会增加一部分排水管道基础设施的资金投入,这会给城市建设带来资金上的压力。
雨水的资源化和再利用既提高了水的利用率,又有效地保护了水环境,克服了传统城市雨水系统的缺点,有利于实现城市水系统的健康、良性循环,从长远来看,这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。 31. 合流制管渠系统的使用条件
(1)排水区域内有一处或多处水源充沛的水体,其流量和流速都足够大,一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允许的范围以内。
(2)街坊和街道的建设比较完善,必须采用暗管渠排除雨水,而街道横断面又较窄,管渠的设置位置受到限制时,可考虑选用合流制。 (3)地面有一定的坡度倾向水体,当水体高水位时,岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。
显然,上述条件的第一条是主要的,也就是说,在采用合流制管渠系统时,首先应满足环境保护的要求,即保证水体所受的污染程度在允许范围内,只有在这种情况下才可根据当地城市建设及地形条件合理地选用合流制管渠系统。
32. 合流制管渠系统的布置特点
(1)管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理的排入管渠,并能以可能的最短距离坡向水体。
(2)沿水体岸边布置与水体平行的截流干管,在截流干管的适当位置上设置溢流井,使超过截留干管设计输水能力的那部分混合污水能顺利地通过溢流井就近排入水体。
(3)必须合理的确定溢流井的数目和位置,以便尽可能减少对水体的污染、减小截流干管的尺寸和缩短排放渠道的长度。
(4)在合流制管渠系统的上游排水区内,如果雨水可沿地面的街道边沟排泄,则该区域可只设置污水管道。只有当雨水不能沿地面排泄时,才考虑布置合流管渠。
33. 城市排水系统的现代化管理模式与技术手段。
(1)档案管理数字化:数字化城市工程要求城市排水管网设施档案数字化,很多城市正在进行立项、研究和推广城市排水管网档案管理数字化技术。
(2)科学管理网络化:可以采用网络化技术建立城市排水指挥中心,对城市排水系统进行科学化管理,可以实现城市防洪的实时指挥调度、网络化办公、网上审批和缴费等。
(3)地理信息系统和优化分析系统:地理信息系统是对具有空间特征的管网信息进行分析、利用和管理的有效工具。根据水力模型和优化
运行模型的计算结果制定决策方案,将彻底改变人为经验决策和运行局面,提高管理和决策的科学性。
(4)实时模拟技术:排水管网采用最大日最大时流量作为设计流量,按恒定流进行水力计算。对排水管网进行校核模拟和实时模拟可以了
解系统的排水能力和排水过程,对科学化管理排水系统具有积极作用。 34. 水体富营养化的原因与控制手段 (1)原因
水体富营养化是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。水体中过量的氮、磷等营养物质主要来自未加处理或处理不完全的工业废水和生活污水、有机垃圾和家畜家禽粪便以及农施化肥,其中最大的来源是农田上施用的大量化肥。 (2)控制手段 1)控制外源性营养物质输入
如果减少或者截断外部输入的营养物质,就使水体失去了营养物质富集的可能性。应从控制人为污染源着手,准确调查清楚排入水体营养物质的主要排放源,监测排入水体的废水和污水中的氮、磷浓度,计算出年排放的氮、磷总量,为实施控制外源性营养物质的措施提供可靠的科学依据。 2)减少内源性营养物质负荷
氮、磷元素在水体中可能被水生生物吸收利用,或者以溶解性盐类形式溶于水中,或者经过复杂的物理化学反应和生物作用而沉降,并在底泥中不断积累,或者从底泥中释放进入水中。减少内源性营养物负荷,有效地控制湖泊内部磷富集,应视不同情况,采用不同的方法。 35. 污水处理的物理、化学、生物法的原理,列举常用工艺
(1)物理处理法:利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质的处理方法,主要有筛滤法(格栅、筛网)、沉淀法(沉砂池、沉淀池)、气浮法、过滤法(快滤池、慢滤池等)和反渗透法(有机高分子半渗透膜)等。
(2)化学处理法:利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法,主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等。 (3)生物处理法:利用微生物的代谢作用,使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法。主要可分为两大类:利用好氧微生物作用的好氧氧化法和利用厌氧微生物作用的厌氧还原法。好氧氧化法广泛用于处理城市污水,主要有活性污泥法(氧化沟、曝气池等),生物膜法(生物转盘、生物滤池、接触氧化法等);厌氧还原法主要有厌氧塘,污泥的厌氧消化池等。 36. 现代污水处理技术各级任务
现代污水处理技术按处理程度划分三级。
一级处理是通过沉淀、浮选、过滤等物理方法去除污水中的悬浮状固体物质,或通过凝聚、氧化、中和等化学方法,使污水中的强酸、强碱和过浓的有毒物质,得到初步净化,为二级处理提供适宜的水质条件。
二级处理是在一级处理的基础上,利用生物化学作用,去除污水中的有机物,对污水进行进一步的处理。二级处理方法较多,比如传统活性污泥法,氧化沟法,生物滤池,生物转盘,生物流化床法等。
三级处理也叫深度处理,三级处理根据进水水质,采用相应处理方法,如凝集沉淀、活性碳过滤、逆渗透、离子交换和电渗析等。最后排放之前要进行消毒,这步是必须的,选用的方法根据经济条件而定,包括了加氯消毒,臭氧消毒,紫外消毒。废水经深度处理后可达到工业用水或城市回用水所要求的水质标准。 37. 典型污水厂工艺流程及各部分作用
污水处理系统:污水→粗格栅→细格栅→沉砂池→初沉池→生物处理单元(活性污泥或生物膜法)→二沉池→深度处理(根据实际情况选择处理方法)→消毒→出水(根据实际情况排放或作为中水回用) 回流系统:从二沉池连续回流的活性污泥,作为接种污泥,和一沉池处理后的污水同步进入曝气池,以保证曝气池内污泥量及其稳定。 污泥处理系统:剩余污泥→浓缩池→消化池→脱水机房→处置 格栅:去除污水中大的漂浮物、悬浮物 沉砂池:去除污水中的无机颗粒 初沉池:去除污水中颗粒较大的有机物
生物处理单元:去除污水中胶体状和溶解状有机物 二沉池:泥水分离与污泥浓缩
浓缩池:减小污泥体积以便后续处理
消化池:在厌氧条件下,分解污泥中的有机物,使污泥稳定 脱水机房:进一步降低污泥的含水率,便于污泥外运
38. 活性污泥法工艺流程、各部分作用、原理和活性污泥的组成
41. SBR工作原理、操作程序、特点
SBR的污水处理机制与普通活性污泥法完全相同。其区别在于原污水不是顺次流经各个处理单元,而是放流到单一反应池内,按时间顺序实现不同目的的操作。其基本操作程序由进水,反应,沉淀,出水和待机等5 个基本过程组成。从污水流入开始到待机时间结束算做一个周期。在一个周期内一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行。
42. 生物脱氮原理和A/O脱氮工艺
氨化过程 —— 有机物 + O2 → CO2 + NH4 +
硝化过程(亚硝化) —— NH4+ + 3/2O2 → NO2— + H2O + 2H+ (硝化) —— NO2— + 1/2 O2 → NO3— 硝化菌自养需氧,不需要有机营养物质,从CO2获取碳源,从无机物的氧化中获得能量。
反硝化过程(同化反硝化) —— NO3— → NO2— → NH2OH → 有机体 (异化反硝化) —— NO3— → NO2— → N2O → N2
(1) 系统组成及作用
曝气池:降解有机物的场所 沉淀池:泥水分离与污泥浓缩 曝气系统:供氧与搅拌 回流系统:保证曝气池内污泥量及其稳定 (2) 原理描述 活性污泥法处理系统的一般由曝气池、二次沉淀池、污泥回流系统和曝气与空气扩散系统组成。经初次沉淀池或水解酸化装置处理后的污水从一端进入曝气池,与此同时,从二次沉淀池连续回流的活性污泥,作为接种污泥,也于此同步进入曝气池。此外,从空压机站送来的压缩空气,通过干管和支管的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散装置,以细小气泡的形式进入污水中,其作用除向污水充氧外,还使曝气池内的污水、活性污泥处于剧烈搅动的状态。活性污泥与污水互相混合、充分接触,使活性污泥反应得以正常进行。经过活性污泥净化作用后的混合液由曝气池的另一端流出进入二次沉淀池,在这里进行固液分离,活性污泥通过沉淀与污水分离,澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出,其中一部分作为接种污泥回流曝气池,多余的一部分则作为剩余污泥排出系统。 (3) 活性污泥的组成
具有代谢功能活性的微生物群体,微生物(主要是细菌)内源代谢自身氧化的残留物,由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质,由污水挟入的无机物质。
39. 曝气沉砂池中的曝气与曝气池中的曝气作用有何不同?
沉砂池中的曝气:①形成旋流,产生离心力,有机物悬浮,无机物抛向外侧沉淀;②颗粒之间产生机械摩擦,去除颗粒表面附着的有机物;③预曝气作用
曝气池中的曝气:①混合搅拌;②供给污泥中生存的微生物氧气,使污泥大量繁殖;③防止污泥沉淀淤积 40. 活性污泥法二沉池与初沉池的区别
1)作用不同,除澄清(泥水分离)外,还有浓缩(提高回流污泥浓度)作用。