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1、环境工程学环境工程学城市垃圾处理：破碎、压实、分选提高固废的三原则：减量化、资源化、无害化厌氧生物处理影响因素：温度，酸碱度，负荷，碳氮比，有毒物质。混凝影响因素：1，混凝剂。2，水力条件。3，水质条件（pH，水温，悬浮物）给水处理：原水混凝沉淀过滤消毒饮用水(臭氧氧化活性炭吸附)；水污染：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人群健康或者破坏生态环境，造成生态污染现象。大气稳定度：是大气对污染源排入其中的污染物扩散能力的一种量度，大气越不稳定，污染物在大气中的扩散速率就越快！浑浊度：水中的不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度。活
2、性污泥：在废水中 以有机污染物为培养基 在充氧曝气条件下，对各种微生物进行混合连续培养而形成的一种以细菌真菌原生动物后生动物等微生物和金属氢氧化物为主的污泥状褐色絮凝物 具有絮凝吸附氧化分解水中有机污染物的性能。活性污泥法：以悬浮在水中的活性污泥为主题，在有利于微生物生长的环境条件下和污水充分接触，是污水净化的一种方法。活性污泥法原理：相生活污水中不断地注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成的易于沉淀分离，使水得到澄清。厌氧生物处理概念：在无氧的条件下，利用兼性菌和厌氧菌分解有机物的一种生物处理法。水质指标：物理性（感官：温
3、度、色度、嗅和味、透明度、浑浊度等，其他：总固、悬浮体、溶解固体、可沉固体、电导率、电阻率等）化学性（一般化学性：pH、碱度、硬度、阴阳离子、含盐量、一般有机物质等；有毒化学物质：各种重金属、氰化物、多环芳烃、农药等；氧平衡指标：DO、COD、BOD、TOD 等） 生物学（包括细菌总数，总大肠菌群数，各种病原细菌，病毒等）COD：在一定严格的条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量，结果用氧的 mg/L 来表示。BOD：在有氧的条件下，水中可分解的有机物由于好样微生物（主要是好氧细菌）的作用被氧化分解而无机化，这个过程所需要的氧量叫做生化需氧量。OC：高锰酸钾耗氧量。 如
4、果同一废水中各种有机物质的相对组成没有变化，则这三者之间相应关系应是 COD 大于 BOD 大于 OC。如果同一废水中的BOD/COD 大于 0.3，一般认为此种废水是适于采用生物化学方法处理。比值越大，可生物处理性越强。如果此比值小于 0.3，则说明该废水不可生物分解的有机物质数量很多，需寻求其他的处理途径。水处理方法：1，物理：利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变化学性质。 （气浮，蒸发，离心分离，超滤，反渗透） 2，化学：利用化学作用处理水中的溶解性污染物质或胶体物质。 （中和，氧化还原，混凝，电解，萃取，吸附，离子交换，电渗析） 3，生物：利用微生物作用，使废
5、水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。 （分为好氧生物处理和厌氧生物处理，其中好氧生物处理又可分为：活性污泥法生物膜法生物氧化塘法污水灌溉法土地处理法）沉淀：1，自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变。2，絮凝沉降：沉降过程中各颗粒互相黏结，其尺寸、质量随深度增加而变大。3，拥挤沉降：颗粒在水中浓度较大，颗粒受周围颗粒作用力干扰，整体下降。 4，压缩沉降：上层颗粒重力作用将下层颗粒间水压出界面，使颗粒群被压缩。混凝机理：压缩双电子层：带同号电荷的胶粒之间存在着由 电位引起的静电斥力和范德华力，当距离很近时，范德华力占优势，合力为吸力，两个颗粒相互吸住，胶体脱
6、稳。当投入电解质后，水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加，这些离子与胶粒吸附的反离子相交换或挤入吸附层，使胶粒带电荷数减少，降低 电位，使扩散层厚度减少。吸附电中和：胶粒表面对异号离子异号胶粒和链状高分子带异号电荷的部位有强烈吸附作用，从而中和了它的部分和全部电荷，减少了静电斥力，容易与其他颗粒接近吸附。吸附架桥：如果投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上，胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被去除。网捕作用：向水中投加金属离子的化学药剂后，由于金属离子的水解和聚合，会以水中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，在这种沉淀物从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共
7、同沉淀下来。氧垂曲线解释紧接排入口各点溶解氧逐渐减少，这是因为废水排入后，河水中的有机物无多，耗氧速度超过复氧速度。随着有机物的不断氧化分解，耗氧速度不断降低，在某一点耗氧速度等于复氧速度，此点溶解氧含量最低(最缺氧点)。过此点后，溶解氧含量逐渐恢复到排入口之前的含量(恢复速度不断加快)。氧垂曲线既是以离排入口的距离为横坐标，以溶解氧含量为纵坐标的曲线。如果河流受有机物污染的量低于它的自净能力，最缺氧点的溶解氧含量大于零，河水始终呈现有氧状态，反之，靠近最缺氧点的一段河流将出现无氧状态。厌氧生物处理机理：酸性消化阶段：参与这一阶段的产酸细菌(兼性厌氧或专性厌氧)，在这一阶段中，不溶性有机物在细
8、菌释放出的外酶的作用下，水解成水溶性有机物，接着便渗入细胞，在内酶作用下挥发性有机酸类和一些无机物以及能量。酸性消化前期(酸性发酵期)，细胞首先分解碳水化合物，产生大量有机酸。 碱性消化阶段：酸性消化阶段后期，随 pH 回升甲烷细菌经一段时间的适应，开始分解有机酸，使溶液 pH 上升，产气量增大，进入碱性消化阶段，当 pH 至 77.5 时，产气量达到最大。提高静电除尘器效率的措施：1、保持电极板的清洁；2、供电系统；3、烟气的调制；4、增加烟气的湿度；5、加 so3 等化合物，开发新的除尘器。光化学烟雾和硫酸烟雾的形成硫酸烟雾：大气中二氧化硫等硫化物在有水雾含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，
9、发生一系列化学光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。光化学烟雾：在阳光照射下大气中的氮氧化物碳氧化物碳氢化合物和氧化剂发生一系列的光化学反应而成的蓝色(紫色或黄褐色)烟雾，其主要成分有臭氧过氧乙酰基硝酸酯(PAN)酮类和醛类等。大气质量控制标准大气环境质量标准：一级标准：为保护自然生态和人群健康，在长期接触的情况下，不发生任何影响的空气质量要求。二级标准：为保护人群健康和城市乡村的动植物在长期和短期接触的情况下，不发生伤害的空气质量要求。三级标准：为保护人群不发生急性慢性中毒和城市一般动植物(敏感的除外)正常生长的空气质量要求。根据各地区情况和大气污染程度大气质量分为三类空气污染物排放标准：
10、按污染物规律推算排放标准；K 值法计算排放标准(地区不同K 值不同)(我国 P 值)；总量控制标准。大气污染物控制的基本方法污染物的捕集：环境能否达到卫生标准的关键步骤。捕集装置：集气罩。颗粒污染物控制：机械除尘器：重力沉降室惯性除尘器和旋风除尘器；过滤式除尘器(高效)：袋式过滤器和颗粒层过滤器；静电除尘器(高效)：干式静电除尘器和湿式静电除尘器；湿式除尘器：泡沫除尘器喷雾塔填料塔冲击式除尘器和文丘里洗涤器(高效)。一种机械除尘器和三种高效除尘器中的一种配合使用。气态污染物控制：可分为分离法和转化法。分离法是利用污染物与废气中其他组分的物理性质的差异使污染物从废气中分离出来，具体方法有物理吸收
11、吸附冷凝和膜分离；转化法是使废气中的污染物发生某些化学反应，把污染物转化为无害物质或易于分离的物质，如催化转化燃烧法生物处理法电子束法。污染物的稀释法控制：稀释法就是采用烟囱排放污染物，通过大气的输送和扩散作用降低其着地浓度，使污染物的地面浓度达到规定的环境质量标准。对于那些难于去除的有毒物质要降低到很低的浓度净化费用相当高，而以净化脱除为主，辅以烟囱排放稀释，经济上是合理的。稀释法控制包括大气扩散和烟囱设计两个方面。旋风除尘器工作原理 含尘气流由进气管进入除尘器时，气流由直线运动变为圆周运动。旋转气流大部分沿器壁和圆筒体螺旋形线下，朝锥体运动，即外旋流。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度
12、大于气体的颗粒甩向器壁，与器壁接触，失去惯性沿壁面下落进入排灰管。外旋气流在达到锥体时，其切向速度不断提高，在锥体下端某一位置，便以同样的旋转方向在旋风除尘器中由下回转而上，继续作螺旋运动，即内旋流。最后净化气体经上部排气管排出器外，一部分未被捕集的也随之带出。静电除尘原理 静电除尘器有放电电极和集尘电极组成。放电极(电晕极)是一根曲率半径很小的纤细裸露电线，上端与直流电源的一级相连，下端有一吊锤固定其位置；集尘极是具有一定面积的管或板，与电极另一端相连。在两极间加一较高电压，则在放电极附近电场强度很大，而在集尘极相对很小，在两极间形成不均匀电场。其除尘过程包括：气体电离粒子荷电荷电粒子的迁移
13、和沉积与清除。气体电离：利用放电极周围的电晕现象使气体电离。粒子荷电：离子在电场力的作用下定向运动，并于粒子碰撞使粒子荷电，称为电场荷电；离子扩散而使粒子荷电，称为扩散荷电。荷电粒子的迁移和沉积：荷电粒子在电场力的作用下，朝着与其电性相反的集尘极移动，达到集尘极时，颗粒上的电荷便与集尘极上电荷中和，粒子恢复电中性，即颗粒的放电过程。颗粒的清除：气流中的颗粒在集尘极上连续沉积，厚度不断增大，最靠近集尘极的颗粒已把大部分电荷传导给极板，使极板与颗粒之间静电力减弱，颗粒有脱离极板的趋势。但由于颗粒层电阻的存在，外层颗粒没有失去电荷，其与极板间的静电力足以使靠近极板的非荷电颗粒被压在极板上，需用振打或
14、其他清灰方式将这些颗粒层强制破坏，使其落入灰斗而去除。袋式除尘机理 袋式除尘分两个阶段：首先是含尘气体通过清洁滤布，这时起捕尘作用的主要是纤维，清洁滤布由于空隙率很大，故除尘效率不高；当捕集的尘量不断增加，一部分粉尘嵌于滤料内部，一部分覆盖在表面上形成一层粉尘层，此时含尘气体的过滤主要依靠粉尘层进行，是除尘效率大大提高，随着粉尘层的增厚，除尘效率不断增加，但气体的阻力损失也同时增加，因此粉尘层积累到一定厚度后，须利用各种清灰方式将粉尘排除除尘器。除尘机理：筛滤作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘被截留下来。惯性碰撞：当含尘气流接近滤布纤维时，气流绕过纤维，而尘粒由于惯
15、性作用继续直线前进，碰撞到纤维而被捕集。扩散和静电作用：小于一微米的尘粒，在气体分子的碰撞下脱离流线，向气体分子一样做布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，便可从气流中分离出来，即扩散作用。一般滤布和粉尘都可能带电荷，如果有外加电场，可强化静电效应，提高除尘效率。重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒可在重力作用下自然沉降下来。(以上捕集机理通常不是同湿式除尘机理惯性碰撞：当含尘气流经过障碍物(液滴)时，气流改变方向，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，脱离气流碰撞到液滴而被捕集。碰撞效率 =(d0/dL)2。扩散：小于 0.3 微米的尘粒，向气体分子一样做布朗运动，如果在
16、运动过程中和液滴接触而被捕集。粘附：当尘粒半径大于粉尘中心到液滴边缘距离时，粉尘被液滴粘附而被捕集。扩散漂移和热漂移：若气流中含有饱和蒸汽，当其与较冷的液滴接触时，饱和蒸汽会在液滴表面凝结，形成一个向液滴运动的附加气流，这种气流促使尘粒向液滴移动，并沉积于液滴表面而被捕集。凝聚作用：通过排烟系统排出的烟雾通常含有水蒸气硫酸酐和气态有机物，当温度降低时，这些凝结成份就会被吸附在尘粒表面，使尘粒彼此凝结成较大的二次颗粒，易于被液滴捕集。单个液滴的捕集效率 S=1-(1-L)(1-R)(1-D)，即各种捕集作用的串联。文丘里原理：由于高速气流的摩擦力使液体分裂为很多细小的液滴，增大了气液界面，使尘粒与液滴发生有效碰撞而捕集。动力因子：风：空气的铅垂运动为升降气流，水平运动为风。大气湍流：风在摩擦层中，风速时快时慢，风向忽上忽下忽左忽右，不断变化的阵性和摆动。近地层大气湍流有两种形式：机械湍流(由机械力产生)和热力湍流(热力产生)。大气污染物的扩散，主要靠大气湍流作用。局地风：不同地形条件下，由
