环境工程学复习要点重点.doc

第一章 水质与水体自净 §第一节 水的循环与污染 1.水污染：水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性等特性改变，影响水的有效利用，危害人体健康或者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。 2.水污染分类：A按来源：工业、农业、生活、矿山废水 B按性质：化学性污染、物理性污染、生物性污染 §第二节 水质指标和水质标准 1.水质指标：水中杂质的种类、成分和数量，判断水质的具体衡量标准。 2.水质指标分类： （※不定项选择题） （1）物理性水质指标：A感官：温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度；B其他：总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率； （2）化学性水质指标：A 一般化学性：pH、碱度、硬度、阳离子、阴离子、总含盐量、一般有机物；B有毒化学性：重金属、氰化物、多环芳烃、农药；C氧平衡：DO、COD、BOD、TOD； （3）生物学水质指标：细菌总数、总大肠杆菌数。 ①浑浊度：不溶性物体对光线透过时所产生的阻碍程度； ②水中固体（蒸发残渣）：一定温度下将水样蒸发至干时所残余的固体物质总量；103～105℃时蒸发称“总固体” 溶解固体：过滤后，取滤液103～105 ℃烘干后质量 悬浮固体：过滤后，取滤渣103～105 ℃烘干后质量 固定性固体：灼烧后残余物质的质量。 挥发性固体(灼烧减重)：600 ℃蒸发干燥后固体失去的重量； 总固体 ＝ 固定性固体 ＋ 挥发性固体 总固体 ＝ 溶解固体 ＋ 悬浮固体 例题1-1(P20) ③总含盐量：水体中所含各种溶解性矿物盐类的总量。 ④碱度：水接受质子的能力。 引起碱度的离子：HCO3－、CO32－、OH－（最主要） HSiO3－、H2BO3－、HPO42－ 等 测定方法：中和滴定法 指示剂：酚酞（变色范围pH8.3）；甲基橙（变色范围pH4.4） 酚酞碱度（P）：酚酞作指示剂，总碱度的一部分； 甲基橙碱度（T）：总碱度； 碱度计算 表1-3（P23）； 注意：水样先加酚酞酸液滴定到变色(P)后加甲基橙继续滴定到变色时所用H＋物质的量为M非T，T＝P+M； ⑤硬度：由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化合生成水垢的二价金属离子（钙和镁离子）的存在而产生的。多用EDTA络合滴定法测定。 分为以下两种硬度： 碳酸盐硬度（暂时硬度）：主要由钙镁的碳酸盐和重碳酸盐形成，受热煮沸除去。 非碳酸盐硬度（永久硬度）：主要由钙镁的硫酸盐和氯化物形成，不受加热影响。 总硬度＝碳酸盐硬度＋非碳酸盐硬度 (2) 筛网 作用：去处水中粗大物质，保护处理厂的机械设备并防止管道的堵塞（同上）。 分类：转鼓式，转盘式，震动筛。 (3) 微滤机 作用：截留细小悬浮物的筛网过滤装置。 2. 沉沙池 (1) 原理：重力自由沉降。 (2) 沉沙池分类：平流式，竖流式，曝气式 3. 离心分离 离心分离类型：①水旋分离设备：分为压力式水力旋流器，重力式水力旋流器； ②器旋分离设备（离心机）：分为常速离心机（包括低速离心机，中速离心机）和高速离心机；又可分为转筒式离心机，盘式离心机和板式离心机。 §第二节 水中悬浮物质和胶体物质的去除 1. 沉淀 (1) 沉淀理论基础 四种基本类型：自由沉降，絮凝沉降，拥挤沉降，压缩沉降； ①自由沉降：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，初次沉淀池的初期沉降） ②絮凝沉降：沉降过程中各颗粒之间能相互黏结，其尺寸、质量会随深度增加而逐渐变大，沉速亦随深度而增加。（混凝沉淀池，初次沉淀池的后期和二次沉淀池的初期沉降） ③拥挤沉降（成层沉降）：颗粒在水中的浓度较大时，各颗粒间相互靠近，在下沉过程种彼此受到周围颗粒作用力干扰，单颗粒相当位置不变，作为一个整体成层下降。（高浊度水的沉淀以及二次沉淀池后期的沉降） ④压缩沉降：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。（沉淀池底部的污泥斗中或污泥浓缩池内） (2) 理想沉淀池 ①沉淀池：在水处理工程中，通过颗粒沉降来分离去除悬浮物质的设备。 ②理想沉淀池：A 沉淀池中个过水断面上各点的流速均相同；B 沉降过程中悬浮颗粒以等速下降，颗粒的水平分速等于水的流速；C 悬浮颗粒落到池底后不再浮起，就认为已被除去。这样的沉淀池称为理想沉淀池。 ③过流率（表面负荷）：单位沉淀池表面积在单位时间内所能处理的水量，用q0表示。q0=Q/A ④沉淀池原理：进入理想沉淀池的每个颗粒均具有随水流运动的水平分速以及垂直下沉的分速，其运动轨迹水向下倾斜的直线。沉速u=u0的颗粒可全部被除去；uu0的颗粒只能部分被除去，视该颗粒进入沉淀池时的位置距池底深度而定。设沉速u=u1，池深为H，进入池时距离池底h，于是颗粒被去除的比例为h/H或者u1/u0。如