稳定塘系统净化污水的机理

1. 现在农业面源污染最常用的治理技术是什么

农村生活污水治理技术
近20年来, 国外在农业面源污染控制实践中, 农村生活污水治理研究得到了较大发展。国内在消化、吸收国外先进技术的基础上, 对生活污水处理技术进行了集成及创新, 尤其针对我国农村分散式生活污水处理, 开展了技术研究与工程实践, 取得了较好进展。
人工湿地污水处理系统是一种研究较为广泛的污水处理系统。它是在自然湿地基础上发展起来的污水处理生态工程技术, 利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化[5−6]。澳大利亚科学和工业研究组织(CSIRO)研制的“FILTER”污水处理系统则是一种“过滤、土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统”。其特点是过滤后的污水都汇集到地下暗管排水系统中, 并设有水泵, 可以控制排水暗管以上的地下水位以及处理后污水的排出量[7]。“FILTER”系统对生活污水的处理效果好, 其运行费用低, 特别适用于土地资源丰富、可以轮作休耕的地区, 或是以种植牧草为主的地区。毛细管渗滤沟污水处理, 是一种基于土地的地下污水渗滤处理系统, 它利用了自然净化能力, 是一种简单、高效的小规模污水处理工艺, 特别适用于污水管网不完备的地区, 是一项处理分散排放的污水的实用技术。
蚯蚓生态滤池处理系统是近年在法国和智利发展起来的一项针对农村生活污水的处理技术, 该工艺仅通过向土壤处理系统中接种蚯蚓, 改善生态滤池的处理环境, 提高污水处理效率, 适宜用于农村生活污水处理[8]。李军状等[9]采用塔式蚯蚓生态滤池处理系统对集中型农村生活污水进行处理, 该系统对COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别为86.7%、91.3%、72.4%和96.2%。不过, 如何长期保持蚯蚓良好的活性, 是该技术面临的一个重要问题。另外, 对蚯蚓生态滤池处理系统的长期运行效果, 尚需检验。
稳定塘处理系统是由美国加州大学伯克利分校的Oswald提出的, 是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称, 主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物[10]。Babu等[11]的研究证明, 其建造的藻类稳定塘的主要除N机理是硝化−反硝化、藻类对N的利用以及矿化作用。赵学敏等[12]对滇池流域大清河生物稳定塘系统中的水质净化效果进行了分析, 结果表明, 生物稳定塘系统对TN、TP、NH4+-N、BOD5和COD的去除率分别达29.29%、48.68%、33.68%、68.14%和71.25%。
生物膜处理技术是近几十年来得到迅速发展的污水处理方法。生物膜法就是利用微生物分解功能, 采取人工措施来创造更有利于微生物生长和繁殖的环境, 使微生物大量繁殖, 以提高对污水中有机物的氧化降解效率。吴迪等[13]对改进后的“一体化生物膜技术”处理农村生活污水进行了实际应用, 监测结果表明, 其对COD、BOD、NH4+-N、TN、TP和SS平均去除率分别为75.6%、85.9%、86.7%、63.9%、69.3%和85.5%。吴永红等[14]系统研究了自然生物膜对于N、P等营养元素的去除效果和机理。其N、P去除机理首先是生物膜利用沉积于膜上的有机物为营养物质, 将一部分物质转化为细胞物质, 进行生长繁殖, 成为生物膜中新的活性物质; 其次由于生物膜的蓬松的絮状结构, 微孔多, 表面积大, 具有很强的吸附能力。
2.2 生活垃圾和农业废弃物处理技术
生活垃圾、农作物秸秆、畜禽养殖废弃物等是我国农村主要的固体废弃物, 实现农村固体废弃物的资源化是当前农村生态环境建设的重要内容。由于生活垃圾来源和成分复杂, 目前的主要处理方式以“村收集−镇转运−县(市)集中处理”为主, 大部分被集中填埋或焚烧, 少部分与农作物秸秆、畜禽养殖废弃物等进行堆肥化处理。高温堆肥过程中如何减少N的损失是高温堆肥要解决的关键技术。
农作物秸秆是农村主要的固体废弃物, 目前其资源化率还比较低, 部分地区农作物秸秆的焚烧已导致严重的生态环境问题, 尤其在我国的东部地区。目前, 农作物秸秆的处理以还田为主, 包括部分还田或全量还田。随着作物收获机械的改进, 秸秆全量还田已成为主要还田方式。此外, 秸秆打捆收获后用作能源、建筑材料、花卉盆钵等新型资源化方式也已形成一定的规模。
畜禽粪便是农业面源污染的主要来源, 已经成为经济发达地区或水环境敏感地区优先控制的污染源。在中国的传统农业中, 畜禽粪便是优质的农家肥, 不仅能提供农作物生长所需的养分, 也能改善土壤物理化性质, 是中国农业数千年持续发展的重要物质基础。畜禽粪便资源化的主要途径是农肥化, 固体部分经发酵后生产优质有机肥, 再进行还田以实现循环利用。液体部分目前主要处理方式包括厌氧发酵生产沼气, 或直接进入污水处理工程进行净化, 或与农村的固体废弃物如秸秆、生活垃圾等进行联合发酵。其中沼液的安全处置是当前急需要解决的关键问题。
2.3 农业化学品减量化技术 2.3.1 化肥减量化技术
我国是世界上化肥施用量最多的国家, 肥料的平均利用率只有30%左右, 大多数养分随径流、渗漏和挥发等途径损失掉了, 不仅浪费了资源, 而且
加剧了水体富营养化。因此, 根据不同地区的实际情况研究减量施肥技术具有重大的意义。目前主要的化肥减量技术有以下几种:
氮肥运筹优化技术: 在施氮量相等的情况下, 合理调整基追肥的分配比例, 如太湖流域的稻田土壤, 基于目前常规施肥量, 将基肥施用量削减20%, 可有效地协调当地的经济效益和环境效益[15]。Qiao等[16]的研究证实, 在太湖地区水稻产区通过两年连续试验, 消减50%的施氮量(相对于常规施氮量)并未显著影响水稻产量。何传龙等[17]在巢湖地区根据蔬菜地养分供应能力和甘蓝的营养特性, 运用减量平衡施肥技术, 使肥料施用量减少30%, N、P、K肥利用率分别提高27.3%、23.4%和23.5%, N、P淋失量分别减少90.0%、78.4%。但是此类研究一般局限于较短时间, 对于长期减量施肥对作物产量有何影响, 尚需进一步探明。
种植制度优化技术: 比如稻麦轮作制中引入豆科绿肥, 既可降低旱季的施氮量, 又可补充稻季的氮素。在太湖地区进行的水稻−紫云英轮作试验结果表明, 冬季将小麦改为紫云英, 稻季不施用化学氮肥, 水稻产量可达到农户常规产量的95%左右, 如果补充农户施氮量的30%, 则可获得与农户正常产量相当的产量, 或略有增产[16]。王静等[18]在滇池流域蔬菜产地的调查表明, 合理的轮作模式可减少蔬菜地N、P的盈余量。
缓控释等新型肥料技术: 缓控释肥料中养分的释放与作物养分需求比较吻合, 养分的释放供应量前期不过多, 后期不缺乏, 具有“削峰填谷”的效果, 可以大大降低向环境排放的风险。田琳琳等[19]在太湖流域大田蔬菜地的试验结果表明, 在蔬菜生产中, “低量控释肥+低量化肥”是兼具经济效益和环境效益的施肥模式。但是目前缓控释肥费用相对普通化肥较高, 限制了其广泛使用。
施加土壤改良剂控制N、P流失: 生物质炭(biochar)由于其良好的吸附性能、低廉的成本以及良好的生物亲和性, 将其运用于农田营养盐释放控制, 受到研究人员的关注[20]。Ding等[21]在农田表层20 cm的土壤施加0.5%的生物质炭, 可以减少15.2%的NH4+-N损失量。姬红利等[22]以滇池设施农业土壤和坡耕地土壤为研究对象, 采用外源施用土壤改良剂(硫酸亚铁、硫酸铝和聚丙烯酰胺)和土壤消毒剂(五氯硝基苯)的办法, 研究了土壤改良剂对土壤解吸过滤液中TP和TDP浓度变化的影响。野外田间试验表明: 施加改良剂后, 径流雨水中TP和TDP值明显降低, 上述土壤改良剂的施用对降低P流失具有明显效果。但是其经济性与环境风险如何尚待进一步研究。 2.3.2 农药减量化与残留控制技术
在化学农药减量施用方面, 当前主要发展趋势是由化学农药防治逐渐转向非化学防治技术或低污染的化学防治技术。近年来, 江苏省多家单位联合开展水稻化学农药污染控制技术研究, 针对水稻螟虫、灰飞虱、条纹叶枯病与纹枯病等重大病虫害, 研究开发了多项无公害关键技术, 在水稻核心示范区减少了30%农药用量。卢仲良等[23]选用高效低毒的三唑磷、丙溴磷、井冈霉素、噻嗪酮、毒死蜱等药剂进行施药, 增产6.97%。在农药残留生物降解方面, 国内外做了很多研究工作, 包括细菌、真菌、放线菌等各种降解农药的微生物菌株相继被分离和鉴定, 用以降解有机磷、有机氯和三嗪类除草剂、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等多种农药。近年来伴随着基因工程和分子生物学的发展, 构建高效工程菌是当前研究的热点, 将高效降解农药酶的基因构建到载体上, 经转化获得工程菌, 以期提高具降解作用的特定蛋白或酶的表达水平, 从而提高降解活性。但是目前的研究仍然存在不足, 大多数研究以实验室研究为主, 降解机理研究不够深入, 中间产物难以检测, 技术零散、集成度低、配套性差和展示度低等仍然是目前我国集约化农田农药减量化与残留控制需求中的突出问题。
2.4 污染物质的生态拦截技术
农业面源污染物质大部分随降雨径流进入水体, 在其进入水体前, 通过建立生物(生态)拦截系统, 有效阻断径流水中的N、P等污染物进入水环境, 是控制农业面源污染物的重要技术手段。国外主要是设置宽广的生物隔离带来控制N、P的径流迁移, 如加拿大一种“草地−树木过滤带系统”, 可以显著降低径流的污染物含量[25]。杨林章等[26]结合太湖地区实际情况提出了生态拦截型沟渠系统, 它主要由工程部分和植物部分组成, 能减缓流速, 促进流水携带颗粒物质的沉淀, 有利于构建植物对沟壁、水体和沟底中逸出养分的立体式吸收和拦截, 从而实现对农田排出养分的控制。沟渠系统对农田径流中TN、TP的去除效果分别达到48.1%和40.2%。但是, 在生态沟渠的农田规划和设计标准、两侧及岸边植物品种筛选及空间配置技术、水生经济植物的品种筛选及空间配置技术、浮床植物的肥药管理技术、浮床植物残体的再利用技术以及植物的高效N、P利用机制等的研究还需要进一步拓展和深化。

2. 稳定塘法的基本原理是怎样的

稳定塘法的基本原抄理是通过水塘中的“藻菌共生系统”进行废水净化。所谓“藻菌共生系统”是指水塘中细菌分解废水的有机物产生的二氧化碳、磷酸盐、铵盐等营养物供藻类生长，藻类光合作用产生的氧气又供细菌生长，从而构成共生系统。不同深浅的塘在净化机理上不同，可分为好氧塘、兼氧塘、厌氧塘、曝气塘、田塘（水生植物塘）和鱼塘（放养鸭、鱼等的氧化塘）。好氧塘为浅塘，整个水层处于有氧状态；兼氧塘为中深塘，上层有氧、下层厌氧；厌氧塘为深塘；除表层外绝大部分厌氧；曝气氧化塘为配备曝气机的氧化塘；田塘即种植水生植物的氧化塘；鱼塘是放养鸭、鱼等的氧化塘。

3. 氧化塘净化污水的原理

污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物,从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术.1. 生物膜的构造特征：生物膜(好氧层+兼氧层+厌氧层)+附着水层(高亲水性).2．降解有机物的机理：微生物:沿水流方向为细菌——原生动物——后生动物的食物链或生态系统.具体生物以菌胶团为主,辅以球衣菌,藻类等,含有大量固着型纤毛虫(钟虫,等枝虫,独缩虫等)和游泳型纤毛虫(楯纤虫,豆形虫,斜管虫等),它们起到了污染物净化和清除池内生物(防堵塞)作用.污染物:重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带).3.供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动,向生物膜表面供氧.4.传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行,部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解,分解后产生的H2S,NH3等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中,好氧层形成的NO3--N,NO2--N等经厌氧层发生反硝化,产生的N2也向外而散入大气中.5.生物膜更新：经水力冲刷,使膜表面不断更新(DO及污染物),维持生物活性(老化膜固着不紧).

4. 稳定塘有哪几方面的净化作用影响稳定塘净化过程的因素有哪些

（1）净化作用：稀释作用；沉淀和絮凝作用；微生物的代谢作用；浮游微生物的作用；水生维管束植物的作用。
（2）影响稳定塘净化过程的因素：温度、光照、混合、营养物质、有毒物质、蒸发量和降雨量等。

5. 人工湿地“入蔽涫污水处理系统怎样运作

氧化塘：是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
四川永沁环境

6. 稳定塘的优点

在我国，特别是在缺水干旱的地区，生物氧化塘是实施污水的资源化利用的有效方法，所以稳定塘处理污水成为我国着力推广的一项新技术。
（1）能充分利用地形，结构简单，建设费用低。
采用污水处理稳定塘系统，可以利用荒废的河道、沼泽地、峡谷、废弃的水库等地段建设结构简单，大都以土石结构为主，在建设土地具有施工周期短，易于施工和基建费低等优点。污水处理与利用生态工程的基建投资约为相同规模常规污水处理厂的1/3-1/2。
（2）可实现污水资源化和污水回收及再用，实现水循环，既节省了水资源，又获得了经济收益。
稳定塘处理后的污水，可用于农业灌溉，也可在处理后的污水中进行水生植物和水产的养殖。将污水中的有机物转化为水生作物、鱼、水禽等物质，提供给人们使用或其他用途。如果考虑综合利用的收入，可能到达收支平衡，甚至有所盈余。
（3）处理能耗低，运行维护方便，成本低。
风能是稳定塘的重要辅助能源之一，经过适当的设计，可在稳定塘中实现风能的自然曝气充氧，从而达到节省电能降低处理能耗的目的。此外，在稳定塘中无需复杂的机械设备和装置，这使稳定塘的运行更能稳定并保持良好的处理效果，而且其运行费用仅为常规污水处理厂的1/5-1/3。
（4）美化环境，形成生态景观。
将净化后的污水引入人工湖中，用作景观和游览的水源。由此形成的处理与利用生态系统不仅将成为有效的污水处理设施，而且将成为现代化生态农业基地和游览的胜地。
（5）污泥产量少。
稳定塘污水处理技术的另一个优点就是产生污泥量小，仅为活性污泥法所产生污泥量的1/10，前端处理系统中产生的污泥可以送至该生态系统中的藕塘或芦苇塘或附近的农田，作为有机肥加以使用和消耗。前端带有厌氧塘或碱性塘的塘系统，通过厌氧塘或碱性塘底部的污泥发酵坑使污泥发生酸化、水解和甲烷发酵，从而使有机固体颗粒转化为液体或气体，可以实现污泥等零排放。
（6）能承受污水水量大范围的波动，其适应能力和抗冲击和能力强。
我国许多城市其污水BOD浓度很小，低于100mg/L，是活性污泥法尤其是生物氧化沟无法正常运行，而稳定塘不仅能够有效的处理高浓度有机物水，也可以处理低浓度污水。

7. 稳定塘有哪几方面的净化作用影响稳定塘净化过程的因素有哪些

（1）净化作用：稀释作用；沉淀和絮凝作用；微生物的代谢作用；浮游微生物的作用；水生维管束植物的作用.
（2）影响稳定塘净化过程的因素：温度、光照、混合、营养物质、有毒物质、蒸发量和降雨量等.

8. 稳定塘的介绍

稳定塘旧称氧化塘或生物塘，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点，

9. 水质工程学

十四章

1、生物滤池有多种工艺形式，如普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池。举出三种可）

2、生物膜法有多种处理系统，如 生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、 生物流化床法 。

3、 生物膜法的实质是使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。

4、生物膜的性质：①高度亲水，存在着附着水层；②微生物高度密集：各种细菌以及微型 动物，形成了有机污染物——细菌——原(后)生动物的食物链。

厌氧膜的出现：①生物膜厚度不断增加，氧气不能透入的内部深处将转变为厌氧状态； ②成熟的生物膜由厌氧膜和好氧膜组成；③好氧膜是有机物降解的主要场所，一般厚度 为2mm。

5、生物膜的原理：废水从上向下从滤料空隙间流过，与生物膜充分接触，其中的有机污染 物被微生物吸附并降解。

6、高负荷生物滤池特点：①采用污水回流，增加进水量，稀释进水浓度，冲刷生物膜使其常保活性，且防止滤料堵塞，抑制臭味及滤池蝇的过度滋生；②增加滤料直径，以防止迅速增长的微生物膜堵塞滤料；③水力负荷和BOD负荷大大提高；占底面积小，卫生条件较好。

出水水质水力负荷的关系：由于水力负荷高，大大缩短了污水在滤池中的停留时间，但不发生硝化反应，可是生物膜吸附有机物速度很快，保证了出水水质的要求。

7、生物转盘：又称浸没式生物滤池，由许多平行排列浸没在一个水槽中的塑料圆盘所组成。8、生物转盘的特点：①废水处于半静止状态，而微生物则在转动的盘面上；②转盘40%的面积浸没在废水中，盘面低速转动；③盘面上生物膜的厚度与废水浓度、性质及转速有关，一般0.1~0.5mm。

9、生物接触氧化法：在池内充填一定密度的填料，从池下通入空气进行曝气，污水浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水的有机物得以去除，污水得到净化。

10、基本工艺流程 ：原污水—（初沉池——生物接触氧化池——二沉池）排泥——处理水。

11、生物流化床：以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体填充在床体内，因载体表面覆盖着生物膜而使其质地变化轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。

12、生物流化床由床体、载体、布水装置和膜脱落装置等组成。

13、生物接触氧化法在工艺、功能及运行方面的主要特征有哪些？

在工艺方面，使用多种型式的填料，填料表面布满生物膜，形成了生物膜的主体结构。在功能方面，生物接触氧化处理技术具有多种净化功能。在运行方面，对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有重要意义，操作简单，运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇，污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。

14、生物膜法污水处理系统，在微生物相方面和处理工艺方面有哪些特征。（ 7 分）

①微生物相方面的特征⑴生物膜中的微生物多样化，能够存活世代时间较长的微生物⑵生物的食物链长⑶分段运行与优势菌属② 处理工艺方面的特征⑴耐冲击负荷，对水质，水量变动有较强的适应性⑵微生物量多，处理能力大，净化能力强⑶污泥沉降性能良好，易于沉降分离⑷能够处理低浓度的污水⑸易于运行管理，节能，无污泥膨胀问题

十五章

1、升流式厌氧污泥床系统（ UASB ）组成：进水配水系统、反应区（悬浮层和污泥层）、三相分离器、出水系统、集气罩。

2、厌氧生物处理的基本原理：

1）水解阶段：固态有机物被细菌的胞外酶水解；

2）第二阶段是酸化：开环、断链，以小分子的有机物作为受氢体，使有机酸增加，pH下降

3）第三阶段是在进入甲烷化阶段之前，代谢中间液态产物都要乙酸化，称乙酸化阶段；

4）第四阶段是甲烷化阶段。（在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌和产甲烷细菌。）

3、厌氧生物处理的主要特征

主要优点：（1）能耗低，且还可回收生物能（沼气）；（2）污泥产量低；——厌氧微生物的增殖速率低，——产酸菌的产率系数Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，——产甲烷菌的产率系数Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，——好氧微生物的产率系数约为0. 5~0.6kgVSS/kgCOD。（4）厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某些有机物进行降解或部分降解；

主要缺点：（1）反应过程较为复杂——厌氧消化是由多种不同性质、不同功能的微生物协同工作的一个连续的微生物过程；（2）对温度、pH等环境因素较敏感；（3）出水水质较差，需进一步利用好氧法进行处理；（4）气味较大；（5）对氨氮的去除效果不好；等

3、影响产酸细菌的因子

主要影响因子：pH值（pH3.5-8之内都可生存，最适pH值为6－7）、ORP（氧化还原电位）（最适ORP为－200～－300mV）、碱度、温度35℃、水力停留时间和有机负荷（有机负荷影响不是很大，正常为5～60kgCOD/(m3*d)，水力停留时间过短将影响底物的转化程度）

4、影响产甲烷细菌的因子

主要生态因子：pH6.5～ 7.5、氧化还原电位- 300～ - 500mV、有机负荷率（直接反应了底物与微生物之间的平衡关系）、温度（中温区在30~390C之间，高温区在50~600C之间）、污泥浓度、碱度、接触与搅拌、营养（COD∶N ∶P= 500∶5∶1）、抑制剂和激活剂。

5、UASB（升流式厌氧污泥层）工作原理：当反应器运行时，废水自下部进入反应器，并以一定上升流速通过污泥层向上流动。进水底物与厌氧活性污泥充分接触而得到降解，并产生沼气，使污泥膨胀。随着气量增加，这种搅拌混合作用更强，气体从污泥层内不断逸出，引起污泥层呈沸腾流化状态。气、液、固的混合液上升至三相分离器，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区内。

特点：在反应器上配有气-液-固三相分离装置。在运行时能形成具有良好沉降性能的颗粒污泥，大大提高了反应器的生物量，使厌氧处理效率显著提高。

6、UASB反应器的工艺特征：（1）在反应器的上部设置了气、固、液三相分离器；（2）在反应器底部设置了均匀布水系统；（3）反应器内的污泥能形成颗粒污泥：（直径为0.1~0.5cm，湿比重为1.04~1.08；具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性；污泥浓度可达50gVSS/l以上，污泥龄一般为30天以上；）（4）水力停留时间大大缩短，具有很高的容积负荷；（5）适于处理高、中浓度有机工业废水，也可以处理低浓度城市污水；（6）将生物反应与沉淀分离集中在一个反应器内，结构紧凑；（7）无需设置填料，节省费用，提高容积利用率。

第十六章 自然生物处理系统

填空题：

1、常见的污水土地处理系统工艺有以下几种：稳定塘；好氧塘；兼性塘；厌氧塘；曝气塘与深度处理塘。

3、在污水的稳定塘自然生物处理中，根据塘水中的微生物的优势群体类型和塘水中的溶解氧情况， 将稳定塘分为好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘。

名词解释：

1、稳定塘 ：是人工适当修整或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。P547

2、污水土地处理 P563污水有节制的投配到土地上，通过土壤-植物系统的物理的、化学的、生物的吸附、过滤与进化作用和自我调控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解、净化，氮、磷等营养物质得以再利用，促进绿色植物生长并获得增产。

3、慢速渗滤处理系统 P566 是将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢地在土地表面流动并向土壤中渗透，一部分污水直接为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，从而使污水达到净化目的的一种土地处理工艺。

问答题：

2、稳定塘有哪几种形式？它们的处理效果如何？适用条件如何？P547-548

好氧塘：深度较浅，阳光能透过池底，主要由藻类供氧，全部塘水呈好氧状态，由好氧微生物起有机污染物的降解作用。

兼氧塘：塘水较深，从塘面到一定深度（0.5m）左右，阳光能够透入，其污水净化是由好氧和厌氧微生物协同作用完成的。

厌氧塘：塘水深，有机负荷率高，整个塘水呈厌氧状态。

曝气塘：由表面曝气器供氧，塘水呈好氧状态，污水停留时间短，由于塘水被搅动，藻类的生长与光合作用受到抑制。

4、稳定塘对污水的净化作用有哪些? P550-551

1、稀释作用:污水进入稳定塘后和原塘水进行一定程度的混合，降低了各种污染物的浓度；2、沉淀与絮凝作用：在絮凝作用下，污水中的细小悬浮颗粒聚集成为大颗粒沉淀于塘底；3、微生物的代谢作用 4、浮游生物的作用 5、水生维管束植物的作用。

第十七章污泥处理、处置与利用

填空题：

1、污泥处理的目的是使污泥减量化、稳定化、无害化和资源化。

2、污泥中所含水分大致分为4类：间隙水、毛细水、吸附水、结合水 。

3、污泥 按成分可以分为以下两种：有机污泥和无机污泥 。

4、污泥浓缩的目的在于减容。

5、降低污泥含水率的方法主要有浓缩、自然干化法、机械脱水法、干燥与焚化法。

6、污泥按来源不同可分为沉淀污泥和生物处理污泥；按成分不同可分为有机污泥和无机污泥。

名词解释：

1、消化池的投配率 ：是消化池设计的重要参数，是每日投加新鲜污泥体积占消化池污泥总体积的百分数。P591

3、污泥含水率（计算公式）P578污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数。

4、有机物负荷率（ S ）：指消化池的单位容积在单位时间内能够接受的新鲜污泥中挥发性干污泥量。P592

问答题：

1、污泥稳定的主要目的是什么？P576

答：便于污泥的储存和利用，避免恶臭产生。

3、影响污泥消化的因素有哪些？P519

答：PH值与碱度、温度与消化时间、负荷率、毒性物质、营养与C/N比等。

4、为什么机械脱水前，污泥常须进行预处理？怎样进行预处理？

原因：污水处理厂初沉污泥、活性污泥、腐殖污泥及消化污泥均由亲水性带负电的胶体颗粒组成，挥发性固体物质含量高、比阻大，脱水较困难，因此机械脱水前必须进行污泥调理。

污泥调理就是破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。方法有化学调理法、热处理法、冷冻溶解法、淘洗法。

8、试述厌氧消化的影响因素。P591

1、PH值和碱度，最佳PH值为7.0~7.3 碱度为2000mg/L；2、温度与消化时间温度是影响厌氧消化的主要因素，温度的高低不但影响产气量，还决定消化过程的快慢；消化时间是指产气量达到总量所需的时间。 3、负荷率：厌氧消化池的容积决定于厌氧消化的负荷率，负荷率的表达方式包括污泥投配率和有机物负荷率两种； 4、有毒有害物质 5、营养与C/N比。

第十八章 常用给水处理工艺系统

问答题：

1、给水处理系统的选择原则是什么？ P619

给水处理系统应该在技术上是可行的，在经济上是合理的，在运行上是安全可靠和便于操作的。(技术可行性可以通过实验验证和参考已建的原水水质相近的水处理工艺系统的运行经验；经济合理性是满足处理水质要求前提下，使建设费用和运行费用最低；水处理工艺系统的抗冲击性是其安全性和可靠性的重要内容之一。)

2、举例说明微污染水的处理系统。P620 图

原水——混合装置——絮凝池——沉淀池——过滤池————清水池——出水

混凝剂 Cl2

第十九章 特种水源水处理工艺系统

1、常用的水的药剂软化法有：石灰软化法、石灰-苏打法、磷酸盐法及掩蔽剂法。

2、列举3种除盐的方法：蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法、电子混合床法。

3、常用的除氟方法有：吸附法、药剂法、电渗析法等。

问答题：

1、地下水除铁除锰的主要方法是什么？P643 P646

氧化法，将水中的二价铁氧化成三价铁，将水中的二价锰氧化成四价锰，由于三价铁、四价锰在水中的溶解度极小，故能从水中析出，再用固液分离的方法将其去除。

2、举例说明游泳池水的处理方法。P657 图

平衡水池上部设补充水管，循环水泵由平衡池抽水，水泵吸水管上设毛发过滤器，截留水中的毛发，将混合剂和中和剂（除藻剂）投加到水泵吸水管中，利用水泵叶轮搅拌混合，最后，处理水进入游泳池前要对水进行消毒

3、举例说明高浊水的处理方法。P641图

高浊度水首先进入辐流式沉淀池沉淀，再向水中投加混凝剂，经混合、絮凝、沉淀、过滤、投氯消毒，即可获得合格的处理水。

第二十章 城市污水处理工艺系统

填空题：

1、污水处理的物理法有：沉淀法、过滤法、气浮法、筛滤法、反渗透法和上浮法 等。

2、污水的化学处理法通常有：中和、混凝、电解、氧化还原、吸附、离子交换等。

3、污水的生物处理通常包括好氧氧化法和厌氧还原法两类。

名词解释：

1、 SV(settling velocity)（污泥沉降比）：又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。

SVI(sludge volume index)（污泥容积指数）：本项指标的物理意义是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以ml计。SVI=SV(mL/L)/MLSS(g/L) 单位：mL/g

SOUR(specific oxygen uptake rate)（活性污泥的比耗氧速率）：是衡量活性污泥生物活性的一个指标。是指单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量，其单位为mgO2/(gMLVSS.h)mgO2/(gMVSS.h)。

8、泥龄（单位d） ：在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间 。从工程上来说，在稳定条件下，污泥龄就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。

9、污泥回流比 ：从二沉池返回到曝气池的回流污泥量QR与污水流量Q之比，常用%表示。

10、BOD—容积负荷率 （标明单位）：单位曝气池容积（m3），在单位时间（d）内接受的有机物量。Nv=Q*So/V kgBOD/(m3曝气池.d)

11、污泥解体：当活性污泥处理系统出现处理水质混浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等时的现象。

12、污泥膨胀 ：是一种丝状菌在絮体中大量生长以致影响沉降的现象。

13、污泥上浮 ：是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高,但却没有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。

14、同步驯化法 ：在培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长的过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。

10. 稳定塘的好氧塘

——好氧塘净化污水的基本原理如图：
好氧塘内有机物的降解过程，实质上是溶解性有机污染物转化为无机物和固态有机物——细菌与藻类细胞的过程。 好氧细菌利用水中的氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物，使成为无机物CO2、NH4+、和PO43-、并合成新的细菌细胞。而藻类则利用好氧细菌所提供的二氧化碳、无机营养物以及水，借助于光能合成有机物，形成新的藻类细胞，释放出氧，从而又为好氧细菌提供代谢过程中所需的氧。在好氧塘中，藻是生产者，好氧细菌是分解者。此外，好氧塘中存在的浮游动物以细菌、藻类和有机碎屑为食物，是初级消费者。生产者、分解者和消费者，与塘水共同组成一个水生态系统，完成系统中物质与能量的循环和传递，从而使进塘的污水得到净化。
塘中的藻类，除在其光合作用中为污水的好氧降解提供溶解氧以外，还能去除污水中的氮、磷营养物质，并能吸附一些有机质。
藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈昼夜变化。白昼，藻类光合作用释放的氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘水的溶解氧浓度很高，可达到饱和状态。夜间，藻类停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧浓度下降，凌晨时达到最低。阳光再照射后，溶解氧再逐渐上升。好氧塘的pH值与水中CO2浓度有关，受塘水中碳酸盐系统的CO2平衡关系影响。
白天，藻类光合作用使CO2降低，pH值上升。夜间，藻类停止光合作用，细菌降解有机物的代谢没有中止，CO2累积，pH值下降。
——好氧塘的分类：
（1）高负荷好氧塘
有机负荷较高，HRT（Hydraulic Retention Time水力停留时间）较短，塘水的深度较浅。出水中藻类含量高。
（2）普通好氧塘
有机负荷比前者低，水力停留时间较长。以处理污水为主要目的，起二级处理作用。
（3）深度处理好氧塘
有机负荷较低，水力停留时间也短。其目的是在二级处理系统之后，进行深度处理。 优点：
（1）投资省。
（2）管理方便。
（3）水力停留时间较短，降解有机物的速率很快，处理程度高。
缺点：
（1）池容大，占地面积多。
（2）处理水中含有大量的藻类，需要对出水进行除藻处理。
（3）对细菌的去除效果较差。
适用条件：
适用于去除营养物，处理溶解性有机物；由于处理效果较好，多用于串联在其他稳定塘后做进一步处理，处理二级处理后的出水。 （1）好氧塘应该建在温度适宜、光照充分、通风条件良好的地方。
（2）既可以单独使用，又可以串联在其他处理系统之后，进行深度处理。
（3）如果好氧塘用于单独处理废水，则在废水进入好氧塘之前必须进行彻底的预处理。 （1）设计方法：
实际工程中多采用经验数据进行设计，即BOD5表面负荷法。下表是好氧塘的典型设计参数：
▲表3 好氧塘的典型设计参数 设计参数 高负荷好氧塘 普通好氧塘 深度处理好氧塘 BOD5表面负荷[kgBOD5/（104m2.d）] 80~160 40~120 <5 水力停留时间（d） 4~6 10~40 5~20 有效水深（m）~ 0.3~0.45 0.5~1.5 0.5~1.5 pH值 6.5~10.5 6.5~10.5 6.5~10.5 温度范围（℃） 5~30 0~30 0~30 BOD5去除率（%） 80~95 80~95 60~80 藻类浓度（mg/L） 100~260 40~100 5~10 出水SS（mg/L） 150~300 80~140 10~30 （2）构造及主要尺寸：
1）好氧塘多采用矩形塘，长宽比为3：1~4：1。
2）塘深：
高负荷好氧塘：0.3~0.45m；
普通好氧塘：0.5~1.5m；
深度处理好氧塘：0.5~1.5m；
好氧塘的超高取为0.6~1.0m。
3）堤坡：塘内坡度1：2~1：3；塘外坡度：1：2~1：5。
4）塘数及单塘面积：好氧塘的座数一般不少于3座，至少为2座。单塘面积一般不得大于（0.8~4.0）×104m2。