水污染控制工程3PPT课件
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国家精品课程《水污染控制工程》3-活性污泥法
水污染控制工程（下）
第四章、污水的生物处理
教学要求
1、掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理 2、理解活性污泥法的重要概念与指标参数：如活性 污泥、剩余污泥、MLSS、MLVSS、SV、SVI、Qc、 容积负荷、污泥产率等。 3、理解活性污泥反应动力学基础及其应用。 4、掌握活性污泥的工艺技术或运行方式； 5、掌握曝气理论。 6、熟练掌握活性污泥系统的计算与设计； 时间安排 20h（其中机动2h）
7
后生动物(主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是水质稳 定的标志。因而利用镜检生物相评价活性污泥质量与污水处 理的质量。
• 思考题：后生动物的出现反映了处理水质较好，因此能否说 明出水氨氮较低，氨氮在生物处理过程中被硝化？
③微生物增殖与活性污泥的增长：
a、微生物增值：在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规 律与纯菌种的增殖规律相同，即停滞期（适应期），对数期， 静止期（也减速增殖期）和衰亡期（内源呼吸期）。
③泥龄（Sludge age）Qc：生物固体平均停留时间或活性污泥在 曝气池的平均停留时间，即曝气池内活性污泥总量与每日排 放污泥量之比，用公式表示：θc＝VX/⊿X＝VX/QwXr 。式中： ⊿X为曝气池内每日增长的活性污泥量，即要排放的活性污泥 量。
Qw为排放的剩余污泥体积。 Xr为剩余污泥浓度。其与SVI的关系为(Xr) max＝106 /SVI • Qc是活性污混处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也 具重要意义。因为不同泥龄代表不同微生物的组成，泥龄越 长，微生物世代长，则微生物增殖慢，但其个体大；反之， 增长速度快，个体小，出水水质相对差。 Qc长短与工艺组合 密切相关，不同的工艺微生物的组合、比例、个体特征有所 不同。污水处理就是通过控制泥龄或排泥，优选或驯化微生 物的组合，实现污染物的降解和转化。
第四章、污水的生物处理
教学要求
1、掌握活性污泥法的基本原理及其反应机理 2、理解活性污泥法的重要概念与指标参数：如活性 污泥、剩余污泥、MLSS、MLVSS、SV、SVI、Qc、 容积负荷、污泥产率等。 3、理解活性污泥反应动力学基础及其应用。 4、掌握活性污泥的工艺技术或运行方式； 5、掌握曝气理论。 6、熟练掌握活性污泥系统的计算与设计； 时间安排 20h（其中机动2h）
7
后生动物(主要指轮虫），捕食菌胶团和原生动物，是水质稳 定的标志。因而利用镜检生物相评价活性污泥质量与污水处 理的质量。
• 思考题：后生动物的出现反映了处理水质较好，因此能否说 明出水氨氮较低，氨氮在生物处理过程中被硝化？
③微生物增殖与活性污泥的增长：
a、微生物增值：在污水处理系统或曝气池内微生物的增殖规 律与纯菌种的增殖规律相同，即停滞期（适应期），对数期， 静止期（也减速增殖期）和衰亡期（内源呼吸期）。
③泥龄（Sludge age）Qc：生物固体平均停留时间或活性污泥在 曝气池的平均停留时间，即曝气池内活性污泥总量与每日排 放污泥量之比，用公式表示：θc＝VX/⊿X＝VX/QwXr 。式中： ⊿X为曝气池内每日增长的活性污泥量，即要排放的活性污泥 量。
Qw为排放的剩余污泥体积。 Xr为剩余污泥浓度。其与SVI的关系为(Xr) max＝106 /SVI • Qc是活性污混处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也 具重要意义。因为不同泥龄代表不同微生物的组成，泥龄越 长，微生物世代长，则微生物增殖慢，但其个体大；反之， 增长速度快，个体小，出水水质相对差。 Qc长短与工艺组合 密切相关，不同的工艺微生物的组合、比例、个体特征有所 不同。污水处理就是通过控制泥龄或排泥，优选或驯化微生 物的组合，实现污染物的降解和转化。
《水污染控制工程》课件
《水污染控制工程》PPT 课件
概念和意义
水污染控制工程的介绍和重要性，探讨对保护环境和人类健康的影响。
污染类型及成因
细致分析不同水污染类型的来源和成因，深入理解污染的根源及影响因素。
影响和危害
深入探讨水污染对生态系统、人类健康和经济的广泛影响以及其潜在危害。
监测方法和技术
介绍水污染监测的方法和技术，如仪器设备、采样与分析等，确保准确的监 测结果。
控制策略和技术
讨论水污染控制的策பைடு நூலகம்和技术，包括源控制、处理和预防措施，以有效减少 和清除污染。
水处理工艺概述
概述水处理工艺的原理和应用，涵盖物理、化学和生物处理等方面的关键信 息。
物理处理技术介绍
介绍各种物理处理技术，如筛分、沉淀和过滤，以及其在水污染控制中的应 用。
化学处理技术介绍
探讨各种化学处理技术如氧化、沉淀和中和，以及它们在水处理过程中的效果。
生物处理技术介绍
详细介绍生物处理技术，如活性污泥法和生物膜法，用于去除水体中有机物和氮磷等污染物。
污染源治理技术介绍
讨论污染源治理的关键技术，如工业废水处理和城市污水处理，以及其在减 少污染源上的作用。
污水处理厂设计要点
指导设计污水处理厂的要点和准则，确保高效、可靠和经济的处理工艺。
污水处理厂运行管理
水环境保护技术趋势
展望水环境保护技术的未来发展方向，包括新技术和创新解决方案的前景。
国内外水污染控制技术比较
对比国内外水污染控制技术，评估其效果、适用性和可行性，为技术选择提 供参考。
预防和治理水环境突发事件
介绍预防和应对水环境突发事件的关键策略和应急措施，以减少事故和灾害的发生。
职业规划和发展前景
概念和意义
水污染控制工程的介绍和重要性，探讨对保护环境和人类健康的影响。
污染类型及成因
细致分析不同水污染类型的来源和成因，深入理解污染的根源及影响因素。
影响和危害
深入探讨水污染对生态系统、人类健康和经济的广泛影响以及其潜在危害。
监测方法和技术
介绍水污染监测的方法和技术，如仪器设备、采样与分析等，确保准确的监 测结果。
控制策略和技术
讨论水污染控制的策பைடு நூலகம்和技术，包括源控制、处理和预防措施，以有效减少 和清除污染。
水处理工艺概述
概述水处理工艺的原理和应用，涵盖物理、化学和生物处理等方面的关键信 息。
物理处理技术介绍
介绍各种物理处理技术，如筛分、沉淀和过滤，以及其在水污染控制中的应 用。
化学处理技术介绍
探讨各种化学处理技术如氧化、沉淀和中和，以及它们在水处理过程中的效果。
生物处理技术介绍
详细介绍生物处理技术，如活性污泥法和生物膜法，用于去除水体中有机物和氮磷等污染物。
污染源治理技术介绍
讨论污染源治理的关键技术，如工业废水处理和城市污水处理，以及其在减 少污染源上的作用。
污水处理厂设计要点
指导设计污水处理厂的要点和准则，确保高效、可靠和经济的处理工艺。
污水处理厂运行管理
水环境保护技术趋势
展望水环境保护技术的未来发展方向，包括新技术和创新解决方案的前景。
国内外水污染控制技术比较
对比国内外水污染控制技术，评估其效果、适用性和可行性，为技术选择提 供参考。
预防和治理水环境突发事件
介绍预防和应对水环境突发事件的关键策略和应急措施，以减少事故和灾害的发生。
职业规划和发展前景
水污染控制工程课件 第三版 高廷耀 高等教育出版社 第十章文库
即F3 = F1-F2 λA(ρLu2/2)=Vg(ρS –ρL) 层流时Λ=24/Re e=ud /γ γ = μ/ρL
面积； u——颗粒在水中的运 动速度，即颗粒沉速。 μ ——液体的动力粘 度
球状颗粒自由沉淀的沉速公式
解方程得球状颗粒自由沉淀的沉速公式：
u=[4(ρS –ρL) g d/3λρL]1/2
格
栅
的
建
筑
尺
寸
4.格栅的总建筑长度L
L L1 L2 1.0 0.5 H1 / tg
5.每日栅渣量W
W Qmax W1 86400 K Z 1000
式中：L1——进水渠道渐宽部位 的长度，m；
B B1 L1 2 t g1
其中:B1 ——进水渠道宽度m； α1 ——进水渠道渐宽部位的 展开角度，一般α1=20°； L2 ——格栅槽与出水渠道连 接处的渐窄部位的长度，一般 L2=0.5L1 ； H1 ——格栅前的渠道深度,m。
0
0
u1 / u0 dP
1 0 u1dP u0 0
而沉淀池能去除的颗粒包括u≥u0以及 u1<u0的两部分，故沉 淀池对悬浮物的去除率为：
1 P0 (1 P0 ) udP u0 0
式中：P0——沉速小于u0的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的比例； （1-P0）——沉速≥u0的颗粒去除率。
沉砂池工程设计中的设计原则与主要参数
城市污水厂一般均设置沉砂池，并且沉砂池的个数或分格数应不 小于2；工业污水是否要设置沉砂池，应根据水质情况而定。
设计流量应按分期建设考虑： 最大时流量、最大组合流量、合流制流量 沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为0.2mm以上。 城市污水的沉砂量可按每m3污水沉砂0.03L计算，其含水率约为 60%，容重约1500kg/m3。 贮砂斗的容积应按2d沉砂量计算，贮砂斗壁的倾角不应小于55º , 排砂管直径不应小于200mm。 沉砂池的超高不宜小于0.3m。
《水污染控制工程》幻灯片
• 那么 m＝1/[1-(1-a/ D′) a为最末端2个出流孔口间距的2 倍，取0.08m；
• 出口孔径一般10-15mm，不得小于10mm。
• 每个出流孔口距滤池中心的距离(ri) ri＝R〔i/m〕0.5 〔中 间间距大、外侧小〕R为布水半径〔D′/2〕，i为从池中心算 起，每个孔口的排列顺序，一般从300mm，开场逐步减少 到40mm。
投配池内设虹吸装置(间歇供水，使滤料排水后间歇充氧，生 物膜再生)。排水干管布设在滤池外表下0.5-0.8m，支(竖) 管依据喷咀效劳半径设置,高出滤料之上0.15-0.2m，竖管 上安装喷咀，通过喷咀均匀布水。
d、排水系统：包括渗水装置、汇水沟、总排水沟(或集水槽), 见图5-2，汇水沟i=0.01-0.02(横向)、集水槽i=0.050.01(纵向－书中出错)。作用：排放处理后出水，保证间歇 阶段的通风(底部h≥0.6m)；汇水沟宽0.15m，间距2.54.0m(与布水间距一致)；排水沟内流速＞0.7m/s；
《水污染控制工程》幻灯 片
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第五章 污水的生理处理 －生物膜法
教学要求：
1、掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2、掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池
2、生物膜的主要特征：
1〕微生物相方面的特征：
a、参与净化反响微生物多样化。与活性污泥法相比，膜法具 有更好的生物多样性，生物膜固着在载体上时间长或生物平 均停留时间〔泥龄〕长，其除细菌广泛存在外，世代时间长、 比增殖速度小的微生物，如硝化菌等也大量存在，此外，丝 状菌，藻类众多，线虫、纤毛虫、轮虫以及昆虫等也都较广 泛地存在〔见P200表5-1〕。
• 出口孔径一般10-15mm，不得小于10mm。
• 每个出流孔口距滤池中心的距离(ri) ri＝R〔i/m〕0.5 〔中 间间距大、外侧小〕R为布水半径〔D′/2〕，i为从池中心算 起，每个孔口的排列顺序，一般从300mm，开场逐步减少 到40mm。
投配池内设虹吸装置(间歇供水，使滤料排水后间歇充氧，生 物膜再生)。排水干管布设在滤池外表下0.5-0.8m，支(竖) 管依据喷咀效劳半径设置,高出滤料之上0.15-0.2m，竖管 上安装喷咀，通过喷咀均匀布水。
d、排水系统：包括渗水装置、汇水沟、总排水沟(或集水槽), 见图5-2，汇水沟i=0.01-0.02(横向)、集水槽i=0.050.01(纵向－书中出错)。作用：排放处理后出水，保证间歇 阶段的通风(底部h≥0.6m)；汇水沟宽0.15m，间距2.54.0m(与布水间距一致)；排水沟内流速＞0.7m/s；
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第五章 污水的生理处理 －生物膜法
教学要求：
1、掌握生物膜法的微生物学特征和工艺特征 2、掌握高负荷生物滤池、曝气生物滤池、塔式生物滤池
2、生物膜的主要特征：
1〕微生物相方面的特征：
a、参与净化反响微生物多样化。与活性污泥法相比，膜法具 有更好的生物多样性，生物膜固着在载体上时间长或生物平 均停留时间〔泥龄〕长，其除细菌广泛存在外，世代时间长、 比增殖速度小的微生物，如硝化菌等也大量存在，此外，丝 状菌，藻类众多，线虫、纤毛虫、轮虫以及昆虫等也都较广 泛地存在〔见P200表5-1〕。
水污染控制工程PPT课件
“废水”是指废弃外排的水，强调废弃的一面。 “污水”是被污染物污染了的水，强调其脏的一面。 实际上有相当数量的废水是不脏的，如冷却水。因而用
“废水”一词统称所有排水比较合适。
15
1.1 污水的类型和特征
水体污染 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在
水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理 性质和化学性质发生变化，使水体的固有生态系统和水体功 能受到破坏。
溶解物质
固体物质
悬浮固体物质
挥发性物质
固定性物质
18
1.2 污水的性质与污染指标
固体污染物的分类与形态
按化学性质分类 无机性污染物质和有机性污染物质
按物理形态分类
溶解物(DS, Dissolved Solids) d<1nm 透明 胶体物质(Colloidal Suspensions) 1<d<100nm 光照下浑
浊
悬浮固体(SS, Suspended Solids) d>100nm 浑浊甚至肉
眼固可体见污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。 悬浮物是一项重要水质指标，它的存在不但使水质浑浊，
水体自净及其利用 城市污水处理及利用 工业废水处理及利用 给水净化处理 区域、城市和水系的水污染综合防治 水环境质量标准和污水排放标准
3
课程介绍
废水处理方法
物理法 化学法
通过重力或机械力分离污水中悬浮固体或油滴的处理 过程。处理对象：漂浮物和悬浮物。处理方法：格栅、 筛网、过滤池、沉淀池、隔油池、气浮池等。
课程介绍
环境工程 环境工程是一门运用工程、技术的方法和手段来控制环
境污染及改善环境质量的学科。
“废水”一词统称所有排水比较合适。
15
1.1 污水的类型和特征
水体污染 水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在
水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理 性质和化学性质发生变化，使水体的固有生态系统和水体功 能受到破坏。
溶解物质
固体物质
悬浮固体物质
挥发性物质
固定性物质
18
1.2 污水的性质与污染指标
固体污染物的分类与形态
按化学性质分类 无机性污染物质和有机性污染物质
按物理形态分类
溶解物(DS, Dissolved Solids) d<1nm 透明 胶体物质(Colloidal Suspensions) 1<d<100nm 光照下浑
浊
悬浮固体(SS, Suspended Solids) d>100nm 浑浊甚至肉
眼固可体见污染物常用悬浮物和浊度两个指标来表示。 悬浮物是一项重要水质指标，它的存在不但使水质浑浊，
水体自净及其利用 城市污水处理及利用 工业废水处理及利用 给水净化处理 区域、城市和水系的水污染综合防治 水环境质量标准和污水排放标准
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课程介绍
废水处理方法
物理法 化学法
通过重力或机械力分离污水中悬浮固体或油滴的处理 过程。处理对象：漂浮物和悬浮物。处理方法：格栅、 筛网、过滤池、沉淀池、隔油池、气浮池等。
课程介绍
环境工程 环境工程是一门运用工程、技术的方法和手段来控制环
境污染及改善环境质量的学科。
水污染控制工程PPT教学课件
四、水污染控制（Water Pollution Control）
定义
控制废水对环境的污染，防止水资源的破 坏和环境质量的下降
内容
“防”、“治”、“管”相结合
防：降低工业污染，清洁生产，尤其是含三致 废物的工厂
治：建设城镇排水系统，建设污水处理厂
管：加强管理，制定相关法规，标准见书中表 2和表3。
国内水污染控制发展状况
• 其他：环境工程师资格证书（待定）、环 境影响评价工程师资格证书（今年5月第 一次开考）、与企业环境管理相关的培训 证书（ISO14000、ISO9000）等。网 站均有相关资料。
方法：
• 预习、结合实践进行思考；
• 专题讨论（确定讨论课题，查资料，提 出观点，讨论，得出有益结论或达成共 识）
能力培养：搜集资料、分析问题、解决 问题
循环方式：水分蒸发、水汽输送、凝 结降水、水分下渗、径流
特点：不均匀性（空间、时间）
2. 用水的循环——城镇用水循环
给水工程—用水—废水—水污染控制 工程—排水系统—河流—给水工程
二、天然水质量与水质参数
自然界水质变化
纯水？
天然水：多组分的混合物
自然水循环与用水循环过程：能量交换，物质
循环（可能的污染），水质变化
• 外文期刊：学院图书馆网站的电子资源 • 联系方式：wenyuzh@，
ftp:///incoming/Home work/赵文玉
绪论
重点：水体污染的类型及严重性、我 国污水处理发展前景
一、水循环 1. 自然界的水循环
循环空间：大气圈、生物圈、岩石圈、 水圈
内分泌干扰化学品EDCs Endocrine Disrupting Chemicals：）
水污染控制工程.ppt
36
例题：某有机废水含悬浮物430mg/l，絮凝沉淀试验 数据如表所示，试求该废水在1.8m深的沉淀池中沉淀1h 的总悬浮物去处率。
表 沉淀试验数据
时间(min)
5 10 20 30 40 50 60 75
指定深度的SS浓度和表观去除率E（括号中数字）
0.6 m
1.2 m
1.8 m
356.9(17.0)
25
可见，悬浮物的去除率不仅取决于沉淀速度， 而且与深度有关。
絮凝沉淀的效率通常由试验确定。鉴于以上原 因，试验用的沉淀柱的高度应当与拟采用的实际 沉淀池的深度相同，而且要尽量避免矾花因剧烈 搅动造成破碎，影响沉淀效果。
26
絮凝沉淀试验原理：
采用多点取样法。在直径约0.1-0.2m，高约1.5-2.0m， 且沿高度方向设有约5个取样口的沉淀筒中倒入浓度均匀的 原水静置沉淀（尽量避免絮凝体因剧烈搅拌而破碎，影响 沉淀效果），每隔一定时间，分别从各个取样口采样，测 定水样的悬浮物浓度，计算表观去除率。以取样口高度h为 纵坐标，沉淀时间t为横坐标，将各深度处的颗粒去除百分 数的数据点绘制在坐标纸上，如图示。
E(%)
100
80
60
40
20
0
30 60 90 120 150 t(min)
E(%)
100 80 60 40 20 0
0.05 0.1 0.15 0.2 u0(mm/s)
图 自由沉淀型沉降曲线
思考：沉降曲线与沉淀实验的水深有无关？
19
上述实验工作量太大，严格地说，经沉降时间t 后，将有效水深内全部水样取出，测定剩余悬浮 物浓度C,按下式计算效率E：
粒径沉，淀促。进沉淀；
14
三、自由沉淀实验
水污染控制工程(第三讲)0
环境工程
环境工程
环境工程
例 某城市污水最大流量为 1m3/s ，试设计一 个曝气沉砂池。
解：取污水在沉砂池内的停留时间 t=3min， 则池子总有效容积V： V=Qmax· t· 60=1×3×60=180m3
最大流量时的水平流速 v取0.1m/s，于是水流 断面积A：
Qmax 1 A 10 m 2 v 0.1
（2）竖流式沉砂池 是一个圆形池，污水由中心管进入池内后 自下而上流动，砂粒借重力沉于池底。处 理效果较差。 （3）曝气沉砂池
可去除有机物。长形渠道。
特点：①沉砂中含有机物的量低于5%；
环境工程
②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、 脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加 速污水中油类的分离等作用； ③受流量变化的影响小；同时起到对污水的 预曝气作用，有利于后续的生化处理过程。 曝气沉砂池的典型设计参数见P50,表2-2。
环境工程
环境工程
环境工程
（3）在应用中分类：固定格栅和活动格栅 （4）根据清洗方法分类：可分为人工清渣 和机械清渣两类。污染物量大时，应采用机 械清渣，以减少工人劳动量。大型处理厂宜 采用机械清除格栅。
环境工程
环境工程
二、筛网 去除水中纤维、纸浆、藻类等稍小的杂 物，不能被格栅截留也难以用沉淀法去除的 这类污染物时，可用不同孔径的筛网。 筛网：用金属丝或化学纤维编制而成。
（3）流量调节池主要用于调节下列污水流量： 旱季污水流量、雨季来自分流制生活污水管 的污水流量、合流制排水的暴雨量和生活污 水量。
第二节 格栅与筛网
环境工程
格栅、筛网和微滤机——主要应用于工 业废水的前置处理
环境工程
一、格栅 1、作用：格栅是一种最简单的过滤设备，用 来截留污水中粗大的悬浮物和漂浮物。
水污染控制工程PPT演示课件
标
根据水中生物群对水域的污染状态 或污染物质的浓度进行评价，如多 样性指数、生物指数等。
15
第二节：污染物在水体环境中的迁移与转化
• 对污染而言，有两
个概念，一是生态 平衡的概念，另外 一个就是食物链的 富集作用，因此考 察一种污染物是否 会对水体产生危害， 不能仅仅从浓度上 去判别。
16
水体的自净作用
8
• 水体天然污染源是指自然界自行
向水体排放有害物质或造成有害 影响的场所。
• 水体人为污染源是指由人类活动
形成的污染源，是环境保护研究 和水污染防治的主要对象。
9
10
4.水 质 分 析 指 标
•水质指标
•物理性指标 •化学性指标 •生物性指标
11
工业废水 造成水中溶解氧减少
温度
常引起水
物
体热污染 加速耗氧反应，最终导 致水体缺氧或水质恶化
水污染控制工程
南昌大学环境科学与工程学院
教师：刘 雷
1
第九章 污水水质和污水出路 • 第一节：污水水质
1.水的特殊性质；
2
3
4
2.水环境——地球上分布的各种水体以及与 其密切相连的诸环境要素如河床、海岸、 植被、土壤等；
全球水分布
5
3、水体污染的概念 当前对水体污染的概念有几种，一种意见是水 体受人类活动或自然因素的影响，使水的感官性状、 物理化学性能、化学成分、生物组成以及底质情况 等方面产生了恶化，称为“水污染”。第二种意见 是：排入水体的工业废水、生活污水及农业径流等 的污染物质，超过了该水体的自净能力，引起的水 质恶化称为“水污染”。第三种意见是：污染物质 大量进入水体，使水体原有的用途遭到破坏谓之水 污染。
水污染控制工程课件_第三版_高廷耀_高等教育出版社_第十一章
ATP
磷酸根 能量
细胞合成
生理需要 热能释放
高能化合物
+
ADP
微生物的呼吸
一切生物时刻都在进行着呼吸，没有呼吸就没 有生命。 呼吸作用的生物现象： 呼吸作用中发生能量转换：供细胞合成、其他 生命活动，多余的能量以热量形式释放。 通过呼吸作用，复杂有机物逐步转化为简单物 质。呼吸作用过程中吸收和同化各种营养物质。
复杂物质分解为简单物质
分解代谢 (异化作用) 新陈代谢
释放能量 能量代谢 吸收能量 物质代谢
合成代谢 (同化作用)
简单物质合成为复杂物质
能量循环：三磷酸腺苷ATP(adenosine triphosphate) AMP+~P→ADP+ ~P →ATP ADP磷酸化生成ATP；ATP水解产生能量。
底物水平磷酸化 氧化磷酸化 ADP磷酸化 光合磷酸化 低能化合物 电子传递磷酸化
C H O 6O 6CO 6H O 2817.3kJ 6 12 6 2 2 2
C H O N 14O H 11CO 13H O NH 能量 11 29 7 2 2 2 4
异氧微生物又可分为化能异氧微生物和光能异氧微生物。 化能异氧微生物：氧化有机物产生化学能而获得能量的微生 物。 光能异氧微生物：以光为能源，以有机物为供氢体还原CO2， 合成有机物的一类厌氧微生物。
第十一章 废水生物处理的基本 概念和生化反应动力学基础
第一节 概述 第二节 污水生物处理基本原理 第三节 微生物的生长规律和生长环境
第四节
第五节
反应速度和反应级数
微生物生长动力学
第一节
概述（略）
第二节污水生物处理基本原理 废水的好氧生物处理和厌氧生物处理
水污染控制工程教学课件
01
针对不同地区、流域的水污染问题，制定综合治理方
案，实现区域水环境质量整体改善。
行业重点治理
02 针对重点污染行业，制定严格的排放标准，加强监管
和执法力度，推动行业污染治理。
跨界协同治理
03
加强跨界水体污染防治合作，建立协同治理机制，共
同应对跨界水污染问题。
生态优先、循环利用原则
生态保护
01
在水污染控制过程中，优先保护生态环境和敏感目标，确保水
案例二
某造纸厂通过改进生产工艺、实现水资源循环利用，减少废水排放量。 启示：从源头控制废水产生，实现节能减排。
03
案例三
某印染企业投资建设废水治理设施，实现废水零排放。启示：加大环保
投入，提高废水治理水平，推动企业可持续发展。
06
农业面源污染防治策略与措
施探讨
农业面源污染成因及影响分析
污染源
农药、化肥、畜禽养殖废弃物、农田 排水等。
资源化利用途径和前景展望
资源化利用途径
城市生活污水经过处理后可作为再生水用于 农业灌溉、工业用水、城市景观等，实现资 源化利用。
前景展望
随着水资源日益紧缺，城市生活污水处理与 资源化利用将成为未来城市发展的重要方向 。通过技术创新和政策引导，推动城市生活 污水处理与资源化利用事业不断发展。
08
河流湖泊等水体生态保护与
法律法规要求
依据国家及地方相关环保法律法规，选择符合排放标准的治理技术 路线。
经济可行性
综合考虑废水治理设施投资、运行成本及企业经济效益，选择经济 可行的治理技术路线。
成功实践案例分享与启示
0处理+高级氧化工艺，成功降低废水中的有毒有害物 质含量，实现达标排放。启示：针对不同行业废水特点，采用组合工艺 ，提高处理效果。
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吸附层
扩散层
胶粒
｛｝
胶团
胶粒带电 胶团不带电
氢氧化铁胶体的结构
当胶粒运动时，扩散层中的大部分反离子就会脱离胶 团，向溶液主体扩散，脱离的界面称为滑动面，其结 果必然使胶粒产生剩余电荷，这样胶粒与扩散层之间 就会形成电位差，称为胶体的动电电位，即Zeta电位 （电位），而胶粒表面的电位离子与溶液主体之间 的电位差则成为总电位（ 电位 ）。
·当两个胶粒相互接近时，由于电位降低，它们互相排斥的 力就减小了，即：溶液中离子浓度高的胶粒间斥力比离子 浓度低的要小。
·由于扩散层变薄，它们相撞时距离减小，导致相互间吸力 增大，合力变为以吸力为主，胶粒得以迅速凝聚。
F斥1/d2， F吸 1/d6
该机理可以较好地解释港湾处的沉积现象： ✓ 因淡水进入海水时，盐类增加，离子浓度增高，淡水携带胶
混凝: 包括凝聚和絮凝两步。 பைடு நூலகம்聚: 指胶体脱稳、并聚集为微絮粒的过程。 絮凝: 指微絮粒通过吸附、卷带、桥连而成长 为更大的絮凝体的过程。
混凝剂: 能起凝聚与絮凝作用的药剂。
2、处理对象 去除水中细小的悬浮物和胶体，范围：1nm~100m 水中主要杂质：粘土（50nm-4 m） 细菌（0.2m-80m） 病毒（10nm-300nm） 蛋白质（1nm-50nm）、腐殖酸
小胶粒与大矾花发生接触凝聚 ―――澄清池中发生的现象
四、混凝剂和助凝剂
1、混凝剂的种类
无机 有机
铝系
硫酸铝 明矾 聚合氯化铝（PAC） 聚合硫酸铝（PAS）
铁系
三氯化铁 硫酸亚铁 硫酸铁（国内生产少） 聚合硫酸铁 聚合氯化铁
人工合成 合成
阳离子型：含氨基、亚氨基的聚合物 阴离子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM） 非离子型：聚丙烯酰胺（PAM），聚氧化乙烯（PEO） 两性型：
例：用Na+和有机胺离子RNH3+去除带负电的碘化银溶液 造成的浊度。
发现有机胺离子脱稳的能力比Na+大得多， Na+ 投加过量 不会造成胶粒再稳，而有机胺则不然，超过一定投量时能 使胶粒再稳。说明胶粒吸附了过多的反离子，使原来带的 负电荷转变成带正电荷。
铝盐、铁盐投加量高时也发生再稳现象及电荷变号现象
·无机－有机复合：
聚合铝/铁-聚丙烯酰胺、聚合铝/铁-甲壳素、聚合铝/铁-天然有 机高分子、聚合铝/铁-其它合成有机高分子
·多功能混凝剂：
絮凝、缓蚀阻垢、杀菌灭藻
2、铝系混凝剂 （1）硫酸铝
·Al2(SO4)3nH2O, n=6, 10, 14, 16, 18, 27 ·大多使用块状或粒状 ·投加方式：干式或湿式， 湿式： 10-20%（重量） ·使用水温：20-40℃ ·适宜pH范围：5.5～8，且随原水的硬度而异
第三章 混 凝
• 混凝处理的对象 • 胶体的性质与结构 • 混凝机理 • 混凝剂的发展与应用 • 影响混凝的主要因素 • 混凝动力学 • 混凝设备与应用
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总体概述
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一、概述
1、概念
动力学稳定性
• 胶体的布朗运动能量Eb＝1.5kT
Eb<Vmax（势垒）
聚集稳定性 • 憎水性胶体 胶体带电相斥 • 亲水性胶体 水化膜的阻碍
聚集稳定性对胶体稳定性的影响起关键作用。
三、混凝机理
1、压缩双电层
加入电解质对胶体进行脱稳 电解质加入→与反离子同电荷离子 →由于异号离子相吸作用 和扩散作用而挤入扩散层、吸附层→胶粒带电荷数减小→压缩 双电层→ 电位 →稳定性 →凝聚
天然
淀粉、动物胶、树胶、甲壳素等 微生物絮凝剂
发展趋势
·无机复合聚合物混凝剂：
聚合硫酸铝铁（PFAS）、聚合氯化铝铁（PFAC）、聚合硫 酸氯化铁（PFSC）、聚合硫酸氯化铝（PASC）、聚合铝硅、 聚合铁硅、聚合硅酸铝、聚合硅酸铁
·有机高分子混凝剂：
阳离子有机化合物、天然改性高分子絮凝剂（无毒易降解， 如甲壳素）、微生物絮凝剂
应用
·各种工业废水的预处理、中间处理或城市污水的三级处理 和污泥处理：造纸、钢铁、纺织、煤炭、化工、食品等
·给水处理
3、混凝过程涉及到的问题
·水中胶体的性质 ·混凝剂在水中的水解与形态 ·胶体与混凝剂的相互作用
二、胶体的性质
1、胶体的结构
胶核：胶体分子聚合 而成的微粒。
电位形成离子 反离子
｛ [胶核] 电位形成离子, 束缚反离子 ｝自由反离子
可以解释非离子型或带同电号的离子型高分子絮凝剂有 较好的混凝效果的现象
4、沉淀网捕或卷扫
当金属盐（铝盐、铁盐）或金属氧化物和氢氧化物（如石 灰）做混凝剂时，当投加量大得足以迅速沉淀金属氢氧化物 或金属碳酸盐时，水中的胶粒可被这些沉淀物在形成时所网 捕。
水中胶粒本身可作为金属氢氧化物沉淀物形成的核心，因而 混凝剂投加量与被去除物质的浓度成反比，即胶粒越多，混 凝剂投加量越少。
3、吸附架桥
指高分子物质和胶粒、以及胶粒与胶粒之间的吸附与桥连作 用。
现象： ·高分子投量过少，不足以形成吸附架桥； ·但投加过多，会出现“胶体保护”现象。 ·已经架桥凝聚的胶粒，如受剧烈的长时间的搅拌，架桥聚 合物可能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表 面，造成再稳。
聚合物在胶粒表面的吸附力： 范德华引力、静电引力、氢键、配位键等
粒的稳定性降低，所以在港湾处粘土和其它胶体颗粒易沉积。
局限性-不能解释以下现象：
·混凝剂投加过多，混凝效果反而下降； ·与胶粒带同样电荷的聚合物或高分子也会有很好的混凝效果。
单纯根据静电现象解释
2、吸附电中和
指胶粒表面直接吸附带异号电荷的聚合离子、高分子物质、 胶粒等，中和了部分电荷，因而降低了电位，减小了静电 斥力，使胶粒脱稳。吸附+静电作用
总电位一定时，扩散层越厚， 电位越高。
一般 粘土电位＝-15 ~- 40mV
细菌电位＝-30 ~ -70mV
2. 胶体的稳定性
1) 胶体受力情况 • 静电斥力：ER－1/d2 • 范德华引力：EA－1/d6
2) 胶体的稳定性与DLVO理论(只适用于憎水性胶体)
DLVO理论
DLVO 理 论 （ Derjagin 、 Landau 、 Verwey 、 Overbeek 四 人 提 出），是目前对胶体稳定性解释得比较完善的理论。