習(xí)題答案水污染控制工程下冊

/【習(xí)題答案】水污染限制工程（下冊）.高廷耀，顧國維，周琪.高等教第九章、污水水質(zhì)和污水出路（總論）1．簡述水質(zhì)指標(biāo)在水體污染限制、污水處理工程設(shè)計(jì)中的作用。答：水質(zhì)污染指標(biāo)是評價水質(zhì)污染程度、進(jìn)行污水處理工程設(shè)計(jì)、反映污水處理廠處理效果、開展水污染限制的基本依據(jù)。污水的水質(zhì)污染指標(biāo)一般可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)。物理指標(biāo)包括：（1）水溫（2）色度（3）臭味（4）固體含量，化學(xué)指標(biāo)包括：有機(jī)指標(biāo)包括：(1)BOD：在水溫為20度的條件下,水中有機(jī)物被好養(yǎng)微生物分解時所需的氧量。(2)COD：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量。(3)TOD：由于有機(jī)物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量稱為總需氧量。(4)TOC：表示有機(jī)物濃度的綜合指標(biāo)。水樣中全部有機(jī)物的含碳量。（5）油類污染物（6）酚類污染物（7）表面活性劑（8）有機(jī)酸堿（9）有機(jī)農(nóng)藥（10）苯類化合物無機(jī)物及其指標(biāo)包括（1）酸堿度（2）氮、磷（3）重金屬（4）無機(jī)性非金屬有害毒物生物指標(biāo)包括：（1）細(xì)菌總數(shù)（2）大腸菌群（3）病毒2．分析總固體、溶解性固體、懸浮性固體及揮發(fā)性固體指標(biāo)之間的相互聯(lián)系，畫出這些指標(biāo)的關(guān)系圖。答：水中全部殘?jiān)目偤头Q為總固體（TS），總固體包括溶解性固體（DS）和懸浮性固體（SS）。水樣經(jīng)過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。固體殘?jiān)罁?jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。將固體在600℃關(guān)系圖：總固體=溶解性固體+懸浮固體=揮發(fā)性固體+固定性固體3．生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量指標(biāo)的含義是什么？分析這些指標(biāo)之間的聯(lián)系和區(qū)分。答：生化需氧量（BOD）：水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量?；瘜W(xué)需氧量（COD）：在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為CO2、H2O所消耗的氧量?？傆袡C(jī)碳（TOC）：水樣中全部有機(jī)污染物的含碳量。總需氧量（TOD）：有機(jī)物除碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當(dāng)有機(jī)物全都被氧化時，碳被氧化為二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時需氧量稱為總需氧量。這些指標(biāo)都是用來評價水樣中有機(jī)污染物的參數(shù)。生化需氧量間接反映了水中可生物降解的有機(jī)物量。化學(xué)需氧量不能表示可被微生物氧化的有機(jī)物量，此外廢水中的還原性無機(jī)物也能消耗部分氧。總有機(jī)碳和總需氧量的測定都是燃燒化學(xué)法，前者測定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧過程和BOD的耗氧過程有本質(zhì)不同，而且由于各種水樣中有機(jī)物質(zhì)的成分不同，生化過程差別也大。各種水質(zhì)之間TOC或TOD和BOD不存在固定關(guān)系。在水質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD和TOD或TOC之間存在肯定的相關(guān)關(guān)系。它們之間的相互關(guān)系為：TOD>COD>BOD20>BOD5>OC生物化學(xué)需氧量或生化需氧量（BOD）反映出微生物氧化有機(jī)物、干脆地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。化學(xué)需氧量COD的優(yōu)點(diǎn)是比較精確地表示污水中有機(jī)物的含量，測定時間僅僅須要數(shù)小時，并且不受水質(zhì)的影響。而化學(xué)需氧量COD則不能象BOD反映出微生物氧化有機(jī)物、干脆地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。此外，污水中存在的還原性無機(jī)物（如硫化物）被氧化也須要消耗氧，以COD表示也存在肯定的誤差。兩者的差值大致等于難生物降解的有機(jī)物量。差值越大，難生物降解的有機(jī)物含量越多，越不宜采納生物處理法。兩者的比值可作為該污水是否相宜于采納生物處理的判別標(biāo)準(zhǔn)，比值越大，越簡潔被生物處理。4．水體自凈有哪幾種類型？氧垂曲線的特點(diǎn)和運(yùn)用范圍是什么？答：污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的和生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或總量削減，受污染的水體部分地或完全地復(fù)原原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化。包括物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化。物理凈化指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀或揮發(fā)等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。化學(xué)凈化指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。生物凈化指由于水中生物活動，尤其是水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過程。有機(jī)物排入河流后，經(jīng)微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水虧氧；另一方面，空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中，使溶解氧逐步得到復(fù)原。耗氧和虧氧是同時存在的，DO曲線呈懸索狀下垂，稱為氧垂直曲線。適用于一維河流和不考慮擴(kuò)散的狀況下。5．試論排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、環(huán)境容量之間的聯(lián)系。答：環(huán)境容量是水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指定的基本依據(jù)，而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則是排放標(biāo)準(zhǔn)指定的依據(jù)。排放標(biāo)準(zhǔn)是指最高允許的排放濃度,污水的排放標(biāo)準(zhǔn)分為一,二,三級標(biāo)準(zhǔn),而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是用來評估水體的質(zhì)量和污染狀況的,有地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),海洋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等,環(huán)境容量則是指環(huán)境在其自凈范圍類所能容納的污染物的最大量.排放標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)自然界對于污染物自凈實(shí)力而定的，和環(huán)境容量有很大關(guān)系，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)純生態(tài)環(huán)境為參照，依據(jù)各地狀況不同而制定的。排水標(biāo)準(zhǔn)是排到環(huán)境中的污染物濃度、速率的限制標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是水環(huán)境本身要求達(dá)到的指標(biāo)。水環(huán)境容量越大，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越低，排放標(biāo)準(zhǔn)越松，反之越嚴(yán)格。各類標(biāo)準(zhǔn)一般都是以濃度來衡量的，即某一時間取樣時符合標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)為合格達(dá)標(biāo)，而環(huán)境容量是就某一區(qū)域內(nèi)肯定時間內(nèi)可以容納的污染物總量而言的，他們是兩個相對獨(dú)立的評價方法，某些時候，雖然達(dá)到了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或是排水等標(biāo)準(zhǔn)，但可能事實(shí)上已經(jīng)超過了該區(qū)域的環(huán)境容量。6．我國現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種？各標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用范圍及相互關(guān)系是什么？答：污水排放標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)限制形式可分為濃度標(biāo)準(zhǔn)和總量限制標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)地域管理權(quán)限可分為國家排放標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)。濃度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了排出口向水體排放污染物的濃度限值，我國現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)都是濃度標(biāo)準(zhǔn)。總量限制標(biāo)準(zhǔn)是以水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的水環(huán)境容量為依據(jù)而設(shè)定的，水體的環(huán)境質(zhì)量要求高，則環(huán)境容量小。國家排放標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)污水去向，規(guī)定了水污染物最高允許排放濃度，適用于排污單位水污染物的排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境愛護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收以及投產(chǎn)后的排放管理。行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)各行業(yè)排放廢水的特點(diǎn)和治理技術(shù)水平制定的國家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。地方標(biāo)準(zhǔn)是各省直轄市依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和管轄地水體污染限制須要制定的標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)可以增加污染物限制指標(biāo)數(shù)，但不能削減，可以提高對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但不能降低標(biāo)準(zhǔn)。第十章、污水的物理處理1．試說明沉淀有哪幾種類型？各有何特點(diǎn)？并探討各種類型的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)分，各適用在哪些場合？自由沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀,顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池中。絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有相互絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形態(tài)、沉速是變更的。化學(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。區(qū)域沉淀或成層沉淀：懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到四周其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，和澄清水之間有清楚的泥水界面。二次沉淀池和污泥濃縮池中發(fā)生。壓縮沉淀：懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，相互接觸，相互支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。聯(lián)系和區(qū)分：自由沉淀，絮凝沉淀，區(qū)域沉淀或成層沉淀，壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增大，顆粒間的相互影響也依次加強(qiáng)。2．設(shè)置沉砂池的目的是什么？曝氣沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有何區(qū)分？答：設(shè)置沉砂池的目的和作用：以重力或離心力分別為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速限制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡潔，工作穩(wěn)定，將進(jìn)入沉砂池的污水流速限制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒。曝氣沉砂池的工作原理：由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物得以去除。曝氣沉砂池沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分別等作用。3．水的沉淀法處理的基本原理是什么？試分析球形顆粒的靜水自由沉降（或上?。┑幕疽?guī)律，影響沉淀或上浮的因素有哪些？答：水的沉淀處理的基本原理是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，水中懸浮顆粒的密度比水大，在重力作用下，懸浮物下沉而實(shí)現(xiàn)懸浮物和廢水分別?；疽?guī)律：靜水中懸浮顆粒起先沉降（或上浮）時,會受到重力、浮力、摩擦力的作用。剛起先沉降（或上?。r，因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動,經(jīng)過很短的時間后,顆粒的重力和水對其產(chǎn)生的阻力平衡時,顆粒即等速下沉。影響因素：顆粒密度，水流速度，池的表面積。斯托克斯公式表明：（1）顆粒和水的密度差（ρs-ρ）愈大，沉速愈快，成正比關(guān)系。當(dāng)ρs＞ρ時，顆粒下沉；當(dāng)ρs＜ρ時，顆粒上浮；當(dāng)ρs=ρ時，顆粒既不上浮也不下沉；（2）顆粒直徑愈大，沉速愈快，成正比的平方關(guān)系；（3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比關(guān)系。因水的黏度和水溫成反比，故提高水溫有利于加速沉淀。5．已知某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)平均流量為Q=20000m3/d，服務(wù)人口100000人，初沉污泥量按25g/（人?日），污泥含水率按97%計(jì)算，試為該處理站設(shè)計(jì)曝氣沉砂池和平流式沉淀池。解：Qmax=20000/(24*3600)=0.23M3/S=833.3M3/H曝氣式沉砂池：總有效容積：V=60*Qmax*t=60*0.23*2=27.6m3池斷面面積：A=Qmax/Vmin=0.23/0.08=2.88m2池總寬度：B=A/Hmin=池長L=V/A=27.6/2.88=9.58m所需曝氣量：q=60D*Qmax=60*0.23*0.2=2.76m3/min平流式沉淀池：沉淀區(qū)表面積：A=Q(max)/q=833.3/2.5=333.3m2沉淀區(qū)有效水深:h2=q*t=2.5*1=2.5m沉淀區(qū)有效容積：V=A*h2=333.3/3=111.1m3沉淀池長度：L=3.6*v*t=3.6*0.0005*3600=6.48m沉淀區(qū)總寬度：B=A/L=333.3/6.48=51.44m沉淀池數(shù)量：n=B/b=51.44/40>1,取2污泥區(qū)容積V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*1000=100m2沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.5+0.3+2.1=5.2m(S1=25m2

S2=1m2

h4’=0.35m

h4’’=1.75m

L1=1.5m

L2=貯泥池容積：V=1/3*h4’(S1+S2+)=貯泥池以上梯形部分污泥容積：V=(L1/2+L2/2)*h4’’6．加壓溶氣氣浮的基本原理是什么？有哪幾種基本流程和溶氣方式？各有何特點(diǎn)？加壓溶氣氣浮法的基本原理是空氣在加壓條件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。其工藝流程有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程3種；溶氣方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵－空壓機(jī)溶氣方式。全溶氣流程是將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分別，和其它兩流程相比，其電耗高，但因不另加溶氣水，所以氣浮池容積小；部分溶氣流程是將部分廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余廢水干脆送入氣浮池，該流程比全溶氣流程省電，另外因部分廢水經(jīng)溶氣罐，所以溶氣罐的容積比較小，但因部分廢水加壓溶氣所能供應(yīng)的空氣量較少，因此，若想供應(yīng)同樣的空氣量，必需加大溶氣罐的壓力；回流加壓溶氣流程將部分出水進(jìn)行回流加壓，廢水干脆送入氣浮池，該法適用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分別，但氣浮池的容積較前兩者大。水泵吸水管吸氣溶氣方式設(shè)備簡潔，不需空壓機(jī)，沒有空壓機(jī)帶來的噪聲；水泵壓水管射流溶氣方式是利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣，其缺點(diǎn)是射流器本身能量損失大一般約30％，若采納空氣內(nèi)循環(huán)和水內(nèi)循環(huán)，可以大大降低能耗，達(dá)到水泵－空壓機(jī)溶氣方式的能耗水平；水泵－空壓機(jī)溶氣方式溶解的空氣由空壓機(jī)供應(yīng)，壓力水可以分別進(jìn)入溶氣罐，也有將壓縮空氣管接在水泵壓入泵上一起進(jìn)入溶氣罐的。目前常用的溶氣方式是水泵－空壓機(jī)溶氣方式。7．微氣泡和懸浮顆粒相黏附的基本條件是什么？有哪些影響因素？如何改善微氣泡和顆粒的黏附性能？答：微氣泡和懸浮顆粒相粘附的基本條件是水中顆粒的潤濕接觸角大于90度，即為疏水表面，易于為氣泡粘附或者水的表面張力較大，接觸即角較大，也有利于氣粒結(jié)合。影響微氣泡和懸浮顆粒相粘附的因素有：界面張力、接觸角和體系界面自由能，氣－粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附，泡沫的穩(wěn)定性等。在含表面活性物質(zhì)很少的廢水中加入起泡劑，可以保證氣浮操作中泡沫的穩(wěn)定性，從而增加微氣泡和顆粒的粘附性能。8．氣固比的定義是什么？如何確定適當(dāng)?shù)臍夤瘫?？答：氣固比（а）的定義是溶解空氣量（A）和原水中懸浮固體含量（S）的比值，可用下式表示：氣固比即溶解空氣量和原水中懸浮固體含量的比值。氣固比的選用涉及到出水水質(zhì)、設(shè)備、動力等因素。從節(jié)能考慮并達(dá)到志向的氣浮分別效果，應(yīng)對所處理的廢水進(jìn)行氣浮試驗(yàn)來確定氣固比，如無資料或無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時，一般取用0.005～0.006，廢水懸浮固體含量高時，可選用上限，低時選用下限。剩余污泥氣浮濃縮使氣固比一般采納0.03～0.04。9．在廢水處理中，氣浮法和沉淀法相比較，各有何缺點(diǎn)？氣浮法：能夠分別那些顆粒密度接近或者小于水的細(xì)小顆粒，適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產(chǎn)生膨脹的狀況，但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡須要能量，經(jīng)濟(jì)成本較高。沉淀法：能夠分別那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒，而且固液的分別一般不須要能量，但是一般沉淀池的占地面積較大。沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場的作用下，以達(dá)到固液分別的一種過程。主要去除污水中的無機(jī)物，以及某些比重較大的顆粒物質(zhì)。浮現(xiàn)法是一種有效的固—液和液—液分別方法，特殊對那些顆粒密度或接近或小于水的以及特別細(xì)小顆粒，更具有特殊優(yōu)點(diǎn)。和氣浮法相比較，沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是這一物理過程簡便易行，設(shè)備簡潔，固液分別效果良好。和沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點(diǎn)：1）氣浮時間短，一般只須要15分鐘左右，去除率高；2）對去除廢水中的纖維物質(zhì)特殊有效，有利于提高資源利用率，效益好；3）應(yīng)用范圍廣。它們?nèi)秉c(diǎn)是都有局限性，單一化。11．如何改進(jìn)及提高沉淀或氣浮分別效果？答：由式可知，通過實(shí)行相應(yīng)的措施，增大懸浮顆粒的直徑，減小流體的黏度等都能提高沉淀或氣浮分別效果。如：通過混凝處理增大顆粒粒徑，提高水溫以減小水的黏度。另外，也可以減小氣泡直徑來提高氣浮分別效果。為了提高氣浮的分別效果，要保持水中表面活性物質(zhì)的含量適度，對含有細(xì)分散親水性顆粒雜質(zhì)的工業(yè)廢水，采納氣浮法處理時，除應(yīng)用投加電解質(zhì)混凝劑進(jìn)行電中和方法外，還可用向水中投加浮選劑，使顆粒的親水性表面變更為疏水性，使其能和氣泡粘附。影響沉淀分別效果的因素有沿沉淀池寬度方向水流速度分布的不勻稱性和紊流對去除率的影響，其中寬度方向水流速度分布的不勻稱性起主要作用。所以為了提高沉淀的分別效果，在沉淀池的設(shè)計(jì)過程中，為了使水流勻稱分布，應(yīng)嚴(yán)格限制沉淀區(qū)長度，長寬比，長深比。第十一章、污水的生物處理基本概念1．簡述好氧和厭氧生物處理有機(jī)污水的原理和運(yùn)用條件。答：好氧生物處理：在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物（以溶解狀和膠體狀的為主），作為養(yǎng)分源進(jìn)行好氧代謝。這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級釋放能量，最終以低能位的無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來，達(dá)到無害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。適用于中、低濃度的有機(jī)廢水，或者說BOD5濃度小于500mg/L的有機(jī)廢水。厭氧生物處理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌和厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，困難的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡潔的化合物，同時釋放能量。適用于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5≥2000mg/L）。

2．某種污水在一連續(xù)進(jìn)水和完全勻稱混合的反應(yīng)器進(jìn)行處理，假設(shè)反應(yīng)是不行逆的，且符合一級反應(yīng)（v=kSA），反應(yīng)速率常數(shù)k為0.5d-1,求解當(dāng)反應(yīng)池容積為20m3、反應(yīng)效率為98%時，該反應(yīng)器能夠處理的污水流量為多大？解：設(shè)Q為污水流量，S為底物濃度：則Q*S=20*v=k*S*20則:Q=20k=0.15*20=3m3/d

Q(實(shí))=Q/98%=3.06m3/d3．簡述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過程的基本步驟。答：微生物經(jīng)氨化反應(yīng)分解有機(jī)氮化合物生成NH3,再在亞硝化菌和硝化菌的作用下，經(jīng)硝化反應(yīng)生成（亞）硝酸鹽，最終經(jīng)反硝化反應(yīng)將（亞）硝酸鹽還原為氮?dú)?。?dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。污水生物脫氮過程氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。（1）氨化：微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過程稱為氨化反應(yīng)。在氨化微生物作用下，有機(jī)氮化合物在好氧或厭氧條件下分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。（2）硝化反應(yīng)：在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO2-—）和硝酸鹽（NO3-）。（3）反硝化反應(yīng)：在缺氧條件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被還原為氮?dú)狻?．簡述生物除磷的原理。答：在厭氧－好氧交替運(yùn)行的系統(tǒng)中，得用聚磷微生物具有的厭氧釋磷及好氧超量吸磷的特性，使好氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過排放含有大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。第十二章、活性污泥法1．活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？答：活性污泥是指由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)組成的、有肯定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥?；钚晕勰喾ㄊ抢脩腋∩L的微生物絮體處理有機(jī)廢水一類好氧生物的處理方法?；钚晕勰喾ㄌ幚砹鞒贪ㄆ貧獬亍⒊恋沓?、污泥回流及剩余污泥解除系統(tǒng)等基本組成部分。活性污泥法處理流程詳細(xì)流程見下圖：廢水經(jīng)過預(yù)處理后，進(jìn)入曝氣池和池內(nèi)的活性污泥混合成混合液，并在池內(nèi)充分曝氣，一方面使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，廢水和活性污泥充分接觸；另一方面，通過曝氣，向活性污泥供氧，保持好氧條件，保證微生物的正常生長。廢水中有機(jī)物在曝氣池內(nèi)被活性污泥吸附、汲取和氧化分解后，混合液進(jìn)入二次沉淀池，進(jìn)行固液分別，凈化的廢水排出。大部分二沉池的沉淀污泥回流到曝氣池進(jìn)口，和進(jìn)入曝氣池的廢水混合。2．常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？答：曝氣池實(shí)質(zhì)上是一個反應(yīng)器，它的池型和所需的水力特征及反應(yīng)要求親密相關(guān)，主要分為推流式、完全混合式、封閉環(huán)流式及續(xù)批式四大類。推流式曝氣池：污水及回流污泥一般從池體的一端進(jìn)入，水流呈推流型，底物濃度在進(jìn)口端最高，沿池長漸漸降低，至池出口端最低。完全混合式曝氣池：污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池，在曝氣攪拌作用下馬上和全池混合，曝氣池內(nèi)各點(diǎn)的底物濃度、微生物濃度、需氧速率完全一樣。封閉環(huán)流式反應(yīng)池：結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn)，污水進(jìn)入反應(yīng)池后，在曝氣設(shè)備的作用下被快速、勻稱地和反應(yīng)器中混合液進(jìn)行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流淌。封閉環(huán)流式反應(yīng)池在短時間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，而在長時間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。序批式反應(yīng)池（SBR）：屬于“注水--反應(yīng)—排水”類型的反應(yīng)器，在流態(tài)上屬于完全混合，但有機(jī)污染物卻是隨著反應(yīng)時間的推移而被降解的。其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，全部處理過程都是在同一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行，混合液始終留在池中，從而不需另外設(shè)置沉淀池。3．活性污泥法有哪些主要運(yùn)行方式？各運(yùn)行方式有何特點(diǎn)？答：傳統(tǒng)推流式：污水和回流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入，在池內(nèi)呈推流式流淌至池的末端，充氧設(shè)備沿池長勻稱布置，會出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過須要的現(xiàn)象。漸減曝氣法：漸減曝氣布置擴(kuò)散器，使布?xì)庋爻踢f減，而總的空氣量有所削減，這樣可以節(jié)約能量，提高處理效率。分步曝氣：采納分點(diǎn)進(jìn)水方式，入流污水在曝氣池中分3—4點(diǎn)進(jìn)入，均衡了曝氣池內(nèi)有機(jī)污染物負(fù)荷及需氧率，提高了曝氣池對水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的實(shí)力。完全混合法：進(jìn)入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現(xiàn)沖擊負(fù)荷時，池液的組成變更較小，即該工藝對沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適應(yīng)實(shí)力；污水在曝氣池內(nèi)分布勻稱，F(xiàn)/M值均等，各部位有機(jī)污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數(shù)量幾近一樣；曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。淺層曝氣法：其特點(diǎn)為氣泡形成和裂開瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進(jìn)行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。深層曝氣法：在深井中可利用空氣作為動力，促使液流循環(huán)。并且深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同時氣液接觸時間延長，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。高負(fù)荷曝氣法：在系統(tǒng)和曝氣池構(gòu)造方面和傳統(tǒng)推流式活性污泥方相同，但曝氣停留時間公1.5－3.0小時，曝氣池活性污泥外于生長旺盛期。主要特點(diǎn)是有機(jī)容積負(fù)荷或污泥負(fù)荷高，但處理效果低。克勞斯法：把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進(jìn)入曝氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問題。而且消化池上清液中富有氨氮，可以供應(yīng)大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液夾帶的消化污泥相對密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。延時曝氣法：曝氣時間很長，活性污泥在時間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無需消化，可干脆排放。本工藝還具有處理過程穩(wěn)定性高，對進(jìn)水水質(zhì)、水量變更適應(yīng)性強(qiáng)，不須要初沉池等優(yōu)點(diǎn)。接觸穩(wěn)定法：混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。本工藝特點(diǎn)是污水和活性污泥在吸附池內(nèi)吸附時間較短，吸附池容積較小，再生池的容積也較小，另外其也具有肯定的抗沖擊負(fù)荷實(shí)力。氧化溝：氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動，推動溝內(nèi)液體快速流淌，具有曝氣和攪拌兩個作用，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。純氧曝氣法：純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。吸附－生物降解工藝；處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷和pH變更的實(shí)力。該工藝還可以依據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。序批式活性污泥法:工藝系統(tǒng)組成簡潔，不設(shè)二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設(shè)備；耐沖擊負(fù)荷，在一般狀況下（包括工業(yè)污水處理）無需設(shè)置調(diào)整池；反應(yīng)推動力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；運(yùn)行操作敏捷，通過適當(dāng)調(diào)整各單元操作的狀態(tài)可達(dá)到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過計(jì)算機(jī)加以限制，便于自控運(yùn)行，易于維護(hù)管理。4．說明污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中的作用。答：污泥泥齡即生物固體停留時間，其定義為在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時間。在工程上，就是指反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)微生物總量和每日排出的剩余微生物量的比值?；钚晕勰嗄帻g是活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)\運(yùn)行的重要參數(shù)。在曝氣池設(shè)計(jì)中的活性污泥法，即是因?yàn)槌鏊|(zhì)、曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都和污泥泥齡存在肯定的數(shù)學(xué)關(guān)系，由活性污泥泥齡即可計(jì)算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計(jì)算中也可依據(jù)污泥泥齡干脆計(jì)算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行管理過程中，污泥泥齡也會影響到污泥絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進(jìn)步了解活性污泥法的某些機(jī)理，而且還有助于說明活性污泥中微生物的組成。5．從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。答：氣體傳遞的雙膜理論的基點(diǎn)是認(rèn)為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物理現(xiàn)象。這兩層薄膜使氣體分子從一相進(jìn)入另一相時受到了阻力。當(dāng)氣體分子從氣相向液相傳遞時，若氣體的溶解度低，則阻力主要來自液膜。影響氧傳遞的因素主要有如下：污水水質(zhì)：水中各種雜質(zhì)如某些表面活性物質(zhì)會在氣液界面處集中，形成一層分子膜，增加了氧傳遞的陰力，影響了氧分子的擴(kuò)散。水溫：水溫對氧的轉(zhuǎn)移影響較大，水溫上升，水的黏度降低，液膜厚度減小，擴(kuò)散系數(shù)提高，反之，擴(kuò)散系數(shù)降低。氧分壓：氣相中的氧分壓干脆影響到氧傳遞的速率。氣相中氧分壓增大，則傳遞速率加快，反之，則速率降低?？偟膩碚f，氣相中氧分壓、液相中氧的濃度梯度、氣液間的接觸面積和接觸時間、水溫、污水的性質(zhì)、水流的紊流程度等因素都影響著氧的轉(zhuǎn)移速率。6．生物脫氮、除磷的環(huán)境條件要求和主要影響因素是什么？說明主要生物脫氮、除磷工藝的特點(diǎn)。答：生物脫氮、除磷影響因素有：（1）環(huán)境因素，如溫度、pH、DO；（2）工藝因素，如污泥泥齡、各反應(yīng)區(qū)的水力停留時間、二沉池的沉淀效果；（3）污水成分，如污水中易降解有機(jī)物濃度，BOD5和N、P的比值等。生物脫氮流程中必需設(shè)置氨氮硝化的好氧區(qū)，好氧區(qū)的水力停留時間和污泥齡必需滿意氨氮硝化的要求，，污泥齡通常大于6d，同時還應(yīng)具備缺氧區(qū)或缺氧時間段以完成生物反硝化過程，在缺氧區(qū)不僅須要供應(yīng)硝酸鹽溶液，還須要供應(yīng)碳源作為反硝化過程的電子供體，常用的作為電子供體的有機(jī)物為入流污水中的有機(jī)物。碳源不足時需另外投加碳源。硝化過程的影響因素：（a）好氧環(huán)境條件，并保持肯定的堿度：硝化菌為了獲得足夠的能量用于生長，必需氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化反應(yīng)的電子受體，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧含量的凹凸，必將影響硝化反應(yīng)的進(jìn)程，在硝化反應(yīng)的曝氣池內(nèi)，溶解氧含量不得低于1mg/L，多數(shù)學(xué)者建議溶解氧應(yīng)保持在1.2~2.0mg/L。在硝化反應(yīng)過程中，釋放H+，使pH下降，硝化菌對pH的變更特別敏感，為保持相宜的pH，應(yīng)當(dāng)在污水中保持足夠的堿度，以調(diào)整pH的變更，lg氨態(tài)氮（以N計(jì)）完全硝化，需堿度（以CaCO3計(jì)）7.14g。對硝化菌的相宜的pH為8.0~8.4。（b）混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過高：硝化菌是自養(yǎng)菌，有機(jī)基質(zhì)濃度并不是它的增殖限制因素，若BOD值過高，將使增殖速度較快的異養(yǎng)型細(xì)菌快速增殖，從而使硝化菌不能成為優(yōu)勢種屬。（c）硝化反應(yīng)的相宜溫度是20~30℃，15℃以下時，硝化反應(yīng)速度下降，（d）硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間，即生物固體平均停留時間（污泥齡）SRTn，必需大于其最小的世代時間，否則將使硝化菌從系統(tǒng)中流失殆盡，一般認(rèn)為硝化菌最小世代時間在相宜的溫度條件下為3d。SRTn值和溫度親密相關(guān)，溫度低，SRTn取值應(yīng)相應(yīng)明顯提高。（e）除有毒有害物質(zhì)及重金屬外，對硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有高濃度的NH4-N、高濃度的NOx-N、高濃度的有機(jī)基質(zhì)、部分有機(jī)物以及絡(luò)合陽離子等。反硝化反應(yīng)：反硝化過程的影響因素：（a）碳源：能為反硝化菌所利用的碳源較多，從污水生物脫氮考慮，可有下列三類：一是原污水中所含碳源，對于城市污水，當(dāng)原污水BOD5/TKN>3~5時,即可認(rèn)為碳源足夠；二是外加碳源，多采納甲醇（CH3OH），因?yàn)榧状急环纸夂蟮漠a(chǎn)物為CO2和H2O，不留任何難降解的中間產(chǎn)物；三是利用微生物組織進(jìn)行內(nèi)源反硝化。（b）pH：對反硝化反應(yīng)，最相宜的pH是6.5~7.5。pH高于8或低于6，反硝化速率將大為下降。（c）溶解氧濃度：反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌，在無分子氧同時存在硝酸根離子和亞硝酸根離子的條件下，它們能夠利用這些離子中的氧進(jìn)行呼吸，使硝酸鹽還原。另一方面，反硝化菌體內(nèi)的某些酶系統(tǒng)組分，只有在有氧條件下，才能夠合成。這樣，反硝化反應(yīng)宜于在缺氧、好氧條件交替的條件下進(jìn)行，溶解氧應(yīng)限制在0.5mg/L以下。（d）溫度：反硝化反應(yīng)的最相宜溫度是20~40℃，低于15℃反硝化反應(yīng)速率最低。為了保持肯定的反硝化速率，在冬季低溫季節(jié)，可(2)生物脫氮工藝（a）三段生物脫氮工藝：將有機(jī)物氧化、硝化以及反硝化段獨(dú)立開來，每一部分都有其自己的沉淀池和各自獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)。（b）Bardenpho生物脫氮工藝：設(shè)立兩個缺氧段，第一段利用原水中的有機(jī)物為碳源和第一好氧池中回流的含有硝態(tài)氮的混合液進(jìn)行反硝化反應(yīng)。為進(jìn)一步提高脫氮效率，廢水進(jìn)入其次段反硝化反應(yīng)器，利用內(nèi)源呼吸碳源進(jìn)行反硝化。曝氣池用于吹脫廢水中的氮?dú)猓岣呶勰嗟某两敌阅?，防止在二沉池發(fā)生污泥上出現(xiàn)象。（c）缺氧——好氧生物脫氮工藝：該工藝將反硝化段設(shè)置在系統(tǒng)的前面，又稱前置式反硝化生物脫氮系統(tǒng)。反硝化反應(yīng)以水中的有機(jī)物為碳源，曝氣池中含有大量的硝酸鹽的回流混合液，在缺氧池中進(jìn)行反硝化脫氮。生物除磷過程需設(shè)置厭氧區(qū)和好氧區(qū)，同時活性污泥須要不斷經(jīng)過厭氧區(qū)磷釋放和好氧區(qū)磷汲取，通過解除進(jìn)過以后富含磷的污泥使污水中磷得以去除。生物除磷的厭氧過程對污水中碳源的品質(zhì)和數(shù)量有更高的要求，最志向的碳源為揮發(fā)性脂肪酸，其次為易發(fā)酵的有機(jī)物。生物除磷影響因素：（1）厭氧環(huán)境條件：（a）氧化還原電位：Barnard、Shapiro等人探討發(fā)覺，在批式試驗(yàn)中，反硝化完成后，ORP突然下降，隨后起先放磷，放磷時ORP一般小于100mV；（b）溶解氧濃度：厭氧區(qū)如存在溶解氧，兼性厭氧菌就不會啟動其發(fā)酵代謝，不會產(chǎn)生脂肪酸，也不會誘導(dǎo)放磷，好氧呼吸會消耗易降解有機(jī)質(zhì)；（c）NOx-濃度：產(chǎn)酸菌利用NOx-作為電子受體，抑制厭氧發(fā)酵過程，反硝化時消耗易生物降解有機(jī)質(zhì)。（2）有機(jī)物濃度及可利用性：碳源的性質(zhì)對吸放磷及其速率影響極大，傳統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)很難反映有機(jī)物組成和性質(zhì)，ASM模型對其進(jìn)一步劃分為：（a）1987年發(fā)展的ASM1:CODtot=SS+SI+XS+XI（b）1995年發(fā)展的ASM2:溶解性和顆粒性：SA+SF+SI+XS＋XIS表示溶解性組分，X表示顆粒性組分；下標(biāo)S溶解性，I惰性，A發(fā)酵產(chǎn)物，F(xiàn)可發(fā)酵的易生物降解的。（3）污泥齡：污泥齡影響著污泥排放量及污泥含磷量，污泥齡越長，污泥含磷量越低，去除單位質(zhì)量的磷須同時耗用更多的BOD。Rensink和Ermel探討了污泥齡對除磷的影響，結(jié)果表明：SRT=30d時，除磷效果40%；SRT=17d時，除磷效果50%；SRT=5d天時，除磷效果87%。同時脫氮除磷系統(tǒng)應(yīng)處理好泥齡的沖突。（4）pH：和常規(guī)生物處理相同，生物除磷系統(tǒng)合適的pH為中性和微堿性，不合適時應(yīng)調(diào)整。（5）溫度：在相宜溫度范圍內(nèi)，溫度越高釋磷速度越快；溫度低時應(yīng)適當(dāng)延長厭氧區(qū)的停留時間或投加外源VFA。（6）其他：影響系統(tǒng)除磷效果的還有污泥沉降性能和剩余污泥處置方法等。常用脫氮除磷工藝性能特點(diǎn)工藝名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)AN/O在好氧前去除BOD，節(jié)能；硝化前產(chǎn)生堿度；前缺氧具有選擇池的作用脫氮效果受內(nèi)循環(huán)比影響；可能存在諾卡氏菌的問題；須要限制循環(huán)混合液的DOAP/O工藝過程簡潔；水力停留時間短；污泥沉降性能好；聚磷菌碳源豐富，除磷效果好如有硝化發(fā)生除磷效果會降低；工藝敏捷性差A(yù)2/O同時脫氮除磷；反硝化過程為硝化供應(yīng)堿度；水力停留時間短；反硝化過程同時除去有機(jī)物；污泥沉降性能好回流污泥含有硝酸鹽進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，對除磷效果有影響；脫氮受回流比影響；聚磷菌和反硝化菌都須要易降解有機(jī)物倒置A2/O同時脫氮除磷；厭氧區(qū)釋磷無硝酸鹽的影響；無混合液回流，流程簡潔，節(jié)能；反硝化過程同時除去有機(jī)物；好氧吸磷充分；污泥沉降性能好；厭氧釋磷得不到優(yōu)質(zhì)降解碳源；無混合液回流時總氮去除效果不高UCT削減了進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)的硝酸鹽量，提高了除磷效率；對有機(jī)物濃度偏低的污水，除磷效率有所改善；脫氮效果好操作較為困難；需增加附加回流系統(tǒng)改良Bardenpho脫氮效果優(yōu)秀；污泥沉降性能好池體分隔較多；池體容積較大PhoStrip易于和現(xiàn)有設(shè)施結(jié)合及改造；過程敏捷性好；除磷性能不受進(jìn)水有機(jī)物濃度限制；加藥量比采納化學(xué)沉淀法小許多；出水磷酸鹽濃度可穩(wěn)定小于1mg/L須要投加化學(xué)藥劑；混合液需保持較高DO濃度，以防止磷在二沉池中釋放；需附加的池體用于磷的解吸；如運(yùn)用石灰可能存在結(jié)垢問題SBR及變形工藝可同時脫氮除磷；靜置沉淀可獲得低SS出水；耐受水力沖擊負(fù)荷；操作敏捷性好同時脫氮除磷時操作困難；潷水設(shè)施的牢靠性對出水水質(zhì)影響大；設(shè)計(jì)過程困難；維護(hù)要求高，運(yùn)行對自動限制依靠性強(qiáng)；池體容積較大9．細(xì)致分析污水中COD的組成，并說明它們在污水處理系統(tǒng)中的去除途徑。污水中COD其中可生物降解的大多數(shù)被微生物降解；不行生物降解的溶解態(tài)COD隨出水流走，顆粒態(tài)COD進(jìn)入剩余污泥。10．二沉池的功能和構(gòu)造和一般沉淀池有什么不同？在二沉池中設(shè)置斜板為什么不能取得志向效果？二沉池的功能要考慮固液分別和污泥濃縮的要求；活性污泥法中的二沉池在功能上要同時滿意澄清和污泥濃縮兩個方面的要求，他的工作效果將干脆影響系統(tǒng)的和回流污泥濃度，二沉池中發(fā)生的沉淀為絮凝沉淀和壓縮沉淀，和一般沉淀池中發(fā)生的沉淀不同，故結(jié)構(gòu)也不同。在二沉池中沉淀形式主要是成層沉淀而非自由沉淀，在二沉池中設(shè)置斜板后，實(shí)踐上可以適當(dāng)提高池子的澄清實(shí)力，這是由于斜板的設(shè)置可以改善布水的有效性和提高斜板間的弗勞德數(shù)，而不屬于淺池理論原理。而且假設(shè)斜板既增加了二沉池基建投資，且會由于斜板上積存污泥，造成運(yùn)行上的麻煩。二沉池的構(gòu)造可和污水處理廠的初沉池類似，可以采納平流式、豎流式和輻流式。但在構(gòu)造上要留意以下幾點(diǎn)：（1）二沉池的進(jìn)水部分要細(xì)致考慮，應(yīng)使布水勻稱并造成有利于絮凝的條件，使污泥絮凝合大。（2）二沉池中污泥絮凝體較輕，簡潔被水挾走，因此要限制出流堰處的流速，可在池面設(shè)置更多的出水堰槽，使單位堰長的出水量符合規(guī)范要求，一般二沉池出水堰最大負(fù)荷不大于1.17L/(s?m)。（3）污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。（4）二沉池應(yīng)設(shè)置浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。斜板可以提高沉淀效能的原理主要適用于自由沉淀，但在二沉池中，沉淀形式主要屬于成層沉淀而非自由沉淀。第十三章、生物膜法1．什么是生物膜法？生物膜法有哪些特點(diǎn)？答：污水的生物膜處理法是和活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。這種處理法的實(shí)質(zhì)是細(xì)菌一類的生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。污水和生物膜接觸，污水中的有機(jī)污染物，作為養(yǎng)分物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。特點(diǎn)：微生物相方面的特點(diǎn)：參和凈化反應(yīng)的微生物多樣化；生物的食物鏈長；能夠存活世代時間較長的微生物；分段運(yùn)行和優(yōu)占種屬；處理工藝方面的特點(diǎn)：對水質(zhì)、水量變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性；污泥沉降性能好，宜于固液分別；能夠處理低濃度的污水；易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能；生物膜法處理廢水就是使廢水和生物膜接觸，進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換，利用膜內(nèi)微生物將有機(jī)物氧化，使廢水獲得凈化，同時，生物膜內(nèi)的微生物不斷生長和繁殖。生物膜法具有以下特點(diǎn)：（1）固著于固體表面的生物膜對廢水水質(zhì)、水量的變更有較強(qiáng)的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。（2）不會發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)轉(zhuǎn)管理較便利。（3）由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。（4）因高養(yǎng)分級的微生物存在，有機(jī)物代謝時較多的轉(zhuǎn)化為能量，合成新細(xì)胞即剩余污泥量較少。（5）多采納自然通風(fēng)供氧。（6）活性生物量難以人為限制，因而在運(yùn)行方面敏捷性較差。（7）由于載體材料的比表面積小，故設(shè)備容積負(fù)荷有限，空間效率較低。2．試述生物膜法處理污水的基本原理？生物膜法是使細(xì)菌和菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁殖，并在其上形成膜狀生物污泥—生物膜。污水和生物膜接觸，污水中的有機(jī)物，作為養(yǎng)分物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。3．比較生物膜法和活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)。答：一般活性污泥法工作流程

優(yōu)點(diǎn):BOD和SS去除率高,可達(dá)90%-95%,適于處理要求高,水質(zhì)穩(wěn)的廢水.

缺點(diǎn):對水質(zhì)變更適應(yīng)差;實(shí)際需氧前大后小,使前段氧少,后段氧余;曝氣池容積負(fù)荷低,占地面積大,基建費(fèi)高.

改進(jìn):

階段曝氣:克服前段氧少,后段氧余缺點(diǎn),曝氣池容積削減30%.完全混合:承受沖擊負(fù)荷強(qiáng),適應(yīng)工業(yè)廢水特點(diǎn),可處理高濃度有機(jī)廢水;污泥負(fù)荷高,需氧勻稱,動力省;但連續(xù)出水時,水質(zhì)不志向,污泥膨脹.延時曝氣:低負(fù)荷運(yùn)行,池容積大,耗時長,積污水和污泥處理于一體,污泥氧化徹底,脫水快速,無臭,水質(zhì)穩(wěn)定,受低溫影響小.但池容積大,曝氣量大,部分污泥老

化.適于處理要求高,不便于污泥處理的小城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水.

廢水→初沉池→二沉池→生物濾池→出水生物膜法工作流程

2.生物膜法

優(yōu)點(diǎn)

★生物膜對水質(zhì),水量變更適應(yīng)性強(qiáng),穩(wěn)定性好;★無污泥膨脹,運(yùn)轉(zhuǎn)管理便利;★生物膜中生物相豐富,生物種群呈肯定分布;★有高養(yǎng)分級別微生物存在,產(chǎn)能多,剩余污泥少;★自然通風(fēng)供氧,省能耗.缺點(diǎn)

★運(yùn)行敏捷性差,難以人為限制;★載體比表面積小,設(shè)備容積負(fù)荷小,空間效率低;★處理效率差,BOD去除率約80%左右,出水BOD28mg/l(活性污泥法BOD>90%,出水14mg/l).4．生物膜的形成一般有哪幾個過程？和活性污泥相比有什么區(qū)分？答：1潛藏期或適應(yīng)期微生物在經(jīng)驗(yàn)不行逆附著過程后，起先漸漸適應(yīng)生存環(huán)境，并在載體表面漸漸形成小的，分散的微生物。這些初始菌落首先在載體表面不規(guī)則處形成。這一階段的持續(xù)時間取決于進(jìn)水第五濃度以及載體表面特性。在實(shí)際生物膜反應(yīng)器啟動時，要限制這一階段是很困難的。2對數(shù)期或動力學(xué)增長期在適應(yīng)期形成的分散菌落起先快速增長，漸漸覆蓋載體表面。生物膜厚度可以達(dá)到幾十μm。多聚糖及蛋白質(zhì)產(chǎn)率增加，大量消耗溶解氧，后期氧成為限制因素，此階段結(jié)束時，生物膜反應(yīng)器的出水底物濃度基本達(dá)到穩(wěn)定值，這個階段確定了生物膜反應(yīng)器內(nèi)底物的去除效率及生物膜自身增長代謝的功能。3線性增長期生物膜在載體表面以恒速率增長，出水底物濃度不隨生物量的積累而顯著變更；其好氧速率保持不變；此階段生物膜總量的積累主要源于非活性物質(zhì)。此時生物膜活性生物量所占比例很小，且隨生物膜總量的增長呈下降趨勢。緣由是：可剩余有效載體表面飽和；禁錮作用明顯，有毒或抑制性物質(zhì)的積累。這個階段對底物的去除沒有明顯的貢獻(xiàn)，但在流化床反應(yīng)器內(nèi)，這個階段可以變更生物顆粒的體積特性。4減數(shù)增長期由于生存環(huán)境質(zhì)量的變更以及誰理學(xué)的作用，出現(xiàn)了生物膜增長速率變慢，這一階段是生物膜在某一質(zhì)量和膜厚上達(dá)到的穩(wěn)定的過渡期。此時生物膜對水力學(xué)剪切作用極為敏感。生物膜結(jié)構(gòu)疏松，出水中懸浮物的濃度明顯增高，末期，生物膜質(zhì)量及厚度都趨于穩(wěn)定，運(yùn)行系統(tǒng)也接近穩(wěn)定。5生物膜穩(wěn)定期生物膜新生細(xì)胞和由于各種物理力所造成的生物膜損失達(dá)到平衡。次階段，生物膜相及液相均已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在生物膜反應(yīng)器運(yùn)行中，生物膜穩(wěn)定期的維持始終認(rèn)為是過程穩(wěn)定性的必要保證，而在三相流化床等生物反應(yīng)器中，在高底物濃度、高剪切力作用下，這一階段時間很短，甚至不出現(xiàn)。6脫落期隨著生物膜的成熟，部分生物膜發(fā)生脫落。生物膜內(nèi)微生物自身氧化、內(nèi)部厭氧層過厚以及生物膜和載體表面間相互作用等因素可加速生物膜脫落。另外，某些物理作用也可以導(dǎo)致生物膜脫落。此階段中，出水懸浮物濃度增高，干脆影響出水水質(zhì)；底物降解過程受到影響，其結(jié)果是底物去除率降低，而我們在運(yùn)行生物膜反應(yīng)器的時候應(yīng)當(dāng)盡量避開生物膜同時大量脫落。5．生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點(diǎn)。生物濾池：處理效果好，BOD5的去除率可達(dá)90％以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。優(yōu)點(diǎn)：（1）處理效果好（2）運(yùn)行穩(wěn)定、易于管理、節(jié)約能源缺點(diǎn)：（1）占地面積大、不適于處理量大的污水；（2）濾料易于堵塞；（3）產(chǎn)生濾池蠅，惡化環(huán)境衛(wèi)生（4）噴嘴噴灑污水，散發(fā)臭味。生物轉(zhuǎn)盤：（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時動力消耗和費(fèi)用低；（2）運(yùn)行管理簡潔，技術(shù)要求不高；（3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)實(shí)力強(qiáng)；（4）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（7）可多層立體布置；（8）一般需加開孔防護(hù)罩愛護(hù)、保溫。優(yōu)點(diǎn)：（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時動力消耗和費(fèi)用低；（2）運(yùn)行管理簡潔，技術(shù)要求不高；（3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)實(shí)力強(qiáng)；（4）適應(yīng)不同濃度、不同水質(zhì)的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（7）可多層立體布置；缺點(diǎn)：（1）占地面積大（2）散發(fā)臭氣（3）寒冷地區(qū)需加保溫裝置。生物接觸氧化法：一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點(diǎn)：(1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)10~20g/L；(2)生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低；(3)具有較高的氧利用率；(4)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷實(shí)力；(5)生物膜活性高；(6)沒有污泥膨脹的問題。優(yōu)點(diǎn)：(1)具有較高的微生物濃度，一般可達(dá)10~20g/L；(2)生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低；(3)具有較高的氧利用率；(4)具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷實(shí)力；(5)生物膜活性高；(6)沒有污泥膨脹的問題。缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。生物流化床：濾床具有巨大的表面積容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷實(shí)力強(qiáng)，生物流化床每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（10～14g/L），傳質(zhì)速度快，廢水一進(jìn)入床內(nèi)，很快被混合稀釋。

微生物活性強(qiáng)，對同類廢水，在相同處理?xiàng)l件下，其生物膜的呼吸速率約為活性污泥的兩倍，可見其反應(yīng)速率快，微生物的活性較強(qiáng)。

傳質(zhì)效果好，由于載體顆粒在床體內(nèi)處于猛烈運(yùn)動狀態(tài)，氣－固－液界面不斷更新，因此傳質(zhì)效果好，這有利于微生物隨污染物的吸附和降解，加快了生化反應(yīng)速率。優(yōu)點(diǎn)：（1）容積負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷實(shí)力強(qiáng)（2）微生物活性高（3）傳質(zhì)效果好缺點(diǎn)：設(shè)備磨損較固定床嚴(yán)峻，生產(chǎn)運(yùn)行過程中設(shè)備堵塞，曝氣方法、進(jìn)水配水系統(tǒng)選用及生物顆粒流失等問題。6．試述各種生物膜法處理構(gòu)筑物的基本構(gòu)造及其功能。一般生物濾池一般生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統(tǒng)等四個部分所組成池體一般生物濾池在平面上多呈方形或矩形。四周筑墻稱之為池壁，池壁具有維護(hù)濾料的作用，應(yīng)當(dāng)能夠承受濾料的壓力，一般多用磚石構(gòu)造。池壁可構(gòu)成帶孔洞的和不帶孔洞的兩種形式，有孔洞的赤壁有利于濾料內(nèi)部的通風(fēng)，但在低溫季節(jié)，易受低溫的影響，使凈化功能降低。為了防止風(fēng)力對池表面勻稱布水的影響，池壁一般應(yīng)高出濾料表面0.5～0.9m。池體底部為池底，它的作用是支撐濾料和解除處理后的污水。濾料濾料是生物濾池的主體，它對生物濾池的凈化功能有干脆影響。布水裝置生物濾池布水裝置的首要任務(wù)是向?yàn)V池表面勻稱的散布污水。此外，還應(yīng)具有：適應(yīng)水量的變更；不易堵塞和易于清通以及不受風(fēng)、雪的影響等特征。排水系統(tǒng)生物濾池的排水系統(tǒng)設(shè)于池的底部，它的作用有二：一是解除處理后的污水；二是保證濾池的良好通風(fēng)。高負(fù)荷生物濾池：在構(gòu)造上，高負(fù)荷生物濾池和一般生物濾池基本相同，但也有不同之處，其中主要有以下各項(xiàng)。高負(fù)荷生物濾池在表面上多為圓形。高負(fù)荷生物濾池多運(yùn)用旋轉(zhuǎn)式的布水裝置，即旋轉(zhuǎn)布水器。塔式生物濾池：在構(gòu)造上由塔身、濾料、布水系統(tǒng)以及通風(fēng)及排水裝置所組成。塔身塔身主要起圍擋濾料的作用。濾料宜采納輕質(zhì)濾料。布水裝置通風(fēng)一般采納自然通風(fēng)曝氣生物濾池：設(shè)備和給水處理的快濾池相類似。池類底部設(shè)承托層，其上部則是作為濾料的填料。在承托層設(shè)置曝啟用的空氣管及空氣擴(kuò)散裝置，處理水集水管兼作反沖洗水管也設(shè)置在承托層內(nèi)。生物轉(zhuǎn)盤：生物轉(zhuǎn)盤設(shè)備是由盤片、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動裝置以及接觸反應(yīng)槽3部分組成。盤片是生物轉(zhuǎn)盤的主要部件，應(yīng)具有輕質(zhì)高強(qiáng)，耐腐蝕、耐老化、抑郁掛膜、不變形，比表面積大，易于取材、便于加工安裝等性質(zhì)。接觸反應(yīng)槽轉(zhuǎn)軸驅(qū)動裝置，供應(yīng)動力7．生物濾池有幾種形式？各適用于什么詳細(xì)條件？答：低負(fù)荷生物濾池（現(xiàn)在已經(jīng)基本上不常用）：僅在污水量小、地區(qū)比較偏僻、石料不貴的場合尚有可能運(yùn)用。高負(fù)荷生物濾池（大多采納）：適用于大部分污水處理過程，水力負(fù)荷及有機(jī)負(fù)荷都比較高。8．影響生物濾池處理效率的因素有哪些？它們?nèi)绾斡绊懱幚硇Ч?？答：影響生物濾池處理效率的因素有：（1）濾池高度：濾床上層，污水中有機(jī)物濃度較高，微生物繁殖速率高，種屬較低級，以細(xì)菌為主，生物膜量較多，有機(jī)物去除速率較高。隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類漸漸增多，生物膜兩從多到少。探討表明，生物濾池的處理效率，在肯定條件下是隨著濾床高度的增加而增加的，在濾床高度超過某一數(shù)值后，處理效率的提高微乎其微，是不經(jīng)濟(jì)的。（2）負(fù)荷：負(fù)荷是影響生物濾池性能的主要參數(shù)，通常分為有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷。（3）處理水回流：回流對生物濾池性能有下述影響：①回流可提高生物濾池的濾速，它是使生物濾池由低負(fù)荷變?yōu)楦哓?fù)荷的方法之一②提高濾率有利于防止灰蠅和削減惡臭；③當(dāng)進(jìn)水缺氧、腐化、缺少養(yǎng)分元素或含有有毒有害物質(zhì)時，回流可改善進(jìn)水的腐化狀況，供應(yīng)養(yǎng)分元素和降低毒物濃度；④進(jìn)水的水質(zhì)水量有波動說，回流有調(diào)整和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。（4）供氧：向生物濾池供應(yīng)足夠的氧是保證生物膜正常工作的必要條件，也有利于解除代謝產(chǎn)物。9．影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的因素有哪些？它們?nèi)绾斡绊懱幚硇Ч?？答：影響生物轉(zhuǎn)盤處理效率的因素有：水力負(fù)荷、轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速、級數(shù)、水溫柔溶解氧等。水力負(fù)荷對出水水質(zhì)和BOD5去除率有明顯的影響；生物轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速也是影響處理效果的重要因素，包括影響溶解氧的供應(yīng)，微生物和污水的接觸，污水的混合程度和傳質(zhì)，過剩生物膜的脫落，從而影響有機(jī)物的去除率。10．某工業(yè)廢水水量為600m3/d，BOD5為430mg/L，經(jīng)初沉池后進(jìn)入高負(fù)荷生物率池處理，要求出水BOD5≤30mg/L，試計(jì)算高負(fù)荷生物率池尺寸和回流比。解：設(shè)回流稀釋后進(jìn)水BOD5為250mg/L430Q1+30Q2=250(Q1+Q2)回流比＝Q2/Q1=0.82設(shè)有機(jī)負(fù)荷Lv=1.2kgBOD5/(m3*d)V=QS/(Lv*1000000)=215m3設(shè)池深為2.5m,A=V/H=86m2采納5個池，則：A1=A/5=17.2m2直徑D==4.6811．某印染廠廢水量為1000m3/d，廢水平均BOD5為170mg/L，COD為600mg/L，試計(jì)算生物轉(zhuǎn)盤尺寸。解：轉(zhuǎn)盤總面積：A=(QS)/L=(1000*170)/30=5666.7m2轉(zhuǎn)盤盤片數(shù)：m=0.64A/D2=0.64*5666.7/1.5=2417.8取2418片處理池有效長度：L=m(a+b)K=2418(25+20)1.2=130.6m處理池有效容積：V=0.32(D+2&)(D+2&)L=0.32(1.5+2*0.25)(1.5+2*0.25)130.6=167.2m2轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速：設(shè)為3.0r/min.12．某印染廠廢水量為1500m3/d，廢水平均BOD5為170mg/L，COD為600mg/L，采納生物接觸池處理，要求出水BOD5≤20mg/L，COD≤250mg/L，試計(jì)算生物接觸氧化池的尺寸。解：有效容積：V=Q(S0-Se)/L=1500(170-20)/5*1000=945m3總面積：A=V/h=945/3=315m2池數(shù)：N=A/A1=315/30取11個池深：h=h0+h1+h2+h3=3.0+0.5+0.5++0.5=1.8m有效停留時間：t=V/Q=945/1500=0.63d供氣量：D=D0Q=15*1500=22500m3第十四章穩(wěn)定塘和污水的土地處理1、

穩(wěn)定塘有哪幾種主要類型，各適用于什么場合？

答：好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧主要是由藻類供應(yīng)，好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機(jī)物濃度污水。兼性塘：兼性塘的深度較大，上層是好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧漸漸削減，稱兼性區(qū)（過渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。適用于富含N，P等養(yǎng)分物質(zhì)及一些難去除的有機(jī)污染物的污水。（占地面積大）厭氧塘：厭氧塘的塘深在2m以上，有機(jī)負(fù)荷高，全部塘水均無溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時間長。適用于高溫高有機(jī)物濃度的污水。曝氣塘：曝氣塘采納人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，污水停留時間較短。深度處理塘：深度處理塘又稱三級處理塘或熟化塘，屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī)污染物濃度很低，一般BOD5≤30mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級處理廠的出水，提高出水水質(zhì)，以滿意受納水體或回用水的水質(zhì)要求。2、試述好氧塘、兼性塘和厭氧塘凈化污水的基本原理及優(yōu)缺點(diǎn)。答：在各種類型的氧化塘中，兼性塘是應(yīng)用最為廣泛的一種。兼性塘一般深1.0~2.0m，在塘的上層，陽光能夠照耀透入的部位，為好氧層，其所產(chǎn)生的各項(xiàng)指標(biāo)的變更和各項(xiàng)反應(yīng)和好氧塘相同，由好氧異養(yǎng)微生物對有機(jī)污染物進(jìn)行氧化分解；藻類的光合作用旺盛，釋放大浪的氧。在塘底部，由沉淀的污泥和衰死的藻類和菌類形成的污泥層，在這層里由于缺氧，而進(jìn)行由厭氧微生物起主導(dǎo)作用的厭氧發(fā)酵，為厭氧層。好氧層和厭氧層之間，存在一個兼性層，在這里溶解氧量低，而且是時有時無，一般在白晝有溶解氧存在，而在夜間又處于厭氧狀態(tài)，在這里存活的是兼性微生物，這一類微生物既能夠利用水中游離的分子氧，也能夠在厭氧條件下，從NO3-和CO32-中攝取氧。在兼性塘內(nèi)進(jìn)行的凈化反應(yīng)是比較困難的，生物相也比較困難。在厭氧區(qū)和一般的厭氧發(fā)酵反應(yīng)相同，是產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷3種細(xì)菌的連續(xù)作用下，相繼經(jīng)過產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個階段的反應(yīng)。液態(tài)代謝產(chǎn)物和塘水混合，氣態(tài)產(chǎn)物則逸出水面，或在通過好氧區(qū)時為細(xì)菌分解，為藻類利用。厭氧區(qū)也有降解BOD的功能，約有20%的BOD是在厭氧娶去除的。此外，厭氧區(qū)，通過厭氧反應(yīng)發(fā)酵反應(yīng)可以使污泥得到肯定程度的降解，削減塘底污泥量。在好氧區(qū)進(jìn)行的各項(xiàng)反應(yīng)和存活的生物基本同好氧塘。由于污水的停留時間長，有可能生長繁育多種種屬的微生物，其中包括世代時間較長的種屬。除有機(jī)物降解外，這里還可以進(jìn)行更為困難的反應(yīng)，如硝化反應(yīng)等。3、好氧塘中溶解氧和PH值為什么會發(fā)生變更。在好氧塘內(nèi)高效地進(jìn)行著光合成反應(yīng)和有機(jī)物的降解反應(yīng)，溶解氧是足夠的，但在一日內(nèi)是變更的，在白晝，藻類光合作用放出的氧遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過藻類和細(xì)菌所須要的，塘水中氧的含量很高，可達(dá)到飽和狀態(tài)，晚間光合作用停止，由于生物呼吸所耗，水中溶解氧濃度下降，在凌晨時最低，陽光起先照耀，光合作用又起先，水中溶解氧又上升；好氧塘內(nèi)pH值也是變更的，在白晝pH值上升，夜晚又下降。4、在穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)計(jì)算時一般采納什么方法？應(yīng)留意哪些問題？答：一般采納閱歷法。要留意：塘的位置：穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)向200m以外，以防止塘散發(fā)的臭氣影響居民區(qū)。此外，塘不應(yīng)設(shè)在距機(jī)場2km以內(nèi)的地方，以防止鳥類（如水鷗）到塘內(nèi)覓食、聚集，對飛機(jī)航行構(gòu)成危急。防止塘體損害：為防止浪的沖刷，塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計(jì)水位上下各0.5m以上。若需防止雨水沖刷時，塘的襯砌應(yīng)做到堤頂。襯砌方法有干砌塊石、漿砌塊石和混凝土板等。在有冰凍的地區(qū)，背陰面的襯砌應(yīng)留意防凍：若筑堤土為黏土?xí)r，冬季會因毛細(xì)作用吸水而凍脹，因此，在結(jié)冰水位以上位置換為非黏性土。塘體防滲：穩(wěn)定塘的滲漏可能污染地下水源；若塘體出水再考慮回用，則塘體滲漏會造成水資源損失，因此，塘體防滲是特別重要的。但某些防滲措施的工程費(fèi)用較高，選擇防滲措施時應(yīng)特別謹(jǐn)慎。防滲方法有素土夯實(shí)、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面和塑料薄膜防滲襯面等。塘的進(jìn)出口：進(jìn)出口的形式對穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。設(shè)計(jì)時應(yīng)留意配水、集水勻稱，避開短流、溝流及混合死區(qū)。主要措施為采納多點(diǎn)進(jìn)水和出水；進(jìn)口、出口之間的直線距離盡可能大；進(jìn)口、出口的方向避開當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向。

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污水土地處理系統(tǒng)中的工藝類類型有哪些？各有什么特點(diǎn)？答：慢速滲濾系統(tǒng)：慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負(fù)荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良?？焖贊B濾系統(tǒng)：快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟(jì)的污水處理和再生方法。適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)壚坶等。污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進(jìn)入地下，并最終進(jìn)入地下水層。灌水和休灌反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，使濾田表面土壤處于厭氧-好氧交替運(yùn)行狀態(tài)，依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機(jī)物進(jìn)行分解，使污水得以凈化。地表漫流系統(tǒng)：地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面的最佳坡度為2％～8％。廢水以噴灌法或漫灌法有限制地在地面上勻稱地漫流，流向設(shè)在坡腳的集水渠，在流淌過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。濕地處理系統(tǒng)：濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。污水有限制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上，廢水在沿肯定方向流淌過程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。地下滲濾處理系統(tǒng)：地下污水處理系統(tǒng)是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中，藉毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水向四周擴(kuò)散，通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。6人工濕地脫氮除磷的機(jī)理是什么？

濕地的除磷過程（1）植物汲取磷（2）生物除磷（3）磷在介質(zhì)中的物化貯存。7、人工濕地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工參數(shù)是什么？應(yīng)考慮哪些問題？答：土地處理系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為負(fù)荷率。常用的負(fù)荷率有水量負(fù)荷和有機(jī)負(fù)荷，有時還輔以氮負(fù)荷和磷負(fù)荷。要考慮的問題是：土壤性質(zhì)、透水性、地形、作物種類、氣候條件和廢水處理程度的要求。第十五章、污水的厭氧處理1．厭氧生物處理的基本原理是什么？答：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物(包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種困難有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，也稱為厭氧消化。厭氧生物處理是一個困難的微生物化學(xué)過程，依靠三大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成。

2、厭氧發(fā)酵分為哪個階段？為什么厭氧生物處理有中溫消化和高溫消化之分？污水的厭氧生物處理有什么優(yōu)勢，又有哪些不足之處？答：通常厭氧發(fā)酵分為三個階段：第一階段為水解發(fā)酵階段：困難的有機(jī)物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解為簡潔的有機(jī)物。繼而簡潔的有機(jī)物在產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)過厭氧發(fā)酵和氧化轉(zhuǎn)化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類等。

其次階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把第一階段中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸和氫，并有二氧化碳生成。

第三階段為產(chǎn)甲烷階段：產(chǎn)甲烷菌把第一階段和其次階階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。厭氧生物處理可以在中溫（35℃一38℃）進(jìn)行（稱中溫消化），也可在高溫（52℃一55℃）進(jìn)行（稱高溫消化）。因?yàn)樵趨捬跎锾幚磉^程中需考慮到各項(xiàng)因素對產(chǎn)甲烷菌的影響，因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌在兩個溫度段（即35℃一38厭氧生物處理優(yōu)勢在于：應(yīng)用范圍廣，能耗低，負(fù)荷高，剩余污泥量少，其濃縮性、脫水性良好，處理及處置簡潔。另外，氮、磷養(yǎng)分須要量較少，污泥可以長期貯存，厭氧反應(yīng)器可間歇性或季節(jié)性運(yùn)轉(zhuǎn)。其不足之處：厭氧設(shè)備啟動和處理所需時間比好氧設(shè)備長；出水達(dá)不到要求，需進(jìn)一步進(jìn)行處理；處理系統(tǒng)操作限制因素較困難；過程中產(chǎn)生的異味和氣體對空氣有肯定影響。

3、影響厭氧生物處理的主要因素有哪些？提高厭氧處理的效能主要從哪些方面考慮？答：影響厭氧生物處理的主要因素有如下：pH、溫度、生物固體停留時間、攪拌和混合、養(yǎng)分和C/N比、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)荷、厭氧活性污泥、有毒物質(zhì)等。提高厭氧生物處理的效能可考慮：1.pH維持在6.8~7.2之間,2.溫度可以維持在中溫（35℃一38℃），也可以是高溫（52℃一55℃）3.保持較長的生物固體停留時間4.系統(tǒng)內(nèi)避開進(jìn)行連續(xù)的猛烈攪拌5.碳:氮:磷4、試比較現(xiàn)有幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件。答：幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件如下表：方法或反應(yīng)器適用條件優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)傳統(tǒng)消化法在一個消化池內(nèi)進(jìn)行酸化，甲烷化和固液分別。適用于小型，低投入系統(tǒng)。設(shè)備簡潔反應(yīng)時間長，池容積大；污泥易隨水流帶走厭氧生物濾池微生物固著生長在濾料表面，適用于懸浮固體量低的污水設(shè)備簡潔，能承受較高負(fù)荷，出水懸浮固體低，能耗小底部易發(fā)生堵塞，填料費(fèi)用較貴厭氧接觸法用沉淀池分別污泥并進(jìn)行回流，消化池中進(jìn)行適當(dāng)攪攔，池內(nèi)呈完全混合，能適應(yīng)高有機(jī)物濃度和高懸浮固體的污水能承受較高負(fù)荷，有肯定抗沖壩子負(fù)荷實(shí)力，運(yùn)行較穩(wěn)定，不受進(jìn)水懸浮固體的影響；出水懸浮固體低負(fù)荷高時污泥會流失，設(shè)備較多，操作要求較高上流式厭氧污泥床反應(yīng)器消化和固液分別在一個池內(nèi)，微生物量很高，適用于高負(fù)荷污水負(fù)荷高；總?cè)莘e小，能耗低，不需攪拌如設(shè)計(jì)不善，污泥會大量消逝，池的構(gòu)造困難兩相厭氧處理法酸化和甲烷化在兩個反應(yīng)器進(jìn)行，兩個反應(yīng)器可以采納不同反應(yīng)溫度能承受較高負(fù)荷，耐沖擊，運(yùn)行穩(wěn)定設(shè)備較多，運(yùn)行操作較困難5試述UASB反應(yīng)器的構(gòu)造和高效運(yùn)行的特點(diǎn)。答：構(gòu)造1)進(jìn)水配水系統(tǒng)：其功能主要有兩個方面：①將廢水勻稱地安排到整個反應(yīng)器的底部；②水力攪拌；一個有效的進(jìn)水配水系統(tǒng)是保證UASB反應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。2)反應(yīng)區(qū)：反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器中生化反應(yīng)發(fā)生的主要場所，又分為污泥床區(qū)和污泥懸浮區(qū)，其中的污泥床區(qū)主要集中了大部分高活性的顆粒污泥，是有機(jī)物的主要降解場所；而污泥懸浮區(qū)則是絮狀污泥集中的區(qū)域。3)三相分別器：三相分別器由沉淀區(qū)、回流縫和氣封等組成；其主要功能有：①將氣體(沼氣)、固體(污泥)、和液體(出水)分開；②保證出水水質(zhì)；③保證反應(yīng)器內(nèi)污泥量；④有利于污泥顆?；?。4)出水系統(tǒng)：出水系統(tǒng)的主要作用是將經(jīng)過沉淀區(qū)后的出水勻稱收集，并排出反應(yīng)器。5)氣室：氣室也稱集氣罩，其主要作用是收集沼氣。6)浮渣收集系統(tǒng)：浮渣收集系統(tǒng)的主要功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣。7)排泥系統(tǒng)：排泥系統(tǒng)的主要功能是勻稱地解除反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥。特點(diǎn)：①污泥的顆?；狗磻?yīng)器內(nèi)的平均濃度50gVSS/l以上，污泥齡一般為30天以上；②反應(yīng)器的水力停留時間相應(yīng)較短；③反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷；④不僅適合于處理高、中濃度的有機(jī)工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污水；⑤UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分別于一體，結(jié)構(gòu)緊湊；⑥無需設(shè)置填料，節(jié)約了費(fèi)用，提高了容積利用率；⑦一般也無需設(shè)置攪拌設(shè)備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌的作用；⑧構(gòu)造簡潔，操作運(yùn)行便利。6、某地區(qū)設(shè)計(jì)人口為80000人，人均日污水量為100L，污泥含水率為95％，試估