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1、活性污泥法是采用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。活性污泥是指由细菌、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、有肯定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。水的社会循环：人类社会从各种自然 水体中取用大量水，使用后成为生活污水和工业废水, 它们最终流入自然 水体，这样，水在人类社会中构成了一个循环体系，称为。电渗析：是在直流电场的作用下，采用阴。阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性, 而使溶液中的溶质与水分别的一种物理化学过程。膜分别法：是把一种特殊的半透膜将溶液隔开，使溶液中的某种溶质或者溶剂渗透出来，从 而到达分别溶质的目的
2、污泥龄：曝气池内活性污泥总量（VX）与每日排放污泥量之比，即活性污泥在曝气池内的 平均停留时间污泥负荷率：指的是单位活性污泥（微生物）量在单位时间内所能承受的有机物量。污泥浓度：指曝气池中单位体积混合液所含有的活性污泥固体的总重量，常用MLSS表示。污泥沉降比SV：指混合液在量筒中静置30min后所形成的沉淀污泥的容积占原混合液总容 积的百分数。污泥体积指数SVI：简称污泥指数，在曝气池出口处的混合液，经30min静置后，每g干 污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积（以mL计）。SVI=SV/MLSS污泥膨胀：指污泥结构极度松散，体积增大、上浮，难于沉降分别影响出水水质的现象，主 要是由丝状菌和球
3、衣菌引起的BOD污泥负荷：曝气池内单位重量（kg）活性污泥，在单位时间（Id）内能够接受，并将 其降解到预定程度的有机污染物量（BOD） kgBOD/（kgMLSS.d）污泥回流比：从二沉池返回到曝气池的回流污泥量与污水流量之比R=Qr/Q污泥回流的目的：1,保持曝气池中的污泥浓度恒定2,污泥的回流给曝气池进行了一次搅 拌，使污泥与污水的接触更充分，提高处理效率曝气时间：污水进入曝气池后，在曝气池中的平均停留时间t=V/Q滤层膨胀率是膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比防止污染和公害的设施，必需和主体工程同时设计、同时施工、同时投产,简称三同时 原那么。物理处理法：包括筛虑截留法（筛网，格栅，过
4、滤等），重力分别法（沉砂池，沉淀池，隔 油池，气浮池等），离心分别法（旋流分别器，离心机等），吸附法（活性炭，硅胶等）等, 主要去除污水中的漂移物和悬浮物。化学处理法：中和法（PH的调整），化学沉淀法（如去除Hg,Ca,Pb,Cu,Zn,C，SO4,PO4 等离子），氧化还原法（如加氯，臭氧等氧化剂）物理化学法：混凝法（聚合氯化铝PAC）,离子交换法（离子交换树脂），萃取法，膜析法 （电渗析，反渗透等）生物处理法：污水的生物处理是微生物在酶的催化作用下，采用微生物的新陈代谢功能，对 污水中的污染物质进行分解和转化。生物处理主要分为活性污泥法和生物膜法。生物膜法的特点是（1）固着于固体外表的生物
5、膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性, 操作稳定性好。（2）不会发生污泥膨胀，运转管理较便利。（3）由于微生物固着于固体 外表，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。（4）因高养分级的微生物存在，有机物代 谢时较多的转化为能量，合成新细胞即剩余污泥量较少。（5）多采纳自然通风供氧。（6） 活性生物量难以人为掌握，因而在运行方面敏捷性较差。7）由于载体材料的比外表积小， 故设施容积负荷有限，空间效率较低。厌氧生物处理的基本原理是：厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼 性微生物）的作用，将废水中的各种简单有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。厌氧发酵分为三个连续的阶段，即为
6、水解酸化阶段、产氢产甲烷产乙酸阶段和产甲烷阶段。格栅的水头损失到达工015厘米时就该清捞。筛网过滤器的类型许多，有旋转式、振动式、转鼓式等。沉淀池的形式按池内水流方向的不同，可分为平流式、竖流式、辐流式和斜流式四种。电渗析所需能量与受处理水的盐度成正比关系。超滤一般用来分别分子量大于迦的物质。在好氧生物处理系统中的微生物主要是细菌，其它还有藻类、原生动物和高等微型动物。 细菌是稳定有机废水的主要微生物，是好氧生物处理中最重要的。在废水好氧生物处理过程中，去除含碳有机物起主要作用的是异氧菌，数量最多的也是异 氧菌。影响好氧生物处理的因素主要是温度、皿、养分物、供氧、毒物和有机物性质等。生物膜反响
7、器可分为生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。生物滤池一般可分为三种：一般生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池。活性污泥法处理系统有效运行的基本条件：污水中有足够的可溶性降解有机物；混合液中 含有足够的溶解氧；活性污泥在曝气池中呈悬浮状态；活性污泥连续回流；准时排解剩余污 泥；没有对微生物有毒害作用的物质进入影响微生物生理活动的因素：养分物质（平衡），溶解氧（含量），PH值，水温，有毒物 质，有机物的负荷 在活性污泥处理系统中，人工强化、掌握技术是至关重要的，各工程标：被处理的原污水的 水质、水量得到掌握，使其能够使用活性污泥处理系统的要求；作为活性污泥微生物量，在 系统中保持数量肯定，并相
8、对稳定，具有活性的活性污泥量；在混合液中保持能够满意微生 物需要的溶解氧浓度；在曝气池内，活性污泥、有机污染物、溶解氧三者能够充分接触，以 强化传质过程活性污泥净化反响过程：工、初期吸附去除：在活性污泥系统内，在污水开头于活性污泥接 触后的较短时间内，污水中的有机物即被大量去除，消失很高的BOD去除率，这种初期高 速去除现象是有物理吸附和生物吸附交织在一起的吸附作用所致。活性污泥具有很强的吸附 力量。活性污泥有着很大的外表积（介于200010000m2/m3），在外表上富集着大量的微生 物，在其外部掩盖着多糖类的粘质层。当其与污水接触时，污水呈悬浮和胶体状态的有机污 染物即被活性污泥所分散和吸
9、附而得到去除，这一现象就是出去吸附去除，这一过程进行 较快，能够在30min内完成，污水BOD去除率可达70% 2、微生物的代谢：存活在曝气 池内的活性污泥微生物，不断地从四周的环境中摄取污水中的有机污染物作为养分加以摄 取、汲取。污水中的有机污染物，首先被吸附在有大量微生物栖息的活性污泥外表，并与微 生物细胞外表接触，在微生物透膜酶的催化作用下，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，而入淀粉、蛋白质等大分子有机物，那么必 需在细胞外酶一水解酶的作用下，被水解为小分子后再为微生物摄入细胞体内。被摄入细胞 体内的有机污染物，在各种胞内酶，如脱氢酶等的催化
10、作用下，微生物对其进行代谢反响传统活性污泥法特点:吸附一减速增长一内源呼吸，BOD降解曲线是呈缓慢下降曲线；内冲 击负荷力量差（尤其对有毒或高浓度工业废水）；不易污泥膨胀；供氧与需氧不平衡；处理 效果好优点：处理效果好：BOD去除率可达99%以上；适于处理净化程度和稳定程度要求较高的 污水问题：为了避开池首端形成厌氧状态，不宜采纳过高的有机负荷，因而池容积较大，占地面 积较大；耗氧速度沿池长是变化的，池前段：耗氧速度供氧速度；池末端：可能消失供氧 速度需氧速度；对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化影响延时曝气特点：BOD-SS负荷特别低，曝气时间长，一般多在24h以上，污
11、泥不需厌氧消化 处理，因此，也可以说这种工艺是污水、污泥综合处理设施。处理水稳定性高，对原污水水 质、水量变化有较强适应性，无需设初次沉淀池缺点：曝气时间长，池容大，基建费和运行费用都较高，占用较大土地面积等适用于：处理水质要求高且不宜采纳污泥处理技术的小城镇污水和工业废水，水量不宜超过 1000m3/d氧化沟特点：氧化沟中形成富氧区和缺氧区，可以脱氮除磷；池型较大，占地面积较大，多 在室外，动力效率低，能耗高；负荷地，处理效果好，产泥量少；抗冲击负荷力量强，工艺 流程简洁，构筑物少，运行管理便利；常不设初沉池，也可不单设二沉池其曝气装置功能：供氧；保证其活性污泥呈悬浮状态，使污水、空气和污泥
12、三者充分混合与 接触；推动水流肯定的流速沿池长流淌，保持氧化沟的净化功能曝气作用：充氧一生化反响；搅拌，使水，气，液三相良好接触提高氧的采用率；维持液体 的足够速度以使水中固体物悬浮双膜理论：气液两相接触面存在层流的气膜和液膜；气液两相紊流不存在浓度差；阻力主要 在气液影响氧转移速率的主要因素：废水水质，水温，气压等空气集中器在曝气池内的作用：1、充氧：将空气中的氧转移到混合液中的活性污泥絮体上, 以供应微生物呼吸的需要2、搅拌与混合：是曝气池中的混合液处于猛烈的混合状态，使活 性污泥、溶解氧、污水中的有机物三者充分接触3、防止活性污泥在曝气池内沉淀生物的脱氮除磷 生物脱氮:氨化反响：微生物分
13、解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化反响。在氨化微生物 的作用下，有机氮化合物可以在好氧或厌氧条件下分解，转化为氨态氮。硝化反响：在亚硝 化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐N02-,和硝酸盐N03-的过程称为硝化 反响。反硝化反响：在缺氧条件下，N02-和N03-在反硝化菌的作用下被还原为氮气的过程 称为反硝化。同化作用：生物处理过程中，污水中的一局部氮（氨氮或有机氮）被同化成微 生物细胞的组成成分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程称为同化作用。生物除磷：采用聚磷菌一类的微生物，能够过度地，在数量上超过其生理需要，从外部环境 摄取磷，并将磷以聚合的形态贮存在菌体内，形成高磷
14、污泥，排出系统外，到达从污水中除 磷的效果。好氧汲取：ADP+H3P。4+能量-ATP+H20厌氧释放：（DO=0,NO3=0）试说明沉淀有哪些类型？各有何特点？争论各类型的联系和区分。答：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行 沉淀，颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中，颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。絮凝沉 淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有相互絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而 加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、外形、沉速是变化的。化学絮凝沉 淀属于这种类型。成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到四周
15、 其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清楚 的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之 间已挤压成团状结构，相互接触，相互支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤 出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。联系和区 分：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒 间的相互影响也依次加强。试述生物膜法处理污水的基本原理:生物膜法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后 生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥一生
16、物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机物，作为养分物质，为生物膜上的微生物所摄取, 污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。设置沉砂池的目的是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区分？答：沉砂池的设置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续 处理构筑物的正常运行。平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简洁，工作稳定，将进入沉砂池的污水流速掌 握在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒那么随水流带走，从而能从污水中去 除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。曝气沉砂池的工作原理：由曝气以及水流的螺旋旋转 作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡提升时的冲刷
17、作用，使粘附在砂粒上的 有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设施， 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别等作用简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和使用条件。答：污水生物处理是采用自然界中广泛分布的个体微小、代谢养分类型多样、适应力量强的 微生物的新陈代谢作用，对污水进行净化的处理方法。好氧生物处理：在有游离氧（分子氧） 存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物采用废水中 存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为养分源进行好氧代谢。这些高能位的 有机物质经过一系列的生化反响，逐级释放能量
18、，最终以低能位的无机物质稳定下来，到达 无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。适用于中、低浓度的有机废水，或者说 B0D5浓度小于500mg/L的有机废水。厌氧生物处理：在没有游离氧存在的条件下，兼性 细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，简单的有机化 合物被降解、转化为简洁的化合物，同时释放能量。适用于有机污泥和高浓度有机废水（一 般 BOD522000mg/L）。比拟生物膜法和活性污泥法的优缺点。答：生物膜法对水质、水量变动有较强的适应性；污泥沉降性能良好，宜于固液分别，且 没有污泥膨胀现象；能够处理低浓度的污水；与活性污泥处理系统相比，生物膜处理法中的
19、 各种工艺都是比拟易于维护管理的而且像生物滤池、生物转盘等工艺，还都是节约能源的， 动力费用较低，去除单位重量BOD的耗电量较少。活性污泥法系统中，二次沉淀池起什么作用？在设计中有些什么要求？答：活性污泥法系统中，二次沉淀池的作用在于（1）泥水分别作用；（2）对污泥起肯定 的浓缩作用以保证曝气池对污泥量需要。故依据沉淀速度确定的沉降面积和为满意肯定的浓 缩作用确定面积后，选择其中大者作为设计沉淀面积，以保证对二者需要。从气体传递的双膜理论，分析氧传递的主要影响因素。答：影响氧传递速率的主要因素为气相中氧分压、液相中氧的浓度梯度、气液之间的接触面 积和接触时间、水温、污水的性质、水流的紊乱程度等
20、。（1）废水水质：污水中含有各种杂质，对氧的传递会产生肯定的影响。其中主要是溶解性 有机物，特殊是某些外表活性物质，他们会在气液界面处集中，形成一层分子膜，增加氧传 递的阻力，影响氧分子的集中。（2）水温：水温对氧传递影响较大，水温提升，水的饿黏 度降低，液膜厚度减小，集中系数提高，KLa值增高；反之，那么Kia值降低。水温对溶解氧 饱和度Cs值也会产生影响。随着温度的增加，KLa值增大，Cs值降低，液相中氧的浓度梯度 有所减小。因此，水温对氧转移有两种相反的影响，但并不是完全抵消，总的来说，水温降 低有利于氧的转移。（3）氧分压：Cs值除了受到污水中溶解盐及温度的影响外，自然还受 到氧分压或
21、气压的影响，气压降低，Cs值也随之下降；反之那么提高。某污水处理厂每日新奇污泥量为2268Kg,含水率96.5%）,污泥投配率5%。计算厌氧消 化池容积。解：污泥体积 V=2268/ （1-0,965） 1000 = 64.8 （m3/d）V=V7（Pxl00） = 64.8xl00/5 = 1296 m3要某活性污泥曝气池混和液浓度MLSS=2500mg/L。取该混和液100mL于量筒中，静 置30min时测得污泥容积为30mL。求该活性污泥的SVI及含水率。（活性污泥的密度 为 Ig/mL）解：（1） 100mL混和液对应的污泥容积为30mL那么1L混和液对应的污泥容积为300mL又 1L
22、混合液中含泥2500mg=2.5g故 SVI=300/2,5 = 120mL/g 干泥(2) 1mL该活性污泥含干泥 l/SVI = l/120 = 0.008g因活性污泥密度为lg/mL,故1mL活性污泥质量为1g那么含水率为(10.008) /lxl00%=99.2%活性污泥曝气池的MLSS=3g/L,混合液在1000mL量筒中经30min沉淀的污泥容积为 200mL,计算污泥沉降比，污泥指数、所需的回流比及回流污泥浓度。解：(1) SV=200/1000xl00% = 20%(3) SVI = (SV%xl0)/MLSS=(20xl0)/3 = 66.7mL/g 干泥(4) Xr= 10
23、6/SVI = 106/66.7 = 15000 (mg/L)(4)因 X (1 + r) =Xrxr即 3 (1 + r) =15xr=0.25 = 25%某城市生活污水采纳活性污泥法处理，废水量25000m3/d,曝气池容积V=8000m3,进 水BOD5为300mg/L, BOD5去除率为90%,曝气池混合液固体浓度3000mg/L,其中 挥发性悬浮固体占75%。求：污泥负荷率Fw,污泥龄，每日剩余污泥量，每日需氧量。生活污水有关参数如下：a=0.60 b=0.07 A=0.45 B=0.14解：(1) X=3000mg/l = 3g/l Xv=0.75X=2.25g/lFw=LoQ/V
24、Xv= (300x10-3x2500) / (8000x2.25) =0.42 (KgBODs/MLSS.d)(2) E=(Lo-Le)/Lo 90% = (300-Le)/300 Le=30mg/Lu = QLr/XvV=25000x (300-30) xl0-3/2.25x8000 = 0.375 (KgBODs/KgMLVSS.d)z l/6c=0.1556c=6.45 (d)(3)剩余污泥 DX=l/6cx (XvV) =0.155x2.25x8000 = 2790 (KgVsSS/d)对应的 MLSS 量为 2790/0.75 = 3720Kg/d(5) O2/QLr=A+B/u 0
25、2/25000 (300-30) xl0-3=0.45+0.14/0.37502/6750=0.823, O2=5557 (Kg/d)活性污泥曝气池进水水量Q=2400m3/d,进水BODs为180mg/L,出水BODs为 40mg/L,混合液浓度 MLVSS=1800mg/L,曝气池容积 V=500m3, a=0.65, b = 0.096c!1,求剩余污泥量DX并据此计算总充氧量Ro解：(1) u=QLr/XvV=2400x (180-40) /(1800x500) = 0.37 (KgBOD5/KgMLVSS.d)l/0c=au-b =0.65x0.37-0.096 l/6c=0.14456c=6.92 (d)剩余污泥 DX=XvV/ec=0.1445xl800xl0-3x500 = 130 (KgVSS/d)(2) R=QLr/0.68-1.42, DX=2400 (180-40) 103/0.68-1,42x130R=309.5 (KgO2/d