大學《水污染控制工程》期末復習要點、習題庫及考試真題解析

大學《水污染控制工程》期末復習要點整理、習題

庫及考試真題解析

目錄

《水污染控制工程》期末復習知識點整理.......................1

《水污染控制工程》習題庫（名詞解釋、選擇、填空、簡答、計算）

......................................................25

清華大學《水污染控制工程》期末考試試題及答案解析.........48

同濟大學《水污染控制工程》期末試題及答案解析..........-63-

《水污染控制工程》期末復習知識點整理

一、水質指標：物理指標、化學指標、生物指標

（一）BOD5（5日生化需氧量）：指5天內水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量

（mg/L）

（二）水體自凈作用：以河流為例，指河水中的污染物在河水向下游流動中濃度自然降低的

現象。

（1）物理凈化：指污染物由于稀釋、擴散、沉淀等作用，使河水污染物濃度降低的過程。

（2）化學凈化：指污染物由于氧化、還原、分解等作用，使河水污染物濃度降低的過程。

（3）生物凈化：由于水中生物活動，尤其是水中微生物對有機物氧化分解作用而使河水污

染物濃度降低的過程。

二、污水的物理處理

（一）格柵（Screening）：在水處理中，格柵是用來去除可能阻塞水泵機及管道閥門的較粗

大的懸浮物，并保證后續(xù)處理設備能正常運行的一種裝置。

Screeningtoremovelargesubjects,suchasstonesorsticksthatcouldpluglinesorblocktankinlets.

（二）沉淀的基礎理論

1.沉淀法：利用水中懸浮顆粒和水的密度差，在重力作用下產生下沉作用，以達到固液分

離的一種過程。

2.沉淀法的四種用法：

1.污水處理系統(tǒng)的預處理(沉砂池一預處理手段去除污水中易沉降的無機性顆粒物)

2.污水的位處理(初沉池)(經濟有效地去除污水中的懸浮固體和呈懸浮狀態(tài)的有機物)

3.生物處理后的固液分離(二次沉淀池，簡稱二沉池)

4.污泥處理階段的污泥濃縮(污泥濃縮池)

3.沉淀類型

(1)自由沉淀：懸浮顆粒物濃度不高：沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各單獨進

行沉淀，顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中，顆粒的物理性質不變。發(fā)生在沉砂池。

(2)絮凝沉淀：懸浮顆粒物濃度不高：沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，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，顆粒的質量、形狀、沉速是變

化的。化學絮凝沉淀屬于這種類型。

(3)區(qū)域沉淀(成層沉淀或擁擠沉淀)：懸浮顆粒濃度較高(5000mg/L以上)：顆粒的沉

降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下降，與澄清

水之間有清晰的泥水界面,二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。

(4)壓縮沉淀：懸浮物顆粒濃度很高：顆粒相互之間已壓成團狀結構，互相接觸，互相支

撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，陵污泥得到濃縮。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。

聯系與區(qū)別：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增強。

（三）沉砂池Gritchamberslowdowntheflowtoallowgrittofallout.

1.設置沉砂池的目的和作用：以重力或離心力分離為基礎，即將進入沉砂池的污水流速控

制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機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顆粒，以免這些雜質影響后續(xù)處理構筑物的正常運行。

2.曝氣沉砂池的工作原理和平流沉砂池工作原理的比較

平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構造簡單，工祚穩(wěn)定，將進入沉砂池的污水流速

控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水

中去除砂子、燥渣等密度較大的無機顆粒。

曝氣沉砂池的工作原理：由曝氣以及水流的

螺旋旋轉作用，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

附在砂粒上的有機污染物得以去除。曝氣沉

淀池沉砂中含有機物的量低于5%;由于池

中設有曝氣設備，它還有預眼氣、脫臭、防

止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類

的分類等作用。

3.常用的沉砂池形式：平流式沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。

4.曝氣沉砂池存在的問題：

(1)砂中含有有機物。

(2)對被有機物包覆的砂粒截留效率不高。

5.曝氣的作用：

(1)使有機物處于懸?。?/p>

(2)秒粒摩擦及在氣體剪切力和索動條件下去除其附著的有機污染物o

（四）沉淀池Sedimentationtank

Settleablesolidssettleoutandpumpedaway,while

oilsfloattothetopandareskimmedoff.

沉淀池可分為普通迎淀池和淺層遠淀池o

沉淀池按工藝布置,不同，可分為初沉池和二沉

沙°

沉淀池常按池內水流方向的不同分為土通式、_堡

流式、輻流式。

沉淀池的組成：進？K區(qū)、出7K區(qū)二遠迄區(qū)、貯泥

區(qū)、緩沖區(qū)。

反應沉淀池效率的參數一表面水力負荷（溢流率）在單位時間內通過沉淀池單位表面積的

流量。單位：m3/（m2-h）

a=-

（五）隔油池

1.廢水中油的存在形態(tài)：

可浮油（大于100um,依靠油水相對密度差而從水中分離出來）

細全數迪（10—lOOum,長時間靜貪后可以形成可浮油）

乳化油（粒徑小于10um,因水中含有表面活性劑而呈乳化狀態(tài)）

溶解油。

2.隔油池（自然上浮法）

3.乳化油的形成：

⑴由于生產工藝的需要而制成的乳化油。

⑵以洗滌劑清選受油污染的機械零件、油槽車等產生乳化油廢水。

⑶含油（可浮油）廢水在管道中于含乳化劑的廢水相混合，受水流攜效而形成。

4.破乳：由于乳化油油滴表面上有一層乳化劑形成的穩(wěn)定薄膜，阻礙油滴合并。如果能消

除乳化劑的作用，乳化油即可轉化為可浮油。

5.破乳的原理：破壞油滴界面上的穩(wěn)定薄膜，使油水得以分離。

6.破乳的途徑：

⑴投加換型乳化劑

⑵投加鹽類、酸類物質可使乳化劑失去乳化作用。

⑶投加某種本身不能成為乳化劑的表面活性劑C

（4）通過劇烈的攪拌、振蕩或轉動，使乳化的液滴猛烈相碰撞并合并。

⑸如以粉末為乳化劑的乳狀液，可以用過濾法攔截被固體粉末包圍的油滴。

（6）改變乳狀液的溫度（加熱或冷凍）來破壞乳狀液的穩(wěn)定。

（六）氣浮法

1.氣浮法是一種固一液分離或液一液分離技術。它是通過某種方法產生大量的微級然，

使其與廢水中筮度接近于水的固體或液體污染物微粒粘附，形成密度小于水的氣浮體，在

浮力作用下，上浮至水面形成浮渣而實現固一液或液一波分離。

進行固液同，但較部分回流

分離溶氣法小。

部分回將部分清(a)加壓的水量氣浮池的容積較

流加壓液進行回進水溫產一卜少，動力消耗?。呵皟煞N流程大。

“JL=.浮邊池出水

溶氣流流加壓，(b)氣浮過程中

^±水射sos(溶t=±]^_*

程入流水則不促進乳化：

吉墳出(C、硒抄抄曲

X'______回流25%?50%《cJ?匕/匕7次

氣浮池，好，后絮凝也少，

進行固液

分離。

5.加壓溶氣氣浮法的基本原理：

空氣從水中析出的過程分為兩個步驟1.氣泡核的形成過程。2.氣泡的增長過程。

6.黏附：微細氣泡與懸浮顆粒的三種黏附方式：吸附，頂托，裹扶

氣體在及面朝HI

7.投加化學藥劑提高氣浮效果：混凝劑、浮選劑、助凝劑、抑制劑、調節(jié)則。一

助凝劑的作用是提高懸浮顆粒表面的水密性，以提高顆粒的可浮性。

8.壓力溶氣氣浮法系統(tǒng)主要由三個部分組成：壓力容器系統(tǒng)、空氣釋放系統(tǒng)和氣浮分離設備。

空氣釋放裝置的功能是將壓力溶氣水減壓，使溶氣水中的氣體以微氣泡的形式朝出來，并能迅速

均勻地與水中的顆粒物質數理，減壓釋放裝置產生的微氣泡直徑在20-100um。

9.氣固比（a）：溶解空氣量（A）與原水中懸浮固體含量（S）的比值。

A減壓釋放的氣體總量（g）

-S一原水中懸浮固體總量（g）

氣固比選用涉及原水水質、出水要求、設備、動力等因素，對于所處理的廢水最好經過氣浮實驗來

確定氣固比，無實臉資料一般取值0.005-0.06,廢水中懸浮固體濃度不高時取下限，懸浮固體較高

時，可選用上限。

10.廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較

與沉淀法相比較，浮上法具有以下優(yōu)點：

①浮上法的表面負荷高，有可能高達12m3/（0??h）,水在池中中的停留時間只需10?20min,而且

也港只需2m左右，故查?如虹區(qū)較少，節(jié)省基建投資,

②浮上法具有理魄氣作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后您.處理或再用，泥渣不易腐

化；

③對那些很難用沉淀法去除的低濁含藻水，浮上法處理效率高，甚至還可去除原水中的浮游生

物，出水水質好；

④浮渣食在全抽，一般在96%以下，比沉淀池污泥便積21?1。倍，這對污泥的后續(xù)處理有利,

而且貴也創(chuàng)渣也比池底排泥方便；

⑤可以旦收利用有用的物質；

⑥浮上法所需藥劑量比沉淀池節(jié)省。

缺點：浮上法電耗較大，處理每噸廢水比沉淀法多耗電約0.02?0.04kW?h;目前使用的溶氣水減

壓釋放器容易堵塞；浮渣怕較大的風雨襲擊。

三、污水生物處理的基本概念和生化反應動力學基礎

（一）污水生物處理的概念：利用微生物的新陳代謝，將廢水中的有機物的一部分轉化為微生物的

細胞物質，另一部分轉化為無機物或簡單的有機物的方法。

1.根據參加代謝活動的微生物對溶解氧的需求不同，分為：好氧生物處理（存在分子氧），繞氧生物

處埋（存在化合態(tài)氯），厭氧生物處埋（既無分于乳乂無化合態(tài)氧存在）。

2.好氧生物處理法有：活性污泥法（懸浮生長法）和生物膜法（附著生長法）。

（二）污水生物處理的基本原理

1.生物處理的有機物去向：有機物被微生物攝取后，通過代謝活動，約有1/3被分解，穩(wěn)定并提供

其生理活動所需要的能量，約2/3被轉化，合成新的細胞物質，即進行微生物自身生長繁疽。

2.生物處理有機物的去向：有機物轉化分為3個部分：一部分轉化為可回收利用的可燃性氣體甲

烷，一部分被分解為二氧化碳、水、氨、硫化氫等無機物，并為細胞合成提供能量；少量有機物則

被轉化、合成新的細胞物質。

污水中生物脫氮處理過程中氮的轉化主要包括氨化（好氧或厭氧條件）」肖化（好氧），反硝化（缺

氧）（+同化作用）C

（三）脫氮除磷基本理論

城鎮(zhèn)污水生物脫氮過程的基本步驟：微生物經氨化反應分解有機氟化合物生成氨，再在亞硝酸鹽茵

和硝化細菌的作用下，經硝化反應生成（亞）硝酸鹽，最后經反硝化反應將（亞）硝酸鹽還原為氮

氣。當進水氨氮濃度較低時，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。

（四）微生物的生長規(guī)律和生長環(huán)境

微生物的四個生長期：停滯期、對數期、靜止期、衰老期

（五）微生物的生長環(huán)境

①微生物的營養(yǎng)：主要營養(yǎng)物質是碳、氮、磷。

BOD5:N:P=100:5:l

②溫度

③PH65-8.5

④溶解氧（不低于2mg/L）

⑤有毒物質

C

（六）米氏方程

V=vmax-^-

Km是半速度常數，是V=l/2Vmax時的底物濃度

Monod方程N=%ax點

umax是u在限值增長的底物（碳源）達到飽和濃度時的最大值。

四、活性污泥法ActivatesSludge

Themostcommonoptionusesmicroorganismsinthetreatmentprocesstobreakdownorganicmaterial

withaerationandagitation,thenallowssolidstosettleout.Bacteria-containing“activatedsludge”is

continuallyrecirculatedbacktotheaerationbasintoincreasetherateofoganicdecomposition.

（一）基本概念

1.活性污泥是一種茶褐色的絮絨狀小顆粒，是活性污泥處理系統(tǒng)的核心，其上棲息著大量的活躍的

微生物，在這些微生物的作用下，具有將有機物轉化為無機物的活力。

活性污泥的主體是細菌，多數是革蘭氏陰性菌，原生動物在活性污泥中大量存在。

2.活性污泥法的基本原理：

（1）通過充分曝氣供氧，使大量繁殖的微生物群體懸浮在水中，并利用從而降解污水中的有機污

染物（氧化分解有機物能力）；

（2）停止曝氣時，懸浮微生物絮凝體易于沉淀與水分離，棄使污水得到凈化、澄清（良好的凝聚

和沉淀性能）。

3.活性污泥法的基本流程--電曝氣池、二沉池、曝氣系統(tǒng)知污泥回流處理系統(tǒng)陽成

麻’T；—1L

回流污旎剩余污泥

4.活性污泥的組成：

a.具有代謝功能活性的微生物群體(Ma)

b.微生物(主要是細菌)內源代謝、自身氧化的殘留物(Me)

c.由原污水扶入的難為細菌分解的惰性有機物質(Mi)

d.由污水挾入的無機物質(Mii)

5.活性污泥法的凈化機理：

①吸附階段：由于絮狀的活性污泥表面積很大(約2000?10000m2/m3),在表面上密集著大量的微

生物，在其外部覆蓋著多糖類的黏液層，污水中懸浮的和膠體的物質被絮凝和吸附去除。這一過程

能夠在30min內完成，污水BOD的去除率可達70%。它的速.率取決于：a.微生物的活性程度；b.反

應器內水力打散程度與水動力學的規(guī)律。前者決定活性污泥微生物的吸附、凝聚性能；后者決定活

性污泥絮凝體與有機污染物的接觸程度。

②氧化階段：被攝入細胞體內的有機污染物，在各種胞內除，如脫氫酶、氧化酶等的催化作用

下，微生物對其進行代謝反應。一部分有機物進行氧化分解，最終形成二氧化碳和水等穩(wěn)定的無機

物質，并提供合成新細胞物質所需的能量；另一部分有機污染物為微生物合成新的細胞。

③絮凝體的形成與絮凝沉淀階段：氧化階段合成的茵體有機體絮凝形成絮凝體，通過重力沉淀從

水中分離出來，使水得以凈化。

6.活性污泥處理系統(tǒng)有效運行的基本條件和要求是：

(1)廢水中含有足夠的營養(yǎng)物質，有適當的C:N:

(2)混合液中應含有足夠的涔解氧。

(3)活性污泥在反應器內呈懸浮狀態(tài)，能夠充分的與廢水相接觸。

(4)避免對微生物有毒害作用的物質進入。

(5)活性污泥的濃度應保持適當。

(6)適當的PH,活性污泥微生物的最適PH介于65-8.5之間。

(7)適當的水溫。15-30℃

(8)有機負荷率

7.活性污泥的性質和指標

(1)混合液懸浮固體濃度(mixedliquorsuspendedsolidsJMLSS):指曝氣池中單位體積混合液中活性

污泥懸浮固體的質量，也稱之為污泥濃度。MLVSS代表混合液懸浮固體中有機物的含量。

(2)污泥的沉降比(settledvolume,SV%):指曝氣池混合液靜止30min后沉淀污泥的體積分數，

通常采用1L的量筒測定污泥沉降比。

(3)污泥體積指數(sludgevolumeindex,SVI):指曝氣池混合液沉淀30min后，每單位質量二泥形成

的濕污泥的體積，常用單位為ml/g。

沉淀污泥的體積(EL/。

SVI=

g

MLSS(/L)

污泥指數能較好的反映出活性污泥的松散程度，凝聚和沉降性能。一般城市污水正常運行條件下的

SVI在100?150之間。SVI值過低，說明泥粒細小，無機質含量高，缺乏活性；過高，說明污泥的

沉降性能不好，并且已有產生膨脹現象的可能。如果SVI>200,污泥難于分離，容易產生污泥膨

脹。

(4)污泥密度指數(SDI)：指曝氣池混合液在靜置30min后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥

懸浮固體的克數。

(5)污泥齡(SRT):又稱污泥平均停留時間。指每日新增的污泥平均停留在曝氣池中的天數，也

就是曝氣池全部活性污泥平均更新一次所需的時間，或工作著的活性污泥總量同每日排放污泥量的

比值。單位為d。

7.活性污泥法中的污泥參數

⑴污泥產率系數：活性污泥每降解IkgBQDs所新生成的活性污泥的量.(0.4-0.7)

⑵污泥負荷率(F/M)：又稱有機底物(F)與微生物量(M)的比值，是指曝氣池內單位質量活性污泥在

單位時間內承受的有機物含量。單位kgBOD5/(kgMLSS'd)(D.2-0.4)

(F/M比值是影響污泥增長速率，有機物去除速率，氧的利用速率以及污泥吸附凝聚性能的重要因

素。F/M大，說明營養(yǎng)過剩，微生物繁殖過快，處在對數增長期，去除率高，但污泥不易凝聚沉

降，沉降性能差。F/M小，說明營養(yǎng)過少，微生物由于缺乏營養(yǎng)而進入內源呼吸期，代謝自身細胞

物質，影響去除效率，但沉降性能好。因此，在廢水處理中，應控制BOD負荷在一定的范圍：高

負荷：1.5?2.0;中負荷：0.2?0.5;低負荷：0.03?0.05。)

(3)污染物容積負荷：單位曝氣池有效容積在單位時間內流入的污染物的量，kgBODs/g，?d)表示。

(4)水力停留時間：曝氣池有效容積與污水流量之比值，表示污水在曝氣池中的平均停留時間。(6

10h)

8.活性污泥法的優(yōu)缺點

活性污泥法具有處理能力強，出水水質好等優(yōu)點，是當今世界范圍內應用最廣泛的一種廢水生物處

理工藝，但它也存在基建與運行費用較高、能耗較大、管理較復雜、易出現污泥膨脹和污泥上浮以

及對缸、磷等營養(yǎng)物質去除效果有限等問題。

(二)活性污泥法的發(fā)展

1.常用的活性污泥法曝氣池的基本形式

(1)推流式曝氣池：污水及回流污泥一般從池體的一端進入，水流呈推流型，底物濃度在進口端

最高，沿池長逐漸降低，至池出口端最低。

(2)完全混合式曝氣池：污水一進入曝氣反應池，在曝氣攪拌作用下立即和全池混合，曝氣池內

各點的底物濃度，微生物濃度、需氧速率完全一致。

(3)封閉環(huán)流式反應池：結合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點，污水進入反應池后，在曝氣設

備的作用下被快速、均勻的與反應器中混合液進行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動。封

閉環(huán)流式反應池在短時間內呈現推流式，而在長時間內則呈現完全混合特征。

(4)序批式反應池(SBR):寓于“注水-反應-排水"類型反應器，在流態(tài)上屬于完全混合，但有

機污染物卻是隨著反應時間的推移而被降解的。其操作流程由進水、反應、沉淀、出水、閑置.五個

基本過程組成，從污水流入到閑置結束構成一個周期，所有處理過程都是在同一個設有曝氣或攪拌

裝置的反應器內依次進行，混合液始終留在池中，從而不需另外設置沉淀池。

2.活性污泥法的主要運行方式

(1)傳統(tǒng)推流式：污水和回流污泥在曝氣池的前端進入，在池內呈推流式流動至池的末端，充氧

設備設置沿池長均勻布置，會出現前半段供氧不足，后半段供氧超過需要的現象。

(2)漸減曝氣法：漸減曝氣布置擴散器，使布氣沿程遞減，而總的空氣量有所減少，這樣可以節(jié)

省能量，提高處理效率。

(3)分布曝氣：采用分點選去方式，入流污水在曝氣池中分3-4點進入，均衡了曝氣池內有機污

染物的負荷和需氧量，提高了吸氣池對水質、水量沖擊負荷的能力。

(4)完全混合法：進入曝氣池的污水很快被池內已存在的混合液所稀釋、勻化，入流出現沖擊負

荷是，池液的組成變化較小，即該工藝對沖擊負荷具有較強的適應能力；污水在曝氣池內分布均

勻，F/M值均等，各部分有機污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數量幾近一致，曝氣池內

混合液的需氧速率均衡。

(5)淺層曝氣法：其特點是氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞運率是最大的。在水的淺層處用大量的

空氣進行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。

(6)深層曝氣法：在深井中可利用空氣作為動力，促進液流循環(huán)。并且深井曝氣池內，氣流紊流

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C

(7)高負荷曝氣法：在系統(tǒng)與曝氣池構造方面與傳統(tǒng)推流式活性污泥相同，但曝氣停留時間為

1.5-3.0個小時，曝氣池活性污泥處于生長旺盛期。主要特點是有機容積負荷或污泥負荷高，但處理

效果低。

(8)克勞斯法(Kraus):把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進入曝氣池，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含氨氮，可以提供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。

(9)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源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少

而穩(wěn)定，無需消化，可直接排放。本工藝還具有處理過程穩(wěn)定性高，對進水水質、水量變化適應性

強，不需更初沉池等優(yōu)點。

(10)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。本工藝的特點

是污水與活性污泥在吸附池內吸附時間短，吸附池容積較小，再生池的容積也較小，另外其具有一

定的抗沖擊負荷能力。

(11)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，在溝槽中設有表

面曝氣裝置。曝氣裝置的轉動，推劫溝內液體迅速流動，具有曝氣和攪拌兩個作用。

(12)純氧曝氣法：純氧代替空氣，可提高生物處理速度。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。

(13)吸附-生物降解工藝(AB法)：處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷和PH變化的能力。該工藝還

可以根據經濟實力進行分期建設。

(14)序批式活性污泥法(SBR法)：

1.工藝系統(tǒng)組成簡單，不設二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設備；

2.耐沖擊負荷，在一般情況下無需設置調節(jié)池；

3.反應推動力大，易于得到優(yōu)于連續(xù)流系的出水水質；

4.運行操作靈活，通過適當調節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達到脫氧除磷的效果；

5.污泥沉淀性能好，SVI值較低，能有效的防止絲狀菌膨脹；

6.該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。

3.氧化溝的工藝特點：

(1)簡化了預處理，氧化溝水力停留時間和污泥齡比一般生物處理法長，懸浮有機物可與溶解性

有機物同時得到較徹底的去除，排出的剩余污泥已得到高度穩(wěn)定，因此氧化溝可以不設初沉池，污

泥也不需要進行厭氧消化。

(2)占地面積小，因在流程中省略了出次沉淀池、污泥消化池、有時還省略二次沉淀池和污泥回

流裝置.，使污水處理廠總占地面積不僅沒有增大，相反還可縮小。

(3)具有推流式流態(tài)特征，氧化溝具有推流特性，使得溶解氧濃度在沿池長方向形成濃度梯度，

形成好氧、塊氧、厭氧條件。通過對系統(tǒng)合理的設計與控制，可以取得更好的除磷脫氮效果。

(三)氣體傳遞原理和曝氣設備

1.氧吸收率：指向混合液供給1kg氧時，水中所能獲得的氧量。評價鼓風曝氣。

2.動力效率：指單位動力在單，立時間內所轉移的氧量。評價機械曝氣。

3.液相中溶解氧濃度變化率崇=KiJ(Cs-c)

心一液膜中氧分子的傳質系數。

A一氣液接觸界面面積，m3

Cs一與界面氧分壓所對應的溶液飽和溶解氧值。

C—溶液中溶解氧濃度。

4.影響Ku值的因素：

(1)溶解在水中的憎水性有機物影響Kg值。

(2)水體的溫度同時影響K1,值和Cs值。

5.曝氣作用：

1.向廢水中供氧

2?起攪拌混合作用，使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，達到污泥同污染物、溶解氧充分接觸。

6.曝氣設備：鼓風曝氣和機械曝氣

鼓風機供應一定的風宓要滿足生化反應所需的氧量和能保持混合液懸浮固體呈懸浮狀態(tài)，網&要滿

足克服管道系統(tǒng)和擴散器的摩擦損耗以及擴散器上部的靜水壓；空氣凈化器的目的是改善整個曝氣

系統(tǒng)的運行狀態(tài)和防治擴散器阻塞。

7.曝氣設備性能指標：1.氧轉移率2.充氧能力3.氧利用率

計算好氧速度與基質BOD去除的關系

Ro=aQSr+b'Vx

Q-廢水處理量

a'-平均特化IkgBOD需氧量

b'-微生物自身氧化需氧量

X-污泥濃度

V-污泥體積

(四)活性污泥法的設計計算

污泥齡在污水處理系統(tǒng)設計和運行管理中的作用。

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，就是指反應系統(tǒng)內微生物總量與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)設計/運行的重要參數。在曝氣池設計中的活性污泥按，出水劣質，/％泡魏令液涔泥濃

度、…近況里施上匕等都與污泥泥齡存在一定的數學關系，由活性污泥泥齡即可計算出嬖氣池妁容摳。

而在剩余污泥的計算中也可根據污泥泥齡直接計算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運行管

理過程中，活性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步了解活性污泥法

的某些機理，而且還有助于說明活性污泥中微生物的組成。

=YQ(So-Se)0c

曝氣池容積-X(l+Kd%)

Y—活性污泥的產率系數，gVSS/gBCD

Q一預曝氣時間相當的平均進水流量，m3/d

SO—曝氣池進水的平均BQD5值

Se—曝氣池出水的平均BOD5值

X—曝氣池混合液污泥液度MLVSS

Kd—內源代謝系數，d-1

(五)活性污泥法的運行和管理

1.活性污泥的培養(yǎng)與馴化

培養(yǎng)：為活性污泥的微生物提供一定的生長繁殖條件，經過一段時間，就會有活性污泥形成，且在

數量上逐漸增加，到最后達到處理廢水所需的污泥濃度。

馴化：對混合微生物群進行淘汰和誘導，不能適應環(huán)境條件和所處理廢水特性的微生物被抑制，具

有分解廢水有機物活性的微生物得到發(fā)育，并誘導出能利用廢水有機物的解體系。

2.污泥膨脹：指污泥體積增大而密度下降，污泥的凝聚性和沉降性惡化，致使處理水渾濁的現象.

3.污泥特征

(1)結構松散，質量變輕，沉淀壓縮性差

(2)SV值增大，有時達到90%,SVI達到300以上，大量污泥流失，出水渾濁；

(3)二次沉淀池難以固液分離，回流污泥濃度低，無法維持曝氣池正常工作*/

4.致使絲狀菌大量繁殖的原因：

(1)DO(溶解氧)菌膠團要求DQ至少在0.5mg/L以上，絲狀菌在DO低于0.1mg/L的環(huán)境中也

能較好的生長，甚至在厭氧條件下殘存而不受影響。所以，一般來說曝氣池中溶解氧應保持在

2mg/Lo

(2)沖擊負荷負荷超過了正常負荷，污泥膨脹程度提供，絮凝體增大，絮體內部DO消耗提

高，從而致使絮體內部缺氧，抑制菌膠團生長，也就提供了絲狀菌生長的低氧條件，絲狀菌生長超

過了菌膠團的生長，導致污泥膨脹。

(3)營養(yǎng)條件變化一般細菌在營養(yǎng)為BQD5:N:P=100:5:1條件下生長。如果N、P缺乏，

C/N比升高，即碳水化合物相對過剩，過多，適宜絲狀菌生長。

(4)硫化物經臉表明，含硫化合物高的廢水易發(fā)生由硫細菌引起的絲狀菌膨脹。

(5)有毒重金屬的沖擊負荷雖然重金屬對絲狀細菌和菌膠團都有抑制作用，但不能使絲狀細菌

消失，此時的絮體呈針點狀，使出水懸浮物濃度提高。

(6)PH值絲狀茵生長PH4.5-6.5,而菌膠團生長的PH為6—8。

(7)溫度絲狀菌適宜于高溫生長，因此在高溫環(huán)境下易發(fā)生污泥膨脹。菌膠團適宜中溫。

5.其它常見問題：污泥上浮泡沫問題

(六)二次沉淀池

1.二次沉淀地在功能上要同時湍足澄清(固液分離)和污泥濃縮(使回流污泥的含水率降低，向流

污泥的體積減少)兩方面的要求。

2.二次沉淀池的構造可采用平流式、豎流式和輻流式沉淀池。但應注意一下特點：

(1)二次沉淀池的進水部分要仔細考慮，應使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使泥花結大。

(2)二沉池中污泥絮體較輕，容易被出水挾走，因此要限制出流堰流速。

(3)污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。

五.生物膜法TricklingFilters

Thesearebedsofcoarsemedia(oftenstonesorplastic)3-1Cftdeep.Wastewaterissprayedintothe

air(aeration),andtheallowtotricklethroughthemediazbreakdownmaterialinthewastewater.Trickling

filtersdrainatthebottom;thewastewateriscollectedandthenundergoessedimentation.

(-)概述

1.生物膜法是污水土地處理的人工強化法，依靠固著于固體介質表面的微生物來去除廢水中溶解性

有機污染物，是一種被廣泛采用的生物處理方法。

2.生物膜形成過程：含有機分子的水-＞生物膜附著生長載體表面-＞改良載體表面-＞浮游微生物細胞

變成不可解吸細胞一攝取并消耗水中的底物與營養(yǎng)物質一產生胞外多聚物，將生物膜緊緊地結合在

一■起—*進入水中)

3.生物膜法的主要特征(與活性污泥法相比)

(1)生物相特征

①生物多及色能夠形成一個復雜穩(wěn)定的復合生態(tài)系統(tǒng)

②食物黃恐形成細菌-真菌原生動物一后生動物-微型動物的長食物鏈，生物膜上能夠棲息高

水平的生物，污泥量低于活性污泥法。

③能存活世代時間較長的微生物由于呈固著態(tài)，生物固體平均停留時間長，因此在生物摸上能夠

生長世代時間較長、增值速度較慢的微生物。

④生物膜法可分段進行并有利工捶養(yǎng)優(yōu)勢菌種。

(2)工藝特征

①對水質、水量變動具有較強的適應性，耐沖擊負荷，并能夠處理低濃度的污水，生物膜反應器受

水質水量變化而引起的有機負荷和水力負荷波動的影響較小，即使有一段時間空題進水或工藝遭到

破壞，反應器的性能亦不能受到致命澎響，恢復起來也較快。

②適迎沉降性能良好，易于固液分離；剩余污泥產量少，降低污泥處理和處置的費用。

③生物量高，處理熊力大,凈化功能顯著提高。

④易于運行管理，節(jié)能、減少污泥膨脹問題

缺點:

(1)需要較多的填料和攵撐結構，在不少情況下基建投資超過活性污泥法；

(2)出水常常攜帶較大的脫落的生物膜片，大量非活性細小懸浮物分散水中使處理水的澄清度降

低。

3.生物膜法的分類：

接觸方式不同：填充式和浸漬式

填充式(沿固定表面流過，接觸)：生物濾池生物轉盤

浸漬式(完全浸沒鼓風曝氣)：接觸及化法生物流化底

4.生物膜法基本原理：生物膜去處理污水就是將污水與生物膜接觸，進行固、液相的物質交換，利

用膜內微生物將有機物復色，使廢水獲得遺”，同時生物膜內的微生物不斷生長繁殖。

5.好氧生物膜的培養(yǎng)有三種方法：自然掛膜法(帶自然菌種的污水)，活性污泥掛膜法(活性污泥

與污水混合)，優(yōu)勢菌種掛膜法

(二)生物濾池

1.生物濾池的構造：濾床、布水設備、排水系統(tǒng)三部分

2.理想的濾料應具有以下特征：

(1)能為微生物附著提供大量的表面積

(2)使污水以液膜狀態(tài)流過生物膜

(3)有足夠的空隙率，保證通風(即保證氧的供給)和使脫落的生物膜能隨水流出濾.池。

(4)不被微生物降解，也不抑制微生物的生長，有較好的化學穩(wěn)定性。

(5)有一定機械強度

(6)價格低廉

3.設置布水設備的目的是為了受污本能均勻地分布在這個給濾床表面上。

4.排水系統(tǒng)的作用

(1)收集濾床流出的污水和生物媵(2)保證通風(3)支技濾料

5.生物濾池形式及適用條件

低負荷生物濾池：僅在污水量小，地區(qū)比較偏僻，石料不貴的場合尚有可能使用。

高負荷生物漉池：適用于大部分污水處理過程，水力負荷及有機負荷都比較高。

6.影響生物濾池性能的主要因素

(1)濾池高度：隨著濾池深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多，生物膜量從多到

少。各層生物膜的微生物不相同，處理污水的功能和速率也隨之不同。

(2)負荷率(有機負荷N和水力負荷q：或q\J在低負荷條件下，隨著濾率的提高，污水中有機物

的傳質速率加快，生物膜量增多，濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負荷條件下，隨著濾率的

提高，污水在生物濾床中停留的時間縮短，出水水質將相應下降。

(3)回流(利用污水廠的出水和生物濾池出水稀釋進水的做法稱為回流，回流水量和進水量之比

為回流比)i.可提高生物濾池的遽生。

ii.提高濾率有利于防止產生灰嚏和減少矍臭

iii.當進水缺氧、腐化、塊少營養(yǎng)元素或含有害物質時，回流可改善進水的閥化情況,提供查養(yǎng)禮索

和降低毒物濃度；

iv.進水的質和量有波動時，回流有.穩(wěn)定和陰節(jié)進水的作用。

(4)供氧微生物的好氧性，厭氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧氣量就制約了微生物

的活性，進而影響了微生物分解有機物反應速率，從而影響了處理效果。

(三)生物接觸氧化法

生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法的生物膜法，該法在生物接觸氧化池(曝氣池)中充填各種

填料，部分微生物以生物膜的形式附著生長在填料表面，部分微生物則懸浮生長在水體中，在生物

膜的作用下，廢水得到凈化。

(四)生物轉盤

生物轉盤的主要組成部分有我動馳、轉盤、廢水處理楂和驅動裝置等

(五)生物流化床

1.生物流化床處理技術是借助流體(液體、氣體)使表面生長著微生物的固體顆粒(生物顆粒)呈

流態(tài)化，同時進行去除和降解