环境监测复习提纲

第一章：污水水质与污水出路 1、理解TS、SS、VSS的差别；

TS：总固体（包括溶解性固体DS和悬浮固体SS）SS：悬浮固体 VSS：挥发性固体 2、理解BOD、COD的意义和测定方法；

BOD: biological oxygen demand 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量（20℃，5d）。反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。

有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。

实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。

COD: chemical oxygen demand用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。

常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7 （称 CODCr )和高锰酸钾KMnO4 (称CODMn 或OC ) 。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。

如果废水中有机物的组成相对稳定，则生化需氧量和化学需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4~0.5。

3、N、P污染中的污染物存在类型；

污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。 TKN： TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。

有机磷：磷酸甘油酸，磷肌酸等；无机磷：磷酸盐，如正磷酸盐PO43-；聚合磷酸盐，如焦磷酸盐P2O74- 4、污水排放标准号：

《污水综合排放标准》GB8978—1996 《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB 18918—2002

第二章：物理处理

1、格栅的作用? 选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。

格栅作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。 2、格栅的清渣方法分为人工和机械，他们在设计倾角和过水面积安全系数选择上的差异； 人工清除：与水平面倾角：45o~60o 设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。

机械清除：与水平面倾角：60o~70o 过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。 3、格栅渠道的宽度要设置得当，应使水流保持适当流速（通常采用0.4~0.9m/s），满足要求：一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅

4、根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型，其中自由沉淀理论的假定前提（四条）； 1.颗粒为球形 2. 沉淀过程中颗粒的大小、形状、质量等不变 3. 颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他颗粒影响 4. 静水中悬浮颗粒开始沉淀时, 因受重力作用产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉 5、理想沉淀池推导前确定的几个假设（四个）； 根据理想沉淀池的沉淀原理,沉淀效率与水池物理尺寸(长、宽、高和表面积)之间有何关系？

1.沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v； 2.悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；

3.在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；

4.颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。由上述假定得到的悬浮颗粒自由沉降迹线

理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积A有关，与池深H无关，即与池的体积V无关。 6、沉砂池的作用、工作原理、常见类型，

作用：从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行 原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走

常见类型：平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池等

7、曝气沉砂池的特点（曝气意义）； 1.沉砂中含有机物的量低于5%；

2.由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。

曝气意义：曝气以及水流的旋流作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，是黏附在砂粒上的有机污染物得以摩擦去除 ，旋转水流还将相对密度较轻的有机颗粒悬浮起来随出水带走，沉于池底的砂粒较为纯净。

8、根据水流流态（水流方向）沉淀池分为三种类型，了解他们的优点、缺点和适用条件； 竖流式沉淀池和辐流式沉淀池在实际应用中各自适合处理何种水量情况，为什么？ 池型 优点 缺点 适用条件 1. 对冲击负荷和1. 适用地下水位较采用多斗排泥，每个泥斗需单独设温度变化的适应能高及地质较差的地平流排泥管各自排泥，操作工作量大，力较强； 区； 式 采用机械排泥，机件设备和驱动件2. 施工简单，造价2. 适用于大、中、均浸于水中，易锈蚀 低 小型污水处理厂 1. 池深度大，施工困难； 1. 排泥方便，管理2. 对冲击负荷和温度变化的适应适用于处理水量不竖流简单； 能力较差； 大的小型污水处理式 2. 占地面积较小 3. 造价较高； 厂 4. 池径不宜太大 1. 采用机械排泥，1. 适用于地下水位运行较好，管理较1. 池水水流速度不稳定； 辐流较高的地区； 简单； 2. 机械排泥设备复杂，对施工质式 2. 适用于大、中型2. 排泥设备已有量要求较高 污水处理厂 定型产品 竖流式适用与小型污水处理厂 原因： 辐流式使用语大、中型污水厂 原因：

9、沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：初次沉淀池不应小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池应不小于8.83 kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池应不小于11.77 kPa（1.2mH2O）。你认为这种差异主要是由于什么原因？在沉淀池贮泥斗的容积核算上有什么样的要求？在沉淀池设计中，一般考虑贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60o，圆斗不宜小于55o。为什么方斗和圆斗有差别？

10、平流式沉淀池设计要点；

11、斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，在给水处理中得到比较广泛的应用。为什么斜流沉淀池不适合应用在二沉池上？

容易造成污泥淤积，污泥是成层沉降，而斜板利用的的自由沉降原理

12、气浮处理原理：水和废水的浮上法处理是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离，形成浮渣层。

13、压力溶气系统的主要组成部分，各部分的主要功能；

压力溶气系统包括：加压水泵，压力溶气罐，空气供给设备，附属设备。加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失两部分。压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解。溶气罐的形式有多种，如下图所示，其中以罐内填充填料的溶气罐效率最高。空气供给设备作用提供空气，溶气方式有三种：1.水泵吸气式 水泵吸气式在经济和安全方面都不理想，已很少使用2.水泵压水管装射流器挟气式 压力管装射流器进行溶气的优点是不需另设空压机，没有空压机带来的油污染和噪声3.空压机供气式 空压机供气是较早使

用的一种供气方式，使用较广泛，其优点是能耗相对较低

14、压力溶气系统中溶气释放装置的功能：是将压力容器水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。

15、加压溶气气浮有哪三种基本流程？其中回流加压溶气气浮工艺的主要意义是什么？

1.全加压溶气方式 2.部分加压溶气方式 3.回流加压溶气方式 意义：回流加压溶气流程中，将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池。与其他两种流程相比，该流程加压溶气水为经过气浮处理的澄清水，对溶气及加压释放过程较为有利，

第三章：化学处理

1、混凝过程中的三种作用机理；

(1) 压缩双电层作用。 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层, 使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状态。此时胶体间斥力消失，胶粒最易发生聚结。实际上，ξ电位电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称为临界电位。胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。

（2）吸附架桥作用（絮凝）。分子物质与胶粒的吸附或桥连胶体粒子对高聚物分子链上的活性链节的强烈吸附作用，及高聚物分子对胶粒的架桥作用。两个大的同号胶粒中间由于一个异号胶粒而连接在一起。 （3）网捕作用。三价铝盐或铁盐等水解形成沉淀物，在自身沉淀过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使其粘结。

2、影响混凝效果的主要因素：温度、ph、水力条件；（书上内容，重要）

1. 水温。水温对混凝效果有明显的影响。无机盐类混凝剂的水解是吸热反应，水温高时:水的粘度小，离子扩散快，可促进矾花的形成。水温低时:黏度大，不利于脱稳胶粒相互絮凝，无机盐水解慢，影响絮凝物的形成和结大，所需时间长，同时也增加混凝剂的用量，影响后续沉淀处理的效果。

2. 废水pH值。水的pH对混凝的影响程度，视混凝剂的品种而异。各种混凝剂都有一定的pH值适用范围。pH影响：混凝剂在水中存在形态（如铁、铝盐），从铝盐和铁盐的水解反应式可以看出，水解过程中不断产生H+必将是水中的pH下降，当原水中碱度不足或混凝剂投加量较大，水的pH将大幅度下降，影响混凝效果；同时，pH会影响胶粒的ζ电位。 应通过试验选择适宜的pH范围。

3 混凝剂用量。合适的用量：使胶体凝聚，用量过多时：胶粒复稳，降低混凝效果。通过试验选择适宜的用量。

4.水力条件。混合阶段：搅拌使药剂均匀分散，创造良好的水解和聚合条件，有利于混凝过程的进行。要求：快速、剧烈 反应阶段：增加胶粒碰撞次数，促进絮凝体颗粒长大。 要求：随絮体的结大而逐渐降低 搅拌过强或时间过长，会破坏絮凝体，降低混凝效果。

5. 水中杂质的成分、性质和浓度。水中杂质的成分、性质和浓度都对混凝效果有明显的影响。如，天然水中主要含黏土类杂质，需要混凝剂的量较少，而污水中含有大量有机物时，需要投加较多的混凝剂才有混凝效果，这说明影响的因素比较复杂，理论上只限于做定性推断和估计。 3、采用石灰石过滤法处理硫酸废水时，采用升流式膨胀滤池的意义：

采用升流式膨胀滤池，可以改善硫酸废水的中和过滤过程，当滤料的粒径较细，（<3mm），废水上升滤速较高（50~70m/h）时，滤床膨胀，滤料相互碰撞摩擦，有助于防止结壳 4、理解溶度积在化学沉淀中的意义； 溶度积即为溶解平衡时，两种离子溶解度的乘积Ks 溶解盐类发生沉淀的必要条件是其离子的浓度积大于溶度积。

5、某电镀厂排放的废水中同时存在CN-和Cu2+,请问能否通过向废水中投加石灰的方式将Cu2+沉淀去除，为什么？ 应该如何处理？

CN-和Cu2+生成络合物，应在pH为10~11时投加次氯酸钠，次氯酸钠具有氧化性，这样可以破坏络合平衡

6、氧化还原能力的比较；

7、请简单说明亚铁石灰法还原处理废水中六价铬的工艺过程。

第一步 酸性条件 H2Cr2O7 + 6FeSO4 + 6H2SO4 ? 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O 第二步 投加石灰，使pH>3 Cr2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 ? 2 Cr(OH)3? + 3CaSO4 若石灰投加量过少（pH≤3）

Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 12Ca(OH)2 ? 2 Cr(OH)3? + 6Fe(OH)3? + 12 CaSO4 8、在电化学氧化法处理含氰废水工艺中，投加少量氯化钠的作用是什么？ 1）提高水的电导率，强化阳极氧化作用。

2）Cl-在阳极可放电生成Cl2，进而生成HOCl，与氰发生反应，其作用类似于碱性氯化法除氰。 效果：CN-浓度降至0.1mg/L以下

第四章：吸附

1、物理吸附和化学吸附的区别；他们在吸附过程和再生过程中的一些差异； 物理吸附：吸附剂与吸附物质之间是通过分子间引力(即范徳华力)而产生的吸附 化学吸附：吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附

再生方法:1) 加热再生法。在高温条件下，提高了吸附质分子的能量，使其易于从活性炭的活性点脱离；而吸附的有机物则在高温下氧化和分解，成为气态逸出或断裂成低分子。 2）化学再生法。通过化学反应，使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来

2、吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。那些因素影响外部扩散速度和孔隙扩散速度？ 外部扩散速度：与溶液浓度成正比；与吸附剂的比表面积的大小成正比；吸附剂颗粒直径越小，速度越快；增加溶液与颗粒间的相对运动速度，可提高速度。孔隙扩散速度：吸附剂颗粒越小，速度越快。 3、根据有效pH范围来划分离子交换树脂类型，四种类型适用的具体ph范围； 强酸性离子交换弱酸性离子交换强碱性离子交换弱碱性离子交换树脂类型 树脂 树脂 树脂 树脂 有效pH1~14 5~14 1~12 0~7 范围 4、什么是离子交换树脂的交换容量？什么是全交换容量和工作交换容量？ 交换容量：定量表示树脂交换能力的大小，单位为mol/kg(干树脂)或mol/L(湿树脂)。 全交换容量：一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量。 工作交换容量：树脂在给定工作条件下实际的交换能力。

5、萃取过程包括哪三个主要工序（步骤）？ 1、把萃取剂加入废水，并使它们充分接触，有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中 2、把萃取剂和废水分离开了，废水就得到了处理 3、把萃取物从萃取剂中分离出来，使有害物成为有用的副产品，而萃取剂则可再次用于萃取过程。 第五章：废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础（教材上第十一章）（重点：1、2节） 第六章：废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础

1、什么是活性污泥：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。

2、活性污泥常用指标：mlss mlvss sv svi ，说明SVI与污泥沉降性能的关系？ 活性污泥处理工艺中的污泥负荷、容积负荷、污泥泥龄？

MLSS表示悬浮固体物质总量，MLVSS挥发性固体成分表示有机物含量，MLNVSS灼烧残量，表示无机物含量。MLVSS包含了微生物量，但不仅是微生物的量，由于测定方便，目前还是近似用于表示微生物的量。 污泥沉降比SV：取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。污泥体积指数SVI： SV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。

SVI为1L混合液沉淀30min的活性污泥体积（mL） 与1升混合液中悬浮固体干重（g）的比值 = SV(mL/L) / MLSS(g/L)

ＳＶＩ反映了污泥的松散程度和凝聚性能，ＳＶＩ过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。ＳＶＩ过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。

SVI<100 污泥沉降性能较好 100

正常情况下：城市生活污水处理设施中的SVI在50~150之间；

污泥负荷(Sludge Loading) ：污泥负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位活性污泥每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/kgMLSS.d。污泥负荷又叫F/M比，即养料（Food）与活性污

泥（MLVSS）之间的比值，养料即BOD。

容积负荷：容积负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位反应器容积内每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/立方米.天。容积负荷是衡量实际生化处理过程中处理效率的重要指标，直接关系到工程的投资总额、占地面积大小等环节。

污泥龄：污泥龄是指污泥在反应器中的平均停留时间。其单位是d。 污泥龄=反应器中污泥总量/每d排放的剩余污泥量（d）

3、影响曝气中溶解氧传递的一些因素；

4、鼓风曝气系统的主要组成部分和功能； 空气净化器 不全 鼓 风 机 不全

空气输配管系统：负责将空气输送到空气扩散器。要求沿程阻力损失小,曝气设备各点压力均衡,空气干管和支管流速符合设计要求，配备必要的手动阀和电动调节阀门

扩 散 器：扩散器的作用是将空气分散成空气泡,增大空气和混合液之间的接触界面，把空气中的氧溶解于水中。

扩散器的类型：穿孔管扩散器，微气泡扩散器，切割气泡扩散器，物理搅拌气泡扩散器

5、表面曝气机充氧原理： (1)曝气设备的提水和输水作用，使曝气池内液体不断循环流动, 从而不断更新气液接触面, 不断吸氧； (2)曝气设备旋转时在周围形成水跃，并把液体抛向空中，剧烈搅动而卷进空气； (3)曝气设备高速旋转时，在后侧形成负压区而吸入空气。 6、氧化沟的几种类型、特点、曝气设备；

Carrousel2000工艺的优点：1、比较好的实现了硝化-反硝化过程；2、有利于恢复硝化过程中消耗的碱度，同时利用进水中的BOD作为反硝化碳源；3、可以高达400%的回流比，仅仅利用渠道的流动速度，不需要任何回流设备，实现可控条件下的前置反硝化；4、具有巨大的节能潜力（对大规模污水处理厂而言）

Orbal氧化沟：采用转盘曝气机，转盘片上有三角形（或其他形状）凸出物，且盘片数量可调，便于实际调节曝气强度；Orbal氧化沟在单沟内属于推流式反应器，在整体上属于多个完全混合连续反应器的串联。供氧情况：有关溶解氧浓度的分布情况：第一槽（work channel）：大部分BOD被降解，所有的反硝化在此发生，部分氨氮的氧化发生，该段溶解氧几乎接近0（小于0.4mg/L）;第二槽(Swing channel)：由于第一槽的总供氧量不变，因此第二槽的BOD浓度和溶解氧波动很大，主要取决于进水负荷，DO=0.2-2.8mg/L;第三槽(Polishing channel)：平均溶解氧浓度达到4.0mg/L，从未低于2.3mg/L。确保出水中BOD和氨氮浓度。

Orbal氧化沟的工艺特点：1、圆形或椭圆形的平面，较长的连续渠道能够很好的利用流体惯性，节约推流能耗；2、多渠串联有利于提高效率，减少短路；3、由于利用了转盘曝气，有效水深达到3.5米，沟底流速0.3-0.9米/秒；氧利用率高。 交替式氧化沟（D形沟和T形沟）：D形沟即双沟交替处于供氧、缺氧等状态，可以用于生物脱氮等工作；缺点是设备的闲置率比较高；T形沟即三沟进行交替循环的处理状态，提高了原有D形沟的设备使用率，在发展中国家有较大的市场。交替式氧化沟一般采用转刷曝气；这类氧化沟并没有单独设置缺氧区域，而是通过运行过程中的停止曝气阶段来实现；

7、关于曝气池内空气供应量的核算（重点）；

8、关于二沉池的设计要求，不能使用斜板沉淀池的原因；

9、生化处理中ph的变化情况（主要是有机酸降解、N的代谢）

10、活性污泥膨胀可分为两类，主要差别； 发生丝状污泥膨胀后的解决措施**

污泥膨胀仅仅表明污泥的沉淀过程存在困难，但与处理效果并没有必然联系！根据污泥膨胀是否是由于丝状细菌大量繁殖引起：丝状细菌膨胀；非丝状细菌膨胀。

1）丝状菌膨胀：丝状菌膨胀是由于丝状菌大量繁殖，菌丝体相互交织，使污泥内部结构松散，同时菌丝体伸出污泥外相互接触架桥，支撑着污泥絮凝体，使污泥体积膨胀，密度变小，难于沉降，这种现象称为丝状菌膨胀。 （大部分污泥膨胀属于丝状细菌膨胀）

2）非丝状菌膨胀：非丝状菌膨胀是由于积累了大量的高粘度亲水性多糖物质，从而结合了大量的水分子（结合水可占污泥干重的250~350%，在正常的活性污泥结合水一般占90%左右）。 大量的结合水使活性污泥容重减轻，不易沉降，体积膨胀。这种活性污泥膨胀不是由于大量的丝状菌存在，所以叫非丝状菌膨胀，又叫结合水膨胀或高粘性膨胀。

发生污泥膨胀后的解决措施：1）通过投加药剂增加活性污泥的密度，具体方法：a、投加化学絮凝剂，主要是铁系、铝系的无机絮凝剂，利用生成的无机沉淀物增加污泥密度。例如在反应器中投加5-50mg/L的铁离子或10-100mg/L的铝离子。b、投加硅藻土、粘土、粉煤灰或粉末活性炭作为颗粒污泥的泥核，增加污泥密度；c、投加厌氧消化过的污泥或厌氧污泥（此类污泥密度大，沉降性能非常好）。

2）通过投加药剂杀灭丝状细菌： a、氯系氧化剂，如投加10-20mg/L的氯气或相应当量的漂白粉、次氯酸钠溶液；4-20mg/L的双氧水、0.5-5mg/L的二氧化氯，能够快速有效杀灭丝状细菌，解决丝状细菌污泥膨胀问题； b、药剂一般投加在回流污泥中，便于控制加药量和均匀混合，也可以直接投加在整个曝气池中。

第七章：生物膜法

1、生物膜法的分类（按书上说） 2、生物滤池中对滤料的要求；

(1)能为微生物附着提供大量的面积；(2)使污水以液膜状态流过生物膜；(3)有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）和使脱落的生物膜能随水流出滤池；(4)不被微生物分解, 也不抑制微生物的生长，有较好的化学性能；(5)有一定的机械强度；(6)价格低廉。

滤料粒径并非越小越好，会造成堵塞，影响通风。早期主要以拳状碎石为滤料，其直径在3～8cm左右，空隙率在45％～50％左右，比表面积（可附着面积）在65～100m2/m3之间。 3、了解生物转盘和生物接触氧化工艺、流化床工艺

生物转盘： 特点： （1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；（2）运行管理简单，技术要求不高；（3）工作稳定，适应能力强；（4）适应不同浓度、不同水质的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；（6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；（7）可多层立体布置；（8）一般需加开孔防护罩保护、保温。

生物接触氧化： 构造：

池底：池底用于设置填料、布水布气装置和支撑填料的栅板和格栅。

填料：填料要求：比表面积大；空隙率大；水力阻力小；强度大；化学和生物稳定性好；能经久耐用。

布水布气装置：布气管可布置在池子中心、侧面和全池

第八章：厌氧处理

1、厌氧生物处理的主要缺点：

反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；对温度、pH等环境因素较敏感；出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理；气味较大；对氨氮的去除效果不好等

2.厌氧生物处理的突出优点；

①能将有机污染物转变成沼气并加以利用；②运行能耗低；③有机负荷高，占地面积少；④污泥产量少，剩余污泥处理费用低；

3.理解厌氧处理的生物学过程；负荷、产气量 三阶段理论：

第一阶段为水解发酵阶段。在该阶段，复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解成简单的有机物，如纤维素经水解转化成较简单的糖类；蛋白质转化成简单的氨基酸；脂类转化成脂肪酸和甘油等。继而这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。

第二阶段为产氢产乙酸阶段。在该阶段，产氢产乙酸菌吧除乙酸、加完甲醇意外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢，并有二氧化碳产生。

第三阶段为产甲烷阶段。在该阶段，产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸，氢气、和二氧化碳转化成甲烷。 两阶段理论

液化（酸化）——液态污泥的pH迅速下降，转化产物中有机酸是主体 消化过程

气化（甲烷化）——产生消化气，主体是CH4 四阶段理论

水解 酸化

大分子有机物（碳水化合物，蛋白质，脂肪等） 水解的和溶解的有机物 有机酸

乙酸化 甲烷化 产酸细菌 醇类醛类等 乙酸 CH4 乙酸细菌 甲烷细菌

CH4 H2 CO2 甲烷细菌

3、了解常见的厌氧反应器类型，重点是厌氧滤池、UASB反应器

第九~十一章：

1.什么是氨氮处理中的折点加氯工艺，了解其它氨氮处理工艺？ 化学除氮法：吹脱法、折点加氯法、离子交换法 2.生物脱氮的原理和微生物学基础；（硝化反硝化）生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N2和NxO气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。

硝化反应：硝化反应是在好氧条件下，将NH4+转化为NO2-和NO3-的过程。

亚硝酸菌?2NH???2NO?4?3O2???2?4H?2H2O?4硝化细菌2?3?2硝酸菌?2NO???2NO32?2O2??

??NO?2H?HO总反应式为： NH?2O??? ??2e2e2e?2e?NH4???NH2OH?羟胺?????NOH?硝酰酰?????NO???NO32?

硝化细菌是化能自养菌，生长率低，对环境条件变化较为敏感。温度、溶解氧、污泥龄、pH、有机负荷等都会对它产生影响。

硝化过程的影响因素：a）好氧环境条件，并保持一定的碱度：硝化菌为了获得足够的能量用于生长，

必须氧化大量的NH3和NO2-，氧是硝化反应的电子受体，反应器内溶解氧含量的高低，必将影响硝化反应的进程，在硝化反应的曝气池内，溶解氧含量不得低于1mg/L，多数学者建议溶解氧应保持在1.2~2.0mg/L。在硝化反应过程中，释放H+，使pH下降，硝化菌对pH的变化十分敏感，为保持适宜的pH，应当在污水中保持足够的碱度，以调节pH的变化，lg氨态氮（以N计）完全硝化，需碱度（以CaCO3计）7.14g。对硝化菌的适宜的pH为8.0~8.4。（b）混合液中有机物含量不应过高：硝化菌是自养菌，有机基质浓度并不是它的增殖限制因素，若BOD值过高，将使增殖速度较快的异养型细菌迅速增殖，从而使硝化菌不能成为优势种属。 （c）硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化反应速度下降，5℃时完全停止。（d）硝化菌在反应器内的停留时间，即生物固体平均停留时间（污泥龄）SRTn，必须大于其最小的世代时间，否则将使硝化菌从系统中流失殆尽，一般认为硝化菌最小世代时间在适宜的温度条件下为3d。SRTn值与温度密切相关，温度低，SRTn取值应相应明显提高。 （e）除有毒有害物质及重金属外，对硝化反应产生抑制作用的物质还有高浓度的NH4-N、高浓度的NOx-N、高浓度的有机基质、部分有机物以及络合阳离子等。

反硝化反应：反硝化反应是指在无氧的条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程

硝化菌?6NO3?5CH3OH?反????3N2?5CO2?7H2O?6OH-

亚硝酸还原菌6NO???3N2?3CO2?3H2O?6OH-2?3CH3OH????

反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在有氧存在时，它会以O2为电子进行呼吸；在无氧而有NO3-或NO2-存在时，则以NO3-或NO2-为电子受体，以有机碳为电子供体和营养源进行反硝化反应。 在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程，反应如下： ?3NO3?14CH3OH?CO2?3H????3C5H7O2N?19H2O

式中：C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。 反硝化还原和微生物合成的总反应式为：

? NO3?1.08CH3OH?H????0.065C5H7O2N?0.47N2?0.76CO2?2.44H2O从以上的过程可知，约96％的NO3-N经异化过程还原，4％经同化过程合成微生物。 反硝化过程的影响因素：

（a）碳源：能为反硝化菌所利用的碳源较多，从污水生物脱氮考虑，可有下列三类：一是原污水中所含碳源，对于城市污水，当原污水BOD5/TKN>3~5时,即可认为碳源充足；二是外加碳源，多采用甲醇（CH3OH），因为甲醇被分解后的产物为CO2和H2O，不留任何难降解的中间产物；三是利用微生物组织进行内源反硝化。（b）pH：对反硝化反应，最适宜的pH是6.5~7.5。pH高于8或低于6，反硝化速率将大为下降。（c）溶解氧浓度：反硝化菌属异养兼性厌氧菌，在无分子氧同时存在硝酸根离子和亚硝酸根离子的条件下，它们能够利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原。另一方面，反硝化菌体内的某些酶系统组分，只有在有氧条件下，才能够合成。这样，反硝化反应宜于在缺氧、好氧条件交替的条件下进行，溶解氧应控制在0.5 mg/L以下。

（d）温度：反硝化反应的最适宜温度是20~40℃，低于15℃反硝化反应速率最低。为了保持一定的反硝化速率，在冬季低温季节，可采用如下措施：提高生物固体平均停留时间；降低负荷率；提高污水的水力停留时间

3.生物除磷的原理；

利用好氧微生物中聚磷菌在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷。 厌氧环境中：污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下，将体内积聚的聚磷分解，分解产生的能量一部分供聚磷菌生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB(聚β-羟基丁酸)的形态储藏于体内。

好氧环境中：进入好氧状态后，聚磷菌将储存于体内的PHB进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖等生理活动，部分供其主动吸收污水中的磷酸盐，以聚磷的形式积聚于体内，这就是好氧吸磷。剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌，也就是从污水中去除的含磷物质。 生物除磷影响因素：

1）厌氧环境条件： （a）氧化还原电位：Barnard、Shapiro等人研究发现，在批式试验中，反硝化完成后，ORP突然下降，随后开始放磷，放磷时ORP一般小于100mV；（b）溶解氧浓度：厌氧区如存在溶

?6NO3?2CH3OH?硝酸还原菌????6NO?2?2CO2?4H2O

解氧，兼性厌氧菌就不会启动其发酵代谢，不会产生脂肪酸，也不会诱导放磷，好氧呼吸会消耗易降解有机质；（c）NOx-浓度：产酸菌利用NOx- 作为电子受体，抑制厌氧发酵过程，反硝化时消耗易生物降解有机质。（2）有机物浓度及可利用性：碳源的性质对吸放磷及其速率影响极大，传统水质指标很难反映有机物组成和性质，ASM模型对其进一步划分为：（a）1987年发展的ASM1:CODtot=SS+SI+XS+XI （b）1995年发展的ASM2:溶解性与颗粒性：SA+SF+SI+XS＋XI

S表示溶解性组分，X表示颗粒性组分；下标S溶解性，I惰性，A发酵产物，F可发酵的易生物降解的。（3）污泥龄：污泥龄影响着污泥排放量及污泥含磷量，污泥龄越长，污泥含磷量越低，去除单位质量的磷须同时耗用更多的BOD。

（4）pH：与常规生物处理相同，生物除磷系统合适的pH为中性和微碱性，不合适时应调节。（5）温度：在适宜温度范围内，温度越高释磷速度越快；温度低时应适当延长厌氧区的停留时间或投加外源VFA。（6）其他：影响系统除磷效果的还有污泥沉降性能和剩余污泥处置方法等。

4.了解污水处理厂选址应考虑的问题；

（1） 厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好，承载力较大，地下水位较低，便于施工。（2） 处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时，要考虑今后有适当的发展余地。（3） 要考虑周围环境卫生条件。（4） 处理厂应设在靠近电源的地方，并考虑排水、排泥的方便。（5） 处理厂应选择在不受洪水威胁的地方，否则应考虑防洪措施。

5.了解污水处理工艺分级：一、二、三级工艺的说法 一级处理厂：沉淀法

一级加强处理厂：化学混凝沉淀法、生物处理法、化学生物絮凝处理 二级处理厂：生物处理法

例题1：某城市污水处理厂内曝气池中MLSS为3000mg/l，MLVSS为2400mg/l，曝气池出口初混合液SV=60%，请判断该曝气池内活性污泥性能？

A、发生污泥膨胀 B、发生污泥解体 C、沉降性能良好 D、污泥无机化严重

例题2：某城市污水处理厂进水流量200吨/小时，采用活性污泥处理工艺，曝气池中MLSS为3000mg/l，二沉池回流污泥浓度为8500mg/l。请问应控制污泥回流比R？ 实际回流污泥流量（吨/小时）

例题3：根据污泥负荷或容积负荷条件计算曝气池容积？ 计算氧气需求量和曝气空气需求量？

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