污水自净原理

A. 活性污泥法的基本原理及净化过程

基本原理：

这种技术将废水与活性污泥（微生物）混合搅拌并曝气，使废水中的有机污染物分解，生物固体随后从已处理废水中分离，并可根据需要将部分回流到曝气池中。活性污泥法的原理形象说法：微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。

净化过程：

典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过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，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、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。

第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏 性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。

第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。

经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，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，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。

(1)污水自净原理扩展阅读：

活性污泥法能从污水中去除溶解性的和胶体状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素，是废水生物处理悬浮在水中的微生物(micro-organism)的各种方法的统称。

运行条件

1、废水中含有足够的可溶性易降解有机物；

2、混合液含有足够的溶解氧；

3、活性污泥在池内呈悬浮状态；

4、活性污泥连续回流、及时排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；

5、无有毒有害的物质流入。

B. 何谓自净作用水土气三个环境要素中哪一个的自净作用较弱为什么

自净作用一般指受污染的物体经本身的作用达到净化或无害化的现象。

水土气三个内环境要素中土容壤的自净作用较弱，因为水与气都是可流动的，在流动过程中可充分接触到使其净化的各类物质。而土壤因为不具流动性，所以净化速度也是最慢的。

其在污水处理中较成熟的应用为土地处理系统：
土地处理系统（land processing system）是利用土地及其中微生物和植物根系对污水（废水）进行处理，同时又利用其中水分和肥分促进农作物、牧草或树木生长的工程设施。属于常年性污水处理工程，常用于中小城市污水二级污水处理之后代替高级处理。由污水的沉淀预处理、贮水塘湖、灌溉系统、地下排水等系统组成。

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C. 污水处理厂处理污水的方法和原理是什么

废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。

废水中污染物多种多样，从污染物形态分，有溶解性的、胶体状的和悬浮状的污染物。从化学性质分，有有机污染物和无机污染物。有机污染物从生物降解的难易程度又可分为可生物降解的有机物和不可生物降解的有机物。废水处理即是利用各种技术措施将各种形态的污染物从废水中分离出来，或将其分解、转化为无害和稳定的物质，从而使废水得以净化的过程。根据所采用的技术措施的作用原理和去除对象，废水处理方法可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法三大类。

废水处理工艺流程

由于废水中污染物成分复杂，单一处理单元不可能去除废水中全部污染物，常需要多个处理单元有机组合成适宜的处理工艺流程。确定废水处理工艺的主要依据是所要达到的处理程度。而处理程度又主要取决于原废水的性质、处理后废水的出路以及接纳处理后废水水体的环境标准和自净能力。

1.城市废水的一般处理工艺流程

其主要任务是去除城市废水中含有的悬浮物和溶解性有机物。一般处理工艺流程，根据不同的处理程度，可分为预处理、一级处理、二级处理和三级处理。

（1）预处理：主要工艺包括格栅、沉砂池，用于去除城市污水中的粗大悬浮物和比重大的无机砂粒，以保护后续处理设施正常运行并减轻负荷。

（2）一级处理：一级处理一般为物理处理，主要去除污水中的悬浮状固体物质。悬浮物去除率为50％～70％，有机物去除率为25％左右，一般达不到排放标准。因此一级处理属于二级处理的前处理。主要工艺为沉淀池。

（3）二级处理：二级处理为生物处理，用于大幅度去除污水中呈胶体或溶解性的有机物，有机物去除率可达90％以上，处理后出水BOD可降至20～30毫克/升，达到国家规定的污水排放标准。主要工艺有活性污泥法、生物膜法等。

（4）三级处理：在二级处理之后，用于进一步去除残存在废水中的有机物和氮磷，以满足更严格的废水排放要求或回用要求。采用的工艺有生物除氮脱磷法，或混凝沉淀、过滤、吸附等一些物化方法。

2.工业废水的处理工艺流程

由于工业废水水质成分复杂，且随行业、生产工艺流程、原料的变化而变化，故没有通用的工艺流程

D. 简述生物膜的构造及其净化废水的原理。

生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为庆气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
废水中微生物沿固体（可称载体）表面生长的生物处理方法的统称。因微生物群体沿固体表面生长成粘膜状，故名。废水和生物膜接触时，污染物从水中转移到膜上，从而得到处理。其基本机理见水的生物处理法。
生物膜法的典型流程 流程（图1）中的生物器可以是生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池或厌氧生物滤池。前三种用于需氧生物处理过程，后一种用于厌氧过程。最早出现的生物膜法生物器是间歇砂滤池和接触滤池（满盛碎块的水池）。它们的运行都是间歇的，过滤-休闲或充水-接触-放水-休闲，构成一个工作周期。它们是污水灌溉的发展，是以土壤自净现象为基础的。接着就出现了连续运行的生物滤池。新型塑料问世后，又有了新的发展。
生物滤池
生物膜法中最常用的一种生物器。使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块，堆放或叠放成滤床，故常称滤料。与水处理中的一般滤池不同,生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上。布水器有多种形式,有固定式的,有移动式的。回转式布水器使用最广。它以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体,能绕池心旋转。穿孔管贴近滤床表面,水从孔中流出。布水器的工作是连续的，但对局部床面的施水是间歇的，这承继了污水灌溉间歇灌水的概念。滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层。再下面是池底。集水层和池外相通,既排水又通风。工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床，和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触进行物质交换。污染物进入生物膜,代谢产物进入水流。出水并带有剥落的生物膜碎屑，需用沉淀池分离。生物膜所需要的溶解氧直接或通过水流从空气中取得。在普通生物滤池中，生物粘膜层较厚，贴近载体的部分常处在无氧状态。生物膜法滤床的深度和滤率、滤料有关。碎石滤床的深度在一个相当长的时间内大多采用1.8～2米左右。深度如果提高,滤床表层容易堵塞积水。滤率在1～4米3/(米2·日)左右,如果提高,床面也容易积水。首先突破的是滤率的提高。水力负荷率(即滤率)提高到8～10米3/(米2·日)以上时，水流的冲刷作用使生物膜不致堵塞滤床，而且有机物（用BOD5衡量）负荷率,可从0.2公斤/(米3·日)左右提高到1公斤／（米3·日）以上。为了满足水力负荷率的要求,来水常用回流稀释。为了稳定处理效率,可采用两级串联。这种流程革新、负荷率提高、构造不变的生物滤池称高负荷率生物滤池。继而发现，滤床深度从2米左右提高到8米以上时，通风改善，即使水力负荷率提高，滤床也不再堵塞，滤池工作良好，同时有机物负荷率也可以提高到1公斤／（米3·日）左右。因为这种滤池的平面直径一般为池高的1/6～1/8左右，外形像塔，故称塔式滤池。自塑料型块问世后，通风、堵塞等不再成为问题，滤床深度和滤率可根据需要进行设计。
生物转盘
是随着塑料的普及而出现的。数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串，平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。盘径一般不超过4米,槽径约大几厘米。有电动机和减速装置转动盘轴，转速1.5～3转/分左右，决定于盘径，盘的周边线速度在15米/分左右。
废水从槽的一端流向另一端。盘轴高出水面，盘面约40％浸在水中,约60％暴露在空气中。盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖，生物膜交替地与废水和空气充分接触，不断地取得污染物和氧气，净化废水。膜和盘面之间因转动而产生切应力，随着膜的厚度的增加而增大，到一定程度，膜从盘面脱落，随水流走。
同生物滤池相比，生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长。而且有一定的可控性。水槽常分段，转盘常分组，既可防止短流，又有助于负荷率和出水水质的提高，因负荷率是逐级下降的。生物转盘如果产生臭味，可以加盖。生物转盘一般用于水量不大时。
曝气生物滤池
设置了塑料型块的曝气池。按其过程也称生物接触氧化法。它的工作类似活性污泥法中的曝气池，但是不要回流污泥，曝气方法也不能沿用，一般采用全池气泡曝气,池中生物量远高于活性污泥法,故曝气时间可以缩短。运行较稳定，不会出现污泥膨胀问题。也有采用粒料（如砂子、活性炭）的。这时水流向上，滤床膨胀、不会堵塞。因为表面积高,生物量多,接触又充分，曝气时间可缩短，处理效率可提高，尚处在研究阶段。
厌氧生物滤池
构造和曝气生物滤池雷同，只是不要曝气系统。因生物量高，和污泥消化池相比，处理时间可以大大缩短（污泥消化池的停留时间一般在10天以上），处理城市污水等浓度较低的废水时有可能采用。

E. 水体自净对污水处理的意义

原生生物在水体自净和污水处理中都可以分解水中的有机物，让其气体化排放，版原生生物包括原生细菌权和原生动物，他们都是可以通过利用有机物来实现自己的新成代谢从而去除水中的有机物，原生生物的种类非常多，有好氧、严氧、兼性的，在这里就不多说了。

F. 1. 从生态系统的角度分析水体为什么可以自净水体自净对污水生物处理有什么意义，关键是什么

水体自净过程大致经历如下几个阶段：①有机污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物沉降至河底。②水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物，并用以构建自身有机体，水中溶解氧被大量消耗而急速下降以至为零，此时鱼类绝迹，原生动物、轮虫、浮游甲壳动物死亡，厌氧细菌大量繁殖，对有机物进行厌氧分解。③有机污染物在微生物代谢作用最终被矿化，生成CO2、H2O、PO43-、NH4+和H2S等，而NH4+和H2S等有可在硝化细菌和硫化细菌作用下，进一步被氧化为稳定的NO3-和SO32-。④随着水体的自净，有机物成为水体微生物生长繁殖的限制性因素，再加上诸如阳光照射、温度、pH值和毒物等其他生态因子的变化，以及生物的拮抗作用，使前一阶段大量繁殖的细菌死亡，溶解氧上升，水质变清，高等水生动物重新出现，水体恢复到污染前的状态和功能，自净过程完成。
水体自净是废水生物处理的基本原理所在，污水处理通过各种办法把污水中的污染物分离出来，或使其转化为无害的物质，从而使污水得到净化的过程。处理污水的方法有物理法、化学法、物理化学法、生物法四种。物理法主要是通过物理作用来分离或回收污水中的悬浮物质；化学法主要是借助化学反应的作用，来回收或去除污水中的溶解性物质；物理化学法是用物理和化学的过程来分离污水中的溶解性污染物，以及使水循环利用等；生物法是利用水中的微生物使污水中的有机污染物分解和转化为简单物质的过程。
大多数废水生物处理工艺都是对水体自净过程某些作用的加强或全部作用的加强，一些新技术的出现也和水体自净规律的研究有着密切联系。在污水处理中常用到一下方法活性污泥法（包含吸附作用、代谢作用、凝聚和沉降） 生物膜法 稳定塘法 厌氧处理法，这些常用的方法都是利用水体自净的原理处理。

G. 水体自净工作原理是什么

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水体自自净过程是水体受到污染后，经过复杂的过程，使污染物的浓度降低，受污染的水体部分地或完全地恢复原来状态。从净化机理来看可分为三类，即物理净化作用、化学净化作用和生物净化作用。物理净化是指污染物质由于稀释、混合、沉淀、挥发使河水的污染物质降低的过程，这种过程，污染物质总量不减；化学净化是指污染物由于氧化、还原、中和、分解合成等使河水污染物降低的过程，这种过程只是将污染物质存在的形态及浓度发生了变化，但总量不减；生物净化是由于水中生物活动，尤其水中微生物的生命活动，使得有机污染物质氧化分解从而使得污染物质降低的过程。这一过程能使有机污染物质无机化，浓度降低，污染物总量减少，这一过程是水体自净的主要原因。

H. 为什么污水池养细菌能净化那么脏的污水

很简单，复比如说污水如制果不处理直接排放进河里，时间久了，也可以慢慢净化掉，就是因为自然界中微生物降解的作用，但现在工业的污水，生活污水远远超过了自然界自净能力，所以造成了现在的环境污染
而你说的污水处理，其实就是培养这些微生物，自然界中微生物数量相对比较少，但我们培养的微生物则是相当于把微生物集中起来，凭借这大量的微生物把有机污染物降解。如果说自然界中在1M3内的微生物量为1，那污水处理就是让这1M3内的微生物量为1万，10万甚至更多，同样的，处理能力也是自然界的1万倍，10万倍，但2者最根本的原理其实是一样的，不需要想得太复杂

I. 污水处理厂处理污水的方法和原理是什么

1、物理法：主要利用物理作用分离污水中的非溶解性物质，在处理过程中不改变化学性质。常用的有重力分离、离心分离、反渗透、气浮等。物理法处理构筑物较简单、经济，用于村镇水体容量大、自净能力强、污水处理程度要求不高的情况。

2、生物法：利用微生物的新陈代谢功能，将污水中呈溶解或胶体状态的有机物分解氧化为稳定的无机物质，使污水得到净化。常用的有活性污泥法和生物膜法。生物法处理程度比物理法要高。

3、化学法：是利用化学反应作用来处理或回收污水的溶解物质或胶体物质的方法，多用于工业废水。常用的有混凝法、中和法、氧化还原法、离子交换法等。化学处理法处理效果好、费用高，多用作生化处理后的出水，作进一步的处理，提高出水水质。

(9)污水自净原理扩展阅读

处理技术：一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（BOD，COD物质），去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准，悬浮物去除率达95%出水效果好。三级处理进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。

J. 简述活性污泥法处理废水的生物化学原理。

活性污泥法
1.流程与原理。典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过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，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，呈悬浮状态。溶解氧、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。
第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，是由于其巨大的表面积和多糖类黏性物质的作用。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，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，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，
以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度;增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
活性污泥法的原理形象说法:微生物“吃掉”了污水中的有机物，这样污水变成了干净的水。它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好。