【正文】 。6試述各種生物膜法處理構(gòu)筑物的展本構(gòu)造及其功能。缺點(diǎn)：濾床易堵塞和更換，運(yùn)行費(fèi)用較高。生物轉(zhuǎn)盤優(yōu)點(diǎn)：（1）不需曝氣和回流，運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低； （2）運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不高； （3）工作穩(wěn)定，適應(yīng)能力強(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。 傳質(zhì)效果好，由于載體顆粒在床體內(nèi)處于劇烈運(yùn)動(dòng)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。 微生物活性強(qiáng)，對(duì)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)。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)荷能力； (5)生物膜活性高；(6)沒有污泥膨脹的問題。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。5生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點(diǎn)。另外，某些物理作用也可以導(dǎo)致生物膜脫落。6脫落期 隨著生物膜的成熟，部分生物膜發(fā)生脫落。次階段，生物膜相及液相均已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。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。4減數(shù)增長(zhǎng)期 由于生存環(huán)境質(zhì)量的改變以及誰(shuí)理學(xué)的作用，出現(xiàn)了生物膜增長(zhǎng)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(guò)渡期。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。3線性增長(zhǎng)期 生物膜在載體表面以恒速率增長(zhǎng)，出水底物濃度不隨生物量的積累而顯著變化；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)。生物膜厚度可以達(dá)到幾十μm。在實(shí)際生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)，要控制這一階段是很困難的。這些初始菌落首先在載體表面 不規(guī)則處形成?！镙d體比表面積小,設(shè)備容積負(fù)荷小,空間效率低。 ★有高營(yíng)養(yǎng)級(jí)別微生物存在,產(chǎn)能多,剩余污泥少?！餆o(wú)污泥膨脹,運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便。污泥負(fù)荷高,需氧均勻,動(dòng)力省。實(shí)際需氧前大后小,使前段氧少,后段氧余。3比較生物膜法與活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)。特點(diǎn)： 微生物相方面的特點(diǎn)（1） 參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化（2） 生物的食物鏈長(zhǎng)（3） 能夠存活世代時(shí)間較長(zhǎng)的微生物（4） 分段運(yùn)行和優(yōu)占種屬 處理工藝方面的特點(diǎn)（1） 對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性（2） 污泥沉降性能好，宜于固液分離（3） 能夠處理低濃度的污水（4） 易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能2試述生物膜法處理廢水的基本原理答:原理：細(xì)菌一類的生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上生長(zhǎng)繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。這種處理法的實(shí)質(zhì)是細(xì)菌一類的生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類的微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上生長(zhǎng)繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。而且假設(shè)斜板既增加了二沉池基建投資，且會(huì)由于斜板上積存污泥，造成運(yùn)行上的麻煩。10 二沉池的功能和構(gòu)造與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理想的效果？答：活性污泥法中的二沉池在功能上要同時(shí)滿足澄清和污泥濃縮兩個(gè)方面的要求，他的工作效果將直接影響系統(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。（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。（4）pH：與常規(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(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)。 Rensink和Ermel研究了污泥齡對(duì)除磷的影響，結(jié)果表明：SRT=30d時(shí)，除磷效果40%；SRT=17d時(shí)，除磷效果50%；SRT=5d天時(shí)，除磷效果87%。（2）有機(jī)物濃度及可利用性：碳源的性質(zhì)對(duì)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(duì)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: 溶解性與顆粒性：SA+SF+SI+XS＋XI S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。生物除磷的厭氧過(guò)程對(duì)污水中碳源的品質(zhì)和數(shù)量有更高的要求，最理想的碳源為揮發(fā)性脂肪酸，其次為易發(fā)酵的有機(jī)物。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。曝氣池用于吹脫廢水中的氮?dú)?，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池發(fā)生污泥上浮現(xiàn)象。（b）Bardenpho生物脫氮工藝：設(shè)立兩個(gè)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(shí)間；降低負(fù)荷率；提高污水的水力停留時(shí)間。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， mg/L以下。（c）溶解氧濃度：反硝化菌屬異養(yǎng)兼性厭氧菌，在無(wú)分子氧同時(shí)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。（b）pH：對(duì)反硝化反應(yīng)，~。（e）除有毒有害物質(zhì)及重金屬外，對(duì)硝化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)還有高濃度的NH4N、高濃度的NOxN、高濃度的有機(jī)基質(zhì)、部分有機(jī)物以及絡(luò)合陽(yáng)離子等。（d）硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間，即生物固體平均停留時(shí)間（污泥齡）SRTn，必須大于其最小的世代時(shí)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(shí)間在適宜的溫度條件下為3d。 （b）混合液中有機(jī)物含量不應(yīng)過(guò)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(guò)高，將使增殖速度較快的異養(yǎng)型細(xì)菌迅速增殖，從而使硝化菌不能成為優(yōu)勢(shì)種屬。 在硝化反應(yīng)過(guò)程中，釋放H+，使pH下降，硝化菌對(duì)pH的變化十分敏感，為保持適宜的pH，應(yīng)當(dāng)在污水中保持足夠的堿度，以調(diào)節(jié)pH的變化，lg氨態(tài)氮（以N計(jì)）完全硝化，需堿度（以CaCO3計(jì)）。碳源不足時(shí)需另外投加碳源?？偟膩?lái)說(shuō)，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(shí)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。氧分壓：氣相中的氧分壓直接影響到氧傳遞的速率。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(huì)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。這兩層薄膜使氣體分子從一相進(jìn)入另一相時(shí)受到了阻力。5．從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。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(shuō)明活性污泥中微生物的組成。而在剩余污泥的計(jì)算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計(jì)算每天的剩余污泥?；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)。答：污泥泥齡即生物固體停留時(shí)間，其定義為在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時(shí)間。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動(dòng)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。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng)，具有曝氣和攪拌兩個(gè)作用，使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。本工藝特點(diǎn)是污水與活性污泥在吸附池內(nèi)吸附時(shí)間較短，吸附池容積較小，再生池的容積也較小，另外其也具有一定的抗沖擊負(fù)荷能力。本工藝還具有處理過(guò)程穩(wěn)定性高，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng)，不需要初沉池等優(yōu)點(diǎn)。消化池上清液夾帶的消化污泥相對(duì)密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效?？藙谒狗ǎ喊褏捬跸纳锨逡杭拥交亓魑勰嘀幸黄鹌貧?，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。高負(fù)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，－，曝氣池活性污泥外于生長(zhǎng)旺盛期。深層曝氣法：在深井中可利用空氣作為動(dòng)力，促使液流循環(huán)。淺層曝氣法：其特點(diǎn)為氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。分步曝氣：采用分點(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(duì)水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的能力。3． 活性污泥法有哪些主要運(yùn)行方式？各種運(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)呈推流式流動(dòng)至池的末端，充氧設(shè)備沿池長(zhǎng)均勻布置，會(huì)出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過(guò)需要的現(xiàn)象。其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)基本過(guò)程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期，所有處理過(guò)程都是在同一個(gè)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。封閉環(huán)流式反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，而在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。完全混合式曝氣池：污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池，在曝氣攪拌作用下立即和全池混合，曝氣池內(nèi)各點(diǎn)的底物濃度、微生物濃度、需氧速率完全一致。活性污泥法處理流程具體流程見下圖：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(guò)排放含有大量富磷污泥而達(dá)到從污水中除磷的目的。當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時(shí)，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。 簡(jiǎn)述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過(guò)程的基本步驟。 Q(實(shí))=Q/98%=3 某種污水在一連續(xù)進(jìn)水和完全均勻混合的反應(yīng)器中進(jìn)行處理，反應(yīng)不可逆，符合一級(jí)反應(yīng)，V=KSA,K=,求當(dāng)反應(yīng)池容積為20M3，反應(yīng)效率為98％時(shí)，該反應(yīng)池能夠處理的污水流量為多大？適用于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5≥2000mg/L）。厭氧生物處理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列的生化反應(yīng)，逐級(jí)釋放能量，最終以低能位的無(wú)機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來(lái)，達(dá)到無(wú)害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。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(wú)害化的處理方法。所以為了提高沉淀的分離效果，在沉淀池的設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了使水流均勻分布，應(yīng)嚴(yán)格控制沉淀區(qū)長(zhǎng)度，長(zhǎng)寬比，長(zhǎng)深比。1如何改進(jìn)及提高沉淀或浮上分離效果？答：為了提高氣浮的分離效果，要保持水中表面活性物質(zhì)的含量適度，對(duì)含有細(xì)分散親水性顆粒雜質(zhì)的工業(yè)廢水，采用氣浮法處理時(shí)，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改變?yōu)槭杷裕蛊淠芘c氣泡粘附。氣浮法：能夠分離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)生膨脹的情況，但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡需要能量，經(jīng)濟(jì)成本較高。與沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點(diǎn)：1）氣浮時(shí)間短，一般只需要15分鐘左右，去除率高；2）對(duì)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。浮上法是一種有效的固—液和液—液分離方法，特別對(duì)那些顆粒密度或接近或小于水的以及非常細(xì)小顆粒，更具有特殊優(yōu)點(diǎn)。在廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場(chǎng)的作用下，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。從節(jié)能考慮并達(dá)到理想的氣浮分離效果，應(yīng)對(duì)所處理的廢水進(jìn)行氣