1、水污染處理（下） 期末復習1. 曝氣的作用：供氧和攪拌。2. 曝氣的方式：鼓風曝氣、機械（表面）曝氣和兩者聯合的鼓風機械曝氣。3. 曝氣原理雙膜理論1) 對于難溶于水的氧來說，分子擴散大于對流擴散，傳質的阻力主要集中在氣膜和液膜上。2) 在氣膜中存在著氧的分壓梯度，而在液膜中同樣也存在著氧的濃度梯度，由此形成了氧轉移的推動力。4. 提高充氧速率的途徑提高值 式中 1) 提高值。 a. 加強液相主體的紊流程度 b. 降低液膜厚度 c. 加速氣液界面的更新 d. 增大接觸面積等。2) 提高值。提高氣相中的氧分壓，如采用純氧曝氣、深井曝氣等。5. 供氣量的計算： 6. 曝氣系統的設計的一般程序：A.

2、 鼓風曝氣系統a. 計算風量，即供氣量：求得需氧速率O2； 根據供氧速率、需氧速率，則有R； 求取標準氧轉移速率R0； 再根據R0即可求得供氣量GS。b. 計算風壓：風機出口風壓 沿程+局部阻力+余量=最小風壓c. 根據風量風壓選擇合適的風機。B. 機械曝氣系統O2 R R0 選擇風機7. 衡量曝氣設備的技術性能指標：1) 氧利用效率（EA）：通過鼓風曝氣轉移到混合液中的氧量，占總氧量的百分比（%）。2) 氧轉移效率（EL）：也稱為充氧能力，通過機械曝氣裝置的轉動，在單位時間內轉移到混合液中的氧量，以kgO2/h計。8. 鼓風曝氣系統的組成：由空壓機、空氣擴散裝置和一系列連通的管道所組成。9.

3、 鼓風曝氣系統的空氣擴散裝置的分類：微氣泡、中氣泡、大氣泡、水力剪切、水力沖擊及空氣升液等類型。10. 機械曝氣裝置，按傳動軸的安裝方向，可分為豎軸（縱軸）式和臥軸（橫軸）式兩類。（氧化溝采用表面曝氣法，轉刷曝氣）11. 曝氣池根據混合液流動形態，可分為推流式、完全混合式和循環混合式3種。SBR完全混合式；A/O推流式；氧化溝循環混合式。12. 工藝設計A. 曝氣池容積： B. 日平均需氧量： C. 供氣量計算： D. 剩余污泥計算： 13. 活性污泥處理系統的新工藝A. 氧化溝1) 氧化溝工藝流程2) 氧化溝的特征 在構造方面的特征：a. 氧化溝一般呈環形溝渠狀，總長幾十米至一百多米，平面多

4、為橢圓形或圓形，斷面形式多為矩形或梯形；b. 池深取決于轉刷等表面曝氣設備，池深相對較淺，一般為26m；c. 出水一般采用溢流堰式，宜采用可升降式以調節池內水深；d. 池內流態介于完全混合與推流之間（循環式）；e. 可達到脫氮效果，工藝形式靈活變化，實現不同凈化功能；f. 污泥負荷：0.050.10kgBOD5/kgMLSS·d。在工藝方面的特征：a. 可考慮不設初沉池；b. 可考慮不單設二次沉淀池；c. BOD負荷低；d. 對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性；e. 污泥齡長，一般可達1530d；f. 污泥產率低，污泥性質穩定勿需在進行消化處理；g. 工藝流程簡單，運行管理方便；

5、h. 耐沖擊負荷；i. 處理效果穩定，出水水質好；j. 基建費用和運行費用分別比普通活性污泥低40%60%。3) 氧化溝的曝氣裝置 分類：橫軸曝氣裝置、縱軸曝氣裝置； 功能：a. 向混合液供氧；b. 使混合液中有機污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混合、接觸；c. 推動水流以一定流速沿池長循環流動。4) 氧化溝的優點：a. 可根據原水情況或要求調整工藝形式，達到去除BOD、N、P等的目的；b. 停留時間長，抗沖擊負荷能力較強；c. 污泥齡長（1530天），含世代時間長的微生物（硝化菌、后生動物等），產泥量低；d. 采用延時曝氣，不需初沉池，且不采用污泥消化處理。14. SBR（間歇式活性污泥處理

6、系統）1) SBR的原理：SBR是活性污泥法的一種變形，它的反應機理和污染物去除機理與傳統活性污泥法相同，只是在操作不同屬于完全混合式。2) SBR的工作過程：進水（加入基質）反應（基質降解）沉淀（泥水分離）排水（排上清液）閑置/待機（恢復/排泥）3) SBR工藝特點：a. 流程簡單，運行費用低；無需二沉池和回流裝置，甚至可以省去調節池和初沉池。b. 固液分離效果好，出水水質好；降解時，屬于完全混合式；沉淀時，屬于理想的靜止沉淀。c. 運行操作靈活，效果穩定；可以根據原水水量、水質情況，調整各工序的參數。d. 脫氮除磷效果好；在時間序列上提供了缺氧、厭氧和好氧的環境條件。e. 有效防止污泥膨脹

7、；通過污泥齡的調整可有效抑制絲狀菌的生長，防止污泥膨脹的出現。f. 耐沖擊負荷。池內有滯留的處理水，有稀釋、緩沖作用，有效抵抗沖擊。4) SBR工藝流程：5) SBR反應器的特有功能：a. 調節功能：控制進水時間（流量）；控制待機時間（曝氣保持活性）；b. 提高可生化性：水解酸化（進水不曝氣或去攪拌后曝氣）；c. 調節BOD負荷：調節污泥濃度；d. 調節曝氣量：反應時可實現先大后小。6) SBR工藝的影響因素：a. 易生物降解的基質濃度；b. NO3-N對脫氮除磷的影響；c. 運行時間和DO的影響。7) 經典的SBR反應器存在的問題：a. 對于單一SBR反應器的應用需要較大的調節池；b. 對于

8、多個SBR反應器進出水的閥門自動切換頻繁；c. 污水提升水頭損失較大；d. 設備的閑置效率高。8) SBR工藝的變形工藝：ICEAS、CASS、CAST、CASP、IDEA、DAT-IAT、UNITANK、MSBR。A. ICEAS（間歇式循環延時曝氣活性污泥工藝）與SBR相比，在反應器進水端增加一個預反應區，可連續進水、間歇排水。不足：容積利用率低。B. DAT-IAT（需氧池為預反應區，間歇曝氣池為主反應區）連續進水、間歇排水、DAT中連續進水、連續曝氣，出水進入IAT中進行曝氣。沉淀和排水工藝。不足：脫氮除磷不夠理想，缺氧磷釋放不充分。C. CASS（循環式活性污泥工藝）由三個區域組成：

9、生物選擇區、兼氧區、主反應區。與SBR相比，進水階段不單設單純的充水過程或缺氧進水混合過程。CASS工藝在沉淀階段無進水，保證沉淀過程在靜止中進行，并使排水穩定性得到保證，在循環的曝氣階段完成生物降解，非曝氣階段完成泥水分離，排水裝置是移動式自動集水器，將每一循環操作中所處理的污水排出為一周期。提高脫氮除磷效果。D. MSBR（連續流SBR法）連續進水、連續出水常水位運行，簡化出水設施，提高容積利用率，增強脫氮除磷效果。15. AB法污水處理工藝（吸附-生物降解工藝）1) AB法污水處理工藝流程：2) AB工藝的主要特征：a. 全系統共分處理段、A段、B段等3段。 在預處理袛設格柵、沉砂池等簡

10、易處理設備，不設初沉池。b. A段由吸附池和中間沉淀池組成，B段則由曝氣池及二沉池所組成。c. A段與B段各自擁有獨立的污泥回流系統，兩段完全分開，每段能夠培育出各自獨特的，適于本段水質特征的微生物種群。3) AB法主要優缺點：優點：效果穩定，具有抗沖擊負荷能力，特別適用于處理濃度較高，水質水量變化較大的活水，COD，BOD，SS，總磷和總氮的去除率較高。缺點：產泥量較大，而且不具備深度脫氮除磷功能，出水水質尚達不到防止水體富營養化的要求。4) AB法工藝的穩定性：a. A段中起主導作用的是物化和生物絮凝過程；b. A段污泥的泥齡很短，更新快，適應性強；c. B段為低負荷進行，自身具有很大的緩

11、沖能力和解毒能力。16. 膜生物反應器MBR1) 定義：是一種由膜分離單元與生物處理單元相結合的新型水處理技術。2) 一般組成：由膜組件和生物反應器兩部分組成。3) 工藝特點：對污染去除率高，抵抗污泥膨脹能力強，進出水水質穩定，出水中沒有懸浮物，是唯一的對污水進行生物處理的不需消毒的工藝。17. 屬于生物膜處理法的：生物濾池（普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池）、生物轉盤、生物接觸氧化設備和生物流化床等。18. 生物膜：是使細菌、放線菌、藍綠細菌一類的微生物和原生動物，后生動物、藻類、真菌一類的真核微生物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀微生物。19. 生物膜法的微生物學

12、特征1) 參與凈化反應微生物多樣化；2) 生物的食物鏈長，污泥產率低；3) 能夠存活世代時間較長的微生物；4) 分段運行與優勢菌種；20. 生物膜法處理工藝方面的特征1) 對水質、水量變動有較強的適應性；2) 污泥沉降性能良好，宜于固液分離；3) 能夠處理低濃度的污水，使BOD5=2030mg/L的污水降至510mg/L；4) 易于維護運行，節能。（無污泥回流，無曝氣系統）21. 生物膜法與活性污泥相比：1) 活性污泥法系人工強化生物處理系統，生物量大，處理能力強，而膜法更趨于自然凈化原理；2) 活性污泥法為人工強化三相傳質，膜法濃度差擴散傳質，傳質效果叫活性污泥差，處理效率較活性污泥差；3)

13、 適于工業廢水處理站和小規模生活污水處理。與活性污泥法相比，膜法具有更好的生物多樣性，生物膜固著在載體上時間或生物平均停留時間（污泥齡）長，其除細菌廣泛存在外，世代時間長，比增值速率小的微生物，如硝化菌等也大量存在。此外，絲狀菌、藻類眾多，線蟲、纖毛蟲、輪蟲以及昆蟲等也都廣泛存在。22. 生物濾池的工作原理：污水長時間以滴狀噴灑在塊狀濾料層的表面上，在污水流經的表面上就會形成生物膜，待生物膜成熟后，棲息在生物膜上的微生物即攝取流經污水的有機物作為營養，從而使污水得到凈化。23. 普通污泥濾池：普通生物濾池，又名滴濾池，是生物濾池早期出現的類型，即第一代的生物濾池。24. 普通生物濾池的構造：普

14、通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統等四部分所組成。25. 濾料應具有的條件：1) 質堅、高強、耐腐蝕、抗冰凍；2) 較高的比表面積；3) 較大的空隙率；4) 就地取材，便于加工、運輸。26. 布水裝置：目的：將廢水均勻地噴灑在濾料上；曝氣。1) 固定式布水裝置（普通生物濾池多采用）2) 旋轉式布水裝置（高負荷生物濾池和塔式生物濾池）27. 排水系統的作用：（生物濾池的排水系統設于池的底部，它的作用有二）一是排除處理后的污水；二為保證濾池的良好通風。28. 普通生物濾池的適用范圍與優缺點：普通生物濾池一般適用于處理每日污水量不高于1000m3的小城鎮或有機性工業廢水。1) 其主要優點是：

15、a. 處理效果好，BOD5的去除率可達95%以上；b. 運行穩定、易于管理、節省能源。2) 主要缺點是：a. 占地面積大、不適于處理量大的污水；b. 濾料易于堵塞，當預處理不夠充分、或生物膜季節性大規模脫落時，都可能使濾料堵塞；c. 產生濾池蠅，惡化環境衛生，（濾池蠅是一種體型小于家蠅的蒼蠅，牠的產卵、幼蟲、成蛹、成蟲等生殖過程都在濾池內進行，它的飛行能力較弱，只在濾池周圍飛行）；d. 噴嘴噴灑污水，散發臭味。29. 高負荷生物濾池的特征：1) 大幅度地提高了濾池的負荷率，其BOD容積負荷率高于普通生物濾池的68倍，水力負荷率則高達10倍。2) 高負荷生物濾池的高濾率是通過限制進水BOD5值和

16、在運行上采取處理水回流等技術措施而達到的。3) 進入高負荷生物濾池的BOD5值必須低于200mg/L，否則用處理水回流加以稀釋。處理回流可以產生以下各種效應：a. 均化與穩定進水水質；b. 加大水力負荷，及時地沖刷過厚和老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厭氧層發育，使生物膜經常保持較高的活性；c. 抑制濾池蠅的過度滋長；d. 減輕散發的臭味。30. 塔式生物濾池的構造：由塔身、濾料、布水系統以及通風及排水裝置所組成。31. 塔式生物濾池在工藝方面的特點：高負荷率，塔式生物濾池的水力負荷率可達80200m3/(m2·d)，為一般高負荷生物濾池的210倍，BOD容積負荷率達12kgBOD

17、5/(m3·d)，較高負荷生物濾池高23倍。32. 曝氣生物濾池工作原理（過程）：被處理的原污水，從池上部進入池體，并通過由填料組成的濾層，在填料表面形成有由微生物棲息形成的生物膜。在污水濾過濾層的同時，由池下部通過空氣管向濾層進行曝氣，空氣由填料的間隙二升，與下流的污水相向接觸，空氣中的氧轉移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和豐富的有機物。在微生物的新陳代謝作用下，有機污染物被降解，污水得到處理。33. 曝氣生物濾池的特征：1) 氣液在濾池間隙充分接觸，由于氣液固三相接觸，氧轉移率高，動力消耗低；2) 本設備自身具有截留原污水中懸浮物與脫落的生物污泥的功能，因此，勿需設

18、沉淀池，占地面積少；3) 以35mm的小顆粒作為濾料，比表面積大，微生物附著力強；4) 池內能夠保持大量的生物量，再由于截留作用，污水處理效果良好；5) 勿需污泥回流，也無污泥膨脹之慮，如反沖洗全部自動化，則維護管理也非常方便。34. 生物轉盤的組成：由盤片、接觸反應槽、轉軸及驅動裝置；35. 生物轉盤的工藝流程：36. 生物轉盤凈化作用原理：由電機、變速器和傳動鏈條等部件組成的傳動裝置驅動轉盤，以較低的線速度在接觸反應槽內轉動。接觸反應槽內充滿污水，轉盤交替地和空氣與污水相接觸。在經過一段時間后，在轉盤上即將附著一層棲息著大量微生物的生物膜。微生物的種屬組成逐漸穩定，其新陳代謝功能也逐步地發

19、揮出來，并達到穩定的程度，污水中的有機污染物為生物膜所吸附降解。轉盤轉動離開污水與空氣接觸，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，固著水層中的氧是過飽和的，并將其傳遞到生物膜和污水中，使槽內的污水溶解氧含量達到一定的濃度，甚至可能達到飽和。37. 生物轉盤的特征：38. 生物接觸氧化原理：39. 生物接觸氧化技術的主要特征：40. 生物接觸氧化處理技術的工藝流程41. 生物接觸氧化池的構造：由池件、填料、支架及曝氣裝置、進出水裝置以及排泥管道等部件所組成。42. 接觸氧化池的形式：1) 按曝氣裝置的位置，分為分流式與直流式；2) 按水流循環方式，又分為填料內循環與外循環式。43. 生物流化床的關鍵

20、的技術條件：1) 提高處理設備單位容積內的生物量；2) 強化傳質作用，加速有機物從污水中向微生物細胞的傳遞過程。44. 生物流化床：是以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體充填在床內，載體表面被覆著生物膜，其質變輕，污水以一定流速從下向上的流動，使載體處于流化狀態。45. 生物流化床的構造：床體、載體、布水裝置、充氧裝置、脫膜裝置等部分組成。46. 生物流化床的特征：255-2561) 高速去除有機污染物，BOD容積負荷率高達5kg/(m3·d)，處理水BOD值可保證在20mg/L以下（對城市污水）；2) 便于維護運行，對水質、水量變動有一定適應性；3) 占地少，在同一水量水質

21、的條件下，在同一處理水質的要求下，設備占地面積只為活性污泥的1/51/8。4) 本工藝存在的主要問題是，脫落在處理水中的生物膜，顆粒細小，用單純沉淀法難以全部去除，如在其后用混凝沉淀法或氣浮法進行固液分離，則能夠取得優質的處理水。47. 污泥的自然生物處理A. 穩定塘：是經過人工適當修整的土地，設圍堤和防滲層的污水池塘，主要依靠自然生物凈化功能使污水得到凈化的一種污水生物處理技術。1) 優點：能夠充分利用地形，工程簡單，建設投資省。能夠實現污水資源化，使污水處理與利用相結合。污水處理能耗少，維護方便，成本低廉。2) 分類：好氧穩定塘；兼性穩定塘；厭氧穩定塘；曝氣穩定塘；深度處理塘。3) 兼性塘

22、一般深1.02.0m；4) 曝氣塘：好氧曝氣塘和兼性曝氣塘；5) 好氧塘：高負荷好氧塘、普通好氧塘和深度處理塘。48. 厭氧消化機理（三階段理論）復雜的有機物（pr·）的厭氧消化過程主要包括液化（水解）、產酸、產甲烷三個階段，由多種相互依存的細菌群來完成復雜的基質混合物，最終轉化成甲烷和CO2過程，并合成微生物的自身細胞。49. 厭氧消化的影響因素：1) 溫度因素；2) 生物固體停留時間（污泥齡）與負荷；3) 攪拌和混合；4) 營養與C/N比；5) 氮的守恒與轉化；6) 有毒物質；7) 酸堿度、PH值和消化液的緩沖作用。50. 厭氧消化池基本池形：圓柱形、蛋形。51. 厭氧消化池的構

23、造：污泥的投配、排泥及溢流系統、沼氣排出、收集與貯存設備，攪拌設備及加溫設備等。52. 厭氧生物處理反應器：普通厭氧消化濾池，厭氧接觸工藝，厭氧生物濾池，厭氧生物轉盤，UASB與厭氧膨脹顆粒污泥床反應器，厭氧膨脹床與厭氧流化床反應器，厭氧折流板式反應器，高溫厭氧處理工藝。53. 兩級厭氧消化的目的：節省污泥加溫與攪拌所需要的能量 36654. 兩相厭氧消化的目的：是使各消化池具有更適合于消化過程三個階段各自的菌種群生長繁殖的環境。55. 污泥消毒方法：巴氏消毒法；石灰穩定法；加氯消毒法；56. 污泥的干化與脫水方法，主要有自然干化、機械脫水。57. 污泥脫水方法：壓濾法（板塊壓濾和帶式壓濾）、

24、離心法、真空吸濾法。58. 預處理（機械脫水）1) 目的：改善污泥脫水性能，提高機械脫水設備的生產能力。2) 方法：化學調節法、熱處理法、冷凍法、淘洗法。59. 污泥處理的目的：1) 使污水處理廠能夠正常運行，確保污水處理效果；2) 使有害有毒物質得到妥善處理或利用；3) 使容易腐化發臭的有機物得到穩定處理；4) 使有用物質能夠得到綜合利用，變害為利。總之，污水處理的目的是使污泥減量、穩定、無害化及綜合利用。60. 污泥處理工藝：61. 污泥的分類與性質1) 按成分不同2) 按來源不同62. 污泥性能指標1) 污泥含水率：2) 揮發性固體和灰分：揮發性固體近似地等于有機物含量；灰分表示無機物含

25、量。3) 可消化程度：污泥中的有機物，是消化處理的對象。4) 濕污泥比重與干污泥比重5) 污泥肥分；6) 污泥重金屬離子含量63. 污泥中水的存在形式：毛細水；孔隙水；吸附水；內部水。64. 污泥濃縮的方法：污泥重力濃縮法；污泥氣浮法；污泥離心法。65. 污泥濃縮的目的：主要縮減污泥的間隙水。66. 重力濃縮池的分類（根據運行方式不同）：連續式重力濃縮池和間歇式重力濃縮池。67. 氮的存在形式68. 生物脫氮原理（1）氨化反應在氨化菌作用下，有機氮被分解轉化為氨態氮，這一過程稱為氨化過程，氨化過程很容易進行。（2）硝化反應硝化反應由好氧自養型微生物完成，在有氧狀態下，利用無機碳為碳源將NH4+

26、化成NO2-，然后再氧化成NO3-的過程。硝化過程可以分成兩個階段。第一階段是由亞硝化菌將氨氮轉化為亞硝酸鹽（NO2-），第二階段由硝化菌將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽（NO3-）。（3）反硝化反應反硝化反應是在缺氧狀態下，反硝化菌將亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮還原成氣態氮（N2）的過程。反硝化菌為異養型微生物，多屬于兼性細菌，在缺氧狀態時，利用硝酸鹽中的氧作為電子受體，以有機物（污水中的BOD成分）作為電子供體，提供能量并被氧化穩定。69. 硝化反應條件：1) 好氧條件DO2mg/L，滿足“硝化需氧量”的要求。1g氮完成硝化反應，需氧4.57g，這個需氧量稱為“硝化需氧量”（NOD）。2) 保持一定的堿度。1g氨態氮（以N計）完全消化，需堿度（以CaCO3計）7.14g。3) 污泥齡(1015)d。4) 混合液中有機物含量不應過高，BOD值應在1520mg/L。70. 反硝化反應條件1) DO<0.5mg/L，一般為0.20.3mg/L。（處于缺氧狀態）如果DO高，反硝化菌利用氧進行