中国石油大学华东环境工程专业 水处理复习题(2)

31.曝气池的构造和设计

曝气池的构造----推流和全混 曝气池工艺运行方式和特点： （1）传统活性污泥法、（2）完全混合活性污泥法

（3）阶段曝气活性污泥法：又称分段进水活性污泥法或多点进水活性污泥法主要特点：

a.废水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷分布较均衡，改善了供氧速率与需氧速率之间的矛盾，有利于降低能耗；

b.废水分段注入，提高了曝气池对冲击负荷的适应能力。 （4）吸附—再生活性污泥法（A-B法）：又称生物吸附法或接触稳定法 主要特点

将活性污泥法对有机污染物降解的两个过程——吸附、代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。 主要优点：

a.废水与活性污泥在吸附池的接触时间较短，吸附池容积较小再生池接纳的仅是浓度较高的回流污泥，因此，再生池的容积也是小的。吸附池与再生池容积之和仍低于传统法曝气池的容积，建筑费用较低；

b.具有一定的承受冲击负荷的能力，当吸附池的活性污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥予以补充。 主要缺点：

对废水的处理效果低于传统法，此外，对溶解性有机含量较高的废水，处理效果更差。 （5）延时活性污泥法（氧化沟）：完全氧化活性污泥法 主要特点：

a.有机负荷率非常低，污泥持续处于内源代谢状态，剩余污泥少且稳定，勿需再进行处理； b.处理出水水质稳定性较好，对废水冲击负荷有较强的适应性； c.在某些情况下，可以不设初次沉淀池。 主要缺点：

池容大、曝气时间长，建设费用和运行费用都较高，而且占地大。

一般适用于处理水质要求高的小型城镇污水和工业污水，水量一般在1000m3/d以下。 氧化沟的特点：氧化沟构造形式多样；氧化沟曝气设备的多样性；曝气强度可调节；对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化

（6）高负荷活性污泥法（7）纯氧曝气活性污泥法、（8）浅层低压曝气活性污泥法、（9）深水曝气活性污泥法、（10）深井曝气活性污泥法 （11）SBR法：

SBR与传统活性污泥对比：

传统活性污泥法曝气池，在液态上属空间的推流，在有机物的降解上也是空间的推流，有机物是沿着空间而降解的。

间歇式活性污泥法曝气池，在流态上属完全混合型，而在有机物降解方面，却是时间上的推流，有机基质含量是随着时间的进展而降解的。 32.活性污泥的培养与驯化：

同步驯化：培养和驯化同时进行或交替进行

异步驯化：异步驯化法—先培养后驯化；使细菌增殖到足够数量再用工业废水驯化 接种驯化：利用其他污水厂的剩余污泥，再进行培驯

33.日常管理：污泥性状、营养状况及环境条件、处理效果、经济性

34. 异常现象与控制措施：

（1）污泥膨胀：是指活性污泥质量变轻、膨大，沉降性能恶化，在二沉池中不能正常沉淀下来，SVI异常增高，可达400以上

A: 因丝状菌异常增殖而导致的丝状菌性膨胀； 污泥膨胀原因：

① 低F/M比（即低基质浓度）引起的营养缺乏型膨胀； ② 低溶解氧浓度引起的溶解氧缺乏型膨胀(<0.6mg/L)； ③ 高H2S浓度引起的硫细菌型膨胀。 污泥膨胀的对策

① 临时控制措施： a. 污泥助沉法：

1） 改善、提高活性污泥的絮凝性，投加絮凝剂如：硫酸铝等；

2） 改善、提高活性污泥的沉降性、密实性，投加粘土、消石灰等； b. 灭菌法：

1） 杀灭丝状菌，如投加氯、臭氧、过氧化氢等的药剂； 2） 投加硫酸铜，可控制有球衣菌引起的膨胀。 ② 工艺运行调节措施： a. 加强曝气：

1） 加强曝气，提高混合液的DO值；

2）使污泥常处于好氧状态，防止污泥腐化，加强预曝气或再生性曝气； b. 调节运行条件：

1） 调整进水pH值； 2） 调整混合液中的营养物质；

3）如有可能，可考虑调节水温——丝状菌膨胀多发生在20℃以上； 4） 调整污泥负荷。 ③ 永久性控制措施：

在工艺中增加一个生物选择器，该法主要针对低基质浓度下引起的营养缺乏型污泥膨胀，其出发点就是造成曝气池中的生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌，应用生物竞争的机制抑制丝状菌的过度增殖，从而控制污泥膨胀。

a. 好氧选择器：在曝气池之前增加一个具有推流特点的预曝气池，其停留时间（HRT为5~30min，多采用20min）的选择非常重要；

b. 缺氧选择器：高的基质浓度；菌胶团细菌在缺氧条件下（但有NO3多的基质利用率和硝酸盐还原率；

c. 厌氧选择器：其作用机制与缺氧选择器相似，即在厌氧条件下，丝状菌具有较低的多聚磷酸盐的释放速度而受到抑制。

B: 因粘性物质大量积累而导致的非丝状菌性膨胀。 （1） 高粘性污泥膨胀：

现象：废水净化效果良好，但污泥难于沉淀，污泥颗粒大量随出水流失； 原因：① 进水中溶解性有机物浓度高，F/M值太高； ② 氮、磷缺乏，或溶解氧不足；

③ 细菌将大量有机物吸入体内，不能及时降解，分泌过量的凝胶状的多糖类物质； ④ 这些物质中含有很多羟基而具有很高的亲水性，导致污泥中含有很高的结合水，使泥水分离困难。

对策：降低负荷，调整工况，加强曝气等。

（2） 低粘性污泥膨胀：

原因：进水中含有毒性物质，使污泥中毒，使细菌不能分泌出足够的粘性物质，从而不能有效形成絮凝体，导致泥水分离困难；

对策：控制进水水质，加强上游工业废水的预处理。 （2）污泥解体

现象：在沉淀后的上清液中含有大量的悬浮微小絮体，出水透明度下降； 原因：污泥解体；曝气过度；负荷下降，活性污泥自身氧化过度； 对策：减少曝气；增大负荷量。 （3）污泥腐化

现象：活性污泥呈灰黑色、污泥发生厌氧反应，污泥中出现硫细菌，出水水质恶化； 原因：1）负荷量增高；2）曝气不足；3）工业废水的流入等；

对策：1）控制负荷量；2）增大曝气量；3）切断或控制工业废水的流入。 （4）污泥上浮

现象：污泥沉淀3060分钟后呈层状上浮，多发生在夏季； 原因：硝化作用导致在二沉池中被还原成N2，引起污泥上浮； 对策：1） 减少污泥在二沉池的HRT；2）减少曝气量。 （5）泡沫问题

主要有两种，即化学泡沫和生物 ① 化学泡沫

成因：洗涤剂或工业用表面活性物质等引起，呈乳白色 控制对策：水冲消泡；消泡剂 ② 生物泡沫

成因：诺卡氏菌属的一类丝状菌引起；呈褐色；（根本原因：诺卡氏菌在较高温、富油脂类物质的环境中易于繁殖 ）

问题：可能致病；卫生、环境；影响曝气

控制对策：水冲或消泡剂无效；加氯；排泥，缩短SRT 35.与活性污泥法相比，生物膜法具有以下特点：

①固着于固体表面上的生物膜对废水水质、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，运转管理较方便。 ③由于微生物固着于固体表面，即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。而在活性污泥法中，世代期比停留时间长的微生物被排出曝气池，因此，生物膜中的生物相更为丰富，且沿水流方向膜中生物种群具有一定分布。 ④因高营养级的微生物存在，有机物代谢时较多的转移为能量，合成熟细胞即剩余污泥量较少。⑤采用自然通风供氧。⑥活性生物难以人为控制，因而在运行方面灵活性较差。 ⑦由于载体材料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。 36.生物膜法分类：填充式（生物滤池）、浸渍式（生物转盘、接触氧化、生物流化床） 37.生物膜的形成及特点

生物膜在载体上的生长过程是这样的：当有机废水或由活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时，水中的悬浮物及微生物被吸附于固相表面上，其中的微生物利用有机底物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层粘液状的生物膜，这层生物膜具有生物化学活性，又进一步吸附、分解废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。 生物膜是高亲水物质，在污水不断在其表面更新的条件下，在其外侧总存在着一层附着水层。同时，膜又是微生物高度集中的物质，在膜的表面和一定深度的内部繁殖着大量的各类微生物和微型动物，并形成：有机物-细菌-原生动物（后生动物）的食物链。

在填充式生物膜法设备中，常采用自然通风或强制自然通风供氧。氧透入生物膜的深度取决于它在膜中的扩散系数、固液界面处氧的浓度和膜内微生物的氧利用率。 38.微生物相方面的特征：

参与净化反应微生物多样化；生物的食物链长；能够存活世代时间较长的微生物；分段运行与优占种属

39.处理工艺方面的特征

对水质、水量变动有较强的适应性；污泥沉降性能良好，宜于固液分离；能够处理低浓度的污水

40.生物滤池概述：生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上，经较原始的间歇砂滤池和接触滤池而发展起来的人工生物处理技术。 41.生物滤池构造-----池体、滤料、布水装置、排水系统 滤料：

要求： 1）质坚，高强，耐腐蚀，抗冰冻；2）较高的比表面积；3）较大的空隙4）就地取材，便于运输

42.生物滤池的分类及比较

普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、曝气生物滤池 43.生物滤池性能的影响因素：

（1）负荷：生物滤池的负荷是反映生物滤池工作性能以及设计的关键参数，它分有机负荷与水力负荷两种。 有机负荷（N）从本质上反映了生物滤池的处理能力，常以BOD5计量，单位为kg BOD5 ／(m3·d)。

水力负荷，即单位面积或滤床容积每日处理的废水量，前者又称水力表面负荷（qf），单位为m3 /(m2.d)，或m/d，故又称为滤率；后者又称为水力容积负荷（qv），单位为m3/(m3·d)。 （2）处理水回流：对高负荷生物滤池与塔式生物滤池，常采用处理水回流这一措施。

回流有下述优点：

①不论原废水的流量如何波动，滤池都可得到连续投配的废水，因而其工作较稳定； ②可以使进水保持新鲜而减少臭味； ③用细菌连续接种滤池；

④除去失去活性的生物膜，因而降低膜的厚度并抑制滤池蝇的孳生； ⑤均衡滤池负荷，提高滤池效率；

⑥当原废水缺少营养元素或含有有毒物质时，回流可补充营养物质，稀释和降低有毒有害物质的浓度，缓解其有害程度。 缺点：

缩短T；降低进水浓度，减缓生化反应速度，同时，使难降解的物质产生积累，在冬天降低水温。

（3）供氧：生物滤池中微生物所需的氧通常是依靠自然通风提供。 （4）滤床的比表面积和空隙率

滤床的比表面积大，生物膜量大，净化效果好；空隙率大，通风效果好，不易阻塞，净化效果好。

（5）滤床的高度

滤床的上层和下层，生物膜量和微生物的种类不同。滤床的高度大，去除效果好，但去除率逐步下降。

44.生物转盘净化原理：废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；转盘40%的面

积浸没在废水中，盘面低速转动；盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般0.1~0.5mm。

生物转盘的主要特征：

① 节能，即运行费用较低；② 生物量多，净化率高，适应性强，出水水质较好； ③ 生物膜上生物的食物链长，污泥产量少，为活性污泥法的1/2左右；

④ 维护管理简单，功能稳定可靠，无灰蝇；⑤ 受气候影响较大，顶部需要覆盖，有时需要保暖；⑥ 所需的场地面积一般较大，建设投资较高。

45. 生物转盘的主要组成单元有：盘片、接触反应槽、转轴与驱动装置等。

46.生物接触氧化法：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；又称为淹没式生物滤池。 47.生物接触氧化法主要特点：

①生物接触氧化池内的生物固体浓度（10~20g/L）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达3.0~6.0kgBOD5/m3.d）；

②不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理简单；

③对水量水质的波动有较强的适应能力；④污泥产量略低于活性污泥法。 48.生物接触氧化池的构造

组成：池体、填料、布水系统和曝气系统等

根据曝气装置与填料的相对位置，分为两大类：①曝气装置与填料分设（分流式）： ②曝气装置直接安设在填料底部（直流式） 49.生物接触氧化池的计算与设计 一般原则：

一般采用有机负荷法进行设计； 有机负荷最好通过试验确定，一般处理城市废水时可采用1.0~1.8kgBOD5/m3.d；废水在池中的水力停留时间不应小于1.0h（按填料体积计算）； 进水BOD5浓度过高时，应考虑出水回流； 启动调试：

启动调试时须培养生物膜，其方式类似活性污泥的培养，可间歇或连续进水； 注意营养平衡(C、N、P)、pH值、抑制物浓度等；

应对生物膜的生长情况经常观察，并及时调整运行条件。 日常运行管理：

一般应控制溶解氧浓度为2.5~3.5mg/l；避免过大的冲击负荷； 防止填料堵塞：

1）加强前处理，降低进水中的悬浮固体浓度；2）增大曝气强度，以增强接触氧化池内的紊流；3）采取出水回流，以增加水流上升流速，以便冲刷生物膜。 50.生物流化床：

优点及存在的问题：

1）生物固体浓度高(10~20g/L)，因此容积负荷较高(7~8kgBOD5/m3.d以上)，水力停留时间可大大缩短，基建费用较小；

2）无污泥膨胀或其它生物膜法中的滤料堵塞；

3）能适应不同浓度范围的废水，能适应较大的冲击负荷； 4）由于容积负荷和床体高度较大，占地面积较小；

5）实际生产运行的经验较少，对于床体内的流动特征尚无合适的模型描述，在进行放大设计时有一定的不确定性。

51.生物流化床的工艺类型

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