[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
活性炭纤维是一种新型、高效、多功能吸附材料，产品为黑色、毡状织物，具有比表面积大，孔径分布窄，在液相、气相中对有机物和阴、阳离子吸附效率高，吸、脱附速度快，可再生循环使用，同时耐酸、碱，耐高温，适应性强，且可加工成任何形状，该产品在防止环境污染、食品加工、医疗卫生、劳动保护及国防等领域，具有广泛的应用前景，如饮用水净化、工业污水处理、空气净化、脱臭、防毒、液体脱色、溶剂回收等。 二.活性炭纤维毡（布）系列主要指标: 比表面积（m2/g）：700-1500 碘吸附（mg/g）：700-1500 苯吸附（%）：25-50 亚甲蓝脱色（mg/g）：100-200 其它数据 原料：聚丙稀晴基，粘胶基，复合型 规格： 长度：0.5-30m 宽度：0.6-1.2m 厚度：1-5mm 包装：10KG/纸箱 体积：1200mm 活性炭纤维毡(ACF FELT) 活性炭纤维毡采用天然纤维或人造纤维无纺毡经炭化、活化等系列工艺制成。性能：极大的比表面积：900-220m2/g，吸附容量大。微孔直径：5-100A。，吸附速度快，是颗粒活性碳的10-100倍。脱附方便，且脱附以后活性炭纤维吸附能力基本不变。良好的导电性，耐酸、碱，成型性好。用途：溶剂回收，空气净化，水净化防毒、防化，医用，除味，除臭，耐高温及保温电极材料。 粘胶基活性炭纤维毡是以粘胶纤维毡为原料制得的活性炭纤维，用途①溶剂回收：对苯类、酮类、酯类、石油类均能吸附回收； ②空气净化：能吸附过滤空气中的恶臭、体臭、烟气、毒气、O3、SO2等。 ③水净化：能去除水中的重金属离子、致癌物质、臭味、霉味、细菌及脱色等；可用于自来水、食品工业用水及工业用纯水等处理；
1.微生物：微生物是肉眼难以看清需要借助光学显微镜或电子显微镜才能观察到的一切微小生物的总称。 2.微生物的特点 （1）体积大、面积大（比面积大）。 （2）种类多，目前已知的微生物种类有10万多种而且这一类数目还在不断增加。 （3）分布广。广泛分布于土壤、空气和水等自然环境以及高温、高盐等极端环境。 （4）生长旺，繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，10h就可以繁殖为数亿个。 （5）适应强，易变异。这一特点使微生物较适应外界环境条件的变化。 3.水中常见微生物种类:细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒。 4.原核微生物：是一类细胞核无核膜包裹只存在称为核区的裸露的DNA，无细胞器的原始单细胞生物。 5.革兰氏染色：丹麦医生（革兰）于1884年发明了一类不同类型细菌的染色方法，根据此染色法，细菌可以分为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 6.菌落：单个细胞在固体培养基生长繁殖时产生大量细胞排序便以此母细胞为中心而聚集到一起形成一个肉眼可见的具有一定形态结构的子细胞群。 7.菌胶团：有些细菌由于其遗传特性决定，细菌之间按一定的排列方式互相粘集在一起，被一个公共荚膜包围形成一定形状的细菌基团。 8.芽孢：某些细菌（特别是杆菌）在生活史中的一个阶段，细胞内会形成一个圆型或椭圆型的对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。 9.酵母菌：单细胞出芽生殖的真菌总称。 10.真核微生物：是一类细胞核具有核膜与核仁分化的较高等的微生物，细胞质中有线粒体等多种细胞器的生物。 11.硝化作用：由氨氧化成硝酸的过程。 12.生物监测：利用水生生物个体，种群，群落对水体污染或变化所产生的状况的一种监测方法。 13.体内积累速率=吸收速率-（体内分解速率+排泄速率） 14.余氯：氯加入水中后，一部分被能与氯结合的杂质消耗掉，剩余的部分称为余氯。 15.培养基：由人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合营养物。 16.生物浓缩系数（富集因子）：BCF=物质在生物体内的浓度/物质在环境介质中的浓度。 17.烈性噬菌体:大多数噬菌体感染细菌细胞后产生大量的子噬菌体并能使细菌细胞裂解。1.试述微生物在给排水工程的应用。 （1）污染水体。了解水中的致病菌并设法去除，防止传染病的蔓延使水生色或者产生气味。（2）阻塞作用。影响水厂的正常运行：冷却器、凝结器阻塞。 （3）利用微生物处理废水：利用有益微生物分解污水中的有机污染物。 （4）利用微生物进行自净：自然生态系统利用细菌和藻类互生的原理让细菌分解有机污染物，即氧化塘法。
厌氧生物水处理技术研究进展 江 瀚1,王凯军2,倪 文1,陈树祥1 (11北京科技大学土木与环境工程学院,北京 100083;21北京市环境保护科学研究院,北京 100037) 摘 要:在原有脱碳技术基础上,废水厌氧处理在其他领域的研究与应用被不断拓展。本文介绍了近年来厌氧生物处理技术的新发展,从理论和工艺两个方面,综述了厌氧生物脱硫、生物制氢、厌氧氨氧化、厌氧反硝化的原理、研究、技术开发与应用。 关键词:生物脱硫;生物制氢;厌氧氨氧化;厌氧反硝化 中图分类号:X 703;S216.4 文献标识码:A 文章编号:1000-1166(2004)04-0018-04 R eview on Development of Anaerobic T echnology for W astew ater T reatment /JIANG H an 1 ,WANG K ai 2jun 2,NI Wen 1, CHEN Shu 2xiang 1/(11U niversity of Science and T echnology ,B eijing 100083,China ;21B eijing Municip al R esearch Acade 2my of E nvironmental Protection ,B eijing 100037,China) Abstract :Anaerobic treatment technology has been extended in other field on basis of carbon rem oval.This paper introduces the de 2velopment of anaerobic technology from theoretical and practical aspects as well as anaerobic sulfur rem oval ,biological hydrogen pro 2duction ,anaerobic amm onium oxidation ,anaerobic denitrification. K ey w ords :sulfur rem oval ;biological hydrogen production ;anaerobic amm onium oxidation (ANAM M OX );anaerobic denitrification 收稿日期:2004-04-27 修回日期:2004-07-21 作者简介:江瀚(1970-),男,博士研究生,研究方向为废水厌氧生物处理。 1 前言 上世纪末,人们已认识到沼气的产生是一个微生物学过程,由此而发展起来的厌氧废水处理技术至今已有一百多年的历史[1]。随着环境污染和能源紧张问题变得越来越严重,厌氧作为一种高效、低能耗的废水处理技术,越来越受到人们的重视而得到广泛应用。 传统的厌氧技术的应用是以去除有机污染物—碳素为目的,因此产甲烷是一种最好的工艺。随着人们对厌氧原理认识的深入和对厌氧技术的研究,厌氧过程中许多新现象被发现,厌氧技术正不断向更深、更广的领域发展。厌氧的功能已在原有的单纯去除有机物(去碳)的基础上,进一步实现了氮、磷、硫等污染元素的去除,厌氧废水处理的功能也得到了进一步的扩展。2 厌氧生物水处理技术211 厌氧生物脱硫 过去在对于硫酸盐富集废水的厌氧处理中,硫 酸盐还原被认为是一个不被期望的过程[7]。最初的 研究从硫化氢的毒性,产硫化氢微生物和产甲烷微生物之间竞争和对产硫化氢细菌的抑制等方面进行[2～4]考虑,其目的在于消除硫酸盐对厌氧的影响,并且尽可能避免硫酸盐还原菌的生长和新陈代谢。这个工艺特别对于低C OD/硫酸盐比率(高硫酸盐浓度)的废水是有效的,在硫酸盐含量比较高的废水的厌氧处理期间,没有什么有效的方法来阻止H 2S 产生[5]。21111 厌氧脱硫原理与技术 在近几年,随着人们对硫酸盐厌氧还原机理的认识,一些新的生物脱硫工艺已被开发出来,厌氧段的目的和传统厌氧反应目的反了过来:硫酸盐最大的还原,配合着产甲烷的完全压抑(如果可能)。 Reis 等人[6]通过试验证实了在酸性条件下,产酸作用和硫酸盐还原作用可以同时进行。这就促使人们企图利用产酸相将硫酸盐还原,然后去除硫酸盐还原产物硫化物。从而减轻或避免硫酸盐还原过程对甲烷化的影响。P ostgate 等人[7]认为硫化物是厌氧条件下硫酸盐还原的最终产物。建立在生物硫循环基础上生物脱硫方法的基本原理就是首先在硫酸 81中国沼气China Biogas 2004,22(4)
生物膜法在市政水处理中的应用 摘要：前我国不少城市饮用水水源为微污染水源，原水受到生活性有机污染，水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。为满足日益提高的出水水质标准，在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。 关键词：生物膜法有机污染生物转盘生物反应器 生物膜法水处理技术在市政水处理中的运用领域主要有：市政给水中的微污染水体水处理，其主要目的是去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮以及CODMn等指标；市政污水处理中采用生物膜法去除水体中COD、BOD、氨氮等污染物，降低出水中N、P等导致水体富营养化元素；以及对污水厂二级出水的深度处理，以达到回用水水质标准，提高水的重复利用率，节约有限的水资源。 生物膜法技术在市政给水处理中的运用 目前我国不少城市饮用水水源为微污染水源，原水受到生活性有机污染，水中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮、生化需氧量、高锰酸钾指数等均有不同程度的超标。对各常规给水处理工艺流程的常规项目测定分析表明，浊度的去除主要是靠常规处理工艺，而对氨氮、亚硝酸盐氮和生化需氧量的去除必须靠生物作用才能获得满意效果。为满足日益提高的出水水质标准，在常规处理工艺上增加生物预处理工艺是无疑是提高水质的最佳选择。 八十年代以来，由于生物预处理工艺因其在处理有机污染物、氨氮、色、嗅、味等方面的特点及其经济上的优势，越来越受到重视并得到较快的发展。这一领域的研究和应用，总体上都处于以去除氨氮、BOD5、CODCr等有机物综合指标为代表的污染质的阶段。 用于市政给水处理中生物预处理工艺主要有：生物过滤反应器、生物滤塔、生物接触氧化反应器、生物转盘反应器、生物流化床以及土地处理系统等。其中以生物过滤反应器中的生物陶粒滤池与生物接触氧化反应器最为常用。前者有一定的机械过滤能力适合处理较低浓度或低温原水，后者则因为填料空隙率大，不易堵塞，适合处理较高浓度的微污染原水。 国内采用生物接触氧化池对滦河以及黄河水处理后表明该法对多项主要水质指标均有良好去除效果，高锰酸钾指数去除率为10-25％，氨氮去除率为40-70％，藻类去除率为15－30％。 在臭氧—生物活性炭吸附工艺这一生物膜法处理工艺中，颗粒活性炭是微生物生长的载体。活性炭表面及微孔形成的微生物膜通过生物降解作用，可进一步降解在活性炭表面及微孔富集的有机物，从而降低了活性炭的吸附饱和度，延长了其使用寿命。70年代中期，德国对臭氧—生物活性炭吸附工艺的研究发现，与单纯的活性炭吸附比较，活性炭的再生周期延长4～6倍。其后，欧洲的许多现代化水厂逐步推广使用了臭氧－生物活性炭吸附对微污染水源的深度净化工艺。 在“八五”、“九五”国家科技攻关计划中，“饮用水微污染净化技术”作为专题进行研究，并将取得的重要成果中的生物预处理技术成果成功运用于工程实践。其中位于深圳水库库尾，设计处理规模400万m3／d的广东省东深源水生物硝化工程是国内目前规模最大的采用生物接触氧化法的预处理工程。源水经沉砂区、粗、细隔栅后，进入采用YDT弹性立体填料的生物处理池，水力停留时间55min.填料接触时间40min.，气水比1：1。自1998年12月试运行以来，通过工艺启动过程的自然接种，培养驯化，使填料挂膜，形成系统的生物硝化能力，并使氨氮去除率和硝酸盐氮生成率趋于稳定。试运行得出的初步结论是：生物接触氧化工艺适合于处理东深微污染源水，对氨氮的处理效果显著。氨氮去除率在75％以
纤维活性炭滤网（活性炭纤维毡） 产品概述： 博滤工业BOL-ACF系列纤维活性炭（活性碳）纤维毡、活性炭纤维网产品以优质粉状椰壳活性炭为吸附材料，采用高分子粘结材料将其载附在纤维基体上制成，产品具有良好的吸附性能，成型性好、强度高、气流阻较小等优点。高效活性炭纤维毡，可强力吸附空气中的异味、臭气以及自来水中的氯、杂质，并有效捕捉漂浮在空气中的尘埃、花粉和自来水中的各种悬浮粒子。 产品过滤效果好，吸附速度快，同时可附加杀菌功能。活性炭纤维毡缩特有的阻力小、对悬浮粒子捕捉效率高、可水洗等，尤其适用于大风量、低阻力的空气过滤场合的过滤，是后级空气净化过滤的理想材料。 技术特性： ● 活性炭纤维毡常规尺寸：1*20m；厚度3mm，5mm。 ● 活性炭纤维毡用途：广泛应用于各种家用、车用空调，空气净化器，水质净化，气相吸附等领域。 ● 比表面积大（1000-1600㎡/g），微孔体积占总孔体积80%左右。 ● 耐高温：使用温度＞500℃。 ● BOL-ACF系列活性炭纤维毡吸附量大，是GAC（颗粒状活性炭）的几倍至几十倍。 ● 吸附速度快，在气相中非常快，在液相中也能达到吸附平衡，吸附速率是GAC的十至百倍。 ● 再生容易，脱附速度快，120-150℃蒸汽或热空气10-0分钟即可。 ● 耐热性能好且成型性好，易加工。 ● 耐酸碱，具有良好的导电性能和化学稳定性。 ● 平均孔径：18-21埃。 ● 含炭量：75-95%。 规格选型： 型号 BOLACF/10 BOLACF/12 BOLACF/14 BOLACF/15 比表面积(m2/g) 900-1000 1150-1250 1300-1400 1450-1550
1、微生物是如何分类的？ 答：各种微生物按其客观存在的生物属性（如个体形态及大小、染色反应、菌落特征、细胞结构、生理生化反应、与氧的关系、血清学反应等）及它们的亲缘关系，由次序地分门别类排列成一个系统，从大到小，按界、门、纲、目、科、属、种等分类。种是分类的最小单位，“株”不是分类单位。 2、微生物有哪些特点？ 答：（一）个体极小。微生物的个体极小，有几纳米到几微米，要通过光学显微镜才能看见，病毒小于0.2微米，在光学显微镜可视范围外，还需要通过电子显微镜才可看见。 （二）分布广，种类繁多。环境的多样性如极端高温、高盐度和极端pH造就了微生物的种类繁多和数量庞大。 （三）繁殖快。大多数微生物以裂殖的方式繁殖后代，在适宜的环境条件下，十几分钟至二十分钟就可繁殖一代。在物种竞争上取得优势，这是生存竞争的保证。 （四）易变异。多数微生物为单细胞，结构简单，整个细胞直接与环境接触，易受外界环境因素影响，引起遗传物质DNA的改变而发生变异。或者变异为优良菌种，或使菌种退化。 3 革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁结构有什么异同？各有哪些化学组成？ 答：革兰氏阳性菌细胞壁厚约20-80nm，结构较简单，含肽聚糖，革兰氏阴性菌细胞壁厚约10nm，结构复杂，分外壁层和内壁层，外壁
层又分三层：最外层是脂多糖，中间是磷脂层，内层是脂蛋白。内壁含肽聚糖，不含磷壁酸。化学组成：革兰氏阳性菌含大量肽聚糖，含独磷壁酸，不含脂多糖。革兰氏阴性菌含极少肽聚糖，含独脂多糖，不含磷酸壁。 4、叙述革兰氏染色的机制和步骤。 答：将一大类细菌染上色，而另一类染不上色，一边将两大类细 菌分开，作为分类鉴定重要的第一步。其染色步骤如下： 1、在无菌操作条件下，用接种环挑取少量细菌于干净的载玻片上涂布均匀，固定。 2、用草酸铵结晶紫染色1min，水洗去掉浮色。 3、用碘—碘化钾溶液媒染1min，倾去多余溶液。 4、用中型脱色剂如乙醇或丙酮酸脱色，革兰氏阳性菌不被褪色而呈紫色。革兰氏阴性菌被褪色而成无色。 5、用蕃红染液复染1min，格兰仕阳性菌仍呈紫色，革兰氏阴性菌则呈现红色。革兰氏阳性菌和格兰仕阴性菌即被区分开。 5、何谓放线菌？革兰氏染色是何种反应？ 答:在固体培养基上呈辐射状生长的菌种，成为放线菌。除枝动菌属革兰氏阴性菌，革兰氏染色呈红色外，其余全部放线菌均为革兰氏阳性菌，革兰氏染色呈紫色。 6、什么叫培养基？按物质的不同，培养基可分为哪几类？按试验目的和用途的不同，可分为哪几类？ 答：根据各种微生物的营养要求，将水、碳源、氮源、无机盐及生长因子等物质按一定比例配制而成的，用以培养微生物的基质，即培养基。
一填空（毎空1分） 1.兼性微生物指在有氧和无氧的条件下都能生 活的微生物。 2.通过生物分解潜能实验和生物分解模拟实 验实验来判断有机物的生物分解性 3.微生物通过反硫化作用作用使硫酸盐转 化为硫化氢。 4.鉴别培养基是一类根据微生物的特性设计的， 可借助肉眼直接判断微生物种类的培养基。 5.酶促反应动力学中的米氏方程是 v=VmS/Km+S 。 6.霉菌是丝状真菌的一个俗称。 7.废水处理中常见的丝状细菌主要有铁细菌、硫细 菌、球衣细菌。8.水中病毒的检测一般采用蚀斑检验法 9.在氧化塘中藻类和细菌形成互生关系 10.藻类的营养类型是光合自养 11.鞭毛是细菌的运动器官，芽孢是细菌生 活史的某一阶段形成的休眠体。 12.在原核生物的基因重组中，转化是指游离 的DNA片段直接进入受体的细胞 13.酵母菌的繁殖方式是出芽。 14.细菌根据与氧的关系可划分为（好氧菌）、（厌氧 菌）、（兼性菌）。 15.微生物的环境生存因子有温度、pH、辐射、（干燥）、 （有毒物质）等。 16.细菌体内染色体外的遗传信息的携带者是（质粒） 17.根据实验目的和用途的不同，培养基可分为三
类（选择）、（鉴别）、（富集）、。 18.病毒的繁殖过程可以这样描述：吸附和侵入、（复 制和合成）、（装配和释放）。 19.酶促反应动力学中的米氏公式是（v=V m S/K m+S）， 其中Km只与酶的（种类）和（性质）有关。
20.细菌的特殊结构包括芽孢鞭毛线毛和 荚膜。 21.发酵是指微生物的分子内无氧呼吸。 22.放线菌菌丝根据形态和功能可以分为基内菌丝、 气生菌丝、孢子丝。 23.选择培养基是按照某种或者某些微 生物的特殊营养要求专门设计的培养基，可以使目的微生物成为优势种。 24.硝化细菌和亚硝化细菌在水中形成互生关 系 25.硝化细菌的营养类型是化能自养 26.微生物的计数方法有显微镜直接计数法、荧光 计数法、活菌计数法、特定微生物计数法。二、选择 1.我国饮用水水质标准所规定的大肠菌群数是？___ （1）每100mL水样中不得检出；（2）每1000mL水样中不得检出。（3）一升水不超过1000个 2.细菌形态通常有球状、杆状、螺丝状三类。自然界中最常见数量最多的是___。 (1)螺旋菌(2) 杆菌(3) 球菌 (4) 弧 菌 3.液氯消毒时，同样的液氯浓度，哪种条件下杀菌效果最好 (1)PH 3 (2) PH 7 (3) PH 9 (4) PH 5 4.一份子葡萄糖经过EMP途径产生多少个ATP ，(1)2 (2)4 （3)6 （4)8 5接上题，EMP途径后进入TCA循环共产生多少个ATP
生物脱氮除磷研究进展 王丽敏 南京林业大学轻工科学与工程学院 121501225 摘要：生物脱氮除磷技术一直是污水处理领域所关注的重点。介绍了传统生物脱氮除磷机理及其相关要求，并对今后的生物脱氮除磷新技术进行了展望。 关键词:脱氮除磷;机理;工艺；影响因素 Research Progress on Biological Denitrification and Phosphorus Removal Abstract : Biological nutrient removal technology has been the focus of concern in the field of sewage treatment.This paper Describes the traditional Biological nutrient removal mechanism and the relevant requirements,and generalizes t he development direction of biological technology of denitrification and phosphorus removal. Keywords : denitrification and phosphorus removal ; mechanism ; process;Factors 0 引言 最近几年来，由于水体富营养化问题的日益 严峻，使得国内对污水中氮磷的危害性认识逐渐 深入使废水脱氮除磷的工艺的研究得到发展。但 是大部分污水脱氮除磷工艺仍然是借鉴与国外 的工艺，而这些工艺还或多或少地存在一些问 题。如何解决现有废水脱氮除磷工艺中存在的问 题，提高污水脱氮除磷效率和运行的稳定性，是 目前环境工程界亟待解决的问题。 1 生物脱氮除磷机理 1.1.1传统生物脱氮机理 生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和 NH 3-N转化为N 2 和NxO气体的过程。在生物处理过 程中，有机氮被异养微生物氧化分解，即通过氨化作用转化为成NH 3 -N，而后经硝化过程转化变为 NOx-N，最后通过反硝化作用使NOx-N转化成N 2 ，而逸入大气。 ①氨化作用污水中的有机氮主要以蛋白质和氨基酸的形式存在,蛋白质在蛋白质水解酶的催化作用下水解为氨基酸,氨基酸在脱氨基酶作用下产生脱氨基作用使有机氮转化为氨氮。 ②硝化作用 硝化反应是由自养型好氧微生物完成。氨氮首先在亚硝化菌作用下转化为亚硝酸盐,然后在硝酸菌作用下亚硝酸盐进一步转化为硝酸盐,这一过程需大量氧。 ③反硝化作用 即在缺氧或厌氧的条件下，硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。 1.1.2传统生物脱氮工艺 1．活性污泥法脱氮传统工艺
污水处理生物膜法-生物接触氧化池 一、概述 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池内充填填料，已充氧的污水将填料浸没全部，并以一定的流速流经填料。而填料上布满生物膜，污水与生物膜通过接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术又称为淹没式曝气生物滤池。 二、生物接触氧化池的构造 接触氧化池是由池体、填料及支架、曝气装置、进出水装置以及排泥管道等部件所组成。生物接触氧化池的构造示意图见图 生物接触氧化池的构造示意图 （一）池体 池体的作用除了进行净化污水外，还要考虑填料，布水、布气等设施的安装。当池体容积较小时可采用圆形钢结构，池体容积较大时可采用矩形钢筋混凝土结构。池体的平面尺寸以满足布水、布气均匀，填料安装、维护管理方便为准。池体的底壁须有支承填料的框架和进水进气管的支座。池体厚度根据池的结构强度要求来计算。高度则由填料、布水布气层、稳定水层以及超高的高度来计算。同时，还必须考虑到充氧设备的供气压力或提升高度。各部位的尺寸一般为：池内填料高度为3.0~3.5m;底部布气层高为 0.6~0.7m;顶部稳定水层0.5~0.6m,总高度约为4.5~5.0m。 （二）填料 1.填料的要求 填料是生物膜的载体，所以也称之为载体。填料是接触氧化处理工艺的关键部位，它直接影响处理效果，同时，它的费用在接触氧化系统的建设费用中占的比重较大，约占55%~60%;同时载体填料直接关系到接触氧化法的经济效果，所以选定适宜的填料是具有经济和技术意义的。接触氧化处理工艺对填料的要求如下： (1)在水力特性方面，比表面积大、空隙率高、水流通畅、阻力小、流速均一； (2)要求形状规则、尺寸均一，表面粗糙度较大；填料表面电位高，附着性强； (3)化学与生物稳定性较强，经久耐用，不溶出有害物质，不导致产生二次污染； (4)在经济方面要考虑货源、价格，也要考虑便于运输与安装等。 2. 填料类型 填料可分为悬挂式填料、悬浮式填料和固形块状填料三种类型。 (1)悬挂式填料 悬挂式填料有四个品种，分别为半软性填料、组合填料、软性填料和弹性立体填料； (2)悬浮式填料 常用的有空心柱状、空心球状、外形呈笼架、内装丝形或条形编织物以及海绵块状的软性悬浮式填料； (3)固形块状填料 固形块状填料主要有蜂窝直管形块状填料和立体波纹块状填料两种。目前常采用的填料是聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料、环氧玻璃钢等做成的蜂窝状和波纹板状填料。近年来国内外都进行纤维状填料的研究，纤维状填料是用尼龙、维纶、晴纶、涤沦等化学纤维编结成束，呈绳状连接。为安装检修方便，填料常以料框组装，带框放入池中。当需要清洗检修时，可逐框轮替取出，池子无需停止工作。 3. 填料的性能 目前国内常用的填料有：整体型、悬浮型和悬挂型，其技术性能见下表。
第23卷 第4期2000年8月 鞍山钢铁学院学报 Journal of Anshan Institute of I.&S.Technology Vol.23No.4 Aug.2000活性碳纤维的制备及性能研究 高首山1,孙家军1,刘文川2 (1.鞍山钢铁学院数理系,辽宁鞍山 114002;2.中国科学院金属研究所,辽宁沈阳 110015) 摘 要:系统地研究了活性碳纤维的KOH活化法与水蒸气活化法,比较了两种活化方法的 活化条件,测量了比表面积,用碘值、苯值测定了活性碳纤维的吸附性能、脱附性能,用循环吸 附、脱附方法研究了活性碳纤维的再生能力,并与颗粒状活性碳进行了比较.结果显示KOH 活化的活性碳纤维无论从比表面积、微孔结构,还是在吸附、脱附性能上,都优于水蒸汽活化 的活性碳纤维. 关键词:活性碳纤维;活化;吸附;脱附;再生 中图分类号:TQ342 86 文献标识码:A 文章编号:1000 1654(2000)04 0249 05 吸附与分离技术是环境保护工程中的一项有效措施,应用各种吸附剂,把各种工业废水和废气中的有毒物质吸收出来(可以重新利用),使排放的气体和液体符合环保的标准.吸附与分离技术的关键在于吸附剂,常用的吸附剂有活性炭、硅胶、酸性白土和沸石分子筛等.但是,这些材料不仅吸附能力低,而且操作性能和再生能力差.因此,寻找更为优良的吸附材料,一直成为各国专家学者们关注的课题[1]. 活性碳纤维(Activated Carbon Fiber,AC F)是多孔碳家族中具有独特性能的一员,具有比表面积大,微孔丰富,孔径分布窄,吸附、脱附速度快,重量轻,容易再生等优点[2]. 活性碳纤维的前躯体为碳纤维或各类预氧化纤维,其主要成分为碳材料.常用的活性碳纤维制备即活化方法按活化剂的不同,分为气体活化法和化学试剂活化法两种.气体活化法以水蒸汽、二氧化碳或微量空气为氧化介质,使碳材料中无序碳部分氧化刻蚀成孔,这种方法使用的比较多,研究的也较为清楚[3];化学试剂活化法用化学药剂浸泡碳材料,在加热活化过程中,使其中的碳元素以一氧化碳、二氧化碳等小分子形式逸出,常用的化学药剂有ZnCl2,KOH等,由于这种方法产生的活性碳纤维性能不稳定[2],所以较少使用.本文对化学试剂活化法进行了系统的研究,用这种方法制出了性能优异的活性碳纤维,与气体活化制备的样品进行了比较. 1 活化工艺与样品制备 传统的化学试剂活化法是用KOH水溶液浸泡前躯体纤维,捞出烘干后,置于活化炉中,在氮气保护下升温加热,由于纤维中含有氢、氧等成分,反应激烈,不易控制,所以制得的样品性能不稳定. 本文采用的方法为先把前躯体聚丙烯晴基(PAN)纤维放入加热炉中隔绝空气加热碳化,使其中的氢、氧、氮等成分脱离逸出,制成碳纤维,然后把制得的碳纤维置于10%-40%的KOH水溶液中浸泡12 h,取出后,烘干称重,置于活化炉恒温区内,以5-20 /min的升温速度在氮气保护下升温至预定温度(700-850 ),恒温一定时间(20-60min)后,在氮气保护下降温取出后称重,反复水洗烘干,再称重,计算纤维收率,测量比表面积. 同时,用水蒸汽活化制得一定量的活性碳纤维样品,以便于比较.具体操作方法为:把PAN基碳纤 收稿日期:1999-11-14. 作者简介:高首山(1968-),男,辽宁朝阳人,讲师.
《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
mbr膜生物水处理 发布时间：2020-2 04-24 江西科丰环保有限公司 本实用新型公开了一种mbr膜生物水处理设备，包括处理罐，所述处理罐的顶端设有圆形通孔，处理罐在圆形通孔处安装有进料管，进料管的一侧设有圆形通孔，进料管在圆形通孔处安装有转动装置，转动装置包括转动杆，转动杆在圆形通孔处与进料管转动连接，转动杆的一端焊接有分隔板，分隔板的长度等于进料管的内径，转动杆远离分隔板的侧壁设有凹槽，凹槽的截面呈多边形，制动杆远离分隔板的一端焊接有转动板，转动板的一侧焊接有转动把手，处理罐的两侧内壁均固定安装有电动机。相比较现有装置而言，本实用新型能够较好的使得菌落保持在较高的活力，使得处理罐内的污水处理一直处于较高效率的状态，且能够较好的控制污水的进入以及装置的密闭。 权利要求书 1.mbr膜生物水处理设备，包括处理罐(1)，其特征在于，所述处理罐(1)的顶端设有圆形通孔，处理罐(1)在圆形通孔处固定安装有进料管(13)，进料管(13)的一侧设有圆形通孔，进料管(13)在圆形通孔处安装有转动装置(14)，转动装置(14)包括转动杆(20)，转动杆(20)在圆形通孔处与进料管(13)转动连接，转动杆(20)的一端焊接有分隔板(12)，分隔板(12)的长度等于进料管(13)的内径，转动杆(20)远离分隔板(12)的侧壁设有凹槽，凹槽的截面呈多边形，制动杆(17)远离分隔板(12)的一端焊接有转动板(21)，转动板(21)的一侧焊接有转动把手(16)，处理罐(1)的两侧内壁均固定安装有电动机(7)，电动机(7)的输出轴均焊接有转动扇叶(6)，处理罐(1)的顶端远离进料管(13)的一侧固定安装有PLC控制器(8)，PLC控制器(8)的输出端与电动机(7)连接，处理罐(1)的顶端内壁远离PLC控制器(8)的一侧固定安装有耐热陶瓷管(22)，耐热陶瓷管(22)的外侧套设有加热电阻丝(15)，处理罐(1)的底端设有开口，处理罐(1)的底端在开口处转动连接有密封板(5)，密封板(5)的底端焊接有固定杆(4)，密封板(5)远离开口的一侧设有出料口，处理罐(1)的底端固定安装有两组L形固定座(3)，且L形固定座(3)的水平支臂的顶端与密封板(5)的底端滑动连接。
《水处理生物学》课后思考题 第一章绪论 1 "水处理生物学"的研究对象是什么？ "水处理生物学"研究的对象主要集中在与水中的污染物迁移、分解及转化过程密切相关的微生物、微型水生动物和水生/湿生植物，特别是应用于水处理工程实践的生物种类。细菌等原核微生物在水处理工程中通常起着关键的作用，是水处理生物学研究的重点。 2 水中常见的微生物种类有哪些？ 水中的主要微生物分为非细胞生物（病毒）和细胞生物两种类型。在细胞生物中又分为古菌、原核生物（如细菌、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、衣原体等）、真核生物。真核生物又可细分为藻类、真菌（如酵母菌、霉菌等）、原生动物（分为肉足类、鞭毛类、纤毛类）、微型后生动物。 3 微生物有哪些基本特征？为什么？ 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。微生物个体小而轻，可随着灰尘四处飞扬,因此广泛分布于土壤、水和空气等自然环境中。土壤中含有丰富的微生物所需要的营养物质，所以土壤中微生物的种类和数量很多。 （3）繁殖快。大多数微生物在几十分钟内可繁殖一代，即由一个分裂为两个。如果条件适宜，经过10h就可繁殖为数亿个。 （4）易变异。这一特点使微生物较能适应外界环境条件的变化。 第二章原核微生物 1 细菌的大小一般是用什么单位测量的？ 细菌的大小一般只有几个μm，故一般用μm测量。 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，仅少数为其他形状，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。球状、杆状和螺旋状是细菌的基本形态。自然界中，以杆菌最为常见，球菌次之，螺旋菌最少。 4 什么是革兰氏染色？其原理和关键是什么？它有何意义？ 1884年丹麦病理学家Hans Christian Gram提出了一个经验染色法，用于细菌的形态观察和分类。其操作过程是：结晶紫初染，碘液媒染，然后酒精脱色，最后用蕃红或沙黄复染。这就是最常采用的革兰氏染色法。 革兰氏染色的机理一般解释为：通过初染和媒染后，在细菌细胞的细胞壁及膜上结合了不溶于水的结晶紫与碘的大分子复合物。革兰氏阳性菌细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和分子交联度较紧密，故在酒精脱色时，肽聚糖网孔会因脱水而发生明显收缩。再加上它不含脂类，酒精处理也不能在胞壁上溶出大的空洞或缝隙，因此，结晶紫与碘的复合物仍阻留在细胞壁内，使其呈现出蓝紫色。与此相反，革兰氏阴性菌的细胞壁较薄、肽聚糖位于内层且含量低和交联松散，与酒精反应后其肽聚糖不易收缩，加上它的脂类含量高且位于外层，所以酒精作用时细胞壁上就会出现较大的空洞或缝隙，这样，结晶紫和碘的复合物就很易被溶出细胞壁，脱去了原来初染的颜色。当蕃红或沙黄复染时，细胞就会带上复染染料的红色。 酒精脱色是革兰氏染色的关键环节。脱色不足,阴性菌被误染成阳性菌；脱色过度,阳性菌可误染为阴性菌。 革兰氏染色法的意义在于鉴别细菌，把众多的细菌分为两大类，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。 5 简述细胞膜的结构与功能。 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，其化学组成主要是蛋白质、脂类和少量糖类。 整体细胞膜的结构，目前大家比较公认的是"镶嵌模型"，其要点是：①磷脂双分子层组成膜的基本骨架。②磷脂分子在细胞膜中以多种方式不断运动，因而膜具有流动性。③膜蛋白以不同方式分布于膜的两侧或磷脂层中。 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。 7 什么是菌落？ 将单个或少量同种细菌（或其他微生物）细胞接种于固体培养基表面（或内层）时，在适当的培养条件下（如温度、光照等），该细胞会迅速生长繁殖，形成许多细胞聚集在一起且肉眼可见的细胞集合体，称之为菌落。准确地讲，菌落就是在固体培养基上（内）以母细胞为中心的、肉眼可见的、有一定形态、构造特征的子细胞团。 8 什么叫菌胶团？菌胶团在污水生物处理中有何特殊意义？ 当荚膜物质融合成一团块，内含许多细菌时，称为菌胶团。菌胶团是活性污泥中细菌的主要存在形式，有较强的吸附和氧化有机物的能力，在污水生物处理中具有重要的作用。一般说，处理生活污水的活性污泥，其性能的好坏，主要根据所含菌胶团多少、大小及结构的紧密程度来定。 9 简述放线菌的特点与菌落特征。 放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物。它的细胞结构 1 / 7
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
问答题 1微生物学是研究微生物的“衣食住行”的科学，“衣食住行”分别指的是什么？微生物学是研究微生物的“衣食住行”的科学 衣——什么是微生物，长什么样？（形态、结构） 食——能吃、爱吃什么、如何消化？（营养、代谢或称生理） 住——喜欢住在哪？为什么？（环境影响或称生态） 行——能有何种行为、作为？是敌是友？如何监测、控制或使用呢？ 2简要说明微生物的特点。 （一）个体极小，比表面积大 （二）繁殖快、代谢速率快 （三）数量多 （四）适应外界环境能力强；易变异 （五）种类多、分布广、代谢类型多样 3根据细胞壁成份不同，简要说明革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的染色原理。革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，能把染液牢牢留在壁内，使其仍呈紫色； 革兰氏阴性菌因其细胞壁薄，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡染液溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，就使革兰氏阴性菌呈红色。 4简要说明菌胶团及其作用。 菌胶团：许多细菌通过荚膜和粘液层粘合在一起，称为菌胶团。 菌胶团的作用：①防止被动物吞食；②能增强对不良环境的抵抗能力；③在废水处理中具有重要作用。 5为什么芽孢具有较强的抵抗不良环境的能力？ a.芽孢是抵抗恶劣环境的一个休眠体； b.壁厚； c.水分少，一般在40%左右； d.不易透水； e.含有特殊的抗热性物质和耐热性酶，对高温、低温、干燥和化学药剂有很高的耐受力和抵抗力，生存能力强； 6供给细菌营养时应注意哪些方面？ 营养物质：碳源，氮源，水，无机盐，生长因子，能源。 每种微生物所需要的营养元素配比不同种类也不一样，配置培养基首先要注意碳源氮源的选择，另外无机盐的浓度也很关键。 7简述影响细菌生长的因素 细菌的生长除了营养物质和氧外，还与温度、PH、氧化还原电位、干燥、渗透压、光、化学药剂有关。 8简述呼吸作用的本质 本质：呼吸作用是生物的氧化和还原的统一过程，在这一过程中产生能量。在此过程中发生以下现象： 1呼吸作用使复杂的有机物变成二氧化碳、水和其它简单物质 2呼吸过程中产生的能量，一部份用来进行物质合成，另一部份供维持生命活动，还有一部份变成热释放出来 3通过呼吸，产生一些中间产物，这些中间产物一部份分解，一部份作合成细胞物质的原料