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水污染控制工程课程设计一、课程设计的内容和深度污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。
针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定污水厂的平面布置和高程布置。
最后完成设计计算说明书和设计图(污水处理厂平面布置图和污水处理厂高程图)。
设计深度一般为初步设计的深度。
二、污水处理课程设计任务书1.设计题目某城市日处理水量10万m3污水处理厂工艺设计2.基本资料(1)污水水量与水质污水处理水量：10万m3/d；200mg/L，SS 250mg/L，氨氮25mg/L。
污水水质：COD 450mg/L，BOD5(2)处理要求污水经处理后应符合以下具体要求：≤20mg/L，SS≤30mg/L，氨氮≤5mg/L。
COD≤70mg/L，BOD5(3)处理工艺流程根据要求自行拟定3套可行方案，最终选择最佳方案。
(4)气象与水文资料风向：多年主导风向为北北东风；气温：最冷月平均为-3.5℃；最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-17.6℃，最大冻土深度为0.18m；水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下5～6m。
（5）厂区地形污水厂选址区域海拔标高在64～66m之间，平均地面标高为64.5m。
平均地面坡度为0.03％～0.05％，地势为西北高，东南低。
厂区征地面积为东西长380m，南北长280m。
3.设计内容（1）对工艺构筑物选型作说明。
（2）主要处理设施(格栅、沉砂池、初沉池、曝气池、二沉池)的工艺计算；（3）污水处理厂平面和高程布置。
4.设计成果（1）设计计算说明书一份；（2）设计图纸：污水处理平面图和污水处理高程图各一张。
将以上设计成果装入统一规格的标准档案袋中（学生自购），档案袋封面按要求填写学院名称、专业名称、班级、姓名、学号、袋内成果名称及份数等信息。
水污染控制工程下册重点知识点第九章污水水质和污水出路1、污水类型:生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水2、物理指标:温度、色度、嗅和味(异臭:S和N化合物、挥发性有机物、氯气、总固体(溶解性固体DS、悬浮固体SS)固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体VS、固定性固体FS3、有机物指标:BOD、COD、TOC、TOD (燃烧化学氧化反应)4、无机物指标:PH (6-9)、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害物（总砷、含硫化合物、氰化物）5、生物指标:细菌总数、大肠菌数、病毒6、自净作用:物理、化学、生物7、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(POP下降)8、根据BOD5与DO曲线，可以把该河划分为清洁水区、污染恶化区、恢复区、清洁水区9、污水排放标准：浓度标准、总量控制标准、国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准10、一级处理:主要去除 SS 、 COD 、 BOD11、二级处理:去除有机物(90%)12、三级处理:去除 N 、 P ,色度第十章污水的物理处理1、污水的物理处理法去除对象主要是污水中的漂浮物和悬浮物，采用的主要方法有：筛滤截留法、重力分离法、离心分离法2、格栅作用:截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物3、格栅设计的主要参数:确定栅条间隙宽度4、按格栅形状，可分为平面格栅、曲面格栅5、曲面格栅:固定曲面格栅、旋转鼓式格栅6、清渣方式:人工清渣(过水面积不小于灌渠有效面积的2倍)机械清渣(1.2倍)7、工业废水根据水质确定是否有沉砂池8、水流适当流速:0.4-0.9 污水通过格栅:0.6-1 最大 1.2-1.49、在典型的污水处理厂中沉淀法可用于下列几个方面：污水处理系统的预处理、污水的初级处理、生物处理后的固液分离、污泥处理阶段的污泥浓缩10、沉淀类型:自由沉淀(水中悬浮固体浓度不高) 、絮凝沉淀(悬浮颗粒浓度不高(活性污泥二沉池中间)、区域沉淀(悬浮颗粒浓度高，二沉池下部、重力浓缩开始) 、压缩沉淀(高浓度悬浮颗粒，污泥浓缩、重力浓缩)11、斯托克斯公式u=(P 固-P gd2/18μ12、水温上升,黏度减小、沉速增大13、理想沉淀池:进口区、沉淀区、出口区、缓冲区、污泥区14、沉淀池工作原理:利用水中悬浮颗粒可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用15、假定:沉淀池经过水断面上各点水流速度相同, 悬浮颗粒在沉淀区等速下沉, 在进口区域水流中悬浮颗粒均匀分布在水断面上,颗粒一沉底即可认为被去除16、溢流率q=Q/A (表面水力负荷反应沉淀池性能)17、沉砂池工作原理:以重心分离或离心力分离为基础, 即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度,是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18、沉砂池常用形式:平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池19、城市废水一定要有沉砂池,工业废水根据废水水质情况确定是否需要沉砂池20、初沉池:一级污水处理系统主要处理构筑物、生物处理中预处理构筑物、去除 %40-50SS, %20-30BOD,降低后续生物处理构筑物有机负荷21、二沉池:生物处理构筑物后,用于分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜22、沉淀池:平流式沉淀池(地下水位高水质差、大中小型污水处理厂)、竖流式沉淀池(小型污水处理厂)、辐流式沉淀池(地下水位高,大中型污水处理厂)23、沉淀池组成:进水区、出水区、沉淀区、缓冲区、污泥区24、沉淀池的运行方式：间歇式、连续式25、间歇式工作过程：进水、静置、排水26、平流式:优点(对冲击负荷和温度变化适应能力强、造价低)缺点(泥斗单独操作、易腐蚀)27、竖流式:优点(排泥方便、占地小)缺点(施工困难、对冲击负荷差、造价高、池径小)28、辐流式:优点(机械排泥、排泥设备有定型产品缺点(水流速不稳、异重流现象、设备复杂)29、沉淀池设计原则:设计流量、沉淀池数量、沉淀池经验设计参数、沉淀池构造尺寸、沉淀池出水部分、贮泥斗的容积、排泥部分30、设计流量:自流时取最大流量、水泵提升时按泵最大组合流量31、构造尺寸:超高不小于0.3、水深2-432、出水部分一般采用堰流,堰口保持水平、多槽出水提高水质33、贮泥斗容积:一般不大于2d ,机械排泥4h、活性污泥后二沉池2h、生物膜后4h34、排泥部分:一般采用静水压力排泥35、斜板沉砂池:效率高占地小、工业废水常用(异向流、同向流、侧向流)36、提高沉淀池沉淀效果:在沉淀区增设斜板、对污水进行曝气搅动、回流部分活性污泥37、隔油池:平流式隔油池、斜板式隔油池38、气浮法:固液和液液分离方法,对颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离39、气浮法工艺条件:必须向水中提供足够量的细微气泡、必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态、必须使气泡与悬浮的物质产生黏附作用40、气浮法类型:电解气浮法(工业废水)、分散空气气浮法(矿物浮选)、溶解空气气浮法(最常用)41、电解气浮法:正负两极通电产生气泡附着悬浮物(优点:效率高、部分可回收、应用广42、分散空气气浮法:微孔曝气气浮法(简单易行、易堵塞、气泡大气浮效果不高)、剪切气泡气浮法(除油)43、溶解空气气浮法:真空气浮法、加压溶气气浮法44、加压溶气气浮法:全加压溶气流程、部分加压溶气、部分回流加压溶气(部分澄清液回流加压、入流废水直接进入气浮池)45、提高气浮效果:混凝剂、浮选机、助凝剂、抑制剂、调节剂46、压力溶气气浮法:压力容器系统(加压水泵考虑溶气压力、水力损失、空气释放系统、气浮分离系统)42、压力溶气罐溶气方式:水泵吸水管吸气溶气式、水泵出水管射流溶气式、空压机供气式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、污水生物处理过程中有机物的生物降解实际上就是微生物将有机物作为底物进行分解代谢获取能量的过程2、污水生物技术:好氧生物处理、缺氧生物处理、厌氧生物处理3、悬浮生长法(活性污泥法、附着生长法(生物膜法4、微生物代谢:分解代谢(同化、分解有机物 )、合成代谢(异化、增殖)5、营养源(底物、基底):大部分有机物、部分无机物6、分解代谢:发酵(厌氧消化、丙酸型发酵、丁酸型发酵呼吸(好氧呼吸、缺氧呼吸7、区别:电子载体不是将电子直接传递给底物降解的中间产物、而是交给电子传递系统、逐步释放出能量后再交给最终电子受体8、好氧生物处理:利用好氧微生物降解有机物、反应速度快、臭气少9、厌氧生物处理:兼性细菌与厌氧细菌降解有机物、剩余污泥小、反应速度慢、构筑物容积大(有机污泥、高浓度有机污水)10、生物除N:氨化、硝化、反硝化、同化11、生物除P:在厌氧好氧或厌氧缺氧交替运行系统中、厌氧释放P ,好氧吸收P、排除富P的活性污泥排除12、研究微生物生长:分批培养法13、生长过程:延迟期、对数增长期(营养要求高、有机物易超标)、稳定期、衰亡期(活性污泥常用控制时期)14、微生物生长环境影响因素:营养、温度、PH、溶解氧、有毒物质15、厌氧生物处理:低温性、高温性16、好氧生物处理:中温性17、PH :6.5-7.518、溶解氧:2-4mg/l第十二章活性污泥法1、活性污泥组成:有活性的微生物(Ma)、微生物自身氧化残留物(Me)、吸附在活性污泥上不能被微生物降解的有机物(Mi)、无机悬浮固体(Mii)2、污泥性状:茶褐色(曝气池中一般呈黑色(供氧不足或出现厌氧灰)、白色(供养过多，营养不足))3、活性污泥评价方法:生物相观察、MLSS和MLVSS(污泥浓度)、污泥沉降比、污泥体积指数4、混合液悬浮固体浓度(MLSS):单位体积混合液中活性污泥悬浮固体质量5、混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS):混合液悬浮固体中有机物质量6、污泥沉降比:曝气混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数、反映沉降性能7、污泥体积分数(SVI):单位质量干泥形成的湿污泥体积、判断沉降浓缩性能(>200差 20-150良好、过低污泥活性差)8、回流污泥目的:使曝气池内保持一定悬浮固体浓度,也就是保持一定微生物浓度9、污泥降解有机物过程(悬浮和胶体有机物越多吸附效果越好:吸附阶段(活性污泥比表面积大、表面上有糖类黏性物质稳定阶段(利用有机物)10、曝气池:推流式曝气池、完全混合曝气池、封闭环流反应池、序批式反应池(SBR)11、推流式曝气池:去除效率高稳定、抗冲击负荷能力弱、供养需氧矛盾12、完全混合曝气池:去除率低于推流式、抗冲击负荷能力强、节省动力、适宜处理高浓度工业废水、连续出水易形成污泥膨胀13、处理工业:传统推流式、渐减曝气法、高负荷曝气法、延时曝气法、吸附再生法(接触稳定法、吸附-生物降解工艺(AB法、序批式活性污泥法(SBR)、氧化钩(需二沉池、循环活性污泥工艺(CASS) 14、SBR:组成简单、耐冲击负荷、反应推动力大、运行操作灵活、沉降性能好、可计算机、自动控制15、生物除磷过程需设置好氧区厌氧区16、出水有机物浓度S=Ks(1+kd0/0(Yr-kd -117、污泥浓度X=YQ(So-Se0/V(1+Kd018、污泥浓度与进出水水质、污泥泥龄和动力学参数有关19、活性污泥三要素:引起吸附和氧化分解作用的微生物也就是活性污泥、污水中的有机物、溶解氧20、充氧和混合通过曝气设备实现21、气体传递原理:传质过程(扩散过程)、界面两侧物质浓度差为推动力22、提高氧转移速率:提高Kla值(紊流程度、总传质系数(微孔爆气)、增大气、液接触面积、提高Cs值(气相氧分压(纯氧曝气、深井曝气23、氧转移影响因素:污水水质、水温(降低利于氧转移)、氧分压24、曝气设备:鼓风曝气(过滤器、鼓风机、空气输配管系统、扩散器)、机械曝气(竖轴式、卧轴式)25、扩散器:微气泡扩散器(接触面积大氧利用率高、压力损失大多堵塞)、小气泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩散器、剪切分散空气曝气器26、曝气设备性能指标:氧转移速率、充氧能力、氧利用率27、活性污泥过程设计:曝气池选型、剩余污泥量计算、需氧量计算28、有机物负荷法:活性污泥负荷、曝气池容积负荷29、曝气池实际上是一个反应器主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式、序批式30、剩余污泥量计算:按污泥泥龄计算▷ X=VX/0、根据污泥产率系数或表观产率系数计算 (▷X=Y(So-SsQ-KaVX 、▷X=YobsQ(So-Se)31、需氧量设计计算:实际需氧量(O=aQSr-bVXv 、 O=Q(So-Se/0.68-1.42▷Xv32、生物脱氮工艺:三段生物脱氮工艺、前置缺氧好氧生物脱氮工艺、后置缺氧好氧生物脱氮工艺、Bardenpho生物脱氮工艺、同步硝化反硝化(SNdN)过程33、生物除磷工艺:A/O工艺、Phostrip除磷工艺(将生物除磷和化学除磷结合在一起)34、生物除NP工艺:AAO工艺(厌氧区释P)、缺氧区脱N、好氧区吸P去除BOD(沉降性能好)、改良Bardenpho工艺、UTC及改良UTC工艺、SBR工艺(同时脱NP)、耐受水利冲击负荷、操作灵活性好、静置沉淀可获得低SS出水35、生物除NP影响因素:环境因素、工艺因素、污水成分36、硝化只能在泥龄长的低负荷系统中进行37、污泥膨胀:混合液在1000ml量筒中沉淀30min,污泥体积膨胀、上清液减少。
《水污染控制工程》课程设计指导书一、《水处理工程》的课程设计的目的与要求1. 依据《课程设计任务书》所提出的资料和要求，学生亲自动手设计一个污水处理厂，主要包括完成设计计算书和设计说明书的编写以及污水处理厂的平面、高程布置图、以巩固和深化《水处理工程》所学的理论知识，实现由理论与实践结合到技术技能提高的目的；2. 熟悉国家建设工程的基本设计程序以及与我专业相关的步骤的主要内容和要求；基本设计程序包括：可行性研究（立项）----初步设计----技术设计----施工设计----施工----竣工验收（有时视工程规模和技术复杂程度将初步设计和技术设计合并为扩大初步设计）。
3. 学习《给水排水工程设计手册》和相关《设计规范》等工具书的应用；4. 提高对工程设计重要性的认识，克服轻视工程设计的倾向。
1）基础理论研究中的许多创新课题是由应用的需要提出来的，而创新的价值也往往在应用中才能体现出来，在理论研究----应用研究-----实际应用这一过程中工程设计扮演着一个很重要的角色，也就是说在科研成果转化为生产力的过程中，一般是离不开工程设计的； 2）一个工程类理论研究的试验装置的设计质量直接影响理论研究工作的开展；3）工程设计能力是工科大学毕业生综合素质能力的体现，在用人单位对应聘者工程设计能力的要求是较高。
二、课程设计的内容和深度污水处理课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面得到锻炼。
针对一座二级处理的城市污水处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算，确定活水厂的平面布置和高程布置。
最后完成设计计算说明书和设计图。
设计深度一般为初步设计的深度。
三、水污染控制工程课程设计指导书1．总体要求①在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力；②本课程设计的重点训练，是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。
③课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明，按其技术特征加以说明。
一、名词解释1.COD:用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂的量。
2.BOD: 水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。
3.污水的物理处理:通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质发生变化的处理过程。
4.沉淀法: 利用水中悬浮颗粒和水的密度差, 在重力的作用下产生下沉作用, 已达到固液分离的一种过程。
5.气浮法: 气浮法是一种有效的固——液和液——液分离方法, 常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。
6.污水生物处理: 污水生物处理是微生物在酶的催化作用下, 利用微生物的新陈代谢功能, 对污水中的污染物质进行分解和转化。
7、发酵：指的是微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物, 同时释放能量并产生不同的代谢产物。
8、MLSS: （混合液悬浮固体浓度）指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量, 也称之为污泥浓度。
9、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度): 指混合液悬浮固体中有机物的含量, 它包括Ma、Me、及Mi三者, 不包括污泥中无机物质。
P-10210、污泥沉降比: 指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数, 通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。
P-10311.污泥体积指数: 指曝气池混合液静止30min后, 每单位质量干泥形成的湿污泥的体积, 常用单位为mL/g。
P-10312.污泥泥龄：是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。
对于有回流的活性污泥法, 污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间（以天计）。
（网上搜索的）13.吸附：当气体或液体与固体接触时, 在固体表面上某些成分被富集的过程成为吸附。
14、好氧呼吸: 以分子氧作为最终电子受体的呼吸作用称为好氧呼吸。
15.缺氧呼吸: 以氧化型化合物作为最终电子受体的呼吸作用称为缺氧呼吸。
16.同化作用：生物处理过程中, 污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分, 并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程, 称为同化作用。
水污染控制工程课程设计任务书一、设计题目: 污水处理厂设计二、设计内容:某小区的生活污水量为 1000 m3/d, 变化系数为 2.07 , CODCr 420 mg/l, BOD5 200 mg/l, SS 370 mg/l, 处理后出水排入Ⅲ类水体中。
通过上述参数设计一污水处理厂。
未提供的参数按照设计规范自行选取。
根据上述参数完成污水处理厂的设计计算书及相关图纸绘制。
三、设计要求:1. 设计计算书主要内容:（1）设计依据: 设计任务和基础资料。
（2）各主要构筑物的设计参数、计算公式、计算过程与结果, 主要设备的设计选型计算、规格等。
2. 绘制图纸:绘制高程图, 平面布置图及主反应池（1号图纸）。
3. 设计时间：贵州大学20010～2011年度第一学期第2周四. 设计计算说明书和图纸均鼓励采用计算机制作。
五. 参考文献水污染控制工程（下）, 高廷耀, 高等教育出版社排水工程（下）, 张自杰, 中国建筑工业出版社给水排水设计手册（第五分册）, 第二版, 中国建筑工业出版社一、水量计算:Q=1000 /d, = 200 mg/l, 420 mg/l, 370 mg/l, 水温10℃~20℃ 日变化系数: 0.112.7z K Q=2.07 最高日水量z Q =2.07×1000 =2070m 3/d=0.02395m 3/s 执行GB 18918—2002 中二级标准(mg/l): BOD 5 -- 30 COD -- 100 SS -- 20 二、处理工艺设计:由于污水的水质较好, 污水处理工程没有脱氮除磷的特殊要求, 主要的去处目标是BOD5, 重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标, 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, 即采用传统活性污泥法工艺处理本设计采取活性污泥法二级生物处理, 曝气池采用传统的推流曝气池。
污水处理流程设计:污水的处理工艺流程如下图:污水 → 格栅 → 污水泵房 → 沉砂池 → 初沉池 →曝气池→ 调节池→ 消毒池 → 出水 污泥浓缩池 污泥外排四、曝气池设计4.1污水处理程度计算:曝气池主要设计参数类 别污泥负荷/[kg/(kg*d)]污泥浓度/(g/L)容积负荷/[kg/(m3*d)]污泥回流 比/%总处理效 率/%普通曝气0.2--0。
第12章活性污泥法12.1复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、基本概念1．活性污泥（1）活性污泥组成①有活性的微生物（Ma），如以菌胶团形式存在的细菌、真菌等；②微生物自身氧化残留物（Me）；③吸附在活性污泥上没有被微生物所降解的有机物（Mi）；④无机悬浮固体（Mii），主要来自入流的污水，也包括细胞物质中的一些无机物质。
（2）活性污泥性状①粒径在200～1000μm的类似矾花状不定形的絮凝体；②具有约20～100cm2/mL的较大表面积；③一般呈茶褐色，略显酸性，稍具土壤的气味并夹带一些霉臭味；④供氧不足或出现厌氧状态时活性污泥呈黑色，供氧过多营养不足时污泥呈灰白色。
（3）活性污泥的评价方法①生物相观察利用光学显微镜或电子显微镜进行观察。
②混合液悬浮固体浓度、混合液挥发性悬浮固体浓度a．混合液悬浮固体浓度（MLSS），是指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，又称污泥浓度。
它包括Ma、Me、Mi及Mii四者在内的总量。
b．混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），是指混合液悬浮固体中有机物的质量。
它包括Ma、Me及Mi三者，不包括污泥中无机物质。
MLSS 测定简便，工程上往往以它作为评价活性污泥量的指标。
MLVSS 代表混合液悬浮固体中有机物的含量，比MLSS 更接近活性微生物的浓度，测定也较为方便。
对某一特定的污水处理系统，MLVSS/MLSS 的比值相对稳定，因此可用MLVSS 表示污泥浓度。
③污泥沉降比（SV%）污泥沉降比是指曝气池混合液静止30min 后沉淀污泥的体积分数，标准采用1L 的量筒测定污泥沉降比。
通常使用污泥沉降比（SV%）和污泥体积指数来表示活性污泥的沉降性能。
④污泥体积指数（SVI）污泥体积指数（SVI）是指曝气池混合液沉淀30min 后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用单位为mL/g。
其计算公式为：()()m S L VI /L MLSS g/L =沉淀污泥的体积SVI 表示沉淀后单位干泥所占体积，比SV%能更准确反映污泥的沉降性能。
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）考研真题精选-第十六章污水的化学与物理化学处理【圣才出品第十六章污水的化学与物理化学处理一、选择题1．絮凝剂的投配方式为（）时，絮凝剂的溶解应按照药量大小、絮凝剂性质，选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。
[中国地质大学（武汉）2011年研] A．人工投加B．自动投加C．干投D．湿投【答案】D【解析】将混凝药剂投加到待处理的水中，可以用干投法和湿投法。
干投法是将固体药剂（如硫酸铝）破碎成粉末后定量地投加，这种方法现在使用较少。
目前常用的湿投法是将混凝剂先溶解，再配制成一定浓度的溶液后定量地投加。
药剂投入原水中必须有计量及定量设备，并能随时调节投加量。
若不注意药量大小、絮凝剂性质等选择搅拌方式，絮凝效果会受影响。
2．混合设备的设计应根据所采用的凝聚剂品种，使药剂与水进行恰当的（）、充分混合。
[中国地质大学（武汉）2011年研] A．急剧B．均匀C．长时间D．全面【答案】A【解析】混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和混合调节，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。
在此阶段并不要求形成大的絮凝体。
混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或1min内完成。
二、填空题1．混凝原理有______、______、______。
[中国地质大学（武汉）2011年研]【答案】压缩双电层作用；吸附架桥作用；网捕作用【解析】化学混凝机理涉及的因素很多，如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH、碱度，以及混凝剂的性质和混凝条件，归结起来主要是三方面的作用：①压缩双电层作用；②吸附架桥作用；③网捕作用。
2．膜分离法有______、______和______。
[中国地质大学（武汉）2009年研]【答案】扩散渗析法；电渗析法；反渗透法【解析】膜分离法是指以天然或人工合成的高分子薄膜为介质，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、提纯和浓缩的方法。
目 录第9章 污水水质和污水出路9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 考研真题详解第10章 污水的物理处理10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 考研真题详解第11章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 考研真题详解第12章 活性污泥法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 考研真题详解第13章 生物膜法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 考研真题详解第14章 稳定塘和污水的土地处理14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 考研真题详解第15章 污水的厌氧生物处理15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 考研真题详解第16章 污水的化学与物理化学处理16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 考研真题详解第17章 城市污水回用17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 考研真题详解第18章 污泥的处理与处置18.1 复习笔记18.2 课后习题详解18.3 考研真题详解第19章 工业废水处理19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 考研真题详解第20章 污水处理厂设计20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 考研真题详解第9章 污水水质和污水出路9.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、污水性质与污染指标1污水的类型与特征（见表9-1）表9-1 污水来源及特点2污水的性质与污染指标水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。
（1）污水的物理性质与污染指标（见表9-2）表9-2 污水的物理性质与污染指标（2）污水的化学性质与污染指标①有机物有机物的主要危害是消耗水中溶解氧。
在工程中一般采用生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD或OC）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOD）等指标来反映水中有机物的含量。
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）章节题库-第十章污水的物理处理【圣才出品】第十章污水的物理处理一、选择题1．下列说法不正确的是（）。
A．调节池可以调节废水的流量、浓度、pH值和温度B．对角线出水调节池有自动均和的作用C．堰顶溢流出水调节池既能调节水质又能调节水量D．外设水泵吸水井调节池既能调节水质又能调节水量【答案】C【解析】C项，在对角线调节池中，如果调节池采用堰顶溢流，调节池只能调节水质的变化，不能调节水质和水量波动。
如果后续构筑物要求处理水量比较均匀和严格，可把对角线出水槽放在靠近池底处开孔，在调节池外面设置水泵吸水井，通过水泵把调节池出水抽到后续构筑物种，水泵出水量认为是稳定的。
或者使出水槽能在调节池内随水位上下自由波动，以便贮存盈余水量，补充水量短缺。
2．下列关于格栅的说法不正确的是（）。
A．格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物B．格栅的水头损失主要在于自身阻力大C．格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10～15cmD．格栅倾斜50°～60°，可增加格栅面积【答案】B【解析】B项，水头损失的计算公式是h2＝k×h0，式中，h2为过栅水头损失，单位是m；h0为计算水头损失，单位是m；k为格栅受污物堵塞后的水头损失增大倍数，一般采用k＝3。
格栅的水头损失主要来自于污染物与格栅接触堵塞后产生的阻力。
3．颗粒在沉砂池中的沉淀属于（）。
A．自由沉淀B．絮凝沉淀C．拥挤沉淀D．压缩沉淀【答案】A【解析】自由沉淀是发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型。
颗粒在沉砂池中的沉淀为自由沉淀，因为沉淀过程悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线。
而且整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状、大小及相对密度等不发生变化。
4．颗粒在污泥浓缩池中的沉淀属于（）。
A．自由沉淀B．絮凝沉淀C．拥挤沉淀D．压缩沉淀【答案】D【解析】压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。
1、生化需氧BOD：量表示水中有机物被好氧微生物分解时所需的氧气量称生化需氧量（以mg/L为单位）2、化学需氧量（COD），是在一定的条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。
3、水体自净作用：经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程。
水体自净过程包括：物理净化、化学净化、生物净化。
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氧垂曲线：表示水体受到污染后，水中溶解氧含量沿河道的分布呈下垂状曲线。
在排污口下游河水中，溶解氧含量因有机物生物氧化的脱氧作用而显著下降，又由于下游大气复氧和生物光合作用等而使溶解氧含量增加。
下垂曲线的临界点(氧垂点)，其溶解氧含量最小。
4、格栅、筛网的主要作用是什么？各使用于什么场合？在排水工程中，格栅倾斜安装在进水的渠道内，或进水泵站集水井的进口处，用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，以保证后续处理设施的正常运行。
筛网可有效去除和回收废水中夹带的纤维状杂质，如：羊毛、化纤、纸浆等。
可作为预处理，也可作为重复利用水的深度处理。
5、沉淀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。
沉淀类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀（1）自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。
沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。
发生在沉砂池中。
(2)絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。
沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。
化学絮凝沉淀属于这种类型。
(3)区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。
污水处理（水污染控制）Wastewater EngineeringProf. Ji Min（季民） and Guo Jing教材：(排水工程)下（第3、4版）主要参考书目（REFERENCES）：1．高庭耀等：水污染控制工程（下），高教出版社2．水处理工程理论与应用，（译著），建工出版社3．废水生物处理过程设计，（译著），建工出版社4．废水处理概论，（译著），建工出版社5．沈耀良等：废水生物处理新技术，中国环境出版社6．George T. and F.L.Burton: Wastewater Engineering: treatment, Disposal, Reuse.7．环境工程手册（水污染卷），高教出版社第1篇总论 (Introduction)第1章污水的性质与污染指标（Wastewater Characteristics）1.1 污水（Wastewater）生活污水：家庭、公共建筑物、医院等。
污水工业废水：生产废水和生产污水城市污水生活污水+工业废水初期雨水排放水体污水最终出路：灌溉农田重复使用最终排放之前需要进行处理、去除或减少水中的污染物质。
1.2城市污水的性质与指标（Wastewater Characteristics/measurements/parameters）污水中污染物的分类：1．按物理形态：非溶解性的污染物质（悬浮固体，Suspended solid）0.1m -1mm 胶体性的污染物质（Colloidal matter）， 0.001m-0.1m溶解性的污染物质（matter in solution），〈 0.001m2．按化学组成：无机性污染物：（Inorganic ）酸、碱、重金属、沙砾、无机毒物、盐等有机性污染物：(Organic)植物性：纤维（水果、蔬菜等碳水化合物）动物性：脂肪、蛋白质（粪便、动物组织等含氮的物质）人工合成：各种高分子化学物质（酚、醛、苯、氨基化合物，有机磷，涂料、染料等）溶解：生物易降解 / 生物难降解有机污染物：非溶解性：生物可吸附：生物易降解 / 生物难降解生物不可吸附（水解）1.2.1 污水的物理性质与指标水温（Temperature ） 色度 （Color ） 臭味 （Odors ） 固体含量（悬浮固体 SS ，挥发性悬浮固体 Volatile SS--VSS ）1.2.2 污水的化学性质及指标1. 无机物及指标 酸碱度---PH 氮、磷 （Nitrogen ，Phosphorus ）总氮（TN ）：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮 有机氮—分解 氨氮---亚硝酸盐氮--硝酸盐氮 凯氏氮（KN ）：有机氮+氨氮氨氮：NH 3+NH +4磷：有机磷+无机磷（PO 43-）一般城市污水中：TN=30-60，NH 3-N=5-40mg/L ；污水排放标准要求处理后污水：NH 3-N 15-25，磷酸盐0.5-1硫酸盐（SO 42-）与硫化物↑−−→−+−−−−−−−−→−≤+--S H H S SOpH 25.6242反硫化菌缺氧以及硫酸还原菌、氯化物（盐）非重金属无机有毒物：氰化物（CN），砷化物（As）重金属离子：Hg，Cd，Cr，Pb，Zn，2.有机物碳水化合物：糖、淀粉、纤维素和木质素等蛋白质与尿素脂肪和油类酚、有机酸、碱、表面活性剂、有机农药、各种人工合成高分子有机化合物等3.有机物污染指标BOD：Biochemical Oxygen Demend 生物化学需氧量COD：Chemical Oxygen Demend 化学需氧量TOD：Total Oxygen Demend 总需氧量ThOD ：Theory Oxygen Demend 理论需氧量TOC：Total Organic Carbon 总有机碳合成新细胞呼吸（氧化）自氧菌CO2，H2O，能，NH3有机物 Oa Oe（可生物降解） H2O，-异养菌自养菌合成 Od新细胞CO2，H2O，能，NH3新3O b（内源呼吸）细胞能BOD（mg/L） NODuBODu5 10 15 20 25 30 35 （d）两阶段生化需氧量曲线BOD的限制：1）测定时间太长；2）难降解有机物高时，测定结果误差大；3）当含有抑制微生物生长的有毒有害物质时，影响测定结果。
COD的优点：精确表示污水中有机物含量；测定时间短，不受水质限制。
COD的缺点：难于象BOD那样反映出微生物氧化的有机物，包括不能被微生物氧化的有机物，难于生物降解的有机物。
COD：生物可降解COD；生物难降解COD；不可生物降解COD；慢速可生物降解COD；溶解性COD；颗粒性COD。
理论需氧量（ThOD）：（有机物--- CO2+H2O，计算需氧）CH2（NH2）COOH+3/2 O2NH3+2CO2+H2ONH3+3/2 O2HNO2+H2OHNO2+1/2 O2HNO3总需氧量TOD：900o C下燃烧有机物消耗氧量。
总有机碳TOC：在900o C高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成CO2，用红外气体分析仪记录CO2的数量折算成含碳量即等于总有机碳TOC值。
各参数之间的关系：ThOD>COD cr>BOD u>BOD5>TOCBOD/COD 的关系与废水可生物降解性能的判断指标。
BOD/COD>0.3 可生化，<0.25 难生化1.2.3 污水的生物性质及指标1）大肠菌群数（个/L）与大肠菌指数（查出1个大肠菌群所需的最少水量，mL）--污水被粪便污染的程度的卫生指标2）病毒3）细菌总数第2章水体污染与自净2.1 水体污染及其危害（概念，点源与面源）2.1.1 水体的物理性污染及其危害1）感官性污染（色度）2）热污染（水温）3）悬浮物污染4）油类污染2.1.2. 无机物污染及其危害1）酸、碱无机盐类污染酸碱来源：工业废水，酸雨；危害：水体PH，土壤酸碱污染导致水中无机盐类和硬度的增加：H2SO4+(Ca,Mg)CO2 (Ca,Mg)SO4+H2O+CO2(酸与水体中粘土、石灰岩和白云岩作用而被中和)2（Na，K）OH+SiO2（Na，K）2SiO3+H2O（碱与硅石反应而中和）2）重金属等有毒物质污染重金属不能被生物降解，只能在各种形态之间相互转化、分散和富集。
水体—底泥重金属的转化：无机汞—在微生物作用下—有机汞六价铬三价铬重金属的富集：食物链重金属的危害：进入人体，能与体内蛋白质及酶等发生化学反应，而使其失去活性，并可能在人体中积累，形成慢性中毒。
因此国家污水排放标准（见附录《污水综合排放标准》P620）对重金属有严格规定。
2.1.3 有机物污染及其危害（以后详细讲）2.1.4 植物性营养物—氮、磷的污染与水体富营养化1） 水体富营养化的现象及主要原因 (eutrophication)富营养化水指的是富含磷酸盐和某些形式的氮素的水。
在光照和其他适宜的环境条件下，水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和异样微生物代谢活动中，水体中溶解氧很可能被耗尽，造成水质恶化和水生态环境结构破坏，这就是水体富营养化现象。
2） 水体中氮磷的来源未经处理的工业和生活污水；污水处理厂出水；面源性农业污染；城市生活--高磷洗涤剂。
3） 含氮化合物在水体中转化第一步：有机氮（蛋白质、多肽、氨基酸）--（氨化）---无机氮、氨氮 第二步：氨氮—亚硝化—硝化2NH 3+3O 2----（亚硝化菌）--2HNO 2+2H 2O+能2HNO 2+O 2--（硝化菌）---2HNO 3+能硝化反应必须有充足的溶解氧，在缺氧条件下发生反硝化反应：↑−−→−−−→−−−→−−−→−−−→−-+-++2222424322)(22N O N NOH HNO HNO O H H O H H H N 有机氮 NH 3-N NO 3-NNO 2-NDay水体中不同形态氮随时间的变化4）磷在水体中的存在形式无机磷：磷酸盐形式：PO43-，HPO42-，H2PO4-聚合磷酸盐：P2O74-，P3O105-有机磷：葡萄糖-6-磷酸，，2-磷酸-甘油酸等形式磷+金属离子（Ca2+，Fe3+，Al3+）可沉物（次生污染源水流运动使磷再度释放到水中。
）5）氮磷污染以及水体富营养化的危害藻类过量繁殖；藻类种类减少；水体溶解氧下降；降低水的透明度；水有腥臭味；向水体释放毒素（赤潮）；影响供水水质，增加制水成本；破坏水生生态；影响污水回用6）水体富营养化防治措施：一般认为总磷和无机氮分别为0.02mg/L和0.3mg/L时，就可以认为水体已处于富营养化状态。
减少N、P排放量控制污染源污水深度处理清除底泥清藻2.2 水体自净的基本规律2.2.1 水体的自净作用1） 物理净化：稀释、扩散、混合、沉淀、挥发—位置的迁移2） 化学净化：氧化还原、酸碱反应、分解吸附与凝聚—形态变化3） 生物净化：微生物对有机污染物的氧化分解 物理净化：稀释与扩散：稀释—污水排入水体，浓度降低；扩散—从高浓度区向低浓度区的迁移（对流与分子扩散） 混合：混合状态，混合程度，混合距离完全混合断面污染物平均浓度计算公式：q Q Q C q C C R W ++=ααC W —污水中某污染物浓度，q —污水流量；C R —河水中该污染物浓度，Q —河水流量，-混合系数（=1）沉淀化学净化：氧化还原（由溶解氧的反应）：重金属被氧化成沉淀物 酸碱反应：PH 的变化吸附与凝聚：水中胶体微粒对污染物的吸附和凝聚生物化学净化：（水生生态系统对有机污染物的分解转化—无机化，无害化）大 气 复 氧有 氧 条 件 CH 4 H 2S河流 含氮有机物 好氧菌 NH +4，NH 3 亚硝化菌 NO 2- NO 3-H 2O ，CO 2 硝化菌可沉有机物有机底泥 缺氧---厌氧细菌 NH 3，CH 4，H 2S天然水体中含氮有机物生物净化示意图细菌藻类污水 原生动物人类 水生动物天然水体有机物循环示意图2.2 河流氧垂曲线方程—Streeter-Phelpsequation（Dissolved oxygen variation in a stream）2.2.1 氧垂曲线（Dissolved oxygen sag curve）清洁带污染带恢复带清洁带BOD Clean Degradation Recovery CleanorDO 20（ mg/L）16 BOD128 DO a b DO4 BOD O2 1 0 1 23456789 10河流流下时间（d）污水河流中的BOD和DO的变化2.2.2 氧垂曲线方程The DO concentration variation in a stream depends on many factors.The classical development of Streeter and Phelps(1925) considers the two main influences: oxygen decrease resulting from the exertion of BOD and oxygen replenishment by natural reaeration from the atmosphere. Flow in the stream is assumed to be in the PF regime and steady state conditions are also assumed to exist(假定：推流，河水和污水流量不变，河水温度恒定)河水中有机物生化降解的耗氧速率（r L）与河水中有机物浓度（L）成正比（一级反应动力学）：r L= - k1 L （ k1——耗氧速率常数）大气复氧速率（r aer）与亏氧量（C s-C）成正比：r aer=k2（C s-C）k 2——复氧速率常数，C s ——水中饱和溶解氧，mg/L假定河流为狭长形，断面浓度处于完全混合，即一维河流。
