Ⅰ MBR膜生物反應器是怎樣的工作原理
MBR膜原理
MBR以膜組件單元是將膜的高效分離技術與生物降解作用相結合回而成的一種新型高答效的污水處理與回用工藝。取代二沉池，所有懸浮物和膠體都被膜分離截留，膜分離作用增加了曝氣池中活性污泥的濃度、提高了生物降解的速率，減少了剩餘污泥的排放量。
出水水質：優於國家污水排放一級A標准，可用於綠化澆灌、洗車、馬路降塵和沖洗、沖廁、消防、景觀補充水等非飲用水場所。
Ⅱ 水質工程學
十四章
1、生物濾池有多種工藝形式，如普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池。舉出三種可）
2、生物膜法有多種處理系統，如 生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化法、 生物流化床法 。
3、 生物膜法的實質是使細菌類微生物和原生動物、後生動物類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，並在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。
4、生物膜的性質：①高度親水，存在著附著水層；②微生物高度密集：各種細菌以及微型 動物，形成了有機污染物——細菌——原(後)生動物的食物鏈。
厭氧膜的出現：①生物膜厚度不斷增加，氧氣不能透入的內部深處將轉變為厭氧狀態； ②成熟的生物膜由厭氧膜和好氧膜組成；③好氧膜是有機物降解的主要場所，一般厚度 為2mm。
5、生物膜的原理：廢水從上向下從濾料空隙間流過，與生物膜充分接觸，其中的有機污染 物被微生物吸附並降解。
6、高負荷生物濾池特點：①採用污水迴流，增加進水量，稀釋進水濃度，沖刷生物膜使其常保活性，且防止濾料堵塞，抑制臭味及濾池蠅的過度滋生；②增加濾料直徑，以防止迅速增長的微生物膜堵塞濾料；③水力負荷和BOD負荷大大提高；占底面積小，衛生條件較好。
出水水質水力負荷的關系：由於水力負荷高，大大縮短了污水在濾池中的停留時間，但不發生硝化反應，可是生物膜吸附有機物速度很快，保證了出水水質的要求。
7、生物轉盤：又稱浸沒式生物濾池，由許多平行排列浸沒在一個水槽中的塑料圓盤所組成。8、生物轉盤的特點：①廢水處於半靜止狀態，而微生物則在轉動的盤面上；②轉盤40%的面積浸沒在廢水中，盤面低速轉動；③盤面上生物膜的厚度與廢水濃度、性質及轉速有關，一般0.1~0.5mm。
9、生物接觸氧化法：在池內充填一定密度的填料，從池下通入空氣進行曝氣，污水浸沒全部填料並與填料上的生物膜廣泛接觸，在微生物新陳代謝功能的作用下，污水的有機物得以去除，污水得到凈化。
10、基本工藝流程 ：原污水—（初沉池——生物接觸氧化池——二沉池）排泥——處理水。
11、生物流化床：以砂、活性炭、焦炭一類的較小的惰性顆粒為載體填充在床體內，因載體表面覆蓋著生物膜而使其質地變化輕，污水以一定流速從下向上流動，使載體處於流化狀態。
12、生物流化床由床體、載體、布水裝置和膜脫落裝置等組成。
13、生物接觸氧化法在工藝、功能及運行方面的主要特徵有哪些？
在工藝方面，使用多種型式的填料，填料表面布滿生物膜，形成了生物膜的主體結構。在功能方面，生物接觸氧化處理技術具有多種凈化功能。在運行方面，對沖擊負荷有較強的適應能力，在間歇運行條件下，仍能夠保持良好的處理效果，對排水不均勻的企業，更具有重要意義，操作簡單，運行方便，易於維護管理，勿需污泥迴流，不產生污泥膨脹現象，也不產生濾池蠅，污泥生成量少，污泥顆粒較大，易於沉澱。
14、生物膜法污水處理系統，在微生物相方面和處理工藝方面有哪些特徵。（ 7 分）
①微生物相方面的特徵⑴生物膜中的微生物多樣化，能夠存活世代時間較長的微生物⑵生物的食物鏈長⑶分段運行與優勢菌屬② 處理工藝方面的特徵⑴耐沖擊負荷，對水質，水量變動有較強的適應性⑵微生物量多，處理能力大，凈化能力強⑶污泥沉降性能良好，易於沉降分離⑷能夠處理低濃度的污水⑸易於運行管理，節能，無污泥膨脹問題
十五章
1、升流式厭氧污泥床系統（ UASB ）組成：進水配水系統、反應區（懸浮層和污泥層）、三相分離器、出水系統、集氣罩。
2、厭氧生物處理的基本原理：
1）水解階段：固態有機物被細菌的胞外酶水解；
2）第二階段是酸化：開環、斷鏈，以小分子的有機物作為受氫體，使有機酸增加，pH下降
3）第三階段是在進入甲烷化階段之前，代謝中間液態產物都要乙酸化，稱乙酸化階段；
4）第四階段是甲烷化階段。（在厭氧消化系統中微生物主要分為兩大類：非產甲烷菌和產甲烷細菌。）
3、厭氧生物處理的主要特徵
主要優點：（1）能耗低，且還可回收生物能（沼氣）；（2）污泥產量低；——厭氧微生物的增殖速率低，——產酸菌的產率系數Y為0.15~0.34kgVSS/kgCOD，——產甲烷菌的產率系數Y為0.03kgVSS/kgCOD左右，——好氧微生物的產率系數約為0. 5~0.6kgVSS/kgCOD。（4）厭氧微生物有可能對好氧微生物不能降解的某些有機物進行降解或部分降解；
主要缺點：（1）反應過程較為復雜——厭氧消化是由多種不同性質、不同功能的微生物協同工作的一個連續的微生物過程；（2）對溫度、pH等環境因素較敏感；（3）出水水質較差，需進一步利用好氧法進行處理；（4）氣味較大；（5）對氨氮的去除效果不好；等
3、影響產酸細菌的因子
主要影響因子：pH值（pH3.5-8之內都可生存，最適pH值為6－7）、ORP（氧化還原電位）（最適ORP為－200～－300mV）、鹼度、溫度35℃、水力停留時間和有機負荷（有機負荷影響不是很大，正常為5～60kgCOD/(m3*d)，水力停留時間過短將影響底物的轉化程度）
4、影響產甲烷細菌的因子
主要生態因子：pH6.5～ 7.5、氧化還原電位- 300～ - 500mV、有機負荷率（直接反應了底物與微生物之間的平衡關系）、溫度（中溫區在30~390C之間，高溫區在50~600C之間）、污泥濃度、鹼度、接觸與攪拌、營養（COD∶N ∶P= 500∶5∶1）、抑制劑和激活劑。
5、UASB（升流式厭氧污泥層）工作原理：當反應器運行時，廢水自下部進入反應器，並以一定上升流速通過污泥層向上流動。進水底物與厭氧活性污泥充分接觸而得到降解，並產生沼氣，使污泥膨脹。隨著氣量增加，這種攪拌混合作用更強，氣體從污泥層內不斷逸出，引起污泥層呈沸騰流化狀態。氣、液、固的混合液上升至三相分離器，氣體可被收集，污泥和水則進入上部相對靜止的沉澱區，在重力作用下，水與污泥分離，上清液從沉澱區上部排出，污泥被截留在三相分離器下部並通過斜壁返回到反應區內。
特點：在反應器上配有氣-液-固三相分離裝置。在運行時能形成具有良好沉降性能的顆粒污泥，大大提高了反應器的生物量，使厭氧處理效率顯著提高。
6、UASB反應器的工藝特徵：（1）在反應器的上部設置了氣、固、液三相分離器；（2）在反應器底部設置了均勻布水系統；（3）反應器內的污泥能形成顆粒污泥：（直徑為0.1~0.5cm，濕比重為1.04~1.08；具有良好的沉降性能和很高的產甲烷活性；污泥濃度可達50gVSS/l以上，污泥齡一般為30天以上；）（4）水力停留時間大大縮短，具有很高的容積負荷；（5）適於處理高、中濃度有機工業廢水，也可以處理低濃度城市污水；（6）將生物反應與沉澱分離集中在一個反應器內，結構緊湊；（7）無需設置填料，節省費用，提高容積利用率。
第十六章 自然生物處理系統
填空題：
1、常見的污水土地處理系統工藝有以下幾種：穩定塘；好氧塘；兼性塘；厭氧塘；曝氣塘與深度處理塘。
3、在污水的穩定塘自然生物處理中，根據塘水中的微生物的優勢群體類型和塘水中的溶解氧情況， 將穩定塘分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘。
名詞解釋：
1、穩定塘 ：是人工適當修整或人工修建的設有圍堤和防滲層的污水池塘，主要依靠自然生物凈化功能。P547
2、污水土地處理 P563污水有節制的投配到土地上，通過土壤-植物系統的物理的、化學的、生物的吸附、過濾與進化作用和自我調控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解、凈化，氮、磷等營養物質得以再利用，促進綠色植物生長並獲得增產。
3、慢速滲濾處理系統 P566 是將污水投配到種有作物的土地表面，污水緩慢地在土地表面流動並向土壤中滲透，一部分污水直接為作物所吸收，一部分則滲入土壤中，從而使污水達到凈化目的的一種土地處理工藝。
問答題：
2、穩定塘有哪幾種形式？它們的處理效果如何？適用條件如何？P547-548
好氧塘：深度較淺，陽光能透過池底，主要由藻類供氧，全部塘水呈好氧狀態，由好氧微生物起有機污染物的降解作用。
兼氧塘：塘水較深，從塘面到一定深度（0.5m）左右，陽光能夠透入，其污水凈化是由好氧和厭氧微生物協同作用完成的。
厭氧塘：塘水深，有機負荷率高，整個塘水呈厭氧狀態。
曝氣塘：由表面曝氣器供氧，塘水呈好氧狀態，污水停留時間短，由於塘水被攪動，藻類的生長與光合作用受到抑制。
4、穩定塘對污水的凈化作用有哪些? P550-551
1、稀釋作用:污水進入穩定塘後和原塘水進行一定程度的混合，降低了各種污染物的濃度；2、沉澱與絮凝作用：在絮凝作用下，污水中的細小懸浮顆粒聚集成為大顆粒沉澱於塘底；3、微生物的代謝作用 4、浮游生物的作用 5、水生維管束植物的作用。
第十七章污泥處理、處置與利用
填空題：
1、污泥處理的目的是使污泥減量化、穩定化、無害化和資源化。
2、污泥中所含水分大致分為4類：間隙水、毛細水、吸附水、結合水 。
3、污泥 按成分可以分為以下兩種：有機污泥和無機污泥 。
4、污泥濃縮的目的在於減容。
5、降低污泥含水率的方法主要有濃縮、自然干化法、機械脫水法、乾燥與焚化法。
6、污泥按來源不同可分為沉澱污泥和生物處理污泥；按成分不同可分為有機污泥和無機污泥。
名詞解釋：
1、消化池的投配率 ：是消化池設計的重要參數，是每日投加新鮮污泥體積占消化池污泥總體積的百分數。P591
3、污泥含水率（計算公式）P578污泥中所含水分的重量與污泥總重量之比的百分數。
4、有機物負荷率（ S ）：指消化池的單位容積在單位時間內能夠接受的新鮮污泥中揮發性干污泥量。P592
問答題：
1、污泥穩定的主要目的是什麼？P576
答：便於污泥的儲存和利用，避免惡臭產生。
3、影響污泥消化的因素有哪些？P519
答：PH值與鹼度、溫度與消化時間、負荷率、毒性物質、營養與C/N比等。
4、為什麼機械脫水前，污泥常須進行預處理？怎樣進行預處理？
原因：污水處理廠初沉污泥、活性污泥、腐殖污泥及消化污泥均由親水性帶負電的膠體顆粒組成，揮發性固體物質含量高、比阻大，脫水較困難，因此機械脫水前必須進行污泥調理。
污泥調理就是破壞污泥的膠態結構，減少泥水間的親和力，改善污泥的脫水性能。方法有化學調理法、熱處理法、冷凍溶解法、淘洗法。
8、試述厭氧消化的影響因素。P591
1、PH值和鹼度，最佳PH值為7.0~7.3 鹼度為2000mg/L；2、溫度與消化時間溫度是影響厭氧消化的主要因素，溫度的高低不但影響產氣量，還決定消化過程的快慢；消化時間是指產氣量達到總量所需的時間。 3、負荷率：厭氧消化池的容積決定於厭氧消化的負荷率，負荷率的表達方式包括污泥投配率和有機物負荷率兩種； 4、有毒有害物質 5、營養與C/N比。
第十八章 常用給水處理工藝系統
問答題：
1、給水處理系統的選擇原則是什麼？ P619
給水處理系統應該在技術上是可行的，在經濟上是合理的，在運行上是安全可靠和便於操作的。(技術可行性可以通過實驗驗證和參考已建的原水水質相近的水處理工藝系統的運行經驗；經濟合理性是滿足處理水質要求前提下，使建設費用和運行費用最低；水處理工藝系統的抗沖擊性是其安全性和可靠性的重要內容之一。)
2、舉例說明微污染水的處理系統。P620 圖
原水——混合裝置——絮凝池——沉澱池——過濾池————清水池——出水
混凝劑 Cl2
第十九章 特種水源水處理工藝系統
1、常用的水的葯劑軟化法有：石灰軟化法、石灰-蘇打法、磷酸鹽法及掩蔽劑法。
2、列舉3種除鹽的方法：蒸餾法、電滲析法、反滲透法、離子交換法、電子混合床法。
3、常用的除氟方法有：吸附法、葯劑法、電滲析法等。
問答題：
1、地下水除鐵除錳的主要方法是什麼？P643 P646
氧化法，將水中的二價鐵氧化成三價鐵，將水中的二價錳氧化成四價錳，由於三價鐵、四價錳在水中的溶解度極小，故能從水中析出，再用固液分離的方法將其去除。
2、舉例說明游泳池水的處理方法。P657 圖
平衡水池上部設補充水管，循環水泵由平衡池抽水，水泵吸水管上設毛發過濾器，截留水中的毛發，將混合劑和中和劑（除藻劑）投加到水泵吸水管中，利用水泵葉輪攪拌混合，最後，處理水進入游泳池前要對水進行消毒
3、舉例說明高濁水的處理方法。P641圖
高濁度水首先進入輻流式沉澱池沉澱，再向水中投加混凝劑，經混合、絮凝、沉澱、過濾、投氯消毒，即可獲得合格的處理水。
第二十章 城市污水處理工藝系統
填空題：
1、污水處理的物理法有：沉澱法、過濾法、氣浮法、篩濾法、反滲透法和上浮法 等。
2、污水的化學處理法通常有：中和、混凝、電解、氧化還原、吸附、離子交換等。
3、污水的生物處理通常包括好氧氧化法和厭氧還原法兩類。
名詞解釋：
1、 SV(settling velocity)（污泥沉降比）：又稱30min沉降率。混合液在量筒內靜置30min後所形成沉澱污泥的容積占原混合液容積的百分率，以%表示。
SVI(sludge volume index)（污泥容積指數）：本項指標的物理意義是從曝氣池出口處取出的混合液，經過30min靜沉後，每克干污泥形成的沉澱污泥所佔有的容積，以ml計。SVI=SV(mL/L)/MLSS(g/L) 單位：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個指標。是指單位重量的活性污泥在單位時間內所能消耗的溶解氧量，其單位為mgO2/(gMLVSS.h)mgO2/(gMVSS.h)。
8、泥齡（單位d） ：在曝氣池內，微生物從其生長到排出的平均停留時間，也就是曝氣池內的微生物全部更新一次所需要的時間 。從工程上來說，在穩定條件下，污泥齡就是曝氣池內活性污泥總量與每日排放的剩餘污泥量之比。
9、污泥迴流比 ：從二沉池返回到曝氣池的迴流污泥量QR與污水流量Q之比，常用%表示。
10、BOD—容積負荷率 （標明單位）：單位曝氣池容積（m3），在單位時間（d）內接受的有機物量。Nv=Q*So/V kgBOD/(m3曝氣池.d)
11、污泥解體：當活性污泥處理系統出現處理水質混濁，污泥絮凝體微細化，處理效果變壞等時的現象。
12、污泥膨脹 ：是一種絲狀菌在絮體中大量生長以致影響沉降的現象。
13、污泥上浮 ：是由於曝氣池內污泥泥齡過長，硝化進程較高,但卻沒有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部產生反硝化，硝酸鹽成為電子受體被還原，產生的氮氣附於污泥上，從而使污泥比重降低，整塊上浮。
14、同步馴化法 ：在培養開始就加入少量工業廢水，並在培養過程中逐漸增加比重，使活性污泥在增長的過程中，逐漸適應工業廢水並具有處理它的能力。