水污染控制工程复习资料
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可编辑修改精选全文完整版《水污染控制工程》复习题一、名词解释1.水质2.活性污泥法3.污泥体积指数(SVI)4. 污泥负荷率5. 设计充满度6. 电渗析法7.污水土地处理8.水质9.活性污泥10.污泥沉降比11.污泥龄12. 设计管段13. 离子交换法14污水土地处理二、填空题1.水中所含杂质按其在水中的存在状态可分为三类:,和。
2.污水处理的基本方法分类,按照作用原理不同可分为、和。
3.按照材质不同分类,沟管主要有混凝土管、钢管、、陶土管、玻璃钢管、UVPC管等几大类。
沟管的管口形式主要有、和平口管等三种4.1942年,现代细胞生长动力学奠基人Monod提出,在基质成为细菌生长的控制因素时,细胞的比生长速率与限制性底物浓度的关系可用下式表示,其中ks的意义是:。
5.废水处理中,微生物的一般细胞分子式为,微生物生长所需要的营养元素比例为,C:N:P= 。
6.土地处理技术有五种类型:、、、和地下渗滤系统。
7.当上下游沟段出现较大的落差大于 m时,一般窨井不再适用,改用跌水井连接。
跌水井是的窨井,它可以克服水流跌落时产生的巨大冲击力,宜设在直线沟段上。
8.污水沟道系统设计中一般规定,在街道上,最小管径和最小设计坡度分别为 , 。
沟顶最小覆土厚度一般不宜小于。
8.排水体制可分为合流制和分流制,其中合流制又分为和。
9.按照材质不同分类,沟管主要有混凝土管、钢管、铸铁管、陶土管、玻璃钢管、UVPC 管等几大类。
沟管的管口形式主要有、和等三种。
10.根据微生物的增长曲线,可知当污水中有机物浓度较低,营养物明显不足时,则可能出现期。
11.1942年,现代细胞生长动力学奠基人Monod提出,在基质成为细菌生长的控制因素时,细胞的比生长速率与限制性底物浓度的关系可用下式表示,其中ks的意义是:。
12.废水处理中,微生物的一般细胞分子式为,微生物生长所需要的营养元素比例为,C:N:P= 。
13.窨井,又称检查井,主要是为了检查、清通和连接沟道而设置的。
《水污染控制工程》重点复习题一、名词解释1、生物膜法生物膜法是一大类生物处理法的统称,包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式,其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜。
污水与生物膜接触后,污染物被微生物吸附转化,污水得到净化。
2、活性污泥法活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。
活性污泥法是向废水中连续通入空气,经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。
利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。
然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统。
3、生物脱氮生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N 2和N x O 气体的过程。
其中包括硝化和反硝化两个反应过程。
(PPT 版)含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后,转变为氮气而被除去的过程。
(课本版)4、泥龄微生物平均停留时间,又称污泥龄,是指反应系统内的微生物全部更新一次所用的时间,在工程上,就是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。
以θC 表示,单位为d 。
5、污泥比阻单位质量干滤饼的过滤阻力m/kg ,比阻抗值越大的污泥,越难过滤,其脱水性能也差。
6、水体自净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。
7、废水生物处理定义1:利用微生物的氧化分解及转化功能,以废水有机物作为微生物的营养物质,通过微生物的代谢作用,使废水中的污染物质被降解、转化,废水得以净化。
定义2:污水的生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养 多样、适应能力强的微生物的新陈代谢作用,对污水进行净化的处理方法。
(课本上有两种定义,自己选择哈!)8、BOD 5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(20℃,5d )。
水中有机污染物被好氧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。
⽔污染控制⼯程复习资料⽔污染控制⼯程复习资料1、城市⼆级污⽔处理⼚的重要⽔质控制指标包括SS、BOD、N、P、⼤肠杆菌5等。
2、概念理解:SS(悬浮固体):VSS(挥发性悬浮固体):COD(化学需氧量):BOD(⽣物需氧量):TOC(总有机碳):3、⽆机氮和⽆机磷是植物和微⽣物的营养物质,当其⽔体中的浓度分别超过0.2 、0.02 mg/L时,就会引起受纳⽔体的富营养化。
4、《污⽔综合排放标准(GB8978-1996)》中规定的第⼀类污染物和第⼆类污染物分别是指?取样⼝分别在?第⼆类污染物分别在何情况下执⾏第⼀、⼆、三级标准?城市⼆级污⽔处理⼚出⽔SS COD BOD N P的第⼀⼆级排放标准分别是?mg/L。
答:《污⽔综合排放标准(GB8978-1996)》中规定的第⼀类污染物:不分⾏业和污⽔排放⽅式,也不分受纳⽔体的功能类别,⼀律在车间或车间处理设施排放⼝采样,其最⾼允许排放浓度必须达到本标准要求(采矿⾏业的尾矿坝出⽔⼝不得视为车间排放⼝);第⼆类污染物:在排污单位排放⼝采样,其最⾼允许排放浓度必须达到本标准要求。
取样⼝分别在:第⼀类污染物:在车间或车间处理设施排放⼝取样;第⼆类污染物:在排污单位总排放⼝取样。
第⼆类污染物分别在下列情况下执⾏第⼀、⼆、三级标准:①排⼊GB3838Ⅲ类⽔域(划定的保护区和游泳区除外)和排⼊GB3097 中⼆类海域的污⽔,执⾏⼀级标准。
②排⼊GB 3838 中Ⅳ、Ⅴ类⽔域和排⼊GB3097 中三类海域的污⽔,执⾏⼆级标准。
③排⼊设置⼆级污⽔处理⼚的城镇排⽔系统的污⽔,执⾏三级标准。
城市⼆级污⽔处理⼚出⽔SS、COD、BOD、N、P 的第⼀⼆级排放标准分别是:单位:mg/L 排放标准级别SS、COD、BOD 、N 、P⼀级20、20 、60 、1.0、0.5⼆级30 、30 、120、 1.0 、1.01⽔污染控制⼯程复习资料5、城市⼆级污⽔处理⼚的常规⼯艺流程图?给⽔⼯程中,常规地表⽔处理⼯艺流程?给⽔⼯程中,常规地表⽔处理⼯艺流程:原⽔→混凝→沉淀(或澄清)→过滤→消毒→⽤户6、格栅的⽤途及其计算格栅的⽤途:拦截较⼤悬浮物,避免损害后续⼯艺的机泵或管线及其计算。
一、名词解释1.水体自净:指污染物在水中,经过物理、化学与生物作用,使污染物浓度降低,并基本恢复或完全恢复到污染前的水平。
2.4种沉淀类型:自由沉淀:在沉淀过程中悬浮颗粒之间互不干扰,颗粒各自独立完成沉淀过程,颗粒的物理性质,如形状、大小及相对密度等不发生变化,颗粒的沉淀轨迹呈直线。
絮凝沉淀:沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用,颗粒因互相聚集增大而加快沉淀,颗粒的质量、形状和沉速是变化的,沉淀轨迹呈曲线。
成层沉淀:颗粒的沉降受到周围其他颗粒影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉。
压缩沉淀:悬浮颗粒浓度很高;颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,互支承,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。
3.污泥容积指数(SVI):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(ml/g)4.活性污泥:由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。
5.软化,除盐(分别去除什么,用什么方法)软化就是降低水中Ca2+、Mg2+的含量,以防止其在管道设备中结垢。
基本方法有:加热软化法、药剂软化法(石灰法、石灰—纯碱法与石灰—石膏法)。
除盐就是减少水中溶解盐类(阴阳离子)总量,方法有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法(应用最广)。
6.BOD: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(20℃,5天)一般可分为两个阶段:第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨;第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
7.COD:用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量(O2)(mg/L)8.水环境容量:指在满足水环境质量的要求下,水体容污染物的最大负荷量。
9.混合液悬浮固体(MLSS):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。
第九章污水水质和污水出路1、物理性水质指标:感官物理性状指标:温度、色度、嗅和味、浑浊度等其他物理性状指标:TS、SS、DS、电导率等2、化学性水质指标:一般的:如pH、碱度、硬度、总含盐量等有毒的:如重金属(Pb、Hg、Cd、Cr等)、氰化物、多环芳烃、各种农药、酚类等有关氧平衡的:DO、COD、BOD、TOD、TOC等其他:TN、TP、石油类等3、表示耗氧有机物指标:生物化学需氧量:简称生化需氧量(BOD):Biochemical oxygen demand,表示在好氧条件下,当温度为20℃时,水中的有机污染物经微生物分解达到稳定状态所需的氧量(以单位体积的污水所消耗的氧量表示,单位:mg/L)化学需氧量(COD):Chemical oxygen demand,在规定条件下,使水样中能被氧化的物质氧化所需耗用化学氧化剂的量。
目前常用的氧化剂主要是重铬酸钾或高锰酸钾。
总有机碳(TOC):Total organic carbon,水中溶解性和悬浮性有机物中存在的全部碳量。
总需氧量(TOD):Total oxygen demand,水中有机物除含有机碳外,尚含有氢、氮、硫等元素。
当这些元素全部被氧化时所需的氧量。
溶解氧(DO):水质重要参数之一4、生物学水质指标细菌总数、总大肠杆菌群数、各种病原菌、病毒5、水体自净一定量的污染物随污水排入水体后,经过物理的、化学的与生物化学的作用,使污染物的浓度降低或总量减少,受污染的水体部分地或完全地恢复原状,这种现象称为水体自净。
水体的这种自然净化的能力称为水体自净能力或自净容量。
6、水体自净过程物理过程:水体的污染物通过稀释、混合扩散、沉淀与挥发等过程,使浓度降低化学过程:通过氧化还原、酸碱反应、吸附凝聚等过程使存在形态改变及浓度降低生物化学过程:通过水生生物特别是微生物的生命活动使存在形态改变(有机变无机、有害变无害)及浓度降低第十章污水的物理处理:1、调节池的作用:(1)提供对有机物负荷的缓冲能力,防止生物处理系统负荷的急剧变化;(2)控制pH值或减小中和需要的化学药剂量;(3)减少对物理化学处理系统的流量波动,使化学品添加速率适合加料设备的定额;(4)当工厂不生产时还能保证水处理系统的连续供水;(5)控制废水向城市管道系统的排放量,使废水负荷分配比较均匀;(6)避免高浓度有毒废水进入生物处理厂;(7)调节由于季节的变化而引起的流量变化。
第一章.绪论水循环:(水在自然界的迁移转化规律)⏹大循环(全球、大区域)⏹小循环(小区域)⏹循环的特征(水量平衡)水资源的特征:有限性、可再生性我国水资源状况:⏹水资源缺乏(人均仅世界平均值的1/4)⏹城市人均占有的水资源量更低⏹时空分布不均第九章水污染及类型:需氧型、毒物型、富营养型、感官型污染污水水质:污水水质指标1)物理性指标:温度、色度、嗅和味、固体物质2)化学性指标:有机物(生化需氧量BOD、化学需氧量COD、总有机碳TOC、总需氧量TOD、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机酸碱、有机农药、苯类化合物),无机物(PH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物:总砷、含硫化合物、氰化物3)生物性指标:细菌总数、大肠菌群、病毒污染物在水体环境中的迁移与转化:污染物在不同水体中的迁移转化规律污水出路:1)污水经处理后排放水体2)污水的再生利用污水排放水体的限制:1)污水综合排放指标2)城镇污水处理厂污染物排放指标3)地表水环境质量指标4)海水水质标准第十章1.格栅:人工格栅、机械格栅2.沉淀的理论基础:1)沉砂池:用以去除污水中的无机易沉物。
2)初次沉淀池:较经济地去除,减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。
3)二次沉淀池:用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等,使处理后的水得以澄清。
4)污泥浓缩池:将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩,以减小体积,降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
3.根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度,沉淀可分为四种类型: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。
2)絮凝沉淀:悬浮颗粒浓度不高,沉淀作用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。
名词•固体物质,mg/l p2–总固体——指水中所有残渣的总和,TS=DS+SS–溶解固形物(DS)——水样经过滤后,滤液蒸干所得的固体–悬浮固体(SS)——滤渣脱水烘干后的固体–挥发性固体(VS)——将固体在600度的温度下灼烧,挥发掉的量–固定性固体(FS)——灼烧残渣•有机物–生化需氧量——水中有机物被好氧微生物分解所需的氧量,常用BOD5表示, mg/l–化学需氧量(COD/COD cr/COD Mn)——化学氧化剂氧化水中有机物所消耗的氧化剂量。
mg/l–总需氧量(TOD)——有机物(C→CO2、H→H2O、N→NO、S→SO2)全部被氧化时的需氧量。
•油类污染物–石油类、动植物脂类,mg/l1)油类污染物有石油类和动植物油脂两种。
(工业含油污水大多为大多为或其组分,含动植物油的污水主要产生于人的生活过程和食品工业)具体危害参书P4(影响水生生物生长,降低水体资源价值,降低水体自净能力等•酚类污染物,mg/l酚类化合物是有毒有害污染物水体受酚类化合物污染后影响水产品的产量和质量,抑制水中微生物的生长。
•植物营养元素(污水中的N、P,mg/l)污水中的氮、磷为植物营养元素,从农作物生长角度看,植物营养元素是宝贵的养分,但过多的氮。
磷进入天然水体会致富营养化。
水体中氮、磷含量的高低与水体富营养化程度有密切关系具体污染演化参书P5PH值——主要指示水样的酸碱性。
<7 酸,>7碱。
一般要求处理后污水的PH在6~9之间PH发生变化,可杀死或抑制水体生物生长,妨碍水体自净,还可腐蚀船舶。
细菌总数(P6)——水中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度,可作为评价水质清洁程度和考核水净化效果的指标,一般细菌总数越多,表示病原菌存在的可能性越大。
细菌总数不能说明污染来源,必须结合大肠菌群数来判断水道污染来源和安全程度。
•大肠菌群(P7)——大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度,间接表明有肠道病菌存在的可能性。
水污染控制工程各章节复习大全第一章排水管渠系统1.名词解释:排水系统、排水体制2.排水体制主要有和两种形式。
3.合流制排水系统主要有和两种形式。
分流制排水系统主要有、和三种形式。
10. 街道雨水管渠系统上的附属物除检查井、跌水井、出水口等之外,还有收集地面雨水用的。
11. 在管道系统的组成上,合流制排水系统和半分流制排水系统的组成与各分流制系统相似,具有同样的组成部分,只是在截流式合流制管渠上设有和;而在半分流制管渠上设有和。
12.管渠系统的主要组成部分是或,渠道有和之分。
城市和工厂中的渠管主要是。
22. 检查井由三部分组成:、、。
检查井井身的构造与是否需要工人下井有密切关系。
不需要下人的浅井,构造很简单,一般为;需要下人的检查井在构造上可分为、和三部分。
检查井的底部做流槽是为了。
在重要道路上的检查井,有时为了防止因检查井沉降而破坏路面,可设计采用来固定井座和井盖,即使检查井沉降也不影响道路路面。
23. 跌水井的构造无定型,常用的有和两种。
24. 雨水口结构包括:、、三部分。
雨水口的形式有、以及。
从地步构造看,雨水口分为和。
其中有截流进入雨水口的粗重物体的作用。
25. 倒虹管由、、三部分组成,进、出水井内应设或。
3.管渠的水力设计是指根据水力学原理确定管渠的、和。
4.污水管渠水力设计原则:、、、。
5.为了保证管渠不溢流,水力计算时所采用的设计流量是。
6. 考虑不淤积因素,管渠水力计算时所采用的流速要有一个限制。
7. 考虑不冲刷管壁因素,管渠水力计算时所采用的流速要有一个限制。
13. 对每一个设计管段,有6个水力要素,分别是、、、、和。
19. 了解不同管径或渠高的最大设计充满度是多少。
对于明沟,《规范》规定超高(渠中设计水面与渠定间高度)不得小于m。
21.为了防止管渠因淤积而堵塞或因冲刷而损坏,《室外排水设计规范》规定:污水管渠的最小设计流速为m/s;明渠的最小设计流速为m/s;最大设计流速非金属管道为m/s,金属管道为m/s 。
水污染控制工程期末复习材料第一、二章 (P1-17)1排水工程:为保证废水(包括雨水)能安全排放或再用而采取的整套工程设施。
2废水:使用后因丧失原有使用价值而废弃外排的水。
3化学需氧量: 用化学氧化剂K2Cr2O7氧化分解有机物时,用于消耗的氧化剂当量相等的氧量来间接表示需氧量的多少。
4生化需氧量:用生化过程中消耗的DO来间接表示需氧量的多少。
5高锰酸盐指数:用化学氧化剂KMnO4氧化分解有机物时,用于消耗的氧化剂当量相等的氧量来间接表示需氧量的多少。
6水污染的主要污染源:(1)向自然水体排放的各类废水。
(2)向自然水体直接倾倒的固体废弃物以及垃圾堆放场排除的渗出液和淋洗雨水。
(3)大气污染地区的酸雨以及其他淋洗降水。
(4)大气中有害的沉降物以及水溶性气体。
(5)淋洗植被后融入了化肥和农药的(降水)径流。
(6)船道中的船舶的漏油、废水及固体废弃物。
7固体污染物对水环境的主要危害及表征其的指标:危害:(1)造成输送废水沟渠管道和提升设备的堵塞、淤积和磨损。
(2)造成受纳水体的淤积和土壤空隙堵塞。
(3)造成水生动物呼吸困难。
(4)造成给水水源的浑浊。
(5)干扰废水处理和回收设备的工作。
表征固体污染物的指标:悬浮物(SS)。
8需氧污染物对水环境的主要危害及表征其的指标:危害:(1)直接消耗水中的溶解氧;(2)间接消耗水中溶解氧。
指标:生化需氧量(BOD)化学需氧量(COD)高锰酸盐指数9营养型污染物对水环境的主要危害及表征其的指标:危害:(1)促使藻类大量繁殖,在水面聚集成大片水华或赤潮。
(2)当藻类大量死亡时,水中BOD猛增,导致腐败恶化环境卫生,危害水产业。
指标:氨氮总磷总氮10废水调节与均和的作用及目的:(1)为处理设备创造良好的工作条件,使其处于最有的稳定运行状态。
(2)减小设备容积和能耗(3)降低建设费用和运营成本11废水可生化性的判断:用BOD5/COD的比值来判断,其比值>0.3时,一般认为该废水具有可生化性。
水污染控制工程参考资料一、名词解释:1.化学需氧量(COD)化学需氧量(COD)化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量,用氧量(mg/L)表示。
(3分)化学需氧量愈高,也表示水中有机污染物愈多。
常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾。
(1分)2.水体自净以河流为例,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(1分)。
从净化机制来看。
可分为以下几类:(1)物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。
(1分)(2)化学净化是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。
(1分)(3)生物净化由于水中生物活动,尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。
(1分)3.混合液悬浮固体浓度(MLSS)混合液固体悬浮物数量是指单位体积混合液中干固体的含量,单位为mg/L或g/L(2分)按McKinney的分析:MLSS=M a+M e+M i+M ii(2分)式中:M a——具备活性细胞成分;M e——内源代谢残留的微生物有机体;M i——未代谢的不可生化的有机悬浮固体;M ii——吸附的无机悬浮固体。
4.富营养化污水中的N、P为植物营养元素,从农作物生长角度看,植物营养元素是宝贵的物质,但过多的N、P进入天然水体却易导致富营养化。
(2分)“湖泊中植物营养元素含量增加,导致水生植物的大量繁殖,主要是各种藻类的大量繁殖,使鱼类生活的空间愈来愈少。
藻类过度生长繁殖还将造成水中溶解氧的急剧变化。
藻类在有阳光的时候,在光合作用下产生氧气;在夜晚无阳光的时候,藻类的呼吸作用和死亡藻类的分解作用所消耗的氧能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态,从而严重影响鱼类生存。
在自然界物质的正常循环过程中,也有可能使某些湖泊由贫营养湖发展为富营养湖,进一步发展为沼泽和干地。
(2分)5.生物流化床生物流化床处理技术是借助流体(液体、气体)使表面生长着微生物的固体颗粒(生物颗粒)呈流态化(2分),同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术(2分)。
第十章污水的物理处理第一节污水预处理一、格栅组成:格栅由一组(或多组)相平行的金属栅条与框架组成,倾斜安装在进水的渠道,或进水泵站集水井的进口处,以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
作用:去除可能堵塞水泵机组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。
选用栅条间距的原则:不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。
格栅的清渣方法:人工清除(与水平面倾角:45º~60º),设计面积应采用较大的安全系数,一般不小于进水渠道面积的2倍,以免清渣过于频繁。
机械清除(与水平面倾角:60º~70º)过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。
二、调节池(★)(一)调节池的作用1、水量调节1)线内调节:进水用重力流,出水用泵提升。
2)线外调节:q高,进池;q低,出池2、水质调节1)利用外加动力而进行的强制调节:设备较简单,效果较好,但运行费用高。
2)利用差流方式:基本没有运行费,但设备结构较复杂。
(二)调节池的形式结构1)方池:主要用来调节水量2)对角线调节池:只调节水质,不能调节水量,对角线开槽。
3)折流式调节池三、调节池的设计(★★)1、废水经过一定调节时间后平均浓度为:c = ∑q i c i t i / ∑q i t i2、调节池体积V = ∑q i t i 难点:∑t i的确定第二节沉淀的基础理论一、概述沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。
沉淀处理工艺的四种用法:1.沉砂池:用以去除污水中的无机易沉物。
2.初次沉淀池:较经济地去除,减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。
3.二次沉淀池:用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等,使处理后的水得以澄清。
4.污泥浓缩池:将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩,以减小体积,降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
沉淀可分成四种类型(★★)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;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。
二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。
4.压缩沉淀:悬浮颗粒浓度很高;颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,互相支撑,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。
二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
二、沉淀的基本理论(一)自由沉淀及其理论基础球状颗粒自由沉淀的沉速公式(★) :斯托克斯定律(★★)在层流状态下,λ=24/Re,带入式中,整理得自由颗粒在静水中的运动公式由上式可知,颗粒沉降速度us与下述因素有关:us正比于颗粒与水的密度差(ρs-ρL);us正比于d²;us反比于μ(μ取决于水温和水质)(二)絮凝沉淀颗粒碰撞 → 絮状体 → 尺寸增大 → us 增大 沉降特性由絮凝沉降实验确定(三)成层沉淀和压缩沉淀在沉淀初期,沿沉淀深度从上至下依次存在清水层、受阻沉淀层、过渡层和压缩层。
后期,分为清水层和压缩层。
三、沉淀池的工作原理理想沉淀池分为四部分:进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域 理想沉淀池的几个假定(★★) :1.沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同,水平流速为v ;2.悬浮颗粒在沉淀区等速下沉,下沉速度为u ;3.在沉淀池的进口区域,水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上;4.颗粒一经沉到池底,即认为已被去除。
颗粒完全去除 颗粒不能完全去除最小沉降速度(u 0)反映沉淀池效率的参数,一般称为沉淀池的表面负荷率。
沉淀池按水流方向分(★):平流式、竖流式、辐流式沉淀池(1)平流式沉淀池污水从池的一端流入,水平方向流过池子,从池的另一端流出。
(溢流堰)(2)竖流式沉淀池(絮凝沉淀)中心管、喇叭口、反射板(降低流速、改变水流方向)(3)普通辐流式沉淀池(中间进水,周边出水)向心辐流式沉淀池(周边进水,周边出水)(4)斜板(管)沉淀池异向流、同向流、侧向流Aq v第三节沉砂池工作原理:以重力分离或离心分离为基础,即控制进入沉砂池的污水流速,使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。
形式:平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流式沉砂池等。
一、平流式沉砂池平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池,它构造简单,工作稳定易于排砂。
平流式沉砂池的系统参数:(1)最大流速0.3m/s,最小流速0.15m/s;(2)最大流量时,污水停留时间30-60s;(3)有效水深不大于1.2m,一般0.25-1.0m,池宽不小于0.6m;(4)池底坡度一般为0.01-0.02,设沉砂设备时根据沉砂设备要求考虑池底形状。
浮上法浮上法:利用水的浮力作用,使不溶于水的污染物浮到水面上,再通过机械刮除分离的水处理方法。
1)自然浮上法粒径较粗且密度接近或小于水的强疏水性物质,可以依靠浮力的作用自然上浮于水分离,这种方法称为自然浮上法。
2)气浮法弱疏水性悬浮固体或乳化油,可利用高度分散的微小气泡为载体去黏附,并使其随气泡浮升到水面得以分离,这种方法称为气泡浮升法,简称气浮。
破乳:破坏液滴界面上的稳定薄膜,使油、水得以分离。
方法:投加换型乳化剂:搅拌、振荡、转动:过滤:改变温度:浮上法基本条件(★):必须向水中提供足够量的细微气泡;必须使污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粘附作用。
按产生微细气泡的方法分类:电解气浮法、分散空气法(微孔曝气浮上法、剪切气泡浮上法)、溶解空气法(真空浮上法、加压溶气浮上法)加压溶气浮上法的基本原理(★).先在加压条件下,将空气溶于水中并达到饱和状态,然后突然将操作压力降至常压,使压溶于水中的空气处于过饱和状态,并以微小气泡型式释放出过饱和部分的空气量。
加压溶气气浮流程(★)1、全溶气流程溶气量大,气浮池体积较小(可节省基建投资)压力泵功率和溶气罐容积较大,故动力消耗较大。
2、部分溶气流程所需的压力泵功率和溶气罐容积较小,故设备紧凑、动力消耗低,但溶气系统提供的空气量也少。
3、回流溶气流程溶气水量少且水质较优、动力消耗省、溶气效率高、混凝过程不受废水输送设备影响、形成的絮体性能较好。
但气浮池的容积比前两种流程大压力溶气气浮法系统组成:压力溶气系统、空气释放系统、气浮池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废水的好氧生物处理和厌氧生物处理一、微生物的新陈代谢新陈代谢:微生物不断从外界环境中摄取营养物质,通过生物酶催化的复杂生化反应,在体内不断进行物质转化和交换的过程。
分解代谢:分解复杂营养物质,降解高能化合物,获得能量。
合成代谢:通过一系列的生化反应,将营养物质转化为复杂的细胞成分,机体制造自身。
底物降解:污水中可被微生物通过酶的催化作用而进行生物化学变化的物质称为底物或基质。
可生物降解有机物量:可通过生物的降解转化的量。
可生物降解底物量:包括有机的和无机的可生物利用二、微生物的呼吸类型1、好氧呼吸:---有分子氧参与的情况下进行的生物氧化,反应的最终受氢体是分子氧。
2、厌氧呼吸---无分子氧的情况下进行的生物氧化。
1)发酵:最终受氢体是有机物分解的中间产物2)无氧呼吸:最终受氢体是一些无机氧化物三、废水的好氧生物处理(★)好氧生物处理:在有分子氧存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。
有机物分解的最终产物: CO2、H2O注意:保持溶解氧、营养物和微生物三者的平衡。
适用中低浓度有机物废水: <500mg/L四、废水的厌氧生物处理(★)厌氧生物处理:在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
适用有机污泥和高浓度有机污水(BOD>2000mg/L)第二节 微生物的生长规律和生长环境一、微生物的生长环境微生物的营养:水、碳源、氮源、无机元素好氧微生物 BOD 5∶N ∶P =100 ∶5 ∶1厌氧微生物 BOD 5∶N ∶P =200 ∶5 ∶1二、微生物的生长规律(生长曲线表示)生长期(★)停滞期、对数期、静止期、衰亡期当有机物多时,以有机物为食料的细菌数量较多,当细菌很多时,出现以细菌为食料的原生动物,而后出现以细菌和原生动物为食料的后生动物。
第三节 反应速度和反应级数在生化反应中,反应速度是指单位时间里底物的减少量、最终产物的增加量或细胞的增加量。
反应级数 (★)反应速度与一种反应物A 的浓度ρA 成正比时,称这种反应对这种反应物是一级反应。
反应速度与二种反应物A 、B 的浓度ρA 、ρB 成正比时,或与一种反应物A 的浓度ρA 的平方ρA 2成正比时,称这种反应为二级反应。
反应速率不受反应底物浓度影响时,称为零级反应。
n = 0 零级反应,v = =k →[S] = [S 0]-ktn = 1 一级反应,v = =k[S]→lg[S]= lg[S 0] – t/2.3dt S d ][dt S d ][第四节 米歇里斯-门坦方程式一、中间产物学说(★)中间产物学说:根据此学说,酶促反应分两步进行。
第一步,酶(E )与底物(S )作用形成中间产物(ES ),此中间产物被看作稳定的络合物;第二步,络合物被进一步分解为产物(P )和游离态的酶(E )。
二、米氏方程式(★★)式中:v ——酶促反应速度;v max ——最大酶反应速度;ρS ——底物浓度; K m ——米氏常数。
(1)当ρS >> K m 时,K m + ρS ≈ρS ,v = v max ,呈零级反应,酶促反应速度达到最大值。
(2)当ρS << K m 时,K m + ρS ≈K m ,呈一级反应,酶促反应速度和底物浓度呈正比关系1、物理意义(1)Km 值只与酶的性质有关,而与酶浓度无关。
(2)如果一个酶有几种底物,则对每一种底物,各有一个特定的Km(3)同一种酶有几种底物,就有几个Km 值, Km 值最小的底物,称为该酶的最适合底物。
第十二章 活性污泥法第一节 基本概念一、活性污泥法(★)采用人工曝气的手段,使栖息有大量微生物群的絮状泥粒(即活性污泥)均匀分散并悬浮于反应器(即曝气池)中,与废水充分接触;在有溶解氧的条件下,微生物利用废水中的有机物,进行同化合成和异化分解的代谢活动。
二、活性污泥法的基本流程(★)活性污泥系统:以曝气池和二沉池为主体组成的整体回流污泥的作用:使曝气池内保持一定的微生物浓度(以悬浮固体浓度为表征)。