水污染控制工程第四版上冊(cè)知識(shí)點(diǎn)

水污染控制工程第四版上冊(cè)知識(shí)點(diǎn)?第一章緒論1.1水污染及其危害水污染的定義：水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等方面特性的改變，從而影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象稱(chēng)為水污染。水污染的危害：對(duì)人體健康的危害：可引發(fā)多種疾病，如傳染病、中毒等。對(duì)水生生物的影響：破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致生物死亡、物種滅絕等。對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響：影響工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，增加生產(chǎn)成本；使農(nóng)作物減產(chǎn)、品質(zhì)下降等。對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞：改變水體生態(tài)景觀，降低水體自?xún)裟芰Φ取?/p>

1.2水質(zhì)指標(biāo)與水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)指標(biāo)：物理指標(biāo)：如水溫、色度、臭和味、渾濁度、透明度等?；瘜W(xué)指標(biāo)：包括酸堿度（pH值）、硬度、化學(xué)需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、總需氧量（TOD）、總有機(jī)碳（TOC）、氨氮、重金屬等。微生物指標(biāo)：如細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群等。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：規(guī)定了不同水域功能對(duì)應(yīng)的水質(zhì)要求。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)污水排放的各項(xiàng)指標(biāo)限值作出規(guī)定。

1.3水體自?xún)襞c水環(huán)境容量水體自?xún)簦憾x：水體在其環(huán)境容量范圍內(nèi)，能夠通過(guò)物理、化學(xué)和生物作用，使排入的污染物濃度不斷降低，逐漸恢復(fù)到原有水質(zhì)的過(guò)程。自?xún)暨^(guò)程：包括物理自?xún)簦ㄈ缦♂?、混合、沉淀等）、化學(xué)自?xún)簦ㄈ缪趸€原、酸堿中和等）和生物自?xún)簦ㄎ⑸锓纸庥袡C(jī)物）。水環(huán)境容量：定義：在滿(mǎn)足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的條件下，水體所能容納的最大污染物量。影響因素：與水體特征、水質(zhì)目標(biāo)、污染物特性等有關(guān)。

第二章污水的物理處理2.1格柵作用：攔截污水中較大尺寸的漂浮物和懸浮物，防止其進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)施，保護(hù)水泵等設(shè)備。分類(lèi)：按形狀可分為平面格柵和曲面格柵；按柵條間距可分為粗格柵（柵條間距1040mm）、中格柵（柵條間距510mm）、細(xì)格柵（柵條間距25mm）。設(shè)計(jì)參數(shù)：包括格柵寬度、長(zhǎng)度、柵條間距、過(guò)柵流速等，需根據(jù)污水流量、水質(zhì)等確定。

2.2沉砂池作用：去除污水中粒徑大于0.2mm，密度大于2.65t/m3的砂粒，以保護(hù)后續(xù)處理設(shè)備和管道。分類(lèi)：平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池等。設(shè)計(jì)參數(shù)：如停留時(shí)間、水平流速、有效水深等，不同類(lèi)型沉砂池設(shè)計(jì)參數(shù)不同。

2.3沉淀池作用：使污水中的懸浮物質(zhì)在重力作用下沉淀，與水分離，去除可沉淀的固體物質(zhì)。分類(lèi)：平流式沉淀池：水流水平流動(dòng)，沉淀效果較好，構(gòu)造簡(jiǎn)單。豎流式沉淀池：水流垂直向上流動(dòng)，占地面積小，但排泥較困難。輻流式沉淀池：水流呈輻射狀流動(dòng)，適用于大型污水處理廠。設(shè)計(jì)參數(shù)：包括沉淀池面積、有效水深、沉淀時(shí)間、表面負(fù)荷等，設(shè)計(jì)時(shí)需綜合考慮污水流量、水質(zhì)等因素。

2.4氣浮原理：通過(guò)向污水中通入空氣，產(chǎn)生微小氣泡，使污水中密度接近于水的微小懸浮顆粒附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，形成浮渣而去除。分類(lèi)：加壓氣浮、溶氣氣浮、電解氣浮等。設(shè)計(jì)參數(shù)：如氣浮池的有效容積、停留時(shí)間、溶氣壓力、釋放器型號(hào)等，根據(jù)污水水質(zhì)和處理要求確定。

第三章污水的化學(xué)處理3.1中和原理：通過(guò)投加化學(xué)藥劑，調(diào)節(jié)污水的pH值，使其達(dá)到中性或接近中性，以滿(mǎn)足后續(xù)處理或排放要求。常用藥劑：酸性污水常用堿性藥劑（如石灰、氫氧化鈉等）中和；堿性污水常用酸性藥劑（如硫酸、鹽酸等）中和。設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)污水的酸堿度、流量等計(jì)算藥劑投加量。

3.2化學(xué)沉淀原理：向污水中投加化學(xué)藥劑，使污水中的某些溶解性污染物生成難溶性沉淀物而去除。常用藥劑：去除重金屬離子常用氫氧化物沉淀劑（如石灰等）；去除磷酸鹽常用鈣鹽（如氯化鈣）等。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：確定藥劑種類(lèi)、投加量、反應(yīng)時(shí)間、沉淀時(shí)間等參數(shù)。

3.3氧化還原原理：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，使污水中的污染物發(fā)生氧化或還原反應(yīng)，改變其化學(xué)形態(tài)或價(jià)態(tài)，從而達(dá)到去除目的。氧化法：如空氣氧化、氯氧化、臭氧氧化等，可去除污水中的有機(jī)物、硫化物等。還原法：如鐵屑還原、亞硫酸鹽還原等，常用于處理含重金屬離子的污水。設(shè)計(jì)參數(shù)：如氧化或還原藥劑的投加量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)條件等。

3.4吸附原理：利用多孔性固體吸附劑對(duì)污水中的污染物進(jìn)行吸附，使污染物從污水中轉(zhuǎn)移到吸附劑表面。常用吸附劑：活性炭、活性氧化鋁、沸石等。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：確定吸附劑種類(lèi)、用量、吸附時(shí)間、吸附柱尺寸等參數(shù)，同時(shí)要考慮吸附劑的再生問(wèn)題。

第四章污水的生物處理4.1微生物的代謝與生長(zhǎng)微生物的代謝：分解代謝：將有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，釋放能量。合成代謝：利用分解代謝產(chǎn)生的能量和物質(zhì)合成微生物自身的細(xì)胞物質(zhì)。微生物的生長(zhǎng)：經(jīng)歷停滯期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)階段。

4.2活性污泥法基本原理：以活性污泥為主體，利用微生物的代謝作用，使污水中的有機(jī)物得到降解。工藝流程：包括曝氣池、二沉池、污泥回流系統(tǒng)等。主要運(yùn)行參數(shù)：污泥濃度、污泥回流比、曝氣強(qiáng)度、停留時(shí)間等，不同工藝和水質(zhì)要求參數(shù)不同。活性污泥法的類(lèi)型：傳統(tǒng)活性污泥法：處理效果好，但能耗高。完全混合活性污泥法：水質(zhì)和微生物分布均勻，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。階段曝氣活性污泥法：可降低能耗。吸附再生活性污泥法：適用于處理溶解性有機(jī)物含量高的污水。

4.3生物膜法基本原理：使微生物附著在載體表面生長(zhǎng)，形成生物膜，利用生物膜對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解。生物膜法的類(lèi)型：生物濾池：分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池等。生物轉(zhuǎn)盤(pán)：由盤(pán)片、轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)裝置等組成，盤(pán)片上生長(zhǎng)生物膜。生物接觸氧化法：在曝氣池中設(shè)置填料，微生物附著在填料上形成生物膜。設(shè)計(jì)參數(shù)：如生物膜厚度、填料比表面積、水力負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷等。

4.4厭氧生物處理原理：在無(wú)氧條件下，利用厭氧微生物的代謝作用，將有機(jī)物分解為甲烷、二氧化碳等。厭氧處理的階段：水解階段、酸化階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。厭氧生物處理工藝：普通厭氧消化池：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但處理效果有限。厭氧接觸法：通過(guò)污泥回流提高處理效果。升流式厭氧污泥床（UASB）：處理效率高，應(yīng)用廣泛。厭氧流化床：污泥濃度高，傳質(zhì)效果好。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：確定反應(yīng)器容積、水力停留時(shí)間、有機(jī)負(fù)荷、污泥回流比等參數(shù)。

第五章污水的深度處理與回用5.1深度處理的目的與方法目的：進(jìn)一步去除污水中的懸浮物、溶解性有機(jī)物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及重金屬等，使處理后的水質(zhì)達(dá)到更高的要求，可用于回用或排放。方法：物理化學(xué)法：如過(guò)濾、反滲透、離子交換、吸附等。生物法：如生物脫氮除磷等。

5.2過(guò)濾原理：通過(guò)具有孔隙的過(guò)濾介質(zhì)，截留污水中的懸浮顆粒。過(guò)濾介質(zhì)：砂、無(wú)煙煤、活性炭、纖維等。過(guò)濾類(lèi)型：重力過(guò)濾、壓力過(guò)濾、真空過(guò)濾等。設(shè)計(jì)參數(shù)：濾層厚度、濾速、反沖洗強(qiáng)度等。

5.3反滲透原理：在高于溶液滲透壓的壓力作用下，借助半透膜的選擇截留作用，將溶液中的溶質(zhì)與溶劑分離。工藝流程：包括預(yù)處理、反滲透膜組件、后處理等。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：確定膜通量、回收率、操作壓力等參數(shù)，同時(shí)要注意膜的清洗和維護(hù)。

5.4離子交換原理：利用離子交換樹(shù)脂與污水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)，去除特定離子。離子交換樹(shù)脂：分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂。離子交換過(guò)程：包括交換、反洗、再生等步驟。設(shè)計(jì)參數(shù)：樹(shù)脂用量、交換柱尺寸、再生劑用量等。

5.5污水回用回用途徑：工業(yè)回用：如冷卻用水、工藝用水等。農(nóng)業(yè)回用：灌溉用水等。市政雜用：如道路噴灑、綠化用水等?；赜锰幚砉に嚕焊鶕?jù)回用目的和原水水質(zhì)選擇合適的處理工藝組合。水質(zhì)要求：不同回用途徑有相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，需滿(mǎn)足使用要求。

第六章污泥處理與處置6.1污泥的性質(zhì)與分類(lèi)污泥的性質(zhì)：物理性質(zhì)：如污泥的含水率、密度、沉降性能等。化學(xué)性質(zhì)：包括污泥的成分、酸堿度、重金屬含量等。生物性質(zhì)：含有大量微生物。污泥的分類(lèi)：初次沉淀污泥：來(lái)自初次沉淀池。剩余活性污泥：來(lái)自活性污泥法處理系統(tǒng)。腐殖污泥：來(lái)自生物膜法處理系統(tǒng)?；瘜W(xué)污泥：通過(guò)化學(xué)處理產(chǎn)生的污泥。

6.2污泥的處理方法污泥濃縮：降低污泥含水率，減小污泥體積。常用方法有重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮等。污泥消化：使污泥中的有機(jī)物在厭氧或好氧條件下分解，降低污泥的有機(jī)含量，同時(shí)產(chǎn)生沼氣。污泥脫水：進(jìn)一步降低污泥含水率，便于污泥的后續(xù)處置。方法有自然脫水（如干化場(chǎng)）、機(jī)械脫水（如壓濾機(jī)、離心機(jī)等）。

6.3污泥的處置土地利用：可作為肥料用于農(nóng)田、林地等，但要注意污