水质工程学过滤ppt

过滤作业（书本P357~359）

1、为什么粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来？

答：粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来，不是滤层的机械筛滤作用，而是水中颗粒的迁移作用和颗粒粘附作用。在过滤时，小颗粒会因重力作用、惯性作用，布朗运动的扩散作用和颗粒表面的水动力作用而使颗粒与滤料层接触，此即为迁移作用；当颗粒与滤料层接触后，则在范德华引力和静电斥力的相互作用下，以及某些化学键和化学吸附力下，被粘附于滤料表面或滤料表面上原先粘附的颗粒上。

2、从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和发展趋势。 答：滤层杂质分布规律：过滤初期，滤料较干净，孔隙率大，空隙流速较小，水流剪力较小，因而粘附作用占优势。随着时间的延长，滤层中杂质逐渐增多，孔隙率逐渐减小，水流剪力逐渐增大，以至最后粘附颗粒先脱落下来，或则不再有粘附现象，于是，悬浮颗粒便向下层推移，下层滤料截留作用渐次得到发挥。然而，滤料经过反冲洗后，滤层因膨胀而分层，表面滤料粒径最小，粘附比表面积大，截留悬浮颗粒量最多，而孔隙尺寸又小，因而，过滤一段时间后，表面滤料间孔隙将逐渐被堵塞，使过滤阻力剧增，造成下层滤料截留悬浮颗粒作用远未得到充分发挥时，过滤就停止。为了改善滤料层中杂质分

过滤作业（书本P357~359）

1、为什么粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来？

答：粒径小于滤层孔隙尺寸的颗粒会被滤层拦截下来，不是滤层的机械筛滤作用，而是水中颗粒的迁移作用和颗粒粘附作用。在过滤时，小颗粒会因重力作用、惯性作用，布朗运动的扩散作用和颗粒表面的水动力作用而使颗粒与滤料层接触，此即为迁移作用；当颗粒与滤料层接触后，则在范德华引力和静电斥力的相互作用下，以及某些化学键和化学吸附力下，被粘附于滤料表面或滤料表面上原先粘附的颗粒上。

2、从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和发展趋势。 答：滤层杂质分布规律：过滤初期，滤料较干净，孔隙率大，空隙流速较小，水流剪力较小，因而粘附作用占优势。随着时间的延长，滤层中杂质逐渐增多，孔隙率逐渐减小，水流剪力逐渐增大，以至最后粘附颗粒先脱落下来，或则不再有粘附现象，于是，悬浮颗粒便向下层推移，下层滤料截留作用渐次得到发挥。然而，滤料经过反冲洗后，滤层因膨胀而分层，表面滤料粒径最小，粘附比表面积大，截留悬浮颗粒量最多，而孔隙尺寸又小，因而，过滤一段时间后，表面滤料间孔隙将逐渐被堵塞，使过滤阻力剧增，造成下层滤料截留悬浮颗粒作用远未得到充分发挥时，过滤就停止。为了改善滤料层中杂质分

第一章 水质与水质标准

1.1 天然水体中的杂质

1.1.1按杂质颗粒的粒度分为：

悬浮物——零点几个微米至毫米，浑浊，显微镜或肉眼可见 胶体——几纳米至零点几个微米，浑浊，超显微可见 溶液——通常在纳米级以下，透明，电镜可见

注：胶体化学定义胶体范围1 nm～100 nm，工程运用上边界0.45 μm或1 μm （1）悬浮物：泥土、粘土（<50μm）、砂（>50μm）、金属氧化物、原生动物及其包囊、藻类（

（2）胶体：粘土类物质、金属氢氧化物、蛋白质（10～30nm）、硅酸（10～100nm）、纤维素、高分子有机物（如腐殖质内的富里酸和腐殖酸）、病毒（8～100nm）等等。

（3）溶液（溶解杂质）

① 溶解气体：O2、CO2、N2等（未污染水O2=5～10mg/L,<14mg/L, CO2来源于有机物质的分解及地层化学反应，CO2的多少影响到碳酸平衡、碱度等，地面水一般为20～30，地下水可高达100 mg/L）;

② 阳离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Fe2+、Mn2+等； ③ 阴离子：HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-、SiO32-、F-等； ④ 溶解性有机大分子（电解质与非电解质均有）

1.1.2按污染物的类别分：

（1）可生物降解的有机污染物——耗氧有机物

碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物，能够被微生物降解成为无机物，微生物同时要消耗掉大量氧，危害水体质量。

（2）难生物降解的

北京工业大学 水质工程学 复习资料

水质工程学总复习

填空（20），名词解释（8个/4）英文，简答（5~6/7），计算（2个/4）英文

1、 水循环的两个途径：自然循环、社会循环

2、 城市污水分类：生活污水、工业废水、被污染的雨水、其他废水。

3、 工业污水分类：生产污水、生产废水

4、 被处理水的最终处置：直接排放到水体、农业灌溉、循环利用

5、 好氧、缺氧、厌氧

6、 BOD（Biochemical Oxygen Demand）生化需氧量：

水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量。mg/LO2

1） 第一阶段生化需氧量（碳氧化阶段）：

①在异养菌作用下，含碳有机物被氧化为CO2，H2O，含氮有机物被氧化为NH3，所消耗的氧以Oa表示，与此同时，合成新细胞（异养型）。

②合成的新细胞，在生活活动中，进行着新陈代谢，即自身氧化的过程，产生CO2,H20,NH3，并放出能量和氧化残渣，这种过程叫做内源呼吸，所消耗的氧量用Ob表示。

耗氧量Oa+Ob，成为第一阶段生化需氧量（或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量）用BODu或La或Sa表示

2） 第二阶段（硝化阶段）：在自养菌（亚硝化菌）作用下，NH3被氧化为NO2-和H2O，所消耗的氧量

1、简述活性污泥法中微生物的代谢过程（8分）

答：污水中的有机物，首先被吸附在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，在透膜酶的作用下，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，大分子的有机物，则必须在西胞外酶--水解酶的作用下，被水解为小分子后再被微生物摄入细胞体内。 微生物通过各种胞内酶的催化作用，对摄入细胞体内的有机物金行代谢反应。过程为两步：

（1） 分解代谢：微生物对一部分有机物进行氧化分解，最终形

成二氧化碳和水等稳定的无机物，并提供合成新细胞物质所需的能量；

（2） 合成代谢：剩下的一部分有机物被微生物用于合成新细

胞，所需能量来自分解代谢

微生物对自身的细胞物质进行分解，并提供能量，即内源呼吸或自身氧化。当有机物充分时，大量合成新的细胞物质，内源呼吸作用不明显，但当有机物消耗殆尽时，内源呼吸就成为提供分解代谢和合成代谢的主要方式。

2、影响活性污泥法微生物生理活动的因素有哪些？（5分） 答：有营养物、溶解氧、PH值、温度和有毒物质

3、 Lawrence-McCarty模型的推论的公式有哪五个？并一一写出

来（10分）

答：（1） Se=Ks(1/θc+Kd)/Yvm

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水质工程学总复习

填空（20），名词解释（8个/4）英文，简答（5~6/7），计算（2个/4）英文

1、 水循环的两个途径：自然循环、社会循环

2、 城市污水分类：生活污水、工业废水、被污染的雨水、其他废水。

3、 工业污水分类：生产污水、生产废水

4、 被处理水的最终处置：直接排放到水体、农业灌溉、循环利用

5、 好氧、缺氧、厌氧

6、 BOD（Biochemical Oxygen Demand）生化需氧量：

水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量。mg/LO2

1） 第一阶段生化需氧量（碳氧化阶段）：

①在异养菌作用下，含碳有机物被氧化为CO2，H2O，含氮有机物被氧化为NH3，所消耗的氧以Oa表示，与此同时，合成新细胞（异养型）。

②合成的新细胞，在生活活动中，进行着新陈代谢，即自身氧化的过程，产生CO2,H20,NH3，并放出能量和氧化残渣，这种过程叫做内源呼吸，所消耗的氧量用Ob表示。

耗氧量Oa+Ob，成为第一阶段生化需氧量（或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量）用BODu或La或Sa表示

2） 第二阶段（硝化阶段）：在自养菌（亚硝化菌）作用下，NH3被氧化为NO2-和H2O，所消耗的氧量

一、名词解释最小设计坡度——在污水管道设计时，通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致， 但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速， 以防止管道内产生沉淀。 因此将相应于 管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。 澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。 当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时， 便 被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。 最大设计充满度——在设计流量下，污水在管道中的水深 h 和管道直径 D 的比值称为 设计充满度，当 h/D=1 时称为满度。 硝化——在消化细菌的作用下,氨态氮进行分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在亚消 化菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮,然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮. 最小覆土深——指管道外壁顶部到地面的距离。 快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质， 从而使水获得澄清 的工艺过程。 径流系数——径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于 1。 土地处理——土地处理有两种方式：改造土壤；污泥的专用处理厂。用污泥改造不毛之 地为可耕地，如用污泥投放于废露天矿场、尾矿场、采石场、粉煤灰堆场、戈壁滩与沙漠等 地。专用场应设截流地面径流沟及渗透水收集管，以免污染地面水与

第一章

1.天然水体是指河流、湖泊、水库等水域环境。 2.天然水体中杂质的分类：

水中杂质的尺寸，溶解物、胶体颗粒和悬浮物。 从化学结构上，无机物、有机物、生物。 杂质的来源，天然物质、污染性物质。 3.各种典型水体的水质特点：

一般可以将天然水分为地表水和地下水两大类，地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、海水等。 ①江河水 悬浮物和胶体杂质含量较多，细菌含量和浊度高于地下水；含盐量和硬度较低，水温不稳定，色嗅味变化较大，有毒有害物质易进入水体，受自然条件影响大。

②湖泊水库水 水质类似江河水，但浊度低，一般含藻类较多，易受废水污染，含盐量和硬度较河水高。 ③海水 高含盐量。

④地下水 水清细菌少，水质和水温教稳定，含盐量和硬度高于地表水。 ⑤受污染水源 有机物种类和数量大，含重金属，对人体有害。 4.六大毒性物质：汞、镉、铅、铬、绅、氰化物。

5.生活饮用水水质标准的4大类指标：微生物学指标、水的感官性状和一般化学指标、毒理学指标、放射性指标。

6.世界卫生组织WHO 水质指标135项。

我国 2001年，颁布的《生活饮用水水质卫生规范》将水质指标分为常规检验项目34项，非常规检验项目62项。

200

目 录

设计任务书 222222222222222222222222222222222222222222222 设计计算说明书 22222222222222222222222222222222222222224 第一章 污水处理厂设计

第一节 污水厂选址222222222222222222222222222222222224 第二节 工艺流程22222222222222222222222222222222222224 第二章 处理构筑物工艺设计

第一节 设计参数22222222222222222222222222222222222226

第二节 泵前中格栅设计22222222222222222222222222222226 第三节 污水提升泵房设计计2222222222222222222222222228 第四节 泵后细格栅设计计算 222222222222222222222222229 第五节 沉砂池设计计算222222222222222222222222222222210 第六节 辐流式初沉池设计计算2222

1

全课程教案

编写人：王云波 课程名称 授课对象 课程性质 与本课程关联课程 本课程学时与分配 考核方式与成绩评定 教 学 目 的 与 要 求 教 学 重 点 与 难 点 考核方式 考核成绩 80% 平时成绩 10% 实验成绩 10% 总学时 60 理论课时 52 实验课时 授课时间：第 1-15 周 考试 8 上机课时 周学时 4 0 先修课 后续课 水分析化学、水力学、泵与泵站 水质工程学（二）、课程设计、城市水工程仪表与控制 专业 给水排水工程 专业必修课 年级 水质工程学（一） 课程编号 06 班级 1.2 004716 学分 3 本课程是给水排水工程专业学生的一门主干专业课，课程的任务在于使学生系统的了解水的性质、水质指标和水的物理化学处理方法，较扎实的掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况。掌握各种水处理工程技术与方法、应用条件和新方法新技术，培养学生具有设计计算给水处理各种构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作等奠定理论和应用基础。 重点掌握水质处理方法中的物理化学处理方法的去除机理、水处理构筑物的结构和构造特点以及不同构筑物适用范围，水处理构筑物的设计计算，掌握给水厂