慢D．其臭氧的运输、储存和操作管理均比较烦琐 10．活性污泥固体物质的主要成分是（）。 A．具有极强吸附能力的无机物质，微生物内源代谢、自身氧化的残留物，污水带入的难以被细菌降解的惰性有机物质，污水带入的无机物质 B．具有肉足虫，鞭毛虫和纤毛虫，污水带人的难以被细菌降解的惰性有机物质，污水带入的无机物质 C．具有代谢功能活性的微生物群体，微生物内源代谢、自身氧化的残留物和作为微生物营养物质的各种有机离子
《水处理生物学》考研复习大纲 2017年9月29日修订 一、考试的基本要求 要求学生比较系统地理解和掌握水处理生物学的基本概念和基本理论，掌握水处理生物的分类、特性，掌握其营养、新陈代谢及遗传变异等生理特性；掌握环境因子对水处理中微生物的作用和影响；掌握水处理生物学实验及研究方法；能综合运用生物学及水处理知识分析和解决水处理工程中相关问题。 二、考试方式和考试时间 闭卷考试，总分150，考试时间为3小时。 三、参考书目 《水处理生物学》（第五版），顾夏生等编著，中国建筑工业出版社 《环境工程微生物学》（第三版），周群英等编著，高等教育出版社 四、试题类型： 主要包括填空题、名词解释、简答题、论述题、实验题等类型，并根据每年的考试要求做相应调整。 五、考试内容及要求 第一篇水处理生物学基础 1. 掌握水处理中微生物的分类，微生物的生长特点；掌握水处理中微生物的种类和特征；了解水处理生物学的研究对象与任务。 2. 掌握细菌、放线菌、蓝藻等原核生物的基本形态结构、繁殖方式、群体特征。 3.掌握酵母菌、霉菌、藻类、原生与微型后生动物等真核微生物的分类、形态结构、繁殖及培养特征，了解藻类、原生动物、后生动物的特性及其在水处理
中的作用。 4.掌握病毒的特征、繁殖过程，及其实验室中的控制方法。 5.熟悉微生物的营养、培养基、酶的作用特性、微生物的呼吸作用，掌握环境因素对微生物生长的影响。 6.掌握微生物生长特点及生长曲线，微生物的遗传的物质基础、变异的类型，遗传工程的操作步骤。 7.掌握生态系统概念及特征，微生物之间相互关系，掌握微生物生态学研究方法。 8. 了解水生植物种类及其生长特点，了解水生植物的水质净化作用及生态修复原理。 第二篇污染物的生物分解与转化 掌握生物对含氮有机物、不含氮有机物、无机元素的分解与转化；了解污水处理中主要微生物及其作用。 第三篇水质安全与监测 了解污水中的病源微生物种类、细菌学检验标准，掌握有害生物检验、监测方法，掌握水中有害生物的控制方法。 第四篇微生物的研究方法 掌握水处理中微生物观测的手段，培养分离、灭菌、无菌操作等的实验方法。掌握实验原理、实验操作步骤、现象、仪器的使用方法等。主要实验如下：实验一. 显微镜的使用及微生物观察 实验二. 微型动物计数 实验三微生物染色 实验四培养基制备与灭菌 实验五微生物纯种分离、培养及接种技术
目录 第1章水处理控制系统 (1) 1.1水处理控制系统的背景及其说明 (1) 1.2 CAD流程图 (2) 第2章控制系统方案设计 (3) 2.1控制系统类型的选择 (3) 2.2I/O端口的分配 (4) 2.3水处理控制系统硬件接线图 (6) 2.4水处理控制系统的梯形图设计 (7) 第3章控制系统仪表选型 (9) 3.1 检测元件选型 (9) 3.2执行元件 (10) 第4章课程设计心得 (18) 参考文献 (19) 附录 (20)
第1章水处理控制系统 1.1水处理控制系统的背景及其说明 我国是个缺水的国家，人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4。而且我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀，更加重了实际的缺水情况。因此近些年来我国城市水资源进一步紧张，许多城市严重缺水。与此同时，水资源污染却日益严重，因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂，来改变目前水资源紧缺且污染的现状。我国城市污水处理事业是在80年代初逐步发展起来的，经过几十年的发展已经初具规模。但是，与国外同期的工业污水处理厂相比较，始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求的不断增加，我国的自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守的方向发展。 环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一。随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加，大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海，使环境和饮用水被严重污染。因此，建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问题的有效途径,水处理已经长了成了生活中不可或缺的的一部分。 水处理是提供工业或民业用水的常用办法,处理过程是通过滤池过滤,滤池工作一定时间就要进行反冲洗,反冲洗过程要求按一定的时序控制风机的启停及各类的开与关,阀门动作顺序要求严格.某水源工程一期设计8个滤池,每个滤池有6个控制阀,而滤池的反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗,采用手动控制时工人的劳动强度大,难免出现误动作,对此特定的过程选用一定的可编程控制器进行控制,经实践检验系统运行可靠,效果良好。 在系统投运时,首先根据江水的浑浊度设置每个滤池冲洗时间间隔,即设置计数器和计时器的计数和计时值.时间间隔过长易出现滤池大高液位现象,过短造成滤池冲洗过于频繁,风机启动频繁减少设备的使用寿命.投运时根据当时江水的状况设置时间间隔为12h,运行效果良好.因在软件设计时全面考虑了边界条件,可一次性将8个滤池的手动开关打到自动状态.因每个滤池的冲洗周期均为12h,同时切换为自动状态,会出现两个或两个以上的滤池同时冲洗,程序中设置了自动优选功能,做到每次只有一个滤池冲洗,保证运行安全可靠。
《水处理生物学》习题及题答案 第一章绪论 1水处理生物学的主要研究内容是什么？ （1）与水处理工程和环境水体水质净化、保持相关的生物种类的形态、生理特性及生态； （2）水中微生物种类间的相互作用； （3）微生物与水中污染物的相互作用关系； （4）水中污染物的生物分解与转化机理； （5）生物在水体净化与水处理中的作用机理与规律； （6）水中有害微生物的控制方法； （7）水处理微生物学的研究方法等。 2目前物种的命名都采用瑞典博物学家林奈创立的双命名法。 3微生物有哪些基本特征？微生物除了具有个体微小、结构简单、进化地位低等特点外，还具有以下特点：（1）种类多。（2）分布广。（3）繁殖快。（4）易变异。 4水生植物可分为：挺水植物、漂浮植物、浮叶根生植物和沉水植物四大类型。 第二章原核微生物 1细菌：细菌是一类单细胞、个体微小、结构简单、没有真正细胞核的原核生物。大小一般是几个μ m。2以形状来分，细菌可分为哪几类？ 细菌的形态大致上可分为球状、杆状和螺旋状（弧菌及螺菌）3 种，自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。 3细菌的细胞结构包括一般结构和特殊结构，简单说明这些结构及及其生理功能。细菌的基本结构包括细胞壁和原生质两部分。原生质位于细胞壁内，包括细胞膜（细胞质膜）、细胞质、核质和内含物。 细胞壁是包围在细菌细胞最外面的一层富有弹性的、厚实、坚韧的结构，具有固定细胞外形和保护细胞不受损伤等多种功能。细胞壁的主要功能有：①保持细胞形状和提高细胞机械强度，使其免受渗透压等外力的损伤；②为细胞的生长、分裂所必需；③作为鞭毛的支点，实现鞭毛的运动；④阻拦大分子有害物质（如某些抗生素和水解酶）进入细胞；⑤赋予细胞特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性。 细胞膜又称细胞质膜、质膜或内膜，是一层紧贴着细胞壁而包围着细胞质的薄膜（厚约7～8nm），其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。这种膜具有选择性吸收的半渗透性，膜上具有与物质渗透、吸收、转运和代谢等有关的许多蛋白质和酶类。细胞膜的主要功能为：①选择性地控制细胞内外物质（营养物质和代谢产物）的运送和交换。②维持细胞内正常渗透压。③合成细胞壁组分和荚膜的场所。 ④进行氧化磷酸化或光合磷酸化的产能基地。⑤许多代谢酶和运输酶以及电子呼吸链组成的所在地。⑥鞭 毛的着生和生长点。
工业水处理复习提纲 前提 复习思路：主要以老师的PPT为主要复习工具，在对照PPT的基础进行理解性的背记。下面是我根据老师上课说的重点总结出来的复习重点，仅供大家参考。鉴于水平有限，疏漏之处在所难免，还请同学们见谅。 试卷分值分布 第一章基础知识 1、工业废水的水质特征：（1）污染物的多样性；（2）污染物的复杂性；（3）污染物的行业性；（4）一些种类的废水具有难除解性；（5）污染的严重性；（6）资源性。 2、工业污染源的基本控制途径： A．减少废水排出量 （1）废水进行分流； （2）节约用水； （3）改造生产工艺； （4）减少废液排放。 B．降低污染物的浓度 （1）改造生产工艺，了解淘汰生产工艺； ( 2）改造深漂洗装置； （3）废水进行分流； （4）废水进行均和； （5）回用有用物质（重点），如电镀的回收槽； （6）排出系统的控制。 第二章流量（负荷）调节 1、调节池的分类： A按功能：水量调节池、水质调节池、水量及水质调节池 B按运行方式：交替导流式调节池、间歇导流式调节池 C按混合程度：完全混合式调节池、非完全混合式调节池 2、调节池的混合搅拌形式： A动力混合（搅拌形式） （1）水泵强制循环搅拌：布水结构为穿孔管，简单易行，搅拌效果一般，动力消耗大。 （2）空气搅拌混合：搅拌效果好，兼有预曝气的作用，运行费用高。 （3）机械搅拌混合：搅拌效果好，运行费用高，易受腐蚀。
B水力混合 第三章 PH值的调节 1、中和化学药剂的选择影响因素：（1）药剂的类型；（2）运行费用；（3）投资费用；（4）反应时间；（5）溶解固体产生量；（6）固体产生量；(7)安全性；（8）操作的难易度；（9）货源及其他问题。 2、碱性中和剂和酸性中和剂有哪些？ 酸性中和剂：石灰、氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化镁； 碱性中和剂：硫酸、二氧化碳、盐酸、硝酸、磷酸。 第四章消毒 1、常见的消毒剂有哪些？其各自的优缺点有哪些？ A液氯消毒 优点：价廉，技术成熟，有保护型余氯，有持续杀菌的能力； 缺点：对病毒无效，其氧化产物对人体有害，并有刺激气味和损害人体皮肤。 B氯胺消毒 优点：（1）水中含有机物和酚时，氯氨消毒不会产生氯臭和氯酚臭，大大减少了THMs的产生；（2）氯氨的稳定性较好； 缺点：作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱，单独使用的情况较少。 C二氧化氯消毒 优点：价廉，可现场制造，技术已趋成熟；可充分除菌，并可降解水中残留的少量污染物；有持续杀菌的能力； 缺点：对病毒无效；气态的二氧化氯是剧毒的化合物，对人体有害，且与液氯一样会有致癌的二次污染物产生。 D臭氧消毒 优点：除色臭味快，不用药剂； 缺点：价格贵，无持续杀菌能力，对水的前处理要求高；穿透力弱。 F银铜金属 优点：具有持久性的杀菌效力； 缺点：杀菌速度太慢，而且运行费用太贵；胺和其他的污染物干扰消毒；高浓度对人体有害。 G微电解消毒 优点：杀菌速度与臭氧相似，较快，具有持续消毒能力，运行管理简单安全可靠；缺点：能耗高，其研究还在进行。 2、氯气与臭氧消毒的作用机理及其异同点。 氯气作用机理：主要是通过HOCl的作用来消毒中性的HClO分子扩散到细菌表面，穿透细胞壁到细菌内部，借助氯原子的氧化作用使DNA、RNA和蛋白质等物质释出，并破坏菌体内的酶系统，从而使细菌死亡。 臭氧作用机理：臭氧具有很高的氧化能力，由于臭氧具有很高的氧化还原电位，能破坏或分解细菌的细胞壁，容易通过微生物细胞膜迅速扩散到细胞内并氧化其中的酶等有机物；或破坏其细胞膜、组织结构的蛋白质、核糖核酸等从而导致细胞死亡。
1工程概况 1.1 设计原始资料 污水处理厂出水排入距厂150 m的某河中，某河的最高水位约为-1.60 m，最低水位约为-3.2 m，常年平均水位约为-2.00 m。污水处理厂的污水进水总管管径为DN800，进水泵房处沟底标高为绝对标高-4.3 m，坡度1.0 ‰，充满度h/D = 0.65。处理量为3万吨/天。 初沉污泥和二沉池剩余污泥经浓缩脱水后外运填埋处置。 1.2设计要求 污水处理厂污水的水质以及预期处理后达标的数据如表所示： 表1.1 污水原水和处理后的数据 处理后的标准符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中规定城市二级污水处理厂二级标准。 1.3选定处理方案和确定处理工艺流程 根据《城市污水处理和污染防治技术政策》条文4.2.2中规定，日处理大于20万立方的污水处理厂一般可以采用常规活性污泥法工艺，10~20m3/d污水处理厂可以采用传统活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等工艺。
本次设计只需除去COD、BOD、SS不用考虑除氮和除磷工艺，而且BOD/COD=0.5可生化性较好，所以选择两种方案进行选择。 方案一：传统活性污泥法 普通活性污泥法是指系统中的主体构筑物曝气生物反应池的水流流态属推流式。工艺流程见图1.1。
方案二：AB法污水处理工艺 AB法污水处理工艺是指吸附—生物降解工艺，该工艺将曝气池分为高低负荷两段，各有独立的沉淀和污泥回流系统。高负荷段A段停留时间约20－40分钟，，去除BOD达50％以上。B段与常规活性污泥相似，负荷较低，泥龄较长。工艺流程见图1.2。 图1.1 传统活性污泥法工艺流程图 图1.2 AB法污水工艺流程图 1.4方案的优缺点比较 传统活性污泥法AB法污水处理工艺
国内外相关技术的现状发展趋势世界上许多地区正面临着最严重的缺水。据世界银行的统计，全球80%的国家和地区都缺少民用和工业用淡水。随着资源成本不断上升和环保意识逐渐增强，许多企业开始运用绿色技术，降低碳排放，尽量减少废物产生。其中水处理技术就是其中非常重要的一项绿色技术。 根据联合国统计，到2025年，三分之二的世界人口可能会面临水资源短缺，因此水处理技术将会越来越得到重视，这包括了高效率的水资源管理和污水处理。例如：在北美尤其在加拿大，水管理及污水处理设施的面临的问题十分急切。63%的目前运行的设施都在超期运行，他们的平均运行时间已经达到18.3年。其中52%污水处理设施在超期运行。在美国的干旱地区，对海水淡化技术的需求越来越高。海水淡化技术主要局限在于效率，而随着淡水的短缺，这些局限逐渐被淡化和忽视。水处理技术的发展拥有巨大的前景，许多国家都在实施水处理的政策和项目。根据全球知名增长咨询公司的预测，至2010年，全球水资源管理和污水处理技术市场规模预计将达到3，500亿美元。 目前先进的水管理和污水处理技术及其发展趋势包括了循环用水、反渗透海水淡化和臭氧化等。例如，反渗透海水淡化技术正在迅速占领的大型设施市场，而这一领域过去主要以热工过程设备为主。
处理效率的提升和渗透膜价格的回落，促使反渗透海水淡化市场在过去5年中迅速发展，现在应用反渗透海水淡化技术的已不再是小规模的工厂，大型反渗透海水淡化厂已是司空见惯。 在污水处理方面，澳大利亚的研究人员在生物发电领域提出了一种新的旋转生物电化学接触器，这项技术能够将已经运用于污水处理行业30年的旋转生物污水处理技术的效率提高15%；此外，一种能够处理高污染废水的技术也已经问世，这种技术能够处理污染物浓度超过300，000ppm的污水，而处理成本仅有原先通过储存和化学处理方法的十分之一。这种技术目前被认为是最简单、最易于使用及经济的处理技术. 中国目前同样也面临巨大的淡水短缺和水污染的问题。作为一个人均拥有水资源量最小的国家，必须采取措施以避免未来严重危机的发生。中国北方缺水问题极度严重，因此国家启动了浩大的“南水北调”工程，整个工程耗资达到几十亿美元，预计2050年建成。污水问题同样困扰着中国，估计有3亿人口的饮用水是被污染的。2004年至2008年，污水排放量年增长率达到18%，从482亿吨增长至572亿吨。预计在2010年，中国的污水排放将达到640亿吨。中国持续的工业化、城市化进程和经济的快速增长，是导致污水排放量连年上升的主要原因；而与此相对的是，中国的污水处理厂却基本上未能实现满负荷的运行。以2008年为例，中国污水处理厂的处理污
《水处理工程技术》习题库答案 第一篇水质与水处理基本概论 第一章水质与水质标准 1.什么是水资源？我国水资源有何特点？ 答：水资源是人们长期生存、生活和生产过程中所需要的各种水，既包括了数量和质量的定义，又包括了使用价值和经济价值。从广义来说，是指人类能够直接或间接使用的各种水和水中的物质，作为生活资料和生产资料的天然水，在生产过程中具有经济价值和使用价值的水都可称为水资源。从狭义讲，就是人类能够直接使用的淡水，这部分水主要指江、河、湖泊、水库、沼泽及渗入地下的地下水。我国水资源的特点：（1）水资源地区分配不均匀；（2）时间分配不均匀。 2.天然地表水有何特征？ 答：天然地表水的杂质特征：天然地表水体的水质和水量受人类活动影响较大，几乎各种污染物质可以通过不同途径流入地表水，且向下游汇集。地表水中按杂质颗粒的尺寸大小可分为悬浮物、胶体和溶解物质三类。以悬浮物形式存在的主要有石灰、石英、石膏和黏土及某些植物；呈胶体状态的有黏土、硅和铁的化合物及微生物生命活动的产物即腐殖质和蛋白质；溶解物包括碱金属、碱土金属及一些重金属的盐类，还含有一些溶解气体，如氧气、氮气和二氧化碳等。除此之外，还含有大量的有机物质。 3.生活污水与工业废水有何特征？ 答：生活污水是指人类在日常生活中使用过的，并被生活废弃物所污染的水；工业废水是指在工矿企业生产过程中使用过的并被生产原料等废料所污染的水。当工业废水污染较轻时，即在生产过程中没有直接参与生产工艺，没有被生产原料严重污染，如只有水温上升，这种污水称为生产废水，相反，污染严重的水称为生产污水。 4.污水的主要污染指标有哪些？其测定意义如何？ 答：物理指标：水温、臭味、色度以及固体物质等。水温：对污水的物理性质、生物性质、化学性质有直接影响。一般来讲，污水生物处理的温度范围在5～40°C。臭味：是一项感官性状指标，天然水无色无味，被污染的水会产生气味，影响水环境。色度：生活污水的颜色一般呈灰色，工业废水的色度由于工矿企业的不同而差异很大。固体物质：水中所有残渣的总和，一般包括有机物、无机物及生物体三种；化学指标：（1）有机物指标：生化需氧量、化学需氧量、总有机碳、总需氧量等。BOD在一定条件下，即水温为20度时，由于好氧微生物的生命活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。COD是 用化学氧化剂氧化污水中有机污染物质，氧化成CO 2和H 2 O,测定其消耗的氧化剂量，用（mg/L）来表示。 TOC是将一定数量的水样，经过酸化后，注入含氧量已知的氧气流中，再通过铂作为触媒的燃烧管，在 900°高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成CO 2,用红外线气体分析仪记录CO 2 的数量，折算成含碳量。 TOD是指将有机物氧化后，分别产生CO 2、H 2 O、NO 2 和SO 2 等物质，所消耗的氧量以mg/L来表示。当污水 水质条件较稳定时，其测得的BOD 5、COD、TOD和TOC之间关系为：TOD>CODcr>BODu> BOD 5 >TOC。（2）无 机物指标：包括氮、磷、无机盐类和重金属离子及酸碱度等。生物指标：指污水中能产生致病的微生物，以细菌和病毒为主。污水生物性质检测指标为大肠杆菌指数、病毒及细菌总数。 5.什么叫水体自净？其工作原理是什么？水体自净过程有哪些？ 答：水体自净过程是水体受到污染后，经过复杂的过程，使污染物的浓度降低，受污染的水体部分地或完全地恢复原来状态。从净化机理来看可分为三类，即物理净化作用、化学净化作用和生物净化作用。物理净化是指污染物质由于稀释、混合、沉淀、挥发使河水的污染物质降低的过程，这种过程，污染物质总量不减；化学净化是指污染物由于氧化、还原、中和、分解合成等使河水污染物降低的过程，这种过程只是将污染物质存在的形态及浓度发生了变化，但总量不减；生物净化是由于水中生物活动，尤其水中微生物的生命活动，使得有机污染物质氧化分解从而使得污染物质降低的过程。这一过程能使有机污染物质无机化，浓度降低，污染物总量减少，这一过程是水体自净的主要原因。 6.简述河流水体中BOD与DO的变化规律。 答：由于好氧微生物的呼吸作用，消耗了水中的溶解氧，消耗溶解氧的速度与水体中的有机物浓度成正比（一级反应）。而水中的溶解氧的含量受温度和压力等因素的影响，如温度不变，压力不变，水中溶解氧是一个定值。如果水中的微生物将溶解氧全部耗尽，则水体将出现无氧状态，当DO﹤1mg/L时，大多数鱼类会窒息死亡。此时，厌氧菌起主导作用，水体变坏。河流水体中溶解氧主要来自于大气，亦