水处理控制工程 复习资料 完整版

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1、1、微生物增长和底物降解之间的基本关系式于、微生物增长和底物降解之间的基本关系式于 1951 年由霍克莱金等人提出，这一基本关系式是年由霍克莱金等人提出，这一基本关系式是 什么，式中各部分的含义？什么，式中各部分的含义？ 答：(dX/dt)g=Y(dS/dt)u-KdX(dX/dt)g微生物的净增长速率；Y被利用的单位底物量转换成微生物体量的系数；(dS/dt)u总底物利用速率；Kd比例常数，表示每单位微生物体每单位时间内由于 内源呼吸而消耗的微生物量，称衰减系数或 内源代谢系数；X现有微生物群体浓度鼓风曝气鼓风曝气:按照扩散器的类型分为：微按照扩散器的类型分为：微,小小,中中,大气泡扩散大气

2、泡扩散 器器 曝气池的分类曝气池的分类:从曝气反应器类型分，曝气池分为推流式、 完全混合式、封闭环流式、序批式；从平面形状，可分 为长方廊道形、圆形、方形及环状跑道形等；从采用的 曝气方法，可分为鼓风曝气池、机械曝气池以及两者联 合使用的机械鼓风曝气池； 活性污泥法的演变工艺活性污泥法的演变工艺完全混合活性污泥法系统,延时曝 气,接触稳定法（吸附再生活性污泥系统）.氧化沟,吸 附生物降解工艺 AB,序批式活性污泥法，SBR污泥的来源污泥的来源:初沉污泥,剩余污泥,消化污泥,化学污泥. 污泥处置的前处理方法主要有哪些？污泥处置的前处理方法主要有哪些？答：储泥池污 泥浓缩污泥稳定调理脱水干化最 终

3、处置污泥浓缩方式污泥浓缩方式:间歇式,连续式.方法有:重力浓缩, 气浮浓缩,离心浓缩. 污泥的气浮浓缩系统污泥的气浮浓缩系统由加压溶气装置和气浮分离 装置组成；加压溶气装置由水泵空压机式溶气系 统和内循环射流溶气系统组成。 污泥处理处置的常用方法有污泥处理处置的常用方法有：污泥浓缩 ，污泥调理， 污泥消化， 污泥脱水 ， 填埋、焚烧 等。消化池和附属设备消化池和附属设备:集气罩、池盖、池体与下锥体 设备设备:加料加料,排料排料,加热加热,搅拌搅拌,破渣破渣,集气集气,排液排液,溢流及其他监溢流及其他监 测防护装置测防护装置. 11.生物滤池的构造生物滤池的构造:滤床及池体、布水设备、排水系统

4、15、生物滤池的布水装置生物滤池的布水装置:旋转布水器（由旋转轴和若干 条配水管组成的配水装置。它利用从配管孔口喷出的水 流的反作用力，推动配水管绕旋转轴旋转，达到配水的 目的） 、固定布水器（生物滤池中由固定的穿孔管或喷嘴 等组成的布水设施）布水器的孔口间距，越到中心越大。*高负荷生物滤池是通过限制进水 BOD 值和在运行上 采取（处理水回流）等技术 生物转盘的主体是垂直固定在水平轴上的生物转盘的主体是垂直固定在水平轴上的一组圆形的盘一组圆形的盘 片和一个同它配合的半圆形水槽片和一个同它配合的半圆形水槽。 生物转盘生物转盘由一系列平行的旋转转盘、转动中心轴、 动力及减速装置、氧化槽等组成。氧

5、化沟氧化沟：是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长， 池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。混合液悬浮固体浓度混合液悬浮固体浓度 MLSS=MaMeMiMii 在曝气 池单位容积混合液中活性污泥悬浮固体的质量。 混合液挥发性悬浮固体浓度混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS = MaMeMi 混合液中悬浮固体中有机物的质量微生物平均停留时间微生物平均停留时间(MCRT)是指工作着活性污泥同每日排放的剩余污泥量的比值。污泥负荷率污泥负荷率：指的是单位活性污泥（微生物）量在 单位时间内所能承受的有机物量。 污泥密度指数（污泥密度指数（SDI）：）：曝气池混合液在静置 30min 后， 含于 100m

6、L 沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的克数。 电位：电位：胶粒与扩散层之间的电位差，即胶体的电动电 位 电位：电位：胶核表面的电位离子与溶液之间的电位差(总电 位). 等电状态（等电状态（0 电位）：电位）：当大量正离子涌入吸附层以致扩 散层完全消失时， 电位为 0. 临界电位：临界电位： 电位降至某一程度而使胶粒之间排斥的能 量小于胶体布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的 聚结，这时的 电位就是临界电位。 1. 胶粒脱稳胶粒脱稳:胶粒因 电位降低或消除以致失去稳定性 的过程叫胶粒脱稳胶粒脱稳。 凝聚凝聚：脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。 絮凝：絮凝：由高分子物质吸附架桥作用而使微粒相互黏结的 过

7、程称为絮凝。 混凝混凝: 凝聚与絮凝总称为混凝。混凝。 胶团：胶团：胶粒与扩散层合称。 2.压缩双电层压缩双电层是指向胶体分散体系中投加可产生高价反 离子的电解质，通过增大溶液中反离子浓度，降低扩散 层厚度，使胶体颗粒的 电位降低的过程。 3.吸附架桥作用吸附架桥作用是指链状高分子聚合物在静电引力、范 德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微 悬浮物等发生吸附桥连的现象。(当它一端吸附某一颗粒 后，另一端又吸附另一颗粒，在相距较远的两胶粒间进 行吸附架桥，使颗粒逐渐结大，形成肉眼可见的粗大絮 凝体（絮凝） 。) 4.网捕作用网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这 些沉淀物在自身

8、沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体 等颗粒，使胶体粘结。 5.胶体不能相互聚结的原因胶体不能相互聚结的原因;1.憎水胶体由于布朗运动的 动能不足以将两胶粒推近到使范德华力发挥作用的距离。 2.亲水胶体，由于水化作用：a.由于胶粒表面极性基团对 水分子的强烈吸附 b.由于胶粒带电，将极性水分子吸引 到它的周围形成一层水化膜，水化膜同样能阻止胶粒间 相互碰撞。 深度处理的对象与目标：深度处理的对象与目标：1.去除处理水残存的悬浮物，包括活性污泥颗粒，脱色， 除臭，使水体得到进一步澄清，2.进一步降低 bod5,cod,toc 等指标，使水进一步稳定。3.脱氮，除磷， 消除能够导致水体富营养化的因素

9、，4.消毒杀菌，去除 水中的有毒有害物质，使水进一步安全。 聚合氯化铝聚合氯化铝 (碱式氯化铝，简称碱式氯化铝，简称 PAC) 聚合硫酸铁聚合硫酸铁(碱式硫酸铁碱式硫酸铁)(简写简写 PFS) 聚合氯化铁 pfc 聚合硫酸铝 pas 聚丙烯酰胺 pam 吸附的本质吸附的本质是一种或几种物质（称为吸附质）在另一种 物质（称为吸附剂）表面上自动发生变化， （累积或浓集） 的过程，是一种相界面上的反应。 聚合物聚合物：聚合物骨架（即母体）和附属在骨架上的活性 基团（固定离子和交换离子）组成。 萃取级数萃取级数：料液被萃取的次数 萃取效数：萃取效数：萃取剂使用的次数 吸附速率：吸附速率：外扩散，孔隙扩

10、散，吸附反应 固定床吸附装置：固定床吸附装置：把颗粒状的吸附剂装填到吸附装置中， 使含有吸附质的流体流过吸附装置时，进行吸附。.水中有机物一般低 ph 时，电离度较小，吸附去除率 高，原因：活性炭吸附剂在低 ph 时，表面上的负电荷将 随着溶液中氢离子浓度的增加而中和，使活性炭具有更 多的活化表面，吸附性能更好。 生化需氧量生化需氧量 BOD：水中有机污染物被好氧微生物分解时 所需的氧量， （mg/L）间接反映了水中可生物降解的有机 物量。 化学需氧量化学需氧量 COD：用化学方法氧化分解水中有机污染物 时所消耗的氧化剂量折合成氧量。 （mg/L） 总有机碳总有机碳 TOC：包括水样中所有有机

11、污染物的含碳量， 也是评价水样中有机污染物的一个综合参数。 总需氧量总需氧量 TOD：当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二 氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化 硫等，此时需氧量称为：总需氧量。 总有机碳 TOC 和总需氧量 TOD 的测定都是燃烧化学氧 化反应，前者测定结果以碳表示，后者则以氧表示。 有机氮有机氮：主要指蛋白质、和尿素 TN 总氮总氮：一切氮化合物以 N 计量的总称。 TKN 凯氏氮凯氏氮：TN 中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐 氮，硝酸盐氮。 氨氮：氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水 NOx-N：亚硝酸盐氮，硝酸盐氮。 1.沉淀分为：沉淀分为：自由沉

12、淀，絮凝沉淀，区域沉淀，压缩沉 淀 粗格栅：50-100mm，中格栅 10-40mm，细格栅 1.5- 10mm 2.SBR 反应池反应池基本运行模式包括五个基本过程（进水） 、 （反应） 、 （沉淀） 、 （排水/排泥）和（闲置） 。 3. 氧垂曲线特点氧垂曲线特点:(在一维河流且不考虑扩散的情况下适 用)污染河流中 DO 曲线呈下垂状，最低点称为临界点， 此处耗氧速率等于复氧速率，临界点后，耗氧速率小于 复氧速率，临界点前耗氧速率大于复氧速率。4. 格栅的作用格栅的作用是：不堵塞水泵和污水处理厂的处理设备， 保证整个污水处理系统的正常运行。 5.沉淀池的种类沉淀池的种类主要有（平流式沉淀池

13、、竖流式沉淀池、 辐流式沉淀池、斜流式沉淀池）等。二沉池的特点及功能二沉池的特点及功能:1.澄清(固液分离)2.污泥浓缩(使回 流污泥的含水率降低,回流污泥的体积减少)由于二沉池需 要完成污泥浓缩的作用,所需要的池面积大于只进行泥水 分离所需要的池面积. 生物接触氧化法的特点：生物接触氧化法的特点：1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，具有较高的容积负荷；2、池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；3、不用污泥回流,剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。4.有机容积负荷较高,污泥产率较低. 填料填料:按形状分有硬性、软性和半软性等。按材按形状分有硬性、

14、软性和半软性等。按材质分有塑料、玻璃钢、纤维等。按形状可以有蜂窝状、束状、筒状、质分有塑料、玻璃钢、纤维等。按形状可以有蜂窝状、束状、筒状、波纹状、网状、盾状、原环辐射状以及不规则的颗粒状和球状等。波纹状、网状、盾状、原环辐射状以及不规则的颗粒状和球状等。 填料要求对微生物无毒害、易挂膜、质轻、高强 度、抗老化、比表面积大和孔隙率高。活性污泥曝气过程中，对有机物的降解主要分为活性污泥曝气过程中，对有机物的降解主要分为 哪两个阶段？哪两个阶段？答：吸附阶段：主要是污水中的有 机物转移到活性污泥上，由于活性污泥具有较大的比表面积，表面上含有多糖类的粘性物质。吸 附阶段很短，一般在 1545min。

15、稳定阶段：主 要是转移到活性污泥的有机物为微生物所利用。 当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，稳定 阶段较长。 5、在废水生物处理中，曝气过程中氧转移的影响、在废水生物处理中，曝气过程中氧转移的影响 因素有哪些？因素有哪些？答：污水水质、水温、氧分压（气 相中的氧分压、液相中氧的浓度梯度、气液之间 的接触面积和接触时间、水温、污水的性质、水 流的紊流程度等） 6、废水生物处理工艺中，空气曝气装置在曝气池、废水生物处理工艺中，空气曝气装置在曝气池 中的主要作用？中的主要作用？答：1）充氧，将空气中的氧转移 到混合液中的活性污泥絮凝体上，以供应微生物 呼吸之用。2）搅拌、混合，使曝气池内的混合液

16、 处在剧烈的混合状态，使活性污泥、溶解氧、污 水中的有机污染物三者充分接触。同时，防止活 性污泥在曝气池中的沉淀。 9、推流式、完全混合式曝气池的特点各是什么？、推流式、完全混合式曝气池的特点各是什么？ 答：推流式曝气池污水及回流污泥一般从池体的 一端进水，水流呈推流型，实际存在掺混现象； 理论上曝气池推流横断面上各点浓度均匀一致， 纵向不存在掺混，底物浓度在进口端最高，沿池 长逐渐降低，至池出口端最低；完全混合式曝气 池形状可以是圆形方形或矩形，曝气设备可采用 表面曝气机或鼓风曝气方式。污水进入曝气反应 池在曝气搅拌下立即和全池混合，曝气池内各点 的底物浓度微生物浓度需氧速率完全一致，当入 流出现冲击负荷时，由于瞬时完全混合曝气池混 合液的组成变化较小，故其耐冲击负荷能力大。 10、接触稳定法（吸附再生活性污泥系统）的、接触稳定法（吸附再生活性污泥系统）的 工艺流程和主要特点是什么？工艺流程和主要特点是什么？答：特点是污水与 活