环境工程学
1、环境工程学:是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。它是一门运用环境科学、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、舒适的生存与发展的学科。
2、水环境容量: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、水质目标有关。水环境容量既反映了满足特定功能条件下水体的水质目标,也反映了水体对污染物的自净能力。如果污染物的实际排放量超过了水体环境容量,就必需削减排放量。
3、软化除盐:水中Ca2+Mg2+等二价金属阳离子会形成硬度,HCO3-等阴离子会形成碱度,而水中阴阳离子的总量称为水的含盐量。降低水中Ca2+.Mg2+含量的处理称为水的软化;软化的方法包括:加热软化法、药剂软化法和离子软化法。降低水中部分和全部含盐量的处理称为水的除盐。除盐方法有蒸馏法、电渗析法、反渗析法、离子交换法等。
软化就是降低水中Ca2+、Mg2+的含量,以防止它们在管道和设备中结垢。
除盐就是减少水中溶解盐类的总量。
4、四大沉淀:自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀
自由沉淀:悬浮颗粒物浓度不高,沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒沉淀轨迹呈直线,速度为匀速,沉淀过程中颗粒的物理性质不变,发生在沉砂池中。
絮凝沉淀:悬浮颗粒物浓度不高;沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝装,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹为曲线。沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。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,沉速亦随着深度而增加。
成层沉淀:颗粒物浓度较高(5000mg/L以上);颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉,与澄清水之间有清晰的泥水界限。二次沉淀池在污泥浓缩中发生。压缩沉淀:悬浮颗粒物浓度很高,颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,互相支承,下层颗粒物间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
5、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絮绒装污泥。
①污泥指数SVI:污泥指数是污泥容积指数的简称,也叫污泥体积指数。指曝气池出口处混合液经30min沉淀后,1g干污泥所占的容积,以mL计。单位:mL/g
SVI=混合液沉淀30min后干污泥容积(mL)/污泥干重(g)=SV(mL/L)/MLSS(g/L)
SVI(L/mg)=104SV/MLSS
SVI能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和絮凝、沉降性能。对于一般城市污水,SVI在50~150左右。SVI过低,说明泥粒细小紧密,无机物多,缺乏活性和吸附能力;SVI过高,说明污泥难于沉淀分离。②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,单位为mg/L,也称为混合液污泥浓度,是计量曝气池中活性污泥数量的指标。
③污泥沉降比(SV):指曝气池混合液在100ml量筒中静置30min后,沉淀污泥占混合液的体积分数(%)。(单位:%或比值)
SV=(V/1000)*100%(V:污泥体积;1000:原体积)
6、水体自净:水体中的污染物经过一系列的物理(稀释、扩散、沉淀等)、化学(氧化、还原、分解等)和生物学(水中微生物对有机物的氧化分解作用)变化,污染物质被分散、分离或分解,最后,水体基本上或完全地恢复到原来状态,这个自然净化的过程称为水体自净。
7、固体废物:指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
8、固体废物处理:通过不同的物化或生化技术,将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构的过程。
9、固体废物处置:采取能将已无回收价值或确属不能再利用的固体废物(包括对自然界及人身健康危害性极大的危险废物)长期置于与生物圈隔离地带的技术措施,也是解决固体废物最终归宿的手段。
10、危险废物:危险废物是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。危险废物的主要特征并不在于它们的相态,而在于它们的危险特性,即具有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性等独特性质,对环境和人体会带来危害,须加以特殊管理的物质。
11、危险废物的固化:利用物理或化学方法,将危险废弃物固定或包容于惰性固体基质内,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。
固化处理:固化处理是利用物理或化学方法,将危险废物固定或包容于惰性固体基质内,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。
固废处置:为防止对环境造成污染,根据排放的环境条件,采取适当而必要的防护措施,以达到被处置废物与环境生态系统最大限度的隔绝,称为固体废物的最终处置。
的一种无害化处理方法。
12、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。吸附等温线按照形状可分为L型、BET型、F型。
13、压实:又称压缩,用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重和减少固体废物表观体积,便于装卸、运输、贮存和填埋,是提高运输与管理效率的一种操作技术。
14、垃圾堆肥化:是在一定的人工控制条件下,通过生物化学作用,使垃圾中的有机成分分解转化为比较稳定的腐殖肥料的过程。
15、氧垂曲线:水体受到污染后,水体中溶解氧逐渐被消耗,到临界点后又逐步回升的变化过程。
16、硝化作用:硝化是NH3-N转变为NO3-氮,硝化用硝酸或硝酸盐处理,与硝酸或硝酸盐结合;尤指将有机
化合物转化成硝基化合物或硝酸酯(如用硝酸和硫酸的混合物处理)
反硝化:反硝化也称脱氮作用,反硝化是指NO3-态氮转化为N2。反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸
盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。
17、离子交换:离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其他同性离子之间的交换反映。
18、污泥龄(SRT):又称微生物平均停留时间,是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。它表示新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间。
19、化学需氧量COD:是指在一定条件下,氧化1mL水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的质量浓度(以mg/L为单位)表示。该指标也作为有机污染物相对含量的综合指标之一,但只能反映被氧化剂氧化的有机污染物。
20、BOD:在有氧条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧的量(20℃,5天)。BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标。
BOD: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℃,5天)。COD: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)
21、土地填埋:是从传统的堆放和土地处置发展起来的一项最终处置技术,不是单纯的堆、填、埋,而是一种按照工程理论和土工标准,对固体废物进行有效管理的一种综合性工程方法。
22、卫生土地填埋:利用工程手段,采取有效技术措施,防止渗滤液及有害气体对水体及大气的污染,并将垃圾压实减容至最少,填埋占地面积也最小;每天操作结束后或每隔一定时间用土覆盖,使整个过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处理垃圾的方法。卫生土地填埋用于处置城市垃圾。基于环境卫生的角度发展起来的陆地填埋处置法。
23、安全土地填埋:安全土地填埋是一种改进的卫生土地填埋,主要用于处置有害废物,因此对场地的选择和技术要求更为严格。
24、固体破碎:利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。
圾的粒度,使之质地均匀,从而降低孔隙率、增大密度的过程。减小垃
25、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,又称溢流率,单位为m3/(m2·s)或m3/(m2·h),是沉淀池设计中的一个重要参数。
26、垃圾渗滤液:由垃圾分解后产生的内源水与外来水分(包括大气降水、地表水、地下水入侵)所形成的液体,其中含有大量的有机物、无机离子以及离子-有机化合物。来源于被填埋垃圾自身生物降解的产物,以及外部地面径流和地下水通过垃圾层时携带其中可溶性与悬浮性污染物而下渗的液体。
27、排水体制的分类:合流制排水体制:单个管路系统,主要是生活污水、工业废水和雨水。
分流制排水体制:两个或两个以上的管路系统,主要是生活污水、工业废水和雨水。
分流制排水系统:当生活污水、工业污水和雨水用两个或两个以上排水管渠系统排出时,统称为分流排水系统。
合流制排水系统:将生活污水,工业污水和雨水用一个管渠系统灰机排出的系统称为合流排水系统。填空
1、沉降(淀)的基本分类(类型):2、沉降(淀)池的分类:普通沉淀池:平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池
沉砂池的分类:3、常见的污水好氧附着处理工艺:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床、高效生物膜法工艺
4、水体消毒的目的:5、常用的水消毒方法:氯消毒、物理消毒法:加热消毒,紫外线消毒、臭氧消毒,二氧化氯消毒,其他6、固体废物生物处理的方式:好氧堆肥、厌氧消化处理工艺、微生物浸出好氧生物处理和厌氧生物处理
7、固体废物的处理的基本原则:确定了固体废物污染防治的减量化,资源化,无害化
减量化再使用再循环
避免产生综合利用妥善处置
8、废水处理的方法:物理法、化学法、生物法
气)
10.常用的危险废物固化方法:水泥石灰热塑性材料有机聚合物自胶结玻璃
固废分选的种类
:筛选,磁力分选,静电分选,重力分选,跳汰分选,摩擦分选
11.跳汰分选的原理
此法以水为介质,当物料进入筛面时,随上下往复运动而形成的垂向交变振荡水流作用,按密度差逐级分层,密度最小的物料浮于表面而溢流分离,密度大的物料沉于筛底,由侧口随水流出。
生活垃圾的收运包括几个过程:收集、贮存、清运
收集:城市垃圾的收集,收集系统分析,收集路线规划
转运:设置转运站的经济评价,城市垃圾转运站设计要素
12.A/OA2/O工艺及其作用
A/O(厌氧-好氧)工艺为厌氧-好氧除磷工艺厌氧池中释放磷,然后再好氧池中吸收磷和除去BOD,当停留时间足够长时,还会进行硝化,通过二沉池排泥除去磷。
A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺为同步脱氮除磷处理技术厌氧段:厌氧分解,去BOD部分含N化合物反硝化为N2,放P;缺氧段:NO3转化为N2和N2O;好氧段:过量吸P,NH3硝化为NO3。
13、离子交换的操作过程:交换---反洗---再生--清洗
离子交换的操作过程:交换、反洗、再生、清洗
14、胶体脱稳的机理:压缩双电层、吸附电中和作用、吸附架桥作用、网捕作用
15、固废的危害:占据大片土地;污染土壤、水体、危害人类健康;污染大气,影响环境卫生
16、按照形态、粒径大小可以将水中杂质分分几类:粗大颗粒物质、悬浮物质和胶体物质、溶解物质
17、污泥中水的存在形式:
游离水、吸附水、内部水、间隙水,毛细管结合水,
18、活性污泥除污的机理:吸附、氧化分解、絮凝沉淀
吸附作用---氧化阶段---絮凝体形成与絮凝沉降阶段
简答题
1、固体废物破碎的意义
①使固体废物的容积减小,便于运输和贮存。②为固体废物的下一步加工作准备,并为固体废物的分选提供所要求的入选粒度,以便有效地回收固体废物中某种成分,更有利于固体废物的资源化。③使固体废物的比表面积增加,提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。④用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时,压实密度高而均匀,可以加快复土还原。⑤防止粗大、锋利的固体废物损坏运行中的处理机械,如分选机、焚烧和热解的设备或炉膛。
2、固废污染控制的措施。
清洁生产:为使得工业生产中固体废物产生量减少,需积极的推行清洁生产审核制度,鼓励和倡导不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头消减固体废物污染,提高资源利用效率,较少或避免生产、服务和产品使用过程中产生固体废物,以消除或减轻固体废物对人类健康或环境的危害。
减少工业固体废物的污染可采取以下主要控制措施:
1)积极推行清洁生产审核,实现经济增长方式的转变,限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备
2)采用清洁的能源
3)采用精料
4)改进生产工艺,采用无废或少废技术和设备
5)加强生产过程控制,提高管理水平和加强员工环保意识的培养
6)提高产品质量和寿命
7)发展物质循环利用工艺
8)进行综合利用
9)进行无害化处理与处置
有效控制生活垃圾的污染,采取的控制措施:
1)鼓励城市居民使用耐用环保物质资料,减少对假冒伪劣产品的使用;
2)加强宣传教育,积极推进城市垃圾分类收集制度;
3)改进城市的燃料结构,提高城市的燃气化率;
4)进行城市生活垃圾综合利用;
5)进行城市生活垃圾的无害化处理与处置通过焚烧处理、卫生填埋处置等无害化处理处置措施,减少城市垃圾的数量、减轻污染。
3、混凝的定义,混合和凝絮在混凝中的作用以及对水力条件的基本要求
定义:是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为絮凝体,然后予以分离除去的水处理法。
混合:使混凝剂尽快与水混合,需要短时间高强度搅拌
絮凝:使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体,为沉降分离创造条件,需要低强度长时间搅拌。
作用:混合目的是使混凝剂尽快与水混合,需要短时间高强度搅拌。絮凝使为絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体,强度比混合小,时间比它长。
其对水利条件的基本要求:在混合阶段,为了达到混凝剂与原水的快速均匀混合,搅拌强度要大,但时间要短,通常认为500-1000次/秒,搅拌时间在10-30秒。在反应阶段,既要为微细颗粒的接触碰撞提供必要的紊流条件和絮体成长所需的足够时间,有要防止已经生成的絮凝体被击碎,因此搅拌强度要小,而反应时间要长,相应的强度和时间分别为20-70次/秒和15-30分钟。
4、固废处理的定义,具体处理方法。
通过物理、化学、生物等不同方法,将已产生的固体废物转化为适于运输,并对其进一步回收利用的过程。方法有:
1、预处理:收集、压实、破碎、分选、脱水等。
2、化学处理:浮选、氧化、化学中和、固化等
3、生物处理:好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等
4、热处理:干燥、焚烧、热解、焙烧等
物理处理:通过浓缩或相变化改变固体废物的结构,使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。生物处理:利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用。
化学处理:采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。
固化处理:采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害,因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。
热处理:通过高温破坏和改变固体废物组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。
5、SBR(序批式活性污泥法)的定义、工序及特征(优缺点)
⑴序批式活性污泥法的主要装置是序批式反应器,因此又简称为SBR法,是一种间歇运行的活性污泥法。⑵SBR工艺的基本运行模式为进水---反应---沉淀---出水---待机,一批污水完成五个步骤为一个周期,所有操作均在设有曝气或搅拌装置的同一设备中进行。新的一批污水进入反应器即为另一周期开始。过程:
进水:将原污水送入SBR反应器,同时使污水与SBR反应器中存留的活性污泥充分混合,从而使微生物与污水中的营养物质充分接触。
反应:通过微生物与污水中营养物质相互作用,降解污水中有害物质的过程,也是SBR反应器最关键的工作阶段。在反应阶段,根据原水水质的不同可以设置成厌氧反应过程或好氧反应过程,也可以设计成厌氧与好氧相结合的过程。
沉淀:使SBR反应器中形成的活性污泥与水分离。该阶段要求上清液中尽可能少的悬浮物或夹带污泥,避免污泥对出水水质产生影响,通常这一过程依靠自然重力沉降达到泥水分离的目的。
出水:将沉淀后的上清液排出反应器之外,这了保证上清液排出,同时又不夹带活性污泥,滗水器的选择十分重要。好的滗水器必须具有既能迅速排水,又不夹带沉淀污泥
闲置:通过工程手段使污泥恢复活性,增强污泥的吸附再生能力,然后再与污水接触,从而增强反应阶段生物处理效果。
⑶优点:①工艺系统组成简单,不设二沉池,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(包括工业污水处理)无需设置调节池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,通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果⑤污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀⑥该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制,便于自控运行,易于维护管理。
⑷缺点:为容积利用率低、水头损失大、出水不连续、峰值需氧量高、设备利用率低、运行控制复杂、不适用于大水量
6、活性污泥法定义,工艺流程图P228以及各部分的作用
活性污泥法就是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。
工艺流程:需处理的污水和回流活性污泥一起进入曝气池,成为悬浮混合液,沿曝气池注入压缩空气曝气,使污水和活性污泥充分混合接触,并供给混合液足够的溶解氧。这时污水中的有机物被活性污泥中的好氧微生物群体分解,然后混合液进入二次沉淀池,活性污泥与水澄清分离,部分活性污泥回流到曝气池,继
续进行净化过程,澄清水则溢流排放。
曝气池的作用:将空气中的氧强制溶解到曝气池的混合液中去,并提供适宜的搅拌。反应主体,微生物在此降解有机物
二次沉淀池的作用:用以澄清混合液和回流、浓缩活性污泥,二沉池沉淀性能的好坏直接影响出水水质和回流污泥浓度。1)进行泥水分离,保证出水水质;2)保证回流污泥,维持曝气池内的污泥浓度
回流系统:1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比,改变曝气池的运行工况
剩余污泥排放系统:1)是去除有机物的途径之一;2)维持系统的稳定运行
曝气系统:提供足够的溶解氧,并起到水力搅拌作用。
7、垃圾的收集方式有哪些,各有何优缺点。
拖车容器收集:将储存站已装满的容器用拖车运至处理中心或转运站,卸空后将空容器运回原站或其他站,减少了人工装运、卸车时间,可以采取不同容器,以适于不同类型垃圾的转运。但是大型容器人工装卸时易导致较低的容积效率。
定点容器收集系统:在储存站设置若干个固定的小型容器,收集卡车沿规定路线逐站收集,可采用人工或机械装卸。这种方式比较灵活、方便,但装卸工作卫生条件较差。
8、卫生填埋的日覆土、中间覆土、最终覆土的意义。
日覆土:是指作业面在一天工作结束、填埋层达到一定厚度时,为如下目的而实施的覆盖土:①防止风沙和废物中轻质物质(如纸、塑料等)的飞扬;②减少恶臭散溢;③防止蝇蚊滋生,减少疾病传播风险。每日覆盖要求确保填埋层的稳定并且不阻碍废物的生物分解,因而要求覆盖材料具有良好的通气功能。一般选用砂质土等进行日覆盖,覆盖厚度一般为15-25cm。
中间覆土:常用于需要较长时间维持开放的填埋场部分区域(如道路和暂时闲置的填埋部分)。其作用是:①防止填埋气体的无序排放;②将降落在该层表面的雨水排出填埋场外,减少降雨入渗。中间覆盖要求覆盖材料的渗透性能较差。一般选用粘土等材料作为中间覆盖,覆盖厚度为30cm左右。
最终覆土:是废物填埋场运行结束后,在最上层实施的覆盖土。其功能包括:①削减渗滤液的产生量;②控制填埋场气体从填埋场上部无序释放;③避免废物的扩散,抑制病原菌的繁殖;④提供一个可供景观美化和填埋土地再用的表面等。
9、卫生填埋操作的步骤(哪些方面)。
(1)定点卸料是让废物运输车在指定位置倾倒废物,以使后续填埋作业更加有序。采用填坑作业法卸料时,往往设置过渡平台和卸料平台。应尽量缩小作业面,保持作业区清洁、平整,防止车辆损坏或倾翻。
(2)均匀推铺是使作业面不断扩张和延伸的一种技术操作方法。废物的推铺常由推土机完成。具体操作过程是:先将废物按顺序铺在作业区一定范围内,使其推铺厚度达到30~60cm时,再进行压实,有条件时可覆一薄土层。如此反复,当该范围内的填埋废物高度达到2.5m—4.5m时,即构成一填埋单元。
(3)有效压实是填埋作业中一道重要工序。其主要功能是减少废物体积,延长填埋场的使用年限;增加填埋体的稳定性,减少填埋场的不均匀沉降;降低废物空隙率,减少填埋场渗滤液的产生。此外,填埋废物的压实还能减少蝇、蚊的孳生和有利填埋机械的移动作业等。
(4)限时覆土目的在于避免废物与环境长时间接触,最大限度地减少环境问题的产生。按覆土时间和具体功能的不同,覆土可分为每日覆盖(土),中间覆盖(土)和最终覆盖(土)。
10、判断是否达到卫生填埋的标准依据。(卫生填埋有哪些技术特征)
①是否达到了国家标准规定的防渗要求②是否落实了卫生填埋作业工艺③污水是否处理达标排放④填埋场气体是否得到了有效治理⑤蚊蝇是否得到有效控制⑥是否考虑终场利用
11、污泥处理的目的以及主要方法
目的:(1)降低水分以减少体积,便于污泥的运输、贮存及各种处理和处置工艺的进行。
(2)消除会散发恶臭、导致病害及污染环境的有机物和病原菌以及其他有毒有害物质,使污泥卫生化、稳定化。
(3)改善污泥的成分和性质,以利于应用,或易于回收能源和资源。随着废水处理技术的推广和发展,污泥的产生量越来越大,种类和性质也更复杂。
主要方法:有稳定处理(包括生物法、化学法和物理法),去水处理(包括浓缩、脱水和干化)和最终处置(包括填地、投海、焚烧和综合利用)三类。
12、污泥膨胀的原理分析以及采取措施
活性污泥膨胀:是指活性污泥质量变轻,体积膨大,沉降性能恶化,在二沉池内不能正常沉池下来,污泥指数异常增高达400以上。
原理:因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀,因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀
活性污泥膨胀,根据诱因可分为:因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀。前者为易发与多发性膨胀,导致产生丝状菌性污泥膨胀的细菌主要有:球衣菌属,假单胞菌属,黄杆菌属,酶菌属。
污泥膨胀的对策,当在活性污泥系统产生污泥膨胀现象时,可按下图所列程序对污泥膨胀的类型,诱因与性质进行调查,并采取相应的措施加以消除。具体措施说明如下:
措施A:投药处理,能够杀灭丝状菌的药剂有氯,臭氧,过氧化氢等,在使用氯时一定要按投加量的
允许范围合理投加。而臭氧,过氧化氢等氧化剂只有在较高的计量条件下才对球衣菌有杀灭效果。
措施B:改善,提高活性污泥的絮凝性,在曝气池的入口处投加硫酸铝,三氯化铁,高分子混凝剂等絮凝剂。
措施C:改善,提高活性污泥的沉降性,密实性。在曝气池的入口处投加粘土,消石灰,生污泥或消化污泥。
措施D:加大回流污泥量,通过这一措施,高粘性膨胀的致因物质,即多糖类物降低了,在多数情况下,能够解脱高粘性膨胀。有条件的地方还可在回流污泥前进行内源呼吸期,提高了絮凝体形成细菌群摄取有机物的能力和与丝状菌竞争的能力,丝状菌性膨胀也能够得到抑制。在曝气过程中,可以考虑加入氯,磷等营养物质,这样可以强化污泥活性。
措施E:使废水经常处于新鲜状态,防止形成厌氧状态,如有条件采取预曝气措施,使废水经常处于预曝气状态,吹脱硫化氢等有害气体,并避免贝代硫菌加以利用增殖。
措施F:加强曝气,提高混和液DO浓度,防止混和液缺氧或厌氧状态,即或是局部的或是一时的呈厌氧状态,也不利于絮体形成菌的生理活动,而有利于丝状菌的增殖。
措施G:在有利条件下,可以考虑改变水温,水温在15摄氏度以下易于发生高粘性膨胀,而丝状菌性膨胀则多发生在20摄氏度以上。
措施H:降低污泥在二沉池内停留时间,防止形成厌氧状态。
措施I:调整污泥负荷。
措施J:调整混合液中的营养物质平衡,当混和液失去营养平衡时,往往会发生高粘性污泥膨胀。措施K:控制丝状菌的增殖。
在实际运行中,以上几类方法是相辐相称的,污泥膨胀发生以后,首先应通过观察现象,借助理化分析手段,判明膨胀的种类及发生原因,对症下药,采取有效的控制措施。
13、生物法处理废水的现状与展望
随着人类社会对土壤需求的扩展,土壤的开发强度越来越大,向土壤排放的污染物也在成倍增加。主要通过工业“三废”,即废气、废水、废渣,以及化肥、农药等的排放,使土壤遭受不同程度重金属的污染,重金属通过在农作物体内富集进入食物链,对人畜健康构成了威胁。
土壤重金属污染引起的危害:①土壤重金属污染影响植物生长,土壤中重金属含量超过其自净能力后,土壤的理化性质和土壤中的微生物群落结构会受到不良影响。②土壤重金属污染对人体健康的危害,重金属污染物通过食物链的传递到达人体,在人体内的某些器官中富集,和蛋白质、酶等物质相互作用,使其失去活性,造成人体急性或者慢性中毒,日本发生的水俣病和骨痛病等公害事件就是重金属污染引起的。
土壤中重金属污染具有污染范围广、持续时间长和难治理性、污染隐蔽性、联合污染等特点。
土壤重金属污染生物修复技术主要有植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术。生物修复机理是利用生物(主要是微生物、植物和动物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性。这种技术主要通过2种途径来达到对土壤中重金属的净化作用:①通过生物作用,改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性;②通过生物吸收、代谢,达到对重金属的削减、净化与固定。
生物修复与其他治理重金属污染的技术相比,具有成本低、无二次污染及处理效果好等优点,是替代物理化学修复的一种非常具有优势的方法。与理化方法相比,生物修复不止一个功能基团组起作用,并且结合生物代谢活性系统,使生物修复具有更大的效用,能达到对污染土壤永久修复的目的。虽然生物修复技术有成本低、修复效果好等优点,但在修复土壤重金属污染的过程中仍存在着相应的问题,例如二次污染、处理成本高等
总之,要进一步推广生物修复技术以防治土壤重金属污染,我们必须加快植物修复的商业化与产业化的推进步伐;加强修复材料资源化研究;加强农业、环境、生态和化学等相关学科的结合,实现多学科的交叉应用,合理配置科研资源和人才;促进国际间学术交流和合作,积极引导国内外高等院校、科研机构间进行多学科、多角度、多层次的合作,最终推动我国生物修复研究达到世界领先水平。
计算题
1、P64某城市污水处理厂的出水排入一河流。最不利的情况将发生在夏季气温高而河水流量小的时候。已知废水最大流量为43200m3/d,BOD5=48mg/L,DO=3mg/L,水温28℃。废水排入口上游处河流最小流量为1.5m3/S,BOD5=2mg/L,DO=9mg/L,水温20℃。假定废水和河水能瞬时完全混合,耗氧速度常数K1=0.1/d,试求混合后河水中的BOD5、DO、水温。
2、计算一个接纳20万城市居民所排生活垃圾的卫生填埋场的容量和面积。已知每人每天产生垃圾1.25kg,且垃圾以3%的年增长率递增。覆土与垃圾之比为1:4,填埋后废物的压实密度为780kg/m3,填埋高度为12.5m,填埋场设计运营20年。
3、一个100000人口的城市,平均每人每天产生垃圾2.0kg,如果采用卫生土地填埋处置,覆土与垃圾之比为1:4填埋后废物压实密度为600kg/m3,试求1年填埋废物的体积。如果填埋高度为7.5m,一个服务期为20年的填埋场占地面积为多少?总容量为多少?
4、一个10万人口的城市,平均每人每天生产垃圾0.9kg,若采用卫生填埋法处置,覆土与垃圾之比取1:5,填埋后垃圾压实密度取700kg/m3,
试求:1)填埋体的体积;2)埋场总容量(假定填埋场运营12年);3)填埋场总容量一定(填埋面积及高度不变),要扩大垃圾的填埋量,可采取哪些措施?
1、环境工程学:是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。它是一门运用环境科学、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、舒适的生存与发展的学科。
2、水环境容量: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、水质目标有关。水环境容量既反映了满足特定功能条件下水体的水质目标,也反映了水体对污染物的自净能力。如果污染物的实际排放量超过了水体环境容量,就必需削减排放
3、软化除盐:水中Ca2+Mg2+等二价金属阳离子会形成硬度,HCO3-等阴离子会形成碱度,而水中阴阳离子的总量称为水的含盐量。降低水中Ca2+.Mg2+含量的处理称为水的软化;软化的方法包括:加热软化法、药剂软化法和离子软化法。降低水中部分和全部含盐量的处理称为水的除盐。除盐方法有蒸馏法、电渗析法、反渗析法、离子交换法等。
软化就是降低水中Ca2+、Mg2+的含量,以防止它们在管道和设备中结垢。
除盐就是减少水中溶解盐类的总量。
4、四大沉淀:自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀
自由沉淀:悬浮颗粒物浓度不高,沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒沉淀轨迹呈直线,速度为匀速,沉淀过程中颗粒的物理性质不变,发生在沉砂池中。
絮凝沉淀:悬浮颗粒物浓度不高;沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝装,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹为曲线。沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。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,沉速亦随着深度而增加。
成层沉淀:颗粒物浓度较高(5000mg/L以上);颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响,颗粒间相对位置保持不变,形成一个整体共同下沉,与澄清水之间有清晰的泥水界限。二次沉淀池在污泥浓缩中发生。压缩沉淀:悬浮颗粒物浓度很高,颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,互相支承,下层颗粒物间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
5、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絮绒装污泥。
①污泥指数SVI:污泥指数是污泥容积指数的简称,也叫污泥体积指数。指曝气池出口处混合液经30min沉淀后,1g干污泥所占的容积,以mL计。单位:mL/g
SVI=混合液沉淀30min后干污泥容积(mL)/污泥干重(g)=SV(mL/L)/MLSS(g/L)
SVI(L/mg)=104SV/MLSS
SVI能较好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和絮凝、沉降性能。对于一般城市污水,SVI在50~150左右。SVI过低,说明泥粒细小紧密,无机物多,缺乏活性和吸附能力;SVI过高,说明污泥难于沉淀分离。②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,单位为mg/L,也称为混合液污泥浓度,是计量曝气池中活性污泥数量的指标。
③污泥沉降比(SV):指曝气池混合液在100ml量筒中静置30min后,沉淀污泥占混合液的体积分数(%)。(单位:%或比值)
SV=(V/1000)*100%(V:污泥体积;1000:原体积)
6、水体自净:水体中的污染物经过一系列的物理(稀释、扩散、沉淀等)、化学(氧化、还原、分解等)和生物学(水中微生物对有机物的氧化分解作用)变化,污染物质被分散、分离或分解,最后,水体基本上或完全地恢复到原来状态,这个自然净化的过程称为水体自净。
7、固体废物:指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。
8、固体废物处理:通过不同的物化或生化技术,将固体废物转化为便于运输、贮存、利用以及最终处置的另一种形体结构的过程。
9、固体废物处置:采取能将已无回收价值或确属不能再利用的固体废物(包括对自然界及人身健康危害性极大的危险废物)长期置于与生物圈隔离地带的技术措施,也是解决固体废物最终归宿的手段。
10、危险废物:危险废物是指列入国家危险废物名录或者国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的、具有危险特性的废物。危险废物的主要特征并不在于它们的相态,而在于它们的危险特性,即具有毒性、腐蚀性、传染性、反应性、浸出毒性、易燃性、易爆性等独特性质,对环境和人体会带来危害,须加以特殊管理的物质。
11、危险废物的固化:利用物理或化学方法,将危险废弃物固定或包容于惰性固体基质内,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。
固化处理:固化处理是利用物理或化学方法,将危险废物固定或包容于惰性固体基质内,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。
固废处置:为防止对环境造成污染,根据排放的环境条件,采取适当而必要的防护措施,以达到被处置废物与环境生态系统最大限度的隔绝,称为固体废物的最终处置。
的一种无害化处理方法。
12、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。吸附等温线按照形状可分为L型、BET型、F型。
13、压实:又称压缩,用机械方法增加固体废物聚集程度,增大容重和减少固体废物表观体积,便于装卸、运输、贮存和填埋,是提高运输与管理效率的一种操作技术。
14、垃圾堆肥化:是在一定的人工控制条件下,通过生物化学作用,使垃圾中的有机成分分解转化为比较稳定的腐殖肥料的过程。
15、氧垂曲线:水体受到污染后,水体中溶解氧逐渐被消耗,到临界点后又逐步回升的变化过程。
16、硝化作用:硝化是NH3-N转变为NO3-氮,硝化用硝酸或硝酸盐处理,与硝酸或硝酸盐结合;尤指将有机
化合物转化成硝基化合物或硝酸酯(如用硝酸和硫酸的混合物处理)
反硝化:反硝化也称脱氮作用,反硝化是指NO3-态氮转化为N2。反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸
盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。
17、离子交换:离子交换的实质是不溶性离子化合物(离子交换剂)上的可交换离子与溶液中的其他同性离子之间的交换反映。
18、污泥龄(SRT):又称微生物平均停留时间,是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。它表示新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间。
19、化学需氧量COD:是指在一定条件下,氧化1mL水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量,以氧的质量浓度(以mg/L为单位)表示。该指标也作为有机污染物相对含量的综合指标之一,但只能反映被氧化剂氧化的有机污染物。
20、BOD:在有氧条件下,好氧微生物在分解水中有机物的生物化学氧化过程中所消耗的溶解氧的量(20℃,5天)。BOD是反映水体被有机物污染程度的综合指标。
BOD: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℃,5天)。COD: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)
21、土地填埋:是从传统的堆放和土地处置发展起来的一项最终处置技术,不是单纯的堆、填、埋,而是一种按照工程理论和土工标准,对固体废物进行有效管理的一种综合性工程方法。
22、卫生土地填埋:利用工程手段,采取有效技术措施,防止渗滤液及有害气体对水体及大气的污染,并将垃圾压实减容至最少,填埋占地面积也最小;每天操作结束后或每隔一定时间用土覆盖,使整个过程对公共卫生安全及环境均无危害的一种土地处理垃圾的方法。卫生土地填埋用于处置城市垃圾。基于环境卫生的角度发展起来的陆地填埋处置法。
23、安全土地填埋:安全土地填埋是一种改进的卫生土地填埋,主要用于处置有害废物,因此对场地的选择和技术要求更为严格。
24、固体破碎:利用外力克服固体废物质点间的内聚力而使大块固体废物分裂成小块的过程。
圾的粒度,使之质地均匀,从而降低孔隙率、增大密度的过程。减小垃
25、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,又称溢流率,单位为m3/(m2·s)或m3/(m2·h),是沉淀池设计中的一个重要参数。
26、垃圾渗滤液:由垃圾分解后产生的内源水与外来水分(包括大气降水、地表水、地下水入侵)所形成的液体,其中含有大量的有机物、无机离子以及离子-有机化合物。来源于被填埋垃圾自身生物降解的产物,以及外部地面径流和地下水通过垃圾层时携带其中可溶性与悬浮性污染物而下渗的液体。
27、排水体制的分类:合流制排水体制:单个管路系统,主要是生活污水、工业废水和雨水。
分流制排水体制:两个或两个以上的管路系统,主要是生活污水、工业废水和雨水。
分流制排水系统:当生活污水、工业废水和雨水用两个或两个以上排水管渠系统排出时,统称为分流制排水系统,其中排出生活污水和工业废水的系统成为污水排水系统,排出雨水的称为雨水排水系统。合流制排水系统:将生活污水,工业污水和雨水用一个管渠系统灰机排出的系统称为合流排水系统。填空
1、沉降(淀)的基本分类(类型):自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀、压缩沉淀
2、沉降(淀)池的分类:沉砂池的分类:平流式、竖流式、曝气式
3、常见的污水好氧附着处理工艺:工艺
4、水体消毒的目的:杀死水中的病原菌和其他对人体健康有害的微生物
5、常用的水消毒方法:化学消毒法:重金属消毒,其他氧化剂消毒
6、固体废物生物处理的方式:7、固体废物的处理的基本原则:全过程管理、3化、(3R、3C)
确定了固体废物污染防治的减量化,资源化,无害化
减量化再使用再循环
避免产生综合利用妥善处置
8、废水处理的方法:9、常用的曝气方法:鼓风曝气、机械曝气、鼓风与机械并用曝气(富氧曝气、纯氧曝气)
10.常用的危险废物固化方法:水泥石灰热塑性材料有机聚合物自胶结玻璃
固废分选的种类
:筛选,磁力分选,静电分选,重力分选,跳汰分选,摩擦分选
11.跳汰分选的原理
此法以水为介质,当物料进入筛面时,随上下往复运动而形成的垂向交变振荡水流作用,按密度差逐级分层,密度最小的物料浮于表面而溢流分离,密度大的物料沉于筛底,由侧口随水流出。
生活垃圾的收运包括几个过程:收集、贮存、清运
收集:城市垃圾的收集,收集系统分析,收集路线规划
转运:设置转运站的经济评价,城市垃圾转运站设计要素
12.A/OA2/O工艺及其作用
A/O(厌氧-好氧)工艺为厌氧-好氧除磷工艺厌氧池中释放磷,然后再好氧池中吸收磷和除去BOD,当停留时间足够长时,还会进行硝化,通过二沉池排泥除去磷。
A2/O(厌氧-缺氧-好氧)工艺为同步脱氮除磷处理技术厌氧段:厌氧分解,去BOD部分含N化合物反硝化为N2,放P;缺氧段:NO3转化为N2和N2O;好氧段:过量吸P,NH3硝化为NO3。
13、离子交换的操作过程:交换---反洗---再生--清洗
离子交换的操作过程:交换、反洗、再生、清洗
14、胶体脱稳的机理:压缩双电层、吸附电中和作用、吸附架桥作用、网捕作用
15、固废的危害:占据大片土地;污染土壤、水体、危害人类健康;污染大气,影响环境卫生
16、按照形态、粒径大小可以将水中杂质分分几类:粗大颗粒物质、悬浮物质和胶体物质、溶解物质
17、污泥中水的存在形式:
游离水、吸附水、内部水、间隙水,毛细管结合水,
18、活性污泥除污的机理:吸附、氧化分解、絮凝沉淀
吸附作用---氧化阶段---絮凝体形成与絮凝沉降阶段
简答题
1、固体废物破碎的意义
①使固体废物的容积减小,便于运输和贮存。②为固体废物的下一步加工作准备,并为固体废物的分选提供所要求的入选粒度,以便有效地回收固体废物中某种成分,更有利于固体废物的资源化。③使固体废物的比表面积增加,提高焚烧、热分解、熔融等作业的稳定性和热效率。④用破碎后的生活垃圾进行填埋处置时,压实密度高而均匀,可以加快复土还原。⑤防止粗大、锋利的固体废物损坏运行中的处理机械,如分选机、焚烧和热解的设备或炉膛。
2、固废污染控制的措施。
清洁生产:为使得工业生产中固体废物产生量减少,需积极的推行清洁生产审核制度,鼓励和倡导不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头消减固体废物污染,提高资源利用效率,较少或避免生产、服务和产品使用过程中产生固体废物,以消除或减轻固体废物对人类健康或环境的危害。
减少工业固体废物的污染可采取以下主要控制措施:
1)积极推行清洁生产审核,实现经济增长方式的转变,限期淘汰固体废物污染严重的落后生产工艺和设备
2)采用清洁的能源
3)采用精料
4)改进生产工艺,采用无废或少废技术和设备
5)加强生产过程控制,提高管理水平和加强员工环保意识的培养
6)提高产品质量和寿命
7)发展物质循环利用工艺
8)进行综合利用
9)进行无害化处理与处置
有效控制生活垃圾的污染,采取的控制措施:
1)鼓励城市居民使用耐用环保物质资料,减少对假冒伪劣产品的使用;
2)加强宣传教育,积极推进城市垃圾分类收集制度;
3)改进城市的燃料结构,提高城市的燃气化率;
4)进行城市生活垃圾综合利用;
5)进行城市生活垃圾的无害化处理与处置通过焚烧处理、卫生填埋处置等无害化处理处置措施,减少城市垃圾的数量、减轻污染。
3、混凝的定义,混合和凝絮在混凝中的作用以及对水力条件的基本要求
定义:是指在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚为絮凝体,然后予以分离除去的水处理法。
混合:使混凝剂尽快与水混合,需要短时间高强度搅拌
絮凝:使药剂与水中的细小颗粒或胶体物质作用生成尽可能大的絮体,为沉降分离创造条件,需要低强度长时间搅拌。
作用:混合目的是使混凝剂尽快与水混合,需要短时间高强度搅拌。絮凝使为絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体,强度比混合小,时间比它长。
其对水利条件的基本要求:500-1000次/秒,搅拌时间在10-30秒。生成的絮凝体被击碎,因此搅拌强度要小,而反应时间要长,相应的强度和时间分别为20-70次/秒和15-30分钟。
4、固废处理的定义,具体处理方法。
通过物理、化学、生物等不同方法,将已产生的固体废物转化为适于运输,并对其进一步回收利用的过程。方法有:
1、预处理:收集、压实、破碎、分选、脱水等。
2、化学处理:浮选、氧化、化学中和、固化等
3、生物处理:好氧堆肥、厌氧消化、微生物浸出等
4、热处理:干燥、焚烧、热解、焙烧等
物理处理:通过浓缩或相变化改变固体废物的结构,使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。生物处理:利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用。
化学处理:采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。
固化处理:采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害,因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。
热处理:通过高温破坏和改变固体废物组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。
6、SBR(序批式活性污泥法)的定义、工序及特征(优缺点)
⑴序批式活性污泥法的主要装置是序批式反应器,因此又简称为SBR法,是一种间歇运行的活性污泥法。⑵SBR工艺的基本运行模式为进水---反应---沉淀---出水---待机,一批污水完成五个步骤为一个周期,所有操作均在设有曝气或搅拌装置的同一设备中进行。新的一批污水进入反应器即为另一周期开始。过程:
进水:将原污水送入SBR反应器,同时使污水与SBR反应器中存留的活性污泥充分混合,从而使微生物与污水中的营养物质充分接触。
反应:通过微生物与污水中营养物质相互作用,降解污水中有害物质的过程,也是SBR反应器最关键的工作阶段。在反应阶段,根据原水水质的不同可以设置成厌氧反应过程或好氧反应过程,也可以设计成厌氧与好氧相结合的过程。
沉淀:使SBR反应器中形成的活性污泥与水分离。该阶段要求上清液中尽可能少的悬浮物或夹带污泥,避免污泥对出水水质产生影响,通常这一过程依靠自然重力沉降达到泥水分离的目的。
出水:将沉淀后的上清液排出反应器之外,这了保证上清液排出,同时又不夹带活性污泥,滗水器的选择十分重要。好的滗水器必须具有既能迅速排水,又不夹带沉淀污泥
闲置:通过工程手段使污泥恢复活性,增强污泥的吸附再生能力,然后再与污水接触,从而增强反应阶段生物处理效果。
⑶优点:①工艺系统组成简单,不设二沉池,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(包括工业污水处理)无需设置调节池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,通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果⑤污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀⑥该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制,便于自控运行,易于维护管理。
⑷缺点:为容积利用率低、水头损失大、出水不连续、峰值需氧量高、设备利用率低、运行控制复杂、不适用于大水量
6、活性污泥法定义,工艺流程图P228以及各部分的作用
活性污泥法就是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。
工艺流程:需处理的污水和回流活性污泥一起进入曝气池,成为悬浮混合液,沿曝气池注入压缩空气曝气,使污水和活性污泥充分混合接触,并供给混合液足够的溶解氧。这时污水中的有机物被活性污泥中的好氧微生物群体分解,然后混合液进入二次沉淀池,活性污泥与水澄清分离,部分活性污泥回流到曝气池,继
续进行净化过程,澄清水则溢流排放。
曝气池的作用:将空气中的氧强制溶解到曝气池的混合液中去,并提供适宜的搅拌。反应主体,微生物在此降解有机物
二次沉淀池的作用:用以澄清混合液和回流、浓缩活性污泥,二沉池沉淀性能的好坏直接影响出水水质和回流污泥浓度。1)进行泥水分离,保证出水水质;2)保证回流污泥,维持曝气池内的污泥浓度
回流系统:1)维持曝气池的污泥浓度;2)改变回流比,改变曝气池的运行工况
剩余污泥排放系统:1)是去除有机物的途径之一;2)维持系统的稳定运行
曝气系统:提供足够的溶解氧,并起到水力搅拌作用。
8、垃圾的收集方式有哪些,各有何优缺点。
拖车容器收集:将储存站已装满的容器用拖车运至处理中心或转运站,卸空后将空容器运回原站或其他站,减少了人工装运、卸车时间,可以采取不同容器,以适于不同类型垃圾的转运。但是大型容器人工装卸时易导致较低的容积效率。
定点容器收集系统:在储存站设置若干个固定的小型容器,收集卡车沿规定路线逐站收集,可采用人工或机械装卸。这种方式比较灵活、方便,但装卸工作卫生条件较差。
8、卫生填埋的日覆土、中间覆土、最终覆土的意义。
日覆土:是指作业面在一天工作结束、填埋层达到一定厚度时,为如下目的而实施的覆盖土:①防止风沙和废物中轻质物质(如纸、塑料等)的飞扬;②减少恶臭散溢;③防止蝇蚊滋生,减少疾病传播风险。每日覆盖要求确保填埋层的稳定并且不阻碍废物的生物分解,因而要求覆盖材料具有良好的通气功能。一般选用砂质土等进行日覆盖,覆盖厚度一般为15-25cm。
中间覆土:常用于需要较长时间维持开放的填埋场部分区域(如道路和暂时闲置的填埋部分)。其作用是:①防止填埋气体的无序排放;②将降落在该层表面的雨水排出填埋场外,减少降雨入渗。中间覆盖要求覆盖材料的渗透性能较差。一般选用粘土等材料作为中间覆盖,覆盖厚度为30cm左右。
最终覆土:是废物填埋场运行结束后,在最上层实施的覆盖土。其功能包括:①削减渗滤液的产生量;②控制填埋场气体从填埋场上部无序释放;③避免废物的扩散,抑制病原菌的繁殖;④提供一个可供景观美化和填埋土地再用的表面等。
9、卫生填埋操作的步骤(哪些方面)。
(4)定点卸料是让废物运输车在指定位置倾倒废物,以使后续填埋作业更加有序。采用填坑作业法卸料时,往往设置过渡平台和卸料平台。应尽量缩小作业面,保持作业区清洁、平整,防止车辆损坏或倾翻。
(5)均匀推铺是使作业面不断扩张和延伸的一种技术操作方法。废物的推铺常由推土机完成。具体操作过程是:先将废物按顺序铺在作业区一定范围内,使其推铺厚度达到30~60cm时,再进行压实,有条件时可覆一薄土层。如此反复,当该范围内的填埋废物高度达到2.5m—4.5m时,即构成一填埋单元。
(6)有效压实是填埋作业中一道重要工序。其主要功能是减少废物体积,延长填埋场的使用年限;增加填埋体的稳定性,减少填埋场的不均匀沉降;降低废物空隙率,减少填埋场渗滤液的产生。此外,填埋废物的压实还能减少蝇、蚊的孳生和有利填埋机械的移动作业等。
(4)限时覆土目的在于避免废物与环境长时间接触,最大限度地减少环境问题的产生。按覆土时间和具体功能的不同,覆土可分为每日覆盖(土),中间覆盖(土)和最终覆盖(土)。
10、判断是否达到卫生填埋的标准依据。(卫生填埋有哪些技术特征)
①是否达到了国家标准规定的防渗要求②是否落实了卫生填埋作业工艺③污水是否处理达标排放④填埋场气体是否得到了有效治理⑤蚊蝇是否得到有效控制⑥是否考虑终场利用
11、污泥处理的目的以及主要方法
目的:(1)降低水分以减少体积,便于污泥的运输、贮存及各种处理和处置工艺的进行。
(3)消除会散发恶臭、导致病害及污染环境的有机物和病原菌以及其他有毒有害物质,使污泥卫生化、稳定化。
(3)改善污泥的成分和性质,以利于应用,或易于回收能源和资源。随着废水处理技术的推广和发展,污泥的产生量越来越大,种类和性质也更复杂。
主要方法:有稳定处理(包括生物法、化学法和物理法),去水处理(包括浓缩、脱水和干化)和最终处置(包括填地、投海、焚烧和综合利用)三类。
12、污泥膨胀的原理分析以及采取措施
活性污泥膨胀:是指活性污泥质量变轻,体积膨大,沉降性能恶化,在二沉池内不能正常沉池下来,污泥指数异常增高达400以上。
原理:因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀,因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀
活性污泥膨胀,根据诱因可分为:因丝状菌异常增殖所导致的丝状菌性膨胀和因粘性物质大量产生积累的非丝状菌膨胀。前者为易发与多发性膨胀,导致产生丝状菌性污泥膨胀的细菌主要有:球衣菌属,假单胞菌属,黄杆菌属,酶菌属。
污泥膨胀的对策,当在活性污泥系统产生污泥膨胀现象时,可按下图所列程序对污泥膨胀的类型,诱因与性质进行调查,并采取相应的措施加以消除。具体措施说明如下:
措施A:投药处理,能够杀灭丝状菌的药剂有氯,臭氧,过氧化氢等,在使用氯时一定要按投加量的
允许范围合理投加。而臭氧,过氧化氢等氧化剂只有在较高的计量条件下才对球衣菌有杀灭效果。
措施B:改善,提高活性污泥的絮凝性,在曝气池的入口处投加硫酸铝,三氯化铁,高分子混凝剂等絮凝剂。
措施C:改善,提高活性污泥的沉降性,密实性。在曝气池的入口处投加粘土,消石灰,生污泥或消化污泥。
措施D:加大回流污泥量,通过这一措施,高粘性膨胀的致因物质,即多糖类物降低了,在多数情况下,能够解脱高粘性膨胀。有条件的地方还可在回流污泥前进行内源呼吸期,提高了絮凝体形成细菌群摄取有机物的能力和与丝状菌竞争的能力,丝状菌性膨胀也能够得到抑制。在曝气过程中,可以考虑加入氯,磷等营养物质,这样可以强化污泥活性。
措施E:使废水经常处于新鲜状态,防止形成厌氧状态,如有条件采取预曝气措施,使废水经常处于预曝气状态,吹脱硫化氢等有害气体,并避免贝代硫菌加以利用增殖。
措施F:加强曝气,提高混和液DO浓度,防止混和液缺氧或厌氧状态,即或是局部的或是一时的呈厌氧状态,也不利于絮体形成菌的生理活动,而有利于丝状菌的增殖。
措施G:在有利条件下,可以考虑改变水温,水温在15摄氏度以下易于发生高粘性膨胀,而丝状菌性膨胀则多发生在20摄氏度以上。
措施H:降低污泥在二沉池内停留时间,防止形成厌氧状态。
措施I:调整污泥负荷。
措施J:调整混合液中的营养物质平衡,当混和液失去营养平衡时,往往会发生高粘性污泥膨胀。措施K:控制丝状菌的增殖。
在实际运行中,以上几类方法是相辐相称的,污泥膨胀发生以后,首先应通过观察现象,借助理化分析手段,判明膨胀的种类及发生原因,对症下药,采取有效的控制措施。
13、生物法处理废水的现状与展望
随着人类社会对土壤需求的扩展,土壤的开发强度越来越大,向土壤排放的污染物也在成倍增加。主要通过工业“三废”,即废气、废水、废渣,以及化肥、农药等的排放,使土壤遭受不同程度重金属的污染,重金属通过在农作物体内富集进入食物链,对人畜健康构成了威胁。
土壤重金属污染引起的危害:①土壤重金属污染影响植物生长,土壤中重金属含量超过其自净能力后,土壤的理化性质和土壤中的微生物群落结构会受到不良影响。②土壤重金属污染对人体健康的危害,重金属污染物通过食物链的传递到达人体,在人体内的某些器官中富集,和蛋白质、酶等物质相互作用,使其失去活性,造成人体急性或者慢性中毒,日本发生的水俣病和骨痛病等公害事件就是重金属污染引起的。
土壤中重金属污染具有污染范围广、持续时间长和难治理性、污染隐蔽性、联合污染等特点。
土壤重金属污染生物修复技术主要有植物修复技术、微生物修复技术和动物修复技术。生物修复机理是利用生物(主要是微生物、植物和动物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性。这种技术主要通过2种途径来达到对土壤中重金属的净化作用:①通过生物作用,改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性;②通过生物吸收、代谢,达到对重金属的削减、净化与固定。
生物修复与其他治理重金属污染的技术相比,具有成本低、无二次污染及处理效果好等优点,是替代物理化学修复的一种非常具有优势的方法。与理化方法相比,生物修复不止一个功能基团组起作用,并且结合生物代谢活性系统,使生物修复具有更大的效用,能达到对污染土壤永久修复的目的。虽然生物修复技术有成本低、修复效果好等优点,但在修复土壤重金属污染的过程中仍存在着相应的问题,例如二次污染、处理成本高等
总之,要进一步推广生物修复技术以防治土壤重金属污染,我们必须加快植物修复的商业化与产业化的推进步伐;加强修复材料资源化研究;加强农业、环境、生态和化学等相关学科的结合,实现多学科的交叉应用,合理配置科研资源和人才;促进国际间学术交流和合作,积极引导国内外高等院校、科研机构间进行多学科、多角度、多层次的合作,最终推动我国生物修复研究达到世界领先水平。