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水污染控制工程PPT


吸附剂及吸附质
吸附剂:具有吸附能力的多孔性固体物质; 吸附质:水中被吸附污染物。在废水处理方面;在自来水处理方面; 在废水处理回用方面。
一、吸附机理及分类
溶质从水中移向固体颗粒表面,发生吸附,是水、溶质和固体 颗粒三者相互作用的结果。引起吸附的主要原因在于溶质对水的 疏水特性和溶质对固体颗粒的高度亲和力。 根据吸附作用过程及吸附力的不同,可以将吸附分为三类: (1)交换吸附 (2)物理吸附 (3)化学吸附
处理的对象: 活性污泥:
生物可以降解的有机物。
活性污泥由好气性微生物(包括细菌、真菌、原生动物和后生 动物)及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成,具有降解废水 中有机污染物(也有些可部分利用无机物)的能力,显示生物化 学活性。
活性污泥法净化过程:
由吸附,微生物的代谢,凝聚与沉淀三个过程组成。
一、活性污泥法的基本流程
4.细胞平均停留时间:
细胞平均停留时间也称为污泥龄或泥龄,是指微生物在曝气池 内的平均停留时间,也就是曝气池内活性污泥更新一遍所需的时 间。
污泥负荷越小,出水水质越好,反之则差。
2.污泥增长量:
Δx=aQ(S0-Se)-bVx
式中:Δx--每天污泥增加量,kg/d; a--污泥合成系数,即每去除1kgBOD5形成的活性污泥 的kg数; b--污泥自身氧化系数,d-1。
3.需氧量:
O2=a’Q(S0-Se)+b’Vx
式中:O2--每天系统的需氧量,kg/d; a’--有机物代谢的需氧系数,即每去除1kgBOD5需要氧 的kg数; b’--污泥自身氧化需氧系数,d-1(或kg/kgMLSS.d)。
第1章 总论
一、废水的分类
根据废水的来源分为:生活污水及工业废水,工业废水又根 据废水的污染程度分为生产废水(轻)及生产污水(重)。 生活污水与工业废水混合排入城市污水管道即为城市污水
二、废水的出路
废水经净化处理后的出路: (1)排放水体作为水体的补给水 (2)灌溉田地 (3)重复使用
三、水质指标
滤料 有效粒径与不均匀系数的意义,对处理效果的影响
配水系统 大阻力配水系统、小阻力配水系统的特点及适用性
二、过滤机理
包括迁移机理、附着机理和脱落机理。 过滤效率的影响因素
三、快滤池的运行
过滤周期、反冲洗强度、膨胀率的基本概念。
四、滤池面积的计算
第7章 吸附
吸附
固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能,当 某些物质与固体表面接触时,受到这些不平衡力的吸引而停留在 固体表面上,物质的浓度自动发生累计或浓集的现象就是吸附。
1.曝气池:系统中的主体构筑物,废水中的有机物在此被活性 污泥中的微生物降解。 2.曝气系统:使活性污泥处于悬浮状态;使废水与污泥充分接 触;通过曝气,向活性污泥供氧,保证微生物的生长与繁殖。 3.二次沉淀池: 进行固液分离;为曝气池提供回流污泥。 4.回流污泥系统:使曝气池内保持足够数量的活性污泥。 5.剩余污泥排除系统:净增殖的细胞物质作为剩余污泥排入污 泥处理系统,以保证系统中的污泥浓度稳定。
二、吸附平衡及平衡吸附量
吸附过程中,固、液两相经过充分接触后,最终将达到吸附与 解吸的动态平衡,即为吸附平衡;达到平衡时,单位吸附剂所吸 附的物质的数量称为平衡吸附量,单位为mg/g。
三、影响吸附的因素
吸附剂结构,吸附质的性质,操作 条件。
四、吸附过程
吸附过程可以分为三个连续阶段,第一阶段为吸附质扩散通过 水膜而到达吸附剂表面(膜扩散);第二阶段为吸附质在空隙内 扩散;第三阶段为溶质在吸附剂内表面上发生吸附。通常吸附阶 段反应非常快,总的过程速度由第一、二阶段速度所控制。
任何时日剩余的BOD为: L = La 10 –k 1t
对应消耗的溶解氧或氧化的BOD为: BOD t = La–L = La (1 – 10 –k 1t )
四、处理方法
按处理原理分: 物理法、化学法、物理化学法、生物化学法
第2章 预处理
一、调节池
调节池的作用或功能:
为保证后续处理单元或设备的正常运行,需对废水的水量和 水质进行调节。调节水量和水质的构筑物称为调节池。 调节池一般用于中小水量的工业废水及小区生活污水处理中。
调节池的形式:
1.水量调节池 2.水质调节池 3.水量水质调节池
二、筛滤
筛滤的作用或功能:
筛滤用于去除废水中粒径较大的悬浮物、漂浮物等杂物以保 护后续处理设施(主要是保护水泵、管道阀门)能正常运行的 一种预处理方法。 由平行的金属棒或条构成的称为格栅;由金属丝织物或孔板 构成的称为筛网。
第3章 混凝
五、穿透曲线
第8章 离子交换
离子交换法
离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进 行交换反应而除去水中有害离子的方法。
应用
工业用水处理:制取软水或纯水; 工业废水处理:含重金属离子的废水、放射性废水及部分有机 废水处理。
第9章 膜分离
膜分离法
膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透 过的方法的统称。溶剂透过膜的过程称为渗透,溶质透过膜的过 程称为渗析。 渗析、电渗析、反渗透、超滤的作用原理及应用。
1.微生物的营养: 好氧:BOD5:N:P=100:5:1, 厌氧:BOD5:N:P=100:2:0.3 2.反应温度: 3.pH值: 4.溶解氧:好氧:2~4mg/L,缺氧:0~0.5mg/L,厌氧:0 5.有毒物质:
三、微生物的生长规律
(1)适应期:能适应的微生物则能够生存,不能适应的微生物 则被淘汰,此时微生物的数量有可能减少。 (2)对数期—对数增长期:适应了新的培养环境后,在营养物 质较丰富的条件下,微生物的生长繁殖不受底物的限制,微生物 的生长速度达到最大,菌体数量以几何级数的速度增加,菌体数 量的对数值与培养时间成直线关系,亦称对数期为等速生长期。 (3)平衡期—减速增长期:在微生物经过对数期大量繁殖后, 使培养液中的底物逐渐被消耗,再加上代谢产物的不断积累,从 而造成了不利于微生物生长繁殖的食物条件和环境条件,致使微 生物的增长速度逐渐减慢,死亡速度逐渐加快,微生物数量趋于 稳定。 (4)衰老期—内源呼吸期:在平衡期后,培养液中的底物近乎 被耗尽,微生物只能利用菌体内贮存的物质或以死菌体作为养料, 进行内源呼吸,维持生命。在此时期,由内源代谢造成的菌体细 胞死亡速率超过新细胞的增长速率,使微生物数量急剧减少,生 长曲线显著下降,故衰老期也称为内源代谢期。
沉砂池的类型
平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池、钟式沉砂池
四、沉淀池 沉淀池的作用或功能
泥水分离,处理废水中密度大于水可以沉淀分离的无机或有 机悬浮物。
沉淀池的类型及沉淀池面积的计算
平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板(管) 沉淀池
五、隔油池 含油废水的危害
排入水体的含油废水: 形成油膜阻碍大气复氧,断绝水体氧的来源;乳化油及溶 解油在被微生物分解过程中消耗水中的溶解氧,使水体缺氧。
排入土壤的含油废水: 土层对油污吸附和过滤,在土壤形成油膜,破坏土壤的团粒 结构。 排入污水厂的含油废水: 影响活性污泥及生物膜的正常代谢过程,影响排水设备及管 道的正常工作,要求含油浓度不能大于30~50mg/L。 除油的方法: 浮油及重油—重力分离法(隔油沉淀法) 分散油及乳化油—气浮法、混凝沉淀或气浮法 溶解油—生物处理法等
六、气浮
气浮法:气浮法是利用高度分散的微小气泡作为载体去黏附废 水中的污染物,使其视密度小于水而上浮到水面实现固液或液 液分离的过程。
气浮过程: 产生微气泡、形成气浮体、上浮分离三个连续过程。 实现气浮分离的两个必要条件: (1)足够数量的微气泡(气泡直径15-30微米), (2)被处理的污染物具有疏水性质。 加压溶气气浮:全溶气气浮 部分溶气气浮 回流加压溶气气浮
三、活性污泥法参数
1.污泥负荷:
有机底物与活性污泥的重量比值(F/M),也即单位重量活性 污泥(kgMLSS)在单位时间(d)内所承受的有机物量 (kgBOD),称为污泥负荷,单位为kgBOD5/(kgMLSS.d)或 kgBOD5/(kgMLVSS.d)。
式中Q、S0和V分别代表废水流量、BOD浓度和曝气池容积。
混凝:在废水中预先投加化学药剂以破坏胶体的稳定性,使废 水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离性的絮凝体,再加 以分离去除的过程。 混凝处理的对象: 粒度在1nm~100nm 间的部分悬浮液和胶体 溶液。
一、胶体的稳定性 二、混凝机理
压缩双电层机理、吸附电中和机理、吸附架桥机 理、沉淀物网捕机理,速度梯度(G)
第11章 循环冷却水处理
水垢的形成及控制,腐蚀及控制,微生物及控制。
第12章 废水生化处理理论基础
生化处理
废水生化处理是利用生物的新陈代谢作用,对废水中的污染物 质进行转化和稳定、使之无害化的处理方法。对污染物进行转化 和稳定的主体是微生物。
处理的对象
生活污水及工业有机废水中的有机物。
一、微生物的新陈代谢
微生物在生命活动过程中,不断从外界环境中摄取营养物质, 并通过复杂的酶催化反应将其加以利用,提供能量并合成新的生 物体,同时又不断向外界环境排泄废物。这种为了维持生命活动 过程与繁殖下代而进行的各种化学变化称为微生物的新陈代谢, 简称代谢。根据能量的释放和吸取,可将代谢分为分解代谢和合 成代谢。
二、影响微生物生长的因素
1.生化需氧量(BOD): BOD5 、 BOD20 、 BODu 2.化学需氧量(COD): CODcr、 CODMn 3.悬浮物(SS) 4.N、P
有机物的分解一般分为两个阶段: 第一阶段---碳化阶段(Oa+Ob),用La或BODu表示 第二阶段---硝化阶段(Oc+Od) , 用LN或NODu表示
三、混凝剂及助凝剂
四、影响混凝的因素 五、混凝工艺
混凝工艺过程包括混凝剂的配制与投加、混合、反 应、澄清几个过程。
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