DYC058 生活污水處理及中水回用實驗裝置

DYC071 混凝沉淀實驗裝置

DYC091 "旋流沉砂池/鐘式沉砂池"

DYC106 電動生物轉(zhuǎn)盤實驗裝置

DYC121 生物接觸氧化池

DYC161 污泥濃縮池

DYP081 SBR法間歇式實驗裝置

DYG041 SBR法膜生物反應(yīng)器實驗裝置

第1章

1.污水一級處理:又稱污水物理處理。通過簡單的沉淀、過濾或適當(dāng)?shù)钠貧猓匀コ鬯械膽腋∥铮{(diào)整pH值及減輕污水的腐化程度的工藝過程

2.污水二級處理:是污水經(jīng)一級處理后，再經(jīng)過具有活性污泥的曝氣池及沉淀池的處理，使污水進(jìn)一步凈化的工藝過程。處理對象是什么？

3.污水三級處理:是污水經(jīng)二級處理后，進(jìn)一步去除污水中的其他污染成分（如；氮、磷、微細(xì)懸浮物、微量有機物和無機鹽等）的工藝處理過程。

4.污水的物理處理:是以懸浮物而非溶解物、污染物為處理對象，借助懸浮物漂浮在液體表面或沉淀在底部進(jìn)行處理，或使用機械方法進(jìn)行沉淀懸浮處理。

5.污水的化學(xué)處理:是通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理方法。

6.污水的生物處理:是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機污染物降解作用，從而使廢水得到凈化的一種處理方法。

第二章

1、什么叫水污染

答：.水污染：指排入水體的污染物在數(shù)量上超過該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的環(huán)境容量，從而導(dǎo)致水的物理、化學(xué)及微生物性質(zhì)發(fā)生變化，是水體固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能受到破壞。

2、什么叫水體自凈？舉例說明水體的物理、化學(xué)、生物化學(xué)凈化作用。

答：水體自凈：水體受到污染后，經(jīng)過復(fù)雜的過程，使污染物的濃度降低，受污染的水體部分地或*地恢復(fù)原來狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。

水體自凈包括：物理凈化作用，化學(xué)凈化作用，生物凈化作用

物理凈化作用：例如把污水靜置是水中大顆粒的物質(zhì)沉淀，還有過濾掉水中懸浮的塑料泡沫等懸浮物。舉例不當(dāng)

化學(xué)凈化作用：污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。例如廢水排入水體中，水中溶解的氧會將其中的有毒物質(zhì)氧化使之轉(zhuǎn)化為對水體無害的物質(zhì)。

生物凈化作用：指微生物會氧化降解水中的有害物質(zhì)，例如微生物會氧化水中的有機物，使BOD\COD降低。

3、什么叫氧垂曲線？

答：有機物排入河流后，經(jīng)微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水虧氧；另一方面，空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢復(fù)。污水排入后，DO 曲線呈懸索狀下垂，故稱為氧垂曲線；BOD曲線呈逐步下降狀，直至恢復(fù)到污水排入前的基值濃度。

第三章

1. 沉淀分成哪四種類型？絮凝沉淀和壓縮沉淀有什么特點？

答：（1）沉淀的類型：a、分散顆粒自由沉淀b、絮凝顆粒的自由沉淀

c、擁擠沉淀（區(qū)域沉淀或成層、分層沉淀）

d、壓縮沉淀

（2）特點： a、絮凝沉淀特點：經(jīng)過混凝后的懸浮顆粒具有一定絮凝性能，兩顆粒相互碰撞后聚結(jié)，其粒徑和質(zhì)量逐漸增大，沉速隨水深增加而加快的沉淀。實際沉速很難用理論公式計算，需通過試驗測定。化學(xué)混凝沉淀屬絮凝沉淀。b、壓縮沉淀: 即污泥濃縮，沉降到沉淀池底部的懸浮顆粒組成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)絮凝體，在上部顆粒的重力作用下擠出空隙水得以濃縮的沉淀。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)絮凝體的組成和水中雜質(zhì)的成分有關(guān)，不再按照顆粒粒徑大小分層。二沉池污泥斗中的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。

2. 什么叫表面負(fù)荷？淺池理論內(nèi)容是什么？

答：（1）表面負(fù)荷：u0=Hv/L=HBv/LB=Q/A=q0，Q/A---表面負(fù)荷，以q0 表示，單位是m3/m2·h。

其物理意義是：在單位時間內(nèi)通過沉淀池單位面積的流量。

（2）淺池理論：顆粒沉速ui一定時，增大沉淀池的表面積A，可以增加產(chǎn)水量Q或增大沉淀效率。當(dāng)沉淀池容積一定時，池深較淺則表面積大，沉淀效率可以提高。――哈增“淺池理論”。

3. 沉砂池的作用是什么？一般把沉砂池設(shè)在污水處理工藝的什么位置？

答：（1）作用：用以分離廢水中比重較大的砂粒、灰渣等無機固體顆粒。沉砂池去除砂粒相對密度為2.65，粒徑0.2mm以上.

（2）工藝位置：沉沙池可設(shè)于在泵站、倒虹管前，用以減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設(shè)于初沉池前，用以減少管渠和處理構(gòu)筑物內(nèi)的沉積，避免重力排泥困難，減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物和機械設(shè)備的磨損，防止對生物處理系統(tǒng)和污泥處理系統(tǒng)運行的干擾。

4. 平流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池的工作原理有何異同？它們各適用于何種污水處理工藝？

答：（1）異同：1）平流沉砂池：優(yōu)點：截留無機顆粒效果較好、工作穩(wěn)定、構(gòu)造簡單、排沉砂較方便。

缺點：是沉砂表面約附著15%的有機物，使沉沉砂易于腐化發(fā)臭，污染環(huán)境，增加后續(xù)處理難度，故常需配置洗砂機。

2）曝氣沉砂池：優(yōu)點：集曝氣和除砂于一身，不但可使沉砂中的有機物降低至10%以下，而且還有預(yù)曝氣、除臭、除油等多種功能。

缺點：出水DO 較高，對一些要求前級處理工序為厭氧或缺氧狀態(tài)的生物處理工藝不利。

3）旋流沉砂池：優(yōu)點：不僅具有去除沉砂池表面附著有機物的功能，還具有沉砂效率高、占地小、能耗低、運行穩(wěn)定、維護(hù)管理方便等優(yōu)點。

缺點：攪拌槳上會纏繞纖維狀物體，砂斗內(nèi)沙子因被壓實而排出困難，占地大。（2）適用工藝：平流式沉砂池和旋流沉砂池：是不同沉淀原理的沉砂池形式曝氣沉砂池：添加曝氣工藝的沉砂池

5.某城市污水處理廠大設(shè)計流量為43200m3/d，初沉池的表面負(fù)荷取2.0m3/(m2·h)，沉淀時間為1.5小時，求1）沉淀池的表面積；2）沉淀部分的有效水深。

解：（1）由Q/A=q0 得已知Q=43200m3/d=1800m3/h

A=Q/q0 =（1800m3/h）/（2.0m3/(m2·h)）=900 m2

（2）因為t=L/v 即v=L/t ，v=Q/HB 且BL=A

所以L/t =Q/HB所以H=Qt/LB=Qt/A=(1800m3/h)×1.5h/900 m2=3 m

6.某工廠產(chǎn)生的工業(yè)廢水量為43200m3/d,懸浮物濃度為400mg/L,經(jīng)3座沉淀池沉淀池處理后，懸浮物濃度為40mg/L,沉淀下來的污泥的含水率為95%，污泥的密度為1200kg/ m3。又已知每座沉淀池的表面積為300 m2。求1）懸浮物的去除效率；2）每天產(chǎn)生的污泥體積；3）沉淀池的表面負(fù)荷。

解：（1）(C0-C)×100%/C0=(400-40)×100%/400=90%

（2）已知V=SNT/1000=43200×4/（1000×24）=7.2m3

（3）q0=Q/A=43200/（24×300×3）=2.0m3/(m2·h)

第四章

1.為什么生化反應(yīng)器內(nèi)微生物的表觀產(chǎn)率低于真實產(chǎn)率？

答：真實產(chǎn)率是由生長底物消耗而直接生成的微生物量，是在理想的狀態(tài)下微生物降解底物的大產(chǎn)率，這一產(chǎn)率受氧化還原反應(yīng)中產(chǎn)生的能量，產(chǎn)率系數(shù)可以通過生物能學(xué)的理論計算獲得。而在實際的生物處理系統(tǒng)中，由于微生物生長的同時還有一部分損失，實際觀測到的生長率要低一些。這主要是由于微生物的內(nèi)源代謝引起的。解釋不*第五章

1.活性污泥法由哪五部分組成？各組成部分的作用？活性污泥法處理系統(tǒng)有效運行的基本條件是什么？

答：（1）組成：曝氣池、曝氣系統(tǒng)、二次沉淀池、污泥回流系統(tǒng)、剩余污泥排放系統(tǒng)。

（2）各部分作用：1）曝氣池：在池中使廢水中的有機污染物質(zhì)與活性污泥充分接觸，并吸附和氧化分解有機污染物質(zhì)。

2）曝氣系統(tǒng)：曝氣系統(tǒng)供給曝氣池生物反應(yīng)所必須的氧氣，并混合攪拌作用。

3）二次沉淀池：二次沉淀池用以分離曝氣池出水中的活性污泥。

4）污泥回流系統(tǒng)：這個系統(tǒng)把二沉池中的一部分沉淀污泥再回流到曝氣池，以供應(yīng)曝氣池賴以進(jìn)行生化反應(yīng)的微生物。

5）剩余污泥排放系統(tǒng)：曝氣池內(nèi)污泥不斷增殖，增殖的污泥作為剩余污泥從剩余污泥排放系統(tǒng)中排出。

（3）有效運行的基本條件：1）污水中有足夠的可溶解性易降解有機物。

2）混合液中含有足夠的溶解氧。

3）活性污泥在曝氣池中呈懸浮狀態(tài)。

4）活性污泥連續(xù)回流。

5）及時排除剩余污泥。

6）沒有對微生物有毒害作用的物質(zhì)進(jìn)入。

2．活性污泥法污水處理由哪兩個過程組成？有機物的去除過程是如何完成的？

答：（1）處理的兩個過程：吸附階段和穩(wěn)定階段。

（2）如何完成去除過程：1）在吸附階段，主要是污水中的有機物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去。在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到火星污泥上的有機物為微生物所吸收利用。

2）活性污泥在與廢水初期接觸的30min內(nèi)，就可以去除70%以上的BOD。微生物所吸附的物質(zhì)在胞外酶的作用下進(jìn)行代謝轉(zhuǎn)化，被微生物利用，該穩(wěn)定有機物的過程所需曝氣時間的長短，視有機物轉(zhuǎn)化的深度而異。傳統(tǒng)的活性污泥法的曝氣時間為6~8h（包括吸附和穩(wěn)定兩個過程）。

3. 名稱解釋：MLSS、MLVSS、SV、SVI、污泥齡、BOD5去除量污泥負(fù)荷（BOD5-污泥負(fù)荷）、BOD5-容積負(fù)荷

答：（1）MLSS：混合液懸浮固體濃度，又稱污泥濃度，表示曝氣池單位容積混合液所含有的污泥固體物質(zhì)的總質(zhì)量。

（2）MLVSS：混合液懸浮固體中的有機物量成為混合液體揮發(fā)性懸浮固體，用它表示活性污泥微生物量比用MLSS更為切合實際。對一定的廢水而言，MLVSS與MLSS 有一定的比值，例如生活污水的比值為0.67~0.75。

（3）SV：污泥沉降比，又稱30min沉降率。污泥沉降比是指混合液在量筒中靜置沉降30min后所形成的沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率（%）。

（4）SVI：污泥指數(shù)，曝氣池混合液在靜置30min后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積（ML）成為污泥體積指數(shù)（SVI）。其值按下式計算：

SVI=SV(ml/L)/MLSS(g/L)

（5）污泥齡：曝氣池內(nèi)活性污泥總量與每日排放污泥量之比，稱之為污泥齡。即活性污泥在曝氣池內(nèi)的平均停留時間，因之又稱為”生物固體平均停留時間（SRT）“。

（6）BOD5去除量污泥負(fù)荷（BOD5—污泥負(fù)荷）：指單位質(zhì)量活性污泥在單位時間內(nèi)所能承受，并將其降解到預(yù)定出水指標(biāo)的BOD5的量，以kg（BOD5）/kg（MLSS）·d 表示。

（7）BOD5—容積負(fù)荷：指單位曝氣池有效容積在單位時間內(nèi)所能承受，并將其降解到預(yù)定出水指標(biāo)的BOD5的量，單位是kg（BOD5）/m3·d。

4.取曝氣池混合液100mL于量筒中，沉降30min后，污泥污泥容積為30mL，又測定該曝氣池MLSS為3000mg/L。（1）求SV；（2）求SVI，并判斷污泥的沉降能。

解：（1）SV=沉降污泥容積/混合液容積×100%

=30÷100×100%

=30%

（2）∵SVI=SV/MLSS，MLSS=3000mg/L=3g/L,100ml=0.1L

∴SV=30÷0.1=300ml/L

∴SVI=300÷3=100ml/g

根據(jù)污泥指數(shù)和污泥性質(zhì)之間的一般關(guān)系可知，該污泥的沉降性能正常。

1.曝氣的作用是什么？

答：1）充氧

2）使微生物、有機物和氧氣充分接觸，使活性污泥始終處于懸浮狀態(tài)，這是曝氣的混合作用。

2.鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由哪幾部分組成？機械曝氣裝置由哪兩大類？

答：（1）組成：空氣凈化器、鼓風(fēng)機、空氣輸配管道、空氣擴散裝置

（2）機械曝氣兩大類：豎軸曝氣裝置、橫軸曝氣裝置。

3.傳統(tǒng)推流式活性污泥法工藝具有什么優(yōu)缺點？

答：（1）優(yōu)點：

有機物去除效率高，出水水質(zhì)好。BOD5的去除率可達(dá)90%以上，適于處理凈化程度和穩(wěn)定程度要求較高的污水。

（2）缺點：

1）為了避免池首段形成厭氧狀態(tài)，不宜采用過高的有機負(fù)荷，因而池容較大，占地面積較大。

2）耗氧速度沿池長使變化的，池前段：耗氧速度＞供氧速度：在池末端：可能出現(xiàn)供氧速率＞需氧速率；

3）對進(jìn)水水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運行效果易受水質(zhì)、水量變化影響。

4.*混合活性污泥法工藝有何特點，分析存在問題。

答：（1）工藝特點：

1）原污水在水質(zhì)、水量方面的變化，對活性污泥產(chǎn)生的影響降低到極小的程度，該工藝沖擊負(fù)荷較強的適應(yīng)能力，適用于處理工業(yè)廢水，特別是濃度較高的工業(yè)廢水。

2）污水在曝氣池內(nèi)分布均勻，各部位的水質(zhì)相同，F(xiàn)/M值相等，微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致，各部位有機污染物降解工況相同，因此，可能通過對F/M值的調(diào)整，將整個曝氣池的工況控制在好條件，此時工作點處于微生物增殖曲線上的一個點上。活性污泥的凈化功能得以良好發(fā)揮，在處理效果相同的條件下，其負(fù)荷率較高于推流式曝氣池。

3）曝氣池內(nèi)混合液的需氧速度均衡，動力消耗低于推流式曝氣池。

（2）存在問題：水力停留時間較短時，可能出現(xiàn)短流現(xiàn)象。

5.SBR的基本運行程序及其工藝特點。

答：（1）運行程序：

1）進(jìn)水工序：根據(jù)不同的處理目的來改變進(jìn)水方式，有單純進(jìn)水、進(jìn)水加攪拌（厭氧反應(yīng)）、進(jìn)水加曝氣（好氧反應(yīng)）等。反應(yīng)器又起到調(diào)節(jié)池的作用，故SBR工藝受負(fù)荷影響較小，對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較好。

2）反應(yīng)工序：控制曝氣時間可以實現(xiàn)有機物的去除、硝化、磷的吸收等不同要求。控制曝氣或攪拌強度來使反應(yīng)器內(nèi)維持厭氧或缺氧狀態(tài)，實現(xiàn)放磷、反硝化過程。

3）沉淀工序：在*靜止?fàn)顟B(tài)下完成，不受水流影響。一般為1~2h。

4）出水工序：排出沉淀后的上清液，恢復(fù)到周期開始時的低水位。沉淀的活性污泥大部分作為下個周期的回流污泥使用，剩余污泥予以排除。

5）閑置（待機）工序：微生物通過內(nèi)源呼吸恢復(fù)活性；溶解氧濃度下降，為反硝化工序提供了良好的工況條件。

（2）工藝特點：

1）SBR工藝*性：

a、工藝流程簡單，運轉(zhuǎn)靈活，基建費用低。（省略二沉池和污泥回流設(shè)備）

b、處理效果良好，出水穩(wěn)定。存在著眾多生物種類并呈現(xiàn)出復(fù)雜的生物相；難降解有機物的可生化性也得到了提高。

c、對水質(zhì)水量變化的適應(yīng)性強。時間上使推流式過程，反應(yīng)器構(gòu)造上保持了典型的*混合式的特性，能承受較大的水質(zhì)水量的波動，具有較強的抗沖擊負(fù)荷的能力。

d、污泥沉降性能良好。基質(zhì)濃度梯度大，反應(yīng)器中厭氧、缺氧、好氧狀態(tài)交替，以及開始階段較高的基質(zhì)濃度，有利于控制絲狀菌的過度繁殖，因而SVI較低，沉降性能良好。

2）工藝局限性：

a、SBR有效容積需要按照高水位來設(shè)計，大多數(shù)時間池內(nèi)水位達(dá)不到高水位，反應(yīng)器容積利用率較低。

b、SBR池內(nèi)水位不恒定，如果通過重力流入后續(xù)構(gòu)筑物，則與后續(xù)構(gòu)筑物水位差較大，水頭損失大，特殊情況下還需用二次提升。

c、SBR工藝出水不連續(xù)，要求后續(xù)構(gòu)筑物容積較大，也使得SBR工藝串聯(lián)其他連續(xù)處理工藝時難度較大。

d、SBR工藝運行較為繁雜，對管理人員的技術(shù)素質(zhì)要求較高，對設(shè)備、儀表及自控系統(tǒng)的可靠性要求也較高。對小型污水處理廠，SBR使一種系統(tǒng)簡單，節(jié)省投資、處理效果好的工藝，但它用于大型污水處理廠時，需多個反應(yīng)池并聯(lián)運作，池的個數(shù)增多，使操作管理變的復(fù)雜，運行費用也會提高。因此，SBR工藝更適合規(guī)模較小的污水處理廠。

2.什么叫污泥膨脹？造成絲狀菌污泥膨脹的主要因素是什么？

答：定義：正常的活性污泥沉降性良好，其污泥當(dāng)污泥SVI值升高，污泥體積膨脹，上層澄清液減少，污泥就不易沉淀，即發(fā)生污泥膨脹。指數(shù)SVI在50～150之間。

主要因素：

（1）污水水質(zhì)：含溶解性碳水化合物高的污水→浮游球衣細(xì)菌引起的絲狀菌膨脹含硫化物高的污水→硫細(xì)菌引起的絲狀菌膨脹

水溫低于15℃時，一般不宜發(fā)生絲狀菌膨脹。

pH值較低時，則容易發(fā)生絲狀菌膨脹。

實驗表明，碳、氮、磷的比例高或低，都會產(chǎn)生嚴(yán)重的污泥膨脹。

（2）運行條件：曝氣池中污泥負(fù)荷較高時，容易發(fā)生污泥膨脹，但水質(zhì)是主要因素。

溶解氧濃度低→浮游球衣細(xì)菌和絲硫細(xì)菌引起的絲狀菌膨脹。

含硫化物高的污水→硫細(xì)菌過度繁殖引起的絲狀菌污泥膨脹，

在DO低時，污泥中占勢的是絲硫菌。

（3）工藝方法：*混合工藝比推流式易發(fā)生污泥膨脹，間歇運行的曝氣池不容易發(fā)生污泥膨脹。不設(shè)初沉池的活性污泥法，SVI值低，不易發(fā)生污泥膨脹。葉輪式機械曝氣較之鼓風(fēng)曝氣易于發(fā)生絲狀菌性膨脹。