好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。
(2)硝化反应:在亚硝化菌和硝化菌的作用下,将氨态氮转化为亚硝酸盐(NO2)和硝酸盐(NO3)。 (3)反硝化反应:在缺氧条件下,NO2和NO3在反硝化菌的作用下被还原为氮气。 4.简述生物除磷的原理。
答:在厌氧—好氧交替运行的系统中,利用聚磷微生物厌氧释磷、好氧超量吸磷的特性,是好氧段中混合液磷的浓度大量降低,最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。
7、写出氧转移速率公式,说明提高氧转移速率的途径。 答:氧转移速率公式:dC/dt=KLa(Cs-C) 提高氧转移速率的途径:
(1)提高KLa值 (2)提高Cs值 (3)提高&C=(Cs-C)
第六章P163
1.活性污泥法的基本概念和基本流程是什么?
答:活性污泥法是采用人工强制曝气,使活性污泥均匀分散的悬浮在曝气池中,并与污水中氧充分接触,从而降解、去除污水中有机污染物的方法。
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。图如书115。 污水和回流污泥进入曝气池形成混合液,在池内充分曝气,一方面使活性污泥处于悬浮状态,废水与活性污泥充分接触;另一方面,通过曝气,向活性污泥供氧,保持好氧条件,保证微生物的正常生长。废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后,混合液进入二次沉淀池,进行固液分离,净化的废水排出。大部分二沉池的沉淀污泥回流到曝气池进口,与进入曝气池的废水混合。 2.常用的活性污泥法曝气池的基本形式有哪些?
答:曝气池实质上是一个反应器,它的池型与所需的水力特征及反应要求密切相关,主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式及序批式四大类。
3.活性污泥法有哪些主要运行方式?各运行方式有何特点?
答:活性污泥法主要运行方式有:传统推流式、渐减曝气法、高负荷曝气法、阶段曝气法、吸附再生(接触稳定)法、吸附—生物降解工艺(AB法)、延时曝气法、纯氧曝气法和间歇活性污泥法、序批式活性污泥法(SBR)、循环活性污泥工艺(CAST)、完全混合法。
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4.解释污泥泥龄的概念,说明它在污水处理系统设计和运行管理中的作用。 答:污泥泥龄为在处理系统中微生物的平均停留时间。
污泥泥龄是活性污泥处理系统设计、运行的重要参数,在理论上也有重要意义。在曝气池设计中的活性污泥法,由活性污泥泥龄即可计算出曝气池的容积,在剩余污泥的计算中也可根据污泥泥龄直接计算每天的剩余污泥,在活性污泥处理系统运行管理过程中,污泥泥龄也会影响到污泥絮凝的效果。另外污泥泥龄也有助于进步了解活性污泥法的某些机理,而且还有助于说明活性污泥中微生物的组成。 5.从气体传递的双膜理论,分析氧传递的主要影响因素。
答:从气体传递的双膜理论角度分析,影响氧传递速率的主要因素为气相中氧分压、水温、污水的性质。 (1)废水水质:污水中含有各种杂质,对氧的传递会产生一定的影响。其中主要是溶解性有机物,特别是某些表面活性物质,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,影响氧分子的扩散。 (2)水温:水温对氧传递影响较大,水温上升,水的饿黏度降低,液膜厚度减小,扩散系数提高,KLa值增高;反之,则KLa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气压的影响,气压降低,Cs值也随之下降;反之则提高。
6.生物脱氮、除磷的环境条件要求和主要影响因素是什么?说明主要生物脱氮、除磷工艺的特点。 答:生物脱氮、除磷影响因素有:(1)环境因素,如温度、pH、DO;(2)工艺因素,如污泥泥龄、各反应区的水力停留时间、二沉池的沉淀效果;(3)污水成分,如污水中易降解有机物浓度,BOD5与N、P的比值等。
常用脱氮除磷工艺性能特点
工艺名称 AN/O
优点
在好氧前去除BOD,节能; 硝化前产生碱度; 前缺氧具有选择池的作用
AP/O
缺点
脱氮效果受内循环比影响; 可能存在诺卡氏菌的问题; 需要控制循环混合液的DO
工艺过程简单;水力停留时间如有硝化发生除磷效果会降短;污泥沉降性能好;聚磷菌低;工艺灵活性差
A2
/O
倒置A2
/O
UCT 改良Bardenpho PhoStrip SBR及变形工艺碳源丰富,除磷效果好
同时脱氮除磷;反硝化过程为回流污泥含有硝酸盐进入厌氧硝化提供碱度;水力停留时间区,对除磷效果有影响;脱氮短;反硝化过程同时除去有机受回流比影响;聚磷菌和反硝物;污泥沉降性能好
化菌都需要易降解有机物
同时脱氮除磷;厌氧区释磷无厌氧释磷得不到优质降解碳硝酸盐的影响;无混合液回流,源;无混合液回流时总氮去除流程简单,节能;反硝化过程效果不高 同时除去有机物;好氧吸磷充 分;污泥沉降性能好;
减少了进入厌氧区的硝酸盐操作较为复杂; 量,提高了除磷效率;对有机需增加附加回流系统 物浓度偏低的污水,除磷效率有所改善;脱氮效果好
脱氮效果优秀; 池体分隔较多; 污泥沉降性能好
池体容积较大
易于与现有设施结合及改造; 需要投加化学药剂;混合液需过程灵活性好;除磷性能不受保持较高DO浓度,
以防止磷在进水有机物浓度限制;加药量二沉池中释放;需附加的池体比采用化学沉淀法小很多;出用于磷的解吸;如使用石灰可水磷酸盐浓度可稳定小于能存在结垢问题 1mg/L
可同时脱氮除磷;静置沉淀可同时脱氮除磷时操作复杂;滗获得低SS出水;耐受水力冲击水设施的可靠性对出水水质影负荷;操作灵活性好
响大;设计过程复杂;维护要求高,运行对自动控制依赖性
强;池体容积较大
10.二沉池的功能和构造与一般沉淀池有什么不同?在二沉池中设置斜板为什么不能取得理想效果? 答:二沉池的功能要考虑固液分离和污泥浓缩的要求;
二沉池的构造可与污水处理厂的初沉池类似,可以采用平流式、竖流式和辐流式。但在构造上要注意以下几点:
(1)二沉池的进水部分要仔细考虑,应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件,使污泥絮凝结大。 (2)二沉池中污泥絮凝体较轻,容易被水挟走,因此要限制出流堰处的流速,可在池面设置更多的出水堰槽,使单位堰长的出水量符合规范要求,一般二沉池出水堰最大负荷不大于1.17L/(s·m)。 (3)污泥斗的容积,要考虑污泥浓缩的要求。
(4)二沉池应设置浮渣的收集、撇除、输送和处置装置。
斜板可以提高沉淀效能的原理主要适用于自由沉淀,但在二沉池中,沉淀形式主要属于成层沉淀而非自由沉淀。 第七章
1.什么是生物膜法?生物膜法有哪些特点?
答:生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触,进行固、液相的物质交换,利用膜内微生物将有机物代谢分解,使废水获得净化,同时,生物膜内的微生物不断生长与繁殖。 生物膜法具有以下特点:
(1)生物相特征:生物多样性好,食物链长;存活世代时间长,有利于不同优势菌群分段进行。 (2)工艺特征:对水质、水量有较强的适应性;适合低浓度污水处理;污泥产量少,沉降性能好;运行管理方便。
2.试述生物膜法处理污水的基本原理?
答: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—生物膜。污水与生物膜接触,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殖。
3.比较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,宜于固液分离,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,生物膜处理法中的各种工艺都是比较易于维护管
理的而且像生物滤池、生物转盘等工艺,还都是节省能源的,动力费用较低,去除单位重量BOD的耗电量较少。
4.生物膜的形成一般有哪几个过程?与活性污泥相比有什么区别?
答:生物膜在载体上的生长过程是这样的:当有机废水或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体表面上,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黏液状的生物膜。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。
活性污泥是悬浮生长的微生物絮体,而生鹅膜是微生物固着于载体表面生长的。 5.生物膜法有哪几种形式?试比较它们的特点。
答:生物膜法的形式有生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法。 7、生物滤池有几种形式?各适用于什么具体条件?
答:低负荷生物滤池:仅在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的场合尚有可能使用。 高负荷生物滤池:适用于水力负荷及有机负荷都比较高的污水处理。 塔式生物滤池:适用于较高水力负荷且用地紧张的情况下。
8.影响生物滤池处理效率的因素有哪些?它们如何影响处理效果的? 答:影响生物滤池处理效率的因素有:
(1)滤池高度:随着滤床深度增加,微生物从低级趋向高级,种类逐渐增多,生物膜量从多到少。各层生物膜的微生物不相同,处理污水的功能和速率也随之不同。
(2)负荷:在低负荷条件下,随着滤率的提高,污水中有机物的传质速率加快,生物膜量增多,滤床特别是它的表面很容易堵塞。在高负荷条件下,随着滤率的提高,污水在生物滤床中停留的时间缩短,出水水质将相应下降。
(3)处理水回流:回流对生物滤池性能有下述影响:①回流可提高生物滤池的滤速,它是使生物滤池由低负荷变为高负荷的方法之一②提高滤率有利于防止灰蝇和减少恶臭;③当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有毒有害物质时,回流可改善进水的腐化状况,提供营养元素和降低毒物浓度;④进水的水质水量有波动说,回流有调节和稳定进水的作用。
(4)供氧:向生物滤池供给充足的氧是保证生物膜正常工作的必要条件,也有利于排除代谢产物。 第八章
1. 稳定塘有哪几种主要类型?
答案:塘按塘水中微生物优势群体类型和塘水的溶解氧状况可分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘;按用途又可分为深度处理塘、强化塘、储存塘和综合生物塘等。 2.试阐述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理及有优缺点。
好氧塘是一类在有氧状态下净化污水的稳定塘。其净化有机物的基本原理是塘内存在着细菌、藻类和原生动物的共生系统。有阳光照射时,塘内的藻类进行光合作用,释放出氧,同时,由于风力的搅拌,塘表面还存在自然复氧,二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中氧,通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质,其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。
兼性塘是指在上下有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘。其净化机理:兼性塘的好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。兼性区的塘水溶解氧较低,且时有时无。这里的微生物室异样型兼性细菌,他们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物,也能在无分子氧的条件下,以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。厌氧区没有溶解氧。可沉物质和死亡的藻类,菌类在形成污泥层,污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。 兼性塘运行管理极为简单,较长的污水停留时间使它能经受污水水量小、水质的较大波动而不至于严重影响出水质量。兼性塘常被用于处理小城镇的原污水以及中小城