北师大环境工程博士水污染控制总结

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1、生物膜法1、什么是生物膜法？有哪些特点？ 生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机废水处理的 方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的 生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、 附着水层、运动水层。污水以一定的流速流过填料时，生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到 净化，同时微生物也得到增殖，生物膜随之增厚。当生物膜增长到一定厚度时，向生物膜内 部扩散的氧受到限制，其表面仍是好氧状态，而内层则会呈缺氧甚至厌氧状态，并最终导致 生物膜的脱落。随后，填料表面还会继续生长新的生物膜，周

2、而复始，使污水得到净化。2、生物膜法有哪几种形式？比较它们的优缺点。 生物滤池：（虑床、滤料、布水装置）工作原理： 主要类型：低负荷生物滤池（普通生物滤池）优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，25mg/L以下出水水质稳定 缺点：占地面积大；易堵塞；灰蝇多，卫生条件差。高负荷生物滤池（回流式生物滤池和塔式生物滤池） 优点：负荷率提高数倍，池子体积大大缩小； 运行灵活，可以通过调整负荷率和流程，得到不同的处理效果； （水力负荷大，湍流，废水与空气和生物膜接触好；膜更新速度快； 生物种群不同）缺点：废水在塔内停留时间短，降解效率低。负荷较高时，有机物转化不彻 底，排出的生物膜 容易腐化。

3、优点： 1、对水质水量的变化适应能力较强；2、脱落的生物膜密实，容易在二沉池分离。3、运行简单，适用于小城镇和边远地区；主要影响因素：滤池高度；负荷率；回流；供氧生物转盘：（盘片、转轴、氧化槽）rotating biological disk 由水槽和部分浸没于污水中的旋转盘体组成的生物处理构筑物。 盘体表面上生长的微生物膜反复地接触槽中污水和空气中的氧，使污水获得净化。优点： 1、可以处理高浓度有机废水，耐冲击负荷能力强；2、没有污泥膨胀和流失问题，生产上易于控制，操作简单；3、剩余污泥量少，污泥颗粒大，含水率低，沉降性能好，易于分离；4、设备构造简单，无通风、回流和曝气设备，运行费用低，电

4、耗低；5、水力停留时间短，处理效率高缺点： 1、占地面积虽然比污泥法少，但也很大；2、盘材价格较高，基建投资大；3、处理含挥发有毒废水时，对大气污染严重。运行参数：表面负荷；停留时间；转盘的转速生物接触氧化池：（在生物滤池和活性污泥法的基础上发展起来的，兼具二者优点）池内设置填料，填料淹没在废水中，填料上面长满生物膜，废水与生物膜接触的过程中， 水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜随水流 到二沉池中去除。从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填 料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有

5、机物 氧化分解，达到净化目的。 优点：1、生物量大。填料比表面积大，单位体积内生物量比活性污泥法大的多，池内充氧 条件良好，具有较高的容积负荷；2、不需要污泥回流，不存在污泥膨胀，污泥产量少，运行管理简单；3、耐冲击负荷。对水质水量的变化适应能力强；4、可以脱氮除磷，具有多种净化功能（外层膜好氧内层膜厌氧）。 缺点：填料会堵塞；布气布水不易均匀；动力消耗大。适用于水量小的。直流式接触氧化池（填料下面直接布气） 混合强烈，生物膜更新快，活性高，减少堵塞分流式接触氧化池（充氧和与生物膜接触是在两个部分进行的） 安静的条件有利于生物膜的生长，但水流慢，冲刷小，膜脱落慢，更新慢，易堵生物流化床：（床体

6、、载体、布水装置、充氧装置、脱膜装置） 流化床处理技术是借助流体使表面生长微生物的的固体颗粒（砂粒或活性炭）呈流态化， 同时进行去除和降解有机污染物的生物膜法处理技术。生物膜附在反应介质上，介质呈流态化，粒径小，表面积大，微生物浓度很高，降解速 度快，处理效率高。HRT小，废水负荷高，耐冲击。两相生物流化床（床体外设置充氧设备和脱膜设备） 三相生物流化床（气液固三相直接在流化床内进行生化反应）较好，操作简单，能耗低 优点：1、容积负荷高，抗冲击能力强；（颗粒小，表面积大，生物量大）2、微生物活性强；（碰撞摩擦，生物膜较薄，反应速率快，活性强）3、传质效果好，处理效果好。（载体颗粒剧烈运动，气固

7、液传质效果好，利于吸附和 降解）缺点：1、设备磨损较固定床严重，载体颗粒在湍流过程中会磨损变小；2、载体颗粒易流失，存在生产放大的问题。3、生物膜法与活性污泥法的优缺点。生物膜法：优点：1、对有机负荷和水力负荷冲击的能力较强，稳定性好，操作管理简单； 2、无污泥膨胀、无污泥回流；有机物多转化为能量，产泥量少（3/4），易分离； 3、微生表物附着在固体面，繁殖慢的生物也能生长，世代期长，膜中生物相丰 富，沿水流方向生物种群具有一定的分布。4、对有机物的去除率高，反应器体积小，污水处理厂占地面积小；5、一般采用自然通风供氧，动力费用低低。缺点：1、生物虑池中的滤料易堵塞，需周期性的反复冲洗； 2、

8、固定填料以及填料下曝气设备的更换比较困难； 3、生物流化床中的载体颗粒只有在流化状态下才能发挥作用，工艺稳定性较差。 活性污泥法：优点：1、适用于大流量和小流量的污水处理，运行方式灵活，日常运行费用较低，2、处理效果好；缺点：1、占地面积大，基建费用高；2、对水质水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响，对管 理要求比较严格。区别：1、反应构筑物结构不同2、活性污泥法中的微生物以生物吸附为主以膜渗透为辅来获得底物，生物膜法与其 相反3、单位体积反应构筑物内生物膜法的生物量大于活性污泥法，抗冲击负荷能力。4、生物膜法的设计计算活性污泥法1、活性污泥法的基本概念和流程是什么？ 活性污泥

9、法是在人工充氧条件下，对废水和各种微生物群体进行培养和驯化，形成活性 污泥（一种黄褐色的絮凝体，主要由大量的微生物群体组成），利用活性污泥的吸附和 氧化作用，分解去除水中的有机物。2、曝气设备的作用和分类如何，如何测定曝气设备的性能？ 作用：传递氧；搅拌； 分类：鼓风曝气（包括空气净化器、鼓风机、空气输配管系统和扩散器）和机械曝气（竖 式曝气机和卧式曝气机）性能指标：氧转移率；充氧能力；氧利用率3、曝气池的几种构造和布置形式？混合液流动形态方面： 推流式：污水从池的一端流入，在后继水流的推动下，沿池长流动，从另一端流出。 完全混合式：多采用机械曝气，沉淀池可以分建和合建。（结构紧凑，流程短，占

10、地少， 不需污泥回流，易于管理等优点。）循环混合式：4、活性污泥法有哪些主要的运行方式，各种运行方式的特点是什么？ 传统活性污泥法（普通活性污泥法） 污水和从二沉池的回流污泥一同从曝气池首端进入池内，在池内呈推流式流动至末 端。优点：处理效果好，BOD去除率可以达到90%以上，适用于处理净化程度和稳定程 度要求高的污水。缺点：池首端负荷高，好氧速度大，好氧大于供氧，末端溶解氧过剩；水水质水量 的适应能力较差。 阶段曝气活性污泥法（分段进水活性污泥法） 污水沿曝气池的长度方向分散均匀地进入池中，有机污染负荷和需氧率得到均衡； 提高了对水质水量的冲击负荷能力；出流混合液污泥较低，提高了二沉池的固液

11、分 离效果。 吸附一再生活性污泥法（接触稳定法） 将吸附和稳定两个过程分别在各自的反应器中进行。再生后的污泥活性强，能够充 分发挥其吸附能力。优点：吸附池和再生池容积小，总和小于活性污泥法的曝气池；对水质水量的冲击 负荷有一定的承受能力； 缺点：处理效果低于传统法；不易处理溶解性有机物含量较多的污水。 AB两段活性污泥法（吸附一生物降解法Adsorption-Biodergation）全系统包括预处理段、A段、B段三段；预处理段：格栅、沉砂池等，不设初沉池；A 段：吸附池和中间沉淀池A 段负荷高，污泥产率高，并具有一定的吸附能力，适应能力强。B 段：曝气池和二沉池 不受冲击负荷的影响；污泥龄长

12、；曝气池体积小 延时曝气活性污泥法（完全氧化活性污泥法）污泥负荷非常低；曝气时间长（一般多在24 小时以上）；剩余污泥量少，无需进行 厌氧消化处理；处理水稳定性好；对水质水量变化适应能力强；不需初沉池； 缺点：曝气时间长，容积大，基建和运行费用高，占地面积大。 完全混合活性污泥法污水与回流污泥进入曝气池后，立即与池内混合液完全混合。 优点：适应冲击负荷能力强；处理环境均衡；能耗低。缺点：曝气池混合液内部各个部位的有机污染物的总类和含量相同，微生物的总类 和含量也相同，微生物对有机物的讲解动力低下，活性污泥容易发生膨胀。推流式 曝气池内，相邻两个过水断面，后一断面的有机物含量和微生物含量高于前者

13、，存 在讲解动力，不易发生丝状膨胀。 间歇式活性污泥法（序批式活性污泥法SBR）有机物降解和混合液沉淀于一体，包括进水、反应、沉淀、排放和闲置五个工序。 优点：工艺简单，不用调节池和二沉池，不用污泥回流设备；耐冲击负荷；SVI值 较低，污泥沉淀性能良好，不会发生污泥丝状膨胀；通过对运行方式的调节，在单 一的曝气池内能够进行脱氮除磷；出水水质好；全部实现自动化。 缺点：自控投资大，需要专门的排水设备；产生的渣难以去除。 氧化沟（循环曝气池）属活性污泥法的一种变法。氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形或圆形，长 达数十米到数百米。流态上介于完全混合和推流之间。富氧缺氧的环境可以提供硝 化和反硝化

14、脱氮。优点：可以不设初沉池，有机悬浮物在池内可以达到很好的稳定程度；BOD 负荷低，同活性污泥法的延时曝气法； 污泥龄长，可达1530 天；对水质水量适应性强； 产泥率低，多已达到稳定程度，不需消化处理。5、影响活性污泥法运行的主要因素有哪些？这些因素的作用是什么？关系如何？1、污泥负荷。包括质量负荷和容积负荷单位质量活性污泥在单位时间内所承担的污染物量。 单位容积池单位时间内所承担的污染物量。2、污泥龄（SRT）和水力停留时间（HRT）污泥龄是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放出的污泥量之比。也是新增长 的污泥在曝气池中平均停留时间。（微生物平均停留时间大于水力停留时间时，微生 物浓度增

15、加，改善了微生物的絮凝条件，提高了固液分离性能，但停留时间过长， 生物老化，絮凝条件恶化，并增加了惰性物质引起的浊度。）水力停留时间是水在处理系统中的停留时间。单位do3、溶解氧 DO 活性污泥法是好氧过程，氧不足会出现厌氧状态，妨碍正常的代谢过程，滋生丝状菌。一般2mg/L左右为宜。4、营养物质 碳、氮、磷和其他微量元素。BOD:N:P=100:5:15、PH值6.5到9.0最好，低于6.5，真菌即开始与细菌竞争，降低到4.5时，真菌占优势，严重影响沉淀分离；高于9.0时，代谢速度收阻。6、水温 影响微生物生长活动，低温代谢慢，升高温度，活动旺盛，但溶解氧会降低一般认为20-30 C最好。7、有毒物质 重金属、 H2S 等无机物和氰、酚等有机物对细菌有毒害作用，可能破会细菌细胞的的某些必要的生理结构，或是抑制细菌的新陈代谢。8、污泥回流比 污泥回流量与曝气池进水量的比值。回流比的大小直接影响曝气池中污泥浓度和二沉池的沉降效果。6、曝气池设计的方法主要有哪些，各有什么特点？ 有机负荷法： 劳伦斯和麦卡蒂法： 麦金尼法：7、曝气池和二沉池的作用和相互联系时什么？8、产生活性污泥膨胀的主要原因是什么？如何解决？ 现象：压缩性能差，沉淀性能不量， SVI 值较高丝状菌性膨胀：1、污水水质是导致污泥膨