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1、水质工程学复习1. 污水定义污水的组成：生活污水，工业废水，被污染的雨水生活污水：人类日常使用过的，并被生活废料所污染的水工业废水：工矿企业生产活动中用过的水被污染的雨水：初期雨水生产污水: 生产过程中形成并被废料污染的水;生产废水: 未直接参与生产工艺未被污染的水（冷却水）2. 污水的最终出路排放水体，灌溉农田，重复使用3. 水质指标物理指标：水温，色度，臭味，固体含量（TS）TS(按溶解性划分)：悬浮固体 SS溶解固体 DS DS=TS-SSSS(按挥发性)：挥发性固体 VSS非挥发性固体 NVSSSS：悬浮固体 VSS：挥发性固体4. 总氮包含TKN（凯氏氮）TN：有机氮，NH4+-N，
2、NH3；NO2N，NO3NTKN：有机氮，NH4+-N，NH35. 可生化性指标 BOD5/COD 作用：污水是否适合采用生物处理的判别标准（ BOD5/COD 0.3时,适于生物处理）6. 常用水质指标：城市供水水质标准，生活饮用水卫生标准，地表水环境质量标准等标准中，一级A高于一级B，一级高于二级7. 排水体制：合流制：生活污水、工业废水、雨水混合在同一管渠排除的系统分流制：依排除雨水方式不同，分为完全分流制和不完全分流制完全分流制：污水排水系统和雨水排水系统并存不完全分流制：只建了废水排放系统，未建雨水排放系统，雨水沿天然地面、街道边沟排泄，待城市进一步发展再修建雨水排放系统8. 单元操
3、作、CSTR、平推流反应器单元操作：一个水处理工程可以看成若干基本工艺环节组成，每个基本工艺环节就是一个单元过程，或单元操作CSTR：完全混合连续式反应器，在理想混合流动模型中，进入反应器的物料即均匀分散在整个反应器里。CSTR的特点：反应器内浓度完全均匀一致平推流反应器的特点： 物料在反应器内的停留时间是管长的函数9. 间歇反应器、连续反应器间歇反应器：是在非稳定条件下操作的，所有物料一次加进去，反应结束后物料同时放出来，所有物料反应的时间是相同的；反应器的浓度随时间而变化，因此化学反应速度也随时间而变化；但是反应器的成分永远是均匀的连续反应器：进料与出料都是连续不断的进行，所有物料反应的时
4、间是相同的；反应器中不同位置的浓度不随时间而变化。10. 几种类型反应器之间的区别11. 格栅、沉砂池、沉淀池格栅的分类：1) 按形状分类：平面格栅、曲面格栅2) 按栅条净间隙分类：粗格栅、中格栅、细格栅3) 按清渣方式分：人工清渣格栅、机械清渣格栅格栅的作用：1) 截留较大的悬浮物、漂浮物，减负荷2) 保护泵格栅的设计计算：1) 宽度BB 栅槽宽度，mn 间隙数s 栅条宽度e 净间隙：粗:50-100mm;中:10-40mm; 细:3-10mm;Q max 最大设计流量，m3/sa 格栅的倾角，度（600）h 栅前水深，mv 过栅流速，m/s（Q max，为0.8-1.0m/s；平均Q，为0
5、.3m/s) 经验系数（理论上不开根号，据经验而定的）2) 格栅总高Hh1 过栅水头损失K 系数(K=3.64V-1.32),取3，格栅受污物堵塞水头损失增大倍数h0计算水头损失 阻力系数，矩形时=2.42h 栅前水深，常取0.4mh2 栅前渠道超高，取0.3m3) 栅槽总长度l1 进水渠渐宽部分长度B1 进水渠道宽度a1 进水渠展开角200l2 栅槽与出水渠连接渠的渐缩长度H1 栅前槽高4) 每日栅渣量 m3/dw1 栅渣量，取0.1(细)0.01（粗），m3/103m3k总 生活污水流量总变化系数沉砂池：沉砂池的分类：平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等沉砂池的作用：去除比重较
6、大的无机颗粒（如泥砂、煤渣等）沉砂池的设计计算：1) 平流沉砂池A 两板间的长度（水流长度）V 最大流速0.15-0.3m/st 最大设计流量时的停留时间，30-60sB 水流断面积C 池总宽每格不小于0.6mh2 有效水深，0.25-1.00m，不大于1.20mD 砂斗容积t 消除间隙，2dX1 沉砂池污水沉砂量，3m3/105m3N 服务人口数X2 城市污水沉砂量，0.01-0.02L/人.dE 总高度h3 砂斗高度，计算同平流沉淀池，=550-600F 验算Qmin时，池水Vmin不小于0.15m/s，2) 曝气沉砂池A 有效容积t HRT，1-3minB 断面积v 水平前进流速，0.1
7、m/sC 池总宽H 有效水深，2-3m校核：(使旋流速度为0.25-0.30m/s)D 池长E 所需曝气量D 每m3污水所需曝气量，0.1-0.2m3/m3D 每m3 池表需曝气量，3-5m3/ m3沉淀池：沉淀池的分类：平流式沉淀池、辐流式沉淀池、竖流式沉淀池沉淀池的作用：去除部分悬浮物质，同时可去除部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷1） 平流式沉淀池：进水区：保证进水均匀分布，侧向或者槽底潜孔布水槽出水区：出水均匀 流出槽与档板1.按t和v（或者表面负荷）计算法无试验资料时，（1） 有效水深：h2=qt （2） 有效容积：（3） 长度： L（m）=3.6v (
8、mm/s)t(h)（4） 宽度： B=A/L m（5） 座数或分格数： n=B/b 式中b每座或每格宽度，5-10m2. 表面水力负荷法有试验资料A沉淀区：（1） 沉淀区水面积A： q=u0(截留沉速)，m/h,mm/s（2） 有效水深： B污泥区：污泥量： S每人每日产生污泥量 N设计人口数 t两次排泥的时间间隔，初沉池2天；二沉池2h。机械排泥初沉池4h，生物膜法二沉池4h。W每日污泥量，m3/d。当污水的进、出水悬浮物浓度C已知时： 污泥容重kg/m3,为有机物，含水率大于95%，所以取为100kg/m3 Qmaxm3/dC1kg/m3 t排泥间隔，dP0污泥含水率C污泥斗： 倾角550
9、-600f1、f2泥斗的上下口的面积，m2D.总深度：H=h1(超高0.3m)+h2(沉淀区)+h3(缓冲区)+h4(泥斗高度) E.总长度 L=l+l1(0.5m)+l2(0.3m)F.出水堰最大负荷 初沉池不大于2.9L/s*m, 二沉池不大于1.7L/s*mG.设计中注意问题：长宽比要核算；出水堰长度复核；排泥管，单设，直径大于等于200mm12. 活性污泥 生物膜污水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用,将污水中有机物的一部分转化为为微生物的细胞物质,另一部分转化为比较稳定物质的方法。生物处理的主要作用者是微生物，根据反应中氧气的需求，可把细菌分为好氧菌兼性厌氧菌和厌氧菌。好氧生物处理法
10、：主要依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过程的工艺厌氧生物处理法：主要依赖厌氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理过程的工艺。 活性污泥：污水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧菌为主体的茶褐色絮凝体，其中含有大量的活性微生物，这种污泥絮体就是活性污泥。活性污泥是以细菌，原生动物和后生动物所组成的活性微生物为主体，此外还有一些无机物，未被微生物分解的有机物和微生物自身代谢的残留物。根据生物反应器中微生物存在状态(悬浮，附着)可将污水生物处理技术分为活性污泥法(悬浮的有活性的生物絮体)和生物膜法(附着的有活性的生物膜)，及后来的复合式(悬浮，附着)生物处理技术。13. 微生物生长 活
11、性污泥法 基本流程： 污水格栅泵间沉砂池初沉池活性污泥曝气池二沉池消毒 曝气池：微生物降解有机物的反应场所二沉池：泥水分离污泥回流：确保曝气池内生物量稳定曝气：为微生物提供溶解氧，同时起到搅拌混合的作用。活性污泥由四部分组成：Ma活性污泥微生物 Me活性污泥代谢产物Mi活性污泥吸附的难降解惰性有机物 Mii活性污泥吸附的无机物微生物组成:（9095，甚至100）、真菌、原生动物、后细菌生动物菌胶团细菌:构成活性污泥絮凝体的主要成分，有很强的吸附、氧化分解有机物能力。也可防止被微型动物所吞噬，并在一定程度上可免受毒物的影响，沉降性好。丝状菌（真菌）： 形成活性污泥的骨架，增强沉降性，保持高的净化
12、效率，但是大量会引起污泥膨胀。净化污水的第一承担者：细菌、真菌净化污水的第二承担者：原生动物：肉足虫（变形虫）、鞭毛虫、纤毛虫（草履虫、钟虫、等枝虫）；后生动物：轮虫、线虫指示性动物：原生动物、后生动物，通过显微镜镜检是对活性污泥质量、净化水质评价的重要手段之一活性污泥净化污水的过程：活性污泥净化污水的作用是由吸附和氧化两个阶段完成的，活性污泥在与废水初期接触的2030min内，就可以去除75%以上的BOD，在于活性污泥具有巨大的表面积（200010000m2/m3）,且其表面具有多糖类粘液层。氧化分解在吸附阶段之后，所需时间比吸附时间长的多，可见曝气池的大部分容积是在进行有机物的氧化和微生物
13、的合成。吸收吸附再生法污泥净化反应过程： 对有机物的降解可分两个阶段： a.吸附阶段巨大的比表面积 b.微生物降解作用环境因素对活性污泥微生物的影响（了解）BOD负荷率（污泥负荷）：S0原水中BOD浓度， X混合液MLSS浓度，V池容 14. MLSS MLVSSMLSS：混合液悬浮固体是指曝气池中废水和活性污泥共同的混合液体的悬浮固体浓度。MLSS=Ma+Me+Mi+MiiMLVSS: 混合液悬浮固体中的有机物量称为混合液体挥发性悬浮固体，用它表示活性污泥微生物量比用MLSS更为切合实际。MLVSS=Ma+Me+MiMLVSS与MLSS有一定的比值，例如生活污水的比值为0.7左右。 活性污泥的活性评定指标：比耗氧速率：F=MLVSS/MLSS单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，其单位mgO2/(gMLVSSh)或mgO2/(gMLSSh)15. SV SVI 污泥沉降比：SV（Setting Velocity）又称30min沉降比、混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥容积占混合液容积的百分比，SV值在1530%左右 。 污泥容积指数：SVI （Sludge Volume Index）曝气池出口处混合液100 ml ，30分沉淀后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积（ml）16. 活性污泥活性指标 活性污泥的比耗氧速率（SOUR一般用OUR）：单位重量的
