水污染控制工程大題

1、名詞解釋：1、表面水力負(fù)荷（q=Q/A）：在單位時(shí)間內(nèi)通過沉淀池單位表面積的流量，又稱沉淀池的溢流率，反映沉淀池效率的參數(shù)。2、淺池理論：池長為L，池中水平流速為V，H為池深，顆粒沉速為U0，在理想狀態(tài)下，L/H=V/ U0 。若用水平隔板，將H分成3層，在U0與V不變的條件下，只需L/3，就可以將U0的顆粒去除。若池長不變，由于池深為H/3，則水平流速可增加到3V，仍能將沉速為U0的顆粒除去。同時(shí)將沉淀池分成n層就可以把處理能力提高n倍。3、好氧生物處理（81）：是在水中存在溶解氧的條件下（即水中存在分子氧）進(jìn)行的生物處理過程。4、厭氧生物處理（81）：是在水中既無分子氧又無化合氧的條件下進(jìn)

2、行的生物處理過程。5、莫諾特方程（94）：()微生物群體比增長速率與底物濃度之間的函數(shù)關(guān)系式。微生物群體的比增長速率；在限制增長的底物達(dá)到飽和濃度時(shí)的最大值；S限制增長的底物濃度；飽和常數(shù)，即=/2時(shí)的地物濃度。6、表觀產(chǎn)率系數(shù)（99）(Yobs)：扣除了內(nèi)源呼吸（代謝）造成的微生物減少量后，被利用的單位底物量轉(zhuǎn)換成微生物體量的系數(shù)。7、污泥沉降比（103）（SV%）：是指曝氣池混合液靜止30min后沉淀污泥的體積分?jǐn)?shù)，用來反映污泥的沉降性能。（通常采用1L的量筒測定污泥沉降比）8、污泥體積指數(shù)（103）（SVI）：是指曝氣池混合液沉淀30min后，每單位質(zhì)量干泥形成的濕污泥的體積，常用單位為

3、mL/g。9、污泥負(fù)荷（140）（活性污泥負(fù)荷）：基質(zhì)的總投加量與微生物的總量的比例，是指單位質(zhì)量的活性污泥在單位時(shí)間內(nèi)所去除的污染物的量。10、污泥齡：是指在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)，微生物從其生成到排出系統(tǒng)的平均停留時(shí)間，也就是反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的微生物全部更新一次所需的時(shí)間。（百度，這個(gè)更好。）在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時(shí)間(書P122)。11.同步硝化反硝化（SNdN）（P150）：指在沒有明顯獨(dú)立設(shè)置缺氧區(qū)的活性污泥法處理系統(tǒng)內(nèi)硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌共同作用，總氮被大量去除的過程。12.生物膜法（P190）：是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，污水與微生物附著生長在濾料或填料表面上形成的生物膜接觸后，污染

4、物被微生物吸附轉(zhuǎn)化，污水得到凈化的方法。13.、UASB（P280）：上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，廢水從厭氧污泥床底部流入，與顆粒污泥混合接觸，微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生沼氣。微小氣泡上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥層床上部，（由于沼氣的攪動(dòng)，）形成一個(gè)污泥濃度較小的懸浮污泥層，通過三相分離器實(shí)現(xiàn)固液氣分離。14.兩相厭氧法（P283）：把產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷兩個(gè)階段的反應(yīng)分別在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，以創(chuàng)造各自最佳的環(huán)境條件，并將這兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)起來，形成兩相厭氧發(fā)酵系統(tǒng)。15.污泥生物穩(wěn)定（P381）：在人工條件下加速微生物對(duì)污泥中有機(jī)物的分解，使之變成穩(wěn)定的無機(jī)物或不易被生物降解的有機(jī)物的

5、過程。簡答和論述：1、沉淀4種類型(P27-28)自由沉淀：絮凝沉淀：區(qū)域沉淀：壓縮沉淀：2、除磷脫氮的機(jī)理(P86-87)生物除磷是利用聚磷微生物具有厭氧稀磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過排放大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。生物脫氮是含氮化合物經(jīng)過氨化、硝化、反硝化后，轉(zhuǎn)變?yōu)镹2而被去除的過程。在氨化微生物的作用下，有機(jī)氮化合物可以在好氧或厭氧條件下分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，在好氧條件下亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌把氨態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}和硝酸鹽，在缺氧的條件下，亞硝酸鹽和硝酸鹽在反硝化菌的作用下被還原為氮?dú)獾倪^程。同時(shí)，污水中一部分氮被同化成微生物細(xì)

6、胞的組成，以剩余活性污泥形式去處。3、活性污泥法的基本流程(P103)，回流污泥沉淀池廢水曝氣池出水空氣剩余污泥污水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液，曝氣池作為一個(gè)生物反應(yīng)器通過曝氣設(shè)備通入空氣，空氣中的氧氣溶入污水使活性污泥混合液產(chǎn)生好氧代謝反應(yīng)，曝氣設(shè)備還起攪拌作用使混合液呈懸浮狀態(tài)。污水中的有機(jī)物、氧氣和微生物能充分進(jìn)行傳質(zhì)和反應(yīng)。隨后混合液流入沉淀池，進(jìn)行固液分離，流出沉淀池的水就是凈水。沉淀池的污泥大部分回流至曝氣池，使曝氣池保持一定的微生物濃度。曝氣池中的生化反應(yīng)導(dǎo)致微生物增殖，增殖的微生物通常從沉淀池底泥中排除，即剩余污泥。4、AB法的工藝過程和特點(diǎn)(P115-116)污

7、水格篩沉砂吸附沉淀曝氣沉淀出水回流污泥剩余污泥回流污泥剩余污泥A級(jí)B級(jí)主要特點(diǎn)： 未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級(jí)處理系統(tǒng)； B段由曝氣池和二沉池組成； A、B兩段各自擁有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開，各自有獨(dú)特的微生物群體，有利于功能穩(wěn)定。5、SBR 的工藝過程和特點(diǎn)(P109)反應(yīng)（曝氣）沉淀出水進(jìn)水閑置SBR 工藝的核心是反應(yīng)池，污水在反應(yīng)池中按流入、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)工序。污水流入反應(yīng)池中達(dá)到預(yù)定容積后，進(jìn)行去除BOD、硝化、反硝化及除磷等操作過程。停止曝氣和攪拌后充分沉淀，反應(yīng)池起二沉池的作用，沉淀后上層清液經(jīng)處理后排放，下層污泥作為種泥回流（刪去）。排水

8、后進(jìn)入閑置工序，使污泥處于饑餓狀態(tài)，使其在下個(gè)周期的反應(yīng)中，充分發(fā)揮活性。特點(diǎn)：工藝系統(tǒng)組成簡單：不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能；不設(shè)污泥回流設(shè)備；耐沖擊負(fù)荷，在多數(shù)情況下，無需設(shè)置調(diào)節(jié)池；SVI值較低，污泥易沉淀，污泥膨脹現(xiàn)象較少；易于維護(hù)管理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，出水水質(zhì)優(yōu)于連續(xù)式；通過調(diào)節(jié)，可在單一曝氣池內(nèi)完成脫氮和除磷。6、氧化溝的工藝過程和特點(diǎn)(P117)經(jīng)過預(yù)處理的廢水進(jìn)入氧化溝的溝槽，與槽內(nèi)大量混合液混合稀釋，在推流設(shè)備和曝氣設(shè)備的作用下，氧化溝內(nèi)的混合液呈推流式快速流動(dòng)，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，有機(jī)物得到降解去處，出水經(jīng)二沉池實(shí)現(xiàn)泥水分離后排放，部分污泥回流到氧化溝。工藝上的特征：

9、 氧化溝內(nèi)的流態(tài)呈循環(huán)混合態(tài)（介于完全混合和推流之間）；溝內(nèi)混合液呈推流式快速流動(dòng)（0.40.5m/s）；進(jìn)水流量與溝內(nèi)流量相比很小，完全混合；有機(jī)負(fù)荷很低，相當(dāng)于延時(shí)曝氣法，出水水質(zhì)好；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)水溫、水質(zhì)、水量等的變動(dòng)有適應(yīng)性；污泥產(chǎn)率低，剩余污泥產(chǎn)量少；污泥齡長，可達(dá)1530d，為傳統(tǒng)活性污泥法的36倍 ；（世代時(shí)間很長的細(xì)菌如硝化細(xì)菌能在反應(yīng)器內(nèi)得以生存，從而使）氧化溝具有脫氮的功能7、除磷脫氮工藝及原理（重點(diǎn)掌握A2O及改良A2O，會(huì)畫流程圖）(P119-120)(P147-)A2O工藝 書159該工藝比較簡單，只要把脫氮除磷的機(jī)理搞懂就可以看明白該流程圖了。改良A2O（倒

10、置A2O）書160改良A2O的工藝過程：改良A2O采用較短時(shí)間的初沉池，使進(jìn)水中的細(xì)小有機(jī)懸浮物固體有一部分進(jìn)入生物反應(yīng)器，以滿足反硝化菌和聚磷菌對(duì)碳源的需要；污水在缺氧池和厭氧池分段進(jìn)水，進(jìn)水量由氮磷的去除程度計(jì)算；進(jìn)入缺氧池的污水、回流污泥和混合液（硝化液）經(jīng)充分混合后一起進(jìn)入缺氧區(qū)。污泥中的硝酸鹽，殘余的溶解氧，在反硝化菌的作用下進(jìn)行反硝化反應(yīng)，將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為N2，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的前置脫氮。污泥經(jīng)過缺氧反硝化以后進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，避免了硝酸鹽對(duì)厭氧環(huán)境的不利影響（與A2 O相比，硝酸鹽通過回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，異養(yǎng)菌會(huì)利用硝酸鹽作為電子受體消耗厭氧區(qū)中的易降解有機(jī)物，從而使聚磷菌可利用的有機(jī)物減少，

11、影響了厭氧區(qū)磷釋放的量，影響除磷效果）。在厭氧區(qū)，聚磷菌將污水中的碳源轉(zhuǎn)化為聚羥基丁酸（PHB）等儲(chǔ)能物質(zhì)，積聚吸磷動(dòng)力。 在好氧區(qū)，有機(jī)污染物進(jìn)一步被降解，硝化菌將污水中存在的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，同時(shí)聚磷菌利用在厭氧條件下產(chǎn)生的動(dòng)力進(jìn)行過度吸磷。活性污泥混合液在二沉池進(jìn)行泥水分離，一部分污泥回流到系統(tǒng)前端，另一部分富含磷的剩余污泥從系統(tǒng)排出，實(shí)現(xiàn)生物除磷。倒置A2/O工藝的特點(diǎn)：（1） 分段進(jìn)水分別滿足反硝化、除磷所需碳源；（2） 避免了回流污泥中攜帶的硝酸鹽、溶解氧對(duì)厭氧區(qū)的不利影響；（3） 聚磷微生物經(jīng)歷厭氧環(huán)境之后直接進(jìn)入生化效率較高的好氧段，其在厭氧環(huán)境下形成的吸磷動(dòng)力得到了更有效率

12、的利用；（4） 參與循環(huán)的微生物全部經(jīng)歷了完整的厭氧-好氧過程，具有“群體效應(yīng)”，因而顯著提高了系統(tǒng)的氮磷脫除能力；8、污泥膨脹及控制方法(P186)。污泥膨脹指污泥結(jié)構(gòu)極度松散，體積增大、上浮，難于沉降分離影響出水水質(zhì)的現(xiàn)象。在運(yùn)行中，如發(fā)生污泥膨脹，可采取一下一些措施：控制曝氣量，使曝氣池保持適量的溶解氧；調(diào)整pH；如氮、磷的比例失調(diào)，可適當(dāng)投加氮磷化合物；投加一些化學(xué)藥劑；城鎮(zhèn)污水處理廠的污水經(jīng)過沉砂池后，超越初沉池，直接進(jìn)入曝氣池。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于容易發(fā)生污泥膨脹的污水，可采取一下辦法：減少或取消城鎮(zhèn)污水的初沉池，提高曝氣池污泥濃度，改善污泥沉降性能；在常規(guī)曝氣池前設(shè)置污泥厭氧或缺氧選擇

13、池；對(duì)現(xiàn)有的容易發(fā)生污泥膨脹的污水處理廠，在曝氣池的前端補(bǔ)充設(shè)置填料；用氣浮設(shè)備代替二沉池。（看題目怎么問，一般情況下答運(yùn)行時(shí)候的控制方法即可）9、生物膜法的凈化過程(P193)生物膜法去處污水中的污染物是一個(gè)吸附、穩(wěn)定的復(fù)雜過程，由于生物膜的吸附作用，其表面附著著一層很薄的水層，稱之為附著水層。它相對(duì)于外側(cè)運(yùn)動(dòng)的水流流動(dòng)水層，是靜止的。這層水膜（附著水層）中的有機(jī)物首先被吸附在生物膜上，被生物膜氧化。由于附著水層中有機(jī)物濃度比流動(dòng)層中的低，根據(jù)傳質(zhì)理論，流動(dòng)水層的有機(jī)物可通過水流的紊動(dòng)和濃度差擴(kuò)散作用進(jìn)入附著水層，并進(jìn)一步擴(kuò)散到生物膜中，被生物膜吸附、分解、氧化?？諝庵械难鯕獠粩嗳苋胨?，穿

14、過流動(dòng)水層、附著水層進(jìn)入好氧層中，為好氧微生物降解有機(jī)物創(chuàng)造條件。有機(jī)物降解主要在好氧層內(nèi)進(jìn)行，好氧微生物的代謝產(chǎn)物（如水、二氧化碳）通過附著水層進(jìn)入流動(dòng)水層，并隨氣排走。同時(shí)，微生物不斷繁殖，造成厭氧層厚度不斷增加，代謝產(chǎn)物也增加，這些產(chǎn)物有機(jī)酸、H2S、NH3等必須要通過好氧層向外側(cè)傳遞，由于氣態(tài)產(chǎn)物的不斷增加，大大減弱了生物膜在固體介質(zhì)上的固著力，此時(shí)，生物膜已老化，容易從固體介質(zhì)表面脫落下來，并隨水流流向固液分離設(shè)施。生物膜脫落后再重新形成新的生物膜，此過程交替進(jìn)行。10、生物接觸氧化法優(yōu)缺點(diǎn)(P229)優(yōu)點(diǎn)：簡答題可以只回答紅色部分（1）由于填料的比表面積大，池內(nèi)的充氧條件良好。生物

15、接觸氧化池內(nèi)單位容積的生物固體量高于活性污泥法曝氣池及生物濾池。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負(fù)荷。（2）生物接觸氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡便。（3）由于生物固體量多，水流又屬于完全混合型，因此生物接觸氧化池對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力（抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)）。（4）生物接觸氧化池有機(jī)容積負(fù)荷較高時(shí)，其F/M保持在較低水平，污泥產(chǎn)率較低。缺點(diǎn)：（1）進(jìn)水通常要求進(jìn)行預(yù)處理, 增加了工藝的復(fù)雜性；（2）生物膜量隨負(fù)荷增加而增加，負(fù)荷過高，則生物膜過厚，在某些填料中易于堵塞（3）填料設(shè)置使氧化池的構(gòu)造較為復(fù)雜，曝氣設(shè)備的安裝和維護(hù)不如活性污泥法來得方便11、厭氧消化的機(jī)理(P274-275)三階段理論：第一階段為水解、發(fā)酵階段。復(fù)雜的有機(jī)物在厭氧菌胞酶的作用下，首先被分解成簡單的有機(jī)物，繼而這些簡