名师指导：考研专业课环境工程秋季复习重点

　　电渗析的原理、工作过程及应用范围：①原理：在直流电场的作用下，依靠对水中离子有选择透过性的离子交换膜，使离子从一种溶液透过离子交换膜进入另一种溶液，以达到分离、提纯、浓缩、回收的目的。②工作过程：有阴阳两中离子交换膜，阴膜只允许通过阴离子，阳膜只允许通过阳离子，废水中溶解的盐类，其阳离子通过阳膜，阴离子通过阴膜，这样，中间隔室中阴、阳离子浓度逐渐降低，最后达到所要求的含量。③应用范围：可以有效地回收废水中的无机酸、碱、金属盐及有机电解质等，使废水净化。

　　反渗透的原理和应用范围：①原理：工作压力大于溶液的渗透压，选择性吸附-毛细管流机理，反渗透膜是一种多孔性膜，具有良好的化学性质。当溶液与这种膜接触时，由于界面现象和吸附作用。对水优先吸附或对溶质优先排斥，在膜面上形成一纯水层。被优先吸附的在界面上的水以水流形式通过膜的毛细管被连续地排出。(即界面现象和在压力下流体通过毛细管的综合结果)②应用范围：废水的三级处理和废水中有用物质的回收，如处理溶解性有机物可获得100%的分离效率，达到净化废水和\回收有用物质的双重目的。

　　超过滤与反渗透的联系和区别：①联系：动力同是溶液的压力，在溶液的压力下，溶剂的分子通过薄膜，而溶解的物质阻滞在隔膜表面上。②区别：超过滤所用薄膜较疏松，透水量大，除盐率低，用以分离高分子和低分子有机物以及无机离子等，能够分离的溶质分子至少要比溶剂的分子大10倍，主要机理是筛滤作用，工作压力低;而反渗透所用的膜致密，透水量低，具有选择透过能力，用以分离分子大致相同的溶剂和溶质，所需工作压力高，去除机理是分离过程中伴随有半透膜、溶解物质和溶解之间复杂的物理化学作用。

　　活性污泥：向生活污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体构成，易于沉淀分离，并使污水得到澄清，称为活性污泥。

　　MLSS：即混合液悬浮固体，是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。(mg/L)

　　MLVSS：即混合液挥发性悬浮固体，是指混合液悬浮固体中有机物的重量。

　　污泥沉降比：(SV%)是指曝气池混合液在100ml量筒中，静置30min后，沉淀污泥与混合液之体积比。(%)

　　污泥容积指数：(SVI)即污泥指数：是指曝气池出口处混合液经30min静沉后，1g干污泥所占的容积(即每单位重量干泥形成的湿污泥的体积mL/g)，以ml计，即：SVI=混合液30min静沉后污泥溶积/污泥干重=SV%×10/MLSS

　　污泥龄：是曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值，单位是日。即新增长的污泥在曝气池中平均停留时间，或污泥增长一倍所需要的时间。

　　污泥负荷率：(Ns)实际中F：M值以BOD表示，即Ns=QLa/XV(Q污水流量;La进水BOD浓度;X混合液悬浮固体浓度MLSS;V曝气池容积)

　　阶段曝气法：(逐步负荷法)污水沿曝气池池长分段多点进水，使有机物负荷分布较均匀，从而均化了需氧量，避免了前段供氧不足，后段供氧过剩的缺点;同时，微生物在食物比较均匀的条件下，能充分发挥氧化分解有机物的能力，还可减轻二次沉淀池的负荷。

　　延时曝气法：(完全氧化法)其工作长期处于内源呼吸阶段，不但去除了水中的污染物，而且氧化了合成的细胞物质，是污水处理和污泥好氧处理的综合构筑物。

　　动力效率(Ep)：指1KW.h电所能转移到液体中去的氧量(kg/(kw.h))。

　　氧转移效率(EA)对鼓风曝气而言：也称氧利用率：指鼓风曝气转移到液体中的氧占供给的氧的百分率，即EA=R0/S×100(%)。S供氧量，R0吸氧量。

　　充氧能力(对机械曝气而言)：是指叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的重量。(kg/h)

　　污泥膨胀：正常的活性污泥沉降性能良好，含水率在99%左右。当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少(但较清澈)，颜色也有变异，称为污泥膨胀。

　　活性污泥的组成和活性污泥中微生物的组成：由具有活性的微生物、微生物自身氧化的残留物、吸附在活性污泥上不能为生物所降解的有机物和无机物组成。其中微生物是活性污泥的主要组成部分。活性污泥微生物是由细菌、真菌、原生动物、后生动物等多种微生物群体相结合组成的一个生态系。

　　活性污泥法的净化机理和工作过程：①初期去除与吸附作用：污泥表面积大，且表面多有多糖类粘质层，污水中悬浮固体和胶体物质是被絮凝和吸附去除的。②微生物的代谢作用：活性污泥微生物以污水中各种有机物作为营养，在有氧的条件下，将其中一部分合成新的细胞物质(原生质)，对另一部分有机物则进行分解代谢，即氧化分解以获得合成新细胞所需要的能量，并最终形成二氧化碳和水等稳定物质。在新细胞合成与微生物增长的过程中，除氧化一部分有机物以获得能量外，还有一部分微生物细胞物质也在进行氧化分解，并供应能量。③絮凝体的形成与凝聚沉淀：污水中有机物通过生物降解，一部分氧化分解为二氧化碳和水，一部分合成细胞物质成为菌体。为使菌体从水中分离出来，必须使其凝聚成为易于沉淀分离的絮凝体。

　　活性污泥法的各种指标及相互关系：MLVSS/MLSS一般0.75左右，SVI=混合液30min静沉后污泥溶积/污泥干重=SV%×10/MLSS(100ML量筒)

　　影响活性污泥处理效果的因素：①溶解氧2mg/l左右为宜②营养物BOD：N：P=100：5：1③PH值6.5-9.0④水温：20-30度⑤有毒物质：重金属、H2S等无机物质和氰、酚等有机物质。会破坏细菌细胞某些必要的生理结构，或抑制细菌的代谢过程。

　　衡量曝气效果的指标及适用范围：动力效率(Ep)、氧转移效率(EA)对鼓风曝气而言即氧利用率、充氧能力(对机械曝气而言)

　　活性污泥法常见的问题及处理方法：①污泥膨胀：防止办法：加强操作管理，经常检测污水水质、溶解氧、污泥沉降比、污泥指数等。解决办法：缺氧、水温高可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷或适当降低MLSS，使需氧量减少。如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS值，以调整负荷。如PH值过低，可投加石灰调整PH。若污泥大量流失，则可投氯化铁，帮助凝聚。②污泥解体：污水中存在有毒物质，鉴别是运行方面的问题则对污水量、回流污泥量、空气量和排泥状态以及SV%、MLSS、DO、Ns等进行检查，加以调整;如是混入有毒物质，需查明来源，采取相应对策。③污泥脱氮：呈块状上浮，由于硝化进程较高，在沉淀池内产生反硝化，氮脱出附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。解决办法：增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，在脱氮之前将污泥排除;或降低混合液污泥浓度，缩短污泥岭和降低溶解氧等，使之不进行到硝化阶段。④污泥腐化：污泥长期滞留而进行厌氧发酵生成气体，从而大块污泥上浮的现象。防止措施：a、安设不使污泥外溢的浮渣清除设备;b、消除沉淀池的死角区;c、加大池底坡度或改进池底刮泥设备，不使污泥滞留于池底。⑤泡沫：原因污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。措施：分段注水以提高混合液浓度;进行喷水或投加除泡剂等。

　　生物滤池：是以土壤自净原理为依据，有过滤田和灌溉田逐步发展来的。废水长期以滴状洒布在块状滤料上，在废水流经的表面上会形成生物膜，生物膜成熟后，栖息在生物膜上的微生物即摄取废水中的有机污染物质作为营养，从而使废水得到净化。

　　生物转盘：即在生物滤池中以一系列转动的盘片代替固定的滤料。

　　生物接触氧化：就是在曝气池内填充块状滤料，经曝气的废水流经填料层，使填料颗粒表面长满生物膜，使废水和生物膜接触，在生物膜生物的作用下废水得到净化。

　　生物滤池的水力负荷和有机负荷：水力负荷：q：即每单位体积滤料或单位滤池面积每天所处理的废水量。m3/(m3.d)或m3/(m2.d)。有机物负荷M：即每单位容积滤料每天所去除废水中有机物的数量，单位kg(BOD5)/(m3。d)。

　　回流比：高负荷生物滤池回流水量R与原水量Q之比称为回流比。

　　塔式生物滤池：是新型高负荷滤池。在功能上与高负荷生物滤池没有本质的区别，但在构造、净化功能等方面具有一定的特征。

　　生物膜法与活性污泥法的主要区别：主要在于微生物提供的方式不同。生物膜法是指废水流过生长在固定支承物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相间的物质交换，降解废水中有机物的方法，所需氧气一般直接来源于大气。活性污泥法是以存在于污水中的有机物作为培养基，在有氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，通过凝聚、吸附、氧化分解、沉淀等过程去除有机物的一种方法，所需氧气是通过曝气装置提供的。所以生物膜法又称为生物过滤法。

　　普通生物滤池的构造及各部分的作用：滤床、排水设备和布水装置三部分。滤床主要充填滤料;排水设备用以排出滤水，且保证滤池通风，包括渗水装置(支撑滤料、排出滤水)、集水沟和总排水渠等;布水设备：布水均匀、使空气在布水间歇时进入滤池。

　　生物膜法净化废水的机理：生物膜法是指废水流过生长在固定支承物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相间的物质交换，降解废水中有机物的方法。

　　单极和多极生物滤池的主要运行系统：

　　生物滤池水回流的作用：①稀释进水浓度，使BOD5处于200mg/l以下，并借以均化、稳定水质;②增大进水量，冲刷生物膜，抑制厌氧层的发育，使生物膜经常保持活性;③抑制臭味及滤池蝇的过度滋长。

　　塔式生物滤池的结构和生物相的特点：①构造：塔身、滤料、布水设备、通风装置和排水系统组成。②生物相特点：自塔顶向下，生物膜明显分层，各层的生物相组成不同，种类由少到多，由低级到高级。生物转盘的构造和布置形式：构造：主体部分由盘片、转轴和氧化槽三部分组成。布置形式：单轴单级、单轴多级和多轴多级，级数多少根据废水净化要求达到的程度来确定。

　　生物转盘的优缺点：优点：①操作简单，没有污泥膨胀和流失问题，没有污泥回流系统，生产上易于控制;②剩余生物污泥量小，污泥颗粒大，含水率低，沉淀速度大，易于沉淀分离和脱水干化;③设备构造简单，无通风、回流及曝气设备，运转费用低，耗电量低;④可处理高浓度废水，承受BOD的浓度可达1000mg/l，耐冲击能力强;⑤废水在氧化槽内停留时间短，1-1.5h，处理废水高，BOD去除率一般可达90%以上;⑥比活性污泥法占地少。缺点：①占地虽比活性污泥法少，但仍然较大;②盘材昂贵、基建投资大;③处理含易挥发有毒废水时，对大气污染严重。

　　生物接触氧化法的特点：①使用蜂窝式或列管式填料，上下贯通，废水在管内流动，水力条件好，能很好地向管壁上固着的生物膜供应营养及氧，因此生物膜上的生物相很丰富，除细菌外，球衣菌类的丝状菌、多种种属的原生动物和后生动物，能够形成稳定的生态系。②填料表面全为生物膜所布满，形成了生物膜的主体结构，有利于维护生物膜的净化功能;还能够提高充氧能力和氧的利用率;有利于保持高度的生物量。③对冲击负荷有较强的适应能力，污泥生成量少，不产生污泥膨胀的危害，能够保证出水水质，勿需污泥回流，易于维护管理，不产生滤池蝇，也不散发臭气。④具有多种净化功能，能够有效地去除有机污染物质外，还能脱氮和除磷，用于三级处理。缺点：填料易于堵塞，布气、布水不均匀。