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环境工程学知识点总结我国的环境问题生态破坏和资源枯竭严重,表目前森林资源和草原面积减少;水土流失,沙漠扩大;耕地资源挥霍严重;水资源短缺环境污染形势严峻,表目前水体污染未经处理的废水导致水环境污染,其中有毒有害污染、有机物污染和富营养化污染及其严重;大气污染由能源构造不合理引起,重要是烟煤型污染;固体废弃物污染其无合适处置,占用土地资源,产生“围城”现象,引起其他环境问题;都市噪声污染交通运送和都市建设引起;乡镇企业污染技术管理差,资源运用率低,量大面广,执法难度大
2.环境工程学的重要内容介环境工程学不仅研究防治环境污染和公害的技术,并且研究自然资源的保护和合理运用,探讨废物资源化技术,改革生产工艺,发展无废少废闭路生产系统,以及对区域环境进行系统规划和科学管理,以获得最优的环境效益、社会效益和经济效益详细来说,重要包括水质净化与水污染控制工程;大气污染控制工程;固体废弃物处理处置与管理工程;噪声、振动与其他公害防治技术;环境规划、管理和环境系统工程;环境监测和和环境质量评价广义的环境工程还包括供暖通风和空气调整
3.水的循环水循环分为自然循环和社会循环自然循环自然界中的水(太阳能)一蒸发、蒸腾上升凝结成云一降水一地表径流、地下渗流一海洋或被植物吸取的往复过程社会循环人类社会为满足生活和生产需要从天然水体中取水,使用后的水成为生活污水和生产废水而被排放,最终流入天然水体的过程我国水资源人均不丰富,空间分布和年际分布不均衡
4.水污染分类和影响水污染可分为化学性污染、物理性污染、生物性污染化学性污染无机污染物质酸、碱和某些无机盐酸碱污染使水体变化,杀灭或克制微生物生长,阻碍水体自净,腐蚀船舶和水下建筑,影响pH渔业,破坏生态平衡;无机盐提高水的硬度和渗透压,减少水中溶解氧,影响淡水生物生长无机有毒物质重要是重金属等有潜在长期影响的物质,其中汞、镉、铅危害大其通过食物链富集引起人体严重疾病或慢性病有机有毒物质重要是有机农药、多环芳煌、芳香胺等其化学性质稳定,难以被生物分解,有些可致癌需氧污染物质碳水化合物、蛋白质、脂肪、醇类可被微生物分解,并在分解过程中消耗氧气的物质其消耗水中溶解氧影响水生生物生长植物营养物质生活污水和工业废水以及农田排水中的氮和磷水中氮磷含量较高使水流速度较慢水域浮游生物和水草大量繁殖,引起水质恶化,鱼类死亡,湖泊退化的水体富营养化现象油类污染物质其会影响水质,破坏海滩危害水生生物化学氧化还原法化学氧化法空气氧化法;氯化法;臭氧氧化法;光氧化法化学还原法硫酸亚铁一石灰法除铭;化学还原法除汞()II化学沉淀法氢氧化物沉淀法;硫化物沉淀法;钢盐沉淀法电化学法电化学氧化法(阳极氧化);电化学还原法(阴极还原);电解气浮(电解生成、和、H202C02)和电解絮凝法(阳极产生、)C12Fe3+A13+o磁力分离法(抗磁、顺磁、铁磁)溶剂萃取(高浓度重金属离子和有机废水)萃取指将与水不互溶且密度不不小于水的特定有机溶剂和被处理的水接触,在物理和化学作用下,使原溶解于水中的某种组分由水相转移至有机相中被萃取组分在两相平衡浓度之比分派系数有机水;两种组分分离的难易程度分离系数(有机)越大,a=C/C0=aA/aB,p A越轻易从中分离出来;相比有机水,越大,萃取效率越高萃取过程影响原因相比,萃取剂B n=V/V n浓度,水相值pH吹脱与汽提吹脱(废水中溶解性气体和某些易挥发溶质)让废水与空气充足接触使水中溶解性气体和某些易挥发溶质通过气液界面,向空气中扩散的传质过程,气体吹脱量()(解吸系数;G=KF C0-C t,K F气液接触面积;废水中原始溶解气体浓度与吹脱后平衡浓度差;接触时间)汽提用热蒸汽C0-C t与废水接触,使废水水温升至沸点,运用蒸储作用时废水中的挥发性污染物挥发到大气中,分为简朴蒸播(水溶性挥发污染物)和蒸汽蒸播(不溶解的分散性挥发污染物)蒸储、结晶与冷凝蒸发过程质量守恒()其中G1B1=G2B2+G3B3=G2B2+G1-G2B3,Gl,G2,G3,Bl,B2,B3分别是原水、二次蒸汽冷凝水、浓缩液水量和其中污染物浓度;浓缩倍数();去污效a=Gl/Gl-G2=G1/G3率)()r=Bl-B2/Blxl00%o
28.水的生物化学处理法概述水的生物化学处理法就是在人工发明的有助于微生物生命活动的环境中,使微生物大量繁殖,提高微生物氧化分解有机物的效率的一种水处理措施重要用于清除污水中溶解性和胶体性有机物,减少水中氮磷等营养物质含量其分为好氧和厌氧两类,分别运用好氧和厌氧微生物分解有机物从工艺上又可分为悬浮生长系统(微生物在处理设备中悬浮生长)和附着生长系统(微生物在惰性介质上成膜状生长)生物化学处理法投资省,运转费用低,处理效果好,操作简朴等长处,在都市污水和工业废水中处理中应用很广
29.废水处理中的微生物在废水的生物处理中,净化污水的微生物(好氧、厌氧、兼性)重要是细菌(净化污水的第一和重要承担者)、真菌(霉菌)、藻类(光合放氧)、原生动物和某些小型后生动物(轮虫是好氧生物净化过程高度有效的指标),它们在特定的污水中形成与之相适应的微生物群落细菌生长过程延缓期一对数增长期一减速增长期一内源呼吸期有机物(微生物、酶)一同化(细胞物质)、异化(代谢产物)+
0230.活性污泥法的基本原理、净化过程和影响原因好氧悬浮生长生物处理工艺重要有活性污泥法、曝气氧化塘、好氧消化法、高负荷氧化塘活性污泥法的基本原理向生活污水中不停注入空气,维持水中足够的溶解氧,一段时间后污水中形成一种絮凝体一活性污泥,其由大量繁殖的微生物构成,易于沉淀分离,使污水澄清活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体,在微生物生长有利的环境条件下和污水充足接触,使污水净化其重要构筑物是曝气池和二次沉淀池需处理的污水和回流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,使污水与活性污泥充足混合,并供应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分解,然后混合液进入二沉池,活性污泥与水澄清分离,部分活性污泥回到曝气池,继续进行净化过程,澄清的水排放由于处理过程中活性污泥不停增长,部分剩余污泥从系统中排出,以维持系统稳定进水一曝气池空气一二沉池剩余污泥排除,回流污泥至曝气池前一出水活性污泥净化过程机理吸附阶段污水和活性污泥接触后在很短时间内水中有机物迅速减少,重BOD要有吸附作用引起由于絮状活性污泥表面积很大,表面具有多糖类粘液层,有助于吸附氧化阶段有氧条件下,微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获得能量,一部分合成新细胞,这一阶段比吸附阶段慢得多絮凝体形成与凝聚沉淀阶段氧化阶段合成的菌体有机体形成絮凝体,通过重力沉淀出来,使水净化影响活性污泥增长的原因溶解氧左右供氧局限性影响微生物代谢,导致丝状菌等耐低溶解氧环2mg/L境的微生物滋长,使污泥不易沉淀,出现污泥膨胀、营养物质包括、、BOD5N P=10051C N、、、、、和多种微量元素、、温度、控制对生物有毒有害物质重P SKa MgCa FepH
6.5—
9.520—30℃金属、氧化物、、卤素及其化合物、酚、醛、醇、染料的浓度H2S
31.污泥膨胀和污泥解体活性污泥膨胀是指活性污泥质量变轻,污泥构造松散,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污泥膨胀的状况重要有污水中碳水化合物较多,取氮、磷、铁等养料;局限性;未及时排泥,污泥龄过长;污泥负荷过高;DO pH偏低和温度过高易引起丝状菌的大量繁殖防止污泥膨胀可常常检测水质等指标,加强曝气,及时排泥,分段进水家小负荷污泥解体是处理水质混浊,污泥絮体细微化污泥絮凝性下降,处理效果变差的现象原因运行不妥曝气过量使、营养物质、、温度不适合致使微生物减少并失去活性,吸附能力减少;混入有毒物质微DO pH生物受到克制或伤害
32.评价活性污泥的指标混合液悬浮固体曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数也称混合液污泥浓度,MLSS mg/L,是计量曝气池中活性污泥数量的指标其是具有活性的微生物微生物自身氧化残留物吸附在污泥Ma,Me,上不能生物降解的有机物和无机物的总合Mi Mii混合液挥发性悬浮固体混合液悬浮固体中有机物数量能很好的表达活性污MLVSS MLVSS=Ma+Me+Mi,泥微生物数量,但不是最理想的污泥沉降比曝气混合液在量筒中静置沉淀后,沉淀污泥占混合液体积的比例它反SV%100ml30min应曝气池正常运行时的污泥量,以控制剩余污泥的排放,其还可反应污泥膨胀等异常状况污泥指数污泥容积指数曝气池出口处混合液经沉淀后,干污泥所占的容积SVI30min1kg mL,值能很好的反应出活性污泥的松散程度活性和凝聚、沉淀性能对于一般SVI=SV%xlO/MLSSg/Lo SVI都市污水,在左右,值低阐明泥粒细小紧密,无机物多,缺乏活性和吸附能力;值高阐明污SVI50—150泥难于沉淀分离例从活性污泥曝气池取混合液置于量筒中,半小时后沉淀污泥量为计算沉降比曝500ml,500ml150ml,气池中污泥浓度为求污泥指数,曝气池能否正常运行?3000mg/L,污液SV%=100V/V=150x100/500=30在之间可以正常运行SVI=SV%x10/MLSSg/L=30x10/3g/L=100,SVI50—150污泥龄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它表达新增长的污泥在曝0c d气池中的平均停留时间,其与细菌的增长处在什么阶段有关
33.调整池的功能和分类作用对水量和水质的调整,调整污水值、水温,有预曝气作用,还可用作事故排水pH分类水量调整池和水质调整池
34.曝气的机理和措施以及曝气池和二沉池曝气的机理活性污泥需提供足够量的溶解氧,并保持活性污泥处在悬浮状态曝气的目的就是将空气中的氧强制溶解到曝气池混合液中去,并提供合适的搅拌单位容积内氧的转移速率氧的总转移系数溶液饱和溶解氧和实际溶解氧的浓度差mg/LhdC/dt=KLaCS-CLKLa h-1,CS-CL mg/L,通过试验测得,其值的大小因空气量、水温、搅拌措施、水质等条件变化缩小气泡直径,延长气体KLa接触时间,更新液面膜并减少界膜厚度,都可增大加大水深,增长空气中的氧含量,有助于增大KLa CS衡量曝气设备效能指标有动力效率一度电所能转移到液体中去的氧量;氧转移效率Ep kg/kwh EA鼓风曝气转移到液体中的氧占供应量的比例;充氧能力叶轮或转刷在单位时间内转移到液体中的氧量kg/h一般采用的曝气措施有鼓风曝气、机械曝气和鼓风机械并用曝气曝气池从混合液的流型可分为推流式、完全混合式、循环混合式氧化沟二沉池用于澄清混合液和回收、浓缩活性污泥,其好坏直接影响出水水质和回流污泥浓度有竖流、平流和辐流三种,也有采用斜板和斜管沉淀池的
35.活性污泥法运行方式一般活性污泥法老式活性污泥法污水净化的吸附阶段和氧化阶段在一种曝气池中完毕,进口处有机物浓度高,延池长逐渐减少,需氧量也随之减少,在池子起端活性污泥一般处在生长率的上升阶段,曝气池末端活性污泥进入生长阶段,决定于曝气时间根据常用曝气时间,微生物进入内源呼吸期,活动能力减弱,轻易在沉淀池内混凝、沉淀同步污泥中的微生物处在缺乏营养的饥饿状态,充足恢复活性,回流入曝气池后,对有机物有很强的吸附和氧化能力因此一般活性污泥法对有机物()和悬浮物清除率高,BOD尤其合用于处理规定高而水质比较稳定的废水缺陷不能适应冲击负荷;需氧量延池长前大后小,而空气的供应均匀,导致前段氧量局限性后段过剩的现象;曝气时间长,池体积大,占地,基建费用高阶段曝气法(逐渐曝气法)为处理前段氧量局限性后段过剩的现象而发展的污水延池长分多点进入,有机物负荷均匀,微生物能充足发挥分解有机物的能力污泥浓度延池长逐渐减少,出流污泥浓度低,有助于二沉池运行其适合运用于大型曝气池及浓度高的废水完全混合法(加速和延时)进入曝气池的污水立即与池内原浓度低的大量混合液混合稀释,进水水质的变化对污泥影响低,能很好的承受冲击负荷;池内各点有机物浓度均匀,微生物的性质和数量基本相似,池内各部分工作状况一致,微生物活性可以充足发挥新发展纯氧曝气法、深水曝气法、粉末炭活性污泥法和二段活性污泥法生物吸附法(接触稳定法或吸附再生法)活性污泥法净化污水的第一阶段一吸附阶段,在混合后10—30min即可完毕,可清除的生物吸附法据此而发展起来85%—90%BOD5,
36.活性污泥法运行过程中所要监测的项目反应处理效果的进出水、、总的、挥发性、有毒物质BOD5COD SSSS反应污泥状况的、、、溶解氧和微生物观测MLSS MLVSSSV%SVL曝气池活性污泥的污泥浓度()、挥发性污泥浓度()、污泥沉降比()、污泥MLSS MLVSS30min SV30指数()SVI o反应污泥营养和环境条件的、、水温、N PpHo是污泥体积指数,指曝气池混合液经静止沉降后干污泥所占的体积,单位为混合液SVI30min1g ml/g.SVI=沉降后污泥容积/污泥干重=()30min SV%X100/MLSS反应了污泥的松散程度和凝聚性能,SVI是污泥沉降比,指曝气池混合液在量筒中静止后,污泥所占体积与原混合液体积的比值.它是控SV%30min制活性污泥法运行的重要指标.是混合液悬浮固体浓度()的简写,它又称为混合液污泥浓度,它表达的MLSS mixedliquid suspendedsolids是在曝气池单位容积混合液内所具有的活性污泥固体物的总重量()由于测定措施比较简便易行,mg/L此项指标应用较为普遍混合液悬浮固体浓度是活性污泥处理系统重要的设计运行参数生活污水MLSS一般指混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS/MLSS=
0.7,MLVSS
37.氧化塘原理和分类氧化塘(稳定塘或生物塘)是一种类似于池塘的处理设备,其净化污水的过程与天然水体自净相似,污水在塘内经长时间的缓慢流动和停留,通过微生物的代谢,使有机物降解水中溶解氧重要由塘内的藻类光合作用和塘表面复氧作用提供分类好氧氧化塘深度一般在阳光能投入池底,塘内存在藻类一细菌一原生动物的共生系统
0.3—
0.5m,由于光合作用和塘表面复氧作用,塘水处在好氧状态,好氧异养微生物氧化有机物,长生的为藻类碳源C02兼性塘深度一般在塘内好氧与厌氧反应并行,阳光能透入的上层为好氧层,水层中各项指标15—
2.5m,的变化和发生的反应与好氧塘相似;阳光不能透入的底部为厌氧层,沉淀的污泥和死亡的藻类形成污泥层,厌氧微生物进行厌氧发酵曝气氧化塘依托安装在塘面上的人工曝气设备供氧,使好氧微生物在塘中呈悬浮状态()对于兼性曝气塘()(冬,夏)()()S=SO/[l+k V/Q],S=SOf/[l+k V/Q]f=1f=L4,k T=k20x
1.065T-20(污水水量,、进出水浓度,曝气池有效容积,降解速度常数)Q SSO BOD5V kBOD5水生生物塘通过种植具有除污能力的水生植物或养殖鱼类,强化氧化塘的净化能力,使氧化塘得到运用为防止氧化塘的淤积,污水在进入氧化塘前必须除去水中的悬浮物质,因此在氧化塘前应设置沉砂池、沉淀池,将悬浮物降至如下处理后的污水可作农田浇灌用,但在排放前要除去水藻氧化塘基建100mg/L和运转费用低,管理简朴,适应能力强,实现了污水资源化,但占地面积大,净化效果受季节和多种自然原因影响不够稳定,影响卫生,污染地下水
38.水处理方面膜技术原理+生物膜当污水与滤料等载体长时期流动接触,在载体的表面上就会逐渐形成生物膜,其重要由细菌(好氧、厌氧和兼性)的菌胶团和大量的真菌菌丝构成生物膜是高度亲水的物质,其外侧表面总存在一层附着水层,其中的有机物由于微生物的氧化作用浓度远比流水层中低,流水层中的有机物不停向附着水层扩散,进入生物膜被降解;空气中的氧溶解于流水层中,通过附着水层传递给生物膜,供微生物呼吸;微生物代谢产物沿反方向排出,气态产物逸出进入空气伴随有机物的降解,微生物不停增殖,生物膜变厚,到一定程度在氧不能透入的内层就形成了厌氧层厌氧层到达一定厚度时,靠近载体表面的微生物由于得不到作为营养的有机物,而进入内源呼吸期,附着力减弱,在水流剪切力的作用下脱落,新的生物膜开始生长半透膜在溶液中但凡一种或几种成分不能透过,而其他成分能透过的膜膜分离法用一种特殊的半透膜将溶液隔开,使溶液中的多种溶质或溶剂(水)渗透出来,从而到达分离的溶质的目的其共同的长处是可在一般温度下操作,不消耗热能,没有相变化,设备可工厂化生产;缺陷是处理量小,消耗能源(扩散渗析除外)电渗析在直流电场作用下,运用阴阳离子互换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性(阳膜过阳,阴膜过阴),而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程系统由一系列阴阳膜放置于两电极之间构成其所需能量和受处理水的含盐浓度成正比关系,因此不适合处理高浓度废水,重要用于苦咸水除盐和离子互换制纯水的预处理反渗透用一种半透膜将淡水和盐水分开,该膜只能让水通过由于淡水中的水分子的化学位比盐水中的水分子高,因此淡水中的水分子自发通过膜渗透盐水中,直到盐水中的水位上升至一定高度(渗透压兀)如在盐水侧施加压力当>九时-,盐水中的水分子流向淡水中,从而使盐水增浓反渗透有醋酸纤维膜P,P和聚酰胺膜两种微滤、超滤、纳滤与反渗透类似,也依托压力和膜工作微滤适合清除胶体、悬浮固体和细菌,可减少出水浊度,强化水的消毒有时用作反渗透的预处理超滤可用于分离分子量不小于的物质,如胶体、1000细菌、蛋白质、颜料、油类纳滤(低级反渗透)可分离分子量不小于的物质,如硬度离子、色素等,200有些较大的分子有机物也可被清除液膜分离技术选择一种能透过废水中欲提取溶质组分,且与水不互溶的有机溶剂,配以表面活性剂与添加剂作为液膜的基体,在选择一种与提取组分能形成理化作用的化学水溶液作液膜的内水相,用两种相混合制备成油包水的乳浊液,再将此乳浊液投入被处理废水中,使形成水包油一油包水的三相微液滴分散系其传质途径有三种欲提取物质选择性透过液膜与内水相形成不可渗透物质;被提取物质在膜内发生化学反应生成新物质,该物质又与内水相形成不可渗透物质,并放出膜反应物返回膜相;膜恰好是与提取组分的萃取剂,而内水相是反萃取剂
39.生物滤池三种一般生物滤池由池体、滤料(主体)、布水装置和排水系统四部分构成,其清除率高(以上),BOD595%工作稳定易管理,运行费用低但负荷较低,占地面积大,滤料易堵塞,影响周围环境合用于处理污水量不不小于小城镇污水和有机工业废水1000m3/d高负荷生物滤池其溶积负荷是一般生物滤池的倍,水力负荷为倍,处理能力大幅提高由BOD6—810于水力负荷的加大可以及时冲刷过厚和老化的生物膜,增进生物膜更新,防止滤料堵塞但出水质量不如一般生物滤池常不小于规定进水不不小于否则需用处理水回流稀释回BOD530mg/L BOD5200mg/L,流比即回流水量与原污水水量之比R=QR/Q,塔式生物滤池池高如塔,池内部形成拔风状态,改善了通风当污水自上而下滴落时,产生强烈的紊流,使污水、空气和生物膜接触愈加充足,大大提高传质速度和滤池净化能力其负荷远比高负荷滤池高,滤池内生物膜生长迅速,同步受强烈水力冲刷更新快,具有很好的活性为防止上层负荷过大,是生物膜过厚导致堵塞,而采用多层布水的措施来均衡负荷,同步规定进水不不小于否则需用处理水BOD5500mg/L,回流稀释
40.生物转盘原理生物转盘运行时,污水在反应槽中顺盘间隙流动,盘片在转轴带动下缓慢转动,污水中的有机物被盘上的生物膜吸附,当这部分盘片转离水面时,盘表面形成一层污水薄膜,空气中的氧溶解到水膜中供微生物氧化分解有机物盘每转一周,即进行一次吸附一吸氧一氧化分解过程衰老的生物膜在水的剪切力作用下脱落,并随污水排至沉淀池转盘的转动有搅拌充氧功能,脱落的生物膜在槽中呈悬浮状态,继续起净化作用,因此生物转盘兼有活性污泥池功能每台转盘轴长()(盘片数,片间距,L=m d+b k,m db盘厚度,考虑循环沟道的系数)新发展藻类转盘、空气驱动生物转盘、活性污泥式生物转盘k=L
241.生物接触氧化法原理生物接触氧化法(接触曝气法或沉没式生物滤池)是在曝气池中设置填料,作为生物膜的载体,通过充氧的废水以一定流速流过填料与生物膜接触,运用生物膜和悬浮活性污泥中微生物的联合作用净化污水的措施其是介于活性污泥法和生物滤池两者之间的生物处理法装置由池体、填料、布水装置和曝气系统四部分构成,装置运转时,污水在填料中流动,水利条件良好,由于曝气水中溶解氧充足,适于微生物生长繁殖生物流化床是以粒径不不小于的砂、焦炭、活性炭一类的颗粒材料为载体,填充于设备中,充氧的污1mm水自下而上流动,使载体流态化
42.厌氧生物处理机理和影响原因厌氧生物处理是在无氧条件下,运用兼性菌和厌氧菌分解有机物,其最早仅用于都市污水厂污泥稳定处理由于其最终产物是以甲烷为主体的可燃气体,可作为能源回收运用;处理过程产生剩余污泥量较少易于脱水,可作为肥料使用;运转费用也比好氧生物处理低有机物厌氧分解(消化)可按先后分为两个阶段酸性消化(酸性发酵)阶段和碱性消化(碱性发酵)阶段,分别由两类微生物群体接替完毕酸性消化阶段参与这一阶段的产酸细菌(兼性厌氧或专性厌氧),在这一阶段中,不溶性有机物在细菌释放出的外酶的作用下,水解成水溶性有机物,接着便渗透细胞,在内酶作用下挥发性有机酸类和某些无机物以及能量酸性消化前期(酸性发酵期),细胞首先分解碳水化合物,产生大量有机酸,溶液降至或如下;(酸性减退期)伴随碳水化合物的减少,有机酸和含氮有机pH65物开始分解,生成某些碱性物质,上升至同步放出臭气碱性消化阶段酸性消化阶段后期,pH
6.6—
6.8,随回升甲烷细菌经一段时间的适应,开始分解有机酸,使溶液上升,产气量增大,进入碱性消化阶pH pH段,当至时,产气量到达最大pH7—
7.5()()()CnHaOb+n-a/4-b/4H2O^n/2-a/8+b/4CO2+n/2+a/8-b/4CH4的产量()(污水或污泥流量;清除的有机物浓度,以计;CH4QCH4=
0.35QSr-
1.42VXv xl0-3,Q SrCOD Xv消化池内挥发性污泥浓度;消化池有效容积)V影响原因温度分低温消化、中温消化、高温消化(消化时间短,产气量稍高,灭菌率耗热量大,90%,管理复杂,只在卫生规定高时使用),消化时间与其有关;酸碱度(低于或高于不能正pH
6.8—
7.268常消化),需加足够的缓冲物质;负荷;碳氮比;有毒物质常见的消化池有老式消化池和高速消化池消化池有效容积丫=亚小,(湿污泥投入量,()污泥W p%投配率)新发展多级厌氧处理系统和两相厌氧处理系统(酸性消化和碱性消化在两个反应器间完毕)
43.有机废水的厌氧生物处理☆有些工业废水有机物含量很高,用好氧处理需稀释成百上千倍很不经济,厌氧处理较为适合厌氧悬浮生长系统厌氧接触法(厌氧活性污泥法)污水一调整池一厌氧消化池(搅拌分解有机物)一(气体)污水污泥T沉淀池(固液分离)T沉淀污泥回流-消化池升流式厌氧污泥床法()污水一反应UASB器底部一高浓度污泥床(厌氧分解)一消化气(搅拌并带污泥上浮形成悬浮污泥层)一反应器上部固液气分离厌氧附着生长系统厌氧滤池除无供氧以外,其与好氧生物接触氧化原理相似,构造类似于一般生物滤池厌氧膨胀床和厌氧流化床构造类似于无固液气分离区厌氧生物转盘与好氧生物转盘相似UASB,厌氧塘一般水深在以上,塘表面形成浮渣层使塘维持厌氧状态
2.5m厌氧好氧联合处理系统厌氧一好氧二级生物处理系统厌氧(一级)处理掉大部分或一部分有机物,然后进入好氧生物反应器深入处理处理系统在二级生化处理基础上,引入厌氧或缺氧段,具有脱氮、A—O脱磷和清除功能分单级系统和多级系统,单级系统进水一厌氧段一亏氧段一好氧段(内循环至BOD亏氧段)一沉淀池(污泥回流)一出水(富磷剩余污泥);多极系统中包括一系列交替排列的亏氧段和好氧段
44.SBR、A/O、A2/O序批式活性污泥法是一种间歇运行的活性污泥法,操作水需依次为进水、反应、沉淀、出水、SBR待机,以此为一种周期,所有操作都在同一设备中完毕,即在同一反应器中不一样步间段完毕不一样操作排水时为不扰动污泥和不使水面上的浮渣进入水中而设有浑水器厌氧一好氧除磷工艺在厌氧池中释放磷,然后在好氧池中吸取磷和清除当停留时间足够长时,A/O BOD,还会进行硝化,通过二沉池泥清除磷原水一初沉池(排泥)一厌氧池一(碱)好氧池(混合液回流至厌氧池前)一二沉池(污泥回流至厌氧池前)污水首先进入厌氧池与回流污泥混合,清除部分部分含氮化合物转化为回流污泥中聚磷微A2/0BOD,N2,生物放出磷,满足细菌对磷的需要;随即污水进入缺氧池,反硝化菌运用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化,可同步去碳脱氮;当污水进入好氧池时,水中进行硝化反应生成同NH3—H N03-,步水中有机物氧化分解供应吸磷微生物能量,从而吸取磷,经沉淀池分离后以富磷污泥的形式从系统中排出原水—厌氧段缺氧段好氧段(内循环至缺氧段)一沉淀池(富磷污泥排出,回流污泥至厌氧段前)一出I I水
45.污泥处理和处置措施稳定处理生物法、化学法和物理法去水处理浓缩、脱水和干化最终处置填地、投海、焚烧和综合运用经典流程污泥-浓缩一消化(有机成分少的污泥可不消化)一预处理一脱水(可产生干污泥)一干燥燃烧一最终处置污泥一浓缩一消化(有机成分少的污泥可不消化)-自然干化一运用污泥一浓缩一消化(有机成分少的污泥可不消化)一污泥与污泥气
46.污泥的性质污泥按所含的重要成分不一样分为污泥和沉渣污泥(有机物为主)属于这一类的有处理生活污水的沉淀池排出的污泥,食品厂、屠宰场和有机化工厂的污泥,生物处理后二沉池中的污泥其重要特性具有机物多,性质不稳定,易腐化发臭;颗粒较细,比重靠近于含水率高,成胶状构造,不易脱水;易用管道1;输送;含较多的植物营养素,有肥效;含病原菌及寄生虫卵,流行病学上不安全沉渣(无机物为主)属于这一类的有沉砂池,给水和某些工业废水处理过程中的沉淀物其重要特性颗粒粗,比重大;易脱水,不易腐化;流动性差,不易用管道运送表征污泥性质的指标污泥含水率;污泥比重;污泥脱水性能;污泥的量
47.污泥浓缩处理措施污泥的含水率很高,在进行污泥处理前需进行浓缩,减少其含水率,以减小处理设备的容积和处理成本污泥中的水可分为四类颗粒间的空隙水、颗粒间的毛细水、颗粒间的吸附水、颗粒内部水四类水的清除措施不一样,污泥浓缩脱水只能清除颗粒间的空隙水,但它是减少污泥体积最经济有效的措施处理措施重力浓缩法(浓缩池)按操作方式可分为间歇式和持续式沿浓缩池垂直方向存在明显的三个区域上部为澄清区,固体浓度极低;中间为阻滞区,固体浓度基本恒定,不起浓缩作用,其厚度对下部压缩区有很大影响;下部压缩区,由于重力作用,污泥中的间隙水被挤出,固体浓度从上到下逐渐提高气浮法分为加压气浮和真空气浮,合用于比重靠近于水的活性污泥和生物滤池等较轻质污泥的浓缩,空气泡携带固体上浮,形成浮渣,用刮板刮出由于浓缩的同步向污泥中融入了空气,满足了污泥的好氧条件,因此防止了污泥腐化发臭和脱氮上浮离心浓缩法运用污泥中固、液比重不一样,用离心机进行浓缩止匕外,尚有微滤机浓缩法(处理混凝后污泥)
48.水的回用回用途径回用于工业(冷却水、锅炉补给水和工艺用水)、回用于农业、回用于都市用水其制约原因水质和水处理费用
49.工业水的冷却与水质稳定冷却设备冷却池(天然、喷淋)和冷却塔循环冷却水稳定性处理阻垢处理(软化、投加阻垢剂、酸化或碳酸化)、防腐蚀处理、污垢控制(水中悬浮物控制和微生物与藻类控制)循环水浓缩倍数(循环系统中水的含盐浓度,K=Sc/Ss=P/P-Pl,Sc Ss补给水含盐浓度,补给和蒸发水量)P,P
150.污水脱氮处理机理和措施都市污水与某些工业废水的排放是重要的氮源氮化物是天然水体富营养化的重要污染物,由于NH3—N易吸取水体中的溶解氧可导致受纳水体亏氧一般二级处理技术脱氮效果甚微生物脱氮机理在污水好氧生物处理过程中,均有一定比例的自养型硝化菌参与生物化学反应,使污水中部分被氧化成即硝化一(亚硝化菌)一(硝化NH3—N NO3-,2NH4++3O22NO2-+4H++2H20,2NO2-+02菌)总反应只能使发生化学形态的变化,不能最终脱氮欲NO3-,NH4++O2-NO3-+2H++H2O NH3—N最终脱氮,须将转化为使其溢入大气,这就是反硝化或脱硝NO3-N2,-的反硝化反应也是还原反应,作电子受体,在兼性异养菌的作用下被还原,该反应必须具有两NO3NO3-个条件污水中有充足的电子供体以及厌氧或亏氧条件电子供体包括与氧结合的氢源和异养菌所需的碳源,若污水中具有充足的可降解有机物,可作为自由电子的供体,若此类有机质局限性,需加适量营养物(甲醇),称为外援电子供体一(厌氧菌)一(厌6NO3-+2CH30H6NO2-+2CO2+4H2O,6NO2-+6CH30H氧菌)总反应物理化学脱氮技术空3N2+3CO2+3H2O+6OH-,6NO3-+5CH30H-3N2+5CO2+7H2O+6OH-气吹脱法脱氮(曝气法清除水中溶解气体工艺的演变)和折点氯氧化法脱氮使水中的转化投氯NH3N2,量恰好是消毒过程中余氯量最低值的转折点处水环境中磷化合物重要来源于生活污水与农田径流,部分来自工业废水磷化合物是地表水富营养化的重要原因生物脱磷一般污水二级处理过程,约有的磷在一级沉淀池中被清除,相称于污水中固态磷含量在10%好氧生物处理过程,污水中部分磷作为微生物的营养物的营养物被细胞同化吸取,转化为固态而被清除一般二级处理厂不能满足深度除磷,需用组合生物处理工艺,工艺、生物脱氮工艺都可同步除磷A/0化学除磷废水中磷的化学形态以-占优势,在碱性条件下-与生成不溶性磷石灰,因而可PO43PO43Ca2+向汉林废水中投加石灰乳沉淀除磷,到达时,可以清除水中绝大部分磷投加铝盐或铁盐也可有效pH
9.5除磷组合型除磷为到达深度除磷效果,往往采用化学一生物组合除磷工艺
52.废水中微量难降解有机物的清除废水中具有的某些微量难降解有机物在二级处理中基本上不能被清除,在深度处理中,通过采用活性碳吸附、化学氧化处理(氯或臭氧氧化)和土地处理系统清除
53.废水中微量中金属离子的清除都市污水经二级处理后,各类重金属离子部分清除,但仍有少许残留于水中处理措施化学沉淀法重要是向初沉池投加化学药剂,使重金属离子形成固态物质,在沉淀池中加以清除离子互换法(深度处理)用钠离子互换床可清除大部分金属离子膜分离法反渗透和电渗析法都可以用于废水中微量重金属离子的清除与脱盐的深度处理
54.废水土地处理中土壤和植物的作用☆土壤的作用土壤是地壳经长时间风化而成的以硅化物为主体的多种无机物成分构成,由于长期的农业耕作,又形成了土壤中有机质与微生物系统这样的土壤团粒构造通过吸附、离子互换、化学沉淀与生物分解等作用,对污水中的污染物综合处理对污水中有机物的作用土壤对多种有机物有较强的吸附能力,使其固定于表土层中,通过微生物的生物氧化,转化为易被植物吸取的低分子有机质或无机质,这种作用必须保持土壤在好气条件下进行对污水中氮、磷化合物的作用土壤对污水中氮、磷化合物有较强的吸附能力,其中有机氮化合物通过土壤微生物作用,可迅速转化为其一部分被土壤吸取,另一部分通过硝化菌作用转化为和NH3,NH4+NH3是农作物的重要营养物质,多被植物根系吸取,剩余部分随水流向下层土壤渗滤,在反硝化菌作用下NH4+生成释放于大气中污水中的磷化物部分被农作物作为营养物质吸取,大部分以化学沉淀作用与土壤N2,表面吸附作用在表土层被清除对可互换阳离子与重金属离子的作用可互换阳离子、、随污水进入土壤后,通过土壤的Na+Ca2+Mg2+离子互换作用被土壤吸取但对过高的钠离子的吸取会使土壤颗粒分散,破坏其渗透性,导致土壤碱化,对农作物也有毒害作用污水中重金属离子进入土壤后,对农作物生长不利污水中重金属离子通过吸附与化学沉淀作用,积累与表土层,当不小于时,土壤对重金属离子有较高的滞留负荷;当不小于pH7pH时,部分重金属离子随水流下渗,也许对地下水导致污染吸取率()7Na=CNa/CCa+CMg l/2物理污染物悬浮物质污染水中具有的不溶性物质,包括固体物质和泡沫其影响水体外观,阻碍水中植物的光合作用减少氧气溶入,对水生生物不利热污染热电、核电及多种工业过程中的冷却水其引起水温升高,溶解氧含量减少,水中某些有毒物质毒性增强,危及水生生物放射性污染原子能工业、放射性矿藏开采、核电、同位素研究,使放射性废水废物增长生物性污染生活污水,尤其是医院污水和某些工业废水,往往带有病原微生物,引起多种疾病
5.水质指标分类☆物理性水质指标感官物理性指标温度、色度(真色和表色)、浑浊度、透明度、嗅和味其他物理性指标总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率水中杂质分为溶解物质;胶体物质;悬浮物质10-3-10-5|nm1-10-3pm100—Ipm,3mm化学性水质指标一般化学性水质指标、碱度、硬度、多种阴阳离子、总含盐量、一般有机物质有毒化学性水质指标pH重金属、氧化物、多环芳烧、农药氧平衡指标、DO CODBOD TOD生物学指标细菌总数、总大肠菌群数、多种病原细菌、病毒
6.生化自净过程所需氧的来源水体和废水中本来具有的氧;大气中的氧向含氧局限性的水体扩散溶解,直到水体中的溶解氧到达饱和;水生植物光合作用放出氧气,溶于水中有时可使水体中的溶解氧到达饱和
7.有氧条件下,废水有机物分解过程有机物被微生物分解的过程微生物通过自身生命活动过程,把一部分被吸取的有机物转化成简朴的无机物,并释放出生长活动所需的能量,另一部分有机物被转化为营养物质,构成新的细胞;细胞内物质也可被微生物氧化,同步放出能量,即内源呼吸碳化阶段重要是不含氮有机物氧化,也包括含氮有机物氨化,以及氨化后不含氮有机物继续氧化,其消耗的氧量为碳化生化需氧量总的碳化生化需氧量称为第一阶段生化需氧量或完全生化需氧量(生化需氧量),以或表达第二阶段La BODu水中的硝化细菌可以氧化水中的氨和含氮有机物氨化分解出的氨,最终转化为硝酸盐其消耗的氧量为硝化生化需氧量,即第二阶段生化需氧量,以或表达(亚硝化细菌硝化LN NODNH3++02―NO2-+细菌)-NO3-
8.不一样的水质原则和水质规定饮用水水质原则流行病学上安全可靠;化学构成上对人体无害;使用上以便无弊地面水环境质量原则按水体的不一样用途和不一样区域划分为五类按从污染源控制的原则制定了污水综合排放原植物的作用农作物从进入土壤的污水中吸取大量的氮磷化合物与有机营养物,使污水得到净化农作物根系吸取一定量的污水,并通过根系作用,增长土壤的透气性,又可起到土壤中微生物介质作用
55.影响土地处理的原因公众卫生的影响防止污水中所携带的致病菌传播或传染病的蔓延,防止污水中的有毒有害物质对地下水的污染和对农作物的危害浇灌应与居民区有较远的隔离带,并且在下风向、下水向,场地边缘至少距饮水源地以上的距离100m气候条件与土壤性质的影响气候条件不仅影响污水的水力负荷,并且影响处理效果(雨季负荷减少,冬季停止运行)土壤性质是选择土地处理系统类型与操作方式的决定性原因
56.土地处理系统类型共有四个类型慢速渗滤系统、迅速渗滤系统、地表漫流和地下渗滤慢速渗滤系统市政系统有组织与严格管理的、以污水处理为重要目的、兼有全面的农业经济目的,按季节种植粮食或经济作物的土地处理系统迅速渗滤重要目的是以高渗透性的沙质土壤表层土为天然滤床,污水通过表层土过滤,到达净化效果其不受季节影响,种植的作物仅起防止土壤冲刷的作用地表漫流以表层土壤、植物与空气的共同作用,使污水得到净化污水流经有植被的人工坡地,重要依托生物系统到达净化目的地下渗滤将污水引至地下一定深度,运用土壤渗滤作用和毛细浸润作用处理污水
57.水力负荷与污染物负荷水力负荷土地处理系统对污水处理能力的一项技术指标,是指规定的时间内,可注入该系统的污水平均深度污染物负荷对污水中的氮化物、有机物与其他污染物的处理能力的指标控制总氮平衡十分重要,以防止污染地下水,影响作物生长NO3-
58.废水最终处置基本原则和处置措施原则根据污水收纳水体的功能、水质原则与纳污能力,确定污水处理水平与排放原则并谨慎考虑合适的排放口地点以及对下游水体功能的影响污水向受纳水体中排放必须保证不减少该水体的总体功能与水质原则有的都市就近水体环境容量较小,虽然实行二级处理,仍不能保证水体功能和水质原则,则需考虑向较远的大容量水体传播或采用高级污水处理又或减少就近水体功能处置措施废水湖泊(水库)处置、废水江河处置、废水河口处置和废水排海处置
59.水处理系统及其设计环节水处理系统一般包括取水系统、水处理系统、输配水系统(以上给水)、废水搜集系统、废水处理和处置系统(以上排水)水处理系统的设计一般分阶段进行,工程规模较大时,分初步设计、技术设计和施工图三个阶段;工程规模小时,分扩大初步设计和施工图两个阶段初步设计的任务是处理整个工程的原则性问题,进行不一样方案的分析技术设计的任务是使初步设计详细化,对工程项目的技术问题进行详细而详细的研究施工图阶段是以技术图纸和阐明书为根据,绘制施工图和编写施工阐明书,一边按图配料施Xo
60.配水管网布置给水管网的作用是将水从水处理厂输送至顾客,按其功能一般分为输水管和配水管网两部分输水管(流量无变化)指从水源地到水厂和水厂到配水管网的管道;配水管(流量随用水状况而变)是指直接向顾客送水的管道,呈网状,又称管网配水干管应按供水的重要方向延伸,尽量以最短的距离到达重要用水地区或水塔和水池,应布置在两侧有较大顾客的道路下为缩小间或出现的断水区,干管应均匀布置最佳有机条平行的干管通向大顾客或水塔和水池配水管倒在街道下的位置与高程,应与其他地下管线配合,以便排管和检修配水管网的布置可分为树枝网和环状网,考虑分期建设,初期采用树枝网,逐渐连接建成环状网,或断水影响小的区域为树枝网,断水影响大的区域为环状网每米长度配水量,即比流量()()(最高日最高时用水量;集中流量m3/s-m q=Q-ZQJ/£L,Q m3/s£QJ总和;配水干管有效长度)2L
61.排水系统构成排水系统将污水、废水和都市降水系统的有组织的排除与处理的工程设施,其有管道系统和污水处理系统构成管道系统的任务是搜集和输送废水,把废水从发源地送到污水处理厂或排放口,包括排水设施、检查井、管渠、水泵站等工程设施;污水处理系统的任务是处理或运用废水排水可分为三类生活污水、工业废水和降水,由于来源和特性不一样,排除这些废水的排水系统构成也有所差异62水泵的作用在给水系统中,原水用水泵抽送至水厂,净化后的清水用水泵输送到配水管网,维持一定的压力,以满足顾客的规定;在排水系统中,重力流管道的埋设到达一定深度时,须用水泵提高,以免埋深过大;在水处理厂中,常用水泵来维持一定的水头,是正常操作得以进行
63.给水处理工艺流程选择给水处理的目的是清除水中悬浮物、胶体物质、细菌、及其他有害成分,使处理后的水质满足生活饮用或工业生产需要常用的处理工艺有自然沉淀、混凝沉淀或澄清、过滤和消毒其中混凝沉淀或澄清及过滤为地表水作为水源时的主体工艺,原水一混凝沉淀或澄清一过滤一消毒一饮用水当原水浊度不不小于时,水质较稳定,无藻类繁殖,没有受工业废水污染时,可省去混凝沉淀或澄清,采用双层滤料100mg/L直接过滤,原水一接触过滤-消毒-饮用水原水浊度大,含砂量大,需先采用预沉池或沉砂池将含砂量降至原水一预沉或沉砂一凝沉淀或澄清一过滤一消毒一饮用水地下水水质很好,一般无需混凝1000mg/L,沉淀或过滤,仅消毒即可
64.废水处理工艺流程选择废水处理工艺流程的选择受废水水质影响较大一般生活污水水质比较固定,处理的重要目的是减少污水的生化需氧量和悬浮固体,常用的处理措施包括沉淀、生物处理、消毒等;工业废水水质多样,无经典流程参照选择废水处理工艺流程时,必须首先确定工业废水和生活污水时一并处理还是分别处理一般的做法是出水量较大的重点污染企业采用独立的污水处理系统外,大多数分散的中小型企业的一般废水,排入都市下水道,与生活污水一起送往污水处理厂统一处理某些特殊的具有有毒有害物质的工业废水,则规定在场内通过处理,到达规定原则后方能排往污水处理厂废水处理流程的重要根据处理程度重要取决于接受处理后废水的水体自净能力或处理后的出路处理程度确定后,再按不一样的处理措施的处理效率,选定处理流程
65.水处理中的水质监测给水厂一般规定的测定项目有水温、浑浊度、颜色、、余氯、大肠菌群等,有时还增长测定嗅味、硬度、pH溶解固体等项目废水处理厂规定的测定项目变化较大一般有水温、、悬浮固体、、、氨氮等pH BOD5COD
66.大气构造对流层温度随高度增长而下降(地面长波辐射加热),空气对流,温度、湿度水平分布不均匀平流层(臭氧)温度随高度增长而升高中间层,暖层(电离层),散逸层
67.大气污染物种类食大气污染物可分为两大类包括粒污染物和气态污染物根据颗粒污染物物理性质不一样分为粉尘悬浮于气体介质中细小固体粒子由固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程和土壤、岩石风化等自然过程形成的粒径在微米之间,不小于微米的,靠重1—10010力作用能在较短的时间沉降至地面,称为降尘;不不小于微米的,能长期在大气中飘浮,称为飘尘10烟冶金过程中形成的固体粒子的气溶胶在生产过程中总伴有氧化之类的化学反应,其熔融物质挥发后生成的气态物质冷凝时便生成了多种烟,粒径在微米之间
0.01—1飞灰由燃料燃烧后产生的烟气带走的灰分中分散的较细的粒子灰分是含碳物质燃烧后残留的固体渣,在分析测定期假定完全燃烧黑烟由燃烧产生的能见气溶胶,不包括水蒸气,粒径在微米之间
0.05—1雾小液体粒子的悬浮物,由于液体蒸汽的凝结、液体的雾化以及化学反应等过程形成的,粒径在微米200如下总悬浮颗粒物()大气中粒径不不小于微米的所有固体颗粒,为适应我国目前普遍采用的低容量TSP100滤膜采样法而规定的气态污染物以二氧化硫为主的含硫化合物、以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳的化合物、碳氢化合物及卤素化合物等若大气污染物是从污染源直接排放的原始物质,则称为一次污染物;若是由一次污染物与大气中原有成分之间,或几种一次污染物之间,通过一系列化学光化学反应而生成与一次污染物性质不一样的新污染物,则称之为二次污染物人类活动排放源重要有燃料燃烧(固定源)、工业生产过程(固定源)和交通运送(流动源)区域性大气污染中应注意、、、、飘尘和重金属;全球性大气污染中应注意、SOx NOx CmHn COxSO
2、氟氯燃化合物、飘尘和铁、汞等重金属;二次污染物应注意光化学烟雾和硫酸烟雾NOxC02,
68.光化学烟雾和硫酸烟雾的形成众硫酸烟雾大气中二氧化硫等硫化物在有水雾、具有重金属的飘尘或氮氧化物存在时,发生一系列化学光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶光化学烟雾在阳光照射下大气中的氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物和氧化剂发生一系列的光化学反应而成的蓝色(紫色或黄褐色)烟雾,其重要成分有臭氧、过氧乙酰基硝酸酯()、酮类和醛类等
69.PAN大气质量控制原则大气环境质量原则一级原则为保护自然生态和人群健康,在长期接触的状况下,不发生任何影响的空气质量规定二级原则为保护人群健康和都市、乡村的动植物在长期和短期接触的状况下,不发生伤害的空气质量规定三级原则为保护人群不发生急性、慢性中毒和都市一般动植物(敏感的除外)正常生长的空气质量规定根据各地区状况和大气污染程度大气质量分为三类空气污染物排放原则按污染物规律推算排放原则;值法计算排放原则(地区不一样值不一样)(我国K K值);总量控制原则P
70.废气排放控制系统☆为使污染物能达标排放一般采用经典的控制系统用集气罩将污染源产生的污染物搜集起来,经颗粒除尘装置,再进入气态污染物净化妆置,经风机,进入烟囱由此排入大气,在经历扩散稀释过程,到达大气质量原则
71.大气污染物控制的基本措施☆大气污染控制的重点是控制污染源,将污染工艺更换为少污染或无污染的工艺是最理想的措施探讨减少大气污染程度的工程问题,重要是讨论向大气排放的多种废气中污染物的清除问题污染物的捕集环境能否到达卫生原则的关键环节捕集装置集气罩颗粒污染物控制机械除尘器重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器;过滤式除尘器(高效)袋式过滤器和颗粒层过滤器;静电除尘器(高效)干式静电除尘器和湿式静电除尘器;湿式除尘器泡沫除尘器、喷雾塔、填料塔、冲击式除尘器和文丘里洗涤器(高效)一种机械除尘器和三种高效除尘器中的一种配合使用气态污染物控制可分为分离法和转化法分离法是运用污染物与废气中其他组分的物理性质的差异使污染物从废气中分离出来,详细措施有物理吸取、吸附、冷凝和膜分离;转化法是使废气中的污染物发生某些化学反应,把污染物转化为无害物质或易于分离的物质,如催化转化、燃烧法、生物处理法、电子束法污染物的稀释法控制稀释法就是采用烟囱排放污染物,通过大气的输送和扩散作用减少其着地浓度,使污染物的地面浓度到达规定的环境质量原则对于那些难于清除的有毒物质要减少到很低的浓度净化费用相称高,而以净化脱除为主,辅以烟囱排放稀释,经济上是合理的稀释法控制包括大气扩散和烟囱设计两个方面
72.酸雨、温室效应和臭氧层破坏众酸雨不不小于的酸性降水pH
5.6酸雨的形成是一种复杂的大气化学物理现象酸雨中具有多种无机酸和有机酸(硫酸和硝酸,以硫酸为主),其是由人为排放的二氧化硫和氮氧化物转化而成的(当地排放或迁移而来)煤和石油燃烧以及金属冶炼等工业活动会释放通过气相或液相氧化反应生成硫酸,同步高温燃烧会使空气中的氮气和氧气生成一SO2,氧化氮,其在大气中与氧继续作用,大部分转化为遇水或水蒸气就会生成硝酸和亚硝酸NO2,温室效应大气中二氧化碳浓度增长,制止地球热量散失,使地球发生气温升高的现象大气中的二氧化碳不仅能选择性的吸取太阳辐射能,并且还能吸取地球表面辐射出的红外线能量,由于近地面大气中二氧化碳浓度增长,使蕴藏在大气中的能量增长,导致升温,升温的二氧化碳大气层再将能量逆辐射到地球表面,大气中的阻隔地球散热的屏蔽作用增强了近地层的热效应CO2臭氧层破坏氟氯煌一旦进入平流层可滞留几种月甚至几年,其降解产生的原子与反应破坏臭氧层,C103氮氧化物与臭氧发生反应生成二氧化氮和氧,而氧化氮再和自由氧原子反C1+03-C10+02,C10+0-C1+02应生成氧化氮和和氧分子,使平流层中的臭氧减少,NO+O3-NO2+O2,(净反应)NO2+O-NO+O2,03+0—
20273.逆温现象众逆温气温随高度的增长而增长,其温度垂直分布与原则大气的相反出现逆温的气层叫逆温层逆温层的出现将制止气团的上升运动,使逆温层如下的污染物不能穿过逆温层,只能在其下方扩散,因此也许导致高浓度污染逆温分为接地逆温及上层逆温若从地面开始就出现逆温,称为接地逆温,这时把从地面到某一高度的气层,称为接地逆温层;若在空中某一高度区间出现逆温,称其为上层逆温,该气层称为上部逆温层逆温层的下限距地面的高度称为逆温高度,逆温层上、下限的高度差称为逆温厚度,上、下限间的温差称为逆温强度根据逆温层形成的原因,可将逆温分为辐射逆温、下沉逆温、地形逆温、锋面逆温和平流逆温等几种类型,其中与空气污染关系最亲密的是辐射逆温
74.重力沉降重力沉降是运用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理,将颗粒污染物与气体分离的过程重力沉降室构造简朴,造价低,便于维护管理,压力损失小,并且可以处理高温气体缺陷是沉降小颗粒的效率低,一般只能处理微米以上的大颗粒其重要用于高效除尘装置的前期除尘50沉降速度颗粒与流体密度差,流体粘度Vt=pp-pgdp2/18|i,pp-p|
175.旋风除尘器及工作原理旋风除尘器是运用旋转的含尘气流所产生的离心力,将颗粒污染物从气体中分离出来的,其构造简朴、占地面积小、投资低、操作维护以便、压力损失中等、动力消耗不大,可用多种材料制造,能用于高温、高压和有腐蚀性的气体,并可直接回收干颗粒物其一般用于捕集微米以上的颗粒物,除尘效率可达5—15但对微米如下的颗粒效率不高,一般用于预处理80%,5工作原理含尘气流由进气管进入除尘器时,气流由直线运动变为圆周运动旋转气流大部分沿器壁和圆筒体螺旋形线下,朝锥体运动,即外旋流含尘气体在旋转过程中产生离心力,将重度不小于气体的颗粒甩向器壁,与器壁接触,失去惯性沿壁面下落进入排灰管外旋气流在到达锥体时,其切向速度不停提高,在锥体下端某一位置,便以同样的旋转方向在旋风除尘器中由下回转而上,继续作螺旋运动,即内旋流最终净化气体经上部排气管排出器外,一部分未被捕集的也随之带出捕集效率集旋风除尘器直径,气体绝对nd=l-exp[-
0.693dp/dc50l/n+l],n=1-
0.67D
0.
14172830.33,D T温度影响捕集效率的原因入口风速、除尘器构造尺寸、粉尘粒径与密度、气体温度和灰斗气密性
76.静电除尘器的特点☆静电除尘是运用静电力从气体中分离悬浮粒子的一种措施其分离能量通过静电力直接作用于尘粒上,而不是作用于整个气流上,因此消耗能量很低,气压损失很小相对大的静电力作用于粒子上,既是对微小的粒子也能有效地捕集,故除尘效率很高不小于此外,还具有处理气量大,能持续操作,可用于99%高温高压场所等特点,应用相称广泛其重要缺陷有设备庞大,占地,一次性投资费用高,不易实现对高比电阻粉尘的捕集
77.静电除尘原理静电除尘器有放电电极和集尘电极构成放电极电晕极是一根曲率半径很小的纤细裸露电线,上端与直流电源的一级相连,下端有一吊锤固定其位置;集尘极是具有一定面积的管或板,与电极另一端相连在两极间加一较高电压,则在放电极附近电场强度很大,而在集尘极相对很小,在两极间形成不均匀电场其除尘过程包括气体电离、粒子荷电、荷电粒子的迁移和沉积与清除气体电离运用放电极周围的电晕现象使气体电离粒子荷电离子在电场力的作用下定向运动,并于粒子碰撞使粒子荷电,称为电场荷电;离子扩散而使粒子荷电,称为扩散荷电荷电粒子的迁移和沉积荷电粒子在电场力的作用下,朝着与其电性相反的集尘极移动,到达集尘极时,颗粒上的电荷便与集尘极上电荷中和,粒子恢复电中性,即颗粒的放电过程颗粒的清除气流中的颗粒在集尘极上持续沉积,厚度不停增大,最靠近集尘极的颗粒已把大部分电荷传导给极板,使极板与颗粒之间静电力减弱,颗粒有脱离极板的趋势但由于颗粒层电阻的存在,外层颗粒没有失去电荷,其与极板间的静电力足以使靠近极板的非荷电颗粒被压在极板上,需用振打或其他清灰方式将这些颗粒层强制破坏,使其落入灰斗而清除
78.袋式除尘器特点袋式除尘器是运用棉、毛或人造纤维等加工的滤布捕集尘粒的过程其除尘效率高,尤其是对细粉也有很高的捕集效率(以上);适应性强,可处理不一样类型的颗粒污染物,根据处理气量可设计成小型袋99%滤器,也可设计成大型袋房;操作弹性大,入气口含尘浓度变化较大时,对除尘效率影响不大,对气流速度的变化也有一定的稳定性;构造简朴,使用灵活,便于回收干料,不存在污泥处理袋式除尘器应用重要受滤布的耐温、耐腐等操作性能的限制,滤布使用温度应不不小于不适于粘结性强及吸湿性强的300℃,尘粒,烟气温度不能低于露点温度,否则会在滤布上结露,导致滤袋堵塞滤布具有容尘量大,可保留永久性尘粉;透气性好,过滤阻力低;抗皱拆性、耐磨、耐温、耐腐蚀,使用寿命长;吸湿性好,轻易除尘;成本低的特点
79.袋式除尘机理袋式除尘分两个阶段首先是含尘气体通过清洁滤布,这时起捕尘作用的重要是纤维,清洁滤布由于空隙率很大,故除尘效率不高;当捕集的尘量不停增长,一部分粉尘嵌于滤料内部,一部分覆盖在表面上形成一层粉尘层,此时含尘气体的过滤重要依托粉尘层进行,是除尘效率大大提高,伴随粉尘层的增厚,除尘效率不停增长,但气体的阻力损失也同步增长,因此粉尘层积累到一定厚度后,须运用多种清灰方式将粉尘排除除尘器除尘机理筛滤作用当粉尘粒径不小于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时,粉尘被截留下来惯性碰撞当含尘气流靠近滤布纤维时,气流绕过纤维,而尘粒由于惯性作用继续直线前进,碰撞到纤维而被捕集扩散和静电作用不不小于一微米的尘粒,在气体分子的碰撞下脱离流线,向气体分子同样做布朗运动,假如在运动过程中和纤维接触,便可从气流中分离出来,即扩散作用一般滤布和粉尘都也许带电荷,假如有外加电场,可强化静电效应,提高除尘效率重力沉降当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后,粒径和密度大的尘粒可在重力作用下自然沉降下来(以上捕集机理一般不是同步有效)
80.湿式除尘特点湿式除尘是运用洗涤剂水与含尘气体充足接触,将尘粒洗涤下来而使气体净化的措施其除尘效率高,除尘器构造简朴,造价低,占地面积小,操作维修以便,尤其适于处理高温、高湿、易燃、易爆的含尘气体,在除尘的同步还能除去部分气态污染物,应用很广其缺陷是需对洗涤后含尘污水、污泥进行处理;对于净化具有腐蚀性的气态污染物时,洗涤水将具有一定程度的腐蚀性,设备易受腐蚀,应采用防腐措施,比一般干式除尘器操作费用高
81.湿式除尘机理惯性碰撞当含尘气流通过障碍物液滴时,气流变化方向,而尘粒由于惯性作用继续直线前进,脱离气流碰撞到液滴而被捕集碰撞效率r|=dO/dL2扩散不不小于微米的尘粒,向气体分子同样做布朗运动,假如在运动过程中和液滴接触而被捕集
0.3粘附当尘粒半径不小于粉尘中心到液滴边缘距离时,粉尘被液滴粘附而被捕集扩散漂移和热漂移若气流中具有饱和蒸汽,当其与较冷的液滴接触时,饱和蒸汽会在液滴表面凝结,形成一种向液滴运动的附加气流,这种气流促使尘粒向液滴移动,并沉积于液滴表面而被捕集凝聚作用通过排烟系统排出的烟雾一般具有水蒸气、硫酸醉和气态有机物,当温度减少时,这些凝结成分就会被吸附在尘粒表面,使尘粒彼此凝结成较大的二次颗粒,易于被液滴捕集单个液滴的捕集效率即多种捕集作用的串联T|S=l-lFLl-r|RlFD...,文丘里洗涤器由文丘里管和脱水装置两部分构成,原理由于高速气流的摩擦力使液体分裂为诸多细小的液滴,增大了气液界面,使尘粒与液滴发生有效碰撞而捕集
82.除尘器性能指标食技术指标处理气量、压力损失、捕集效率经济指标基建投资、运转管理费用、占地面积和使用寿命
83.气体吸附和吸附过程气体吸附气体混合物与合适的多孔性固体接触时,运用固体表面存在的未平衡分子的分子引力或化学键力,把混合物中的某一组分或某些组分留在固体表面上的分离气体混合物的过程吸附净化法的长处是效率高,能回收有用组分,设备简朴操作以便,易于实现自动控制,但吸附容量一般不高吸附过程可分为物理吸附和化学吸附物理吸附重要是靠分子间的范德华力产生的,可以是单层吸附,也可以是多层吸附化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力产生的,只能是单层吸附同一物质在较低温度下也许发生的是物理吸附,而在较高温度下多是化学吸附,即物理吸附发生在化学吸附之前,当吸附剂有了足够的活化能后发生化学吸附吸附装置可分为固定床、流动床和沸腾床
84.吸附剂的规定和再生吸附剂的规定有大的比表面积;选择性好,有助于混合气体的分离;有一定的粒度、机械强度、化学稳定性和热稳定性;大的吸附容量;来源广泛,价格低廉吸附剂再生措施加热解析再生运用吸附剂的吸附容量在等压条件下随温度升高而减少的特点,在低温下吸附,然后提高温度,在高温下吹扫脱附,也称变温吸附降压或真空解吸运用吸附容量在等温条件下随压力减少而减少的特点,在加压下吸附,然后在降压或真空下解吸,或用无吸附性的吹洗气解吸,也称变压吸附置换再生法对某些热敏性物质,在高温下轻易聚合,可采用亲和力较强的试剂进行置换,使吸附质脱附,又称变浓吸附
85.工业上常用的吸附剂和其常用领域☆工业上常用的吸附剂有活性炭、活性氧化铝、硅胶和沸石分子筛活性炭比表面极大,化学稳定性好,抗酸耐碱,热稳定性高,重要用于有机蒸汽的吸附,也可用于吸附氮氧化物和SO2o活性氧化铝一种极性吸附剂,用于气体干燥和含氟废气的干燥硅胶吸水性强常用于气体干燥沸石分子筛强极性吸附剂,在高温和低压下吸附能力强,常用于气体干燥
86.催化转化有关内容催化转化是使气态污染物通过催化剂床层,经催化反应,转化为无害物质或易于处理和回收运用的物质的措施,其与其他净化法的区别在于,无需使污染物与住气流分离,防止了其他措施也许产生的二次污染,又使操作过程得到简化催化转化对不一样浓度的污染物都具有很高的转化率其缺陷是催化剂价格较高,废气预热要花费一定的能力催化剂由主活性物质、载体和助催剂构成其特性有只能缩短反应到达平衡的时间;具有选择性;有一定的活性温度范围;有中毒、衰老的特性反应速度常数频率因子,活化能,气体常数,绝对温度k=fxexpE/RT,f ER T
87.燃烧有关内容燃烧法是通过热氧化作用将废气中的可燃有害成分转化为无害或易于深入处理和回收物质的措施有消烟,除臭作用燃烧类型直接燃烧可燃性气体浓度高于爆炸下限时,燃烧放热可使燃烧温度达这样的气体可110℃,用明火点燃热力燃烧工业废气中可燃成分的浓度一般低于爆炸下限,燃烧放热达不到以上,不能用明火点燃,600c需预热到以上,才能进行燃烧反应600C催化燃烧废气中可燃成分的浓度低于爆炸下限,在催化剂的参与下废气预热至便可进行燃烧20…00℃,混合爆炸极限各组分浓度百分含量;组分爆炸极限Cm=100/[a/cl+b/c2+…],a,b cl,c
288.冷凝法及其特点冷凝法是运用物质在不一样温度下具有不一样的饱和蒸汽压的性质,采用减少系统温度或提高系统压力,使处在蒸汽状态的污染物冷凝从废气中分离出来的过程其尤其合用于处理废气浓度在以上的lOOOOppm有机溶剂蒸汽冷凝法在理论上可到达很高的净化程度,但对于害物质,也许要进行两步冷凝才能到达规定,第一步水冷凝,第二步进行冷冻,这样费用就会增高因此冷凝法不合适处理低浓度废气,常作为吸附、燃烧等处理高浓废气的前处理,以便减轻负荷
89.冷凝原理冷凝法是运用气态污染物在不一样温度及压力下具有不一样的饱和蒸汽压,在减少温度或提高压力下,某些污染物凝结出来,以到达净化回收的目的对应于废气中有害物质的饱和蒸汽压下的温度,即为混合气体的露点温度(在一定温度下,某气体物质开始冷凝出现第一种液滴的温度)混合气体中有害物质必须在露点一下,才能冷凝出来此外,在恒压下加热液体,液体出现第一种气泡是的温度为泡点冷凝温度一般在露点和泡点之间,越靠近泡点,净化程度越高压缩法是使气态有害物质在临界温度和压力下变成液态,从而清除回收有害物质,但费用高,使用少接触冷凝是被冷却的气体与冷却液直接接触长处是有助于传热,但冷凝液需深入处理表面冷凝(间接冷凝)是冷却壁把废气和冷却液分开,因而冷却液体很纯,可以直接回收运用总换热量(传热系数,传热面积,温差)q=kAAt,k AAt回收有害物质的最大量G=
0.12[P1/T1-P2/T2X(101325-P1)/(101325-P2)]QM,(Q废气处理量;M有害物质分子量;冷凝前后)L
290.废气生物处理☆废气的生物处理是运用微生物的生命活动过程把废气中的气态污染物装化成少害甚至无害的物质生物处理不需要再生过程和其他高级处理,其有设备简朴费用低等长处废气的生物处理是运用微生物新陈代谢过程需要营养物质这一特点,把废气中有害物质转化为无害物质按获取营养方式不一样,微生物分为自养菌和异养菌影响微生物生长的原因就是影响废气生物处理的原因,包括温度和pH生物处理废气有两种方式生物吸取法先把污染物从气相转移到水中,然后进行废水的微生物处理;生物过滤法用附着于固体过滤材料表面的微生物完毕生物处理设备生物吸取装置包括吸取器和废水生物处理反应器,废气从吸取器底部通入,与水逆流接触污染物被水吸取后由顶部排出,污染了的水从吸取器底部流出,进入生物反应器经微生物再生后循环使用生物过滤装置生物过滤法常用于有臭味废气的降解采用生物过滤法必须满足废气中所含污染物成分必须能被过滤材料吸取;这些污染物可被微生物降解;生物转化产物不阻碍重要的转化过程最佳的过滤材料是可供微生物生长的培养基
91.烟尘脱硫、氮控制措施☆喷雾干燥脱硫以石灰为吸取剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,由泵打入位于吸取塔内的雾化妆则一类污染物(对人体健康产生长远影响);另一种是影响不不小于第一类的污染物,列出最高容许排放浓度(三级),、类水体不得新建排污口,类水体执行一级原则,、二级原则,下水道并进入二级I nIII IVV污水处理厂执行三级原则工业用水水质规定饮用水,生产技术用水,锅炉用水,冷却用水不一样使用目的,由不一样水质规定
9.废水成分与性质生活污水居民平常生活中产生的废水,重要是生活废料和排泄物此类废水的成分及变化取决于居民的生活水平和习惯水质较稳定,浑浊、恶臭、深色、微碱性、不具有毒物质、有大量细菌病毒和寄生虫卵工业废水工业生产过程中排出的废水由于工业类型、生产工艺、原料、用水水质和管理水平的差异,其成分与性质差异较大农业废水伴随农药和化肥的大量使用,农田径流排水成为天然水体的污染来源
10.氧垂曲线解释紧接排入口各点溶解氧逐渐减少,这是由于废水排入后,河水中的有机物无多,耗氧速度超过复氧速度伴随有机物的不停氧化分解,耗氧速度不停减少,在某一点耗氧速度等于复氧速度,此点溶解氧含量最低(最缺氧点)过此点后,溶解氧含量逐渐恢复到排入口之前的含量(恢复速度不停加紧)氧垂曲线既是以离排入口的距离为横坐标,以溶解氧含量为纵坐标的曲线假如河流受有机物污染的量低于它的自净能力,最缺氧点的溶解氧含量不小于零,河水一直展既有氧状态,反之,靠近最缺氧点的一段河流将出现无氧状态
11.水体中的细菌当一般有机废水排入水体后,开始时水体中的细菌会大量增长,后来逐渐减少促使细菌死亡的原因有有机物因分解而减少;污染水体里有大量的吞噬细菌的生物;生物物理原因(生物絮凝,沉淀);其他原因(、水温、日光)pH一般的,废水排入河流后,在内流过的距离是最大的细菌污染地带一天后细菌量不超过最大12—24h3量的沿流微生物数量和种类分为四个区、为清洁区(天然水质);降解区(水质混浊,污泥浮10%I VII动,降至的饱和度,鱼类、绿藻减少,蓝绿藻蔓生,底泥出现蠕虫)强分解区(水质变黑灰,DO40%111浮渣,腐败,降至的饱和度一厌氧,物种很少,有蚊蝇)恢复区(水质较清,在的DO40%0,IV DO40%饱和度以上,物种增多)
12.处理废水问题的重要原则☆改革生产工艺,减少废物排放量应深入工业生产工艺,与工人、技术人员相结合,革新生产工艺,尽量不用或少用水,不用少用易产生污染的原料、设备及生产措施反复运用废水采用反复用水和循环用水系统,使废水排放量减至至少回收有用物质工业废水中的污染物质多是在生产过程中进入水中的原料、半成品、成品、工作介质和能源物质如能加以回收,即可防止污染又可发明价值置,雾化成细小液滴与烟气混合接触,与反应生成被清除,同步吸取剂带入的水分迅速SO2CaSO3,S02被蒸干,烟气温度减少,脱硫产物和多出吸取剂以干燥的颗粒物的形式随烟气带出吸取塔,进入除尘器被搜集,脱硫后的烟气经除尘器后排放氨水洗涤法脱硫以氨水为吸取剂,排出的烟气经换热器冷却至进入预洗涤器除去和90—100℃,HC1HF,然后经液滴分离器清除后进入前置洗涤器,氨水自塔顶喷淋洗涤烟气,被吸取清除,经洗涤的烟H2O SO2气再一次经液滴分离器清除水分,进入脱硫洗涤器深入洗涤,经洗涤塔顶清除雾滴,再进入脱硫洗涤器,最终烟气经换热器加热后经烟囱排放,此过程中产生硫酸镂化肥选择性催化还原法脱氮在固体催化剂存在的条件下运用多种还原性气体,如、烧类、和H2CO,NH3NO反应使之转化为的措施N
292.电子束法和膜分离法电子束法将排放的废气冷却到左右,根据排除气体中及的浓度确定加入微量的氨量,然70℃SO2NOx后将具有氨的混合气体送入反应器经电子束照射,和受电子束强烈氧化,在极短的时间内转化SO2NOx成和这些酸与周围的氨气反应生成()和的微细粉粒,粉粒经捕集器回H2so4HNO3,NH42SO4NH4NO3收作农肥,净化气体经烟囱排入大气此反应大体分三个过程进行生成具有氧化活性的物质(高能电子与、、碰撞生成、、);和的氧化;()和的生成;三N202H2O OHO HO2SOx NOxNH42SO4NH4NO3个过程互相重叠,互相影响电子束法工艺特点同步脱硫氧化物和氮氧化物;构造简朴,操作轻易;副产品可作肥料,无二次污染;投资少,运行费用低膜分离法混合气体在压力梯度作用下,透过特定的薄膜时,不一样的气体具有不一样的透过速度,从而使气体混合物中的不一样组分到达分离的效果气体分离膜可分为固体膜和液体膜两种
93.气象的动力因子和热力因子动力因子风空气的铅垂运动为升降气流,水平运动为风大气湍流风在摩擦层中,风速时快时慢,风向忽上忽下忽左忽右,不停变化的阵性和摆动近地层大气湍流有两种形式机械湍流(由机械力产生)和热力湍流(热力产生)大气污染物的扩散,重要靠大气湍流作用局地风不一样地形条件下,由于近地层大气的增热和冷却速度不一样而引起的局部空气环流包括海陆风(昼地表受热温高,下层风由海向陆,海风;夜地表散热快温低,下层风由陆向海,陆风)、山谷风(昼山坡吸热比山谷快,风由谷向坡,谷风;夜山坡散热快,风由坡向谷,山风)、都市热岛效应(都市热源和地面覆盖物的差异导致的比其他地区热的现象)热力因子大气温度层结气温随高度的分布干绝热递减率;气温递减率Yd=
0.98K/100m y=-dT/dZo温度层结四种类型丫超绝热;中性;丁=等温;丫逆温yd y=yd00逆温根据逆温层形成的原因,可将逆温分为辐射逆温、下沉逆温、地形逆温、锋面逆温和平流逆温等几种类型,其中与空气污染关系最亲密的是辐射逆温大气稳定度一团空气受对流冲击力的作用,产生向上或向下的运动,当外力清除后,气团逐渐减速有回到本来高度的趋势(稳定);气团加速升降(不稳定);气团不加速也不减速(中性平衡状态),大气越不稳定,对污染物的扩散速率越快气团加速度()(气团垂直位移)a=g ryd/T4Z,AZ影响烟气排放的原因排放原因(烟流喷速和烟气温度)、气象原因(平均风速、湍流强度、环境空气温度、大气稳定度和逆温)、下垫面(地形和建筑物构型)污染物浓度和水平扩散参数随时间的变化()()(浓度,时间,稀Cl=C2t2/tl P,ayl=oy2t2/tl P,C tP释指数,水平扩散参数)G
94.固体废物对人类环境的危害☆占据大片土地由于大量固体废物的产生与积累,已经有大片土地被堆占伴随时间的延续,固体废物的堆积量还不停地增长,对人口众多,耕地面积少的我国是极大的威胁污染土壤与水体、危害人类健康固体废物是多种污染物的集合体,在大量露天堆置条件下,经长期降水的淋溶、地表径流的渗沥,其中各类污染物质随水流扩散至土壤、地下水与地表水源中,通过食物链与饮水危害人体健康,并可导致土壤盐碱化污染大气、影响环境卫生固体废物在自然环境中堆置,可通过气象作用和飞尘微生物作用产生的恶臭以及化学反应产生的有害气体等污染大气废物的堆置为蚊蝇与寄生虫的滋生提供了有利场所,有导致传染疾病的潜在威胁总之,固体废物对人类环境危害具有多样性、长期性与潜在性
95.固体废弃物性质工业固体废弃与都市垃圾的成分与性质有明显差异工业固体废弃带有明显的行业特性,其中大部分具有可运用的资源有些行业产生有毒有害或危险性固体废物,因此大多说工业固体废物不与都市垃圾相混合,而按行业单独管理处理,有助于资源回收和对有毒有害废物的特殊处理与处置都市垃圾的物理性质含水率固体废物的含水率与污泥不一样属于低含水率,受地区与季节影响明显,在搜集与运送过程中发生传递,因此固体废物的含水率应按地区与季节定期测定含水率(>()M%W-d(湿重,干燥后重量)AVxlOO,W d颗粒表观尺寸分布以颗粒的最大尺寸与通过筛子的比率表达容重搜集站堆放条件下单位体积固体废物的质量化学性质化学成分和热(能)值
96.减少固体废物产量的途径☆减少固体废物产量是缓和人类环境不停恶化的重要措施,由社会物流的投入等于产出的关系可以确定,减少固体废物产量的唯一出路就是减少材料的投入量由于原料投入与废物产出处在一种平衡的交变过程,不仅废物量随原料的投入量变化,并且在人为控制废物排放量时,原料的投入量也随之减少详细途径有减少单位产品原料用量、延长产品使用寿命通过产品设计改革与技术的改善,在不影响产品性能的条件下,合适减少单位产品的材料用量,并延长其使用寿命废物中回收有用物料都市垃圾中就有许多成分可回收运用,而从工矿企业固体废物中回收有用资源的潜力又远比都市垃圾要高提高物品反复运用次数重要体目前都市居民生活中商品包装物的反复使用问题固体废物处理原则减量化、资源化、无害化投入输出二产品副产品流失废物,废渣产率废物产品Q=Q Q+Q+Q+Q R=Q/Q
97.都市垃圾管理系统都市垃圾管理系统包括六个功能环节固体废弃物产源地管理(控制产量,掌握来源、产量、性质,分类);分散堆存;搜集系统;转移和运送;处理(缩减容积)与材料回收;最终处理(对环境的影响减少到最小程度)都市垃圾就地管理体制居民区垃圾就地管理垃圾通道(卫生难以保证,己基本消失),垃圾箱(分类)工商业与公共建筑内垃圾管理量大而集中,需设专职保洁员及时清理并运至就近储存站开放区域垃圾就地管理定点设置垃圾筒,由保洁人员及时清理场地与筒内垃圾,定期运送至储存站
98.都市垃圾的搜集居民生活垃圾的搜集方式路边搜集、小巷搜集与院落搜集商业与公共建筑垃圾搜集路边搜集、小巷搜集,也可以采用大容积活动或固定型容器,配以固定压实器的方式都市垃圾搜集系统按操作方式不一样分为托运容器系统(已装满垃圾的容器被搜集车托运至处理站)和定点容器系统(小型容器搜集车搜集其中垃圾)隐蔽性和滞后性土壤污染不能通过感观直接发现,要通过对土壤样品进行分析和化验和农作物残留的检测,甚至要通过研究人畜健康状况的影响才能确定,因此土壤污染从产生到出现问题一般滞后较长时间累积性污染物质在土壤中不轻易扩散和稀释,轻易在土壤中不停累积超标,同步也是土壤污染有一定的地区性不可逆转性重金属污染对土壤基本上是一种不可逆的过程,许多有机物质对土壤的污染也需较长时间才能降解难以治理积累在污染土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净化作用消除,依托切断污染源的措施也很难恢复,要靠换土、淋洗等措施才能处理,治理土壤污染成本高周期长后果严重土壤中污染物超过植物的忍耐程度会破坏植物根系吸取和代谢,使其光合作用衰退,农作物牧草产量下降,并且某些污染物在植物体内残留影响植物生长发育,导致遗传变异,通过食物链危害人类健康土壤层污染会因淋洗渗透而污染水源土壤污染还会破坏土壤中微生物平衡,使病菌大量繁殖和传播,导致疫病蔓延
100.固体废物处理技术固体废物处理是与资源回收、资源综合运用联络在一起的,处理的目的是为资源回收发明条件,两者的综合效果又可到达减少废物最终处置体积,提高经济和社会效益的目的重要的处理技术包括压实、破碎、分选、脱水与干燥,以及对有毒有害固体废物的化学处理和固定化技术压实减少固体废物表观体积,提高运送与管理效率的一种技术(空隙率减少,容重增大)破碎减少固体废物颗粒尺寸,使之质地均匀,从而减少空隙率,增大容重,止匕外,尚有减少臭味,防止鼠类、蚊蝇滋生,减少火灾机会的作用分选目的是将多种有用资源采用人工或机械的措施分门别类,回用于不一样的生产中风力分选(重力分选中最常用)运用不一样物质的密度差异,使轻重颗粒分离(空气流作携带介质)条件有颗粒间密度差异;颗粒与空气间密度差异;颗粒有适度的粒径;空气流可将料团吹成按密度分布的形式磁选运用废物中不一样组分的磁性差异实现分离筛分根据废物颗粒尺寸大小分选,有均匀筛孔的筛分器只容许不不小于筛空的颗粒通过,较大颗粒被排除惯性筛分运用对固体颗粒的弹射作用力和重力综合作用到达轻重组分分离的目的浮选运用投加合适于被分离物料表面性质的化学浮选剂,根据废物表面性质的差异,借助水中泡沫浮力,从混合物中分离物料淘汰分选废物随交变震荡的水流逐层分层,密度小的浮于表面而溢流,密度大的沉于筛底静电分离在导体和绝缘体中通过充电识别,分离出导体脱水与干燥脱水常见于都市污水与工业废水的污泥处理以及类似于污泥含水率的其他固体废物,凡含水率超过的固体废物,必须先脱水减容,以便包装与运送,脱水的措施有机械脱水与固定床干化脱水90%干燥运用轻物料进行能源回收和焚烧处理时,须先干燥,以去水减重,干燥器有三种加热方式,即对流(最多)、传导与辐射有毒有害固体废物的化学处理和固定化学处理仅限于对单一成分和化学性质相近的混合成分进行处理,包括中和法(酸性用石灰、氢氧化钠和碳酸钠;碱性用硫酸或盐酸)和氧化还原法(将固废中可发生价态变化的某些有毒成分转化为无毒或低毒,且有化学稳定性的物质)固定运用物理化学措施将有害固体物质固定或包容在惰性固体基质内,使之展现化学稳定性或密封性,包括水泥固化、石灰固化、沥青固化、玻璃固化、热塑性材料固化、有机聚合物固化和自胶结固化固体废物一贮存场一破碎一磁选(金属回收)一风选(可与磁选对调)一旋分器(重要有机组分)一除尘设备一排气生物转化工艺包括垃圾堆肥、厌氧生物转化和发酵技术堆肥是指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过程,其实质是一种发酵过程可分为厌氧和好氧两种堆肥方式厌氧堆肥是将垃圾在与空气隔绝的条件下堆积发酵,分为酸性和碱性发酵两个阶段第一阶段中,在产酸菌和腐化菌的作用下,垃圾中的含碳有机物被水解,其最终产物为有机酸,部分为、硫化物和氢,CO2pH下降第二阶段是甲烷菌在厌氧条件下分解有机酸与醇类,生成甲烷,部分转化为、与硫化氢等C02NH3气体,上升由于厌氧堆肥所需时间较长,且环境比较恶劣,只适于小规模农家堆肥pH好氧堆肥是好氧菌在空气充足条件下,使垃圾中有机物发生一系列放热分解反应,最终使之转化为简朴而稳定的腐化物的过程,分解速度较快,环境条件很好,适于大规模生产包括四个阶段发酵阶段要满足的工艺条件有碳氮比;含水率;温度;;空气需要量(保证通风条件)201—80150%—60%pH5—8熟化阶段发酵完毕后,微生物还比较活跃,其中未被分解的有机物将继续分解,较高,经熟化的肥C/N料有助于农作物生长加工清除杂物碎片,深入破碎筛分贮存注意防雨厌氧消化技术是通过厌氧微生物的生物转化作用,将垃圾中可生物降解的有机质分解,转化为能源产品一沼气可分解为三项重要操作垃圾预处理、配料制浆、厌氧消化处理与沼气回收CH4,
102.都市垃圾的焚烧与热解都市垃圾中具有的可燃物质的比率远超过可生物降解的物质,采用焚烧技术处理都市垃圾,回收热资源是都市垃圾资源化的又一途径进行焚烧的垃圾规定有低燃点和高热值焚烧过程的基本条件燃烧炉内停留时间(加热、起燃、燃尽),破碎缩短停留时间;燃料与空气混合状态,混合越充足,紊流度越大,燃烧越充足;燃烧过程温度,取决于燃料性质,并于炉体构造和供风量有关一种完整的都市垃圾焚烧与热转化产物回收系统包括七个支系统都市垃圾处理与贮存、进料系统、燃烧室、废气排放与污染物控制系统、排查系统、焚烧炉的控制与测试系统和热源回收系统燃烧炉效率£=()()()1001-Vr/Vf=l-fr/Ar+fr,(单位时间内排出灰渣中可燃物含量,单位时间内进料中可燃物含量,炉渣中可燃物含量,Vr Vffr炉渣中灰分含量)Ar由于大多数有机化合物有热不稳定性特性,因此将其将其置于缺氧的高温条件下,在分解与缩合的共同作用下,有机物将发生裂解,转化为分子量较小的气态、液态与固态组分,即热解焚烧是在高电极电位条件下的氧化放热分解反应,而热解则是在低电极电位条件下的吸热分解反应,因此热解也称干福
103.固体废物最终处理☆固体废物最终处理包括陆地处理(陆地填埋、土地耕作、深井灌注)和海洋处理陆地填埋一般都市垃圾和无害化的工业废渣基于环境卫生角度采用卫生填埋,而对于有毒有害废物基于安全的考虑采用安全填埋选择卫生填埋场时应考虑如下原因场地有效运用面积(满足);资源回5—收与预处理(填埋前要对固废深入加工处理回收有用资源,实现经济效益,减少废物体积和填埋用地);运送距离(不可太远,防止影响居民区环境);土壤与地形条件(地形对填埋方式起决定性作用,制约采土措施,影响地表径流的排泄);气象条件(居民取下风向);地表与地质水文条件(考虑地表径流和洪水泛滥的状况);地区环境条件(远离居民区与工业区);填埋场封场后最终运用与开发土地耕作基于离子互换、吸附、微生物生物降解和渗滤水浸取、降解产物挥发等综合作用,处理富含可降解有机质、含盐低、不具有毒害性物质的废物废物大部分有机质被分解,一部分与土壤底质结合,改善土壤构造增长肥效,另一部分挥发于大气中,未分解部分永久存留于土壤中可用于经加工处理后的都市垃圾和废水污泥以及石油化工产生的某些固体废物深井灌注将固体废物液体化,运用强制性措施注入与饮用地下水层隔绝的可渗性岩层内海洋处理包括海洋倾倒和远洋焚烧处理
104.噪声的来源噪声按声源分为工业交通噪声和生活噪声,前者重要有空气动力性噪声、机械性噪声和电磁性噪声;后者重要有电声性噪声、声乐性噪声和人类语言性噪声空气动力性噪声高速气流、不稳定气流中由于涡流或压力的突变引起了气体的振动而产生的机械性噪声在撞击、摩擦和交变的机械力作用下部件振动而产生的电磁性噪声由于磁场脉动、磁场伸缩引起电气部件振动而产生的电声性噪声由于电一声转换而产生的
105.噪声的特性一种声音与否属于噪声完全由判断者心理和生理上的原因决定;噪声具有局部性,声音在空气中传播衰减很快,不像大气污染和水污染影响面广;噪声污染在环境中不会有残留污染物存在,一旦噪声源停止发生,噪声污染立即消失;噪声一般不直接致命或致病,它的危害是慢性和间接的
106.噪声的防治☆噪声污染波及噪声源、传播途径和接受者三个环节,噪声防治要对三个环节作综合考虑噪声控制的一般程序进行噪声污染状况调查,测量噪声级和频谱分析,确定噪声源,决定减少噪声的目的,研究噪声控制的措施,确定和实行方案噪声源控制(最彻底)分析噪声源发声机理,消除噪声发生本源改善构造(采用发声小的材料制造机件,采用精密的构造和传动方式);改造生产工艺,选用低噪设备(以焊代钾,以液压代冲压);提高机械加工和装配精度,减少机械摩擦和振动;减少高压高速气流压差和流速,变化喷口形状采用吸声、隔声、减振、隔振和安装消声器等措施噪声传播途径控制(声源控制效果不好或不能实行)噪声强度与距离成反比,通过合理布局远离噪声源或运用屏障阻挡噪声;噪声具有高频指向性,可通过变化设备安装方向,使噪声指向天空或旷野;最有效的措施是在噪声传播途径上采用声学控制措施对接受者的防护减少人员在噪声环境中的暴露时间,采用个人防护手段
107.噪声控制基本技术吸声吸声材料(多孔材料)和吸声构造(共振构造),吸声构造有薄板、穿孔板和空间吸声体隔声反射和吸取声能,隔声量(尸(),(入射和透射声强;工透声系数),R=101g Ii/It101g lli,It包括单层均匀构造、双层构造、隔声罩和隔声间消声器控制气流噪声,装在空气动力设备的气流通道或进、排气口上,分为阻性消声器、抗性消声器、复合式消声器和微穿孔板消声器
108.振动公害的特性和防振技术当振动频率在的范围内时,振动源同步又是噪声源,当声源的振动激发了某些固体物件的振动以20—0Hz弹性波的形式传播,并向外辐射噪声,即固体声,尤其是引起物体共振时,会辐射很强的噪声振动还能直接作用于人体、设备和建筑,损伤人的机体,引起多种病症,损伤设备和建筑振动对人的危害受心理和生理原因影响,但振动的危害重要取决于振动的频率、振幅和加速度,当振动的频率靠近某一器官的固有频率时,引起共振对器官影响最大高频振动时振幅影响是重要的,低频振动时加速度起重要作用防振技术隔振技术包括弹簧隔振器、橡胶隔振器和防振沟;阻尼减振;质量平衡和动力吸振器
109.评价振动强弱的四个等级振动的感觉阈人体刚刚可以感觉届时振动的强度振动的舒适感觉减少阈振动强度增长到一定强度,人感到不舒适,使人产生讨厌的感觉,但没有产生生理影响振动的疲劳一工效减少阈振动强度继续增强,人产生心理和生理反应,振动通过刺激神经系统,对其他器官产生影响,使注意力转移,工作效率减少当振动停止后,这些生理现象随之消失振动的极限阈当振动的强度超过一定程度时,就会对人体导致病理性损伤,产生永久性病变,虽然振动停止也不会复原
110.电磁辐射作用机理和对人体的危害电气与电子设备运行过程会产生电磁辐射(重要是射频段),当其到达足够强度时,会使生物体产生热效应(极性分子、被极化的非极性分子和机体中的电解质振动发热)当射频电磁场辐射强度在一定范围内时,对人体有良好作用,超过范围会破坏人体热平衡,有害健康电磁辐射波长越短对人体作用越强出于中短波频段的人员,经受一定强度和时间和施加的暴露,将产生身体不适,严重者引起神经衰弱和植物神经失调,但经一段时间可恢复;处在超短波和微波电磁场中的人员所受的危害相对严重,在高强度愈长时间作用下会对视觉器官导致严重损伤,对生育机能有不良影响微波对对生物的危害有累积性
111.电磁污染源的种类与传播途径射频电磁场分为两类天然源和人为源,天然源是由于大气中发生电离作用,导致电荷的蓄积,从而引起的放电现象;人为源可分为工频场源(大功率输电线路产生的电磁污染为主)和射频场源(无线电或射频设备产生的电磁感应与电磁辐射引起)传播途径空间辐射电子设备与电气装置工作过程相称于一种多向发射天线,向空间辐射电磁能一种以场源为关键,在半径在一种波长的范围内,电磁能向周围传播,以电磁感应的方式施加于附近仪器和人体;另一种在半径为一种波长的范围外传播,能量以空间放射的方式施加于敏感元件导线传播当射频设备与其他设备共用一种电源或两者间有电器联结关系,电磁能既可通过导线传播复合传播污染同步存在空间辐射和导线传播导致的电磁辐射污染
112.防治电磁辐射的基本措施电磁屏蔽技术采用能克制电磁辐射能扩散的材料(良导体),将电磁源与外界隔离开来,使辐射能限制在某一范围内当场源作用于屏蔽体时,因电磁感应屏蔽体产生反向磁力线,与场源磁力向相抵消到达屏蔽效应,屏蔽体接地可屏蔽电场,分为积极屏蔽和被动屏蔽吸取法控制微波污染采用对微波辐射能产生强烈吸取作用的材料敷于场源外围远距离控制和自动操作射频电磁场随距离增大而迅速衰减线路滤波在电源线与设备交接处加装电源滤波器,以保证低频信号畅通,而将高频信号滤除合理设计工作参数,保证射频设备在匹配状态下操作个人防护穿防护服,戴防护头盔和眼镜
113.放射性废物来源、危害和处理特点放射性废物来源核燃料生产过程中产生的放射性废物;核反应堆运行过程中产生的放射性废物;核燃料后处理过程中产生的放射性废物;放射性同位素应用过程中产生的放射性废物放射性废物的危害放射性废物对人类机体和生态环境有严重破坏性,放射性核素通过外照射和内照射危害人类与生态机体外照射由辐射体与部分辐射体对人体的直接照射引起,对人的各系统导致损伤;y p内照射辐射体为主的核素进入人体,积聚于不一样的器官,产生破坏作用,具有累积性,比外照射危害a严重放射性废物处理特点控制原则以放射性单位表达的去污率衡量;设备材料都是耐腐蚀、耐辐射的合金材料;绝大部分操作在较严密的防护与屏蔽下进行;操作高水平放射性废物时,设备和厂房应为密封和负压条件;废物处理过程产生的二次废物须纳入后续处理系统深入处理对废水进行妥善处理废水经回收运用后,还会有某些有害物质残留,也会有某些目前尚无回收价值的废水要从全局出发,妥善处理,使其无害化,不致污染水体和环境选择处理工艺与措施时,必须经济合理,尽量采用先进技术
13.水处理的基本措施☆给水处理原水一混凝一沉淀一过滤一消毒一饮用水(臭氧氧化、活性炭吸附);地下水(消毒);工业用水(软化、除盐、冷却、控制结垢与腐蚀)废水处理物理法、化学法和生物法物理法是运用物理作用来分离废水中悬浮污染物质,处理过程中不变化其化学性质沉淀法清除回收比重不小于的中悬浮颗粒;气浮法清除乳状油或比重靠近的悬浮物;筛网过滤清除纤维、纸浆;蒸发法浓11缩废水中的溶解性不挥发物质;此外,尚有离心分离、超滤、反渗透等化学法是运用化学反应处理水中的溶解性污染物和胶体包括中和法、氧化还原法、混凝法、电解法、汽提法、萃取法、吹脱法、吸附法、离子互换法、电渗析法等生物法是运用微生物作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质可分为好氧生物处理和厌氧生物处理,其中好氧生物处理又可分为活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘法、污水浇灌法、土地处理法以上各措施各有特点和合用条件,实际中往往配合使用都市污水水处理一般流程进水一初沉池(污泥)一生物处理构筑物一二沉池(污泥)一出水工业废水处理流程各不相似,一般程序是澄清一回收一毒物处理一一般处理一再用或排放
14.废水处理系统分级废水处理系统分为一级处理、二级处理、三级处理一级处理(机械处理)只清除废水中较大的悬浮物质(沉淀法清除可沉固体)物理法中的大部分是由于一级处理的废水经一级处理,一般达不到排放规定,需二级处理,它只是预处理二级处理(生物处理或生物化学处理)重要任务是清除废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物生物处理法最常用于二级处理,且经济有效通过二级处理,一般废水均能到达排放规定(沉淀法和生物处理法以减少污水悬浮固体和生化需氧量)三级处理(高级处理和深度处理)当水质规定高时,为深入清除废水中的营养物质(氮和磷)、生物难降解的有机物和溶解盐类等,以到达某些水体水质原则或直接用于工业,就需要在二级处理后进行三级处理(过滤、氧化塘)15废水处理中预处理单元的设备和构筑物功能和原理众粗大颗粒物的清除措施有筛滤、截流、重力沉降和离心分离等对应的设备有格栅、筛网、微滤机、沉沙池、离心机和旋流分离器格栅和筛网是处理厂第一处理单元,一般设置在其他处理构筑物之前重要作用是清除水中粗大物质,保护其他机械设备,防止管道堵塞当需要清除水中纤维、纸浆、藻类等稍小物质时,可选用不一样孔径的筛网微滤机是一种截流细小悬浮物的筛网过滤装置,可用于自来水厂原水过滤以及清除藻类、水蚤等浮游生物,也可用于工业用水的过滤处理、工业废水中有用物质的回收以及污水的最终处理沉沙池重要是清除水中砂粒、煤渣等比重较大的无机颗粒杂质,同步也清除少许较大较重的有机杂质其工作原理以重力沉降为基础,在沉降过程中杂质的尺寸、形状和比重不随时间而变化(自由沉降)颗粒沉降速度()(粒水密度差;颗粒直径;水的动力粘度)u=g ps-p d2/18|i ps-p dM Pa-s沉沙池分平流式(最常用,构造简朴,工作稳定,处理效果好,易排砂)、竖流式(圆型,污水由中心管进入池内自下而上流动砂粒借重力沉入池底,处理效果较差)和曝气式(没有有机杂质腐败发臭的缺陷)离心分离含悬浮颗粒的水在高速旋转时,由于颗粒和水分子质量不一样,受离心力大小不一样,质量大的颗粒被甩到外围,质量小的油粒留在内层合适安排不一样出口,就可使颗粒物与水分离颗粒所受的离心力()(颗粒和水质量差;旋转半径;线速度)C=m-m0v2/r m-m0r vv=27im分离原因(颗粒所受重力)a=C/G-7in2/900G离心分离设备分为水旋分离设备(压力式[上清下浊]和重力式)(容器不动,切向高速水流提供离心力)和器旋分离设备(离心机)
16.水中悬浮物质清除和4种沉降水中悬浮物质清除可通过颗粒和水的密度差,在重力作用下清除但较小颗粒,尤其是胶体自然沉速慢,需用混凝、沉淀、澄清、过滤和气浮等措施悬浮物质在水中的沉降分为自由沉降颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状、尺寸、质量不变,下沉速断不受干扰(沉砂池、初沉池初期沉降)絮凝沉降颗粒在沉降过程中互相粘结,其尺寸、质量、沉速随深度增长而变大(絮凝沉淀池、初沉池后期、二沉池中期)拥挤沉降(成层沉降)颗粒在水中浓度较大时,各颗粒间互相靠得很近,下沉过程中受彼此作用力干扰,但相对位置不变,作为一种整体下沉,在清水与浑水之间形成明显界面,沉降过程实际就是这个界面的下沉过程,液体上涌对其有影响(高浊度水的沉淀、二沉池后期)压缩沉降颗粒在水中浓度很高时时会互相接触,上层颗粒在重力作用下将下层颗粒间的水压出界面,是颗粒群被压缩(污泥斗、污泥浓缩池)
17.几种沉淀池和其措施和原理沉淀池在水处理过程中,通过颗粒沉降来分离清除悬浮物质的设备理想沉淀池各水断面上的点流速相似;悬浮颗粒以等速下沉,其水平分速度等于水流速度;悬浮颗粒落大池底不起浮一般沉淀池平流式(最常用,在流量较大的水处理厂中)污水一水槽和孔口一挡板稳流一池内流动一悬浮物沉底一清水一溢流堰一池外竖流式(圆形或方形)污水一中心管下口一反射板一污水分布于水平断面缓慢向上流一悬浮物沉降到污泥斗中一清水一池子四面溢出辐流式污水一中心管孔口一穿孔挡板一沿半径向四面辐射流动一流速变小一悬浮物沉降一清水一池子顶端堰口溢出斜板斜管沉淀池不变,从而提高沉淀效率不变,;从而减小了沉淀uO=Q/A,Q Af,uO],t=H/uO,uO H|,t,池的体积若将水深为的沉淀池分为个深为的沉淀池,则当沉淀区的长度是本来的时,就可H nH/n1/n以处理与本来相似的水量,而不影响处理效果斜板斜管沉淀池单位面积上的泥量增大,如排泥不畅,将产生泛泥现象,使水质恶化;由于水流在池中停留时间短,其对水质水量的耐冲击负荷能力差;由于板距管径小,轻易积泥;在日光照射下会滋生藻类浓悬浮液沉淀(高浊度水沉淀池、活性污泥法中的二沉池、污泥浓缩池)同步起着水的澄清和污泥浓缩作用,与一般沉淀池构造相似,但须从池底不停排除经浓缩的污泥选择沉淀池类型时须综合考虑水量大小;水中悬浮物物理性质和沉降特性;处理厂总体布置和地形地质状况
18.混凝和胶体脱稳机理以及混凝剂与助凝剂混凝水和废水中常具有用自然沉淀法不能清除的悬浮微粒和胶体污染物,必须先投加化学药剂破坏其在水中的稳定分散系,使其凝聚为有明显沉降性能的絮凝体,然后用重力沉降分离,包括凝聚和絮凝两个环节水中同种胶体微粒带有同号电荷,在静电斥力的作用下,不也互相汇集,具有一定的稳定性胶体脱稳机理压缩双电子层带同号电荷的胶粒之间存在着由电位引起的静电斥力和范德华力,当距c离很近时,范德华力占优势,合力为吸力,两个颗粒互相吸住,胶体脱稳当投入电解质后,水中与胶粒上反离子具有相似电荷的离子浓度增长,这些离子与胶粒吸附的反离子相互换或挤入吸附层,使胶粒带电荷数减少,减少电位,使扩散层厚度减少c吸附电中和胶粒表面对异号离子、异号胶粒和链状高分子带异号电荷的部位有强烈吸附作用,从而中和了它的部分和所有电荷,减少了静电斥力,轻易与其他颗粒靠近吸附吸附架桥假如投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物,或者两个同号胶粒吸附在同一种异号胶粒上,胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被清除网捕作用向水中投加金属离子的化学药剂后,由于金属离子的水解和聚合,会以水中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物,在这种沉淀物从水中析出的过程中,会吸附和网捕胶粒而共同沉淀下来胶体浓度低时,网捕最为有效;胶体较高时,宜用吸附电中和和压缩双电子层来脱稳;胶体很高时,采用高分子絮凝剂更为经济有效;混凝剂投加量必须适量,量局限性达不到效果,量过大会导致胶体复稳混凝剂水处理中使胶粒脱稳沉淀而投加的电解质,最常用的是铝盐和铁盐(水解与聚合交错进行)助凝剂可起凝聚作用,也可不起,与混凝剂一起使用时,能增进混凝,产生大而结实的矶花
19.澄清和澄清池分类混凝处理工艺包括水和药剂混合,反应及絮凝体分离三个阶段,在澄清池中完毕澄清池中起接触絮凝作用的介质是呈悬浮状态的泥渣当水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成细小絮凝体时,若遇较大的泥渣碰撞,就会被其吸附而清除澄清池可按与水接触方式不一样分为泥渣循环分离型(水力循环、机械加速)和悬浮泥渣过滤型(悬浮、脉冲)
20.过滤机理和滤池分类粒状介质过滤废水通过粒状滤料床层时,其中的悬浮颗粒和胶体被截留在滤料的表面和内部空隙中,从而分离了不溶性污染物粒状介质过滤机理阻力截留废水通过粒状滤料床层时,粒径较大的悬浮颗粒首先被截留于表层滤料空隙中,使空隙变小,截留能力变强,逐渐形成一层重要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并起重要过滤作用重力沉降原水通过滤料床层时,滤料表面提供了巨大的沉降面积滤料愈小,沉降面积愈大;滤速愈小,水流愈平稳,有助于沉降接触絮凝由于滤料有巨大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用水中砂粒常带负电,能吸附带正电的铁、铝等胶体,进而吸附更多的带负电的粘土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝较大悬浮颗粒以阻力截留为主(表面过滤),细微悬浮物以重力沉降和接触絮凝为主(深层过滤)滤池分类按滤料种类分单层滤池、双层滤池、多层滤池;按作用水头分重力式滤池和压力式滤池;按进出水及反冲洗的供应与排除分一般快滤池、虹吸滤池和无阀滤池滤池总水头=各部分水头损失+流速水头损失()剩余水头v2/2g+滤层膨胀率()(均-助/(⑹静止时滤层厚度和空隙率;£反冲洗e=l-10/10100%=g1xlOO%,10,£01,时时滤层厚度和空隙率
21.气浮有关内容气浮法运用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而清除其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物药剂浮选法在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮清除两者统称气浮法常用气浮设备加压溶气气浮、叶轮气浮、曝气气浮、射流气浮和电解气浮气浮法长处处理效率高,生产的污泥比较干燥,表面刮泥以便,曝气增长溶解氧有利后续生化处理缺陷耗电量大,设备维修管理工作量大,易堵塞,浮渣怕较大风雨袭击
22.水的软化和除盐的基本措施清除水中溶解物质的措施重要有软化除盐、离子互换、吸附和膜分离软化就是减少水中、+的含量,以防止其在管道设备中结垢基本措施有加热软化法借助加Ca2+Mg2热将碳酸盐硬度转化成溶解度很小的、()沉淀出来CaC03Mg OH2药剂软化法在不加热的条件下,借助化学药剂把钙、镁盐类(包括非碳酸盐硬度)转化成、CaC03Mg()沉淀出来,从而清除绝大部分、常用药剂法有石灰法、石灰一纯碱法与石灰—石OH2Ca2+Mg2+膏法离子互换法运用离子互换剂将水中的、转化成而其他成分不变化Ca2+Mg2+Na+,除盐就是减少水中溶解盐类(阴阳离子)总量,措施有蒸储法、电渗析法、离子互换法(应用最广)
23.离子互换法原理与工艺离子互换法是水质软化和除盐的重要措施在废水处理中,重要清除其中金属离子离子互换的实质是不溶性离子化合物(离子互换剂)上的可互换离子与溶液中其他同性质离子的互换反应,是一种特殊的吸附过程(可逆性化学吸附)其反应体现式为(互换树脂)(互换离子)(饱和树脂)RH+M+=RM+H+,在平衡状态下,反应物质浓度符合关系式(尸是平衡常数反应向右进行,[RM][H+]/[RH][M+]k,k kl越大,越有助于互换反应,的大小表达离子互换剂对某离子互换性大小k k离子互换树脂的性质有效范围;互换容量;交联度;互换势(互换离子取代树脂上可互换离子的难pH易程度)离子互换装置可分为固定床和持续床两种离子互换操作有四步互换、反洗、再生和清洗互换互换过程重要与树脂层高度、水流速度、原水浓度、树脂性能和再生程度有关当水中离子浓度到达限值时,应进行再生反洗其目的是松动树脂层,以便下一步再生,使再生液能分布均匀,同步也可清除树脂层内杂质、碎粒和气泡再生即互换过程的逆过程,较高浓度的再生液流过树脂层,将吸附的离子置换出来,使其恢复互换能力(固定床中很重要)清洗将树脂层内残留的再生液清洗掉,直到出水水质符合规定
24.吸附法有关内容吸附在相界面上,物质浓度自动发生累积或浓集的现象吸附法就是运用多孔性固体物质,使水中一种或多种物质吸附在固体表面而清除的措施,其重要是清除溶解性有机物质,此外还能清除合成洗洁剂、微生物、病毒和痕量重金属,并能脱色除臭吸附分为物理吸附和化学吸附物理吸附吸附剂和吸附质之间通过度子间力产生的吸附吸附热较小,在低温下就能进行,反应较快化学吸附吸附剂和吸附质之间发生化学反应,由于化学键力引起(不可逆)一般在高温下进行,吸附热大,相称于化学反应热一种吸附剂只能对某种或几种吸附质发生化学吸附,有选择性物理吸附和化学吸附往往相伴发生常有吸附剂有活性炭、磺化煤、活化煤、沸石、活性白土、硅藻土、腐殖质、焦炭、木炭、木屑等吸附等温线一定温度下,表达到达平衡时溶液浓度和活性炭吸附有机物数量关系的曲线无拐点Langmuir,有拐点直线BET,Freundlich吸附操作分静态(间歇式)和动态(持续式,有固定床、移动床和流动床)两种
25.氯法消毒食给水厂中,经混凝和过滤的水不能保证清除所有病原微生物,需进行消毒消毒并非要杀灭一切微生物,只要杀死病原细菌和对人体健康有害的微生物氯与水的作用略溶于水,溶解度()在水中水解,1%10℃,C12+H2O=HOC1+H++C1+,HOC1=H++OC1-一般认为,、均有氧化能力,但杀菌能力比强倍(中性,轻易扩2HOCh OC1-HOC1OC1-70—80HOC1散到带负电的细菌表面,从而穿过细胞膜),氯原子氧化破坏细菌体内的酶,使其死亡水中有氨存在时,可生成氯胺,HN3+HOC1=H2O+NH2C1,HN3+2HOC1=2H2O+NHC12,多种氯胺水解后,又变为其杀毒作用虽比较慢,但氯胺在水中较稳定,HN3+3HOC1=3H2O+NC13,HOC1,杀菌持续时间长,这就是氯胺消毒氯还可以和水中其他杂质作用,从而消耗一定的氯量余氯投加的氯除去与细菌和杂质作用消耗后的剩余部分分为游离性余氯、;化合性C12HOCk OC1-余氯、需氯量=加氯量-余氯量NH2C1NHC12,,NC13折点加氯在折点之前,余氯全都是化合性余氯,没有游离性余氯,在折点之后,所增长的氯量所有以游离性余氯存在,既有化合性余氯,又有游离性余氯,消毒效果最佳当按不小于折点需氯量来加氯时,称为折点加氯
26.其他消毒法物理消毒法加热消毒消耗大量燃料,只用于少许饮用水紫外消毒紫外光谱的能量被细菌重要构成部分的核酸所吸取,使核酸构造破坏其长处有速度快,效率高;不影响水的物理性质和化学成分,不增长水的臭和味;便于操作管理,易于实现自动化缺陷不能处理管网中再污染问题;耗电量大;水中悬浮物阻碍光线透射臭氧消毒臭氧不稳定,分解放出新生态氧,],[]有强氧化能力,对有顽强抵御能力的微生03=02+O物(病毒、芽胞)有强大杀伤力长处接触时间短,不受氨氮和影响,可氧化水中有机物,清除铁、pH镒嗅、味、色度和酚缺陷基建投资大,耗电量大,不能处理管网中再污染问题,不能储存,水质和水量变化时,投加量难以调整其他化学法重金属消毒银离子能凝固微生物蛋白质,破化细胞构造,到达杀菌目的但价格贵,杀菌慢,只能用于少许饮用水,也许对人健康不利
27.水的其他物理化学处理措施中和法酸、碱废水中和法;药剂中和法;过滤中和法(石灰石、大理石、白云石作滤料)。
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