水质工程学下复习提纲

一、名词解释4X 5分1、MLS（混合液悬浮固体浓度）：表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的 活性污泥固体物的总质量。 11 页MLSS=Ma+ Me+ Mi+ Mii 具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）（有活性的微生物） 微生物内源代谢、自身氧化的残留物（Me）（微生物自身氧化残留物） 由污水挟入的并被微生物所吸附的惰性有机物质（含难为细菌降解的惰性有机物）（Mi）（吸附在活性污泥上未被微生物所降解的有机物） 由污水挟入的无机物质（Mii）（无机悬浮物固体）2、MLVS（混合液挥发性悬浮固体浓度）：、混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。 MLVSS=Ma+ Me+ Mi 11 页MLVSS与 MLSS的比值用f表示，即f=MLVSS/MLSS;值一般取0.75左右。3、SV（污泥沉降比又称30min沉降率）：混合液在量筒内静置30min后形成沉淀 污泥的容积占混合液溶剂的百分率，以“ %”计。在一定条件下能够反映曝气池 中的活性污泥量。 12页4、 SVI 污泥指数：是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min 静沉后，每克 干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积， 以“ m L ”计。能够反映活性污泥的凝聚、 沉降性能。 12页5、SRT污泥龄（生物固体平均停留时间） ：指在曝气池内，微生物从其生成到 排出系统的平均停留时间， 也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。 从工程上来说， 在稳定条件下， 就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污 泥量之比。 14页6 HRT（水力停留时间）：指污水进入曝气池后，在曝气池的平均停留时间，也 称曝气时间。7、Lv （ BOD容积负荷率）：单位曝气池容积在单位时间内接受的有机物量。 P 148、Ls （ BOD亏泥负荷率）：曝气池内单位重量的活性污泥，在单位时间内接受的 有机物量。 P149、污泥稳定：采用措施降低城镇污水以及各种有机污水处理过程中产生的污泥 含有的大量有机物含量或使其暂时不产生分解。 污泥稳定的方法有化学法和生物 法。（水控制 P405）10、污泥调理：破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性 能。 229 页11、水解：复杂的 非溶解性有机物质在产酸细菌胞外水解酶的作用下被转化为溶 解性单体或二聚体的过程。 113页12、 劳伦斯 - 麦卡蒂基本模型，表示的是生物固体平均停留时间与产率系数Y、 底物利用速率v以及微生物衰减速率之间Kd的定量关系。22页13、表观产率系数（微生物净增长系数）/Yobs：实际测定的微生物每代谢IkgBOD 所合成的 MLSS kg 数。表示在一定的污泥龄和污泥负荷下运行的活性污泥法系 统，每单位有机物实际产生的污泥量由于微生物的内源呼吸和自身氧化作用， 实 际测定的产率系数要 低于微生物增殖质量系数 Y。 23页14、莫若方程： 高浓度有机底物条件下， 有机底物 以最大的速度进行 降解，而与 有机底物的浓度无关 ，呈零级反应关系。有机底物的降解速度与 污泥浓度 有关， 呈一级反应 关系。 有机底物的降解 与有机底物浓度呈一级反应关系 ， 有机底物 的含量已成为有机底物降解的控制因素。 这种条件下， 混合液中有机底物浓度不 高，微生物增殖处于减衰增殖期或内源呼吸期，微生物酶系统多未被饱和。 P1815、挂膜：生物膜的培养形成过程。 挂膜菌种大多数采用生活污水或生活粪便水 和活性污泥混合液。 109 页16、比耗氧率（SOUF简称OUR:单位重量活性污泥在单位时间内所消耗的溶解氧量，单位是 mgO/ （gMLVSSh）或mgO/（gMLSS h），一般为20摄氏度下 82OmgO （gMLVSSh）。13 页（这个没有吧）二、填空1、脱氮除磷的原理： 39、 46页脱氮原理： 在未经处理的新鲜污水中氮主要以有机氮存在，还有少量氨态 氮。有机氮在氨化菌作用下分解转化为氨态氮， 这一过程称为 氨化反应 。在硝化 菌作用下， 氨态氮进一步分解氧化， 首先在 亚硝化菌 作用下， 是氨转化为亚硝酸 氮，亚硝酸氮在硝酸菌作用下， 进一步转化为硝酸氮。硝酸氮和亚硝酸氮在 反 硝化菌 作用下，被还原为氮气。除磷原理： 是利用 聚磷菌一类的微生物， 能够过量的， 超过其生理需要的从 外部环境中摄取磷， 并将磷以聚合的形态贮存在细菌体内， 形成高磷污泥， 将这 些含磷量高的污泥排出系统，达到从污水中除磷的目的。2、曝气的类型：鼓风曝气、机械曝气和两者联合的鼓风 - 机械曝气。 （P31 ） 曝气的设备：鼓风曝气设备、表面曝气设备、潜水射流曝气设备、沉水式曝气设 备。（曝气设备主要分为鼓风曝气和机械曝气两大类， 其中鼓风曝气可分为微 / 小/ 中/ 大气泡扩散器，机械曝气可分为竖轴式和卧轴式曝气器）（水控制 P150）3、厌氧的处理过程： 水解阶段、产酸发酵阶段、 产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。 工艺类型及原理：化粪池、普通厌氧消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流 式厌氧污泥床反应器（UASB、厌氧流化床和颗粒污泥膨胀床、厌氧内循环反应 器（IC）、厌氧折流板反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、两相厌氧法、 分段厌氧处理法。（水控制P290298 （水质P145P1684、 污泥处理的基本流程：197页 生污泥-浓缩一消化一自然干化一最终处置 生污泥f浓缩f消化f机械脱水f最终处置 生污泥一浓缩一消化一最终处置 生污泥f浓缩f自然消化f堆肥f最终处置 生污泥f浓缩f机械脱水f干燥、焚化处理f最终处置5、 脱水的方法：自然干化脱水，机械脱水及热干化脱水。231页6调理的方法：化学调理法，热处理法，冷冻溶解法，淘洗法。229页7、浓缩池的设计参数（A浓缩池设计表面积；Q入流污泥量；Q入流污泥固体浓度；G极限固体通量）（表面负荷 固体通量（即固体负荷）浓缩时间）8、A/0、A/O的区别44页、49页（这题讨论的是 A1/0和A2/0）ANO优：在好氧池前去除BOD节能；硝化前产生碱度；前缺氧具有选择池 作用：缺：脱氮效果受内循环比影响；可能存在诺卡氏菌的问题：需要控制循环 混合液的DOA/0优：工艺过程简单；水力停留时间短；污泥沉降性能好；聚磷菌碳源 丰富，除磷效果好；缺：工艺灵活性差；如有硝化发生除磷效果会降低。a7o优：同时脱氮和除磷；反硝化过程为硝化提供碱度；反硝化过程同时去 除有机物；沉降性能好；缺：回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影 响；脱氮受回流比的影响;聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物。 总的水力停 留时间少于其他同类工艺，而且不易发生污泥膨胀。9、生化池的主要设计参数池的容积停留时间B0D5表面负荷投配负荷有机负荷10、生态处理的主要方法：稳定塘（即氧化塘）、土地处理及人工湿地处理（P258水控制）（水质下P171）三、判断改错1、UAS刖近似地看做是一种完全混合式反应器，而 ABR更接近推流式工艺。2、实际测定的产率系数Yobs要低于微生物增殖质量系数丫3、Lv 小于 Ls4、HRT SRT5、 A2/0 工艺内，回流污泥回流至前缺氧池，硝化液回流至后缺氧池。50 页四、简答1、影响厌氧（产酸发酵）生物处理的主要因素有哪些？答：影响厌氧生物处理的主要因素有： pH 值（6.87.2）、温度、生物固体停 留时间（污泥龄）、搅拌和混合、营养与 C/N 比、有毒物质（重金属离子、 H2S、 氨）（水控制P289这个是厌氧消化的影响因素）（影响产酸发酵菌群的主要生态因子有 pH、氧化还原电位、温度、水力停 留时间和有机负荷等 （水质 P125）2、完全混合式活性污泥池物料平衡有哪些？ 20 页答：SoQ+RQSe-（Q+RQ）Se +V =0RQ-回流污泥量，m3/dSo原污水底物浓度，mg/L或KgBOD/mfSe处理水底物浓度一底物降解速率V曝气池容积R污泥回流比3、 污水的预处理有哪些方法，各有什么作用？P13物理处理法：利用物理原理和方法，分离污水中的污染物，在处理过程中一 般不改变水的性质。筛滤法、沉淀法、过滤法和膜处理法。除去污水中的漂浮物 和悬浮物。化学及物理化学处理法：利用化学反应的原理和方法，分离回收污水中的污 染物，使其转化为无害或可再生利用的物质。中和、混凝、氧化还原、萃取、吸 附、离子交换、电渗析等，用于工业废水处理和污水的深度处理。生物法：利用微生物的新陈代谢功能，使污水中呈溶解和胶体状态的有机污 染物被降解并转化为无害物质。按微生物对氧的需求，可分为好氧处理法和厌氧 处理法；按微生物存在的形式，可分为活性污泥法和生物膜法等。4、画AlO工艺的流程图，并说明工艺特性？ 49页（不是A/0工艺吗？）5、城镇污水厂排放标准的一级 A的主要标准指标是什么？如何实现达标排放？ 一级 A： COD 50 BOD5 10 ； NH3-N 5 ； TN 15； TP 0.5 ； SS 10 单位（mg/L）。6、简述初沉池和二沉池在设计参数上的异同点？(水控制P49)答：初沉池(单独沉淀处理)：沉淀时间1.52.0h,表面负荷1.52.5(m3/m2 h-1),污泥含水率9597%，每人每日污泥量1636g人-1 d-1。初沉池(生物处理前)：沉淀时间0.51.5h,表面负荷2.04.5(m3/m2 h-1), 污泥含水率9597%，每人每日污泥量1636g -人-1 d-1。二沉池(活性污泥法后)：沉淀时间1.54.0h,表面负荷0.61.5(m3/m2 h-1) 污泥含水率99.299.6%，固体通量负荷w 150kg m-2 d-1二沉池(生物膜法后)：沉淀时间1.54.0h，表面负荷1.02.0(m3/m2 h-1), 污泥含水率9698%，固体通量负荷w 150kg m-2 d-1初沉池的出水堰最大负荷不宜大于 2.9L/(sm)，二沉池不宜大于1.7L/(sm). 污泥斗：初沉池一般按 不大于 2d 的污泥量计算,采用机械排泥斗污泥斗可按 4h 污泥量计算；活性污泥法处理后的二沉池的污泥区体积,按不超过 2h 贮泥时间 计算，并应有连续排泥措施；生物膜法处理后二沉池的污泥区体积，宜按4h的污泥量计算。排泥部分：初沉池排泥静水头不应小于 1.5m(H2O );活性污泥法处理 后的二沉池不应小于0.9m(H2O);生物膜法处理后二沉池的不应小于 1.2m(H2O)。7、 简述活性污泥法和高负荷生物滤池回流方式、作用有什么不同？2、85页答：活性污泥法工艺中的回流， 有维持曝气池内污泥浓度的作用， 且回流比 的改变可调整曝气池的运行工况。 生物滤池工艺中的回流主要作用是当进水浓度 较大时，生物膜增长过快， 采用出水回流， 以稀释进水有机物弄得和提高生物膜 反应器的水力负荷， 加大水流对生物膜的冲刷作用， 更新生物膜， 避免生物膜的 过量累积， 从而维持良好的生物膜活性和适合的膜厚度， 但出水回流不是必不可 少的。8、生物处理器中如何培养和控制生物量？ 66、109页污泥培养和驯化可归纳为异步培训法、 同步培训法和接种培训法。 常用的工 艺控制措施主要从三方面来实施： 曝气系统的控制、 污泥回流系统的控制、 剩余污泥排放系统的控制。五、计算1、污泥含水率 P1982、污泥消化池的投配比（P215）是消化池设计的重要参数，是每日投加新鲜污 泥体积占消化池污泥总体积的百分数，其倒数为污泥停留时间。3、供空气量（水控制 P163）（水质P37）4、气水比 201 页?5、剩余污泥排放流量 P2016、曝气池有效容积 P1567、污泥回流比 P15 ：是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量与污水流量之比8、SVI（污泥容积指数）P15六、主要工艺1、SBR 工艺的基本操作工序。 58 页SBR法是间歇式活性污泥法又称序批式（间歇）活性污泥法处理系统。按运 行次序，一个周期可分为 5 个阶段，即： 进水 ：污水注入之前，反应器中残存 着高浓度的活性污泥混合液，污水注满后在进行反应（即非限定性曝气） ，反应 器起水质调节池的作用。 反应：包括曝气与搅拌混合。 沉淀：停止曝气或搅拌， 是混合液处于停止状态， 活性污泥与水分离。 排水 ：经过沉淀后产生的上层清液 作为处理水排出， 一直排放到最低水位， 底部沉降的活性污泥大部分作为下个周 期用，排水后还可根据需要排放剩余污泥。 闲置： 在处理水排放后，反应器处于 停滞状态， 等待下一个周期开始的阶段。2、氧化沟的工作原理与特征：氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展，是 延时曝气法的一种特殊形式。 53 页工艺方面：可考虑 不设初沉池 ，也可考虑不设二沉池， 使氧化沟与二沉池合 建，可省去污泥回流装置。氧化沟的 D BOD 负荷低，同活性污泥法的曝气系统 类似，对水温水质水量的变动，有较强的适应性，污泥龄一般可达1530d 。可以让繁殖世代时间长， 增值速度慢的微生物， 在氧化沟内发生硝化反应， 如设计 运行得当，氧化沟具有反硝化效果。 排出的污泥趋于稳定， 可以省去污泥消化池。Orbal 氧化沟： 多个呈椭圆形同心沟渠组成，污水首先进入最外环的沟渠， 然后依次进入下一层沟渠，最后由位于中心的沟渠流出进入二次沉淀池。CARROUSE氧化沟：由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统组成。 每组沟渠的转弯处安装一台表面曝气器。 靠近曝气器的下游为富氧区， 而上游为 低氧区，外环可能成为缺氧区，这样的氧化沟能够形成生物脱氮的环境条件。3、Cass 循环式活性污泥法，一种生活污水处理工艺，它是在 SBR 工艺的基础 上增加了选择器及污泥回流设施， 并对时序做了一些调整， 从而大大提高了 SBR 工艺的可靠性及效率。一般包括四个阶段，即进水曝气阶段，沉淀阶段，滗水阶段，闲置阶段。特点：反应器前段数值生物选择器，并将注反应区的污泥回流至 生物选择器。 60 页4、UASB升流式厌氧污泥床反应器，污水 自下而上通过厌氧污泥床反应器。在反 应器的底部有一个高浓度、高活性的污泥层、大部分的有机物在这里被转化为CH和CQ由于气体态产物的搅动和气泡黏附污泥，在污泥层之上形成一个污泥 悬浮层。反应器的上部设有 三相分离器 ，完成气、液、固三相分离。被分离的消 化器从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层。 出水则从澄清区流出。 147页5、ABR厌氧折流板反应器）P158工作原理：在反应器内设置一系列垂直度折流挡板使废水在反应器内沿折流板上 下折流运动， 一次通过每个格室的污泥床直至出口。 在此过程中， 废水中的有机 物与厌氧活性污泥充分接触而逐步得到去除。6、IC 厌氧反应器 P1537、 EGSB （膨胀颗粒污泥床）（水控制P294）（水质P165）