请给出莫诺方程（Monod），并图示莫诺方程与其关系曲线，并说明底物浓度过低时的反应特征。
???maxSKS?S
μ——微生物的比增值速率； μmax——微生物的最大比增值速率； KS——饱和常数，也称半速常数； S——反应器内的基质常数，mg/L。
底物浓度过低时的反应特征为：
在低底物浓度时，S << KS，分母中，与KS相比，S可忽略不计；此时，微生物的比增值速率μ（或底物的比降解速率v）与底物浓度S成正比，呈一级反应。
在高底物浓度时，S>>KS,分母中，与S相比，KS可以忽略不计；此时，微生物的比增值速率μ（或底物的比降解速率v）与底物浓度无关，呈零级反应；与活性污泥浓度（生物量）有关，呈一级反应。 随着底物浓度逐步增加，微生物增长速度和底物浓度呈v=vmaxS/Ks+S，即不成正比关系，此时0＜n＜1呈混合反应区的生化反应。
SBR工艺在去除有机物时的5个运行操作步骤，SBR工艺的主要特点。
SBR工艺运行步骤：进水、反应、沉淀、排水、闲置。
SBR工艺特点：一般不设调节池；SVI值较低，不产生污泥膨胀；可以进行脱氮除磷；省略二沉池、不用污泥回流。
经典SBR反应器的优点：1、工艺流程简单，基建与运行费用低；2、自动化程度高，管理方便；3、生化推动力高，反应效率高，出水水质好；4、沉淀效果好；5、可以防止污泥膨胀；6、可以除磷脱氮等等；7、耐冲击负荷。
氧化沟与传统活性污泥相比具有哪些特点?
氧化沟工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。可考虑不设初沉池，也可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污泥回流装置。
简化了预处理；占地面积少；具有推流式流态的特征；简化了工艺。
简述生物脱氮处理的原理。
污水生物处理中氮的转化包括同化、氨化、硝化和反硝化作用。
同化作用：污水生物处理过程中，一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组分。
氨化作用：有机氮化合物在氨化菌作用下，分解、转化为氨氮。
硝化作用：氨氮在硝化细菌作用下转化为亚硝酸氮，并最终转化为硝酸氮。
反硝化作用：在缺氧（不存在分子态游离溶解氧）条件下，反硝化细菌将亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮（N2）或N20、NO。
进行硝化反应应控制哪些指标？并说明原因。
1、温度：适应20～30℃，15℃以下硝化速度降低，低于5℃硝化菌的活性基本停止；温度不但影响硝化细菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。
2、溶解氧：DO浓度不能低于1mg/L，一般建议硝化反应中的DO浓度大于2mg/L；硝化细菌有强烈的好氧性，硝化反应必须在好养条件下才能进行。
3、碱度：一般碱度不低于50mg/L；硝化反应要消耗碱度。
4、pH值：最佳值8.0～8.4，效率最高；硝化细菌对pH变化敏感。
5、有机物：BOD应低于15～20mg/L；可生物降解含碳物质与含氮物质浓度之比，是影响生物硝化速率的重要因素。因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌生长受到抑制。
6、污泥龄（SRT）：微生物在反应器内的停留时间应大于硝化菌最小的世代时间；硝化细菌的比增长速率要比生物处理中的异养型微生物的比增长速率小一个数量级，对活性污泥系统来说，如果污泥龄较短，将使硝化细菌来不及大量繁殖就被排除处理系统。
7、重金属及有害物质：某些重金属、络合离子和有毒物质对硝化细菌有毒害作用。
影响反硝化的环境因素有哪些？说明原因。
1、温度：最适温度是20～40℃；温度对反硝化反应速率有影响。
2、溶解氧：DO浓度在0.5mg/L以下，厌氧、好氧交替的环境；如存在氧，会抑制反硝化菌体内硝酸盐还原酶的合成及其活性，或氧成为电子受体阻碍硝酸氮的还原，但另一方面，反硝化菌体内某些酶系统组分只有在有氧条件下才能合成。
3、碱度和pH值：最适宜的pH值为7.0～7.5；不适宜的pH值影响反硝化菌的增殖和酶的活性。反硝化过程会产生碱度，这有助于把pH维持在所需的范围内，并补充在消化过程中消耗的一部分碱度。
4、碳源有机物：反硝化反应是由异养型微生物完成的生化反应，它们在无溶解氧或浓度极低的条件下利用硝酸盐作为电子受体，有机物作为碳源和电子供体。碳源物质不同，反硝化速率也不同。甲醇是一种较为理想的反硝化碳源物质。
5、C/N比：理论上将1g硝酸氮还原为氮气需要碳源有机物2.86g（以BOD5表示）。如果用实际污水作为碳源，因为其中只有一部分快速可生物降解的BOD可以作为反硝化的有机碳源，所以C/N比的需求要高一些。
6、有毒物质：反硝化菌对有毒物质的敏感性比硝化菌低得多，与一般好氧异养菌相同。在参考一般好氧异养菌对抑制或有毒物质的允许浓度时，还应该考虑驯化的影响。
简述生物除磷机理及影响除磷效果的环境因素。
机理：生物除磷是由聚磷菌这一类特殊的微生物完成。在好氧条件下，它们能够过量地、超过其生理需要的从外部环境中摄取磷，并将磷以聚合的形态贮存在菌体内，形成高磷污泥，极爱你过这些含磷量高的污泥排出系统，达到从污水中除磷的目的。
影响除磷效果的环境因素有：1、厌氧/好氧条件的交替；2、硝酸盐和易降解有机物；3、污泥龄；4、温度与pH（10～30℃，pH为6～8）；5、BOD5/TP（进行生物除磷的底限为BOD/TP=20）。
论述活性污泥法中丝状菌污泥膨胀的概念、特点、危害和评价指标。
丝状菌污泥膨胀：活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖而导致污泥沉降性能恶化，造成活性污泥流失，从而破坏正常的处理工艺运行的现象。
特点：发生率较高；普遍性；危害严重、难于控制。
危害：污泥不易沉降，污泥流失，反应器中处理的污泥浓度不够；污泥浓度不足，处理率下降；排入水体，造成生物污染。
评价指标：在实际运行中可以采用污泥指数SVI来判断污泥的沉降性能。通常认为SVI值大于150mg/L则标志污泥膨胀发生。
某城镇污水量 ，原污水经初次沉淀池处理后 值Sa＝200mg/L，要求处理水 为Se＝20mg/L，去除率90％，求定鼓风曝气时的供气量。
有关参数为：混合液活性污泥(挥发性)Xv＝2000mg/L；曝气池出口处溶解氧浓度
C=2mg/L；计算水温25度，有关设计的各项系数：a'＝0.5；b'＝0.1；α＝0.8；β＝0.9；ρ＝1；(EA)＝18％。Cs(20)=9.17mg/L;Cs(25)=8.4mg/L。经计算曝气池有效容积 ，空气扩散装置安设在水下4米(H=4m)。
生物膜法
名词解释：
生物膜法：使细菌类微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜，然后利用生物膜上的微生物进行新陈代谢降解有机物的方法。
百度定义：利用固着在惰性材料表面的膜状生物群落处理污水或废气的方法。
生物转盘：由水槽和一组圆盘构成，圆盘下部浸没在水中，圆盘上部暴露在空气中，圆盘表面生长有生物群落，转动的转盘周而复始地吸附和生物氧化有机污染物，使污水得到净化。
问答题：
在考虑生物滤池的设计中，什么情况下必须采用回流？
一般认为下述情况时考虑出水回流：1、进水有机物浓度较高；2、水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上；3、废水中某种有机污染物在高浓度时有可能抑制微生物生长。
为什么高负荷生物滤池应该采用连续布水的旋转布水器？
高负荷生物滤池水力负荷高，生物膜增长快。采用连续布水的旋转布水器可以增加进水量，稀释进水浓度，并冲刷生物膜使其常保活性，从而防止滤料堵塞，抑制臭味及滤池蝇的过渡滋生。
试指出生物接触氧化法的特点。在国内使用情况怎样？
特点：
1、由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
在国内使用情况：
近20余年来，该技术再国内外都得到了深入的研究，并广泛地应用于处理生活污水、城市污水和食品加工等有机工业废水，而且还用于处理地表水源水的微污染，取得良好的处理效果。
缺点： 去除有机物效率不如活性污泥法高，工程造价较高，设计或运行不当时填料可能堵塞，布水、曝气不易均匀，可能在局部出现死角，同时大量产生的后生动物容易造成生物膜瞬时大量脱落，影响出水水质。 生物接触氧化法高效的原因：1、生物活性高，污泥龄长；2、传质条件好，微生物代谢多；3、充氧效率高；4、有较高的生物膜浓度。
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