城市污水处理整理 复习资料.doc

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1、第一章城市污水处理工程规划1. 城市污水处理工程规划师在城市总体规划的指导下进行的城市污水处理系统地专项规划设计。规划设计应具备完整的基础资料，应从系统工程的角度，结合当地的情况，因地制宜地确定城市排水体制；城市污水处理工程的系统布置，应从工程经济的角度来进行规划，并综合考虑工程技术、社会经济、环境保护等多方因素。污水可分为生活污水和城市污水。2. 废水处理的三条途径（三条出路）（1）排放水体，作为水体的补给水；（2）灌溉田地；（3）重复使用。 1）当废水中含的有毒物质少，酸碱度呈中性，有机物含量少，且悬浮物的颗粒物含量高时，这类工业废水只需经过格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、隔油地等设施的简单

2、处理后，就能使废水基本上呈现生活污水的水质，在环保部门的许可下，送往城市污水处理系统处理。 2）当一些企业的工业废水，其浓度高，水量较大而且能生化处理时，可以利用生活污水作为稀释水，从某种角度看是有一定的合理性，但运行的费用增加，因此，应比较后再予以接纳采用。 3）当工业废水对环境污染较生活污水严重时，将有毒有害的工业废水独立进行二级处理后排放，不仅从处理效果上较为理想，而且还能减少对城市污水处理系统处理效果的影响，避免不必要的负荷冲击。3. 三个设计阶段 可行性研究阶段、扩大初步设计、施工图设计4. 选择污水处理工艺流程时，工程造价和运行费用也是工艺流程选择的重要因素，当然，处理水应当达到的

3、水质标准时前提条件。以原污水的水质、水量及其他自然状况为已知条件，以处理水应达到的水质指标为约束条件，而以处理系统最低的总造价和运行费用为目标函数，建立三者之间的相互关系。第二章城市污水特征与水体自净能力5. 好氧生物生物降解示意图6. 碳化阶段：是将有机物中的碳氧化为二氧化碳，将有机物中的氮氧氮氧化为氨的过程。 硝化阶段：氨在硝化细菌的作用下，被氧化为亚硝酸根和硝酸根的过程。7. BOD、COD的概念及比较生化需氧量（BOD）：在有氧条件下，由于微生物的活动，降解有机物所需的氧量，成为生化需氧量，单位为单位体积污水所消耗的氧量（mg/L）。化学需氧量（COD）：指在酸性条件下，用强氧化剂将有

4、机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量，氧化剂一般采用重铬酸钾。于BOD5相比，CODCr能够在较短的时间内较精确地测出废水中耗氧物质的含量，不受水质限制。缺点是不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外，污水中的还原性无机物也能消耗部分氧，造成一定误差。如果污水中各种成分相对稳定，那么COD与BOD之间应有一定的比例关系。一般说来，CODBOD20BOD5CODMN.其中，BOD5/COD比值可作为污水是否适宜生化法处理的一个衡量指标，比值越大，越容易被生化处理。一般认为BOD5/COD比值大于0.3的污水才适合生化处理。总需氧量TOD有机物中的主要元素是C、H、O、N、S等，在高温下燃烧后，将分

5、别产生CO2、HO2、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。第三章一级处理工艺设计8. 调节池作为污水处理系统设施，常位于生物处理设施之前，用以调节水量和均和水质之用，调节系统包括集水池、格栅和调节池。9. 集水池有效容积集水池有效容积根据进水水量变化、水泵能力和水泵工作情况等因素确定，一般不得小于最大一台水泵5 min的出水量。如水泵机组为自动控制时，每小时开启水泵不得超过6次。中途排水泵站集水池的容积，应按上下游泵站联合工作的制度决定。雨水泵房的集水池有效容积，一般为最大一台水泵30s的出水量。沉砂池有三种形式：平流式、曝气式、涡流式。10. 平流沉砂池由进水装置、出水装置、沉淀区和排

6、泥装置组成。平流沉砂池的上部为水流部分，水在其中以水平方向流动，下部是聚集沉砂的部分，通常其底部设置12个贮砂斗，下接带闸阀的排砂管，用以排除沉砂。11. 当污水以自流方式流入沉砂池时，应按最大设计流量计算；当污水用水泵抽送进入池内时，应按工作水泵的最大可能组合流量计算；合流制处理系统中，按降水时设计流量确定。12. 由于曝气的作用，污水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，使砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，能够去除砂粒上附着的有机污染物，有利于取得较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池中排出的沉砂，有机物只占5% 左右，一般长期搁置也不腐败。13. 污水在曝气沉砂池过水断面周边的最大旋转速度为0.250.3

7、m/s，在池内水平前进的速度为0.080.12 m/s。如考虑预曝气的作用，可将曝气沉砂池过水断面增大为原来的34倍。14. 沉淀功能有以下几个方面：在一级处理系统中，沉淀是主要处理工艺，污水处理效果的高低，基本是由沉淀效果来控制。沉淀具有多种功能作用，在生物处理前，设置初次沉淀池，主要的作用是减轻后续处理设备的负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥。在生物处理后设二次沉淀池，其作用是泥水分离，使处理水得到澄清。重力浓缩过程也是沉淀作用的一种形式，称为压缩沉淀。一般生物处理后剩余污泥的含水率很高，在99%以上，为了减少污泥量，缩小污泥消化池容积，则污泥先经一定程度浓缩，然后进一步污泥处理，这

8、种沉淀池称为污泥浓缩池。15. 根据悬浮物的性质、浓度及絮凝性能，沉淀可分为4种类型 （1）自由沉淀：也称为离散沉淀，是一种相互之间无絮凝作用的悬浮物在稀溶液总的沉淀。当悬浮物浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，各自独立地完成沉淀过程。颗粒的形状、粒径和密度将直接决定颗粒的下沉速度，污水的水平流速和停留时间也会影响沉淀效果。 （2）絮凝沉淀：当悬浮物质浓度为50500 mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的粒径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快，故实际沉速很难用理论公式计算，而主要靠试验测定。初次沉淀池中的颗粒在经过短暂的自由沉淀后，会

9、立即转化为絮凝沉淀。另外，活性污泥在二次沉淀池内的沉淀初期也属于絮凝沉淀。 （3）成层沉淀：当悬浮物质浓度大于500 mg/L时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间互相妨碍、干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，并在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液固界面，沉淀显示为界面下沉。 （4）压缩沉淀：当污水中的悬浮固体浓度很高时，颗粒之间相互接触彼此支撑，在上层颗粒的重力作用下，下层颗粒间隙中的游离水被挤出界面，颗粒之间相互拥挤得更加紧密，污水中的悬浮物被浓缩。活性污泥在二次沉淀池的沉淀后期和污泥在污泥浓缩池的重力浓缩都属于这一阶段。16. 贮砂

10、斗的容积一般以2d以内的沉砂量考虑，斗壁与水平面倾角不应小于55。初次沉淀池污泥区容积，静水压排泥不大于2d污泥量；机械排泥时考虑4h排泥量。二次沉淀池污泥区容积：活性污泥法（不大于2h，并有连续的排泥措施）和生物膜法（4h）17. 斜板沉淀池的浅层理论、优缺点、适用范围所谓浅层理论，就是在沉淀过程中，悬浮颗粒沉速一定时，增加沉淀池表面积可提高沉淀效果，当沉淀池容积一定是，池身浅些，则表面积大，沉淀效果可以高些。优点：去除率高，停留时间短，占地面积小缺点：造价较高，运行维护复杂适用于已有的污水处理厂挖潜或扩大处理能力时采用；当受到污水处理厂占地面积的限制时，作为初次沉淀池用。18.斜板沉淀池不

11、宜用作二次沉淀池，原因是：活性污泥的粘度较大，容易粘附在斜板上，影响沉淀效果甚至可能堵塞斜板，同时，在厌氧的情况下，经厌氧消化产生的气体上升时会干扰污泥的沉淀，并把从板上脱落下来的污泥带至水面结成污泥层。19. 气浮池原理和分类气浮法是一种物理处理方法，当污水中的微细气泡与污水中的颗粒粘附，粘附微气泡颗粒的上升速度服从与斯笃克斯定律，即颗粒的上升速度与颗粒的粒径密度等参数有关。气浮方法按水中产生欺骗的方法不同可分为布气气浮法、溶气气浮法和电气浮法等三类。20. 溶气气浮法主要由三部分组成，即压力容器系统、容器释放系统及气浮分离系统。21. 气固比：即溶解空气量和原水中悬浮固体含量的比值。第四章

12、二级处理工艺设计22. 活性污泥法是一种应用最广的污水好氧生物处理技术，是由曝气池、二次沉淀池、曝气系统，以及污泥回流系统等组成。23. 微生物增长规律：在好氧条件下，分解代谢的两个途径：一是合成代谢，部分有机物被微生物所利用，合成新的细胞物质；一为分解代谢，部分有机物被微生物所分解，形成CO2和H2O等稳定物质，并产生能量，用于合成代谢。同时，微生物细胞物质也进行自身的氧化分解，即内源代谢或内源呼吸。微生物的增长分为对数增长期、减速增长期和内源呼吸期。24. 活性污泥的固体物质： 活细胞（Ma）：在活性污泥中具有活性的那一部分； 微生物内源呼吸的残留物（Me）：这部分物质无活性，且难于生物降

13、解； 由原废水挟入，难于生物降解的有机物（Mi）；由原废水挟入，附着在活性污泥上的无机物质（Mii）。 MLSS：表示混合液中的活性污泥的浓度，即在单位容积的混合液内含有的活性污泥固体物的重质量。 MLVSS：指混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度。 SV：指将曝气池流出来的混合液在量筒中静置30 min，其沉淀污泥与原混合液的体积以百分数表示，正常的活性污泥经30 min 静沉，可以接近它的标准密度。 SVI：指曝气池出口处混合液经30 min静沉，1g 干污泥所形成的污泥体积。25. 有机物负荷（F/M值）是影响活性污泥增长、有机物降解的重要因素。 BOD污泥负荷：NsQSa/XV=F/M

14、 ，即单位重量活性污泥在单位时间内降解到预定程度的有机物量。26. 普通活性污泥的缺点？为什么会变形？ 曝气池首端有机污染负荷高，好氧速度也高，为了避免曝气池首端形成厌氧状态，进水有机负荷率不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现耗氧速度高于供氧速率的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象，增加动力费用，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题；对进水水质、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。 27. 动力效率、利用效率、转移效率28. 生物膜法包括生物接触氧化法、生物转盘法

15、、生物过滤法和地埋式生物接触氧化法。生物膜法的优点：不产生污泥膨胀产生的污泥量较少抗冲击负荷的能力较强运行管理较方便生物膜法的缺点：处理后的出水较浑浊，有机物去除率较低需要较多的填料和填料支承结构，在某种情况下，基建投资会超过活性污泥法。29. 生物接触氧化法池主要是由池体、填料床、曝气装置、进出水装置等组成。30. 生物接触氧化池中的填料是微生物的载体，其特性对接触氧化池中固体量、氧的利用率、水流条件和污水与生物膜的接触情况等起着重要的作用，因此，填料是影响生物接触氧化池处理效果的重要因素。常用的填料可分为硬性填料、软性填料和半软性填料。硬性填料系指由玻璃钢或塑料制成波状板片，在现场再粘合成

16、蜂窝状的，常称为蜂窝填料。软性填料由尼龙、维纶、腈纶、涤纶等化学纤维编织而成，又称纤维填料。为防止生物膜生长后纤维结成球状，减小填料的比表面积，又有以硬性塑料为支架，上面缚以软性纤维的，称为半软性填料或复合纤维填料。填料要求：水利特性方面：比表面大，孔隙率高附着性能：物理：形状规则 尺寸均一 表面粗糙 物化：表面电位高 亲水性高化学生物稳定性经济性31. 双膜理论：（1）当气、液两相作相对运动时，其接触界面两侧分别存在气体边界层（气膜）和液体边界层（液膜），在其外侧则分别为气相主体和液相主体，两个主体均处于紊流状态。气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气膜与液膜而进入液相主体。（2）由于气、液

17、两相的主体均处于紊流状态，其中物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差，也不存在传质阻力，气体分子从气体主体传递到液相主体，阻力仅存在于气、液两层层流膜中。（3）在气膜中存在着样的分压梯度，在液膜中存在着氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。（4）氧难溶于水，因此，氧转移决定性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子通过液膜是氧转移过程的控制步骤，通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速度。 32. 小气泡型氧利用率高，一般氧利用率为15%35%，动力效率为35kgO2/kWh之间，由于动力效率高，节省运行费用，目前被大量应用，但成本较高，容易堵塞，维修不方便。中气泡型曝气装置氧利用率为3%15%，动力效率

18、为24.5kgO2/kWh之间，成本低，不易堵塞，仍在广泛应用。大气泡型曝气装置逸出的气泡较大，主要依靠水流紊动或装置剪切将气泡破碎为中小气泡，这些装置的氧利用率不高，对水的搅动剧烈，目前应用的不多。第五章污泥处理工艺设计33. 污泥处理的目的：确保污水处理的效果，防止二次污染使容易腐化发臭的有机物稳定使有毒有害物质得到妥善处理和利用使有用物质得到综合利用，变害为利。总之，污泥处理和处置的目的是减量、稳定、无害化及综合利用。缩小污泥体积的方法有：浓缩、调理、脱水和干化；稳定污泥中有机物主要通过消化、焚烧、氧化和消毒等。34.污泥调理的目的和方法目的：改善膜水性能、提高出水效率和生产能力调理方法

19、：加药调理、淘洗调理、加热调理、冷冻调理等35.加药调理向污泥中投加的调理剂常用种类和优缺点生物絮凝剂：无毒、无污染、易降解助凝剂：无机调理剂（石灰、三氯化铁、三氯化铝、硫酸铝、粉尘）价廉易得、但渣量大，受PH值得影响大。经无机调理剂处理后的污泥量增加，污泥中无机成分比例提高，污泥燃烧值降低。加有机调理剂（聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、锯屑）与之相反。36.污泥中水分大致分为四类：颗粒间空隙水，约占总水分的70%；毛细水，即颗粒间毛细管内的水，约占20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水，约占10%。降低含水率的方法有：浓缩法，用于降低污泥中的孔隙水，因空隙水所占比例最大，故浓缩是减容的主要方法；自然干化

20、法（自然干化场、晒沙场）和机械脱水法，主要脱除毛细水；干燥与焚烧法，主要脱除吸附水与内部水。 降低污泥中的含水率，采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的空隙水，通过降低污泥中的含水率，减少污泥体积，能够减小池容积和处理所需的投加量，缩小用于输送污泥的管道和泵类得尺寸。 浓缩的方法主要有:重力浓缩、溶气气浮浓缩、离心浓缩37.生物除磷为什么不采用重力浓缩38.固体流通量-单位时间内，通过单位面积的固体重量。Kg/(.h)固体回收率=(Qu*Cu)/(Qo*Co)浓缩倍数=Cu/Co39.厌氧消化三阶段理论自然干化场组成：不透水底泥、滤水层、排水系统、输泥管、隔墙围堤面积污泥负荷：单位面积干化场每年可接

21、纳的污泥量。M/.a。搅拌方式优点缺点适用范围沼气循环1、 无搅拌装置，能耗省，搅拌效果好，3-6次/d，5-10min/次2、 促进厌氧分解，缩短消化周期需要制压缩机，保证绝不吸入空气各种消化池污泥浆循环1. 设备简单、能耗省，搅拌效果好2. 运行可靠，3-6次/d，5-10min/次需专门设计射流器小型消化池机械搅拌1. 效率低，能耗较大2. 设备易附着浮渣及纤维机械传动部分易磨损，轴承气密性难解决各种消化池计算题1. 污泥含水率2、 湿污泥相对密度与干污泥相对密度3、污水排入受纳水体并完全混合后的稀释平均质量浓度4、5、第42页平流沉砂池计算公式沉砂池所需容积V=QmaxXT86400/Kz106其中:V沉砂室容积（m）；X城市污水沉砂量（m/106m）T清楚沉砂的间隔时间（d）；Kz生活污水流量总变化系数6、普通活性污泥法计算公式