【正文】 回流比等都與污泥泥齡存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，由活性污泥泥齡即可計算出曝氣池的容積。碳源不足時需另外投加碳源。為了保持一定的反 硝化速率，在冬季低溫季節(jié)，可采用如下措施：提高生物固體平均停留時間；降低負荷率；提高污水的水力停留時間。 （ 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。 生物膜法具有以下特點： （ 1）固著于固體表面的生物膜對廢水水質(zhì)、水量的變化有較強的適應(yīng)性，操作穩(wěn)定性好。★ 生物膜中生物相豐富 ,生物種群呈一定分布 。此時生物膜對水力學(xué)剪切作用極為敏感。 缺點：濾床易堵塞和更換，運行費用較高。 高負荷生物濾池在表面上多為圓形。 （ 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荷變?yōu)楦哓摵傻姆椒ㄖ虎谔岣邽V率有利于防止灰蠅和減少惡臭；③當(dāng)進水缺氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含有有毒有害物質(zhì)時，回流可改善進水的腐化狀況，提供營養(yǎng)元素和降低毒物濃度；④進水的水質(zhì)水量有波動說，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進水的作用。 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。 好氧塘中溶解氧和 PH 值為什么會發(fā)生變化。 快速滲濾系統(tǒng)： 快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟的污水處理與再生方法。 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：復(fù)雜的有機物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解為簡單的有機物。 答：構(gòu)造 1) 進水配水系統(tǒng)：其功能主要有兩個方面：① 將廢水均勻地分配到整個反應(yīng)器的底部；② 水力攪拌；一個有效的進水配水系統(tǒng)是保證 UASB 反應(yīng)器高效運行的關(guān)鍵之一。 化學(xué)沉淀法與化學(xué)混凝法在原理上有何 不同？使用的藥劑有何不同？ 答：化學(xué)沉淀法是向廢水中投加化學(xué)物質(zhì)，使與廢水中的一些離子發(fā)生反應(yīng)，生成難溶的沉淀物而從水中析出，以達到降低水中溶解污染物的目的。那么，在什么條件下，用離子交換法進行處理是比較合宜的 ? 答 : 1 FeSO4石灰法 FeSO4石灰法處理含鉻廢水是一種成熟的方法 ,適用于含鉻濃度大 的廢水 .優(yōu)點是藥劑來源容易 ,方法簡單 ,處理效果好 。 適用條件：廢水中有細小懸浮顆粒和膠體微粒，這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。 試比較現(xiàn)有幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點和適用條件。常用的負荷率有水量負荷和有機負荷，有時還 輔以氮負荷和磷負荷。 塘的進出口：進出口的形式對穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。此外，厭氧區(qū)，通過厭氧反應(yīng)發(fā)酵反應(yīng)可以使污泥得到一定程度的降解，減少塘底污泥量。適用于富含 N， P 等營養(yǎng)物質(zhì)及一些難去除的有機污染物的污水。 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模? 答：影響生物濾池處理效率的因素有： （ 1）濾池高度：濾床上層，污水中有機物濃度較高，微生物繁殖速率高，種屬較低級，以細菌為主，生物膜量較多，有機物去除速率較高。 布水裝置 生物濾池布水裝置的首要任務(wù)是向濾池表面均勻的散布污水。 生物轉(zhuǎn)盤 ：（ 1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低；（ 2）運行管理簡單，技術(shù)要求不高；（ 3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)能力強；（ 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）一般需加開孔防護罩保護、保溫。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。曝氣池容積負荷低 ,占地面積大 ,基建費高 . 改進 : 階段曝氣 :克服前段氧少 ,后段氧余缺點 ,曝氣池容積減少 30%.完全混合 :承受沖擊負荷強 ,適應(yīng)工業(yè)廢水特點 ,可處理高濃度有機廢水 。 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？ 答： 污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。 Rensink 和 Ermel 研究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%。 （ 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行呼吸，使硝酸鹽還原。 總的來說，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。 4．解釋污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統(tǒng)設(shè)計和運行管理中的作用。 高負荷曝氣法： 在系統(tǒng)與曝氣池構(gòu)造方面與傳統(tǒng)推流式活性污泥方相同，但曝氣停留時間公 － 小時，曝氣池活性污泥外于生長旺盛期。大部分二沉池的沉淀污泥回流到曝氣池進口，與進入曝氣池的廢水混合。適用于有機污泥和高濃度有機廢水（一般 BOD5≥ 2020mg/L）。與氣浮法相比較，沉淀法的優(yōu)點是這一物理過程簡便易行，設(shè)備簡單，固液分離效果良好。 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－空壓機溶氣方式。 壓縮沉淀 ：懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團狀結(jié)構(gòu)，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，使污泥得到濃縮。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)則認為合格達標(biāo)， 而環(huán)境容量是就某一區(qū)域內(nèi)一定時間內(nèi)可以容納的污染物總量而言的，他們是兩個相對獨立的評價方法，某些時候，雖然達到了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或是排水等標(biāo)準(zhǔn)，但可能事實上已經(jīng)超過了該區(qū)域的環(huán)境容量。 兩者的差值大致等于難生物降解的有機物量。 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)系與區(qū)別?！玖?xí)題答案】水污染控制工程（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)在水體污染控制、污水處理工程設(shè)計中的作用。 答：生化需氧量（ BOD）：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量。差值越大，難生物降解的有機物含量越多，越不宜采用生物處理法。 6．我國現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種？各標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍及相互關(guān)系是什么？ 答： 污水排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)控制形式可分為濃度標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)。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。 全溶氣流程 是將全部廢水進行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進入氣浮池進行固液分離，與其它兩流程相比，其電耗高，但因不另加溶氣水，所以氣浮池容積?。?部分溶氣流程 是將部分廢水進行加壓溶氣，其余 廢水直接送入氣浮池，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提供的空氣量較少，因此，若想提供同樣的空氣量，必須加大溶氣罐的壓力； 回流加壓溶氣流程 將部分出水進行回流加壓，廢水直接送入氣浮池，該法適用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分離，但氣浮池的容積較前兩者大。與沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點： 1）氣浮時間短，一般只需要 15 分鐘左右，去除率高； 2）對去除廢水中的纖維物質(zhì)特別有效，有利于提高資源利用率，效益好； 3）應(yīng)用范圍廣。 2．某種污水在一連續(xù)進 水和完全均勻混合的反應(yīng)器進行處理，假設(shè)反應(yīng)是不可逆的，且符合一級反應(yīng)（ v=kSA），反應(yīng)速率常數(shù) k為 ,求解當(dāng)反應(yīng)池容積為 20 m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=*20=3m3/d Q(實 )=Q/98%=3．簡述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過程的基本步驟。 2．常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？ 答：曝氣池實質(zhì)上是 一個反應(yīng)器，它的池型與所需的水力特征及反應(yīng)要求密切相關(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。主要特點是有機容積負荷或污泥負荷高，但處理效果低。 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。 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。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。 同時脫氮除磷系統(tǒng)應(yīng)處理好泥齡的矛盾。這種處理法的實質(zhì)是細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。污泥負荷高 ,需氧均勻 ,動力省 。原因是：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。 優(yōu)點：（ 1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低；（ 2）運行管理簡單，技術(shù)要求不高；（ 3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)能力強；（ 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：（ 1）占地面積大（ 2）散發(fā)臭氣（ 3）寒冷地區(qū)需加保溫裝置。此外，還應(yīng)具有：適應(yīng)水量的變化；不易堵塞和易于清通以及不受風(fēng)、雪的 影響等特征。隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多，生物膜兩從多到少。（占地面積大） 厭氧塘 ：厭氧塘的塘深在 2m 以上，有 機負荷高，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。 在好 氧區(qū)進行的各項反應(yīng)與存活的生物基本同好氧塘。設(shè)計時應(yīng)注意配水、集水均勻，避免短流、溝流及混合死區(qū) 。 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。 答：幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點和適用條件如下表： 方法或反應(yīng)器 適用條件 優(yōu)點 缺點 傳統(tǒng)消化法 在一個消化池內(nèi)進行酸化，甲烷化和固液分離。 城鎮(zhèn)污水處理不適合用化學(xué)混凝法，因為要不斷向廢水中投藥，經(jīng)常性運行費用較高，沉渣量大，且脫水較困難。缺點是占地面積大 ,污泥體積大 ,出水色度高 ,適用于小廠 .其反應(yīng)原理為 : (1)酸化還原 (pH2~3) 6FeSO4+2H2Cr2O7+6H2SO4=3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+7H2O. (2)堿化沉淀 (~) Cr2(SO4)3+3Ca(OH)2=2Cr(OH)3↓+3CaSO4 2 電解法 用電解法處理含鉻廢水 ,優(yōu)點是效果穩(wěn)定可靠 ,操作管理簡單 ,設(shè)備占地面積小 ,廢水中的重金屬 離子也能通過電解有所降低 .缺點是耗電量較大 ,消耗鋼板 ,運行費用較高 ,沉渣綜合利用等問題有待進一步?jīng)Q。要立即與處理水充分混合、劇烈攪拌以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運動和紊動水流進行凝聚。 設(shè)備簡單 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)備簡單，能承受較高負荷，出水懸浮固體低，能耗小 底部易發(fā)生堵塞， 填料費用較貴 厭氧接觸法 用沉淀池分離污泥并進行回流，消化池中進行適當(dāng)攪攔，池內(nèi)呈完全混合，能適應(yīng)高有機物濃度和高懸浮固體的污水 能承受較高負荷，有一定抗沖壩子負荷能力，運行較穩(wěn)定，不受進水懸浮固體的影響；出水懸浮固體低 負荷高時污泥會流失，設(shè)備較多，操作要求較高 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器 消化和固液分離在一個池內(nèi)，微生物量很高，適用于高負荷污水 負荷高；總?cè)莘e小，能耗低，不需攪拌 如設(shè)計不善，污泥會大量消失，池的構(gòu)造復(fù)雜 兩相厭氧處理法 酸化和甲烷化在兩個反應(yīng)器進行，兩個反應(yīng)器可以采用不同反應(yīng)溫度 能 承受較高負荷，耐沖擊，運行穩(wěn)定 設(shè)備較多，運行操作較復(fù)雜 5 試述 UASB 反應(yīng)器的構(gòu)造和高效運行的特點。厭氧生物處理是一個復(fù)雜的微生物化學(xué)過程，依靠三大主要類群的細菌，即水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。 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？ 答： 慢速滲濾系統(tǒng) ：慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良。除有機物降解外，這里還可以進行更為復(fù)雜的反應(yīng)，如硝化反應(yīng)等。 曝氣塘 ：曝氣塘采用人工曝氣供氧，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。 （ 2）負荷：負荷是影響生物濾池性能的主要參數(shù)，通常分為有機負荷和水力負荷。 高負荷生物濾池： 在構(gòu)造上，高負荷生物濾池與普通生物濾池基本相同，但也有不同之處，其中主要有以下各項。 優(yōu)點： (1)具有較高的微生物濃度，一般可達 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)具有較強的耐沖擊負荷能力； (5)生物膜活性高； (6)沒有 污泥膨脹的問題。 4 減數(shù)增長期 由于生存環(huán)境質(zhì)量的改變以及誰理學(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)量和膜厚上達到的穩(wěn)定的過渡期。★ 無污泥膨脹 ,運轉(zhuǎn)管理方便 。 特點： 微生物相方面的特點 ： 參與凈化反應(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 ； 分段運行和優(yōu) 占種屬 ； 處理工藝