环境工程学（南京林业大学）2020年春（录屏，自用，已完结）

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一、水

1.环境工程学：

一门运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论和方法，研究保护和合理利用自然资源，控制和防治环境污染与生态破坏，以改善环境质量，使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。

2.水污染分为 (P16)：

• 化学性、物理性、生物性
• 点源、非点源、内源

3.水中杂质按存在状态分：

粗大颗粒物质、悬浮物质、胶体物质、溶解物质

粗大颗粒的去除：

• 筛滤截留（格栅、筛网、微滤机）
• 重力沉降（沉砂池分为平流式、竖流式、曝气式）
• 离心分离（水旋分离设备和器旋分离设备）

悬浮物质和胶体物质的去除：

• 沉淀
• 混凝（混凝后接沉淀池或气浮池，气浮效果好，药剂省但费电）
• 过滤（更多在于生物膜法）
• 气浮
• 澄清（略了）

溶解物质的去除：

• 软化除盐
• 离子交换
• 吸附
• 膜分离

4.浑浊度：

是指水中的不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度。测定方法：JTU NTU

5.颜色[1L水中1mg铂→1度]：

• 真色：由于水中所含溶解物质或胶体物质所致，即除去水中悬浮物质后所呈现的颜色。
• 表色：包括由溶解物质、胶体物质和悬浮物质共同引起的颜色。
• 测定方法：比色法

稀释倍数法（针对污染水体）

6.固体：

总固体=悬浮固体+溶解固体=固定性固体+挥发性固体

• 蒸发皿蒸干→去除水
• 坩埚烘干→去除水和溶解固体
• 坩埚灼烧→去除水、溶解固体和挥发性固体

7.BOD、COD：

• 在有氧的条件下，水中可分解的有机物由于好氧微生物的作用被氧化分解而无机化，这个过程所需要的氧量叫做生物化学需氧量。
• 在一定严格的条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量，叫做化学需氧量。

8.计算：已知20℃BOD5和k，可求T℃的BODt (P32)

8.BOD5/COD＞0.3→废水适宜用生物化学方法处理。

9.水体自净：

通过一系列的物理、化学和生物学变化，污染物质被分散、分离或分解，最后，水体基本上恢复到原来状态，这个自然净化的过程叫做水体自净。

10.氧垂曲线：

以各点离排入口的距离或水流到该点的时间为横坐标，以溶解氧含量为纵坐标形成的曲线[临界点又叫氧垂点]。

11.水环境容量(P67)：

一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量称为水环境容量。其容量的大小与水体特征、污染物特征和水质目标有关。

11.第一类污染物质：

第一类污染物是指能在环境中或动物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响的污染物质，一律在车间或车间处理设施排放口采样。

12.解决废水问题的主要原则(P69)：

• 改革生产工艺，大力推进清洁生产，减少废物排放量
• 重复利用废水
• 回收有用物质
• 对废水进行妥善处理
• 经济可行

13.一级处理、二级处理和三级处理：

• 一级处理只去除废水中较大颗粒的悬浮物质。物理法中的大部分方法是用于一级处理的。
• 二级处理的主要任务是去除废水中呈溶解和胶体状态的有机物质。生物处理法是最常用的二级处理方法，比较经济有效。通过二级处理，一般废水均能达到排放要求。
• 三级处理也称为高级处理或深度处理。当出水水质要求很高时，为了进一步去除废水中的营养物质（氮和磷）、生物难降解的有机物质和溶解盐类等，以便达到某些水体要求的水质标准或直接回用于工业及供冲厕、绿化等生活杂用，就需要在二级处理之后再进行三级处理。

14.格栅：

为防止格栅前渠道出现阻流回水现象需设置渐扩部位，为提高格栅工作面积和防止过多水头损失，通常倾斜安置，为预防水流量过大，应设置溢流旁通道。

15.海绵城市：

海绵城市是新一代城市雨洪管理概念，指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的"弹性"，采用“源头处理，分散集中”的方法，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用，从而优化城市排水系统。

16.雨污分流：

将生活污水、生产废水和雨水分别在两种以上管道系统内排放的系统称为分流制排水系统。

17.沉砂池(P81)：

• 平流式沉砂池是最常用的一种沉砂池，具有构造简单、工作稳定、处理效果好且易于排砂等优点。
• 竖流式沉砂池是一个圆形池，污水由中心管进入池内后自下而上流动，其结构比较复杂，处理效果一般较差，现已不多用。
• 曝气沉砂池是一个长形渠道，池的一侧通入空气，使污水在池中以螺旋状向前流动，从而产生与主流垂直的横向环流。在离心力的作用下，密度较大的无机颗粒被甩沉下，而有机颗粒则经常处于悬浮状态，并使砂粒互相摩擦，剥除砂粒表面附着的有机污染物。受流量变化的影响较小，可以通过调节曝气量，控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定；同时还能起到对污水的预曝气作用，有利于后续的生化处理过程。

18.沉淀池(P98)：平流式、竖流式、辐流式、斜板斜管式

斜板（斜管）沉淀池的生产能力可比一般沉淀池有大幅度提高，但由于池子体积缩小，使单位面积上的泥量增加，如排泥不畅，将产生泛泥现象，导致出水水质恶化；由于水流在池中停留时间短，来水水质、水量发生变化时，来不及调整运行，耐冲击负荷的能力差；由于斜板间距或斜管管径较小，若施工质量欠佳，造成变形，更容易在板间或管内积泥，需用高压水周期冲刷。此外，斜板或斜管的上部在日光照射下会大量滋长藻类，这些都会给运行带来困难。分为异向流、同向流和侧(横 )向流，异向流最为广泛。

多个斜板之间形成很薄的水层，由于浅层理论，每个水层中颗粒沉降速度很快。在这一个薄层中，水由于动力沿着斜板向上爬升，沉降的颗粒物落到斜板上因为重力更大向下滑入污泥斗中。

19.沉降的四种类型：

• 自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。沉砂池以及在初次沉淀池初期沉降就是这种类型。
• 絮凝沉降：沉降过程中各颗粒之间能互相黏结，其尺寸、质量会随深度的增加而逐渐变大，沉速亦随深度而增加。在混凝沉淀池以及初次沉淀池后期和二次沉淀池初期的沉降属于此类型。
• 区域沉降（成层沉降、拥挤沉降）：颗粒在水中的浓度较大时，各颗粒间互相靠得很近，在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒间的相对位置不变，作为一个整体而成层下降。在清水与浑水之间形成明显的界面，沉降过程实际上就是这个界面的下沉过程。高浊度水的沉淀以及二次沉淀池后期的沉降通常属于这一类型。
• 压缩沉降：颗粒在水中的浓度很高时会互相接触。上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。这种沉降往往发生在沉淀池底部的污泥斗中或污泥浓缩池内。

20.实验：沉降管

大于指定沉速的颗粒完全沉降，小于指定沉速的颗粒按比例沉降。

21.混凝：

包括凝聚和絮凝两个步骤，统称为混凝。

• 凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程。
• 絮凝则指微絮粒通过吸附、 卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。

22.浅池理论：

水层越薄，沉降速度自然越快。

23.表面负荷(过流率)：

单位沉淀池表面积在单位时间内所能处理的水量。 单位为m3/(m2·h)，所以数值上就等于沉降速度。

24.计算：平流式沉淀池(P100)

沉降速度v→表面负荷q→沉淀池面积Q/q

→拆成数格， 每格面积>81平方米[81=4.5(刮泥机决定宽为4.5m)×(4.5×4(长要是宽的四倍以上))]→求出长

→ 以实验柱尺寸为高，求出容积W

→停留时间W/Q

• →长度加上进水区和出水区0.8m得L
• →深度加上缓冲区0.6m

→根据排泥周期或设计人口数，求得污泥区容积V

→设计方锥形污泥斗最小高度h=3V/(4.5×4.5＋0.4×0.4+根号4.5×0.4)[0.4是排泥口的宽度]

→污泥到污泥斗之间的过渡区域的高，0.02×(L-4.5)

→求得总深度

25.理想沉淀池

• 颗粒处于自由沉淀状态；
• 水流沿着水平方向流动；
• 颗粒沉到池底即认为已被去除。

根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度无关，与表面积成反比。

26.沉淀池的进水

水流不能太过湍急，需设立穿孔墙或挡流板。

穿孔墙可以将湍流分散，挡流板（导流墙）可以缓和湍流并改变流向。

27.沉淀池的出水

上层溢出的水自然更清，溢流墙可以采用三角堰布置，水多时溢出流量自然更多，起到自我调节的作用。

28.混凝机理(15℃~25℃)：

• 压缩双电层：胶粒之间存在库仑力和范德华力，库仑力使之相斥，范德华力使之相吸。胶粒之间距离大，范德华力小，库仑力起主导作用，胶体保持稳定。压缩双电层，降低库仑力，减小胶粒之间的距离，使范德华力起主导作用，实现脱稳。[凝聚]
• 吸附电中和：胶核带电，本应吸附足够的异号离子使之电中和，但由于亲疏性的原因，在周围形成了两层离子层，称为双电层。吸附电中和就是添加足量的异号离子，降低双电层的厚度，本质与压缩双电层相同。[凝聚]
• 吸附架桥：加入高分子链状化合物，可以吸附胶粒。[絮凝]【有机高分子絮凝剂】
• 网捕作用：加入铁铝等金属离子，可以以胶粒为晶核，形成胶体状沉淀物，并吸附其他胶粒。[絮凝]【铝盐铁盐混凝剂】

29.常用混凝剂：

铝盐铁盐：pH低→脱稳凝聚，pH中→桥连絮凝，pH高→网捕絮凝；聚合氯化铝(PAC)（会掺铁）、硫酸铝、硫酸铝钾

有机高分子絮凝剂：聚丙烯酰胺(PAM)→架桥絮凝

30.助凝剂：

助凝剂本身可起凝聚作用，也可以不起凝聚作用，但与混凝剂一起使用时，能促进水的混凝过程，产生大而结实的矾花。

包括：pH调整剂、絮体结构调整剂、氧化剂

31.混凝剂的投配：

• 干投法
• 湿投法：将固体混凝剂溶解，配成一定浓度的溶液后再投入水中。水量小→水力搅拌，水量大→机械搅拌
• 重力投加：孔口计量设备
• 管道混合投加

32.混凝剂的搅拌：

• 混合设备：混合的目的在于使药剂迅速均匀地扩散到水中，并与水中的悬浮微粒等接触，生成微小的矾花。这一过程要求搅拌强度要大，使水流产生激烈的湍流。混合时的流速应在1.5 m/s以上，但混合时间要短，一般不超过2min。
• 反应设备：使细小矾花逐渐絮凝成较大颗粒，以便于沉淀除去。反应设备中要求水流有适宜的搅拌强度，既要为细小絮体的逐渐长大创造良好的碰撞机会和吸附条件，又要防止已形成的较大矾花被碰撞打碎。因此，搅拌强度比在混合设备中要小，但时间比较长。
• 混凝之后可以选择沉淀或气浮

33.过滤机理：

• 阻力截留：被截留的固体颗粒构成滤膜。
• 重力沉降：滤料有着巨大的表面积用于沉降，像小沉淀池。
• 接触絮凝：滤料有着巨大表面积，吸附铁铝离子，发生絮凝。

34.滤料的要求(P131)【从上至下，无烟煤→石英砂(双层滤层)→卵石(垫层)】

• 有足够的机械强度；
• 有较好的化学稳定性；
• 有适宜的级配和足够的空隙率。

35.级配：

滤料的粒径范围以及在此范围内各种粒径的滤料数量之比例。

36.滤料的性能指标：

• 有效直径：指能使10%的滤料通过的筛孔直径，称为d10。[当最小的那十分之一滤料会顺着孔跑掉时，孔的直径]，同理知d80
• 不均匀系数：d10/d80，在1.65~1.80之间为宜。
• 纳污能力：在保证出水水质的前提下，在过滤周期内单位体积滤料中能截留的污物量。

37.垫层的作用(P133)：

• 过滤时阻挡滤料进入集水系统;
• 反洗时还能起到均匀布水的作用。

38.滤池的反冲洗：【先反向灌气，再反向灌水，冲洗下来的污物从两层被推入到中间的沟沟】

沉积于滤层内的污物是靠上升的反洗水流剪力以及滤料颗粒间的碰撞、摩擦而剥落下来，并随水流冲走的。因此，反洗强度要足以使滤料悬浮起来，即必须造成滤层的膨胀，形成滤层流化床。

39.气浮和药浮：【原理相同，统称为气浮】

气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附水中的悬浮颗粒，使其随气泡浮升到水面而加以分离去除的一种水处理方法。气浮分离的对象是疏水性细微固体或液体悬浮物质，如细沙、纤维、藻类及乳化油滴等。

药剂浮选法是在废水中投加浮选药剂，选择性地将亲水性（极性）的污染物变为疏水性（非极性）物质，从而附着在气泡上一起浮升到水面而加以去除的又一种水处理方法。浮选分离的对象是亲水性固体悬浮物及重金属离子等。

40.气浮药剂：

• 混凝剂：形成的矾花包在气泡之外，被带到水面上。+助凝剂（大而结实的矾花，包括调节剂）
• 浮选剂：用于将极性亲水的物质转化为非极性疏水的物质。大多数是由极性-非极性分子所组成。【在颗粒外包了一层磷脂单分子层，尾巴朝外疏水性】
• 抑制剂：抑制某些物质的气浮性能

41.浮选剂的作用：

• 使颗粒表面转变为疏水性而附着于气泡上。
• 促进起泡，可使废水中的空气泡形成稳定的小气泡，利于气浮。

42.气浮法分类：

• 电解气浮法
• 溶解空气气浮法：加压溶气气浮法和真空气浮法
• 分散空气气浮法：微孔曝气气浮法和剪切气泡气浮法

43.加压溶气气浮法：

• 全加压溶气气浮：将全部入流废水进行加压溶气，再经过减压释放装置进入气浮池，进行固液分离。
• 部分加压溶气气浮：将部分入流废水进行加压溶气，其余部分直接进入气浮池。
• 部分回流加压溶气气浮：将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池。

44.气浮法的优缺点：

气浮法的主要优点是处理效率较高，一般只需10~20 min【沉淀池需要2小时左右】即可完成固液分离，且占地较少；生成的污泥比较干燥，表面刮泥也较方便；在处理废水时由于向水中曝气，增加了水中的溶解氧，有利于后续的生化处理。

气浮法的缺点在于电耗较大，设备的维修与管理工作量增加，特别是减压阀、释放器或射流器等易被堵塞。另外，浮渣也怕较大风雨的袭击。

45.离子交换树脂：

给出阳离子的同时，基本骨架保持不变，被称为阳离子交换树脂。

苯乙烯作单体原料，用二乙烯苯作交联剂（胶），组成了树脂骨架。再引入固定离子固定在骨架之上，形成离子交换树脂。

交联剂多，空隙小，能引入的离子少，交换容量低。

交联剂少，空隙大，机械强度差。

46.交换容量：

• 全交换容量：指一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量。
• 工作交换容量：指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。

47.离子交换运行步骤：交换→反洗→再生→清洗

• 交换：离子交换剂上的可交换离子与原水中的其他同性离子之间进行交换，使原水得到软化或除盐的过程。
• 反洗：松动树脂层，以便再生时注人的再生液能分布均匀，同时也及时地清除积存在树脂层内的杂质、碎粒和气泡。
• 再生：使具有较高浓度的再生液流过树脂层，将先前吸附的离子置换出来，从而使树脂的交换能力得到恢复。（连续床就是使离子交换树脂在交换塔和再生塔中不断循环，实现连续出水）
• 清洗：清洗是将树脂层内残留的再生废液清洗掉，直到出水水质符合要求为止。

48.离子交换装置：

• 固定床（可以多层）：单层床、双层床、混合床；
• 连续床（连续出水）：移动床（交换充分后再开启循环）、流动床（持续循环）

49.吸附等温线：

在一定温度下，活性炭与被处理的水接触并达到平衡时，吸附质在溶液中的浓度和活性炭吸附量之间的关系曲线叫做吸附等温线。(L:吸附量有极限B:会拐弯F:吸附量无极限)

50.活性炭：

大孔主要提供扩散通道，吸附量主要受小孔支配，但吸附质分子直径较大时，则由过渡孔来完成。

51.半透膜：

在溶液中凡是有一种或几种成分不能透过，而其他成分能透过的膜，都叫做半透膜。允许阳离子通过的膜是阳离子交换膜。溶剂通过叫渗析，溶质通过叫渗透。

52.膜分离法：

用一种特殊的半透膜将溶液隔开，使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂（水）渗透出来，从而达到分离溶质的目的。

53.扩散渗析（浓度差）：

扩散渗析是利用一种渗析膜将浓度不同的溶液隔开，溶质即从浓度高的一侧透过膜扩散到浓度低的一侧，当膜两侧的浓度达到平衡时，渗析过程立即停止。扩散渗析主要用于酸碱的回收，回收率可达70-90%，但不能将其浓缩。其特点是不消耗能量。

阳膜和阴膜交替平行排布，形成一个个小的隔室，不同溶质被分离在不同隔室。

54.电渗析（电位差）：

电渗析是在直流电场的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性，使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。可以浓缩，酸端出水为浓水，碱端出水为淡水

阳膜和阴膜也是交替平行排布，原理同扩散渗析。

55.电渗析离子交换膜的条件：

①离子选择透过性高，即阳膜只允许阳离子透过，阴膜则相反。实际应用的膜选择透过性一般在80%~95%。

②渗水性低。

③导电性好，膜电阻低。膜电阻越小，电渗析所需电压越低。膜电阻通常为2~10Ω。

④化学稳定性良好，能耐酸、碱、抗氧、抗氯。紧靠正、负电极的膜多用抗腐蚀性较强的阳膜。

⑤有足够的机械强度，较小的收缩性和溶胀性，以适应使用和安装。

56.电渗析的分级和分段：

• 分级：降低两个电极间的电压。
• 分段：使几个段串联起来，加长水的流程长度。

57.膜生物反应器(MBR)：

微滤膜超滤膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。

58.余氯(过量的氯，防止管网二次污染，保证充分消毒)：

集中式给水出厂水的游离性余氯含量不低于0.3mg/L，管网末梢水不得低于0.05mg/L

59.次氯酸和次氯酸根

细菌带负电，次氯酸根被排斥，处理效果远不如中性的次氯酸，氯铵效果不如次氯酸但存在时间长。

60.需氯量曲线：

• Ⅰ.氯被水中的物质消耗，没有过量氯被储存。
• Ⅱ.过量的氯以氯铵的形式被储存，被称为化合性余氯。
• Ⅲ.部分铵根被次氯酸氧化，铵根流失，储存的化合性余氯量减少，直到折点。
• Ⅳ.折点后添加的余氯完全以次氯酸的形式存在，被称为游离性余氯。

61.紫外线：

波长在100~400nm之间，254~260nm的消毒效果最好。

优点：

①消毒速度快，效率高。

②不影响水的物理性质和化学成分，不增加水的嗅和味。

③操作简单，便于管理，易于实现自动化。

缺点是不能解决消毒后在管网中再受污染的问题，电耗较大，水中悬浮杂质妨碍光线透射等。

62.臭氧：

优点：臭氧消毒不需要很长的接触时间，不受水中氨氮和 pH 影响。臭氧能氧化水中的有机物，可用于除去水中的铁、锰，并能去除嗅、味和色度。臭氧还能完全去除水中的酚。

缺点：基本建设投资大、耗电量大；臭氧在水中不稳定，容易分解，因而不能在配水管网中保持持续的杀菌能力；臭氧需边生产边使用，不能储存；当水量和水质发生变化时，调节臭氧投加量比较困难。

63.高级氧化技术：

通过化学或物理化学的方法将污水中的污染物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物。反应涉及水中羟基自由基（·OH）的氧化过程，即为高级氧化过程。

64.芬顿试剂：

利用亚铁盐来催化的过氧化氢试剂就是著名的Fenton试剂。

65.吹脱和气提（去除废水中溶解气体或某些易挥发性溶质）：

• 吹脱：废水与空气充分接触使水中溶解气体或易挥发物质通过气-液界面，向空气中扩散的传质过程，从而达到除污的目的，并可回收有用资源。
• 汽提：采用蒸汽与废水接触，使废水升温至沸点，利用蒸馏作用使废水中挥发性溶解污染物挥发到大气中的一种处理方法。【高温吹脱】

66.悬浮/附着生长系统：

• 悬浮生长系统：微生物群体在处理设备内呈悬浮状态生长，污水通过与之接触得到净化。
• 附着生长系统：微生物附着在某些惰性介质上呈膜状生长，污水流经膜的表面得到净化。

67.发酵和呼吸：

根据氧化还原反应中最终电子受体的不同，分解代谢可分成发酵和呼吸两种类型。

• 发酵：指微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。
• 呼吸：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能量的过程。其中以分子氧作为最终电子受体的称为好氧呼吸，以氧化型化合物作为最终电子受体的称为缺氧呼吸。

68.微生物生长曲线：

按微生物生长速率，其生长过程可分为四个时期，即延滞期（迟缓期）、对数增长期、稳定期（减速生长期）和衰亡期（内源呼吸期）。为了获得既具有较强的氧化和吸附有机物的能力，又具有良好的沉降性能的活性污泥，曝气池控制在对数生长期，二沉池控制在稳定期末期和衰亡期初期。

69.活性污泥法参数：

20℃~30℃，pH6.5~8.5，100:5:1，溶解氧2mg/L，污泥负荷0.3~0.5，MLVSS/MLSS:0.6~0.7，SVI:50~150,100~150良好，回流比20%~50%

70.活性污泥法：

以悬浮在水中的活性污泥为主体，在有利于微生物生长的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。分为吸附阶段、氧化阶段和絮凝体形成和凝聚沉淀阶段，(MLSS)包括有活性的微生物、微生物自身氧化残留物、吸附在活性污泥上没有被微生物所降解的有机物、无机悬浮固体。

71.混合液悬浮固体（MLSS）：

指曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数量，也称混合液污泥浓度，单位为mg/L.

72.混合液挥发性悬浮固体（MLVSS）：

指混合液悬浮固体中有机物的数量。

73.污泥沉降比（SV%）：

指曝气池混合液在100 mL量筒中静置沉淀30 min后，沉淀污泥占混合液的体积分数。

74.污泥指数（SVI）：

污泥指数是污泥容积指数的简称，指曝气池出口处混合液经30 min沉淀后，1g干污泥所占的容积，以mL计。

75.污泥负荷：

指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。即一千克活性污泥一天可以去除BOD5的量。

76.容积负荷：

指每单位容积单位时间内负担的有机物量。即一立方米容积一天可以去除BOD5的量。

77.回流比：

曝气池中回流污泥的流量与进水流量的比值，称为回流比。污泥回流比的大小一般为20%~50%。

78.污泥龄（平均细胞停留时间）：

指曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值，单位是天（d）。它表示新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间。

79.水力停留时间：

指待处理污水在反应器内的平均停留时间，也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间，反应器有效容积与进水流量之比。在传统的活性污泥法中，水力停留时间决定了污泥停留时间，但在MBR法即膜生物反应器中，两者不再相关。

80.曝气：

曝气的目的就是将空气中的氧强制溶解到曝气池混合液中去，并提供适宜的搅拌。曝气方法分为鼓风曝气、机械曝气和射流曝气。反应阶段分为吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上。在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物被微生物所利用。（膨胀难度：射＞鼓＞机）

81.曝气池的类型：

• 推流式曝气池：污水及回流污泥一般从池体的一端进入，水流呈推流型，理论上在曝气池推流横断面上各点浓度均匀一致，纵向不存在掺混，底物浓度在进口端最高，沿池长逐渐降低，至池出口端最低。
• 完全混合式曝气池：污水一进入曝气反应池，在曝气搅拌作用下立即和全池混合，曝气池内各点的底物浓度、微生物浓度、需氧速率完全一致。
• 循环混合式曝气池（封闭环流式反应池）（氧化沟）：短时间内呈现推流式，在长时间内则呈现完全混合式。从整体上看，流态是完全混合的，在局部又具有推流的特征。
• 序批式反应池(SBR)：流态上属于完全混合，但有机污染物却是随着反应时间的推移而被逐步降解的。操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，不需要另设沉淀池。

82.活性污泥法的类型（快慢-深浅-氧氮-双吸附-三进阶）：

1. 传统推流式（普通活性污泥法）：
2. 完全混合法：耐冲击、适合高浓度、易膨胀、内源呼吸期
3. 渐减曝气法
4. 阶段曝气法（逐步曝气法）（多点进水法）
5. 高负荷曝气法
6. 延时曝气法：内源呼吸期、污泥量少、无需初沉池（不易膨胀）、推流式
7. 深层（深水）（深井）曝气法：占地省、污泥量少
8. 浅层曝气法：能耗低
9. 纯氧曝气法：贵
10. 克劳斯法：添加氨氮（不易膨胀）
11. 吸附再生法（接触稳定法）（生物吸附法）：只有吸附阶段，有再生池，占地省
12. 吸附-生物降解工艺（AB法）：吸附阶段和氧化阶段都有，无初沉池，有中间沉淀池
13. 氧化沟法：延时曝气法的特殊形式，已不常用，推流式+完全混合式。
14. SBR法：无沉淀池（不易膨胀）
15. MBR法：超滤膜微滤膜代替二沉池、污泥龄长
16. 生物接触氧化法（生物膜法之一）：介于活性污泥法和生物滤池二者之间的污水生物处理技术。污泥量少，不易膨胀。

83.SBR法优点：

①工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；

②耐冲击负荷，在一般情况下无须设置调节池；

③反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；

④运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷的效果；

⑤活性污泥在一个运行周期内，经过不同的运行环境条件，污泥沉降性能好，SVI较低，能有效地防止丝状菌膨胀；

⑥该工艺可通过计算机进行自动控制，易于维护管理。

84.MBR优缺点：

①容积负荷率高、水力停留时间短；

②污泥龄较长，剩余污泥量减少；

③混合液污泥浓度高，避免了因为污泥丝状菌膨胀或其他污泥沉降问题而影响曝气反应区的MLSS浓度；

④因污泥龄较长，系统硝化反硝化效果好，在低溶解氧浓度运行时，可以同时进行硝化和反硝化；

⑤出水有机物浓度、悬浮固体浓度、浊度均很低，甚至致病微生物都可被截留，出水水质好；

⑥污水处理设施占地面积相对较小。

有造价较高、膜组件易受污染、膜使用寿命有限、运行费用高、系统控制要求高、运行管理复杂等缺点。

85.污泥膨胀(SVI＞200)：

活性污泥质量变轻、膨大、沉降性能恶化，SV值不断升高，不能在二沉池内进行正常的泥水分离，二沉池的污泥面不断上升，最终导致污泥流失，使曝气池中的MLSS浓度过度降低，从而破坏正常工艺运行的污泥，这种现象称为污泥膨胀。活性污泥膨胀可分为丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性污泥膨胀。通常多数情况下是丝状菌性污泥膨胀。

86.丝状菌污泥膨胀：

丝状菌过度繁殖的结果。

• 糖高-硫高-温高-pH低-氧、氮、磷过高或过低→易膨胀
• 完全混合法易膨胀，延时、克劳斯、序批式、生物接触氧化不易膨胀。
• 叶轮机械曝气容易膨胀，鼓风、射流不易膨胀。

87.非丝状菌污泥膨胀：

污水水温较低而污泥负荷太高，微生物的负荷高，细菌吸取了大量的营养物，但由于温度低，代谢速度较慢，就积贮大量高黏度的多糖类物质。这些多糖类物质的积贮，使活性污泥的表面附着水大大增加，使污泥的SVI值很高，形成膨胀污泥。

88.氧化塘（稳定塘/生物塘）分类：

氧化塘可分为好氧氧化塘（高负荷~、普通~和深度处理~）、兼性氧化塘（最常用）、厌氧塘和曝气塘（好氧~和兼性~）。

89.生物膜法（好氧附着生长系统）：

好氧附着生长系统是利用细菌等好氧微生物和原生动物、后生动物等好氧微型动物附着在某些载体上进行生长繁殖、形成生物膜，当污水与膜接触时，水中的有机污染物作为营养被膜中生物摄取并分解，从而使污水得到净化的系统。

90.生物膜处理工艺：

处理工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化和生物流化床等。

91.生物膜法的优缺点

优点：

• 对水质、水量变动有较强的适应性
• 适合低浓度污水的处理
• 剩余污泥产量少
• 运行管理方便

缺点：滤料增加了工程建设投资，特别是处理规模较大的工程，滤料投资所占比例较大，还包括滤料的周期性更新费用。生物膜法工艺设计和运行不当可能发生滤料破损、堵塞等现象。

92.生物滤池分类和结构：

生物滤池可分成普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池和曝气生物滤池，流程包括初沉池、生物滤池和二沉池，其构造由滤床及池体、布水设备和排水系统等部分组成。

生物转盘略了

93.生物接触氧化法流程：

生物接触氧化池内设置填料，填料淹没在污水中，填料上长满生物膜，污与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的主物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。生物接触氧化装置的中心处理构筑物为接触氧化池，它由池体、填料、布水装置和曝气系统等几部分组成。

94.生物接触氧化法的优点：

• 由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池。因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。
• 生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
• 由于生物固体量多，水流又属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。
• 生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产率较低。

95.生物流化床分类和优缺点：

两相生物流化床：这类流化床是在流化床体外设置充氧设备与脱膜装置。

三相生物流化床：气、液、固三相直接在流化床体内进行生化反应，不另设充氧设备和脱膜设备，载体表面的生物膜依靠气体的搅动作用，使颗粒之间激烈摩擦而脱落。

优点：

• 容积负荷高，抗冲击负荷能力强
• 微生物活性高
• 传质效果好

缺点：

设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在湍流过程中会被磨损

96.厌氧生物处理参数：

甲烷pH：6.8~7.2，C/N：10~20:1，800:5:1(代表厌氧法处理能力强)

97.厌氧生物处理及其机理（P274）：

厌氧生物处理是在无氧的条件下，利用兼性菌和厌氧菌分解有机物的一种生物处理法。

二阶段理论：

• 酸性消化阶段（产酸阶段/酸性发酵阶段）：不溶性的有机物在细菌释放出的外酶的作用下，水解生成水溶性的有机物（酸）。
• 碱性消化阶段（产甲烷阶段/碱性发酵阶段）：甲烷菌利用产酸菌产生的挥发性脂肪酸、挥发醇、氢作为营养来源，代谢产物为甲烷、二氧化碳、微量硫化氢、氨和氢组成的气体。

三阶段理论（新）：

• 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。这些简单的有机物在产酸菌的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。水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。
• 产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物转化成乙酸和氢，并有CO2产生。
• 产甲烷阶段：产甲烷菌把前两阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。

98.厌氧生物处理工艺：

• 升流式厌氧污泥床法（UASB法）
• 厌氧接触法（也称厌氧活性污泥法）
• 厌氧生物膜法：厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧生物转盘。
• 厌氧塘

99.升流式厌氧污泥床法（UASB法）：

污水自反应器底部进入，首先通过一个高浓度的污泥床，污水中的有机物在此进行厌氧分解，转化为消化气。由于消化气的搅动，使污水与厌氧微生物充分接触。消化气的微小气泡在上升过程中夹带着污泥颗粒上浮，在污泥床上部形成污泥悬浮层。

反应器的上部是固、液、气三相分离装置，上浮的污泥与分离装置的挡板碰撞后，气体分离，储集在分离装置斜板下部，然后用管道引出反应器。污泥与污水则穿过缝隙上升，在沉淀室进行泥水分离，污泥下沉，沿斜板下滑至污泥床内，污水则由溢流槽引出。【气体被撞开，污泥和污水进入斜板沉淀池，污泥滑下，污水顺斜板而上】

100.生物脱氮技术：

生物脱氮是指含氮化合物经过氨化、硝化（好氧1.2~2mg/L）、反硝化（缺氧＜0.5mg/L）后，转变为氮气而被去除的过程。

• 在氮化微生物的作用下，有机氮化合物可以在好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。
• 在亚硝化细菌和硝化细菌作用下，氨态氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
• 在缺氧条件下，亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原为氮气。

101.生物除磷技术：

利用聚磷微生物具有厌氧(＜0.2mg/L)释磷及好氧（或缺氧）超量吸磷的特性，使好氧或缺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。

102.A2O脱氮除磷：

1. 污水与回流污泥先进入厌氧池完全混合，经一定时间的厌氧分解，去除部分BOD，部分含氮化合物转化成氮气而释放，回流污泥中的聚磷微生物释放出磷，满足细菌对磷的需求；
2. 然后污水流入缺氧池，池中的反硝化细菌利用污水中未分解的含碳有机物作碳源，将好氧池通过内循环回流进来的硝酸根，还原为氮气而释放；
3. 接着污水流入好氧池，水中氨氮进行硝化反应生成硝酸根，同时水中有机物氧化分解供给吸磷微生物以能量，从水中吸收磷，磷进入细胞组织，经沉淀池分离后以富磷污泥的形式从系统中排出。

103.SBR脱氮除磷：

1. 进水后进行一定时间的缺氧搅拌，好氧菌首先利用进水中携带的有机物和溶解氧进行好氧分解，此时水中的溶解氧将迅速降低甚至达到零，这时反硝化细菌利用原污水碳源进行反硝化脱氮去除沉降分离后留在池中的硝酸盐；
2. 然后池体进入厌氧状态，聚磷菌释放磷；
3. 接着进行曝气，硝化细菌进行硝化反应，聚磷菌吸收磷，经一定反应时间后，停止曝气，进行静置沉淀，当污泥沉淀下来后，滗出上部清水，而后再进入原污水进行下一个周期循环，如此周而复始。

104.污泥的分类：

• 初沉污泥：来自污水处理的初沉池，是原污水中可沉淀的固体。
• 二沉池污泥：又称生物污泥，由生物处理工艺（活性污泥或生物膜系统）产生的污泥。
• 消化污泥：经过厌氧消化或好氧消化处理后的污泥。
• 化学污泥：用混凝、化学沉淀等化学方法处理污水时所产生的污泥。

105.污泥中的水分(P301)：

污泥中的水分可分成四类：颗粒间的空隙水(游离水)（约占污泥水分的70%），颗粒间的毛细水（约占20%），颗粒的吸附水（絮体水）和颗粒内部水（粒子水）（共占10%）。

106.污泥稳定：

用措施降低污泥中有机物含量或使其暂时不产生分解，通常这一过程称之为污泥稳定。

106.土地处理系统的类型(P308)：

土地处理系统分为四大类型，即慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流与地下渗滤等。

107.人工湿地及其类型(P318)【下流三湿地】：

将废水有控制地投配到人工构筑的湿地上，利用土壤、植物和微生物的联合作用处理废水的一种处理系统，可以分为三种类型：表面流湿地、地下潜流湿地和垂直下渗湿地。

108.废水的减量化：

废水的减量化是指在末端处理前，对现有生产设备、工艺等进行改造以减少最终废水和污染物排放量的措施。