《城市给排水工程规划与设计》王迪，崔卉，鲁教银作|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《城市给排水工程规划与设计》

【作　者】王迪，崔卉，鲁教银作

【页 数】 254

【出版社】 长春：吉林科学技术出版社 , 2022.05

【ISBN号】978-7-5578-9283-8

【价 格】68.00

【分 类】城市公用设施-给排水系统-工程设计

【参考文献】 王迪，崔卉，鲁教银作. 城市给排水工程规划与设计. 长春：吉林科学技术出版社, 2022.05.

图书封面：

图书目录：

《城市给排水工程规划与设计》内容提要：

本书通过遵循我国市政规划与给排水工程相关规范，结合市政规划、给排水工程等相关理论，按照城市综合规划内容构建全书体系，主要内容包括城市污水的处理方法及处理工艺、城市内涝、城市雨水水量计算与设计、排水工程设计、海绵城市建设基本理论、海绵城市建设在工程设计中的应用、海绵城市雨水管理技术。

《城市给排水工程规划与设计》内容试读

第一章

城市污水的处理方法及处理工艺

第一节城市污水的处理方法及典型处理工艺流程

一、污水处理的基本方法

污水处理的基本方法就是采用各种技术与手段，将污水中所含的污染物质分离去除、回收利用，或将其转化为无害物质，使水得到净化。

现代污水处理技术按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物化学处理法

三类。

(一)物理处理法

物理处理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。方法有筛滤法、沉淀法、上浮法、气浮法、过滤法和反渗透法等。

(二)化学处理法

化学处理法是利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原、汽提、萃取、吸附、离子交换和电渗析等。化学处理法多用于处理生产

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城市给排水工程规划与设计

污水。

(三)生物化学处理法

生物化学处理法是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。主要方法可分为两大类，即利用好氧微生物作用的好氧法（好氧氧化法）和利用厌氧微生物作用的厌氧法（厌氧还原法）。前者广泛用于处理城市污水及有机性生产污水，其中有活性污泥法和生物膜法两种；后者多用于处理高浓度有机污水与污水处理过程中产生的污泥，现在也开始用于处理城市污水与低浓度有机污水。

由于污水中的污染物是多种多样的，因此在实际工程中，往往需要将几种方法组合在一起，通过几个处理单元去除污水中的各类污染物，使污水达到排放标准。

二、城市污水处理技术与工艺

城市污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。

(一)城市污水一级处理

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。城市污水一级处理的主要构筑物有格栅、沉砂池和沉淀池。格栅的作用是去除污水中的大块漂浮物，沉砂池的作用是去除相对密度较大的无机颗粒，沉淀池的作用主要是去除无机颗粒和部分有机物质。经过一级处

理后的污水，SS一般可去除40%~55%，B0D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)城市污水二级处理

城市污水二级处理是在一级处理的基础之上增加生化处理方法，其目的主

要是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质（即BOD、COD物质）。二级

处理采用的生化方法主要有活性污泥法和生物膜法，其中采用较多的是活性污

泥法。经过二级处理，城市污水有机物的去除率可达90%以上，出水中的B0D、

SS等指标能够达到排放标准。二级处理是城市污水处理的主要工艺，应用非常

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第一章城市污水的处理方法及处理工艺

广泛。

(三)城市污水三级处理

城市污水三级处理是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子交换法和电渗析法等。三级处理是深度处理的同义语，但两者又不完全相同，三级处理常用于二级处理之后。而深度处理则以污水回收、再用为目的，是在一级或二级处理后增加的处理工艺。关于

三级处理或深度处理的具体工艺流程将在本章的第四节中具体介绍。

三、活性污泥法

活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理技术，是污水自净的人工强化。活性污泥由繁殖的微生物群体构成，它易于沉淀与水分离，并能使污水得到净化、澄清。

(一）活性污泥法基本概念

1.活性污泥的组成

活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质。正常的处理城市污水的活性污泥的外观为黄褐色的絮绒颗粒状，粒径为0.02~0.2mm,单位表面积可达2~10m2L,相对密度为1.002~1.006，含水率在99%以上。

在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体。这些微生物群体主要由细菌和原生动物组成，也有真菌和以轮虫为主的后生动物。

活性污泥的固体物质含量仅占1%以下，由以下四部分组成：

(1)具有活性的生物群体(Ma)。

(2)微生物自身氧化残留物(Me)。这部分物质难于生物降解。

(3)原污水挟人的、不能为微生物降解的惰性有机物质(M)。

(4)原污水挟人并附着在活性污泥上的无机物质(Mi)。

2.活性污泥微生物及其在活性污泥反应中的作用

细菌是活性污泥净化功能最活跃的成分，污水中可溶性有机污染物直接为细

菌所摄取，并被代谢分解为无机物，如H0和C0,等。

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城市给排水工程规划与设计

活性污泥处理系统中的真菌是微小腐生或寄生的丝状菌，这种真菌具有分解碳水化合物、脂肪、蛋白质及其他含氨化合物的功能；但若大量异常地增殖，会引发污泥膨胀现象。

在活性污泥中存活的原生动物有肉足虫、鞭毛虫和纤毛虫三类。原生动物的主要摄食对象是细菌，因此，活性污泥中的原生动物能够不断地摄食水中的游离细菌，起到进一步净化水质的作用。原生动物是活性污泥系统中的指示性生物，当活性污泥出现原生动物，如钟虫、等枝虫、独缩虫、聚缩虫和盖纤虫等，说明处理水水质良好。

后生动物（主要指轮虫）捕食原生动物，在活性污泥系统中是不经常出现的，仅在处理水质优异的完全氧化型的活性污泥系统，如延时曝气活性污泥系统中才出现。因此，轮虫出现是水质非常稳定的标志。

在活性污泥处理系统中，净化污水的第一承担者一也是主要承担者是细菌；而摄食处理中游离细菌，使污水进一步净化的原生动物则是污水净化的第二承担者。

原生动物摄取细菌，是活性污泥生态系统的首次捕食者。后生动物摄食原生动物，则是生态系统的第二次捕食者。

3.活性污泥净化污水的过程

活性污泥净化污水主要通过三个阶段来完成。在第一阶段，污水主要通过活性污泥的吸附作用而得到净化。吸附作用进行得十分迅速，一般在30mi内

完成，B0D的去除率可高达70%。同时还具有部分氧化的作用，但吸附是主

作用。

第二阶段，也称氧化阶段，主要是继续分解氧化前阶段被吸附和吸收的有机物，同时继续吸附一些残余的溶解物质。这个阶段进行得相当缓慢。实际上，曝气池的大部分容积都用在有机物的氧化和微生物细胞物质的合成。氧化作用在污泥同有机物开始接触时进行得最快，随着有机物逐渐被消耗掉，氧化速率逐渐降低。因此，如果曝气过分，活性污泥进入自身氧化阶段时间过长，回流污泥进入曝气池后初期所具有的吸附去除效果就会降低。

第三阶段是泥水分离阶段。在这一阶段中，活性污泥在二沉池之中进行沉淀分离。只有将活性污泥从混合液中去除，才能实现污水的完全净化处理。

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第一章城市污水的处理方法及处理工艺

4.活性污泥微生物的增殖与活性污泥的增长

在活性污泥微生物的代谢作用下，污水中的有机物得到降解、去除，与此同步产生的则是活性污泥微生物本身的增殖和随之而来的活性污泥的增长。控制

污泥增长的至关重要的因素是有机底物量(F)与微生物量(M)的比值FM,也

即活性污泥的有机负荷；同时受有机底物降解速率、氧利用速率和活性污泥的凝聚、吸附性能等因素影响。

活性污泥微生物增殖与活性污泥的增长分为适应期、对数增殖期、衰减增殖期和内源呼吸期。

(1)适应期亦称延迟期或调整期。这是活性污泥培养的最初阶段，微生物不增殖，但在质的方面开始出现变化，比如个体增大，酶系统逐渐适应新的环境。在本阶段后期，酶系统对新的环境已基本适应，个体发育达到了一定的程度，细胞开始分裂，微生物开始增殖。

(2)对数增殖期。这个时期有机底物非常丰富，FM值很高，微生物以最

大速率摄取有机底物和自身增殖。活性污泥的增长与有机底物浓度无关，只与生物量有关。在对数增殖期，活性污泥微生物的活动能力很强，不易凝聚，沉淀性能欠佳，虽然去除有机物速率很高，但污水中存留的有机物依然很多。

(3)衰减增殖期。这个时期有机底物已不甚丰富，FM值较低，已成为微

生物增殖的控制因素，活性污泥的增长与残存的有机底物浓度有关，呈一级反应，氧的利用速率也明显降低。由于能量水平低，活性污泥絮凝体形成较好，沉淀性能提高，污水水质改善。

(4)内源呼吸期又称衰亡期。营养物质基本耗尽，F/M值降至很低程度。

微生物由于得不到充足的营养物质，而开始利用自身体内储存的物质或衰死菌体，进行内源代谢以供生理活动。在此期，多数细菌进行自身代谢而逐步衰亡，只有少数微生物细胞继续裂殖，活菌体数大为下降，增殖曲线呈显著下降趋势。

5.活性污泥性能指标

活性污泥性能指标主要有两类，一类是表示混合液中活性污泥微生物量的指标，一类是表示活性污泥的沉降性能的指标。

(1)表示混合液中活性污泥微生物量的指标。这类指标主要有混合液悬浮

固体浓度MLSS和混合液挥发性悬浮固体浓度MLSS。

混合液悬浮固体浓度MLSS,又称混合液污泥浓度，它表示的是在曝气池单

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城市给排水工程规划与设计

位容积混合液内所包含的活性污泥固体物的总重量，即

MLSS=M,+M.+M+M

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表示单位为mg/L混合液，或g/L混合液、gm混合液，或kgm混合液。

由于M只占其中一部分，因此，用MLSS表征活性污泥微生物量存在一些误

差。但MLSS容易测定，且在一定条件下，M在MLSS中所占比例较为固定，故为

常用。

混合液挥发性悬浮固体浓度MLSS,表示混合液活性污泥中有机固体物质的

浓度，即

MLVSS=M+M.+M

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能够较准确地表示微生物数量，但其中仍包括惰性有机物质等。因此，也不能精确地表示活性污泥微生物量，它表示的仍然是活性污泥量的相对值。

MLSS和MLSS都是表示活性污泥中微生物量的相对指标，MLVSSIMLSS在一

定条件下较为固定，对于城市污水，该值在0.75左右。

(2)表示活性污泥的沉降性能的指标。这类指标主要有污泥沉降比SV和污

泥容积指数SVI。

污泥沉降比.SV,又称30min沉淀率，是指混合液在量筒内静置30min后所形成的沉淀污泥与原混合液的体积比，以%表示。

污泥沉降比SV能够反映正常运行曝气池的活性污泥量，可用以控制、调节

剩余污泥的排放量，通过它还能及时地发现污泥膨胀等异常现象。处理城市污水

一般将SV控制在20%~30%之间。

污泥容积指数SI,简称污泥指数，是指曝气池出口处混合液经30min静沉后，g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积，以mL计。

污泥容积指数SI的计算式为：

SVI=混合液(1L)30mim静沉形成的活性污泥容积（mL)/混合液(1L)中悬浮

固体干重(g)

=SV mL/L)/MLSS (g/L)

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SVI的表示单位为mLUg,习惯上只称数字，而把单位略去。

S较S更好地反映了污泥的沉降性能，其值过低，说明活性污泥无机成分

多，泥粒细小、密实；其值过高，又说明污泥沉降性能不好。城市污水处理的

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···试读结束···