1、第一章 水質(zhì)與水體自凈§第一節(jié) 水的循環(huán)與污染1.水污染：水體因某種物質(zhì)的介入，而導(dǎo)致其化學(xué)、物理、生物或者放射性等特性改變，影響水的有效利用，危害人體健康或者破壞生態(tài)環(huán)境，造成水質(zhì)惡化的現(xiàn)象。2.水污染分類：A按來源：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、礦山廢水B按性質(zhì)：化學(xué)性污染、物理性污染、生物性污染§第二節(jié) 水質(zhì)指標(biāo)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1.水質(zhì)指標(biāo)：水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。2.水質(zhì)指標(biāo)分類： （不定項(xiàng)選擇題）（1）物理性水質(zhì)指標(biāo)：A感官：溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度；B其他：總固體、懸浮固體、溶解固體、可沉固體、電導(dǎo)率；（2）化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo)：A 一般化學(xué)性：p

2、H、堿度、硬度、陽離子、陰離子、總含鹽量、一般有機(jī)物；B有毒化學(xué)性：重金屬、氰化物、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥；C氧平衡：DO、COD、BOD、TOD；（3）生物學(xué)水質(zhì)指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、總大腸桿菌數(shù)。渾濁度：不溶性物體對光線透過時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度；水中固體（蒸發(fā)殘?jiān)阂欢囟认聦⑺畼诱舭l(fā)至干時(shí)所殘余的固體物質(zhì)總量；103105時(shí)蒸發(fā)稱“總固體”溶解固體：過濾后，取濾液103105 烘干后質(zhì)量懸浮固體：過濾后，取濾渣103105 烘干后質(zhì)量固定性固體：灼燒后殘余物質(zhì)的質(zhì)量。揮發(fā)性固體(灼燒減重)：600 蒸發(fā)干燥后固體失去的重量； 總固體 固定性固體 揮發(fā)性固體總固體 溶解固體 懸浮固體 < 例題1-

3、1(P20) >總含鹽量：水體中所含各種溶解性礦物鹽類的總量。堿度：水接受質(zhì)子的能力。引起堿度的離子：HCO3、CO32、OH（最主要）HSiO3、H2BO3、HPO42 等測定方法：中和滴定法指示劑：酚酞（變色范圍pH8.3）；甲基橙（變色范圍pH4.4）酚酞堿度（P）：酚酞作指示劑，總堿度的一部分；甲基橙堿度（T）：總堿度；堿度計(jì)算 表1-3（P23）；注意：水樣先加酚酞酸液滴定到變色(P)后加甲基橙繼續(xù)滴定到變色時(shí)所用H物質(zhì)的量為M非T，TP+M；硬度：由于能與肥皂作用生成沉淀和與水中某些陰離子化合生成水垢的二價(jià)金屬離子（鈣和鎂離子）的存在而產(chǎn)生的。多用EDTA絡(luò)合滴定法測定。分為

4、以下兩種硬度：碳酸鹽硬度（暫時(shí)硬度）：主要由鈣鎂的碳酸鹽和重碳酸鹽形成，受熱煮沸除去。非碳酸鹽硬度（永久硬度）：主要由鈣鎂的硫酸鹽和氯化物形成，不受加熱影響。總硬度碳酸鹽硬度非碳酸鹽硬度(2) 篩網(wǎng)作用：去處水中粗大物質(zhì)，保護(hù)處理廠的機(jī)械設(shè)備并防止管道的堵塞（同上）。分類：轉(zhuǎn)鼓式，轉(zhuǎn)盤式，震動篩。(3) 微濾機(jī)作用：截留細(xì)小懸浮物的篩網(wǎng)過濾裝置。2. 沉沙池(1) 原理：重力自由沉降。(2) 沉沙池分類：平流式，豎流式，曝氣式3. 離心分離離心分離類型：水旋分離設(shè)備：分為壓力式水力旋流器，重力式水力旋流器；器旋分離設(shè)備（離心機(jī)）：分為常速離心機(jī)（包括低速離心機(jī)，中速離心機(jī)）和高速離心機(jī)；又可分

5、為轉(zhuǎn)筒式離心機(jī)，盤式離心機(jī)和板式離心機(jī)。§第二節(jié) 水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除1. 沉淀 (1) 沉淀理論基礎(chǔ)四種基本類型：自由沉降，絮凝沉降，擁擠沉降，壓縮沉降；自由沉降：顆粒在沉降過程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不改變，下沉速度不受干擾。（沉砂池，初次沉淀池的初期沉降）絮凝沉降：沉降過程中各顆粒之間能相互黏結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會隨深度增加而逐漸變大，沉速亦隨深度而增加。（混凝沉淀池，初次沉淀池的后期和二次沉淀池的初期沉降）擁擠沉降（成層沉降）：顆粒在水中的濃度較大時(shí)，各顆粒間相互靠近，在下沉過程種彼此受到周圍顆粒作用力干擾，單顆粒相當(dāng)位置不變，作為一個(gè)整體成層下降。（高濁度水的

6、沉淀以及二次沉淀池后期的沉降）壓縮沉降：顆粒在水中的濃度很高時(shí)會相互接觸，上層顆粒的重力作用可將下層顆粒間的水?dāng)D壓出界面，使顆粒群被壓縮。（沉淀池底部的污泥斗中或污泥濃縮池內(nèi)）(2) 理想沉淀池沉淀池：在水處理工程中，通過顆粒沉降來分離去除懸浮物質(zhì)的設(shè)備。理想沉淀池：A 沉淀池中個(gè)過水?dāng)嗝嫔细鼽c(diǎn)的流速均相同；B 沉降過程中懸浮顆粒以等速下降，顆粒的水平分速等于水的流速；C 懸浮顆粒落到池底后不再浮起，就認(rèn)為已被除去。這樣的沉淀池稱為理想沉淀池。 過流率（表面負(fù)荷）：單位沉淀池表面積在單位時(shí)間內(nèi)所能處理的水量，用q0表示。q0=Q/A沉淀池原理：進(jìn)入理想沉淀池的每個(gè)顆粒均具有隨水流運(yùn)動的水平分速

7、以及垂直下沉的分速，其運(yùn)動軌跡水向下傾斜的直線。沉速u>=u0的顆粒可全部被除去；u<u0的顆粒只能部分被除去，視該顆粒進(jìn)入沉淀池時(shí)的位置距池底深度而定。設(shè)沉速u=u1，池深為H，進(jìn)入池時(shí)距離池底h，于是顆粒被去除的比例為h/H或者u1/u0。如果射流氣浮；(4)氣浮法的優(yōu)點(diǎn)：處理效率高；占地少；生成的污泥比較干燥，表面刮泥方便；由于曝氣，增加了水中溶解氧，對后續(xù)生化處理有利。缺點(diǎn)是電耗較大，設(shè)備的維修與管理工作量增加，易堵塞，浮渣怕較大風(fēng)雨的襲擊。§第三節(jié) 水中溶解物質(zhì)的去除1.水的軟化和除鹽(1) 水的軟化：降低水中Ca2+，Mg2+含量的處理；(2) 水的除鹽：降低

8、水中部分和全部含鹽量的處理；(3) 軟化基本方法：加熱軟化法，藥劑軟化法，離子交換法；(4) 除鹽基本方法：離子交換法，電滲析法，反滲透法，蒸餾法等；2. 離子交換法(1) 實(shí)質(zhì)：不溶性離子化合物上的可交換離子與溶液中其它同性離子間的交換反應(yīng)，利用該反應(yīng)去除水中金屬離子。(2) 離子交換樹脂的化學(xué)性能指標(biāo)：交聯(lián)度，酸堿性，離子交換選擇性，交換容量等。(3) 樹脂的交聯(lián)度：樹脂在合成時(shí)采用的交聯(lián)劑（如二乙烯苯）的用量，影響樹脂分子的交聯(lián)度。交聯(lián)度搞的樹脂孔隙率較低，密度較大，離子擴(kuò)散速度較低，相對半徑較大的離子的交換量較小；浸泡在水中時(shí)，溶漲性較低，比較穩(wěn)定，不易碎裂。(4) 離子交換選擇性：水

9、中例子所帶電荷越多（原子價(jià)越高），越易被樹脂交換；同價(jià)離子的原子序數(shù)越大，越易被交換。(5) 離子交換的運(yùn)行操作步驟：交換，反洗，再生，清洗。(6) 分類：分為固定床和連續(xù)床兩大類。3. 吸附法：就是利用多孔性的固體物質(zhì)，使水中的一種或多重物質(zhì)被吸附在固體表面而分離去除的方法。(1) 吸附：相界面上物質(zhì)自動發(fā)生累積或濃集的現(xiàn)象；(2) 吸附劑：有吸附能力的多孔固體；吸附質(zhì)：被吸附的物質(zhì)；(3) 吸附類型：物理吸附：分子間力范德華力；化學(xué)吸附：化學(xué)鍵力，吸附熱較大，選擇性；(4) 吸附等溫線：在一定溫度下，活性炭與被處理的水接觸并達(dá)到平衡時(shí)，吸附質(zhì)在溶液中的濃度和活性炭吸附量之間的關(guān)系曲線。(5

10、) 吸附平衡：當(dāng)吸附速度和解吸速度相等，即單位時(shí)間內(nèi)吸附的數(shù)量等于解吸的數(shù)量時(shí)，吸附質(zhì)在吸附劑表面的濃度與在溶液中的濃度都不再改變，即達(dá)到吸附平衡。(6) 穿透點(diǎn)：吸附帶的下緣到達(dá)動態(tài)吸附柱底部后，出水溶質(zhì)濃度開始迅速上升，達(dá)到容許出水濃度a時(shí)，此點(diǎn)即為穿透點(diǎn)。(7) 常用吸附劑：活性炭，磺化煤，活化煤，沸石，活性白土，硅藻土，焦炭，木炭，木屑等活性炭再生方法：加熱法，蒸汽法，溶劑法，臭氧氧化法與生物法等(4) 評價(jià)活性污泥的指標(biāo)混合液懸浮固體（MLSS）：污水與污泥混合液懸浮固體質(zhì)量（mg/ L）；MLSS = 活性細(xì)胞Ma + 內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體Me + 未代謝的不可生化的有機(jī)懸浮

11、固體Mi + 無機(jī)懸浮固體Mii混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）：混合液懸浮固體中有機(jī)物含量（mg/ L）；污泥沉降比（SV）：曝氣池混合液100mL量筒靜置30分鐘，沉淀污泥占混合液的體積百分?jǐn)?shù)（）；1530污泥（容積）指數(shù)（SVI）：曝氣池出口處混合液沉淀30分鐘后1g干污泥所占容積（m L /g）；城市污水SVI：50150 當(dāng)SVI >200易發(fā)生污泥膨脹污泥齡：曝氣池工作中的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量之比（d）。(5) 曝氣方法：鼓風(fēng)曝氣：小氣泡、中氣泡、大氣泡等形式機(jī)械曝氣：葉輪和轉(zhuǎn)刷，表面曝氣鼓風(fēng)與機(jī)械并用式(6) 曝氣池的構(gòu)造：推流式曝氣池完全混合式曝氣池循環(huán)混

12、合式曝氣池（氧化溝）(7) 活性污泥法的運(yùn)行方式：A. 普通活性污泥法：推流式，單曝氣池，適用于出水要求高且水質(zhì)較穩(wěn)定的廢水，有機(jī)物（BOD）和懸浮物去除率高8595；B. 階段曝氣法：污水多點(diǎn)進(jìn)入，污泥濃度逐步降低；C. 加速曝氣法：曝氣時(shí)間短(24h)，效果遜于普通法；D. 延時(shí)曝氣法：曝氣時(shí)間長，基本無污泥外排，省污泥處理設(shè)施，效果穩(wěn)定；占地大，費(fèi)用高；以上兩種合稱完全混合法E. 生物吸附法：回流污泥曝氣恢復(fù)活性，推流式，占地面積小，但效果稍差，不適于高溶解性有機(jī)物的廢水；F. 純氧曝氣法：污泥負(fù)荷高，曝氣時(shí)間短，占地少；G. 深水曝氣法：溶解氧濃度高，縮短曝氣時(shí)間，節(jié)約用地，節(jié)省能耗；

13、H. 深井曝氣法：可縮短曝氣時(shí)間，減少剩余污泥量，節(jié)約用地，處理成本低；I. 淺層曝氣法：形成環(huán)流，降低能耗；J. 氧化溝：卡羅塞爾氧化溝、交替工作氧化溝、二次沉淀池交替運(yùn)行氧化溝、奧貝爾（Orbal）氧化溝、曝氣沉淀一體化氧化溝；K. 序批式活性污泥法（SBR）：操作靈活，耐沖擊負(fù)荷，管理自動化，出水水質(zhì)好，投資小。(8) 活性污泥法工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：A.流程選擇；B.曝氣池容積計(jì)算和工藝設(shè)計(jì)；C.曝氣設(shè)備的計(jì)算與設(shè)計(jì)：擴(kuò)散設(shè)備、空氣管的布置和管徑、鼓風(fēng)機(jī)的規(guī)格和臺數(shù)；D.回流污泥設(shè)備的計(jì)算與設(shè)計(jì)；(3)厭氧塘3. 厭氧好氧聯(lián)合處理系統(tǒng) （定性了解比較）P258 表3-9 各類好氧工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較

14、P259表3-10 各類好氧工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較§第五節(jié) 生物脫氮除磷技術(shù)1. 生物脫氮技術(shù)(1) 生物脫氮機(jī)理：（重點(diǎn)）氨化反應(yīng)：氨化細(xì)菌作用下有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為無機(jī)氨態(tài)氮（NH4+）；硝化反應(yīng)：硝化細(xì)菌（亞硝化菌、硝化菌）作用下氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽（NO3）； 反硝化反應(yīng)：兼性異氧型厭氧菌作用下硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓∟2）； (2) 硝化反應(yīng)的影響因素：pH：7.59.0為宜；水溫：對亞硝化菌影響大，最適宜35，水溫下降，亞硝化速率急劇下降；BOD5/TKN < 3為宜；BOD5負(fù)荷0.1kg/kg(MLSS)d或 BOD5 < 1520mg/LDO : 0.5mg/L；1.52.0m

15、g/L，硝化效果好(3) 反硝化反應(yīng)產(chǎn)生條件： 污水中應(yīng)含有充足的電子供體（H+，碳源）； 厭氧或虧氧條件，DO <0.5mg/L（0.2mg/L）；(4) 影響反硝化的因素：pH : 7.07.5 為宜；水溫：1530；BOD5/TKN > 3, 不需外加碳源DO : < 0.5 mg/L ( < 0.2 mg/L)(5) 生物脫氮工藝A/O工藝（Anoxic-oxic） P263 圖 3-362. 生物除磷技術(shù)(1) 生物除磷技術(shù)機(jī)理（重點(diǎn)）：聚磷菌（假單胞菌屬、氣單胞菌屬等）：好氧條件下超量（細(xì)胞重量的68），攝取磷厭氧條件釋放磷；(2) 生物除磷工藝A/O工藝（

16、Anoxic-oxic）：類似脫氮A/O工藝，缺氧池改為厭氧池，厭氧池中釋放磷，好氧池中吸收磷和去除BOD，通過二沉池排泥除去磷。3. 同步脫氮除磷技術(shù) (1) A2/O法（Anaerobic-anoxic-oxic） P266 圖 3-39§第六節(jié) 水處理廠污泥處理技術(shù)1. 污泥含水率：污泥中水分質(zhì)量占污泥總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)污泥含水率、污泥體積、質(zhì)量及污泥所含固體物濃度之間關(guān)系（適用于含水率>65%的污泥）p1， p2：污泥含水率，；V1，V2：對應(yīng)于含水率p1、p2的污泥體積，m3；m1，m2：污泥質(zhì)量，kg；1，2：污泥固體濃度，kg/m32. 污泥濃縮(1) 污泥中水分分類

17、：顆粒間空隙水（占70）；顆粒間形不受水淹，有良好的排水條件；(8)方便的交通、運(yùn)輸和水電條件；第五章 大氣質(zhì)量與大氣污染§第三節(jié) 大氣環(huán)境質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)1. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為三類：一類區(qū)為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū)；二類區(qū)為城鎮(zhèn)規(guī)格中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)；三類區(qū)為特定工業(yè)區(qū)。2. 空氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)有污染源分為一、二、三級，新污染源分為二、三級。位于一類區(qū)的污染源執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)（現(xiàn)有污染源擴(kuò)建也執(zhí)行一級標(biāo)準(zhǔn)）；位于二類區(qū)的污染源執(zhí)行二級標(biāo)準(zhǔn)；位于三類區(qū)的污染源執(zhí)行三級標(biāo)準(zhǔn)；§第四節(jié) 大氣

18、污染控制的含義1. 大氣污染控制：管理工程 （P347 簡答或論述）一是從立法的角度，指用法律來限制或禁止污染物的擴(kuò)散；二是通過取消那些使環(huán)境生態(tài)遭到嚴(yán)重破壞的污染源等手段吧污染物排放量降到不致嚴(yán)重污染大氣的程度。2. 廢氣排放控制系統(tǒng)：過程：用集氣罩將污染源產(chǎn)生的污染物收集起來，經(jīng)顆粒除塵裝置，再進(jìn)入氣態(tài)污染物凈化器，經(jīng)風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪，由此排入大氣，再經(jīng)歷擴(kuò)散稀釋過程，達(dá)到大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。包括： (3) (4) (5)(1) 污染物的捕集：指工藝過程中散發(fā)的含污染物的氣流進(jìn)行收集；捕集裝置集氣罩，分為密閉、半密閉、外部、吹吸式4種；(2) 顆粒污染物控制：方法和設(shè)備：機(jī)械力：重力沉降室、慣性、旋

19、風(fēng)除塵器；過濾式：袋式過濾器、顆粒層過濾器；靜電：干式靜電除塵器、濕式靜電除塵器；濕式：泡沫除塵器、文丘里洗滌器、噴霧塔、填料塔、沖擊式除塵器；高效除塵器：過濾式除塵器、靜電除塵器以及文丘里除塵器；3. 氣態(tài)污染物控制分類：分離法和轉(zhuǎn)化法分離法是利用污染物和廢氣中其他組分物理性質(zhì)的差異使污染物從廢氣中分離出來。轉(zhuǎn)化法是使廢氣中污染物發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)，把污染物轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)，如催化轉(zhuǎn)化、生物處理法等。4. 污染物的稀釋法控制稀釋法：是采用煙囪排放污染物，通過大氣的輸送和擴(kuò)散作用降低其“著地濃度”，使污染物的地面濃度達(dá)到環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。稀釋法控制包括大氣擴(kuò)散和煙囪設(shè)計(jì)兩方面。

20、7;第五節(jié) 袋式除塵1. 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：(1) 除塵效率高，特別是對細(xì)粉也有很高捕集效率；(2) 適應(yīng)性強(qiáng)，能處理不同類型的顆粒污染物；(3) 操作彈性大，入口氣體含塵濃度變化對除塵效率影響不大，對氣流速度變化也有一定穩(wěn)定性；(4) 結(jié)構(gòu)簡單，使用靈活，便于回收干料，不存在污泥處理；缺點(diǎn)：主要受濾布耐溫、耐腐、耐濕等性能限制。T <3000C，T >煙氣露點(diǎn)溫度。2. 除塵原理：篩過作用，慣性碰撞，擴(kuò)散和靜電作用，重力沉降。3. 結(jié)構(gòu)形式：(1) 按濾袋形狀：圓袋和扁袋；(2) 按含塵氣流進(jìn)入濾袋的方向：內(nèi)濾式和外濾式；(3) 按進(jìn)氣方式的不同分類：上進(jìn)氣和下進(jìn)氣；(4) 按清灰方式

21、：機(jī)械振動清灰和脈沖清灰；4. 濾布選擇：(1) 容量大，清灰后能在濾料上保留一定的永久性粉塵；(2) 透氣性好，過濾阻力低；(3) 抗皺拆性，耐磨、耐溫及耐腐蝕性好，使用壽命長；(4) 吸濕性好，容易清除黏附上面的粉塵；(5)成本低，濾布材料可用天然濾料、合成纖維和無機(jī)纖維。§第六節(jié) 濕式除塵1. 特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：效率高，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，占地面積小，操作維修方便，特別適宜處理高溫、高濕、易燃、易爆的含塵氣體，此外，除塵同時(shí)還能除去部分氣態(tài)污染物。缺點(diǎn)：需要對洗滌后的含塵污水、污泥進(jìn)行處理、處理凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物是，洗滌水將具有一定程度腐蝕性，設(shè)備易受腐蝕，要采取防腐措施，比一

22、般干式除塵器費(fèi)用高。2. 機(jī)理：慣性碰撞、擴(kuò)散效應(yīng)、黏附、擴(kuò)散漂移與熱漂移、凝聚作用等。3. 氣液界面的形式：氣泡表面，液體噴射表面，液膜表面以及液滴表面。第七章 氣態(tài)污染物的控制§第一節(jié) 吸收凈化1. 吸收：利用氣體混合物中不同組分在吸收劑中溶解度的不同，或者與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，從而將有害組分從氣流中分離出來的工程。特點(diǎn)：凈化效率高、設(shè)備簡單、一次性投資少等。含SO2、H2S、HF和NOx等污染物的廢氣都可以采用吸收凈化。2. 雙膜理論：（理解）假設(shè)在氣液界面兩側(cè)各存在一個(gè)靜止膜，氣膜和液膜。在膜外氣體或液體主體中，由于湍流擴(kuò)散作用而不存在濃度梯度。氣相的擴(kuò)散阻力全部在氣膜

23、內(nèi)，液相的擴(kuò)散阻力全部在液膜內(nèi)，膜內(nèi)僅發(fā)生分子擴(kuò)散。因而，氣、液相間的傳質(zhì)速率取決于通過氣膜和液膜的分子擴(kuò)散速率。雙膜理論模型 P417 圖7-1各類常用吸收設(shè)備結(jié)構(gòu)：P420 表7-1 §第二節(jié) 吸附凈化1. 工業(yè)常用的吸附劑：硅膠、活性炭、性氧化鋁、沸石§第四節(jié) 燃燒轉(zhuǎn)化1. 燃燒的類型：直接燃燒，熱力燃燒，催化燃燒。各類燃燒的特點(diǎn)： P441 表7-52. 燃燒轉(zhuǎn)化的基本原理：熱氧化作用或者熱解，將可燃有害成分轉(zhuǎn)化為無害。3. 特點(diǎn)：工藝簡單；操作方便；可回收含烴廢氣熱能。§第五節(jié) 生物凈化生物凈化的方法：廢氣生物處理的主要方法：活性污泥法，微生物懸浮液法，

24、土壤法，堆肥法。第九章 固體廢物管理系統(tǒng)§第一節(jié) 固體廢物的產(chǎn)生、分類與管理系統(tǒng)簡介固體廢物對人類環(huán)境的危害：(1) 占據(jù)大片土地；(2) 污染土壤、水體，危害人體健康；(3) 污染大氣，影響環(huán)境衛(wèi)生；§第二節(jié) 固體廢物的性質(zhì)1. 城市垃圾的物理性質(zhì)(1) 含水率：測重后的標(biāo)準(zhǔn)樣品放入恒溫箱中，在 77 恒溫條件干燥24 h 測重），所減少的質(zhì)量占原標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。含水率越高熱值越低。(2) 熱值：單位質(zhì)量垃圾完全燃燒后，殘余物溫度降至燃燒前的起始溫度時(shí)所放出的熱量（kJ/kg）。2. 危險(xiǎn)廢物（或有毒有害廢物）：凡能引起或?qū)е氯祟惻c動物死亡或嚴(yán)重疾病的廢物。危險(xiǎn)廢物

25、性質(zhì)：易燃性，腐蝕性，化學(xué)反應(yīng)性，浸出毒性，急性毒性，放射性與其他毒性和變異性等。（判別）§第三節(jié) 固體廢物的產(chǎn)量與減少產(chǎn)量的途徑1. 城市垃圾與工業(yè)固體廢物產(chǎn)量測算法：Qm=RmPm 其中Qm為垃圾總產(chǎn)量，Rm為垃圾產(chǎn)率（每日人均垃圾產(chǎn)量），Pm為該城市總?cè)丝跀?shù)；Qi=RiPi 其中Qi為工礦企業(yè)固體廢物總量；Ri為工礦企業(yè)固體廢物產(chǎn)率，Pi即單位質(zhì)量產(chǎn)品（或產(chǎn)值）固體廢物平均產(chǎn)量；為該企業(yè)年總產(chǎn)量或產(chǎn)值；2. 減少固體廢物產(chǎn)量的途徑：(1) 降低單位產(chǎn)品原料用量，延長產(chǎn)品使用壽命；(2) 由廢物中回收有用物料；(3) 提高產(chǎn)品重復(fù)利用次數(shù)；第十章 固體廢物處理技術(shù)§第三

26、節(jié) 城市垃圾分選技術(shù)1. 分選方法(1) 風(fēng)力分選；(2) 磁選：分選鐵磁性物質(zhì)；(3) 篩選：破碎前去除玻璃；(4) 慣性分選：分離輕重組份；(5) 浮選；捕獲不同顆粒；(6) 跳汰分選：處理密度差大的顆粒廢物；(7) 靜電分選：分離導(dǎo)體和絕緣體；P542 表10-1 2. 固體廢物的脫水方式(1) 真空抽濾：(2) 壓濾機(jī)：板框壓濾機(jī) 帶式壓濾機(jī)(3) 離心脫水機(jī)化學(xué)需氧量(COD/CODCr)：一定嚴(yán)格的條件下，水中各種有機(jī)物質(zhì)與外加的強(qiáng)氧化劑（重鉻酸鉀K2Cr2O7）作用時(shí)所消耗的氧化劑量。結(jié)果用氧的mg/L表示。代表廢水有機(jī)質(zhì)總量。耗氧量（高錳酸鹽指數(shù)/OC/CODMn）：水中各種有

27、機(jī)物質(zhì)與外加的強(qiáng)氧化劑（高錳酸鉀KMnO4）作用時(shí)所消耗的氧化劑量。生物化學(xué)需氧量（BOD）：有氧條件下，水中可分解有機(jī)物由好氧微生物氧化分解所需的氧量。BOD5：5日生物化學(xué)需氧量(20)總BOD的70COD和BOD關(guān)系：CODCr > BOD > CODMn BOD/ COD > 0.3 則適宜用生物化學(xué)處理總有機(jī)碳（TOC）：900-950，高溫燃燒有機(jī)碳生成的二氧化碳量，常以碳表示(mg/L)，應(yīng)先去除無機(jī)碳的干擾（加酸）。總需氧量（TOD）：900，有機(jī)物高溫燃燒變成穩(wěn)定的氧化物的需氧量。3.水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：5類標(biāo)準(zhǔn)（P37) 對應(yīng)適用區(qū)域污水綜合排放

28、標(biāo)準(zhǔn)：3級標(biāo)準(zhǔn)（P38），與地表水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)關(guān)系。§第五節(jié) 水處理的基本原則和方法1.給水處理基本方法：常規(guī)工藝 圖1-11（P56）原水混凝沉淀過濾消毒飲用水2.廢水處理基本方法：廢水處理原則：A改革工藝，減少廢物排放量，推進(jìn)清潔生產(chǎn)；B重復(fù)利用廢水：中水回用；C回收有用物質(zhì)；D對廢水進(jìn)行妥善處理；E經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)先進(jìn)性；廢水處理程度確定：A按水體水質(zhì)要求；B按處理廠能達(dá)到的處理程度；表1-15 （P58）C考慮水體的稀釋和自凈能力；例1-7（P58）廢水處理的基本方法物理：物理作用，沉淀、過濾、氣浮、蒸發(fā)、離心分離、超濾、反滲透等化學(xué)：化學(xué)反應(yīng)，中和、氧化還原、混凝、電解、萃取、吹

29、脫、吸附、離子交換、電滲吸等生物：生物化學(xué)作用，活性污泥、生物膜、生物氧化塘、土地處理系統(tǒng)等按處理程度：一級：去除大顆粒懸浮物；二級：去除溶解態(tài)和膠體態(tài)有機(jī)雜質(zhì)；三級：（深度處理）營養(yǎng)物質(zhì)和難降解有機(jī)物等習(xí)題 1-3,1-10,1-20,1-21,1-22第二章 水的物理化學(xué)處理方法§第一節(jié) 水中粗大顆粒物質(zhì)的去除 1. 格柵、篩網(wǎng)和微濾機(jī)(1)格柵 作用：去處水中粗大物質(zhì)，保護(hù)處理廠的機(jī)械設(shè)備并防止管道的堵塞。分類：細(xì)格柵、中格柵、粗格柵沉淀池容積為V，表面積為A，進(jìn)水流量為Q，因?yàn)閡0 t0H，V=HA=Q t0，所以u0H/ t0Q t0/A t0=Q/A 普通沉淀池類型：平流

30、式沉淀池，豎流式沉淀池，幅流式沉淀池 各種沉淀池的比較：P94表2-7(3) 斜板斜管沉淀池 淺池沉降原理：理想沉淀池的公式u0Q/A表明，如果水量A不變，則增大沉淀池面積A，就可減小u0，提高沉淀效率。又因?yàn)閠=H/ u0，則在保持u0不變的條件下，隨著有效水深H的減少，沉淀時(shí)間t就可按比例縮短，從而減小沉淀池體積。因此，若將水深為H的沉淀池分隔為n個(gè)水深為H/n的沉淀池，則當(dāng)沉淀區(qū)長度為原來長度的1/n時(shí)就可處理與原來沉淀池相同的水量，并達(dá)到完全相同的效果。這說明，沉淀池越淺，就越能縮短沉淀時(shí)間； 構(gòu)造：分為異向流，側(cè)向流和同向流； 斜板斜管沉淀池處理效率計(jì)算：習(xí)題2-62. 混凝(1)

31、混凝：凝聚和絮凝統(tǒng)稱為混凝。凝聚：使膠體脫穩(wěn)并聚集為微絮粒的過程；絮凝：微絮粒通過吸附、卷帶和橋連而成長為更大的絮體的過程；(2) 膠體結(jié)構(gòu)：（掌握，能畫出上部結(jié)構(gòu)）P105 圖2-35(3) 膠體脫穩(wěn)機(jī)理：壓縮雙電層，吸附電中和作用，吸附架橋作用和網(wǎng)捕作用。(4) 常用混凝劑：鐵鹽、鋁鹽；常用鐵鹽混凝劑：硫酸亞鐵、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵。常用有機(jī)合成高分子絮凝劑：聚丙烯酰胺（PAM）3. 澄清(1) 原理：澄清池中起到截留分離雜質(zhì)顆粒作用的介質(zhì)是呈懸浮狀態(tài)的泥渣。當(dāng)水中雜質(zhì)顆粒與混凝劑作用而形成微小絮凝體后，一旦在運(yùn)動中與相對巨大的懸浮泥渣接觸碰撞，就會吸附在泥渣顆粒表面而被迅速除

32、去。這一過程通常稱為接觸絮凝作用。因此，保持懸浮狀態(tài)的，濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣區(qū)就稱為決定澄清處理效果的關(guān)鍵。(2) 類型：機(jī)械加速澄清池，水力循環(huán)澄清池，懸浮澄清池，脈沖澄清池。4. 過濾(1) 過濾機(jī)理：阻力截留，重力沉降，接觸絮凝；(2) 過濾工藝包括兩個(gè)階段：過濾和反洗；(3) 常用濾料：石英砂、無煙煤、陶粒、高爐渣、天然礦石以及聚苯乙烯球塑料纖維球等。單層濾池通常以石英砂為濾料。5. 氣浮(1) 原理：P129-P131（理解）(2) 浮選劑種類：松香油、煤油產(chǎn)品、脂肪酸鹽（表面活性劑）(3) 氣浮設(shè)備類型：加壓溶氣設(shè)備，葉輪氣浮，曝氣氣浮， 4. 膜分離技術(shù)(1) 半透膜：凡是在

33、溶液中一種或幾種成分不能透過，而其他成分能透過的膜，都叫半透膜。(2) 膜技術(shù)分類：微濾，超濾，納濾，反滲透，滲析，電滲析。膜分離法的分類：P154 表2-16(3) 電滲析原理： P155圖2-72 掌握 能畫出(4) 反滲透：用半透膜將淡水和鹽水隔開，該膜只讓水分子通過而不讓溶質(zhì)通過。通過在鹽水側(cè)加壓使鹽水中的水分子流向淡水，鹽水濃度增加的現(xiàn)象，叫反滲透現(xiàn)象。 原理：在半透膜的鹽水側(cè)加壓，當(dāng)壓力p>滲透壓時(shí)，鹽水中的水分子將流向淡水。§第五節(jié) 水的其他物理化學(xué)處理方法（了解）物理法：磁力分離法、吹脫與汽提、蒸發(fā)、結(jié)晶與冷凍化學(xué)法：中和法、高級氧化法、化學(xué)還原法、化學(xué)沉淀法、

34、電化學(xué)法、萃取法第3章 水的生物化學(xué)處理方法 §第一節(jié) 廢水處理微生物學(xué)基礎(chǔ)1. 廢水處理中的微生物細(xì)菌：球菌、桿菌、螺旋菌；真菌：霉菌、好氧菌藻類：自養(yǎng)型，釋放氧氣原生動物：肉足綱、纖毛綱、鞭毛綱等；指示生物小型后生動物：輪蟲§第二節(jié) 耗氧懸浮生長系統(tǒng)處理技術(shù)工藝包括：活性污泥法；曝氣氧化塘；好氧消化法；高負(fù)荷氧化塘。1. 活性污泥法(1) 基本原理：P209 圖3-5(2) 活性污泥法的凈化過程與機(jī)理：吸附階段：吸附作用；接觸初期很短時(shí)間，活性污泥比表面積很大200010000m2/m3（混合液），多糖類黏液層；初期吸附性能取決于污泥的活性。氧化階段：生物氧化，異養(yǎng)作用

35、。絮凝體形成與凝聚沉降階段：菌體有機(jī)體絮凝，重力沉降從水中分離。(3) 影響活性污泥增長的因素DO：2mg/L左右為宜；污泥膨脹：絲狀菌（90）滋長，污泥不易沉淀；營養(yǎng)物：BOD5：N：P 100：5：1BOD5負(fù)荷率：低高為 0.3 2.0 kg / kg(MLSS)·dPH與溫度：控制范圍PH：6.5 9.0；T：20 30其它有毒物與微量元素濃度：鐵、鈷/重金屬、氰化物E.二次沉淀池的計(jì)算和設(shè)計(jì)。(9) 活性污泥法運(yùn)行中的監(jiān)測項(xiàng)目：A. 反映處理效果：進(jìn)出水BOD5、COD、總SS、揮發(fā)性SS、有毒物質(zhì)；B. 反映污泥情況：MLSS、MLVSS、SVI、SV、DO等；C. 污泥

36、營養(yǎng)與環(huán)境條件：氮、磷、水溫、pH2. 氧化塘(1) 運(yùn)行機(jī)理：污水在塘內(nèi)經(jīng)長時(shí)間緩慢流動和停留，通過微生物的代謝活動，使有機(jī)物降解，凈化污水。(2) 分類：A. 好氧氧化塘；B. 兼性塘；C. 曝氣氧化塘；D. 水生生物氧化塘。(3) 優(yōu)點(diǎn)：基建設(shè)備、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，維護(hù)管理簡單，適應(yīng)能力強(qiáng)，污水資源化；(4) 缺點(diǎn)：占地面積大，受自然因素影響，不夠穩(wěn)定，易影響環(huán)境衛(wèi)生，污染地下水。§第三節(jié) 好氧附著生長技術(shù)包括：生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化；1. 生物膜的構(gòu)造及其對有機(jī)物降解機(jī)理組成：細(xì)菌(好氧、厭氧、兼性)的菌膠團(tuán)和大量真菌菌絲。生物膜的構(gòu)造：P236 圖 3-18 （理解）生

37、物濾池：分類：普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、塔式生物濾池。生物轉(zhuǎn)盤：構(gòu)造和工作原理 生物接觸氧化：生物流化床：§第四節(jié) 厭氧生物處理技術(shù)1. 厭氧生物處理的機(jī)理：(1) 酸性消化階段：主要是產(chǎn)酸細(xì)菌（專性厭氧菌、兼性厭氧菌）的作用；階段：酸性發(fā)酵期 酸性減退期；有機(jī)物水解順序：碳水化合物 有機(jī)酸、含氮有機(jī)物；pH變化：下降：6以下 上升：6.66.8；(2) 堿性消化階段：主要是甲烷細(xì)菌（專性厭氧菌）的作用；有機(jī)物分解：有機(jī)酸；pH變化：上升，產(chǎn)氣量增加，7.07.5時(shí)產(chǎn)氣量最大；(3) 厭氧消化過程的微生物：產(chǎn)酸細(xì)菌（專性厭氧菌、兼性厭氧菌）；產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌；產(chǎn)甲烷細(xì)菌；(4) 影

38、響厭氧生物處理的主要因素溫度；酸堿度；有機(jī)負(fù)荷；碳氮比；有毒物質(zhì)等；2. 厭氧生物處理(1) 厭氧懸浮生長技術(shù)厭氧接觸法（UASB）升流式厭氧污泥床(2) 厭氧附著生長技術(shù)厭氧生物濾池厭氧膨脹床、厭氧流化床厭氧生物轉(zhuǎn)盤毛細(xì)水（占20）；顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水（共占10）污泥濃縮脫水只能除去顆粒間的空隙水。(2) 污泥濃縮的方法：重力濃縮法、氣浮濃縮法、離心濃縮法；§第七節(jié) 廢水土地處理技術(shù)1. 土地處理系統(tǒng)的類型(1)慢速滲濾；(2)快速滲濾；(3)地表漫流；(4)地下滲濾；2. 土地處理過程機(jī)理及影響因素(1) 土壤作用吸附降解有機(jī)物：土壤膠體、微生物；表土層氮磷的去除：脫氮：植物

39、吸收生物脫氮揮發(fā)；除磷：植物（1/6）生物土壤吸附(95%)沉淀可交換陽離子與金屬離子作用(2) 植物作用1. 吸收氮磷 P285表3213. 根系吸收污水：土壤微生物介質(zhì)、氧傳遞§第八節(jié) 廢水人工濕地處理技術(shù)人工濕地的類型：表面流濕地、地下潛流濕地、垂直下滲濕地（滲濾濕地）第四章 水處理工程系統(tǒng)與廢水最終處置§第一節(jié) 給水與排水工程系統(tǒng)1. 給水廠選址因素：(1) 給水系統(tǒng)布局合理；(2) 不受洪水威脅；(3) 有較好的廢水排除條件；(4) 有良好的衛(wèi)生環(huán)境，并便于設(shè)立防護(hù)地帶；(5) 少拆遷，不占或少占農(nóng)田；(6) 施工、運(yùn)行和維護(hù)方便2. 給水工藝流程：原水混凝沉淀或

40、澄清過濾消毒飲用水3. 排水系統(tǒng)的體制：分為合流制和分流制4. 兩種排水系統(tǒng)特點(diǎn)：(1) 環(huán)境影響方面，合流制對環(huán)境影響最小。其中，截流式合流制能將生活污水和工業(yè)廢水及較臟的初期雨水截走送往處理廠，有利保護(hù)水體，但暴雨時(shí)會有污水通過溢流井泄入水體造成污染；分流制排水系統(tǒng)比較靈活，比前者更有效防止水體污染，較易適應(yīng)發(fā)展需要，應(yīng)用較廣，但初期雨水未經(jīng)處理直接排入水體是其不足之處。(2) 從投資方面看，合流制排水系統(tǒng)排水管造價(jià)低，雖然泵站和污水廠造價(jià)高，但總造價(jià)低于完全分流系統(tǒng)；不完全分流制系統(tǒng)由于沒有雨水排水系統(tǒng)，投資最省，施工期最短，發(fā)揮效益快，一般新建地區(qū)初期均采用不完全分流制。(3) 從維護(hù)

41、管理方面看，合流制的管渠維護(hù)簡單，但泵站和污水廠運(yùn)行管理較復(fù)雜；分流制管渠分別按照維護(hù)的要求設(shè)計(jì)，利于污水廠運(yùn)行管理。4. 污水廠選址因素：(1) 在城鎮(zhèn)水體下游；(2) 在城鎮(zhèn)夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；(3) 有良好的工程地質(zhì)條件；(4) 少拆遷，少占農(nóng)田，有一定衛(wèi)生防護(hù)距離；(5) 有擴(kuò)建的可能；(6) 便于污水污泥的排放和利用；(7) 廠區(qū)地第六章 顆粒污染物控制§第一節(jié) 除塵技術(shù)基礎(chǔ)1. 投影徑：指顆粒在顯微鏡下觀察到的粒徑2. 分割粒徑（dc50）：指除塵器能捕集該粒子群一半的直徑。分級效率為50的顆粒的直徑。3. 粒徑分布：某一粒子群中不同粒徑的粒子的個(gè)數(shù)、質(zhì)量、表面積等

42、所占的比例。除塵技術(shù)中多采用粒徑的質(zhì)量分布。4. 總捕集效率：在同一時(shí)間內(nèi)，凈化裝置去除污染物的量與進(jìn)入裝置的污染物量之比。N級凈化裝置串聯(lián)時(shí)總捕集效率：T 1(11)×(12)×(13)ק第二節(jié) 重力沉降1. 重力沉降：利用含塵氣體中的顆粒受重力作用而自然沉降的原理，將顆粒污染物與其他分離的過程。2. 重力沉降的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)簡單；(2) 造價(jià)低廉；(3) 耗能低，壓力損失小，可處理高溫氣體；缺點(diǎn)：只能凈化密度大和粒徑較大粉塵，小顆粒沉降效率低，一般只能去除50微米以上的顆粒，多用于除塵的預(yù)處理。§第三節(jié) 旋風(fēng)除塵1. 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡

43、單，占地面積小，投資少，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不大，可用各種材料制造，適用于高溫，高壓及有腐蝕性氣體，并可直接回收干顆粒物。對粒徑小于5微米的顆粒捕集效率不高。2. 旋風(fēng)除塵器原理：含塵氣流旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力使顆粒與氣流分離。3. 臨界直徑（全分離直徑、dc100）：除塵率達(dá)100時(shí)的顆粒直徑。4. 影響效率的因素：入口風(fēng)速（流量），除塵器結(jié)構(gòu)尺寸，粉塵徑與密度，氣體溫度，灰斗的氣密性。5. 分類：按氣體流動：切流返轉(zhuǎn)式和軸流式；按結(jié)構(gòu)形式：圓筒體，長錐體，旁通式和擴(kuò)散式；§第四節(jié) 靜電除塵1. 靜電除塵的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：(1) 能耗很低；(2) 氣壓損失很小；(3) 除塵效率

44、很高>99%；(4) 處理器量大，105106m3/h；(5) 能連續(xù)操作，可用于高溫、高壓等環(huán)境。缺點(diǎn)：(1) 設(shè)備龐大，占地面積大，一次性投資費(fèi)用高；(2) 較難捕集高比電阻粉塵； 2. 基本原理：氣體電離，粒子荷電，荷電粒子的遷移和沉積，顆粒的清除。P3723. 分類：按集塵器形式：圓管型和平板型電除塵器；按荷電和放電空間布置：一段式和二段式電除塵器；按氣流方向：臥式和立式；按清灰方式：干式和濕式；分子篩2. 常用吸附劑再生方法：(1) 加熱解吸再生：利用吸附劑的吸附容量在等壓下隨溫度升高而降低的特點(diǎn)。(2) 降壓或真空解吸：利用吸附容器在恒溫下隨壓力降低而降低的特點(diǎn)。(3) 置換再生法：對某些熱敏性物質(zhì)，如飽和烴，因其在較高溫度下容易聚合，故可以采用親和力較強(qiáng)的試劑進(jìn)行置換再生。3. 吸附裝置的類型：固定床、流動床、沸騰床。4. 物理吸附與化學(xué)吸附：物理吸附主要是靠分子間的范德華力產(chǎn)生的；而化學(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力產(chǎn)生的，只能是單層吸附。物理吸附的特征：吸附質(zhì)與吸附劑間無化學(xué)反應(yīng)；吸附過程極快，常瞬間即達(dá)平