有机物浓度较高。有机物从流动水中通过扩散作用转移到附着水中,同时氧也通过流动水、附着水进入生物膜的好氧层中。生物膜中的有机物进行好氧分解,代谢产物入CO2、H2O等无机物沿相反方向排至流动水层及空气中。内部厌氧层的厌氧菌利用死亡的厌氧菌和部分有机物进行厌氧代谢,代谢产物如NH3、H2S、CH4等从水层逸出进入空气中。在生物滤池中,好氧代谢起主导作用,是有机物去除的主要过程。 5.试述A2/O生物脱氮除磷工艺的工艺流程和脱氮除磷的原理。 答:A2/O工艺流程为:进水→厌氧→缺氧→好氧→沉淀池→排放
A2/O工艺脱氮除磷原理:废水在首段厌氧池主要进行磷的释放,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD5浓度下降;另外NH3—N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3—N浓度下降,但NO3--N含量没有变化。
在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气中,因此BOD5浓度继续下降,NOx--N浓度大幅度下降,而磷的含量变化很小。
在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3—N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3--N浓度增加,而P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降。 所以,A2/O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提使NH3—N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池这完成脱氮功能。厌氧池和好氧池粘合完成除磷功能。 1.生物转盘的工作原理是什么?
答:生物转盘是由盘片,接触反应槽、转轴及驱动装置所组成。盘片串联成组,其中贯以转轴,转轴的两端安设在半圆形的接触反应槽的支座上。转盘面积的45%~50%浸没在槽内的污水中,转轴高出水面10~25cm。盘片上夹杂着生物膜,因此,盘片是生物膜的载体,起着生物滤池中滤料的相同作用。运行时,转盘表面的生物膜交替与废水和大气相接触。与废水接触时,生物膜吸附废水中的有机物,同时也分解所吸附的有机物;与空气接触时,可吸附空气中的氧,并继续氧化所吸附的有机物。这样,盘片上的生物膜交替与废水和大气相接触,反复循环,使废水中的有机物在好氧微生物(即生物膜)作用下得到净化。盘片上的生物膜不断生长和不断自行脱落,所以在转盘后应设二次沉淀池。 2.为什么A/O法具有生物脱氮的功能?简述A/O法的工艺流程。
答:A1/O工艺又称为前置反硝化生物脱氮工艺,其脱氮原理是:在A池(反硝化缺氧池)中,回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中的大量硝态氮(NO3-N)还原成N2,从而达到脱氮目的。然后再在后续的好氧池中进行有机物的生物氧化、有机氮的氮化和氨氮的硝化等生化反应,从而完成脱氮、降解有机物等过程。 A1/O工艺流程图如下:进水→缺氧→好氧→沉淀池→排放
论述题
1、试述工业废水水质对离子交换的影响?
答:①悬浮杂质和油类的影响:这些物质会堵塞树脂内部的空隙,包裹树脂颗粒,使树脂的
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交换容量降低;②溶解盐类的影响:当溶解盐含量超过1000~2000mg/L时,将大大缩短树脂的工作容量;③pH的影响:第一,影响某些离子在废水中的存在形态,第二,影响树脂交换基团的离解;④温度的影响:工业废水的稳定一般较高,虽然可提高扩散和离子交换速度,但温度过高就可能引起树脂的分解,从而破坏树脂的交换能力;⑤高价金属离子的影响:高价金属离子与树脂交换基团有较大的亲和力,可以优先被交换,因此可采用较大的流速进行去除,但它们交换到树脂上去以后,再生比较困难,容易引起树脂“中毒”,降低树脂的交换容量;⑥氧化剂和高分子有机物的影响:(1)氧化剂氧化,会破坏树脂的网状结构和改变交换基团的性质和数量,是树脂发生化学降解,稳定性降低,同时降低交换容量;(2)有机污染:由于废水中某些高分子量的有机离子与树脂交换基团固定离子结合力很大,在树脂颗粒内部扩散速度小,它们交换到树脂上以后就很难洗脱下来,使树脂交换容量降低。 1、吸附再生法中吸附池与AB法中的A段都是利用微生物的吸附功能,试分析比较其异同之处。
答:(1)相同点:①都是利用了微生物对有机物、胶体、某些重金属等的吸附功能。②一般接触时间较短,吸附再生法中吸附池为30~60min,AB法中A段为30min。
(2)不同点:①微生物来源不同:吸附再生法中吸附池的微生物来自循环活性污泥系统内部,并且整个流程中只有一种污泥;而AB法中A段的微生物主要来自于排水系统,排水系统起到了“微生物选择器”和中间反应器的作用,培育、驯化、诱导出了与原污水相适应的微生物种群,因此,A段是一个开放性反应器,同时,A段和B段是独立的,各自有一套循环活性污泥系统,微生物种群也存在差别。②微生物的作用机理不完全相同:虽然两者都是利用微生物的吸附功能,但在吸附再生法中,还要利用微生物的生物降解作用,二者缺一不可。而AB法中A段微生物的吸附作用占主导地位,生物降解只占1/3左右。③流程不同:吸附再生法中为了恢复微生物的吸附作用,需将污泥经过再生池,通过生物降解作用,使微生物进入内源呼吸阶段,恢复活性,而AB法中A段主要是利用微生物的吸附作用,因此污泥经过中间沉淀池后直接回流至吸附池,当微生物吸附能力达到饱和时,直接排出活性污泥系统,这也使得污泥产率较高。
1、防止水污染的途径有哪些?如何从根本上控制水污染?
答:防止水污染的途径有,(1)禁止向水体排放油类、酸液、碱液或者剧毒废液。(2)禁止在水体清洗装贮油类或者有毒污染物的车辆和容器。(3)禁止将含有汞、镉、砷、铬、铅、氰化物、黄磷等的可溶性剧毒废渣向水体排放、倾倒或者直接埋入地下,存放可溶性剧毒废渣的场所,必须采取防水、防渗漏、防流失的措施。(4)禁止向水体排放、倾倒工业废渣、城市垃圾和其他废弃物。(5)禁止在江河、湖泊、运河、渠道、水库最高水位线以下的滩地和岸坡堆放、存贮固体废弃物和其他污染物。(6)禁止向水体排放或者倾倒放射性固体废弃物或者含有高放射性和中放射性物质的废水。 从根本上控制水污染的方法有, ①强化对饮用水源取水口的保护
有关部门要划定水源区,在区内设置告示牌并加强取水口的绿化工作。定期组织人员进行检查。从根本杜绝污染,达到标本兼治的目的。 ②加大城市污水和工业废水的治理力度
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加快城市污水处理厂的建设对于改善我市水环境状况有着十分重要的作用。目前随着城市人口的增加和居民生活水平的提高,我市的废水排放量正在不断地增加,而城市污水处理厂却没有相应地增加,这必然会导致水环境质量的下降。因此建设更多的污水处理厂是迫在眉睫的事。
③加强公民的环保意识
改善环境不仅要对其进行治理,更重要的是通过各方面的宣传来增强居民的环保意识。居民的环保意识增强了。破坏环境的行为就自然减少了。 ④实现废水资源化利用
随着经济的发展,工业的废水排放量还要增加,如果只重视末端治理,很难达到改善目前水污染状况目的,所以我们要实现废水资源化利用。
计算题
3、含水率为99%的活性污泥,浓缩至含水率97% 其体积将缩小多少?
答:设原污泥体积为V1,浓缩后的污泥体积为V2, 则: V1(1-99%)=V2(1-97%) 即: V2=1/ 3 V1
因此,浓缩后污泥体积缩小为原来的1/3。
4、已知某生物滤池滤料体积为628m3,厚度为2 m。处理的废水量为130m 3/h,进入生物滤池的废水BOD5浓度为180mg/L,经生物滤池处理后出水的BOD5浓度为27 mg/L。试求该生物滤池的水力负荷q,以进水BOD5为基础的有机物负荷FW和以BOD5去除量为基础的有机物负荷U。FW与U的关系如何? 答:水力负荷为:
q?130?0.414m3/m2?h628?2
以进水BOD5为基础的有机物负荷为:
FW?QL1130?24?1803??0.89kgBOD5/m?dV628?1000
以BOD5去除量为基础的有机物负荷为:
U?Q(L1?L2)130?24?(180?27)3??0.76kgBOD5/m?dV628?1000
结果表明:FW大于U。
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3、含水率为99.5%的活性污泥,浓缩至含水率98% 其体积将缩小多少?
答:设原污泥体积为V1,浓缩后的污泥体积为V2, 则: V1(1-99.5%)=V2(1-98%) 即: V2= 1/ 4 V1
因此,浓缩后污泥体积缩小为原来的1/4。
4、如果从活性污泥曝气池中取混合液500毫升,盛于500毫升的量筒内,半小时后的沉淀污泥量为150毫升,试计算活性污泥的沉降比。曝气池中的污泥浓度如为3000毫克/升,求污泥指数。根据计算结果,你认为该曝气池的运行是否正常? 答:污泥沉降比为:SV=150÷500=30% 则污泥指数为:SVI=SV×106÷MLSS = 30%×106÷3000=100 污泥指数在正常值50~150范围内,所以,该曝气池运行正常。 1、已知某城镇人口80000人,排水量定额为100L/人·d,BOD5为20g/人·d。该城镇还有一座工厂,污水量为2000m3/d,其BOD5为2200mg/L。拟将居民生活污水和工厂的工业废水混合采用回流式生物滤池进行处理,处理后出水的BOD5要求达到30mg/L? [解]:(1)基本设计参数计算(设在此不考虑初次沉淀池计算生活污水和工业废水总水量 qv?80000?100?2000?10000m3/d1000??生活污水与工业废水混合后的BOD5浓度
?so?2000?2200?80000?20?600?mg/L?10000由于生活污水和工业废水混合后BOD5浓度较高,应考虑回流,设回流稀释后滤池进水BOD5为300mg/L,回流比为
600qv?30qvr?300?qv?qvr?r?qvr600?300??1.1qv300?30(2)生物滤池个数,单个滤床尺寸计算生物滤池总体积:
V?10000??1.1?1??3005250m31000?1.2?? 设生物滤池的有机负荷率采用1.2kgBOD5/m3·d,于是设池深2.5m,则滤池总面积为: A?
5250?2100m22.5??14
若采用6个滤池,每个滤池面积:A 1?
滤池直径为:
滤率?2100?350m26??D?4A1??4?350?21?m?3.143)校核: 符合要求 10000?1.1?1??10m/d2100经计算,采用
6个直径21m,高2.5m的高负荷生物滤池。15