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1、知识点总结：1. 水质分析指标：物理性指标: 温度, 工业废水常引起水体热污染, 造成水中溶解氧减少, 加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度, 感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物，测定水的色度的方法有两种，一种是铂钴比色法，一种是稀释倍数法，两种方法应独立使用，一般没有可比性。 颠倒温度计，水温计。嗅和味；固体物质。2.化学性指标有机物：生化需氧量（BOD）：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
2、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。化学需氧量（COD）：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
3、废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化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。总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）：在950高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。在900950高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。TOD测定方便而快速油类污染物；酚类污染物无机性指标：植物营养元素：含氮化合物：氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。污水中的氮
4、有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。关于氮的几个指标：有机氮：主要指蛋白质和尿素。TN：一切含氮化合物以N计量的总称。TKN： TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。NOx-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。含磷化合物：磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源pH和
5、碱度：碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。重金属3.生物性指标：细菌总数，大肠菌群4.水体的自净作用：河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。5.氧垂曲线：水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升，在该过程中，污染河流的DO曲线呈下垂状，称为溶解氧下垂曲线(简称氧垂曲线)。6.筛滤截留法筛网、格栅、过滤等。重力分离法沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等。离心分离法旋流分离器、离心机等7.格栅是有一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流经的渠道内，或在泵站集水池的进口处，或在取水口的
6、进口端8.格栅的作用：用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物，以免堵塞水泵及沉淀池的排泥管。9.格栅分类按形状：平面格栅：筛网呈平面；曲面格栅：筛网呈弧状按栅条的间隙：粗格栅，中格栅，细格栅。按筛余物清理方式分：人工清理：与水平面倾角：45-60，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。机械清理：与水平面倾角：60-70，每日栅渣量大于0.2m3时应采用。过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。格栅栅条断面形状：圆形，矩形，方形10.沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。11.沉淀类型。根据水中悬浮颗
7、粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型: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互相絮凝作用，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、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（500mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。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
8、高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，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。12.分析的假定：颗粒为球形。沉淀过程中颗粒的大小、形状、质量等不变颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他颗粒影响。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。13.沉淀池的工作原理：理想沉淀池分为：进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域四个部分14.沉砂池的作用：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
9、15.沉砂池的工作原理: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16.沉砂池的几种形式:平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池等。沉砂池去除的砂粒相对密度为2.65，粒径为0.2mm以上。17.沉淀池.。 按使用功能分:初次沉淀池:生物处理法中的预处理，去除约30%的BOD5，55%的悬浮物。二次沉淀池：生物处理构筑物后，是生物处理工艺的组成部分。按水流方向分：平流式池型：长方形一端进水，另一端出水，贮泥斗在池进口。竖流式：池内水流由下向上。辐流式：池内水流向四周辐流。两种池的池型：多为圆形，有方形或多
10、角形；池中央进水，池四周出水；贮泥斗在池中央。斜流式池型优点缺点适用条件平流式1.对冲击负荷和温度变化的适应能力强；2.施工简单，造价低多斗排泥，各泥斗需独设排泥管排泥，工作量大；采用机械排泥，机件设备和驱动件均浸水中，易锈1. 地下水位较高及地质较差的地区；2. 大、中、小型污水处理厂竖流式1. 排泥方便，管理简单；2. 占地面积较小池深度大，施工困难；对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；造价较高；池径不宜太大适用于处理水量不大的小型污水处理厂辐流式1. 采用机械排泥，运行较好管理较简单；2. 排泥设备已有定型产品1. 池水水流速度不稳定；2. 机械排泥设备复杂，对施工质量要求较高1. 适用
11、于地下水位较高的地区；2. 适用于大、中型污水处理厂18.辐流式沉淀池：有中心进水和周边进水2种型式19.提高沉淀池沉淀效果的有效途径：斜板式沉淀池。对污水进行曝气搅动。回流部分活性污泥20.浮力浮上法概念： 借助于水的浮力，使水中比重小于或接近于1的固态或液态污染物浮出水面，而予以分离的处理技术,统称为浮力浮上法。分类：根据分散相物质的亲水性强弱和密度大小，以及由此而产生的不同处理机理，浮力浮上法可分为自然浮上法、气泡浮上法和药剂浮选法三类。21.油的状态：呈悬浮状态的可浮油：油滴粒径较大，依靠油水比重差从水中分离出，对于石油炼厂废水而言,这种状态的油一般占废水中含油量60%-80%.粒径：
12、100m以上。呈乳化状态的乳化油：油滴粒径在0.525m，不能用静沉法从废水中分离出来，需用气浮法或混凝法处理。其油滴表面有一层由乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。消除乳化剂的作用使其转化为可浮油，叫破乳。呈溶解状态的溶解油：油品在水中的溶解度非常低，只有几个毫克每升。溶解油：515mg/L。22.自然浮上法概念：如果水中的粗分散相物质是比重小于l的强疏水性物质，那么可以依靠水的浮力使其自发地浮升到水面，这就是自然浮上法。由于自然浮上法主要用于粒径大于5060m的可浮油的分离，因而常称为隔油。23.隔油池：隔油池是用自然上浮法分离、去除含油废水中可浮油的处理构筑物。目前常用的隔油池有平流式隔
13、油池和斜板式隔油池两类。24.气浮概念：如果分散相物质是乳化油或弱亲水性悬浮物，就需要在水中产生细微气泡，使分散相粒子粘附于气泡上一起浮升到水面，这就是气泡浮上法，简称气浮。25.气浮法分类：按生成细微气泡的方法分：分散空气浮上法微气泡曝气浮上法和剪切气泡浮上法；电解浮上法；溶解空气浮上法：真空浮上法和加压溶气浮上法。26.电解浮上法是对废水进行电解，这时在阴极产生大量的氢气泡，氢气泡的直径很小，仅有20100 m。 废水中的悬浮颗粒粘附在氢气泡上，随其上浮，从而达到了净化废水的目的。该法产生的气泡小于其他方法产生的气泡，故特别适用于脆弱絮状悬浮物。较难适用于大型生产。27.布气法用于矿物浮选
14、，也用于含油脂、羊毛等污水的初级处理及含有大量表面活性剂的污水28.浮选:如果分散相物质是强亲水性物质，就必须首先投加浮选药剂，将粒子的表面性质转变成为疏水性的，然后再用气浮法加以除去。这种把投加浮选药剂与气浮结合起来的水处理方法就是药剂浮选法，简称浮选。 29.应用：(1) 分离废水中的细小悬浮物、藻类及微絮体；(2) 回收工业废水中的有用物质，如造纸厂废水中的纸浆纤维及填料等；(3) 代替二沉池；分离和浓缩剩余活性污泥，特别适用于那些易于产生污泥膨胀的生化处理工艺中； (4) 分离回收含油废水中的悬浮油和乳化油；(5) 分离回收以分子或离子状态存在的污染物，如表面活性物质和金属离子。第十一
15、章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础30.分类 1).参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同:好氧生物处理;缺氧生物处理;厌氧生物处理2).微生物生长方式的不同:悬浮生长法,活性污泥法;附着生长法,生物膜法.31.分解代谢：在酶的催化作用下,微生物对底物降解，同时释放出能量的过程.合成代谢：在合成酶的作用下，微生物利用底物合成生物细胞的过程.新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。不同类型微生物进行分解代谢所利用的底物不同，异养微生物利用有机物，自养微生物利用无机物。32.发酵 发酵是指微生物将有机物氧化释放的电
16、子交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放出能量并产生不同的代谢产物。33.呼吸的定义:微生物在降解底物的过程中，将释放出的电子交给电子载体，再经电子传递系统传给外源电子受体，从而生成水或其他还原型产物并释放出能量的过程，称为呼吸作用。以分子氧作为最终电子受体的称为好氧呼吸；以氧化型化合物最为最终电子受体的称为缺氧呼吸。34.电子传递系统：由一系列氢和电子传递体组成的多酶氧化还原体系，NADH、FADH2以及其他还原型载体上的氢原子，以质子和电子的形式在其上进行定向传递。电子传递系统的功能有两个：一是从电子供体接受电子并将电子传递给电子受体；二是通过合成ATP把电子传递过程中释放的能量储
17、存起来。电子传递系统中的氧化还原酶包括：NADH脱氢酶、黄素蛋白、铁硫蛋白、细胞色素及醌等。35.异氧微生物又可分为化能异氧微生物和光能异氧微生物。化能异氧微生物：氧化有机物产生化学能而获得能量的微生物。光能异氧微生物：以光为能源，以有机物为供氢体还原CO2，合成有机物的一类厌氧微生物。有机废水的好氧生物处理，如活性污泥法、生物膜法、污泥的好氧消化等属于这种类型的呼吸。36.好氧呼吸、缺氧呼吸、发酵三种呼吸方式，获得的能量水平不同， 如下表所示呼吸方式受氢体化学反应式好氧呼吸能量利用率42分子氧C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+2817.3kJ无氧呼吸无机物C6H12C6+4NO3
18、- 6CO2+6H2O+2N2+1755.6kJ发酵能量利用率26有机物C6H12C6 2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ37.废水好氧生物处理的最终过程可用下图表示：38. 厌氧生物处理39.微生物的生长规律一般是以生长曲线来反映:按微生物生长速率，其生长可分为四个生长期:延迟期（停滞期）:微生物刚进入新环境的时期。由于细胞需要适应新的环境，细胞便开始吸收营养物质，合成新的酶系。这个时期一般不繁殖，活细胞数目不会增加，甚至由于不适应新的环境，接种细胞可能有所减少。污水生物处理中，如果活性污泥被接种到与原来生长条件不同的废水中（营养类型发生变化，污泥培养驯化阶段），或污水处理厂因故中断
19、运行后再运行，则可能出现停滞期。这种情况下，污泥需经过若干时间的停滞后才能适应新的废水，或从衰老状态恢复到正常状态。对数期（生长旺盛期）:微生物细胞经过延迟期的适应之后，开始以基本恒定的生长速率进行繁殖。细胞增殖数量与培养时间基本上呈直线关系。在废水生物处理中，当进水中有机物浓度高，且培养条件适宜，则活性污泥可能处在对数生长期。处于对数生长期的污泥絮凝性较差，呈分散状态，镜检能看到较多的游离细菌，混合液沉淀后其上层液混浊，含有机物浓度较高，活性强沉淀不易，用滤纸过滤时，滤速很慢。稳定期（静止期）:一定条件下，细菌不可能按对数增长期的恒定速率无限期的生长下去，因为营养物质不断被消耗，代谢物质不断
20、积累，环境条件的改变不利于微生物的生长，就出现稳定期。这一时期，微生物细胞生长速率下降，死亡率上升，新增加的细胞数与死亡数趋于平衡。污水生物处理中，当污水中有机物浓度较低，污泥浓度较高时，污泥则有可能处于静止期，处于静止期的活性污泥絮凝性好，混合液沉淀后上层液清澈，以滤纸过滤时滤速快。处理效果好的活性污泥法构筑物中，污泥处于静止期。衰亡期（衰老期）:这个时期营养物质已经耗尽，微生物细胞靠内源呼吸代谢以维持生存。该时期，生长速率为零，而死亡率随时间延长而加快，细胞形态多呈衰退型，许多细胞出现自溶。在污水生物处理中，当污水中有机物浓度较低，营养物明显不足时，则可能出现衰老期。处于衰老期的污泥松散，
21、沉降性能好，混合液沉淀后上清液清澈，但有细小泥花，以滤纸过滤时，滤速快。 注意合成产率系数和观测产率系数。40.影响微生物生长的环境因素:微生物的营养:微生物要求的营养物质必须包括组成细胞的各种原料和产生能量的物质，主要有：水、碳、氮、磷、无机盐及生长因素。细胞分子式：C5H7O2N(有机部分).细胞分子式：C60H87O23N12P(考虑磷).一般估算营养比例： BODNP 100 5 1温度:各类微生物所生长的温度范围不同，约为5 80 。此温度范围，可分为最低生长温度、最高生长温度和最适生长温度（是指微生物生长速度最快时温度）。依微生物适应的温度范围，微生物可以分为中温性（2045 ）
22、、好热性（高温性）（45以上）和好冷性（低温性）（20以下）三类。当温度超过最高生长温度时，会使微生物的蛋白质迅速变性及酶系统遭到破坏而失活，严重者可使微生物死亡。低温会使微生物代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍保存其生命力。pH:不同的微生物有不同的pH适应范围。细菌、放线菌、藻类和原生动物的pH适应范围是在410之间。大多数细菌适宜中性和偏碱性（pH6.57.5）的环境。废水生物处理过程中应保持最适pH范围。当废水的pH变化较大时，应设置调节池，使进入反应器（如曝气池）的废水，保持在合适的pH范围。溶解氧:溶解氧是影响生物处理效果的重要因素。好氧微生物处理的溶解氧一般以24mg/
23、L为宜。有毒物质:在工业废水中，有时存在着对微生物具有抑制和杀害作用的化学物质，这类物质我们称之为有毒物质。其毒害作用主要表现在细胞的正常结构遭到破坏以及菌体内的酶变质，并失去活性。在废水生物处理时，对这些有毒物质应严加控制，但毒物浓度的允许范围，需要具体分析。41.生物化学反应是一种以生物酶为催化剂的化学反应。在生化反应中，反应速率是指单位时间里底物的减少量、最终产物的增加量或细胞的增加量。在废水生物处理中，是以单位时间里底物的减少或细胞的增加来表示生化反应速度。42.实验表明反应速率与一种反应物A的浓度SA成正比时，称这种反应对这种反应物是一级反应。实验表明反应速率与两种反应物A、B的浓度
24、SA、SB成正比时，或与一种反应物A的浓度SA的平方SA2成正比时，称这种反应为二级反应。实验表明反应速率与SASB2成正比时，称这种反应为三级反应；也可称这种反应是A的一级反应或B的二级反应。43.第十二章 活性污泥法活性污泥: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。44.干固体和水分:含水9899;干固体12%:MLSS: MLVSS; NVSS.MLSS=Ma+Me+Mi+Mii45.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。MLV
25、SS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。46.活性污泥的评价方法:（1）生物相观察:原生动物称之为活性污泥系统中的指示性生物。（2）混合液悬浮固体浓度（MLSS）:混合液悬浮固体浓度，又称混合液污泥浓度，表示的是曝气池中单位溶解混合液内所含有的活性污泥悬浮固体的总重量。（3）混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）MLSS和MLVSS的关系: MLVSS与MLSS两项指标，虽然在表示混合液中微生物量方面，仍不够精确，但由于测定方法简单易行，且能够在一定程度上表示相对的微生物量值，因此，广泛地用于活性污泥处理系统的设计、运行。（4）活性污泥的沉降性能指
26、标 :污泥沉降比（SV）污泥体积指数（SVI）47.活性污泥法处理流程包括曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统等基本组成部分，48.活性污泥法的三个要素:一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存，也不能发挥氧化分解作用。49.双膜理论的基点是认为在气液界面存在着二层膜（即气膜和液膜）这一物理现象。这两层薄膜使气体分子从一相进入另一相时受到了阻力。当气体分子从气相向液相传递时，若气体的溶解度低，则阻力主要来自液膜。50.影响KLa值的因素:溶解在水中的憎水性有机物影响KLa值；
27、水中溶解的无机物影响s0值；溶解的有机物影响KLa值；温度也影响KLa和s0值。 51.曝气方式：鼓风曝气系统;机械曝气装置纵轴表面曝气机、横轴表面曝气器;鼓风+机械曝气系统;其他：富氧曝气、纯氧曝气.52.鼓风机:鼓风机供应压缩空气:1.罗茨鼓风机：适用于中小型污水厂，噪声大，必须采取消音、隔音措施; 2.离心式鼓风机：噪声小，效率高，适用于大中型污水厂.53.曝气池分类:从混合液在曝气池中的流态可分为推流式、完全混合式和循环混合式三种;从平面几何形状可分为长方形、廊道形、圆形或方形、环形跑道形三种；从采用的曝气方法可分为鼓风曝气式、机械曝气式以及两者联合使用的联合式三种；从曝气池与二次沉淀
28、池的关系可分为分建式和合建式两种。 54.活性污泥法处理系统的控制指标1. 表征活性污泥微生物量的指标（1）混合液悬浮固体浓度，MLSS又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总重量。MLSSMaMeMiMii（2）混合液挥发性悬浮固体浓度，MLVSS表示混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度.MLVSSMaMeMi在表示活性污泥活性部分数量上，本指标在精确度方面更进一步。2. 活性污泥的沉降性能及其评定指标:（1）污泥沉降比，SV.污泥沉降比，又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。（2
29、）污泥容积指数，SVI污泥体积指数指曝气池出口处的混合液，在经过30min净沉后，每g干污泥所形成的湿污泥体积,以mL计。单位：mL/g3. 污泥龄:又称“生物固体平均停留时间”，是活性污泥处理系统保持正常、稳定运行的一项重要条件，是必须在曝气池内保持相对稳定的悬浮固体（MLSS）量。但活性污泥反应的结果，使曝气池内的活性污泥在量上有所增长，因此，每天必须从系统中排出相当于增长量的活性污泥量。此外，在曝气池内，在微生物新细胞生成的同时，又有一部分微生物老化，活性衰退，为了使曝气池内保持高度活性的活性污泥，每天应有一定数量的作为剩余污泥的污泥排除系统。每日排出的剩余污泥量，应等于每日增长的污泥量
30、。曝气池内活性污泥总量（VX）与每日排放污泥量之比，称之为污泥龄，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间，因此又称为“生物固体平均停留时间”.4. BOD污泥负荷与BOD容积负荷:在正常的活性污泥反应进程中，有机污染物被降解而含量降低，微生物的增值而导致活性污泥得到增长，溶解氧被微生物所利用。决定有机污染物的降解速率、活性污泥增长速率以及溶解氧被利用速率的最重要的因素，是有机污染物量与活性污泥量的比值F/M。比值F/M是活性污泥处理系统的设计、运行中一项非常重要的参数。5. 有机污染物降解与活性污泥增长55.氧化沟:连续环式反应池通常简称为氧化沟，它是由荷兰卫生工程研究所在50年代研制成功的。这是
31、活性污泥法的一种改型，属延时曝气的一种特殊形式。它把连续环式反应池用作生物反应池，污泥混合液在该反应池中以一条闭合式曝气渠道进行连续循环。氧化沟通常在延时曝气条件下使用，污水停留时间较长，污泥负荷较低。污水在氧化沟渠道内循环流动，水平流速约0.3m/s。目前常用的卡罗塞尔（Carrousel）氧化沟系统.56.活性污泥系统工艺设计。主要设计内容：（1） 工艺流程选择；（2） 曝气池容积和构筑物尺寸的确定（3）二沉池澄清区、污泥区的工艺设计；（4） 供氧系统设计；（5）污泥回流设备设计。57.曝气池容积设计计算：有机物负荷率法：劳伦斯（Lawronce）和麦卡蒂(McCarty)法和麦金尼(Mc
32、Kinney)法1.有机物负荷法：活性污泥负荷率NS（简称污泥负荷）。曝气区容积负荷率NV（简称容积负荷）经验水力停留时间：t根据某种工艺的经验停留时间和经验去除率，确定曝气池的水力停留时间。污泥负荷率是指单位质量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量，即:容积负荷率:容积负荷是指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD5量，即：2.污泥泥龄法 58.剩余污泥量的计算：按污泥龄计算：根据活性污泥系统污泥泥龄的定义，污泥泥龄提供了一个计算每天剩余污泥量的简易公式：根据污泥产率系数或表观产率系数计算 微生物对有机物氧化分解需氧量 例题59.污泥膨胀及其控制：正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥体
33、积指数SVI在50150之间；当活性污泥不正常时，污泥不易沉淀，反映在SVI值升高。混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥体积膨胀，上层澄清液减少，这种现象称为活性污泥膨胀。60.活性污泥膨胀可分为污泥中丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀。丝状菌性膨胀：当污泥中有大量丝状菌时，大量有一定强度的丝状体相互支撑、交错，大大恶化了污泥的沉降、压缩性能，形成了污泥膨胀非丝状菌性膨胀：非丝状菌性膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。微生物的负荷高，细菌吸收了大量的营养物，但由于温度低，代谢速度较慢，就积贮起大量高黏性的多糖类物质。这些多糖类物质的积贮，使活
34、性污泥的表面附着水大大增加，使污泥形成污泥膨胀。61.丝状菌性膨胀的主要因素：1）污水水质：污水水质是造成污泥膨胀的最主要因素。含溶解性碳水化合物多的污水往往发生由浮游球衣细菌引起的丝状膨胀。含硫化物多的污水往往发生由硫细菌引起的丝状膨胀水温低于15时，一般不会发生膨胀。pH低时，容易产生膨胀。2）运行条件：污泥负荷对污泥膨胀在一定条件下有一定的影响，但两者无必然的联系。溶解氧浓度并不一定影响污泥的膨胀。3）工艺方法：完全混合的工艺方法比传统的推流方式较易发生污泥膨胀。间歇运行的曝气池最不容易发生污泥膨胀。不设初次沉淀池的活性污泥法，不容易发生污泥膨胀叶轮式机械曝气与鼓风曝气相比，易于发生丝状
35、菌性膨胀。射流曝气的供氧方式可以有效地克制浮游球衣细菌引起的污泥膨胀 62.在运行中，如发生污泥膨胀，针对膨胀的类型和丝状菌的特性，可采取的抑制措施：(1)控制曝气量，使曝气池中保持适量的溶解氧；(2)调整pH；(3)如磷、氮的比例失调，可适量投加氮化合物和磷化合物；(4)投加一些化学药剂；(5)城市污水厂的污水在经过沉砂池后，跳跃初沉池，直接进入曝气池。63.废水的生物脱氮除磷工艺一、氮的去除废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝酸氮和硝酸氮四种形式存在。1. 生物法脱氮机理：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。其中包括氨化、硝化和反硝化三个反应过程。（1）氨化
36、反应：微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用。（2）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。（3）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。C5H7O2N为反硝化微生物的化学组成。2. 生物脱氮工艺（1）三段生物脱氮工艺：（2）Bardenpho生物脱氮工艺：（3）缺氧好氧生物脱氮工艺：二、污水中磷的去除磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧
37、平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。含磷化合物：有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸；无机磷包括磷酸盐：正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、磷酸二氢盐H2PO4-、偏磷酸盐(PO3-)聚合磷酸盐：焦磷酸盐(P2O74) 、三磷酸盐(P3O105-)、 三磷酸氢盐(HP3O92-) 64.（1）传统A2/O工艺A2/O工艺，是英文anaerobic-anoxic-oxic的简称，即厌氧缺氧好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。污水进入厌氧反应区，同时进入的还有从二沉池回流的污泥，聚磷菌在厌氧条件下释放磷，同时转化降解
38、COD 、VFA为PHB，部分含氮有机物进行氨化。污水经过第一个厌氧反应器以后进入缺氧反应器，本反应器的首要功能是进行脱氮。硝态氮通过混合液内循环由好氧反应器传输过来，通常内回流量为24倍原污水量，部分有机物在反硝化菌作用下利用硝酸盐作为电子受体而得到降解去除。混合液从缺氧反应区进入好氧反应区，混合液中的COD浓度基本接近排放标准，在好氧反应区除进一步降解有机物外，主要进行氨氮的硝化和磷的吸收，混合液中硝态氮回流至缺氧反应区，污泥中过量吸收的磷通过剩余污泥排出。A2/O工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，
39、克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离。运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。目前，该法在国内外使用较为广泛。但传统A2/O工艺也存在着本身固有的缺点。脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。另外，回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。65.生物膜法。污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水生物处理技术。这种处理方法的实质就是使细菌一类的微生
40、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，并在其上形成膜状污泥生物膜。污水与生物膜接触后，污水中的有机物作为营养物质，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值。 66.生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池和生物流化床等工艺形式。67.生物膜法基本原理：污水处理中生物膜是指：以附着在惰性载体表面生长的，以微生物为主，包含微生物及其产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的有机物等组成，并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。68.生物滤池：生物滤池主要组成部分是：滤床及池体、布水设备和排水系统等部分组成。上世纪60年代中期后，生物
41、滤池多用聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等加工成波纹板，蜂窝管、环状及空圆柱等复合式滤料。滤床由滤料组成。滤料是微生物生长栖息的场所。69. (1)水力负荷，单位面积的滤池或单位体积的滤料每天处理的废水量。单位： m3/(m2d)(2)有机负荷，单位时间供给单位体积滤料的BOD量，单位：kg(BOD5)/m3(滤料)d。 (3)毒物负荷，单位滤料每天承受的毒物量，单位：kg(毒物) /m3(滤料)d。70.生物滤池的分类：根据设备型式不同分为：普通生物滤池、塔式生物滤池。根据承受废水负荷大小分为：低负荷生物滤池(普通生物滤池)、高负荷生物滤池。71.负荷率：水力负荷率：以流量为准，m3(水)
42、/m3(滤料) d。 表面水力负荷率：m3（水）/（m2d），又称平均滤率， m/d 。有机负荷率：以BOD5为准，kg（BOD5或特定污染物质）/（m3d）。72.回流利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。例题73.生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法处理工艺。又称为接触曝气法或浸没式曝气生物滤池。74生物流化床是使废水通过流化的颗粒床，流化的颗粒表面生长有生物膜，废水在流化床内同分散十分均匀的生物膜相接触而获得净化。 75.厌氧生物法，是在无氧的条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物的处理方法。它是环境工程与能源工程
43、中的一项重要技术，是有机废水强有力的处理方法之一。76.厌氧法的基本原理 。三阶段理论：(1) 第一阶段：为水解发酵阶段。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，继而这些简单的有机物在产酸菌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。(2) 第二阶段：产氢和产乙酸阶段，把第一阶段的产物进一步分解为乙酸和氢气，并有CO2产生。(3) 第三阶段：产甲烷阶段，产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化成甲烷。有2组生理不同的专性厌氧的产甲烷菌群。一是将CO2或CO和H2合成CH4；另一组是将乙酸脱羧生成CH4和CO2，或利用甲酸、甲醇及甲基胺裂解为CH4。 77.厌氧生物处理工艺。按微生物生长状态分为：厌氧活性污泥法，厌氧生物膜法
