环境工程基础考点整理1

不均匀系数：D80与d10的比值就是不均匀系数，越小越好
单层滤池：以石英砂为滤料(纳污能力差，不易反洗，损失水头)
双层滤池：上层无烟煤，下层石英砂（改进）
垫层：滤层与配水系统之间，阻挡滤料进入集水系统，反冲洗时均匀布水
反冲洗系统：压缩空气反洗，水力表面冲洗以及机械或超声波搅动
配水系统：保证反洗水能均匀分布在断面上
自由沉淀：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。
(沉砂池、初沉池，Stokes公式)
絮凝沉淀：沉降过程中各颗粒之间相互粘结，其尺寸、质量会随深度增加而逐渐增大，沉速亦随深度而增加。
（初沉池后期，二沉池）
拥挤沉淀：颗粒在水中的浓度较大，颗粒间相互靠得很近，在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒间相对位 置不变，作为一个整体而成层下降。清水与浑水间形成明显的界面，沉降过程实际上就是该界面下沉过程。
使胶体微粒脱稳沉淀，常用的有铝盐和铁盐
铝盐和铁盐：
铝盐/铁盐在水处理中发挥的三大作用：
A pH值偏低，胶体及悬浮物浓度高，投药量尚不足的反应初期，以Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝聚作用为主；
B pH值和投药量适中时，以高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用为主；
C pH值较高，胶体及悬浮物浓度较低，投药充分时，以氢氧化物沉淀形式存在的网捕絮凝作用为主。
注：有行业标准用行业标准
（2）地表水五类标准
保护区→饮用水→养殖和游泳→工业水和非接触娱乐水→农业和景观
三、水体自净作用与环境水容量
（1）什么叫水体自净？什么叫氧垂曲线？根据氧垂曲线可以说明什么问题？
进入水体的污染物通过物理、化学和生物等方面的作用被分散、分离或分解，最后，水体基本上或完全地恢复到受污 染前的状态，这个自然净化的过程称为水体自净。
第三章水的生物化学处理方法
1.1废水处理生物学基础
1.2好氧悬浮生长处理技术
1.3好氧附着生物处理技术
1.4厌氧生物处理技术
1.5生物脱氮除磷技术
1.6水处理场污泥处理技术
1.7废水土地处理技术
1.8废水人工湿地处理技术
绪论
1、环境工程学的主要内容
（1）水质净化与水污染控制工程
（2）大气污染控制工程
2、水质标准
（1）水质标准与水质要求
水质标准：
由国家正式颁布的统一规定，对各项水质指标都有明确的要求尺度和界限，均为法定要求，具有指令性和法律性，有关部门、 企业和单位都必须遵守，称为水质标准。
水质要求:
各用水部门或设计、研究单位为进行各项工程建设或工艺生产操作，根据必要的试验研究或一定的经验所确定的各种水质要 求。这类水质要求只是一种必要的和有益的参考，并不都具有法律性。
操作方式：
固定床、移动床、流化床
吸附穿透曲线：
碳层中除去溶质最多的区域成为吸附带。此带上的碳层以达到饱和，不再起吸附作用。当吸附带的边缘到达柱底部时，出水溶质迅速上升，达到初始浓度，即为穿透点。出水浓度达到进水浓度95%左右时，可认为已经耗竭，此即为吸附终点。
4、膜分离技术（进水预处理要求高）
定义：膜分离法是用一种特殊的半透膜将溶液隔开，使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来，从而达到分离溶质的目的。
在水处理中使两胶体颗粒间距减少，发生凝聚的主要方法是在水中投加电解质。电解质在水中电离产生的离子可与胶粒的反离子交换或挤入吸附层，使胶粒带电荷数减少，降低ζ电位，并使扩散层厚度减小。
B吸附电中和：
胶粒表面对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，使得胶粒表面的部位或全部电荷得以中和，减少静电斥力，致使颗粒间易于接近而相互吸附。
环境工程基础
绪论
第一章水质与水体自净
1.1水的循环与污染
1.2水质指标与水质标准
1.3废水的成分与性质
1.4水体自净与环境水容量
1.5水处理的基本原则和方法
第二章水的物理化学处理方法
1.1水中粗大颗粒物质的去除
1.2水中悬浮物质和胶体物质的去除
1.3水中溶解物质的去除
1.4水中有害微生物的去除
1.5水的其他物理化学处理方法
5、气浮
（1）理论基础：利用高度分离的微小气泡作为载体粘附悬浮颗粒，使其随气泡上升到水面加以分离去除。
（2）适用对象：疏水性固体或悬浮物质
（3）优点：处理效率高、废渣含量低，预曝气
缺点:成本高，需要顶棚等保护措施
三、水中溶解物质的去除
1、水的软化和除盐
目的：除Ca2+和Mg2+
方法：加热软化（不能除非碳酸盐）、药剂方法（石灰石，纯碱）、离子交换法（ca2+，mg2+转变为Na）
再生：交换反应的逆过程，用较高浓度的再生液恢复树脂的交换能力。
清洗：将树脂层中残余的再生废液清洗掉，直至符合出水水质要求。
应用范围：
软化
一般采用钠型阳离子交换柱（固定型单床），再生液用饱和NaCl溶液。图2-55钠型离子交换柱。
除盐
需用H+型阳离子交换柱（金属离子与H+交换）与OH-型阳离子交换柱（各酸根离子与OH-交换）串联工艺。图2-56 H＋柱和OH－柱串联除盐。
水中的硝化细菌可氧化水中原有的氨和含氮有机物氨化分解出来的氨，最终转化成硝酸盐。由于硝化作用所消耗的氧 量成为硝化生化需氧量，即第二阶段生化需氧量，常以 LN 或 NOD 表示。
通常所说的生化需氧量只是指碳化生化需氧量，即第一阶段生化需氧量 La，不包括硝化过程所消耗的氧量 LN。这是 因为生化需氧量的定义只规定：有机物被氧化分解为无机物质。在第一阶段生物氧化中，有机物中的 C 变为 CO2，N 变为 NH3，均 已无机化。因此并不关心继续氧化成 NO2－、NO3－。同时，对于一般的有机废水，硝化过程大约在 5～7 天甚至 10 天后才能显著 展开，所以 5 天的 BOD 测定通常是可以避免硝化细菌耗氧的干扰的。
测定结果
OH-
CO3 2-
HCO3-
P=0
0
0
T
P<0.5T
0
2P
T-2P
P=0.5T
0
T
0
P>0.5T
2P-T
2(T-P)
0
P=T
T
0
0
注：所有碱度以mg/L为单位，CaCO3为中和剂计算计算
（3）硬度
致硬金属例子：Ca2+，Mg2+
（4）化学需氧量和耗氧量（COD）
定义：水中各有机物质与外加的强氧化剂（如K2Cr2O7、KMnO4）作用时所消耗的氧化剂量，用氧的mg/L表示。分为CODcr，CODmn
在有氧的情况下，废水中有机物质的分解是分两个阶段进行的。第一阶段称为碳氧化阶段，主要是不含氮有机物的氧 化，也包括含氮有机物的氨化，以及氨化后生成的不含氮有机物的继续氧化。碳氧化阶段所消耗的氧量称为碳化生化需氧量（BOD）。 总的碳化生化需氧量常称为第一阶段生化需氧量或完全生化需氧量，常以 La 或 BODu 表示。
悬浮物质（大于1微米）、胶体物质（小于1微米，大于10^-3微米）、溶解物质（小于10^-3微米）
溶解性分类（和为总固体数）：溶解固体（DS）、悬浮固体（SS）
挥发性分类：挥发性固体（VS）、固定性固体（FS）
（2）碱度计算
P：酚酞指示剂H+消耗量
T（总碱度）:甲基橙指示剂H+消耗量（总碱度
各致碱离子含量计算
（3）固体废物污染控制及噪声与其他公害防治工程
（4）清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程
（5）环境规划、管理和环境系统工程
（6）环境监测和环境评价
第一章水质与水体自净
一、水的循环与污染
注：6价铬，3价砷有毒
二、水质指标与水质标准
1、水质指标：水中杂质的种类、成分和数量，是判断水质的具体衡量标准
（1）杂质颗粒尺寸
重金属废水的处理和金属的回收
3、吸附法
目的：除有机物、脱色、脱臭
类型：
物理吸附：范德华力（一直进行）
化学吸附：化学键力（逐渐停止）
吸附剂：活性炭，考虑比表面积（每克吸附剂所具有的表面积）、吸附质和操作条件
吸附平衡：
当吸附速度和解吸速度相等，即单位时间内吸附的数量等于解吸的数量时，吸附质在吸附剂表面的浓度与在溶液中的浓度都不再改变，这就达到了吸附平衡，此时的浓度称为平衡浓度
吸附量：
吸附平衡时，单位质量吸附剂上所吸附的吸附质的质量
q=V（ρ0-ρe）/m
q：吸附量
v：溶液体积
ρ0和ρe：初始浓度和平衡浓度
m：吸附剂投加量
吸附等温线：一定温度下，活性炭与被处理水接触达到平衡时，吸附质浓度和活性炭吸附量的关系
朗格缪尔型（化学，逐渐停止）
BET型（物理，一直进行）
Freundilich公式（计算）：q=Kρ^1/n，两边取对数：lgq=lgk+1/nlgρ
（二沉池后期）
压缩沉淀：颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。
（污泥压缩池）
（2）理想沉淀池（计算，P97）
计算公式：u0=H/t0=Q/A
（3）沉淀池类型
普通沉淀池
平流式沉淀池（入流区、缓冲区、沉淀区、污泥区）
竖流式沉淀池（小型处理厂）
幅流式沉淀池（大型处理厂）
2、离子交换法
对象：金属离子
原理：价态越高，原子序数（离子半径）越大，越易被交换
操作工艺：
交换：离子交换剂上的可交换离子与溶液中其他同性离子间的交换反应。主要与树脂性能、树脂层高度、水流速度、原水浓度以及再生程度有关。
反洗：目的在于松动树脂层，以便再生时再生液分布均匀，同时还及时清除积存的杂质、碎粒和气泡。