《水污染控制工程》第十五章 污水的厌氧生物处理
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第九章污水水质和污水出路一、污水分类:生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水(综合污水)。
(P1)二、水质指标三、滤膜:反渗透膜(﹤1nm)→纳滤膜(﹤2nm)→超滤膜(﹤2~50nm)→微滤膜(200nm)四、化学指标:BOD5(在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量,以mg/L为单位,(20℃,5d))、BOD Cr、I Mn,TOC。
五、水体的自净作用(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。
)的机制:①、物理净化(稀释、扩散、沉淀或挥发);②、化学净化(氧化、还原和分解);③、生物净化(水中微生物对有机物的氧化分解作用)。
六、污染源类型(点源与面源)及其特征/区别七、氧垂曲线定义: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。
八、天然水体的水质参数(无COD)及其成分九、(选择题/填空题)水循环十、(名词解释/填空题)水污染控制工程的主要内容及其任务十一、城市处理(三阶段)十二、(了解及记忆)地表水水质分类:参考《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)。
分为五类(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类),记忆相关的项目的指标。
第十章污水的物理处理一、格栅的作用及种类(1)、作用:去除可能堵塞和缠绕水泵机组、曝气器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。
(2)、种类:A.按格栅形状:平面格栅+曲面格栅;B.按栅条净间距:①、粗格栅(50~100mm);②、中格栅(10~40mm);③、细格栅(1.5~10mm);C.按栅条断面形状:圆形、矩形与方形。
(3)、格栅渠道的宽度的选择标准:应使水流保持适当流速→一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部,另一方面截留的污泥不至于冲过格栅。
二、格栅、筛网截留的污染物的处置方法:①、填埋;②、焚烧(820℃以上);③、堆肥;④、把栅渣粉碎后再返回废水中,作为可沉固体进入初沉池。
《水污染控制工程》第三版下册 复习指南···重点第九章水质指标:物理性质污染指标:温度、色度、嗅和味、固体物质等1.温度≤40℃:许多工业企业排出的污水温度较高,使水体温度升高,引起水体的热污染。
氧在水中的饱和溶解度随水温升高而减少。
加速好氧反应,倒是水体缺氧水质恶化。
2.色度:感官性指标3.嗅和味:感官性指标4.固体物质:水中所有残渣的总和为总固体(TS ),包括溶解性(DS )和悬浮固体(SS )。
水样经过滤后,滤液蒸干所得的固体为溶解性固体,滤渣脱水烘干后即悬浮固体。
固体残渣根据挥发性能分为挥发性固体(VS )和固定性固体(FS )。
将固体在600℃下灼烧,挥发掉的量为挥发性固体,灼烧残渣是固定性固体。
溶解性固体一般表示盐类的含量,悬浮固体表示水中不溶的固态物质含量,挥发性固体反映固体的有机成分含量。
化学性质污染指标:有机物指标和无机物指标 1.有机物:(1)BOD :水中有机污染物被好养微生物分解时所需的氧量,间接反映了水中可生物降解的有机物量。
(2)COD :用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。
COD 越高,表示水中有机污染物越多。
B/C 指标:可生物降解性,越大越好。
(3)总有机碳TOC :与总需氧量TOD :都是燃烧化学氧化反应,前者测定结果以碳表示,后者以氧表示。
(4)油类污染物:石油类和动植物油脂。
(5)酚类污染物:酚类化合物是有毒有害污染物。
(6)表面活性剂:生活污水与使用表面活性剂的工业废水。
(7)有机酸碱:都属于可生物降解有机物,但对微生物有毒害或抑制作用。
(8)有机农药:有机氯农药与有机磷农药。
(9)苯类化合物:主要来源于染料工业废水,是城镇污水净化难度增加。
2.无机物:(1)pH :指示水样酸碱度。
天然水体的pH 一般近中性。
(2)植物营养元素:污水中的氮、磷为植物营养元素,过多导致“富营养化”。
(3)重金属。
(4)无机性非金属有毒有害物:砷、含硫化合物、氰化物等。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册名校考研真题第十五章污水的厌氧生物处理一、填空题1.methanogenesis的中文翻译为:______;堆肥的英文为:______。
[中国科学技术大学2012年研]【答案】产甲烷作用;compost【解析】methanogenesis的中文翻译是产甲烷作用,是厌氧消化的最后阶段。
在该阶段中,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
堆肥的英文是compost,堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
2.列举3种厌氧生物处理装置:______、______和______。
[宁波大学2015年研]【答案】化粪池;普通厌氧消化池;厌氧生物滤池【解析】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称为厌氧生物处理。
处理工艺包括化粪池、普通厌氧消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床和颗粒污泥膨胀床、厌氧内循环反应器、厌氧折流板反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、两相厌氧法和分段厌氧处理法等。
3.厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即______、______和______。
[中国科学技术大学2015年研]【答案】水解发酵阶段;产氢产乙酸阶段;产甲烷阶段【解析】厌氧消化分为三个阶段,包括:①水解发酵阶段,在该阶段,复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌;②产氢产乙酸阶段,在该阶段,产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢,并有CO2产生;③产甲烷阶段,在该阶段,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
4.厌氧消化通过搅拌使污泥和底物充分混合,搅拌方式有______、______、______。
第15章污水的厌氧生物处理15.1复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】传统厌氧法的缺点是水力停留时间长,有机负荷低。
一、污水厌氧生物处理的基本原理1.厌氧消化的机理(见图15-1)(1)水解发酵阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,被分解成简单的有机物,然后简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。
参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。
(2)产氢产乙酸阶段产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢,并有CO2产生。
(3)产甲烷阶段产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
图15-1三阶段厌氧消化过程示意图2.厌氧消化的影响因素(1)pH产甲烷菌适宜的pH应在6.8~7.2之间。
污水和泥液中的碱度有缓冲作用,而且消化池池液的充分混合对调整pH也是必要的。
(2)温度消化可在中温(35~38℃)进行(称为中温消化),也可在高温(52~55℃)进行(称为高温消化)。
中温消化所需热量少,但高温消化时间短,对寄生虫卵及大肠菌的杀灭率高。
(3)生物固体停留时间(污泥龄)r c em θ=Φ(15-1)式中,θc 为污泥龄(SRT),d;m r 为消化池内的总生物量,kg;Φe 为消化池每日排出的生物量,e e m tΦ=,其中,m e 为排出消化池的总生物量,kg;t 为排泥时间,d。
普通厌氧消化池的水力停留时间等于污泥龄,要获得稳定的处理效果就需要保持较长的污泥龄。
(4)搅拌和混合厌氧消化是由细菌体的内酶和外酶与底物进行的接触反应,因此必须使两者充分混合。
但要避免连续的剧烈搅拌破坏产乙酸菌和产甲烷菌的共生关系。
搅拌的方法有:水射器搅拌法、消化气循环搅拌法、机械搅拌和混合搅拌法。
(5)营养与C/N 比厌氧处理对污水中N、P 的含量要求低,只要达到COD:N:P=800:5:1即可,但C/N 比达到(10~20):1为宜。
第十五章污水的厌氧生物处理一、填空题1.methanogenesis的中文翻译为:______;堆肥的英文为:______。
[中国科学技术大学2012年研]【答案】产甲烷作用;compost【解析】methanogenesis的中文翻译是产甲烷作用,是厌氧消化的最后阶段。
在该阶段中,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
堆肥的英文是compost,堆肥是指利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
2.列举3种厌氧生物处理装置:______、______和______。
[宁波大学2015年研]【答案】化粪池;普通厌氧消化池;厌氧生物滤池【解析】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称为厌氧生物处理。
处理工艺包括化粪池、普通厌氧消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床和颗粒污泥膨胀床、厌氧内循环反应器、厌氧折流板反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、两相厌氧法和分段厌氧处理法等。
3.厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即______、______和______。
[中国科学技术大学2015年研;宁波大学2017年研]【答案】水解发酵阶段;产氢产乙酸阶段;产甲烷阶段【解析】厌氧消化分为三个阶段,包括:①水解发酵阶段,在该阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌;②产氢产乙酸阶段,在该阶段产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢气,并有CO2产生;③产甲烷阶段,在该阶段产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
4.厌氧消化通过搅拌使污泥和底物充分混合,搅拌方式有______、______、______。
第十五章污水的厌氧生物处理1.厌氧生物处理的基本原理是什么?答:废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 (包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称为厌氧消化。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要类群的细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
2、厌氧发酵分为哪个阶段?为什么厌氧生物处理有中温消化和高温消化之分?污水的厌氧生物处理有什么优势,又有哪些不足之处?答:通常厌氧发酵分为三个阶段:第一阶段为水解发酵阶段:复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解为简单的有机物。
继而简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。
第二阶段为产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸菌把第一阶段中产生的中间产物转化为乙酸和氢,并有二氧化碳生成。
第三阶段为产甲烷阶段:产甲烷菌把第一阶段和第二阶阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。
厌氧生物处理可以在中温(35℃一38℃)进行(称中温消化),也可在高温(52℃一55℃)进行(称高温消化)。
因为在厌氧生物处理过程中需考虑到各项因素对产甲烷菌的影响,因为产甲烷菌在两个温度段(即35℃一38℃和52℃一55℃)时,活性最高,处理的效果最好。
厌氧生物处理优势在于:应用范围广,能耗低,负荷高,剩余污泥量少,其浓缩性、脱水性良好,处理及处置简单。
另外,氮、磷营养需要量较少,污泥可以长期贮存,厌氧反应器可间歇性或季节性运转。
其不足之处:厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长;出水达不到要求,需进一步进行处理;处理系统操作控制因素较复杂;过程中产生的异味与气体对空气有一定影响。
3、影响厌氧生物处理的主要因素有哪些?提高厌氧处理的效能主要从哪些方面考虑?答:影响厌氧生物处理的主要因素有如下:pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、氧化还原电位、有机负荷、厌氧活性污泥、有毒物质等。