陕西科技大学807环境工程学-考点精讲 (16)
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专业课考点精讲课程第7讲好氧生物处理—活性污泥法(1)1【知识脉络图】【考点概述】1、活性污泥的基本概念(★★★)2、活性污泥法的发展和演变(★★)【复习思路及目的】1、掌握活性污泥的基本概念2、熟记活性污泥法的发展和演变【考点精讲】考点一、活性污泥的基本概念(★★★)1.活性污泥是一种茶褐色的絮绒状小颗粒,是活性污泥处理系统的核心,其上栖息着大量的活跃的微生物,在这些微生物的作用下,具有将有机物转化为无机物的活力。
活性污泥的主体是细菌,多数是革兰氏阴性菌,原生动物在活性污泥中大量存在。
22.活性污泥法的基本原理:(1)通过充分曝气供氧,使大量繁殖的微生物群体悬浮在水中,并利用从而降解污水中的有机污染物(氧化分解有机物能力);(2)停止曝气时,悬浮微生物絮凝体易于沉淀与水分离,并使污水得到净化、澄清(良好的凝聚和沉淀性能)。
3.活性污泥法的基本流程——由曝气池、二沉池、曝气系统和污泥回流处理系统组成4.活性污泥的组成:a.具有代谢功能活性的微生物群体(Ma)b.微生物(主要是细菌)内源代谢、自身氧化的残留物(Me)c.由原污水挟入的难为细菌分解的惰性有机物质(Mi)d.由污水挟入的无机物质(Mii)5.活性污泥法的净化机理:①吸附阶段:由于絮状的活性污泥表面积很大(约2000~10000m2/m3),在表面上富集着大量的微生物,在其外部覆盖着多糖3类的黏液层,污水中悬浮的和胶体的物质被絮凝和吸附去除。
这一过程能够在30min内完成,污水BOD的去除率可达70%。
它的速率取决于:a.微生物的活性程度;b.反应器内水力扩散程度与水动力学的规律。
前者决定活性污泥微生物的吸附、凝聚性能;后者决定活性污泥絮凝体与有机污染物的接触程度。
②氧化阶段:被摄入细胞体内的有机污染物,在各种胞内酶,如脱氢酶、氧化酶等的催化作用下,微生物对其进行代谢反应。
一部分有机物进行氧化分解,最终形成二氧化碳和水等稳定的无机物质,并提供合成新细胞物质所需的能量;另一部分有机污染物为微生物合成新的细胞。
在我决定考研的那一刻正面临着我人生中的灰暗时期,那时发生的事对当时的我来讲是一个重大的打击,我甚至一再怀疑自己可不可以继续走下去,而就是那个时候我决定考研,让自己进入一个新的阶段,新的人生方向。
那个时刻,很大意义上是想要转移自己的注意力,不再让自己纠结于一件耗费心力和情绪的事情。
而如今,已相隔一年的时间,虽然这一年相当漫长,但在整个人生道路上不过是短短的一个线段。
就在短短的一年中我发现一切都在不知不觉中发生了变化。
曾经让自己大为恼火,让自己费尽心力和心绪的事情现如今不过是弹指的一抹灰尘。
而之所以会有这样的心境变化,我认为,是因为,在备考的这段时间内,我的全身心进入了一个全然自我,不被外界所干扰的心境,日复一日年复一年的做着同样枯燥、琐碎、乏味的事情。
这不正是一种修行吗,若说在初期,只是把自己当作机器一样用以逃避现实生活的灾难的话,但在后期就是真的在这过程中慢慢发生了变化,不知不觉中进入到了忘记自身的状态里。
所以我就终于明白,佛家坐定,参禅为什么会叫作修行了。
本来无一物,何处惹尘埃。
所以经过这一年我不仅在心智上更加成熟,而且也成功上岸。
正如我预期的那样,我开始进入一个新的阶段,有了新的人生方向。
在此,只是想要把我这一年备考过程中的积累的种种干货和经验记录下来,也希望各位看到后能够有所帮助,只不过考研毕竟是大工程,所以本篇内容会比较长,希望大家可以耐心看完,文章结尾会附上我的学习资料供大家下载。
陕西科技大学资源与环境专硕的初试科目为:(101)思想政治理论(204)英语二(302)数学二(807)环境工程学(101)思想政治理论(204)英语二(302)数学二(808)环境化学(807)环境工程学参考书目:《水污染控制工程》(第四版)高廷耀、顾国维主编,高等教育出版社,2015 年(808)环境化学参考书目:《环境化学》戴树桂主编,高等教育出版社,2006 年众所周知,真题是考研英语复习的treasure,正所谓真题吃透,英语不愁!那应该什么时候开始拿真题练手呢?假如你是从1月份开始准备考研,考虑到你第一个月刚入门,决心不定、偷工减料,并且觉得考研难不时地需要给自己做点心理建设,那么1月份等同于没学。
专业课考点精讲课程第27讲污水处理厂设计1【考点概述】1、厂址的选择(★★)2、厂、站处理方法和流程的选择(★★)3、污水厂的平面布置(★★)4、污水处理厂的高程布置(★★)5、技术经济分析及水质监测项目(★)【复习思路及目的】1、了解厂址的选择2、了解厂、站处理方法和流程的选择3、了解污水厂的平面布置4、了解污水处理厂的高程布置5、了解技术经济分析及水质监测项目【考点精讲】概述:2污水处理厂工艺设计内容①根据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址;②处理工艺流程设计说明;③处理构筑物型式选型说明;④处理构筑物或设施的设计计算;⑤主要辅劝构(建)筑物的设计计算;⑥主要设备设计计算选择;⑦污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综含布置;⑧处理构(建)筑物、主要辅劝构(建)筑物、非标设备设计图绘制;⑨编制主要设备材料表。
一、主要设计资料34(一)设计基础资料:设计主要依据;自然条件资料;编制概预算资料。
(二)设计规范及水质排放标准二、设计原则三、设计步骤四、设计文件编制考点一、厂址的选择(★★)厂址选择选择厂址或站址(在工厂、企业内,往往将污水处理厂称为废水站)时,一般应考虑以下一些问题:①应符合城市或企业现状和规划对厂址的要求;②应与选定的污水处理工艺相适应;③厂址选择在有扩建条件的地方,为今后发展留有余地;5④厂址必须位于给水水源下游,并应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向;⑤厂址应在工程地质条件较好的地方,;⑥厂址应尽量选在交通方便的地方;⑦厂址应尽量靠近供电电源,以利安全运行和降低输电线路费用;⑧当处理水排放时,应与受纳水体靠近;⑨厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处;⑩应选择有适当坡度的地区,以满足污水处理构筑物高程布置的需要。
考点二、厂、站处理方法和流程的选择(★★)污水处理工艺方案内容:①污水处理工艺基本路线的确定;②主要净化处理构筑物或设施的选择与工艺流程的确定;③净化处理构筑物或设施及其相关设备的计算及选定;6④其他处理构筑物或设施,辅助构筑物或设施的计算及选定。
807环境科学与工程综合参考书目摘要:一、引言:环境科学与工程的重要性二、807环境科学与工程综合参考书目的概述1.书籍内容简介2.书籍结构安排三、各章节详细内容介绍1.环境科学基础理论1.1 环境科学概念与内涵1.2 环境科学体系与学科分支2.环境监测与评价2.1 监测方法与技术2.2 环境影响评价方法3.环境污染控制技术与策略3.1 废水处理技术3.2 废气处理技术3.3 固体废物处理与资源化4.环境管理与政策4.1 环境管理体制与法规4.2 环境政策与可持续发展四、807环境科学与工程综合参考书目的实践与应用1.案例分析2.实践项目介绍五、总结与展望:807环境科学与工程综合参考书目的意义及未来发展正文:一、引言随着人类社会经济的快速发展,环境问题日益严重,环境科学与工程专业应运而生。
807环境科学与工程综合参考书目为我们提供了全面、系统的环境科学与工程知识体系,有助于我们更好地认识和解决环境问题。
二、807环境科学与工程综合参考书目的概述807环境科学与工程综合参考书目是一本涵盖环境科学基础理论、环境监测与评价、环境污染控制技术与策略、环境管理与政策等多个方面的综合性教材。
本书旨在为环境科学与工程专业的学生提供全面、系统的专业知识。
1.书籍内容简介本书共分为十四章,内容包括环境科学基础理论、环境监测与评价、废水处理技术、废气处理技术、固体废物处理与资源化、环境管理与政策等。
各章节内容相互衔接,层次分明,既注重理论体系的完整性,又强调实践应用。
2.书籍结构安排本书结构分为五个部分,分别是环境科学基础理论、环境监测与评价、环境污染控制技术与策略、环境管理与政策。
各部分内容环环相扣,旨在帮助读者从不同角度全面了解环境科学与工程专业。
三、各章节详细内容介绍1.环境科学基础理论1.1 环境科学概念与内涵本章介绍了环境科学的定义、内涵及其研究内容,使读者对环境科学有一个基本的认识。
1.2 环境科学体系与学科分支本章阐述了环境科学体系的基本结构,以及环境科学各学科分支之间的关系。
专业课考点精讲课程第22讲污水的化学与物理化学处理(3)1【知识脉络图】【考点概述】1、化学沉淀法及其相关知识点(★★)2、氧化还原法及其相关知识点(★★)【复习思路及目的】1、掌握化学沉淀法的原理2、掌握氧化还原法的原理【考点精讲】考点一、化学沉淀法及其相关知识点(★★)用易溶的化学药(沉淀剂)使溶液中某种粒子以它的一种难溶的盐或氢氧化物从溶液中析出,在化学上称沉淀法(chemical precipitation)。
废水处理中,常用化学沉淀法去除废水中有害离子,如阳离子Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cr2+,阴离子SO42-、PO43-、CrO42-原理:根据化学沉淀的必要条件,一定温度下,难溶盐MmNn在饱和溶2液下,沉淀和溶解反应如下。
m、n分别表示离子Mn+、Nm-的系数。
根据质量作用原理,溶度积常数可表示为KMmNn溶度积常数K MmNn的影响因素:1)同名离子效应:当沉淀溶解平衡后,如果向溶液中加入含有某一离子的试剂,则沉淀溶解度减少向沉淀方向移动2)盐效应:在有强电解质存在状况下,溶解度随强电解质浓度的增大而增加,反应向溶解方向转移。
3)酸效应:溶液的PH值可影响沉淀物的溶解度,称为酸效应。
4)络合效应:若溶液中存在可能与离子生成可溶性络合物的络合剂,则反应向相反方向进行,沉淀溶解,甚至不发生3沉淀。
应用:如果污水中含有大量的M n+离子,要降低浓度,可向污水中投入化学物质,提高污水中N m-浓度,使离子积大于溶度积K,结果M m N n从污水中沉淀折出,降低 M n+浓度。
一、氢氧化物沉淀法金属氢氧化物的溶解度与污水的PH值关系很大。
M(OH)n表示金属的氢氧化物,Mm+表示金属离子。
则电离方程式其溶度积为同时水发生电离水的离子积为4代入上式将上式取对数将重金属离子的溶解度与PH值关系绘成曲线,从曲线中可以得到,重金属离子的浓度值。
5应用-采用氢氧化法处理污水,PH值是一个重要因素,处理污水中的Fe2+离子时,PH值大于9则可完全沉淀,而处理污水中AL3+离子时,PH值严格为 5.5,否则AL(OH)3沉淀物又会溶解。
专业课考点精讲课程第15讲稳定塘1【知识脉络图】【考点概述】1、稳定塘的相关内容(★★)【复习思路及目的】1、熟悉和掌握稳定塘的相关内容【考点精讲】考点一、稳定塘(★★)1概述一、稳定塘的发展及应用稳定塘(Stabilization Ponds)[旧称氧化塘(Oxidation Ponds)]是一种利用天然净化能力的生物处理工艺。
始于本世纪初,50~60年代稳定塘技术的发展较快;但占城市废水处理的比例很低;目前,在美国、加拿大、澳大利亚等有一定发展。
我国的环境保护技术政策规定:“城市废水处理,应推行废水处2理厂与氧化塘、土地处理系统相结合的政策”1985年,38座稳定塘;1988年,80多座;1990年,113座,处理水量190万m3/d;多用于处理中、小城镇的生活废水。
二、稳定塘的分类1)稳定塘内的生物学过程主要利用菌藻共生系统来处理废水中的有机污染物;2)稳定塘的分类:主要是根据塘中微生物反应的类型来划分;分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘、综合生物塘等。
3)优缺点及采用条件A.优点:在条件合适时,基建投资少;运行管理简单,耗能少,运行费用低(为传统人工处理厂的1/3~1/5);可进行综合利用,形成复合生态系统,可产生明显的经济、环境和社会效益。
B.缺点:占地面积过多;处理效果受气候影响较大,如过多问题,3春、秋季翻塘问题等;如设计或运行不当,可能形成二次污染(如污染地下水、产生臭气等)。
C.适于采用稳定塘的必要条件:土地;气候:气温、日照条件、风力等三、常用工艺流程A.处理城市废水的传统工艺流程图B.有厌氧塘的工艺流程4C.有曝气塘工艺流程D.有综合生物塘工艺流程52 好氧塘一、定义:全塘皆为好氧区;为使阳光能达到塘底,好氧塘的深度较浅。
二、分类:又可分为普通好氧塘、高负荷好氧塘和深度处理好氧塘;A.高负荷好氧塘:有机负荷较高,HRT较短;出水中藻类含量高;运行技术较复杂,只适用于气候温暖且阳光充足的地区;处理废水的同时又产生藻类。
专业课考点精讲课程第24讲污泥的处理与处置(1)1【考点概述】1、污泥的来源、性质和数量(★★)2、污泥的处置及其前处理(★★)3、污泥浓缩(★★★)【复习思路及目的】1、了解污泥的来源、性质和数量,污泥中水的存在形式及对污泥处理的影响2、熟悉污泥的处置及其前处理3、了解污泥浓缩的几种方法【考点精讲】污泥处理和处置的基本概念:污泥的处理和处置,就是要通过适当的技术措施,使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。
在排水工程中,将改变污泥性质称为处理,而安排出路称为处置。
2★产泥量及处理和处置的目的:城市污水处理厂所产生的污泥约为处理的水体积的0.5%~1.0%左右。
这些污泥一般富含有机物、病菌等,若不加处理随意堆放,将对周围环境造成新的污染。
污泥处理的目的在于:①降低含水率,使其变流态为固态,同时减少数量;②稳定有机物,使其不易腐化,避免对环境造成二次污染。
③有些特殊的工业污泥有可能作为资源利用,使有毒有害物质得到妥善处理或利用。
④使有用物质得到综合利用,变害为利。
总之,污泥处理和处置的目的是减量、稳定、无害化及综合利用。
污泥处理和处置的基本方法:脱除污泥水分,缩小污泥体积的方法主要有:浓缩、调理、脱水和干化;稳定污泥中有机物的方法主要有:消化、焚烧、氧化和消毒等。
3考点一、污泥的来源、性质和数量(★★)一、污泥的来源1.污泥的来源:废水和污水处理厂(站)进行处理的过程中都将产生各种污泥。
2.污泥的种类:污泥中的固体有的是截留下来的悬浮物质;有的是由生物处理系统排出的剩余生物污泥;有的则是因投加药剂而形成的化学污泥。
3.城市污水厂的污泥来源:栅渣、沉砂池沉渣、初沉池污泥和二沉池剩余生物污泥等。
城市污水厂污泥的特点:栅渣及沉砂池沉渣中无机颗粒含量较高,这两者一般作为垃圾处置。
初沉池污泥和二沉池剩余生物污泥,因富含有机物,容易腐化、破坏环境,必须妥善处置。
初沉池污泥还含有病原体和重金属化合物等;二沉池污泥基本上是微生物机体,含水率高,4数量多,这两者在处置前常需处理。
807环境科学与工程综合参考书目
(原创版)
目录
1.807环境科学与工程综合参考书目的介绍
2.807环境科学与工程综合参考书目的内容
3.807环境科学与工程综合参考书目的作用
4.807环境科学与工程综合参考书目的评价
正文
807环境科学与工程综合参考书目是一本环境科学与工程领域的综合性参考书。
这本书旨在帮助读者了解环境科学与工程的基础知识,了解当前环境问题及其解决方案,并了解相关技术的发展和应用。
该书内容包括环境科学、环境工程、环境规划和管理等方面的知识,涉及大气、水、土壤、固废等环境要素的污染控制和管理,以及自然资源的保护和可持续利用等方面。
书中还介绍了环境监测、环境影响评价等环境保护技术,以及环保法规和政策等内容。
该书不仅介绍了理论知识,还结合了实践经验和技术案例,帮助读者更好地理解环境保护的重要性,了解环保技术和方法的应用情况。
通过该书的学习,读者可以掌握环境保护的基础知识和技能,提高环境保护意识,为环境保护事业做出贡献。
第1页共1页。
专业课考点精讲课程第8讲好氧生物处理—活性污泥法(二)1【知识脉络图】【考点概述】1、气体传递原理(★★★)2、曝气池相关知识点(★★)【复习思路及目的】1、熟记气体传递原理2、了解曝气池类型【考点精讲】考点一、气体传递原理(★★★)1.Fick定律传质过程:物质从一相传递到另一相的过程。
曝气过程中氧从气相传递到液相,靠扩散完成。
扩散过程的推动力:扩散界面两侧物质间浓度差。
浓度梯度:扩散过程中单位路程长度上浓度变化值;浓度梯度的大小影响扩散速度。
21.Fick定律d dcv=-Ddd扩散的基本定律,表明在静止或层流状态的介质中分子扩散规律。
vd-扩散速率,单位时间内通过单位截面积的物质数量;D-扩散系数,与扩散物质和介质特性及温度有关。
Fick定律也可表示为:dMdcdt=-DA dδ单位时间内通过界面的物质数量为:34δ=-dM dcDA dt d2.双膜理论气体分子从气象转移到液相,经过气、液相界面。
双膜理论的基本论点:(1)气液两相界面附近存在做层流运动的气膜和液膜,主体湍动情况影响膜的厚度。
(2)两膜以外的气、液相主体中流体充处于湍动,物质浓度均匀,不存在浓度差,没有传质阻力,传质阻力仅存在于气液两层层流膜。
(3)气液两相界面上物质浓度相平衡,界面上无阻力。
(4)气体分子从气相向液相传递时,若气体溶解度低,阻力主要来自液膜。
氧是难溶气体,溶解度小,传质阻力主要在于液膜。
2.双膜理论氧在气膜中的传质阻力很小,气相主体分压pG 与界面分压pi 相差很小,认为pG=pi 。
这样界面处溶解氧浓度 cs 是氧分压为pG 下的5饱和浓度。
液膜厚度小,液膜内浓度可按直线变化考虑,即:s s L Lc -c c -c dc dM dc-= =-DA =DAd δδdt d δδ dM/dt ——氧传递速率,kgO2/h.A ——气液界面面积(气体扩散通过的面积),m 2;cs 、c —饱和溶解氧浓度和溶解氧浓度,kgO2/m 3液相主体的体积为V ,则: ()()s L s L dMDA A dc A dt c c K c c V A V dt V δ =- =- dc/dt-氧转移速率,kgO2/(m 3h)KL-液膜中氧分子的传质系数,m/h ;以KLa=KL(A/V )表示氧分子总传质系数(h-1), 则:6()La s dc K c c dt=- 解决了界面面积无法测量的问题 2.双膜理论 积分:()La s dc K c c dt=- 得:22112121ln()ln()lg()lg() 2.303c t La ct s s s La Las s dc K dtc cc c c c K t K c c c c t=--=--⋅-=--⎰⎰c1、c2-在t1、t2时气体在溶液中浓度,可求出KLa 。
专业课考点精讲课程第16讲污水土地处理和人工湿地处理1【知识脉络图】【考点概述】1、污水土地处理(★★)2、人工湿地处理(★★)【复习思路及目的】1、污水土地处理的相关内容2、人工湿地处理的相关内容【考点精讲】考点一、污水土地处理(★★)一、定义:在人工调控和系统自我调控的条件下,利用土壤——微生物——植物组成的生态系统对废水中的污染物进行一系列物理的、化学的和生物的净化过程,使废水水质得到净化和改善;并通过系统内营养物质和水分的循环利用,使绿色植物生长繁殖,从而实现废水的资源化、无害化和稳定化的生态系统工程,称为废水土地处理系统。
2二、历史和现状:●历史悠久;●发展迅速:1987年美国有4000多座土地处理系统;原苏联3.6%的城市废水处理系统是土地处理系统;澳大利亚5%的城市废水处理系统是土地处理系统;等。
三、废水灌溉与土地处理——废水土地处理技术是在废水灌溉基础上发展起来的,但二者既有密切的联系,又有显著的差别:废水土地处理(Land Treatment of Wastewater)废水灌溉农田(Wastewater Irrigation)1、以控制水污染、净化污水为目标;2、以土地处理构筑物,利用土壤—植物系统净化废水,达到一定的水质目标,实质上是生态工程系统;3、对进水的水量、水质有较严格要1、以作物对水肥资源的利用为目标;2、以灌水定额、灌溉制度及废水农田排放标准来控制灌溉水的水量与3求,需要一定的预处理;4、通过试验研究确定设计运行参数,采用适宜负荷与运行条件;5、对系统进行有效管理与维护保证处理效果;6、能终年稳定运行;7、有收集系统,对出水进行有控的排放与利用;8、对周围环境设有监测系统水质;3、无专门的设计运行参数,一般无完整科学的设计;4、不能终年运行;5、出水不加收集,不能进行有控排放与利用;6、无专门的环境监测系统系统的组成、作用机理与工艺分类一、系统的组成:废水的预处理设施;废水的调节与贮存设施;废水的输送、布水及控制系统;土地净化田;净化出水的收集与利用系统二、净化机理:1)物理过滤:土壤颗粒间的孔孙能截留,滤除废水中的悬浮颗粒;42)物理吸附和物理沉积:●土壤中粘土矿物具有吸附功能;废水中的部分重金属离子可能会由于被吸附、被置换而沉积于土址中。
专业课考点精讲课程第16讲污水土地处理和人工湿地处理1【知识脉络图】【考点概述】1、污水土地处理(★★)2、人工湿地处理(★★)【复习思路及目的】1、污水土地处理的相关内容2、人工湿地处理的相关内容【考点精讲】考点一、污水土地处理(★★)一、定义:在人工调控和系统自我调控的条件下,利用土壤——微生物——植物组成的生态系统对废水中的污染物进行一系列物理的、化学的和生物的净化过程,使废水水质得到净化和改善;并通过系统内营养物质和水分的循环利用,使绿色植物生长繁殖,从而实现废水的资源化、无害化和稳定化的生态系统工程,称为废水土地处理系统。
2二、历史和现状:●历史悠久;●发展迅速:1987年美国有4000多座土地处理系统;原苏联3.6%的城市废水处理系统是土地处理系统;澳大利亚5%的城市废水处理系统是土地处理系统;等。
三、废水灌溉与土地处理——废水土地处理技术是在废水灌溉基础上发展起来的,但二者既有密切的联系,又有显著的差别:废水土地处理(Land Treatment of Wastewater)废水灌溉农田(Wastewater Irrigation)1、以控制水污染、净化污水为目标;2、以土地处理构筑物,利用土壤—植物系统净化废水,达到一定的水质目标,实质上是生态工程系统;3、对进水的水量、水质有较严格要1、以作物对水肥资源的利用为目标;2、以灌水定额、灌溉制度及废水农田排放标准来控制灌溉水的水量与3求,需要一定的预处理;4、通过试验研究确定设计运行参数,采用适宜负荷与运行条件;5、对系统进行有效管理与维护保证处理效果;6、能终年稳定运行;7、有收集系统,对出水进行有控的排放与利用;8、对周围环境设有监测系统水质;3、无专门的设计运行参数,一般无完整科学的设计;4、不能终年运行;5、出水不加收集,不能进行有控排放与利用;6、无专门的环境监测系统系统的组成、作用机理与工艺分类一、系统的组成:废水的预处理设施;废水的调节与贮存设施;废水的输送、布水及控制系统;土地净化田;净化出水的收集与利用系统二、净化机理:1)物理过滤:土壤颗粒间的孔孙能截留,滤除废水中的悬浮颗粒;42)物理吸附和物理沉积:●土壤中粘土矿物具有吸附功能;废水中的部分重金属离子可能会由于被吸附、被置换而沉积于土址中。
3)物理化学吸附:●金属离子与土壤中无机或有机胶体反应形成蠹合化合物;有机物与无机物反应生成复合物;重金属离子由于阳离子交换而被置换吸附;生成非溶性化合物。
4)化学反应与沉淀:5)微生物的代谢和有机物的分解:●异养型微生物;厌氧型微生物;硝化菌、反硝化菌等三、基本工艺类型●慢速渗滤;快速渗滤;地表漫流;湿地系统;地下渗滤系统慢速渗滤系统一、概述:●该系统适用于渗水性能良好的壤土、砂质壤土以及蒸发量小、气5候湿润的地区;废水经石灌或喷灌后垂直向下缓慢渗滤,其上种有农作物;该系统可充分利用废水中的水分及营养成分,并藉土壤—微生物—农作物复合系统对污水进行净化,部分污水被蒸发和渗滤;使用寿命长。
二、工艺目标:●处理废水;利用水和营养物质生产农作物;节省优质清洁水,(特别是干旱地区)三、工艺性能:●废水投配负荷一般较低,由于渗滤速度慢,废水在表层土壤(含大量微生物)中的停留时间长,废水净化效率高,出水水质好。
四、预处理●一级处理:初次沉淀或酸化(水解)池处理;●二级处理:稳定塘或传统二级生物处理。
6五、作物选择:●处理废水为目标时,可选多年生牧草,其生长期长,对氧利用率高,忍受水力负荷能力强;种植谷物则应以利用、生产为主,对废水的调蓄应加强管理;森林型SR系统六、应用实例:快速渗滤系统●净化机理类似于间歇“生物砂滤器”;●适用于透水性非常良好的土壤,如砂土、壤土砂或砂壤土等;●废水周期性地布水(投配或灌入)和落干(休灌),使快速渗滤池的表层土壤处于厌氧、好氧交替运行的状态,藉不同种群的微生物分解降解废水中的有机物,A-O交替运行有利于去除N、P;●该系统的有机负荷与水力负荷比其他土地处理工艺明显地高得多,但其净化效率仍很高。
一、工艺特点:●可将净化水补给地下水;可藉井或地下排回收净化水;可将净化7水贮存在地下含水层。
二、工艺性能:●可以直接采用快速渗滤系统处理一级处理(酸化池)出水:该系统对污染物的去除率高:COD>90%,BOD5>95%,SS>98%;系统出水的COD<40mg/L,BOD<10mg/L;耐冲击负荷能力强;脱氮能力强。
三、预处理要求●一般情况下,一级处理即可;若对出水水质要求高或滤速高,则应以二级处理作为预处理。
地表漫流系统●其净化机制类似于固定膜生物处理法;将废水投配到多年生牧草、坡度和缓、土壤渗透性差的坡面上,废水在沿坡面缓慢流动的过程中得到净化;适用于土壤渗透性低的粘土、亚粘土。
工艺特点:●废水要求预处理(如格栅、筛滤)后进入系统,出水水质相当于传8统生物处理后的出水;对BOD、SS、N的去除率较高;●在处理废水的同时,可收获作物湿地系统(Wet Land)●在一年内的相当长时间里,土壤的渗水面接近于地表面,使土壤处于饱和状态,并维持特定作物在其间生长的地方即为湿地;利用湿地和沼泽地处理污水的方法为湿地系统;湿地可以是天然湿地,也可以是人工湿地。
地下渗滤系统●将废水投配到具有一定构造、距地面约0.5m深,有良好渗透性土地层中,藉毛管浸润和土壤渗滤作用,使废水向四周扩散,通过过滤、沉淀、吸附、生物降解等过程使废水得到净化;适用于分散的居民点工艺特点:处理效果稳定;基建投资省、运行费低。
复合污水土地处理系统上述各种工艺的组合9如:地表漫流-湿地复合系统、地表漫流-快速渗滤 各种土地处理工艺净化效果废水水质指标慢速渗滤快速渗滤地表漫流湿地系统地下渗滤平均值最高值平均值最高值平均值最高值平均值最高值平均值最高值BOD5 < 2 < 5 5 < 10 10 < 15 10~20 < 30 < 2 < 5SS < 1 < 5 2 < 5 10 < 20 10 < 20 < 1 < 5TN 3 < 8 10 < 20 5 < 10 10 < 20 3 < 8NH3-N < 0.5 < 2 0.5 < 2 < 4 < 8 5~10 <15 < 0.5 < 2TP < 0.1 < 0.3 1 < 5 4 < 6 4 <10 < 0.1 < 0.3大肠菌群0 < 100 100 < 2000 2000 20000 4*105<4*1060 < 100慢速渗滤快速渗滤地表漫流BOD 80/90 85~99 > 92COD > 80 > 50 > 80SS 80/99 > 98 > 92TN 80/99 80 70~90TP 80/99 70~90 40~8010病毒90/98 > 98 > 98细菌90/99 99 > 98金属> 95 50~95 > 50考点二、人工湿地处理(★★)污染物去除机理SS的去除主要靠物理沉淀、过滤作用,BOD的去除主要靠微生物吸附和代谢作用,代谢产物均为无害的稳定物质,因此可以使处理后水中残余的BOD浓度很低。
污水中COD去除的原理与BOD基本相同。
N、P去除人工湿地主要利用生物脱氮及植物吸收方法。
作用机理:对污染物的去除与影响物理沉淀可沉淀固体在湿地中重力沉降去除、过滤,通过颗粒间相互引力作用及植物根系的阻截作用使可沉降及可絮凝固体被阻截而去除;化学微生物代谢:利用悬浮的底泥和寄生于植物上的细菌的代谢作用将悬浮物、胶体、可溶性固体分解成无机物;通过生物硝化-反硝化作用去除氮;部分微量元素被微生物、植物利用氧化并经阻截或结合而被去除。
自11然死亡:细菌和病毒处于不适宜环境中会引起自然衰败及死亡,植物植物代谢利用植物对有机物的吸收而去除,植物根系分泌物对大肠杆菌和病原体有灭活作用植物吸收相当数量的氮和磷能被植物吸收而去除,多年生沼泽生植物,每年收割一次,可将氮、磷吸收、合成后分移出人工湿地系统。
1.湿地基质的过滤吸附作用污水进入湿地系统,污水中的固体颗粒与基质颗粒之间会发生作用,水流中的固体颗粒直接碰到基质颗粒表面被拦截。
水中颗粒迁移到基质颗粒表面时,在范德华力和静电力作用下以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下,被粘附与基质颗粒上,也可能因为存在絮凝颗粒的架桥作用而被吸附。
此外,由于湿地床体长时间处于浸水状态,床体很多区域内基质形成土壤胶体,土壤胶体本身具有极大的吸附性能,也能够截留和吸附进水中的悬浮颗粒。
物理过滤和吸附作用是湿地系统对污水中的污染物进行拦截12从而达到净化污水的目的的重要途径之一。
2. 湿地植物的作用植物是人工湿地的重要组成部分。
人工湿地根据主要植物优势种的不同,被分为浮水植物人工湿地,浮叶植物人工湿地,挺水植物人工湿地,沉水植物人工湿地等不同类型。
湿地中的植物对于湿地净化污水的作用能起到极重要的影响。
首先,湿地植物和所有进行光合自养的有机体一样,具有分解和转化有机物和其他物质的能力。
植物通过吸收同化作用,能直接从污水中吸收可利用的营养物质,如水体中的氮和磷等。
水中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐都能通过这种作用被植物体吸收,最后通过被收割而离开水体。
其次,植物的根系能吸附和富集重金属和有毒有害物质。
植物的根茎叶都有吸收富集重金属的作用,其中根部的吸收能力最强。
在不同的植物种类中,沉水植物的吸附能力较强。
根系密集发达交织在一起的植物亦能对固体颗粒起到拦截吸附作用。
13再次,植物为微生物的吸附生长提供了更大的表面积。
植物的根系是微生物重要的栖息、附着和繁殖的场所。
相关文献表明,植物根际的微生物数量比非根际微生物数量多得多,而微生物能起到重要的降解水中污染物的作用。
最后,植物还能够为水体输送氧气,增加水体的活性。
由此可见,湿地植物在控制水质污染,降解有害物质上也起到了重要的作用。
3. 微生物的消解作用湿地系统中的微生物是降解水体中污染物的主力军。
好氧微生物通过呼吸作用,将废水中的大部分有机物分解成为二氧化碳和水,厌氧细菌将有机物质分解成二氧化碳和甲烷,硝化细菌将铵盐硝化,反硝化细菌将硝态氮还原成氮气,等等。
通过这一系列的作用,污水中的主要有机污染物都能得到降解同化,成为微生物细胞的一部分,其余的变成对环境无害的无机物质回归到自然界中。
此外,湿地生态系统中还存在某些原生动物及后生动物,甚至14一些湿地昆虫和鸟类也能参与吞食湿地系统中沉积的有机颗粒,然后进行同化作用,将有机颗粒作为营养物质吸收,从而在某种程度上去除污水中的颗粒物。