【正文】 沉水植物：馬來眼子菜、葉狀眼子菜等（需定期收割）。 ：魚、鴨、鵝等。 藻類在光合作用放出氧，細菌則利用藻類提供的氧降解有機污染物，其它僅起輔助作用。 a、生態(tài)系統(tǒng)：由細菌、藻類、原生動物、后生動物、水生植物、高等水生動物組成，但懸浮生物總量不高。 c、表層藻類放氧： 106CO2＋ 16NO3－ ＋ HPO42－ ＋ 122H2O＋ 18H＋ → C106H263O110N16P＋ 138O2↑ d、上層異氧菌降解： C11H29O7＋ 14O2＋ H＋ → 11CO2＋ 13H2O＋ NH4＋ e、底層厭氧水解：大分子 → 小分子 → 揮發(fā)酸 → 甲烷。 氮的轉(zhuǎn)化：有機氮 → 氨氮（少部分揮發(fā)和被生物同化） → 亞硝酸氮 →硝酸氮 → 氮氣。 由于 C、 N、 P的轉(zhuǎn)化以及日晝光合作用與否，導(dǎo)致水體 pH變化，日間升高、夜間降低；硝化作用時降低、反硝化時升高，并引起磷酸鹽 (日間易于沉淀、夜間溶解 )、重金屬等沉淀和溶解。 3）凈化作用： a、稀釋作用：在風(fēng)力、水流與濃度差的作用下，與塘內(nèi)污水混合。 c、好氧微生物的代謝：主要是細菌，但隨負荷降低細菌作用降低。 e、浮游生物：光合作用與降解作用。 思考題：生物塘的污染降解作用與活性污泥法、生物膜法有何區(qū)別？其對污染控制工程有何影響？ 4）影響因素 A、溫度：穩(wěn)定塘運行的主要影響因素之一。生物塘表面水溫高，但晝夜溫差大；底層溫度低，但較穩(wěn)定。 B、光照：提供能量，使藻、植物進行光合作用，對有機物的降解和藻類供氧有重要影響。 D、營養(yǎng)比例： C、 N、 P、 K、 Fe、 S等。 F、蒸發(fā)量與降雨量：降雨－稀釋、蒸發(fā) — 濃縮。 好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氧塘、深度處理塘，控制出水塘（見補充材料）。 ：利用土壤 — 微生物 — 植物生態(tài)系統(tǒng) ,進行物理、化學(xué)、物化和生化作用過程，使污水得到凈化。 物理過濾：土壤顆粒孔隙的截留。 物理化學(xué)吸附：重金屬離子與土壤膠體、腐植酸等的鰲合作用 . 化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀：與土壤中的某些組分形成難溶性化合物或因 pH、Eh改變而沉淀、揮發(fā)。 微生物代謝：通過各種微生物的相互依存、協(xié)同作用，降解各種有機物和氮磷等污染物質(zhì)。 組成：預(yù)處理設(shè)備，調(diào)節(jié)與貯存設(shè)備，污水輸送、配水控制系統(tǒng)，土地凈化田、凈化水的收集、利用系統(tǒng)。 b、快速滲濾處理系統(tǒng)：在專門的處理地上間歇處理 (利用土壤微生物進行交替厭氧與好氧 )，下設(shè)專門回收處理水系統(tǒng)。 思考題 :土地處理與已學(xué)的生物處理方法的降解機理何區(qū)別。 a、分類：天然濕地，人工濕地和人工潛流濕地系統(tǒng) (見附圖 )。 c、供氧：植物光合作用在植物根際周圍形成“含氧區(qū)”，為好氧微生物供氧 (見附圖）。 e、設(shè)計運行： 對天然濕地，水深一般 ，不超過 1m。 對人工潛流 (蘆葦 — 石料 /或水草 — 蘆葦系統(tǒng) )，在滲濾和毛細管作用下通過過濾、沉淀、吸附和微生物作用降解污染物。而與此同時，很多地方（如淮河以北地區(qū)）水資源缺乏，城市綠化等市政用水成本高，迫切需要水的回用與污水資源化。 ? 思考題：為什么對二級生物處理出水進行深度處理？ 二、部分深度處理工藝概述 懸浮物的去除 1）顆粒粒徑：二級出水 SS是以 1um~1mm的生物絮凝體和未被絮凝的膠體物質(zhì)。 2）混凝沉淀（ coagulationsedimentation） ：通過投加混凝劑，并經(jīng)快速攪拌混凝，慢速攪拌絮凝，使微小顆粒和膠體物質(zhì)脫穩(wěn)而凝聚，成為較大顆粒絮體而沉淀去除。 ： Fe、 Al鹽、聚合 Fe、 Al鹽，聚丙烯酰胺等。 ： G值和 GT值，一般多級串聯(lián) G值逐步減少， 90－ 70－ 50S1（考慮混凝與絮凝）。 ：直接截留，并逐步形成濾泥層，截留更小的粒子（ ≤ 20um顆粒）。 溶解性有機物去除 1）活性碳吸附：活性碳具有區(qū)大的表面積和細小的孔隙，能吸附有機物，重金屬離子等。 ? 吸附量：在溫度一定條件下，發(fā)生等溫吸附（具有一定的吸附容量）。 ? 接觸時間： 1530min。 ? 工藝要求：最好砂濾（前處理） +臭氧。 ? 動力學(xué)要求：進行混合反應(yīng)，加速 O3與水的混合，改善傳質(zhì)、提高或強化氣液接觸。 3）雙氧水作用類似 O3氧化。因而出水回用和農(nóng)用前要求脫鹽。 （ reverse osmosis） ：利用半滲透膜，當(dāng)對高濃度一側(cè)施加高于滲透壓的壓力時，水分子通過滲透膜，從而使水得到凈化。 c. 離子交換：帶離子水經(jīng)過交換樹脂、沸石等時，無機鹽通過交換吸附反應(yīng)而被去除。 ? 使用場合：污水農(nóng)灌、排放水源地上游、旅游景區(qū)，以及流行病流行季節(jié)。 1）液氯消毒 ? 原理： Cl2＋ H2O→HOCl ＋ HCl ? 工藝參數(shù)： ? 投加量：一級 20～ 30mg/L、一級半處理 10 ～ 15mg/L、二級處理 5 ～ 10mg/L。 ? 水力混合： V≥。 ? 要求余氯： ≥ （為什么？）。 ? 接觸時間： 15min，但由于 O3有腐蝕性，出水必須進行消除處理。 ? 方法：浸水式和水面式（高壓石英水銀燈）。 ? 污水深度： ～ 。 三、脫氮技術(shù) 問題提出：污水中氮一般是過量的，經(jīng)二級生物處理后的出水氨氮或總氮往往超標(biāo) ,帶來較大危害：①導(dǎo)致水體營養(yǎng)化，降低水體 DO濃度，使水有異味，增加水處理成本； ②當(dāng)農(nóng)灌時， TN超過 1mg/L，作物因過量吸收氨氮而瘋長，不結(jié)果； ③硝態(tài)氮會演變?yōu)橹掳┪铩? 措施或?qū)Σ撸何锢砘瘜W(xué)脫氮和生物脫氮。 ? 根據(jù) p307圖 712，當(dāng) pH≥11 時，以 NH3的形式存在，以曝氣形式使 NH3從水中逸出，從而脫氮。采用 NaOH或石灰預(yù)處理調(diào)節(jié) pH至 ；后進入脫除塔，水從上方噴淋，氣從塔底進入，氣液逆向接觸，風(fēng)扇排氣。 ? 適宜范圍：中高濃度的含 NH3廢水。因而一般用于含高氨氮的工業(yè)廢水處理。在初沉池前，其形態(tài)以前者為主（為什么？）；經(jīng)初沉池水解后以 NH4＋ 為主（為什么？） 。具體反應(yīng)如下： NH4＋ ＋ 3/2O2→ NO 2＋ H2O＋ 2H＋ NO2＋ 1/2 O2→ NO 3 ? 若考慮硝化細菌新細胞的合成，則反應(yīng)式為： 55NH4＋ ＋ 76O2＋ 109HCO3－ → C5H7NO2＋ 54 NO2＋ 57H2O＋ 104H2CO3 400NO2＋ NH4＋ ＋ 4H2CO3＋ HCO3－ ＋ 195O2→ C5H7NO2＋ 3H2O＋ 400NO3 ? 將兩式合并，得： NH4＋ ＋ ＋ － → ＋ ＋ ＋ ? 硝化反應(yīng)過程中氮元素的轉(zhuǎn)化過程如下： NH4＋ → NH2OH→ NOH→ (NO 2. NHOH) → NO 2→ NO 3 NH4＋ 氧化為 NO2經(jīng)歷了 3個步驟 6個電子變化，這說明亞硝酸菌的酶系統(tǒng)十分復(fù)雜，而硝酸反應(yīng)只經(jīng)歷了 1步和 2個電子變化，相對簡單些。 3）硝化反應(yīng)的條件與工藝參數(shù)： ? 微生物：硝化菌、亞硝化菌、光合細菌。） ? DO：根據(jù)反應(yīng)方程式摩爾氮變成 NO3－ ，需 2mol分子氧，即需要(硝化需氧量 )，在曝氣池中 DO須維持在 － 。 ? 水溫（ t）：適應(yīng)溫度 3035℃ ，當(dāng) t10℃ 以下（準(zhǔn)確應(yīng)是 8℃ 以下時），硝化作用迅速降低。 ? 回流比 (R)： R100~200%,否則能耗大，效果提高也不明顯。 4)反硝化作用 (脫氮反應(yīng) ) ? 原理：生物反硝化是指污水中的硝態(tài)氮 NO3－ N和亞硝態(tài)氮 NO2－ N，在無氧或低氧條件下被反硝化細菌還原成氮氣的過程。同化作用是 NO2和 NO3被還原成 NH3－ N，用于新細胞的合成。具體生化反應(yīng)過程見 p310圖 7－