环境监测复习提纲

第一章：污水水质与污水出路 1、理解TS、SS、VSS的差别；

TS：总固体（包括溶解性固体DS和悬浮固体SS）SS：悬浮固体 VSS：挥发性固体 2、理解BOD、COD的意义和测定方法；

BOD: biological oxygen demand 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量（20℃，5d）。反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。

有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。

实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。

COD: chemical oxygen demand用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成氧量（O2）（mg/L）。

常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7 （称 CODCr )和高锰酸钾KMnO4 (称CODMn 或OC ) 。酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。

如果废水中有机物的组成相对稳定，则生化需氧量和化学需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4~0.5。

3、N、P污染中的污染物存在类型；

污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。 TKN： TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。

有机磷：磷酸甘油酸，磷肌酸等；无机磷：磷酸盐，如正磷酸盐PO43-；聚合磷酸盐，如焦磷酸盐P2O74- 4、污水排放标准号：

《污水综合排放标准》GB8978—1996 《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB 18918—2002

第二章：物理处理

1、格栅的作用? 选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。

格栅作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。 2、格栅的清渣方法分为人工和机械，他们在设计倾角和过水面积安全系数选择上的差异； 人工清除：与水平面倾角：45o~60o 设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。

机械清除：与水平面倾角：60o~70o 过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。 3、格栅渠道的宽度要设置得当，应使水流保持适当流速（通常采用0.4~0.9m/s），满足要求：一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面截留的污染物又不至于冲过格栅

4、根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型，其中自由沉淀理论的假定前提（四条）； 1.颗粒为球形 2. 沉淀过程中颗粒的大小、形状、质量等不变 3. 颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他颗粒影响 4. 静水中悬浮颗粒开始沉淀时, 因受重力作用产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉 5、理想沉淀池推导前确定的几个假设（四个）； 根据理想沉淀池的沉淀原理,沉淀效率与水池物理尺寸(长、宽、高和表面积)之间有何关系？

1.沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v； 2.悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u；

3.在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上；

4.颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。由上述假定得到的悬浮颗粒自由沉降迹线

理想沉淀池的沉淀效率与池的水面面积A有关，与池深H无关，即与池的体积V无关。 6、沉砂池的作用、工作原理、常见类型，

作用：从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行 原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走

常见类型：平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池等

7、曝气沉砂池的特点（曝气意义）； 1.沉砂中含有机物的量低于5%；

2.由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。

曝气意义：曝气以及水流的旋流作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦、并受到气泡上升时的冲刷作用，是黏附在砂粒上的有机污染物得以摩擦去除 ，旋转水流还将相对密度较轻的有机颗粒悬浮起来随出水带走，沉于池底的砂粒较为纯净。

8、根据水流流态（水流方向）沉淀池分为三种类型，了解他们的优点、缺点和适用条件； 竖流式沉淀池和辐流式沉淀池在实际应用中各自适合处理何种水量情况，为什么？ 池型 优点 缺点 适用条件 1. 对冲击负荷和1. 适用地下水位较采用多斗排泥，每个泥斗需单独设温度变化的适应能高及地质较差的地平流排泥管各自排泥，操作工作量大，力较强； 区； 式 采用机械排泥，机件设备和驱动件2. 施工简单，造价2. 适用于大、中、均浸于水中，易锈蚀 低 小型污水处理厂 1. 池深度大，施工困难； 1. 排泥方便，管理2. 对冲击负荷和温度变化的适应适用于处理水量不竖流简单； 能力较差； 大的小型污水处理式 2. 占地面积较小 3. 造价较高； 厂 4. 池径不宜太大 1. 采用机械排泥，1. 适用于地下水位运行较好，管理较1. 池水水流速度不稳定； 辐流较高的地区； 简单； 2. 机械排泥设备复杂，对施工质式 2. 适用于大、中型2. 排泥设备已有量要求较高 污水处理厂 定型产品 竖流式适用与小型污水处理厂 原因： 辐流式使用语大、中型污水厂 原因：

9、沉淀池一般采用静水压力排泥，静水压力数值如下：初次沉淀池不应小于14.71kPa（1.5mH2O）；活性污泥法的二沉池应不小于8.83 kPa（0.9mH2O）；生物膜法的二沉池应不小于11.77 kPa（1.2mH2O）。你认为这种差异主要是由于什么原因？在沉淀池贮泥斗的容积核算上有什么样的要求？在沉淀池设计中，一般考虑贮泥斗斜壁的倾角，方斗不宜小于60o，圆斗不宜小于55o。为什么方斗和圆斗有差别？

10、平流式沉淀池设计要点；

11、斜流式沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点，在给水处理中得到比较广泛的应用。为什么斜流沉淀池不适合应用在二沉池上？

容易造成污泥淤积，污泥是成层沉降，而斜板利用的的自由沉降原理

12、气浮处理原理：水和废水的浮上法处理是将空气以微小气泡形式通入水中，使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，密度小于水即上浮水面，从水中分离，形成浮渣层。

13、压力溶气系统的主要组成部分，各部分的主要功能；

压力溶气系统包括：加压水泵，压力溶气罐，空气供给设备，附属设备。加压水泵的作用是提升污水，将水、气以一定压力送至压力溶气罐，其压力的选择应考虑溶气罐压力和管路系统的水力损失两部分。压力溶气罐的作用是使水与空气充分接触，促进空气的溶解。溶气罐的形式有多种，如下图所示，其中以罐内填充填料的溶气罐效率最高。空气供给设备作用提供空气，溶气方式有三种：1.水泵吸气式 水泵吸气式在经济和安全方面都不理想，已很少使用2.水泵压水管装射流器挟气式 压力管装射流器进行溶气的优点是不需另设空压机，没有空压机带来的油污染和噪声3.空压机供气式 空压机供气是较早使

用的一种供气方式，使用较广泛，其优点是能耗相对较低

14、压力溶气系统中溶气释放装置的功能：是将压力容器水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速、均匀地与水中的颗粒物质粘附。

15、加压溶气气浮有哪三种基本流程？其中回流加压溶气气浮工艺的主要意义是什么？

1.全加压溶气方式 2.部分加压溶气方式 3.回流加压溶气方式 意义：回流加压溶气流程中，将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池。与其他两种流程相比，该流程加压溶气水为经过气浮处理的澄清水，对溶气及加压释放过程较为有利，

第三章：化学处理

1、混凝过程中的三种作用机理；

(1) 压缩双电层作用。 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层, 使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状态。此时胶体间斥力消失，胶粒最易发生聚结。实际上，ξ电位电位只要降至某一程度而使胶粒间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能时，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ξ电位称为临界电位。胶粒因ξ电位电位降低或消除以至失去稳定性的过程，称为胶体脱稳。脱稳的胶粒相互聚结，称为凝聚。

（2）吸附架桥作用（絮凝）。分子物质与胶粒的吸附或桥连胶体粒子对高聚物分子链上的活性链节的强烈吸附作用，及高聚物分子对胶粒的架桥作用。两个大的同号胶粒中间由于一个异号胶粒而连接在一起。 （3）网捕作用。三价铝盐或铁盐等水解形成沉淀物，在自身沉淀过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使其粘结。

2、影响混凝效果的主要因素：温度、ph、水力条件；（书上内容，重要）

1. 水温。水温对混凝效果有明显的影响。无机盐类混凝剂的水解是吸热反应，水温高时:水的粘度小，离子扩散快，可促进矾花的形成。水温低时:黏度大，不利于脱稳胶粒相互絮凝，无机盐水解慢，影响絮凝物的形成和结大，所需时间长，同时也增加混凝剂的用量，影响后续沉淀处理的效果。

2. 废水pH值。水的pH对混凝的影响程度，视混凝剂的品种而异。各种混凝剂都有一定的pH值适用范围。pH影响：混凝剂在水中存在形态（如铁、铝盐），从铝盐和铁盐的水解反应式可以看出，水解过程中不断产生H+必将是水中的pH下降，当原水中碱度不足或混凝剂投加量较大，水的pH将大幅度下降，影响混凝效果；同时，pH会影响胶粒的ζ电位。 应通过试验选择适宜的pH范围。

3 混凝剂用量。合适的用量：使胶体凝聚，用量过多时：胶粒复稳，降低混凝效果。通过试验选择适宜的用量。

4.水力条件。混合阶段：搅拌使药剂均匀分散，创造良好的水解和聚合条件，有利于混凝过程的进行。要求：快速、剧烈 反应阶段：增加胶粒碰撞次数，促进絮凝体颗粒长大。 要求：随絮体的结大而逐渐降低 搅拌过强或时间过长，会破坏絮凝体，降低混凝效果。

5. 水中杂质的成分、性质和浓度。水中杂质的成分、性质和浓度都对混凝效果有明显的影响。如，天然水中主要含黏土类杂质，需要混凝剂的量较少，而污水中含有大量有机物时，需要投加较多的混凝剂才有混凝效果，这说明影响的因素比较复杂，理论上只限于做定性推断和估计。 3、采用石灰石过滤法处理硫酸废水时，采用升流式膨胀滤池的意义：

采用升流式膨胀滤池，可以改善硫酸废水的中和过滤过程，当滤料的粒径较细，（<3mm），废水上升滤速较高（50~70m/h）时，滤床膨胀，滤料相互碰撞摩擦，有助于防止结壳 4、理解溶度积在化学沉淀中的意义； 溶度积即为溶解平衡时，两种离子溶解度的乘积Ks 溶解盐类发生沉淀的必要条件是其离子的浓度积大于溶度积。

5、某电镀厂排放的废水中同时存在CN-和Cu2+,请问能否通过向废水中投加石灰的方式将Cu2+沉淀去除，为什么？ 应该如何处理？

CN-和Cu2+生成络合物，应在pH为10~11时投加次氯酸钠，次氯酸钠具有氧化性，这样可以破坏络合平衡

6、氧化还原能力的比较；

7、请简单说明亚铁石灰法还原处理废水中六价铬的工艺过程。

第一步 酸性条件 H2Cr2O7 + 6FeSO4 + 6H2SO4 ? 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O 第二步 投加石灰，使pH>3 Cr2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 ? 2 Cr(OH)3? + 3CaSO4 若石灰投加量过少（pH≤3）

Cr2(SO4)3 + 3 Fe2(SO4)3 + 12Ca(OH)2 ? 2 Cr(OH)3? + 6Fe(OH)3? + 12 CaSO4 8、在电化学氧化法处理含氰废水工艺中，投加少量氯化钠的作用是什么？ 1）提高水的电导率，强化阳极氧化作用。

2）Cl-在阳极可放电生成Cl2，进而生成HOCl，与氰发生反应，其作用类似于碱性氯化法除氰。 效果：CN-浓度降至0.1mg/L以下

第四章：吸附

1、物理吸附和化学吸附的区别；他们在吸附过程和再生过程中的一些差异； 物理吸附：吸附剂与吸附物质之间是通过分子间引力(即范徳华力)而产生的吸附 化学吸附：吸附剂与被吸附物质之间产生化学作用，生成化学键引起吸附

再生方法:1) 加热再生法。在高温条件下，提高了吸附质分子的能量，使其易于从活性炭的活性点脱离；而吸附的有机物则在高温下氧化和分解，成为气态逸出或断裂成低分子。 2）化学再生法。通过化学反应，使吸附质转化为易溶于水的物质而解吸下来

2、吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。那些因素影响外部扩散速度和孔隙扩散速度？ 外部扩散速度：与溶液浓度成正比；与吸附剂的比表面积的大小成正比；吸附剂颗粒直径越小，速度越快；增加溶液与颗粒间的相对运动速度，可提高速度。孔隙扩散速度：吸附剂颗粒越小，速度越快。 3、根据有效pH范围来划分离子交换树脂类型，四种类型适用的具体ph范围； 强酸性离子交换弱酸性离子交换强碱性离子交换弱碱性离子交换树脂类型 树脂 树脂 树脂 树脂 有效pH1~14 5~14 1~12 0~7 范围 4、什么是离子交换树脂的交换容量？什么是全交换容量和工作交换容量？ 交换容量：定量表示树脂交换能力的大小，单位为mol/kg(干树脂)或mol/L(湿树脂)。 全交换容量：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：树脂在给定工作条件下实际的交换能力。

5、萃取过程包括哪三个主要工序（步骤）？ 1、把萃取剂加入废水，并使它们充分接触，有害物质作为萃取物从废水中转移到萃取剂中 2、把萃取剂和废水分离开了，废水就得到了处理 3、把萃取物从萃取剂中分离出来，使有害物成为有用的副产品，而萃取剂则可再次用于萃取过程。 第五章：废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础（教材上第十一章）（重点：1、2节） 第六章：废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础

1、什么是活性污泥：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。

2、活性污泥常用指标：mlss mlvss sv svi ，说明SVI与污泥沉降性能的关系？ 活性污泥处理工艺中的污泥负荷、容积负荷、污泥泥龄？

MLSS表示悬浮固体物质总量，MLVSS挥发性固体成分表示有机物含量，MLNVSS灼烧残量，表示无机物含量。MLVSS包含了微生物量，但不仅是微生物的量，由于测定方便，目前还是近似用于表示微生物的量。 污泥沉降比SV：取混合液至1000mL或100mL量筒，静止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的体积，以占混合液体积的比例（%）表示污泥沉降比。污泥体积指数SVI： SV不能确切表示污泥沉降性能，故人们想起用单位干泥形成湿泥时的体积来表示污泥沉降性能，简称污泥指数，单位为mL/g。

SVI为1L混合液沉淀30min的活性污泥体积（mL） 与1升混合液中悬浮固体干重（g）的比值 = SV(mL/L) / MLSS(g/L)

ＳＶＩ反映了污泥的松散程度和凝聚性能，ＳＶＩ过低，说明污泥颗粒细小紧密，无机物多，微生物数量少，此时污泥缺乏活性和吸附能力。ＳＶＩ过高则说明污泥结构松散，难于沉淀分离，即将膨胀或已经发生膨胀。

SVI<100 污泥沉降性能较好 100

正常情况下：城市生活污水处理设施中的SVI在50~150之间；

污泥负荷(Sludge Loading) ：污泥负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位活性污泥每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/kgMLSS.d。污泥负荷又叫F/M比，即养料（Food）与活性污

泥（MLVSS）之间的比值，养料即BOD。

容积负荷：容积负荷是反应器设计和运行的一个重要参数，它指单位反应器容积内每天所能去除的5日生化需氧量，单位是kgBOD/立方米.天。容积负荷是衡量实际生化处理过程中处理效率的重要指标，直接关系到工程的投资总额、占地面积大小等环节。

污泥龄：污泥龄是指污泥在反应器中的平均停留时间。其单位是d。 污泥龄=反应器中污泥总量/每d排放的剩余污泥量（d）

3、影响曝气中溶解氧传递的一些因素；

4、鼓风曝气系统的主要组成部分和功能； 空气净化器 不全 鼓 风 机 不全

空气输配管系统：负责将空气输送到空气扩散器。要求沿程阻力损失小,曝气设备各点压力均衡,空气干管和支管流速符合设计要求，配备必要的手动阀和电动调节阀门

扩 散 器：扩散器的作用是将空气分散成空气泡,增大空气和混合液之间的接触界面，把空气中的氧溶解于水中。

扩散器的类型：穿孔管扩散器，微气泡扩散器，切割气泡扩散器，物理搅拌气泡扩散器

5、表面曝气机充氧原理： (1)曝气设备的提水和输水作用，使曝气池内液体不断循环流动, 从而不断更新气液接触面, 不断吸氧； (2)曝气设备旋转时在周围形成水跃，并把液体抛向空中，剧烈搅动而卷进空气； (3)曝气设备高速旋转时，在后侧形成负压区而吸入空气。 6、氧化沟的几种类型、特点、曝气设备；

Carrousel2000工艺的优点：1、比较好的实现了硝化-反硝化过程；2、有利于恢复硝化过程中消耗的碱度，同时利用进水中的BOD作为反硝化碳源；3、可以高达400%的回流比，仅仅利用渠道的流动速度，不需要任何回流设备，实现可控条件下的前置反硝化；4、具有巨大的节能潜力（对大规模污水处理厂而言）

Orbal氧化沟：采用转盘曝气机，转盘片上有三角形（或其他形状）凸出物，且盘片数量可调，便于实际调节曝气强度；Orbal氧化沟在单沟内属于推流式反应器，在整体上属于多个完全混合连续反应器的串联。供氧情况：有关溶解氧浓度的分布情况：第一槽（work channel）：大部分BOD被降解，所有的反硝化在此发生，部分氨氮的氧化发生，该段溶解氧几乎接近0（小于0.4mg/L）;第二槽(Swing channel)：由于第一槽的总供氧量不变，因此第二槽的BOD浓度和溶解氧波动很大，主要取决于进水负荷，DO=0.2-2.8mg/L;第三槽(Polishing channel)：平均溶解氧浓度达到4.0mg/L，从未低于2.3mg/L。确保出水中BOD和氨氮浓度。

Orbal氧化沟的工艺特点：1、圆形或椭圆形的平面，较长的连续渠道能够很好的利用流体惯性，节约推流能耗；2、多渠串联有利于提高效率，减少短路；3、由于利用了转盘曝气，有效水深达到3.5米，沟底流速0.3-0.9米/秒；氧利用率高。 交替式氧化沟（D形沟和T形沟）：D形沟即双沟交替处于供氧、缺氧等状态，可以用于生物脱氮等工作；缺点是设备的闲置率比较高；T形沟即三沟进行交替循环的处理状态，提高了原有D形沟的设备使用率，在发展中国家有较大的市场。交替式氧化沟一般采用转刷曝气；这类氧化沟并没有单独设置缺氧区域，而是通过运行过程中的停止曝气阶段来实现；

7、关于曝气池内空气供应量的核算（重点）；

8、关于二沉池的设计要求，不能使用斜板沉淀池的原因；

9、生化处理中ph的变化情况（主要是有机酸降解、N的代谢）

10、活性污泥膨胀可分为两类，主要差别； 发生丝状污泥膨胀后的解决措施**

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