水污染控制工程(下冊(cè))課后題答案

1、第九章、污水水質(zhì)和污水出路（總論）1.簡(jiǎn)述水質(zhì)指標(biāo)在水體污染控制、污水處理工程設(shè)計(jì)中的作用。答：水質(zhì)污染指標(biāo)是評(píng)價(jià)水質(zhì)污染程度、進(jìn)行污水處理工程設(shè)計(jì)、反映污水處理廠處理效果、開(kāi)展水污染控制的基本依據(jù)。污水的水質(zhì)污染指標(biāo)一般可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)。物理指標(biāo)包括：（1）水溫（2）色度（3）臭味（4）固體含量，化學(xué)指標(biāo)包括：有機(jī)指標(biāo)包括：（1）BOD:在水溫為20度的條件下，水中有機(jī)物被好養(yǎng)微生物分解時(shí)所需的氧量。（2）COD:用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所消耗的氧化劑量。（3）TOD:由于有機(jī)物的主要元素是C、H、0、N S等。被氧化后，分別產(chǎn)生CO2 H2O NO2和SO2所消耗

2、 的氧量稱為總需氧量。TOC:表示有機(jī)物濃度的綜合指標(biāo)。水樣中所有有機(jī)物的含碳量。（5）油類污染物（6）酚類污染物（7）表面活性劑（8）有機(jī)酸堿（9）有機(jī)農(nóng)藥（10）苯類化合物無(wú)機(jī)物及其指標(biāo)包括（1）酸堿度（2）氮、磷（3）重金屬（4）無(wú)機(jī)性非金屬有害毒物生物指標(biāo)包括：（1）細(xì)菌總數(shù)（2）大腸菌群（3）病毒2.分析總固體、溶解性固體、懸浮性固體及揮發(fā)性固體指標(biāo)之間的相互聯(lián)系，畫出這些指標(biāo)的關(guān)系圖。答：水中所有殘?jiān)目偤头Q為總固體（TS）,總固體包括溶解性固體（DS和懸浮性固體（SS）。水樣經(jīng)過(guò)濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS）,濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS。固體殘?jiān)鶕?jù)揮發(fā)性能

3、可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。將固體在600C的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的即市是揮發(fā)性固體（VS）,灼燒殘?jiān)鼊t是固定性固體（FS）。溶解性固體一般表示鹽類的含量，懸浮固 體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)含量，揮發(fā)性固體反映固體的有機(jī)成分含量。關(guān)系圖：總固體二溶解性固體+懸浮固體二揮發(fā)性固體+固定性固體3.生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量指標(biāo)的含義是？分析這些指標(biāo)之間的聯(lián)系與區(qū)別。答：生化需氧量（BOD:水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量稱為生化需氧量?；瘜W(xué)需氧量（COD:在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2 H2O所消耗的氧量。總有機(jī)碳（TOC）:水樣中所有有機(jī)污

4、染物的含碳量?？傂柩趿浚═OD:有機(jī)物除碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當(dāng)有機(jī)物全都被氧化時(shí)，碳被氧化為二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時(shí)需氧量稱為總需氧量。這些指標(biāo)都是用來(lái)評(píng)價(jià)水樣中有機(jī)污染物的參數(shù)。生化需氧量間接反映了水中可生物降解的有機(jī)物量?；瘜W(xué)需氧量不能表示可被微生物氧化的有機(jī)物量，此外廢水中的還原性無(wú)機(jī)物也能消耗部分氧。總有機(jī)碳和總需氧量的測(cè)定都是燃燒化學(xué)法，前者測(cè)定以碳表示，后者以氧表示。TOC TOD的耗氧過(guò)程與BOD的耗氧過(guò)程有本質(zhì)不同， 而且由于各種水樣中有機(jī)物質(zhì)的成分不同， 生化過(guò)程差別也大。 各種水 質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定關(guān)系。在水

5、質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD與TOD或TOC之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。它們之間的相互關(guān)系為：TODCODBOD20BOD5OC生物化學(xué)需氧量或生化需氧量（BOD反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。化學(xué)需氧量COD勺優(yōu)點(diǎn)是比較精確地表示污水中有機(jī)物的含量，測(cè)定時(shí)間僅僅需要數(shù)小時(shí)，并且 不受水質(zhì)的影響。而化學(xué)需氧量COD則不能象BOD反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。此外，污水中存在的還原性無(wú)機(jī)物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示也存在一定的誤差。兩者的差值大致等于難生物降解的有機(jī)物量。差值越大，難生物降解的有機(jī)物含量越多，越不宜采用生專

6、業(yè)資料整理物處理法。兩者的比值可作為該污水是否適宜于采用生物處理判別標(biāo)準(zhǔn)，比值越大，越容易被生物處理。4.水體自凈有哪幾種類型？氧垂曲線的特點(diǎn)和使用范圍是什么？答：污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過(guò)物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或總量減少， 受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化。包括物理凈化、化學(xué)凈化 和生物凈化。物理凈化指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀或揮發(fā)等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。 化學(xué)凈化指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過(guò)程。生物凈化指由于水 中生物活動(dòng)，尤其是水中微生物對(duì)有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃

7、度降低的過(guò)程。有機(jī)物排入河流后，經(jīng)微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水虧氧；另一方面，空氣中的氧通過(guò) 河流水面不斷地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢復(fù)。耗氧與虧氧是同時(shí)存在的，DO曲線呈懸索狀下垂，稱為氧垂直曲線。適用于一維河流和不考慮擴(kuò)散的情況下。5.試論排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、環(huán)境容量之間的聯(lián)系。答：環(huán)境容量是水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指定的基本依據(jù)，而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則是排放標(biāo)準(zhǔn)指定的依據(jù)。排放標(biāo)準(zhǔn)是指最高允許的排放濃度，污水的排放標(biāo)準(zhǔn)分為一，二,三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)評(píng)估 水體的質(zhì)量和污染情況的，有地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，海洋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等，環(huán)境容量則是 指環(huán)境在其自凈范圍類

8、所能容納的污染物的最大量.排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)自然界對(duì)于污染物自凈能力而定的，和環(huán)境容量有很大關(guān)系，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)純生態(tài)環(huán)境為參照，根據(jù)各地情況不同而制定的。排 水標(biāo)準(zhǔn)是排到環(huán)境中的污染物濃度、速率的控制標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是水環(huán)境本身要求達(dá)到的指標(biāo)。水 環(huán)境容量越大，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越低，排放標(biāo)準(zhǔn)越松，反之越嚴(yán)格。各類標(biāo)準(zhǔn)一般都是以濃度來(lái)衡量的， 即某一時(shí)間取樣時(shí)符合標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)為合格達(dá)標(biāo)，而環(huán)境容量是就某一區(qū)域內(nèi)一定時(shí)間內(nèi)可以容納的污染 物總量而言的，他們是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的評(píng)價(jià)方法，某些時(shí)候，雖然達(dá)到了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或是排水等標(biāo)準(zhǔn)， 但可能事實(shí)上已經(jīng)超過(guò)了該區(qū)域的環(huán)境容量。6.我國(guó)現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種？

9、各標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍及相互關(guān)系是什么？答：污水排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)控制形式可分為濃度標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)地域管理權(quán)限可分為國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)。濃度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了排出口向水體排放污染物的濃度限值，我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)都是濃度標(biāo)準(zhǔn)。 總量控制標(biāo)準(zhǔn)是以水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的水環(huán)境容量為依據(jù)而設(shè)定的，水體的環(huán)境質(zhì)量要求高，則環(huán) 境容量小。國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)按照污水去向，規(guī)定了水污染物最高允許排放濃度，適用于排污單位水污染物 的排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收以及投產(chǎn)后的排放 管理。行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)各行業(yè)排放廢水的特點(diǎn)和治理技術(shù)水平制定的國(guó)家行業(yè)排放

10、標(biāo)準(zhǔn)。地方標(biāo)準(zhǔn) 是各省直轄市根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和管轄地水體污染控制需要制定的標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)可以增加污染物控制 指標(biāo)數(shù)，但不能減少，可以提高對(duì)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但不能降低標(biāo)準(zhǔn)。第十章、污水的物理處理1.試說(shuō)明沉淀有哪幾種類型？各有何特點(diǎn)？并討論各種類型的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，各適用在哪些場(chǎng)合？自由沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過(guò)程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀，顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過(guò)程中，顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池中。絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快 沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過(guò)程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的?；瘜W(xué)

11、絮凝沉淀屬于這種類型。專業(yè)資料整理WORWOR 格式區(qū)域沉淀或成層沉淀：懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對(duì)位置保持不變，形成一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污 泥濃縮池中發(fā)生。壓縮沉淀：懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的 水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過(guò)程存在 壓縮沉淀。聯(lián)系和區(qū)別：自由沉淀，絮凝沉淀，區(qū)域沉淀或成層沉淀，壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增大，顆粒間 的相互影響也依次加強(qiáng)。2.設(shè)置沉砂池的目的是什么？曝氣沉砂

12、池的工作原理與平流式沉砂池有何區(qū)別？答：設(shè)置沉砂池的目的和作用：以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使 相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較 大的無(wú)機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使 相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較 大的無(wú)機(jī)顆粒。曝氣沉砂池的工作原理：由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時(shí)的沖刷作用，使粘附在砂粒上的

13、有機(jī)污染物得以去除。曝氣沉砂池沉砂中含有 機(jī)物的量低于5%由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加 速污水中油類的分離等作用。3.水的沉淀法處理的基本原理是什么？試分析球形顆粒的靜水自由沉降（或上?。┑幕疽?guī)律，影響 沉淀或上浮的因素有哪些？答：水的沉淀處理的基本原理是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，水中懸浮顆粒的密度比水大，在重力作用下，懸浮物下沉而實(shí)現(xiàn)懸浮物與廢水分離。基本規(guī)律：靜水中懸浮顆粒開(kāi)始沉降（或上?。r(shí)，會(huì)受到重力、浮力、摩擦力的作用。剛開(kāi)始沉降（或上?。r(shí)，因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)很短的時(shí)間后,顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí)，顆粒即等速下

14、沉。影響因素：顆粒密度，水流速度，池的表面積。斯托克斯公式表明：（1）顆粒與水的密度差（ps-p）愈大，沉速愈快，成正比關(guān)系。當(dāng)pS p時(shí)，顆粒下沉；當(dāng)psvp時(shí)，顆粒上??；當(dāng)ps=p時(shí)，顆粒既不上浮也不下沉；（2）顆粒直徑愈大，沉速愈快，成 正比的平方關(guān)系；（3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比關(guān)系。因水的黏度與水溫成反比，故提高水溫 有利于加速沉淀。5.已知某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)平均流量為Q=20000m3/d,服務(wù)人口100000人，初沉污泥量按25g/（人？日，）污泥含水率按97%計(jì)算，試為該處理站設(shè)計(jì)曝氣沉砂池和平流式沉淀池。解：池總寬度：B=A/Hmin=池長(zhǎng)WORWOR 格式Qmax

15、=20000/（24*3600）=0.23M3/S=833.3ML=V/A=27.6/2.88=9.58m3/H所需曝氣量：曝氣式沉砂池：總有效容積：q=60D*Qmax=60*0.23*0.2=2.76m3/minV=60*Qmax*t=60*0.23*2=27.6m3平流式沉淀池：沉淀區(qū)表面積:池?cái)嗝婷娣e：A=Q(max)/q=833.3/2.5=333.3m2A=Qmax/Vmin=0.23/0.08=2.88m2沉淀區(qū)有效水深：h2=q*t=2.5*1=2.5mWORWOR 格式沉淀區(qū)有效容積：V=A*h2=333.3/3=111.1m3沉淀池總高度： 沉淀池長(zhǎng)度：H=h1+h2+h3

16、+h4=0.3+2.5+0.3+2.1=5.2mL=3.6*v*t=3.6*0.0005*3600=6.48m(S1=25m2S2=1m2h4=0.35mh4沉淀區(qū)總寬度：B=A/L=333.3/6.48=51.44m=1.75mL1=1.5mL2=0.3m)沉淀池?cái)?shù)量：n=B/b=51.44/401,取2貯泥池容積：V=1/3*h4(S1+S2+)=3.61m3污泥區(qū)容積貯泥池以上梯形部分污泥容積：V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*10V=(L1/2+L2/2)*h4 *b=63m300=100m26.加壓溶氣氣浮的基本原理是什么？有哪幾種基本流程與溶氣

17、方式？各有何特點(diǎn)？加壓溶氣氣浮法的基本原理是空氣在加壓條件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過(guò)飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來(lái)。其工藝流程有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程3種；溶氣方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵-空壓機(jī)溶氣方式。全溶氣流程是將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，與其它兩流程相 比，其電耗高，但因不另加溶氣水，所以氣浮池容積??；部分溶氣流程是將部分廢水進(jìn)行加壓溶氣，其 余廢水直接送入氣浮池，該流程比全溶氣流程省電，另外因部分廢水經(jīng)溶氣罐，所以溶氣罐的容積比較 小，但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較少，因此

18、，若想提供同樣的空氣量，必須加大溶氣罐的 壓力；回流加壓溶氣流程將部分出水進(jìn)行回流加壓，廢水直接送入氣浮池，該法適用于含懸浮物濃度高 的廢水的固液分離，但氣浮池的容積較前兩者大。水泵吸水管吸氣溶氣方式設(shè)備簡(jiǎn)單，不需空壓機(jī)，沒(méi)有空壓機(jī)帶來(lái)的噪聲；水泵壓水管射流溶氣方式是 利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣，其缺點(diǎn)是射流器本身能量損失大一般約30%，若采用空氣內(nèi)循環(huán)和水內(nèi)循環(huán)，可以大大降低能耗，達(dá)到水泵-空壓機(jī)溶氣方式的能耗水平；水泵-空壓機(jī)溶氣 方式溶解的空氣由空壓機(jī)提供，壓力水可以分別進(jìn)入溶氣罐，也有將壓縮空氣管接在水泵壓入泵上一起 進(jìn)入溶氣罐的。目前常用的溶氣方式是水泵-空壓機(jī)溶氣方式。

19、7.微氣泡與懸浮顆粒相黏附的基本條件是什？有哪些影響因素？如何改善微氣泡與顆粒的黏附性能？答：微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是水中顆粒的潤(rùn)濕接觸角大于90度，即為疏水表面，易于為氣泡粘附或者水的表面張力較大，接觸即角較大，也有利于氣粒結(jié)合。影響微氣泡與懸浮顆粒相粘 附的因素有：界面張力、接觸角和體系界面自由能，氣一粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附，泡沫的穩(wěn)定 性等。在含表面活性物質(zhì)很少的廢水中加入起泡劑，可以保證氣浮操作中泡沫的穩(wěn)定性，從而增強(qiáng) 微氣泡和顆粒的粘附性能。WORWOR 格式8.氣固比的定義是什么？如何確定適當(dāng)?shù)臍夤瘫?？答：氣固?a)的定義是溶解空氣量(A)與原水中懸浮固體含量(S

20、)的比值，可用下式表示： 氣固比即溶解空氣量與原水中懸浮固體含量的比值。氣固比的選用涉及到出水水質(zhì)、設(shè)備、動(dòng)力等 因素。從節(jié)能考慮并達(dá)到理想的氣浮分離效果，應(yīng)對(duì)所處理的廢水進(jìn)行氣浮試驗(yàn)來(lái)確定氣固比，如無(wú)資 料或無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，一般取用0.0050.006，廢水懸浮固體含量高時(shí)，可選用上限，低時(shí)選用下限。剩余污泥氣浮濃縮使氣固比一般采用0.030.04。9.在廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較，各有何缺點(diǎn)? 氣浮法：能夠分離那些顆粒密度接近或者小于水的細(xì)小顆粒，適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產(chǎn)生 膨脹的情況，但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡需要能量，經(jīng)濟(jì)成本較高。沉淀法：能夠分離那些顆粒密度大于水WORWOR 格

21、式能沉降的顆粒，而且固液的分離一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面積較大。沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場(chǎng)的作用下，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。主要去除 污水中的無(wú)機(jī)物，以及某些比重較大的顆粒物質(zhì)。浮上法是一種有效的固一液和液一液分離方法，特別對(duì)那些顆粒密度或接近或小于水的以及非常細(xì)小顆粒，更具有特殊優(yōu)點(diǎn)。與氣浮法相比較，沉淀法的優(yōu)占八、時(shí)這用率，效益好；3）應(yīng)用范圍廣。它們?nèi)秉c(diǎn)是都有局限性，單一化。 短.如何改進(jìn)及提高沉淀或氣浮分離效果？一：由式可知，通過(guò)采取相應(yīng)的措施，增大懸浮顆粒的直徑，減小流體的黏度等都能提高沉淀或氣浮分 般離效果。如：通過(guò)混凝處理增大顆粒粒徑，提高水溫以

22、減小水的黏度。另外，也可以減小氣泡直徑來(lái)提 需氣浮分離效果。為了提高氣浮的分離效果，要保持水中表面活性物質(zhì)的含量適度，對(duì)含有細(xì)分散易水性顆粒雜質(zhì)的工業(yè)廢水，采用氣浮法處理時(shí)，除應(yīng)用投加電解質(zhì)混凝劑進(jìn)行電中和方法外，還可用 行素有沿沉淀池寬度方向水流速度分布的不均勻性和紊流對(duì)去除率的影響，其中寬度方向水流速度分布投不均勻性起主要作用。所以為了提高沉淀的分離效果，在沉淀池的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了使水流均勻分布， 右B簡(jiǎn)述好氧和厭氧生物處理有機(jī)污水的原理和使用條件。制：好氧生物處理：在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無(wú)害化離處理方法。微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物（以溶解

23、狀與膠體狀的為主），作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧 、謝化這淀高相比較有浮物質(zhì)優(yōu)過(guò)一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終以低能位的無(wú)機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下度小于500mg/L的有機(jī)廢水。厭氧生物處理：在沒(méi)有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。在厭氧生物處理過(guò)程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單化合物，同時(shí)釋放能量。適用于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5 2000mg/L） 。:微生物經(jīng)氨化反應(yīng)分解有機(jī)氮化合物生成NH3,再在亞硝化菌和硝化菌的作用下，經(jīng)硝化反應(yīng)生成述亞）硝酸鹽，最后經(jīng)反硝化反應(yīng)將（亞）硝酸鹽還原為氮?dú)?。?dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時(shí)，同化作用也可 連成沉脫分離效要途徑

24、續(xù)解1）氨化：微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過(guò)程稱為氨化反應(yīng)。在氨化微生物作用下，有機(jī)氮化合71有徑。污水生物脫氮過(guò)程氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化、硝化和反硝化作用?；癁閬喯跛猁}（NO2-）和硝酸鹽（NO3-）。（3）反硝化反應(yīng)：在缺氧條件下，NO2-和NO3-在Q/98%=3.06m3/d為=20mSk*反應(yīng)效率為98%寸，該反應(yīng)器WORWOR 格式WORWOR 格式4.簡(jiǎn)述生物除磷的原理 答：在厭氧-好氧交替運(yùn)行的系統(tǒng)中，得用聚磷微生物具有的厭氧釋磷及好氧超量吸磷的特性，使好氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過(guò)排放含有大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。第十二章、活性污泥法1.活性污泥法的基本

25、概念和基本流程是什么？答：活性污泥是指由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì) 組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥 活性污泥法是利用懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體處理有機(jī)廢水一類好氧生物的處理方法?；钚晕勰喾ㄌ幚砹鞒贪ㄆ貧獬?、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系統(tǒng)等基本組成部分。活性污泥法處理流程具體流程見(jiàn)下圖：一 _進(jìn)水r- r r 1-1 一ns y 池廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，進(jìn)入曝氣池與池內(nèi)的活性污泥混合成混合液，并在池內(nèi)充分曝氣，一方面使活性污 泥處于懸浮狀態(tài)，廢水與活性污泥充分接觸；另一方面，通過(guò)曝氣，向活性污泥供氧，保持好氧條件， 保證微生物的

26、正常生長(zhǎng)。廢水中有機(jī)物在曝氣池內(nèi)被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后，混合液進(jìn)入二 次沉淀池，進(jìn)行固液分離，凈化的廢水排出。大部分二沉池的沉淀污泥回流到曝氣池進(jìn)口，與進(jìn)入曝氣 池的廢水混合。2.常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？答：曝氣池實(shí)質(zhì)上是一個(gè)反應(yīng)器，它的池型與所需的水力特征及反應(yīng)要求密切相關(guān)，主要分為推流式、 完全混合式、封閉環(huán)流式及續(xù)批式四大類。推流式曝氣池：污水及回流污泥一般從池體的一端進(jìn)入，水流呈推流型，底物濃度在進(jìn)口端最高，沿池 長(zhǎng)逐漸降低，至池出口端最低。完全混合式曝氣池：污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池，在曝氣攪拌作用下立即和全池混合，曝氣池內(nèi)各點(diǎn)的底物 濃度、微生物濃度、需氧速率完

27、全一致。WORWOR 格式封閉環(huán)流式反應(yīng)池：結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)，污水進(jìn)入反應(yīng)池后，在曝氣設(shè)備的作用下 被快速、均勻地與反應(yīng)器中混合液進(jìn)行混合，混合后的水在圭寸閉的溝渠中循環(huán)流動(dòng)。圭寸閉環(huán)流式反應(yīng)池 在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。序批式反應(yīng)池（SBR:屬于“注水-反應(yīng)一排水”類型的反應(yīng)器，在流態(tài)上屬于完全混合，但有機(jī)污 染物卻是隨著反應(yīng)時(shí)間的推移而被降解的。其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)基本過(guò)程 組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，所有處理過(guò)程都是在同一個(gè)設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器 內(nèi)依次進(jìn)行，混合液始終留在池中，從而不需另外設(shè)置沉淀池。

28、3.活性污泥法有哪些主要運(yùn)行方式？各運(yùn)行方式有何特點(diǎn)？答：傳統(tǒng)推流式：污水和回流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入，在池內(nèi)呈推流式流動(dòng)至池的末端，充氧設(shè)備沿 池長(zhǎng)均勻布置，會(huì)出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過(guò)需要的現(xiàn)象。漸減曝氣法：漸減曝氣布置擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻踢f減，而總的空氣量有所減少，這樣可以節(jié)省能量，提 高處理效率。分步曝氣：采用分點(diǎn)進(jìn)水方式，入流污水在曝氣池中分34點(diǎn)進(jìn)入，均衡了曝氣池內(nèi)有機(jī)污染物負(fù)荷及需氧率，提高了曝氣池對(duì)水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的能力。完全混合法：進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時(shí)，池液的組成變化較小，即該工藝對(duì)沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力；污水在

29、曝氣池內(nèi)分布均勻，F(xiàn)/M值均等，各部位有機(jī)污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致；曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。淺層曝氣法：其特點(diǎn)為氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進(jìn)行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。深層曝氣法：在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。并且深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更 新快，促使KLa值增大，同時(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng)，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。高負(fù)荷曝氣法：在系統(tǒng)與曝氣池構(gòu)造方面與傳統(tǒng)推流式活性污泥方相同，但曝氣停留時(shí)間公1.5-3.0小時(shí)，曝氣池活性污泥外于生長(zhǎng)旺盛期。主要特點(diǎn)是有機(jī)容積負(fù)荷或污泥負(fù)荷高，但處理效果低?？?/p>

30、勞斯法：把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進(jìn)入曝氣池，克服了高碳水化合物的 污泥膨脹問(wèn)題。而且消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液 夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。延時(shí)曝氣法：曝氣時(shí)間很長(zhǎng)，活性污泥在時(shí)間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無(wú) 需消化，可直接排放。本工藝還具有處理過(guò)程穩(wěn)定性高，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng)，不需要初沉 池等優(yōu)點(diǎn)。接觸穩(wěn)定法：混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。本工藝特點(diǎn)是污水與活性 污泥在吸附池內(nèi)吸附時(shí)間較短，吸附池容積較小，再生池的容積也較小，另外其也具有

31、一定的抗沖擊負(fù) 荷能力。WORWOR 格式氧化溝：氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長(zhǎng)，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。純氧曝氣法：純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧 溶解的推動(dòng)力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。吸附-生物降解工藝；處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變化的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。序批式活性污泥法：工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無(wú)污泥回流設(shè)備；耐沖 擊負(fù)荷，在一般情

32、況下（包括工業(yè)污水處理）無(wú)需設(shè)置調(diào)節(jié)池；反應(yīng)推動(dòng)力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；運(yùn)行操作靈活，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能 好,SVI值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò)計(jì)算機(jī)加以控制， 便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。4.解釋污泥泥齡的概念，說(shuō)明它在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中的作用。答：污泥泥齡即生物固體停留時(shí)間，其定義為在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時(shí)間。在工程 上，就是指反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值?；钚晕勰嗄帻g是活性污泥處理系 統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的重要參數(shù)。在曝氣池設(shè)計(jì)中的活性污泥法，即是因

33、為出水水質(zhì)、曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，由活性污泥泥齡即可計(jì)算出曝氣池的容積。而在剩余 污泥的計(jì)算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計(jì)算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行管理過(guò)程中，污 泥泥齡也會(huì)影響到污泥絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進(jìn)步了解活性污泥法的某些機(jī)理，而且還有助于說(shuō)明活性污泥中微生物的組成。5.從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。答：氣體傳遞的雙膜理論的基點(diǎn)是認(rèn)為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物理現(xiàn)象。這兩 層薄膜使氣體分子從一相進(jìn)入另一相時(shí)受到了阻力。當(dāng)氣體分子從氣相向液相傳遞時(shí)，若氣體的溶解度 低，則阻力主要來(lái)自液膜。

34、影響氧傳遞的因素主要有如下：污水水質(zhì)：水中各種雜質(zhì)如某些表面活性物質(zhì)會(huì)在氣液界面處集中，形成一層分子膜，增加了氧傳遞的 陰力，影響了氧分子的擴(kuò)散。水溫：水溫對(duì)氧的轉(zhuǎn)移影響較大，水溫上升，水的黏度降低，液膜厚度減小，擴(kuò)散系數(shù)提高，反之，擴(kuò) 散系數(shù)降低。氧分壓：氣相中的氧分壓直接影響到氧傳遞的速率。氣相中氧分壓增大，則傳遞速率加快，反之，則速率降低?？偟膩?lái)說(shuō)，氣相中氧分壓、液相中氧的濃度梯度、氣液間的接觸面積和接觸時(shí)間、水溫、污水的性質(zhì)、 水流的紊流程度等因素都影響著氧的轉(zhuǎn)移速率。WORWOR 格式6.生物脫氮、除磷的環(huán)境條件要求和主要影響因素是什么？說(shuō)明主要生物脫氮、除磷工藝的特點(diǎn)。答：生物脫氮

35、、除磷影響因素有：（1）環(huán)境因素，如溫度、pH、DQ（2）工藝因素，如污泥泥齡、各反應(yīng)區(qū)的水力停留時(shí)間、二沉池的沉淀效果；（3）污水成分，如污水中易降解有機(jī)物濃度，BQD5與N、P的比值等。生物脫氮流程中必須設(shè)置氨氮硝化的好氧區(qū)，好氧區(qū)的水力停留時(shí)間和污泥齡必須滿足氨氮硝化的要 求，污泥齡通常大于6d,同時(shí)還應(yīng)具備缺氧區(qū)或缺氧時(shí)間段以完成生物反硝化過(guò)程，在缺氧區(qū)不僅需 要供給硝酸鹽溶液，還需要提供碳源作為反硝化過(guò)程的電子供體，常用的作為電子供體的有機(jī)物為入流 污水中的有機(jī)物。碳源不足時(shí)需另外投加碳源。硝化過(guò)程的影響因素：（a） 好氧環(huán)境條件，并保持一定的堿度：硝化菌為了獲得足夠的能量用于生長(zhǎng)，

36、必須氧化大量的NH3和NQ2-,氧是硝化反應(yīng)的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧含量的高低，必將影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程，在硝化反應(yīng)的曝氣池內(nèi)，溶解氧含量不得低于1mg/L,多數(shù)學(xué)者建議溶解氧應(yīng)保持在1.22.0mg/L。在硝化反應(yīng)過(guò)程中，釋放H+,使pH下降，硝化菌對(duì)pH的變化十分敏感，為保持適宜的pH,應(yīng)當(dāng)在 污水中保持足夠的堿度，以調(diào)節(jié)pH的變化，lg氨態(tài)氮（以N計(jì)）完全硝化，需堿度（以CaCQ3+）7.14g。對(duì)硝化菌的適宜的pH為8.08.4。（b） 混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過(guò)高：硝化菌是自養(yǎng)菌，有機(jī)基質(zhì)濃度并不是它的增殖限制因素，若BQD值過(guò)高，將使增殖速度較快的異養(yǎng)型細(xì)菌迅速增殖，從而使硝化菌不能

37、成為優(yōu)勢(shì)種屬。(c)硝化反應(yīng)的適宜溫度是2030C,15C以下時(shí)，硝化反應(yīng)速度下降，5C時(shí)完全停止。(d)硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，即生物固體平均停留時(shí)間(污泥齡)SRTn必須大于其最小的世代時(shí)間，否則將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡，一般認(rèn)為硝化菌最小世代時(shí)間在適宜的溫度條件下為3dSRTn值與溫度密切相關(guān)，溫度低，SRTn取值應(yīng)相應(yīng)明顯提高。(e)除有毒有害物質(zhì)及重金屬外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有高濃度的NH4-N高濃度的NOx-N高濃度的有機(jī)基質(zhì)、部分有機(jī)物以及絡(luò)合陽(yáng)離子等。反硝化反應(yīng)：反硝化過(guò)程的影響因素：(a)碳源：能為反硝化菌所利用的碳源較多，從污水生物脫氮考慮，可有下列三類：

38、一是原污水中所 含碳源，對(duì)于城市污水，當(dāng)原污水BOD5/TKN35寸,即可認(rèn)為碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇(CH3OH，因?yàn)榧状急环纸夂蟮漠a(chǎn)物為CO2和H2O不留任何難降解的中間產(chǎn)物；三是利用微生 物組織進(jìn)行內(nèi)源反硝化。(b)pH:對(duì)反硝化反應(yīng)，最適宜的pH是6.57.5。pH高于8或低于6，反硝化速率將大為下降。(c)溶解氧濃度：反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌，在無(wú)分子氧同時(shí)存在硝酸根離子和亞硝酸根離子的條 件下，它們能夠利WORWOR 格式用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使硝酸鹽還原。另一方面，反硝化菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng) 組分，只有在有氧條件下，才能夠合成。這樣，反硝化反應(yīng)宜于在缺氧、好氧條件交替

39、的條件下進(jìn)行， 溶解氧應(yīng)控制在0.5mg/L以下。(d)溫度：反硝化反應(yīng)的最適宜溫度是2040C,低于15C反硝化反應(yīng)速率最低。為了保持一定的反硝化速率，在冬季低溫季節(jié)，可采用如下措施：提高生物固體平均停留時(shí)間；降低負(fù)荷率；提高污水 的水力停留時(shí)間。(2)生物脫氮工藝(a)三段生物脫氮工藝：將有機(jī)物氧化、硝化以及反硝化段獨(dú)立開(kāi)來(lái)，每一部分都有其自己的沉淀池和各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。(b)Bardenpho生物脫氮工藝：設(shè)立兩個(gè)缺氧段，第一段利用原水中的有機(jī)物為碳源和第一好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進(jìn)行反 硝化反應(yīng)。為進(jìn)一步提高脫氮效率，廢水進(jìn)入第二段反硝化反應(yīng)器，利用內(nèi)源呼吸碳源進(jìn)行反硝化

40、。曝 氣池用于吹脫廢水中的氮?dú)?，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象。(c)缺氧一一好氧生物脫氮工藝：該工藝將反硝化段設(shè)置在系統(tǒng)的前面，又稱前置式反硝化生物脫氮系統(tǒng)。反硝化反應(yīng)以水中的有機(jī)物為 碳源，曝氣池中含有大量的硝酸鹽的回流混合液，在缺氧池中進(jìn)行反硝化脫氮。生物除磷過(guò)程需設(shè)置厭氧區(qū)和好氧區(qū)，同時(shí)活性污泥需要不斷經(jīng)過(guò)厭氧區(qū)磷釋放和好氧區(qū)磷吸收，通過(guò) 排除進(jìn)過(guò)以后富含磷的污泥使污水中磷得以去除。 生物除磷的厭氧過(guò)程對(duì)污水中碳源的品質(zhì)和數(shù)量有更 高的要求， 最理想的碳源為揮發(fā)性脂肪酸，其次為易發(fā)酵的有機(jī)物。生物除磷影響因素：(1)厭氧環(huán)境條件：(a)氧化還原電位：Barnard、S

41、hapiro等人研究發(fā)現(xiàn)，在批式試驗(yàn)中，反硝化完成后，ORP突然下降，隨后開(kāi)始放磷，放磷時(shí)0RL般小于100mV（b）溶解氧濃度：厭氧區(qū)如存在溶解氧，兼性厭氧菌就不會(huì)啟動(dòng)其發(fā)酵代謝，不會(huì)產(chǎn)生脂肪酸，也不會(huì)誘導(dǎo)放磷，好氧呼吸會(huì)消耗易降解有機(jī)質(zhì)；（c）NOx-濃度：產(chǎn)酸菌利用NOx作為電子受體，抑制厭氧發(fā)酵過(guò)程，反硝化時(shí)消耗易生物降解有 機(jī)質(zhì)。（2） 有機(jī)物濃度及可利用性： 碳源的性質(zhì)對(duì)吸放磷及其速率影響極大， 傳統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)很難反映有機(jī)物 組成和性質(zhì)，ASM莫型對(duì)其進(jìn)一步劃分為：（a）1987年發(fā)展的ASM1:CODtot=SS+SI+XS+XI（b）1995年發(fā)展的ASM2溶解性與顆粒性：SA+

42、SF+SI+X群XIS表示溶解性組分，X表示顆粒性組分；下標(biāo)S溶解性，I惰性，A發(fā)酵產(chǎn)物，F(xiàn)可發(fā)酵的易生 物降解的。（3）污泥齡：污泥齡影響著污泥排放量及污泥含磷量，污泥齡越長(zhǎng)，污泥含磷量越低，去除單位質(zhì)量的磷須同時(shí)耗用更多的BODRensink和Ermel研究了污泥齡對(duì)除磷的影響，結(jié)果表明：SRT=30d時(shí)，除磷效果40%SRT=17d時(shí)，除磷效果50% SRT=5d天時(shí)，除磷效果87%同時(shí)脫氮除磷系統(tǒng)應(yīng)處理好泥齡的矛盾。（4）pH:與常規(guī)生物處理相同，生物除磷系統(tǒng)合適的pH為中性和微堿性，不合適時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)。（5）溫度：在適宜溫度范圍內(nèi)，溫度越高釋磷速度越快；溫度低時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)厭氧區(qū)的停留時(shí)間

43、或投加外源VFA（6）其他：影響系統(tǒng)除磷效果的還有污泥沉降性能和剩余污泥處置方法等。常用脫氮除磷工藝性能特點(diǎn)工藝名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)AN/O在好氧前去除BOD節(jié)能；硝化前產(chǎn)生堿度；前缺氧具有選擇池的作用脫氮效果受內(nèi) 循環(huán)比影響；可能存在諾卡氏菌的問(wèn)題；需要控制循環(huán)混合液的DOAP/O工藝過(guò)程簡(jiǎn)單；水力停留時(shí)間短；污泥沉降性能好；聚磷菌碳源豐富，除磷效果好如有硝化發(fā)生除磷效果會(huì)降低；工藝靈活性差A(yù)2/O同時(shí)脫氮除磷；反硝化過(guò)程為硝化提供堿度；水力停留時(shí)間短；反硝化過(guò)程同時(shí)除去有機(jī)物； 污泥沉降性能好回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對(duì)除磷效果有影響；脫氮受回流比影響；聚磷 菌和反硝化菌都需要易降解有機(jī)物倒置

44、A2/O同時(shí)脫氮除磷；厭氧區(qū)釋磷無(wú)硝酸鹽的影響；無(wú)混合液回流，流程簡(jiǎn)單，節(jié)能；反硝化過(guò)程同時(shí)除去有機(jī)物；好氧吸磷充分；污泥沉降性能好；厭氧釋磷得不到優(yōu)質(zhì)降解碳源；無(wú)混合液回流時(shí)總氮去除效果不高UCT減少了進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽量，提高了除磷效率；對(duì)有機(jī)物濃度偏低的污水，除磷效率有所改善；脫氮效果好操作較為復(fù)雜；需增加附加回流系統(tǒng)改良Bardenpho脫氮效果優(yōu)秀；污泥沉降性能好池體分隔較多；池體容積較大PhoStrip易于與現(xiàn)有設(shè)施結(jié)合及改造；過(guò)程靈活性好；除磷性能不受進(jìn)水有機(jī)物濃度限制；加藥量比采用化學(xué)沉淀法小很多；出水磷酸鹽濃度可穩(wěn)定小于1mg/L需要投加化學(xué)藥劑；混合液需保持較高DO濃度，以

45、防止磷在二沉池中釋放；需附加的池體用于磷的解吸；如使用石灰可能存在結(jié)垢問(wèn) 題SBR及變形工藝可同時(shí)脫氮除磷；靜置沉淀可獲得低SS出水；耐受水力沖擊負(fù)荷；操作靈活性好專業(yè)資料整理WORWOR 格式同時(shí)脫氮除磷時(shí)操作復(fù)雜；潷水設(shè)施的可靠性對(duì)出水水質(zhì)影響大；設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜；維護(hù)要求高，運(yùn)行對(duì) 自動(dòng)控制依賴性強(qiáng)；池體容積較大（-）生軻除越工烹牛物除鋼T藝的最圣本流禪為AP/O工藝而Phnslrip工藝為生物除犢與化 學(xué)除硯的結(jié)合。h At/O工藝A“O工藝是由厭氧區(qū)和好氧區(qū)組成的間時(shí)去除污水中有機(jī)污染初及確的 處理系統(tǒng)其流稈如圖12-40所示.為了便傲生物在好氣池中易于侵收確溶解氧應(yīng)結(jié)持在2 mg/L以

46、t,pH應(yīng) 桂在7-8之間“確的去除率還取決于進(jìn)水中的弱粋解COD含一般用BOD,與碑玻度之比表示。 據(jù)報(bào)道如果比值大于10：1出水中確的濃度可降至I m/L左右由于微生物吸收碑是可逆的過(guò)程.過(guò)長(zhǎng)的氣時(shí)襯及污泥在沉淀 池中長(zhǎng)時(shí)間停附柿有可能造成硯的杯放。陽(yáng)12 4OAr/90%出水14mg/l）.4.生物膜的形成一般有哪幾個(gè)過(guò)程？與活性污泥相比有什么區(qū)別？答：1潛伏期或適應(yīng)期：微生物在經(jīng)歷不可逆附著過(guò)程后，開(kāi)始逐漸適應(yīng)生存環(huán)境，并在載體表面逐漸 形成小的，分散的微生物。這些初始菌落首先在載體表面不規(guī)則處形成。這一階段的持續(xù)時(shí)間取決于進(jìn) 水第五濃度以及載體表面特性。在實(shí)際生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)，要控

47、制這一階段是很困難的。2對(duì)數(shù)期或動(dòng)力學(xué)增長(zhǎng)期：在適應(yīng)期形成的分散菌落開(kāi)始迅速增長(zhǎng)，逐漸覆蓋載體表面。生物膜厚度可 以達(dá)到幾十 叭 多聚糖及蛋白質(zhì)產(chǎn)率增加，大量消耗溶解氧，后期氧成為限制因素，此階段結(jié)束時(shí)， 生物膜反應(yīng)器的出水底物濃度基本達(dá)到穩(wěn)定值，這個(gè)階段決定了生物膜反應(yīng)器內(nèi)底物的去除效率及生物 膜自身增長(zhǎng)代謝的功能。3線性增長(zhǎng)期：生物膜在載體表面以恒速率增長(zhǎng)，出水底物濃度不隨生物量的積累而顯著變化；其好氧 速率保持不變；此階段生物膜總量的積累主要源于非活性物質(zhì)。此時(shí)生物膜活性生物量所占比例很小， 且隨生物膜總量的增長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)。原因是：可剩余有效載體表面飽和；禁錮作用明顯，有毒或抑制性 物質(zhì)

48、的積累。這個(gè)階段對(duì)底物的去除沒(méi)有明顯的貢獻(xiàn)，但在流化床反應(yīng)器內(nèi)，這個(gè)階段可以改變生物顆 粒的體積特性。4減數(shù)增長(zhǎng)期：由于生存環(huán)境質(zhì)量的改變以及誰(shuí)理學(xué)的作用，出現(xiàn)了生物膜增長(zhǎng)速率變慢，這一階段是 生物膜在某一質(zhì)量和膜厚上達(dá)到的穩(wěn)定的過(guò)渡期。此時(shí)生物膜對(duì)水力學(xué)剪切作用極為敏感。生物膜結(jié)構(gòu) 疏松，出水中懸浮物的濃度明顯增高，末期，生物膜質(zhì)量及厚度都趨于穩(wěn)定，運(yùn)行系統(tǒng)也接近穩(wěn)定。5生物膜穩(wěn)定期：生物膜新生細(xì)胞與由于各種物理力所造成的生物膜損失達(dá)到平衡。次階段，生物膜相 及液相均已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在生物膜反應(yīng)器運(yùn)行中，生物膜穩(wěn)定期的維持一直認(rèn)為是過(guò)程穩(wěn)定性的必要 保證，而在三相流化床等生物反應(yīng)器中，在高底

49、物濃度、高剪切力作用下，這一階段時(shí)間很短，甚至不 出現(xiàn)。6脫落期：隨著生物膜的成熟，部分生物膜發(fā)生脫落。生物膜內(nèi)微生物自身氧化、內(nèi)部厭氧層過(guò)厚以及 生物膜與載體表面間相互作用等因素可加速生物膜脫落。另外，某些物理作用也可以導(dǎo)致生物膜脫落。此階段中，出水懸浮物濃度增高，直接影響出水水質(zhì)；底物降解過(guò)程受到影響，其結(jié)果是底物去除率降 低，而我們?cè)谶\(yùn)行生物膜反應(yīng)器的時(shí)候應(yīng)該盡量避免生物膜同時(shí)大量脫落。5.生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點(diǎn)。生物濾池：處理效果好，BOD5的去除率可達(dá)90%以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)：（1）處理效果好（

50、2）運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)省能源 缺點(diǎn)：（1）占地面積大、不適于處理量大的污水；（2）濾料易于堵塞；（3）產(chǎn)生濾池蠅，惡化環(huán)境衛(wèi)生（4）噴嘴噴灑污水，散發(fā)臭味。生物轉(zhuǎn)盤：優(yōu)點(diǎn)：（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低；（2）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不專業(yè)資料整理高；（3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)能力強(qiáng)；（4）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒(méi)有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問(wèn)題；（7）可多層立體布置；（8）一般需加開(kāi)孔防護(hù)罩保護(hù)、保溫。缺點(diǎn)：（1）占地面積大（2）散發(fā)臭氣（3）寒冷地區(qū)需加保溫裝置。生物接觸氧化法：一種浸沒(méi)曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在

51、一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點(diǎn)：（1）具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)1020g/L；（2）生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低；（3）具有較高的氧利用率；（4）具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力；（5）生物膜活性高；（6）沒(méi)有污泥膨脹的問(wèn)題。缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。生物流化床：濾床具有巨大的表面積容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，生物流化床每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（1014g/L），傳質(zhì)速度快，廢水一進(jìn)入床內(nèi)，很快被混合稀釋。微生物活性強(qiáng)，對(duì)同類廢水，在相同處理?xiàng)l件下，其生物膜的呼吸速率約為活性污泥的兩倍，可見(jiàn)其反應(yīng)速率快，微生物

52、的活性較強(qiáng)。傳質(zhì)效果好，由于載體顆粒在床體內(nèi)處于劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，氣-固-液界面不斷更新，因此傳質(zhì)效果好，這有利于微生物隨污染物的吸附和降解，加快了生化反應(yīng)速率。優(yōu)點(diǎn)：（1）容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)（2）微生物活性高（3）傳質(zhì)效果好缺點(diǎn)：設(shè)備磨損較固定床嚴(yán)重，生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備堵塞，曝氣方法、進(jìn)水配水系統(tǒng)選用及生物顆粒流失等問(wèn)題。6.試述各種生物膜法處理構(gòu)筑物的基本構(gòu)造及其功能。普通生物濾池普通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統(tǒng)等四個(gè)部分所組成池體普通生物濾池在平面上多呈方形或矩形。四周筑墻稱之為池壁，池壁具有維護(hù)濾料的作用，應(yīng)當(dāng)能夠承受濾料的壓力，一般多用磚石構(gòu)造。池壁可構(gòu)成帶孔洞的和

53、不帶孔洞的兩種形式，有孔洞的赤壁有利于濾料內(nèi)部的通風(fēng)，但在低溫季節(jié)，易受低溫的影響，使凈化功能降低。為了防止風(fēng)力對(duì)池表面均勻布水的影響，池壁一般應(yīng)高出濾料表面0.50.9m。池體底部為池底，它的作用是支撐濾料和排除處理后的污水。濾料濾料是生物濾池的主體，它對(duì)生物濾池的凈化功能有直接影響。布水裝置生物濾池布水裝置的首要任務(wù)是向?yàn)V池表面均勻的散布污水。此外，還應(yīng)具有：適應(yīng)水量的變化；不易堵塞和易于清通以及不受風(fēng)、雪的影響等特征。排水系統(tǒng)生物濾池的排水系統(tǒng)設(shè)于池的底部，它的作用有二：一是排除處理后的污水；二是保證濾池 的良好通風(fēng)。高負(fù)荷生物濾池：在構(gòu)造上，高負(fù)荷生物濾池與普通生物濾池基本相同，但也有

54、不同之處，其中主要有以下各項(xiàng)。高負(fù)荷生物濾池在表面上多為圓形。高負(fù)荷生物濾池多使用旋轉(zhuǎn)式的布水裝置，即旋轉(zhuǎn)布水器。塔式生物濾池：在構(gòu)造上由塔身、濾料、布水系統(tǒng)以及通風(fēng)及排水裝置所組成。塔身塔身主要起圍擋濾料的作用。濾料宜采用輕質(zhì)濾料。布水裝置通風(fēng)一般采用自然通風(fēng)曝氣生物濾池：設(shè)備與給水處理的快濾池相類似。池類底部設(shè)承托層，其上部則是作為濾料的填料。在承托層設(shè)置曝啟專業(yè)資料整理于取材、便于加工安裝等性質(zhì)。觸反應(yīng)槽 生軸裝動(dòng)裝置，提供動(dòng)力盤 生物濾池有幾種形式？各適用于什么具體條件? 要處 理能使用。/rn*/t影響生物濾池處理效率的因素有哪些？它們?nèi)绾斡绊懱幚硇Ч?:影響生物濾池處理效率的因素

55、有:物膜兩從多到少。研究表明，生物濾池的處理效率，在一定條件下是隨著濾床高度的增加而增加的，在2）負(fù)荷：負(fù)荷是影響生物濾池性能的主要參數(shù)，通常分為有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷。p）處理水回流：回流對(duì)生物濾池性能有下述影響：回流可提高生物濾池的濾速，它是使生物濾池 部分組成。；元素或含有有毒有害物質(zhì)時(shí)，回流可改善進(jìn)水的腐化狀況，提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物濃度； 荷質(zhì)水量有波動(dòng)說(shuō)，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。9詡響卩生棉囂效率*的因有哪園它們幫如何影響初倉(cāng)囂效9罰生物率的因有它I如何理果的:影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的因素有：水力負(fù)荷、轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速、級(jí)數(shù)、水溫和溶解氧等。水力負(fù)荷對(duì)出水質(zhì)和BOD5去除率有明顯的影響；生

56、物轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速也是影響處理效果的重要因素，包括影響溶解氧某工業(yè)廢水水量為600m3/d,B0D5為430mg/L，經(jīng)初沉池后進(jìn)入高負(fù)荷生物率池處理，要度出水BOD5C 30mg/L，試計(jì)算高負(fù)荷生物率池尺寸和回流比。庫(kù)：設(shè)回流稀釋后進(jìn)水B0D5為250mg/L0Q1+30Q2=250(Q1+Q2)流比=Q2/Q仁0.82高負(fù)荷Lv=1.2kgBOD5/(m3*d)=QS/(Lv*1000000)=215m3：池深為2.5m,A=V/H=86m2魯用5個(gè)池，貝A仁A/5=17.2m2徑D生4A1/3.14=4.68多，生進(jìn)水的,過(guò)剩生物膜的脫落，從而影響有機(jī)物的去除率。工主，物轉(zhuǎn)。：轉(zhuǎn)盤總面積：A

57、=(QS)/L=(1000*170)/30=5666.7m2轉(zhuǎn)盤盤片數(shù)：m=0.64A/D2=0.64*5666.7/1.5=2417.8取2418片處理池有效長(zhǎng)度：L=m(a+b)K=2418(25+20)1.2=130.6m處理池有效容積：V=0.32(D+2&)(D+2&)L=0.32(1.5+2*0.25)(1.5+2*0.25)130.6=167.2m2轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速：設(shè)為3.0r/min.12.某印染廠廢水量為1500m3/d，廢水平均BOD5為170mg/L，COD為600mg/L，采用生物接觸池處理，要求出水BOD5C 20mg/L,CODC 250mg/L,試計(jì)算生物接觸氧化池的

58、尺寸。解：有效容積：V=Q(S0-Se)/L=1500(170-20)/5*1000=945m3總面積：A=V/h=945/3=315m2池?cái)?shù)：N=A/A仁315/30取11個(gè)池深：h=h0+h1+h2+h3=3.0+0.5+0.5+0.5=1.8m有效停留時(shí)間：t=V/Q=945/1500=0.63d供氣量：D=D0Q=15*1500=22500m3第十四章穩(wěn)定塘和污水的土地處理1、答：好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽(yáng)光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧 穩(wěn)要是由藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機(jī)物濃度污水。疋塘性塘：兼性塘的深度較大，上層是好氧區(qū)，藻類的光合

59、作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧，由 有除的有機(jī)污染物的污水。（占地面積大）氧塘：厭氧塘的塘深在2m以上，有機(jī)負(fù)荷高，全部塘水均無(wú)溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)。適用于高溫高有機(jī)物濃度的污水。解氣塘：曝氣塘采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，氧 各1.02.0m，在塘的上層，:在各種類型的氧化塘中，兼性塘是應(yīng)用最為廣泛的一種。兼性塘一般深微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解；藻類的光合作用旺盛，釋放大浪的氧。在塘底部，由沉淀的污泥厭氧層。由兼性微生物起凈化作用;氧，也能夠在厭氧條件下，從NO3和CO32沖攝取氧。

60、在兼性塘內(nèi)進(jìn)行的凈化反應(yīng)是比較復(fù)雜的，生物相也比較復(fù)雜。在厭氧區(qū)與一般的厭氧發(fā)酵反應(yīng)相同，是產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷3種細(xì)菌的連續(xù)作用下，相繼經(jīng)過(guò)產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個(gè)階段的反應(yīng)。液態(tài)代謝產(chǎn)物與塘水混合，氣態(tài)產(chǎn)物則逸出水面，或在通 過(guò)好氧區(qū)時(shí)為細(xì)菌分解，為藻類利用。厭氧區(qū)也有降解BOD勺功能，約有20%的BOD是在厭氧娶去除的。此外，厭氧區(qū)，通過(guò)厭氧反應(yīng)發(fā)酵反應(yīng)可以使污泥得到一定程度的降解，減少塘底污泥量。在好氧區(qū)進(jìn)行的各項(xiàng)反應(yīng)與存活的生物基本同好氧塘。由于污水的停留時(shí)間長(zhǎng)，有可能生長(zhǎng)繁育多種種屬的微生物，其中包括世代時(shí)間較長(zhǎng)的種屬。除有機(jī)物降解外，這里還可以進(jìn)行更為復(fù)雜的反應(yīng)，如硝 化