水质工程学_章北平_活性污泥法

第十三章活性污泥法填空题：1、活性污泥由四部分组成，分别是 、。2、 活性污泥法对营养物质的需求如下： BOD5： N : P=。3、 活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段： 、和。4、 活性污泥系统中， 和的出现，其数量和种类在一定程度上还能预示和指示出水水质，因此常称其为“指示性微生物”。5、 对硝化反应影响的环境因素主要有 、和有毒物质。6氧化沟曝气装置的主要功能是 、。7、 间歇式活性污泥处理系统的工序是 、和。8、 现在通行的曝气法有 、和o9、 活性污泥处理系统运行中的异常情况有 、o10、 根据微生物在反应器中存在的形式，好氧生物处理可以分为 活性污泥法和生物膜法。11、 活性污泥微生物的增殖速率主要取决于 和的比值。12、 污泥回流比是指从二沉淀池返回到曝气池的 与之比。13、 活性污泥反应动力学研讨重点在于确定 与之间的关系。14、 活性污泥微生物的增殖是微生物 和两项生理活动的综合结果。15、 活性污泥反应动力学的理论基础是 和o16、 根据需氧量的不同，选择器可分为 反应器、反应器、反应器等形式。17、 常用的污泥培养方法有 、o18、 生物脱氮工艺中，根据微生物在构筑物中的生长条件，可分为 和 两大类。19、 污水生物脱氮除磷的新技术有 、等o20、 SBR工艺主要的变形形式有、 、等。21、 膜生物反应器主要由 和两部分组成。名词解释：1、MLSS MLVSS 2 、污泥沉降比3、污泥容积指数4、污泥龄5、BOD 污泥负荷，BOD 容积负荷6污泥上浮7、污泥腐化8、回流污泥9、活性污泥的比好氧速率10、比增殖速率 11、氧转移速率12、膜生物反应器13、增殖速率 14、污泥驯化15、污泥比阻选择题：1、（）一般宜采取在曝气池始端1/2 3/4的总长度内设置多个进水口的措施。A、普通曝气池 B、吸附再生曝气池C、完全混合曝气池 D、阶段曝气池2、完全混合曝气池可分为合建式和分建式。合建式曝气池的设计，应符合下列要求。（）的表面水力负荷宜为5.0 1.0m3/（m2h）。A、曝气区B、沉淀区C、导流区D、出水区3、氧化沟宜用于要求出水水质较高或有脱氮要求的中小型污水厂，设计应符合下列要求。（ ）宜为1.03.0 mA、总阻力B、风机压力C、有效水深D、沟总高4、氧化沟宜用于要求出水水质较高或有脱氮要求的中小型污水厂，设计应符合下列要求。沟内（）不宜小于0.25 m/s。A、平均水平流速B、平均垂直流速C、水平流速 D、垂直流速5、氧化沟宜用于要求出水水质较高或有脱氮要求的中小型污水厂，设计应符合下列要求。剩余污泥量可以干污泥计算，按（）产生0.3kg干污泥计算。A、去除每公斤五日生化需氧量B、去除每公斤化学需氧量C、投配每公斤化学需氧量D、投配每公斤五日生化需氧量6、污泥回流设施的最大设计回流比宜为 100，污泥回流设备台数不宜少于 2台， 并应有备用设备，但（ ）可不设备用。A、离心泵B、空气提升器C、混流泵D、螺旋泵7、 生物脱氮过程中（）阶段需要投加碱度。A、氨化阶段B、硝化阶段C、反硝化阶段D、沉淀阶段8、 普通活性污泥法，二沉池的水力停留时间一般为：（）A、 1.52.5h B 、 2.53.5h C 、 3.54.5h D 、 4.55.5h9、废水生物处理去除的对象不包括： （）A、不可自然沉淀的胶体状固体物B、有机物C、可自然沉淀的胶体状固体物D、氮、磷10、厌氧处理需要的养料 COD：N：P 一般是：（ ）A、 100：5：1B、 200：5：1C、 500：5：1 D 、 700：5：111、 延时曝气法对应细菌生长曲线的（）阶段。A、适应期B、对数增长期C、减数增长期D、内源呼吸期12、MLVSS 不包含下列哪种物质： （）A、活细胞B、内源代谢残留物C、有机物 D、无机物13、活性污泥法处理中 SV 的正常数值是：（ ）A、 10%20% B 、 20%30% C 、 30%40% D 、 20%40%14、下列哪个工艺中不含颗粒污泥： （ ）A、 AOB、 UASBC、 ICD、 EGSB15、沼气的主要成分常有四种，它们是（）A、 CH4、CO2、H2、 N2B、CH4、CO2、H2、SO2C、 CH4、CO2、H2S、 N2D 、CH4、CO2、H2、H2S16、在除磷菌释放磷的厌氧反应器内，应保持（）A、好氧条件B、缺氧条件C、厌氧条件D、兼性厌氧条件由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化），也称（ ）。B、好氧消化；污泥消化稳定过程D、生物膜法；污泥消化稳定过程）项正确。B、活性污泥是一种化学污泥D、活性污泥是一种生物污泥B、A（厌氧）/0（好氧）工艺D、SBR （序批式）工艺17、在无氧的条件下，碳气和甲烷气，使污泥得到稳定，这就是（A、厌氧消化；污泥生物稳定过程C、污泥处理；污泥生物稳定过程18、根据活性污泥的定义判断以下（A、活性污泥是一种沉渣C、活性污泥是一种消化污泥19、 以下（）不具有生物除磷功能。A、标准活性污泥功能C、A（厌氧）A（缺氧）/0（好氧）工艺 20、以下（ ）活性污泥工艺不是推流式。A、奥贝尔型氧化沟系统B、SBR工艺C、渐减曝气活性污泥法D、完全混合活性污泥法21、氧化沟宜用于要求出水水质较高或有脱氮要求的中小型污水厂，设计应符合下列要求。氧化沟前可不设（ ）。A、沉砂池B、初次沉淀池C、粗格栅D、细格栅22、低负荷生物滤池的设计当采用碎石类填料时， 应符合下列要求： 滤池上层填料的粒径宜为（）mm,厚度宜为1.31.8m。A、 20 25 B 、 2540C、 4070 D 、 70 10023、 高负荷生物滤池的设计当采用碎石类填料时,应符合下列要求： 滤池下层填 料的粒径宜为（ ）,厚度宜为 1.8mA、 20 25 B 、 25 40 C 、 40 70 D 、 70 10024、 （）的吸附区和再生区可在一个池子内,也可分别由两个池子组成,一般 应符合下列要求。 吸附区的容积, 当处理城市污水时, 应不小于曝气池总容积的 四分之一,生产污水应由试验确定。A、普通曝气池B、吸附再生曝气池C、完全混合曝气池D、阶段曝气池25、 （）的吸附区和再生区可在一个池子内时,沿曝气池长度方向应设置多 个出水口；进水口的位置应适应吸附区和再生区不同容积比例的需要； 进水口的 尺寸应按通过全部流量计算。A、普通曝气池 B、吸附再生曝气池 C、完全混合曝气池 D、阶段曝气池 简答题：1 、说明什麽是活性污泥,其组成和评价指标有哪些？2、请说明污泥沉降比、污泥容积指数在活性污泥运行中的意义。3、写出莫诺基本方程式,阐明其含义及其推论？4、传统的活性污泥处理系统有哪些优缺点？5、说明传统的活性污泥处理系统的基本流程和特征？6、延时曝气活性污泥法系统的工艺特征及优缺点有哪些？7、说明氧化沟与传统的活性污泥处理系统相比在构造、工艺等方面的特征？8、阐明间歇式活性污泥系统的特征？9、说明 AB 法污水处理系统的工艺流程和主要特征？10 、活性污泥法去除有机物的净化过程及作用如何？11 、“双膜理论”的基本观点是什麽（画图说明）？12、氧转移的影响因素有哪些？怎样提高氧转移速度？13、影响反硝化反应的环境因素有哪些？14、简述生物除氮除磷的基本原理？15、请图示说明缺氧好氧污泥法脱氮的工艺流程？16、请图示说明厌氧好氧除磷的工艺流程及其特征？17、请图示说明 AAO 法同步脱氮除磷工艺流程和特征？18、完全混合活性污泥法工艺有哪些特征？19、常用的氧化沟有哪几种，各自的主要特点是什麽？20、什麽是污泥膨胀，污泥膨胀的原因有什麽？21、活性污泥处理系统有效运行的基本条件有哪些？22、列举活性污泥法处理工艺有哪些？23、简述劳伦斯麦卡蒂的基本模型及其推论？24、高负荷活性污泥法处理工艺有哪些特点？25、纯氧曝气活性污泥法工艺中，采用纯氧曝气系统的优点是什麽？26、简述氨的吹脱原理？27、曝气池内容解氧浓度应保持多少？在供气正常时它的突然变化说明了什么？28、污水充氧性能修正系数 a B的意义和测定原理如何？影响 a B值的因素有 哪些？计算题：1、已知 Q=30000m3/d , Kh=1.4 , S0=225mg/L, Se=25mg/L, 级 处理的 nBOD5=25% 要求：计算曝气池容积；计算需氧量。2、曝气池有效容积为4000m3，混合液浓度2000mg/L （其中挥发性污泥浓度为1500mg/L）,半小时沉降比为30%，当进水BOD5为220mg/L ,每日处理1000m3/d生活污水时，处理后水的溶解性 BOD5为20mg/L,试验测得污泥产 率系数为0.65g/g，自身氧化率为0.05g/d。计算污泥负荷率、污泥指数、剩余 污泥量、污泥龄。（哈工大）3、 已知某一级反应起始基质浓度为220mg/L, 2h 后的基质浓度为 20mg/L, 求反应速度常数 k 与反应后 1h 的基质浓度 S。4、某普通曝气池混合液的污泥浓度MLSS 为 4000mg/L ,曝气池有效容积V=3000m3,若污泥龄B c=10天，求每日的干污泥增长量。5、已知某一废水BOD5=200mg/L, K=0.15d-1，求经好氧微生物在有氧条件下降 解10天后剩余的BOD值。（t=20C）6、取500ml曝气池混合液于1000ml量筒中，沉淀半小时后，其污泥体积为200ml, 求污泥的沉降比。（哈工大）7、 原始数据：Q=30000m3/d; BOD5二200 mg/L，曝气池污泥浓度 MLSS 二2500mg/L，MLVSS/MLSS=0.75; K 2=0.02L/ mg d,污泥沉降比 SV = 30%，采用 完全混合活性污泥系统处理，处理出水为 10 mg/L ，试计算污泥容积指数并 判断污泥的沉降性能？所需曝气池的容积？8、如果从活性污泥曝气池中取混合液 500ml 盛于 500ml 的量筒内，半小时后的 沉淀污泥量为150ml，试计算活性污泥的沉降比。如果曝气池的污泥浓度为 3000mg/L,求污泥指数。根据计算结果，你认为曝气池的运行是否正常？（哈工大）9、曝气池污泥浓度MLSS为2500 mg/L,污泥沉降比为30%，试计算污泥容积指 数并判断污泥的沉降性能。10、原污泥的含水率为 98%，重量为1000克，过滤10分钟时，量筒内的滤液为 500毫升，求此时的污泥含水率（水的比重以 1计），同时如果将过滤后的污泥脱 水至含水率为 70%的污泥饼，则污泥饼的重量是多少。（哈工大）第十三章 活性污泥法 答案填空题：1、具有代谢功能活性的微生物群体；微生物（主要师细菌）内源代谢、自 身氧化的残留物；由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质；由污 水挟入的饿无机物质。2、100：5：13、适应期，对数增殖期，减速增殖期，内源呼吸期。4、原生动物、后生动物。5、营养物质、温度、溶解氧、 PH 值。6、向混合液供氧；使混合液中有机污染物、活性污泥、溶解氧三者充分混 合、接触；推动水流以一定的流速（不低于0.25m/s沿池长循环流动。7、流入、反应、沉淀、排放、待机。8、鼓风曝气、机械曝气和鼓风机械曝气。9、污泥膨胀、污泥解体、污泥腐化、污泥上浮、泡沫问题。10、悬浮生长型、附着生长型。11、有机物量、微生物量。12、回流污泥量、污水流量。13、生化反应速率、各项主要环境因素。14、合成反应、内源代谢。15、有机物降解与活性污泥微生物增殖、有机物降解与需氧量。16、好氧，缺氧、厌氧。17、间歇培养、低负荷连续培养、接种培养。18、悬浮生长型、附着生长型。19、SHARON 工艺、 OLAND 工艺、 ANAMMOX 工艺、反硝化聚磷工艺。20、ICEAS 工艺、 CASS 工艺、 DAT-IAT 工艺、 UNITANK 工艺、 MSBR工艺。21、膜组件、生物反应器。名词解释：1、MLSS ：混合液悬浮团体浓度，又称混合液行泥浓度，它表示的是在曝 气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。MLVSS ：混合液挥发性悬浮固体浓度， 本项指标所表示的是混合液活性 污泥中有机性固体物质部分的浓度。2、污泥沉降比 ：又称 30min 沉降率，混合液在量筒内静沉 30min 后所形成 沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以表示。3、污泥容积指数 ：简称“污泥指数“，本项指标的物理意义是在曝气池出 口处的混合液，在经过30min静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占 有的容积，以 mL 计。4、污泥龄 ：曝气池内活性污泥总量 (VX) 与每日排放污泥量之比，称之为污 泥龄， 即活性污泥在曝气池内的平均停留时间， 因之又称为 “生物固体平 均停留时间”。5、BOD 污泥负荷：所表示的是曝气池内单位重量(kg)活性污泥，在单位 时间(1d)内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量 (BOD)。BOD 容积负荷：即：单位曝气池容积(m3)，在单位时间(1天)内，能够 接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量 (BOD)。6、污泥上浮 ：污泥由于在曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高，在沉淀 池底部产生反硝化， 硝酸盐的氧被利用， 氮即呈气体脱出附于污泥上， 从 而使污泥比重降低，污泥整块上浮的现象。7、污泥腐化：在二次沉淀池有可能由于污泥长期滞留而产生厌气发酵生成气 体(H2S、CH4等)，从而使大块污泥上浮的现象。8、回流污泥：二次沉淀池底部的沉淀浓缩污泥一部分作为接种污泥返回至曝 气池，称为回流污泥。9、活性污泥的比好氧速率： 单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶 解氧量。10、比增殖速率：单位重量微生物(活性污泥)的增殖速率。11 、 氧转移速率；液相主体中溶解氧浓度变化率。12、 膜生物反应器：由膜分离技术与污水处理工程中的生物反应器相结 合组成的反应器系统。13、增值速率：曝气池中，活性污泥微生物的增值速度。14、污泥驯化：为使已培养成熟的污水活性污泥逐步具有处理特定废水的能 力的转化过程。15、污泥比阻：单位干重滤饼的阻力，其值越大，越难过滤，其脱水性能越 差。选择题：1、 D 2 、 B3、 C4、 A5、 A6、 B 7 、 B8、 A9、 C 10 、 B11 、 D 12 、 D13、 B 14 、 A 15 、A 16 、 C17、 A 18 、 D19 、 A20、 D21、 B22、 B23、 C24、B 25 、B简答题：1、 （ 1）向生活污水注入空气进行曝气， 每天保留沉淀物， 更换新鲜污水。 这样，在持续一段时间后，在污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体。 这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀与水分 离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝休就是称为活性污泥”的生 物污泥。（2）这样，活性污泥是由下列四部分物质所组成：具有代谢功能 活性的微生物群体（Ma）;微生物（主要是细菌）内源代谢、自身氧化的 残留物（Me）:由原污水挟入的难为细菌降解的惰性物质（Mi）:由污水 挟入的无机物质（ Mii ）。（3）评价污泥性能的指标有混合液悬浮团体浓度 MLSS，混合液挥发 性悬浮固体浓度MLVSS，污泥沉降比SV，污泥容积指数SVI，污泥龄， BOD 污泥负荷，BOD 容积负荷等。2、（1） 污泥沉降比能够反映曝气池运行过程的活性污泥量， 可用以控制、调节剩余污促的排放量，还能通过它及时地发现污泥膨胀等异常现 象的发生。有一定的使用价值，是活性污泥处理系统重要的运行参数， 也是评定活性污泥泥数量和质量的重要指标。（2） SVI 值能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能，对生活污水及城市污水，此值以介于 70 100之间为宜。 SVI 值过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥的沉降性能不好，并且已有产生膨胀现象的可能。3 V =-丄仝=Vmax一一莫诺方程式仝一一有机底物的降解速度。X dtKs + Sdt莫诺方程式是描述微生物比增值速度 (有机底物比降解速度)与有机底物浓 度之间的函数关系。对这种函数关系在两种极限条件下，进行推论，能够得出如下结论。 当混合液中S Ks则式中Ks可忽略不计一一高有机物浓度Vmaxdt=VmaxX=K1X以上说明，在高浓度有机底物的条件下，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。，在高浓度有机底物的条件下, 有机底物的降解速度与污泥浓度(生物量)有关，并呈一级反应关系。 当混合液中SKs则式中S可忽略不计，公式简化为：? ?Vmax ,Ks +sdt=Vmax对以上公式加以分析可见,有机底物降解遵循一级反应，有机底物的含量已成为有机底物降解的控制因素,因为在这种条件下，混合液中有机底物浓度已经不高，微生物增殖处于减速增殖期或内源呼吸期，微生物酶系统多未被饱和4、(1)传统活性污泥法系统对污水处理的效果极好、BOD去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。(2)经多年运行实践证实，传统活性污泥法处理系统存在着下列各项问题： 曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度也高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用的土地较多，基 建费用高； 耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现耗氧速度高于供氧速度的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现 象，对此，采用渐减供氧方式，可在一定程度上解决这一问题; 对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影 响。5、（ 1）图4Y6传统活性污泥法系统1蛉预处理后的拎水；2活性？5泥反应器一嗥气池;3 从醸气池流出的渥合液;4一二次沉淀池修一处理后污水泊一污泥泵站；7回流內泥系统曲一剩余污泥洱一廉目空蔗机站的空气晡弋系统与空吒扩啟裳置工艺系统如图所示，从图可见，原污水从曝气池首端进入池内，由二次沉淀 池回流的回流污泥也同步注入。污水与回流污泥形成的混合液在池内呈推流形式 流动至池的末端，流出池外进入二次沉淀池，在这里处理后的污水与活性污泥分 离，部分污泥回流曝气池，部分污泥则作为剩余污泥排出系统。（2）本工艺具有如下特征：有机污染物在曝气池内的降解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完 整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长， 经减速增长到池末端的内 源呼吸期的完全生长周期。由于有机污染物浓度沿池长远渐降低， 需氧速度也是 沿池长逐渐降低。因此，在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低， 甚至可能 是不足的，沿池长逐渐增高，在池末端溶解氧含量就已经很充足了。6、（ 1）本工艺的主要特点是BOD-SS负荷非常低，曝气反应时间长，一般多在24h以上，活性污泥在池内长期处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定， 勿需再进行厌氧消化处理，因此，也可以说这种工艺是污水、污泥综合处理 设备。此外，本工艺还只具有处理水稳定性高，对原水水质、水量变化有较 强适应性，勿需设初次沉淀池等优点。（ 2）本工艺的主要缺点是，曝气时间长，池容大，基建费和运行费用都 较高，占用较大的土地面积等。7、与传统活性污泥法曝气池相较，氧化沟具有下列各项特征：（1）在构造方面的特征 氧化沟一般呈环形沟渠状， 平面多为椭圆形或圆形， 总长可达几十米， 甚 至百米以上。沟深取决于曝气装置，自 2m至6m。 单他的进水装置比较简单， 只要伸入一根进水管即可， 如双池以上平行工 作时，则应设配水井，采用交替工作系统时，配水井内还要设自动控制装置，以 变换水流方向。出水一般采用溢流堰式， 宜于采用可升降式的， 以调节他内水深。 采用交替 工作系统时，溢流堰应能自动启闭，并与进水装置相呼应以控制沟内水流方向。 在水流混合方面的特征 在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。（2）在工艺方面的特征 可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度。 可考虑不单没二次沉淀池， 使氧化沟与二次沉淀池合建， 可省去污泥回流 装置。 BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统，对此，具有下列各项效益：A .对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；B .污泥龄（生物固体平均停留时间），一般可达1530d，为传统活性污泥系 统的 36倍。可以存活、繁殖世代时间长、增殖速度慢的微生物，如硝化菌，在 氧化沟内可能产生硝化反应。如运行得当，氧化沟能够具有反硝化脱氮的效应。C.污泥产率低，且多已达到稳定的程度，勿需再进行消化处理。8、与连续式活性污泥法系统相较，本工艺系统组成简单，勿需设污泥回流 设备，不设二次沉淀池， 曝气池容积也小于连续式， 建设费用与运行费用都较低。 此外，间歇式活性污泥法系统还具有如下各项特征： 在大多数情况下 （包括工业废水处理 ），无设置调节池的必要； SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象； 通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应； 应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表， 可能使 本工艺过程实现全部自动化，而由中心控制室控制。 运行管理得当，处理水水质优于连续式。屮间沉淀池曝气池殴附池A段B段二秋沉淀池冋流污淀9、AB法污水处理工艺系统的工艺流程如下图：帧飪理段1沉砂池从图可见，与传统的活性污泥处理相较， AB工艺的主要特征是： 全系统共分预处理段、A段、B段等3段。在预处理段处设格栅、沉砂池等简 易处理设备，不设初次沉淀池。 A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则由曝气池及二次沉淀池所组成； A段与B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出 各自独特的，适于本段水质特征的微生物种群。10、这一过程是比较复杂的，它是由物理、化学、物理化学以及生物化学等反应 过程所组成。这一过程大致上是由下列几个净化阶段所组成。(1)初期吸附去除在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间(5 10mi n)内，污水中的的有机污染物即被大量去除，出现很高的BOD去除率。这种初期高速去除现象是由物理吸附和生物吸附交织在一起的吸附作用所导致产生的，活性污泥具有很强的吸附能力。这一过程进行较快，能够在30min内完成，污水BOD的去除率可达70%, 它的速度取决于：微生物的活性程度；反应器内水力扩散程度与水动力学的 规律。前者决定活性污泥微生物的吸附、凝聚功能。后者则决定活性污泥絮凝体 与有机污染物的接触程度。活性强的活性污泥，除应具有较大的表面积外，活性 污泥微生物所处在增殖期也起着作用， 一般处在“饥饿”状态的内源呼吸期的微生物，其“活性最强”，吸附能力也强(2)微生物的代谢污水中的有机污染物，首先被吸附在有大量微生物栖息的活性污泥表面，并与微生物细胞表面接触，在微生物透膜酶的催化作用下，透过细胞壁进入微生物 细胞体内。小分子的有机物能够直接透过细胞壁进入微生物体内，而如淀粉、蛋白质等大分子有机物，则必须在细胞外酶一一水解酶的作用下， 被水解为小分子 后再为微生物摄入细胞体内。微生物对一部分有机物进行氧化分解，最终形成 C02和H2O等稳定的无机物 质，并从中获取合成新细胞物质所需要的能量； 另一部分有机污染物为微生物用 于合成新细胞，即合成代谢，所需能量取自分解代谢。11、I(层流)双膜理论这一理论的基本点可归纳如下: 在气、液两相接触的界面两侧存在着处于层流状态 的气膜和液膜。在其外侧则分别为气相主体和液相主体，两个主体均处于亲流状态。气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气膜与液膜而进入液相主体。 由于气、液两相的主体均处于紊流状态，其中物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差，也不存在传质阻力，气体分子从气体主体传递到液相主体， 阻力 仅存在于气、液两层层流膜中。 在气膜中存在着氧的分压梯度， 在液膜中存在着氧的浓度梯度。 它们是氧 转移的推动力。 氧难溶于水，因此，氧转移决定性的阻力又集中在液膜上，因此，氧分子 通过液膜是氧转移过程的控制步骤， 通过液膜的转移速度是氧转移过程的控制速 度。12、氧的转移速度取决于下列各项因素： 气相中氧分压梯度； 液相中氧的浓度梯 度；气液之间的接触面积和接触时间； 水温；污水的性质以及水流的紊流程度等。提高氧转移速度的措施有： 提高氧总转移系数，这样需要加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度， 加速气、液界面的更新，增大气、液接触面积等。 提高Cs值。提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气、深井曝气等。13、影响反硝化反应的环境因素有： 碳源 能为反硝化茵所利用的碳源是多种多样的，但从污水生物脱氮工艺来考虑， 可分下列几类：(A) 污水中所含碳源这是比较理想和经济的，优于外加碳源。一般认为，当污水中BOD5/T N值35时，即可认为碳源充足，勿需外加碳源。(B) 外加碳源当原污水中碳、氮比值过低，如BOD5/T N值V 35,即需另投加有机碳 源，现多采用甲醇，因为它被分解后的产物为 CO?和出0,不留任何难于降解的 中间产物，而且反硝化速率高。 PH慎pH 值是反硝化反应的重要影响因素， 对反硝化菌最适宜的 pH 值是6.57.5， 在这个 PH 值的条件下，反硝化速率最高，当 pH 值高于8或低于6时，反硝化速 率将大为下降。 溶解氧 反硝化菌以在厌氧、好氧交替的环境中生活为宜，溶解氧应控制在 0.5mgL以下 温度反硝化反应的适宜温度是2040C,低于15C时，反硝化菌的增殖速率降低， 代谢速率也行降低，从而降低了反硝化速率。14、（ 1 ）除氮原理在未经处理的新鲜污水中， 含氮化合物存在的主要形式有： 有机氮， 如蛋 白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等； 氨态氮， 一般以前者为主。 有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮，这一过程称之为“氨 化反应”。在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化，就此分两个阶段进行， 首先在亚硝化菌的作用下， 使氨转化为亚硝酸氮， 继之，亚硝酸氮在硝酸菌的作 用下，进一步转化为硝酸氮。硝酸氮（NO3 N）和亚硝酸氮（NO2 N）在反硝化菌 的作用下，被还原为气态氮 （N2）。（2）除磷原理所谓生物除磷， 是利用聚磷菌类的微生物， 能够过量地， 在数量上超过其 生理需要， 从外部环境摄取磷， 并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内， 形成高磷污 泥，排出系统外，达到从污水中除磷的效果。 聚磷菌对磷的过剩摄取 在好氧条件下，聚磷菌营有氧呼吸，不断地氧化分解其体内储存的有机物，同时也不断地通过主动输送的方式， 从外部环境向其体内摄取有机物， 由于氧化 分解，又不断地放出能量，能量为 ADP所获得，并结合H3PO4而合成ATP。 聚磷菌的放磷在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP进行水解，放出H3PO4和能量形成ADP。这样，聚磷菌具有在好氧条件下，过剩摄取H3PO4,在厌氧条件下，释放H3PO4 的功能，生物除磷技术就是利用聚磷菌这一功能而开创的。15、N21 X.丿| 回流污浪（缺氧丽时k=沉淀池址理水剩余污泥BOD去除*硝!_I 化、反应反应器（好氧）图所示为分建式缺氧一好氧活性污泥脱氧系统，即反硝化、硝化与BOD去除分别在两座不同的反应器内进行。硝化反应器内的已进行充分反应的硝化液的 一部分回硫反硝化反应器，而反硝化反应器内的脱氮菌以原污水中的有机物作为 碳源，以回流液中硝酸盐的氧作为受电体， 进行呼吸和生命活动，将硝态氮还原 为气态氮（N2），不需外加碳源（如甲醇）。设内循环系统，向前置的反硝化池回流硝化液是本工艺系统的一项特征。从图可见，本工艺流程简单，既不投药，也勿需考虑内循环，因此，建设费用及运行费用都较低。而且由于无内循环的影响，厌氧反应器能够保持良好的厌 氧（或缺氧）状态。本工艺具有如下特征： 在反应器内的停留时间一般从3h到6h,是比较短的。 反应器（曝气池）内污泥浓度一般在2700-3000mg/L之间。 BOD的去除率大致与一般的活性污泥系统相同。磷的去除率较好，处理水中磷含量不低于1.0mg/L，去除率大致在76%左右 沉淀污泥含磷率约为4%,污泥的肥效好。 混合掖的SVI值彳？SKYVmax90?dK+1 -比0?丫 微生物产率：mg微生物量/mg有机物量Ks半速度系数处理水有机底物的浓度Se仅取决于污泥龄Q,Kd,Y,Vmax均为常数反应器内活性污泥浓度 Xa的计算QY(S- Se) t(i + Kd ei) 污泥回流比R与e c值之间的关系979? Q V=1仇+ R- R999? r a XX106(Xr)max = svI 完全混合式曝气池有机底物降解速度的推导:Monod式在低有机物浓度下，有机底物的降解速度V = k2s劳-麦式：有机底物的降解速度等于其被微生物的利用速度v =q在稳定条件下：?dS? = So-Se = Q（Se- Se）?dt ?utV对于完混合式曝气池：Q（Sd Se）= K2SeXaV 活性污泥的二种产率（合成产率 丫与表观产率Yobs与Be的关系丫 一一合成产率，表示微生物的增殖总量，没有去除内源呼吸而消亡的那一部分Yobs 表观产率，实测所得微生物的增殖量，即微生物的净增殖量，已去除了因内源呼吸而消亡的那一部分。丫）bs1 + Kd 9c24、其主要特点是F/M负荷高，曝气时间短，处理效果差，一般 BOD的去除率 不超过70%- 75%,因此称之为不完全处理活性污泥法， 适用于处理对处理 水要求不高的污水。25、 采用纯氧曝气系统的主要优点有：氧利用率可达80%- 90%,而鼓风曝气 系统仅为10%左右；曝气池内混合液的MLSS值可达4000- 7000 mg/L,能 够提高曝气池的容积负荷；曝气池混合液的 SV值较低贸易办低于100,污 泥膨胀现象发生的较少；产生的剩余污泥量少。26、氨吹脱的原理是水中的氨氮，多以氨离子和游离氨的状态存在，两者并保持平衡，这一平衡的关系受pH值的影响，当pH值升高，平衡向左移动， 游离氨的所占比例增大。当pH值为7时，氨氮多以氨离子的状态存在，而 当pH值为11左右时，氨大致在90%以上，游离氨易于从水中逸出，如加 以曝气吹脱的物理作用，并使水的 pH值升高，则可以促使氨从水中逸出。27、曝气池内的溶解氧浓度一般宜保持在不低于 2 mg/L的程度（以出口处为 准）。供气正常时溶解氧的浓度变化说明有机物相对集中，浓度高，耗氧速 率高，或者有机污染物分解过快，微生物缺乏营养，活性污泥易于老化。28、（ 1）污水中含有各种杂质，它们对氧的转移产生一定的影响。特别是某些表面活性物质，它们聚集足球爱气液界面上， 形成一层分子膜， 阻碍氧分子的扩散 转移。导致氧转移系数下降，为此引入一个小于1的修正系数a(2)由于在污水中含有盐类，因此，氧在水中的饱和度也受水质的影响，对 此，引入另一个小于1的系数伍 两个修正系数值均可通过对污水、清水的曝气充氧试验予以确定。计算题：1、曝气池的容积为5121 m3,需氧量为12168 m3/h2、污泥负荷率为0.0275kgBOD/(kgMLVSS d)，容积指数为1503、反应常数为 0.69h-， 1 小时后的基质浓度为 68.2 mg/L4、每日的干污泥增长量为 1200kg5、剩余 BOD5为 39.4 mg/L6、污泥沉降指数为 40。7、污泥容积指数为 120ml/g SVI 值在 70150之间，污泥沉降性能良好。曝气 池容积为 5063 m38、污泥沉降比为 30，污泥容积指数为 100， SVI 值在 70150 之间，污泥沉 降性能良好。9、120ml/g SVI 值在 70150之间，污泥沉降性能良好。10、污泥含水率为 96，污泥饼的重量为 66.7g。