水污染控制工程期末复习

一、名词解释

1、管道覆土厚度：管顶外壁至地面的距离。

2、截流式合流制排水系统：雨水，污水混合，共一条管线排出混合水。水量不大时，混

合水进入污水处理厂；水量很大时，多余的混合水在溢流井处溢流到受纳水体，未溢流的混合水进入污水处理厂，这种排水系统称截流制排水系统。

3、厌氧生物处理：在没有游离氧和化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解各

稳定有机物的生物处理方法。

4、污泥负荷：指单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机污染物量。

5、超临界水氧化方法：是利用水在超临界状态下的低介电常数度，低粘度，高扩散系数

及与有机物各氧气等气体互溶的特性，使有机物和氧化剂在超临界水介质中发生快速氧化反应来彻底去除有机物的新型氧化技术。

6、污水再生利用：是指污水经处理达到回用水水质要求后，回用于工业，农业/城市杂用，

景观娱乐，补充地表水和地下水等。

7、膜析法：利用天然或人工合成膜以外界能量或化学学位差作为推动力对水溶液中某些

物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。

8、污水回用：也称再生利用，是指污水经处理达到回用水水质要求后，回用于工业、农

业、城市杂用、景观娱乐、补充地表水和地表水等。

9、生物膜：以附着在惰性载体表面生长的，以微生物为主，包括微生物及其产生的胞外

多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组成，并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。

10.吸附：当气体或液体与固体接触时，在固体表面上某些成分被富集的过程称为吸附。

11、物理吸附：是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附

12、化学吸附：是吸附质与吸附剂之间由于化学键力发生了化学作用，使得化学性质改变。

13、径流系数：径流系数是地面径流量与降水量之比。

14、雨量参数：包括降雨量、强度、历时、频率和重现期等参数。

降雨量：是一段时间（日、月、年）内降落在某一面积上的总水量，可用深度h（mm）表示。

降雨强度：又称雨率，只在某一降雨历时（如10min、20min、30min）内的平均降雨量。

降雨历时：一阵暴雨经历的整个时段称阵雨历时，阵雨过程中任一连续的时段则称降雨历时。阵雨历时和降雨历时常用分钟计算。

降雨频率：通常称单位时间内某种事件出现的次数（或百分率）为频率。频率表达则为2%(0.02)、1%（0.01）

降雨重现期：洪水的大小常以五十年一遇、百年一遇等表达，五十年、百年即为相

应洪水的重现期；

二、填空题

1、排水管渠的施工方法大致可归纳为开挖施工（如开槽施工）和非开挖施工（如顶管法

和盾构法）等。

2、管道接口有柔性接口和刚性接口两种。刚性接口的强度大，但不能承受形变和震动；柔

性接口则不仅有一定强度，还能承受一定的形变和震动。开槽埋管的预制管节有承插式、企口式和“F”型钢城口式等。

3、人工降低地下水位的办法有很多，如：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井井点和深

井井点等。（老师说计三个就可以了），在敷设排水管道施工中常用的方法有轻型井点和喷射井点两种。

4、排水管道工程施工同其他土建工程施工一样，有施工准备、工程施工和竣工验收三个阶

段。

5、膜析法目前有扩散渗析法（渗析法）、电渗析法、反渗透法和超滤法等。

6、人体健康的风险评价又称之为卫生危害评价，包括危害鉴别、危害判断和社会评价三个

方面。

7、排水泵站一般有水泵间、集水池、辅助间等部分组成。

8、按微生物的生长速度，其生长可分为停滞期，对数期，稳定期，和衰老期。

9、稳定塘按微生物类型，供氧方式和功能可分为好氧塘，厌氧塘，兼性塘和曝气塘。

10、复杂有机物的厌氧消化过程经历数个阶段，包括水解发酵阶段，产氢产乙酸阶段和产

甲烷阶段。

11、构成活性污泥法的三个基本要素为活性污泥，有机物和DO

12、常用的混全方式有水泵混合，隔板混合，机械混合。

13、城市污水回用系统一般由污水收集，回用水处理，回用水输配，用户用水管理等部分组成。

14、通常情况下，有机负荷主要有容积负荷和污泥负荷两种表示方法。

15、土地处理基本工艺有慢速渗滤系统，快速渗滤系统，地表漫流系统，地下渗滤系统

16、常用的吸附等温式有亨利吸附等温式，朗缪尔吸附等温式，弗罗因德利希等温式各BET

方程。

17、污水回用系统按服务范围可分为建筑中水系统，小区中水系统，城市污水回用系统。

18、按污水处理工艺的不同，污泥可分为初沉污泥，剩余污泥，消化污泥，化学污泥。

三、多项选择

1．国家制定的水环境标准随时间（C，D）

A，不改变B，会变得更宽松C，会变得更严格D，可调整

2．设计排污泵站，下列说法不正确的是（A，C，D）

A，污水泵站要有备用泵，雨水泵站也要设置备用泵。

B，污水泵站要有备用泵，雨水泵站不要设置备用泵。

C，污水泵站不设置各用泵，雨水泵站设置备用泵。

D，都不用设置备用泵。

3．下列哪些工艺不属于好氧悬浮生长系统处理技术。（B，C）

A，氧化沟B，生物污泥流化床C，生物转盘D深井曝气法

4．在活性污泥过程中，丝状菌大量繁殖后，会导致（A，D）

A，剩余污泥增多年来B，回流污泥增多C，污泥沉降速度加快D，污泥膨胀5．UASB反应器包含下列哪些必要组成成分（BD）

A，流化床B，颗粒污泥C，厌氧生物膜D，三相分离器

6．总变化系数K Z与平均日时流量C的关系为（A，C）

A，Q越大，K Z越小；B，Q越小，K Z越大

C．Q越小，K Z越大；D，K Z不随便Q变化

7．城市排水工程规划与城市总体规划中的（ABC）项有关。

A，给水情况B，居住区分布C，土地规划D，与工厂排出的水质状况

7．深井曝气法中，曝气池的深度远远大于常规的曝气池，可深达150—300米，采用深井曝气的目的是（BCE）

A，提高脱氮，除磷的效果B，减少占地面积C，提高氧的利用效率

D，延长曝气时间E减少剩余污泥量

8．下列描述水体“富营养化”现象中，说法错误的是（CD）

A，水中氮磷含量增加B，DO急剧减少C，水中藻类种类增多

D，水中微生物死亡E，水质咸官性状恶化

9．属于生物膜法的工艺形式有关（ABD）

A，曝气生物滤池B，生物流化床C，膜生物反就器法

D，生物接触氧化法E，CASS工艺

三、简答题

1．为什么在沉淀池设置斜板，能够提高沉淀效率？

答：“浅池理论”—当水平水流速度不变时，且水面面积不变时，浅池的最小沉速U0比深池的最小沉速U0小，所以可去除的粒子较多，沉淀效率会提高，由于在沉淀池中设置斜板，相当于深池，而留行时间未变，所以增加斜板后，沉淀效率大为提高。

“沉淀理论”—“哈真理论”由于沉淀池的表面负荷与颗粒的最小沉速U0在数值上是相等的，未加斜板时，水面面积为A，进水流量是不变的，些时，U0=Q V/A。增加斜板后，可以认为增加了水面面积，即变为A＇，则U0＇= Q V/A 因为A＇＞A 所以U0＇＜U0所以可沉定粒子速度值变小，即可沉的粒子比例增加，即沉淀效率提高。

2．混凝剂的种类有哪些？其优缺点如何？

答：1．无机混凝剂

铝盐混凝剂：主要有硫酸铝，明矾等。混凝效果好，使用方便，对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，效果不及铁盐。

铁盐混凝剂；主要有三氯化铁，硫酸亚铁和硫酸铁等。三氯化铁是褐色结晶体，极易溶解，形成的絮凝体较紧密，易沉淀，但三氯化铁腐蚀性强，易吸水潮解，不易保管，硫酸亚铁FeSO4·7H2o是半透明绿色结晶体，解离出二价铁离子，如意单独用于水处理，使用时应将二价铁氧化成三价铁。同时，残留在水中的二价铁离子会使处理后的水带色。

2．高分子混凝剂

高分子无机混凝剂：主要有聚合氯化铝和聚全硫酸铁。

聚合氯化铝：对各种水质适应性较强，适用的PH范围较广，对低温水效果也较好，形成的絮体粒大而重，所需的投量约为硫酸铝的二分之到到三分之一。

聚合硫酸铁：比三氯化铁腐蚀性小而混凝效果良好。

有机高分子混凝剂：有天然和人工合成的，使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺，混凝效果优异，但制造过程复杂，价格较贵。它的单体---丙烯酰胺有一定的毒性。

3.活性污泥中曝气池和二沉池的相互联系及各自的作用是什么？

答：（1）典型的活性污泥工艺流程为

（2）曝气池的作用：①传递氧气进入混合液②起搅拌作用而使混合液呈悬浮状态。

（3）二次沉淀池的作用：分离曝气池出水中的活性污泥，并将其中部分活性污泥回流至曝气池中。

（4）曝气池与二次沉淀池的相互联系：它们是废水生物处理的两个连续过程，曝气池的曝气效果与吸附、氧化降解效果直接决定二次沉淀池的分离效果，同时二次沉淀池的分离效果又反作用于曝气池（主要是回流污泥）。

4.加压溶气浮上法有哪几种基本流程？简要画出任一种。

答：全加压溶气流程，部分加压溶气流程，部分回流加压溶气流程。

5.试述当代水处理技术发展方向？

答：1．高效生物脱氮除磷技术，如A2/O工艺，改良BARDENPHO UCT SBR 2．高级氧化技术：

①Fenton试剂；

②H2O2/UV工艺

③湿式氧化（WO）和催化湿式氧化（CWO）工艺。

3．.超临界技术

①超临界水氧化

②超临界CO2流体萃取。

6．浮上（气浮）法处理工艺必须满足哪几个基本条件？

答（1）必须向水中提供足够量的细微气泡；

（2）必须使污水的污染物质能形成悬浮状态；

（3）必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。

7．沉淀分成哪几类？有何特点？讨论各类型的联系和区别

答：沉淀分成自由沉定，絮凝沉淀，区域沉淀，压缩沉淀四种类型。

自由沉淀：自由沉淀是发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型。在沉淀过程中悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线，整个过程中，颗粒的物理性质，如形状，大小及相对密度等不发生变化。

絮凝沉淀：在絮凝沉淀中，悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀的轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量，形状和沉速是变化的，实际沉速很难用理论公式计算，需通过试验测定。

区域沉淀：区域沉淀的悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上），颗粒的沉降受到周围其他颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉。与澄清水之间有清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。

压缩沉淀：压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒间相互接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。联系和区别：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒间的相互影响也依次加强。

8．试分析近年来我国许多城市出现内涝原因？你认为如何解决？

答：规划欠缺，盲目进行土著人地开发，城市发展快，土地硬化面大，致使地面径流系数大，而排水系统没有相应改造，随意毁损城区湿地，凹地，水塘等，使城区必要的蓄水能力丧失，沟道清淤不及时，使得本来就小的沟道排水不畅，等。适当增设蓄水凹地或水池，平时作为景观，暴雨时具有蓄洪作用。由于硬化地面的比例大，暴雨时汇水时间短而水量大，单靠增大沟道排水能力的是不经济的。加大排渍投入，加强土地管理，合理规划，杜绝随意填塘等粗放型开发建设。

9．化学沉淀法与化学混凝法在原理上有何不同？使用的药剂有何不同？

答：①原理不同：化学沉淀法：主要是向水中投加某种适当的化学物质，以使投入的离子与水中的有害离子形成溶度很小的难溶盐和难溶氢氧化物而沉淀析出。

化学混凝法：（1）压缩双电层作用；（2）吸附架桥作用；（3）网捕作用；

②使用的药剂不同；

化学沉淀法；能与水中的有害离子形成溶度积很小的难溶盐和难溶氢氧化物的物质。

化学混凝法：（1）无机混凝剂：铝盐/铁盐混凝剂。

（2）高分子混凝剂：高分子无机混凝剂主要有聚合氯化铝和聚合硫酸铁；有机高分子混凝剂使用较的是人工合成的聚丙烯酰胺。

10、试述前置缺氧-好氧生物脱氮工艺的特点？

答：

①反硝化产生碱度补充硝化反应之需，约可不产硝化反应所消耗碱度的50%左右；

②利用原污水中的有机物，需外加碳源；

③利用NO3-作为电子受体处理进水中有机物，不仅节省后续曝气量，而且反硝化菌对

碳源利用更广泛，甚至能降解有机物。

④前置缺氧池可有效控制系统的污泥膨胀。

⑤工艺流程简单，基建费用及运行费用低，对现有设施的改造比较容易，脱氮效率一

般在70%左右；

⑥由于出水中仍有一定浓度的硝酸盐，在二沉池中，有可能进行反硝化反应，造成污

泥上浮，影响出水水质。

11.试比较污水的物理、生物、化学处理的方法、对象和采用的方法？

答：（1）物理：

处理方法：通过物理作用分离，回收废水中不溶解的悬浮和漂浮的污染物或将其转化为无害物质的方法。

处理对象：污水中的漂浮物和悬浮物。

采用方法：筛滤截留法、重力分离法、离心分离法。

（2）生物：

处理方法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解、胶体以及悬浮状态的有机污染物转化为稳定、无害的物质的方法。

处理对象：主要是污水中容易生物降解的有机溶解物质或胶体物质。

采用方法：1、对溶解氧的需求：好养生物处理、缺氧生物处理、厌氧生物处理；2、微生物的生长方式：悬浮的生长方式：悬浮生长法、附着生长法（生物膜法）。

（3）化学：

处理方法：通过化学反应和传质作用分离去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的方法。

处理对象：主要是污水中的无机的或有机的（难于生物降解的）溶解物质或交替物质。

采用方法：中和法、化学混凝法、化学沉淀法和氧化还原法。

12.废水可被生物处理的判断

答：

13.好氧微生物与厌氧微生物的区别？

答：（1）起作用的微生物群不同

好氧：由一大类群好氧微生物一次完成;

厌氧：由两大类群的厌氧微生物接替完成的。

（2）产物不同：

好氧：有机物被氧化成CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-等无机物，且基本无害。

厌氧：有机物依次被转化为数众多的中间产物，以及SO2、H2、H2S、NH3等，产物复杂，有异臭，一些气态产物可做燃料。

（3）反应速率不同：

好氧：速率快，处理单位废水所需处理设备较小

厌氧：速率慢，所需设备大。

（4）对环境要求不同：

好氧：要充分供氧对其它环境条件要求不太严格；

厌氧：要求绝对厌氧环境，对其他条件

14.化学混凝法的原理和适用条件是什么？城镇污水的处理是否可以用化学混凝法，为什

么？

答：原理：混凝是通过向废水中投加混凝剂(coagulant)，破坏胶体的稳定性，通过压缩双电层作用、吸附架桥作用及网捕作用使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集

(aggregation)成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。

适用条件：废水中有细小悬浮颗粒和胶体微粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分离出去。

城镇污水处理不适合用化学混凝法，因为要不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。

15.化学混凝剂在投加时为什么必须立即与处理水充分混合、剧烈搅拌？

答：废水与混凝剂和助凝剂进行充分混合，是进行反应和混凝沉淀的前提。要立即与处理水充分混合、剧烈搅拌以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。

16. 排水泵的的特点？

答：特点：①离心泵：流量较小，扬程较高，所以常用来提升污水。

②轴流泵：流量大，扬程低，额定点效率较高，吸水高度很低，仅有1-2m。

③螺旋泵：扬程低，转速低，流量范围较大，效率稳定，适用于农业排水、

城市排涝，尤其适用于污水厂提升回流活性污泥。

17、水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或上浮）的基本规律，影响沉降或上浮的因素是什么？

答：基本原理：沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。

基本规律：静水中悬浮颗粒开始沉降（或上浮）时,会受到重力、浮力、摩擦力的作用。

刚开始沉降（或上浮）时，因受重力作用产生加速运动,经过很短的时间后,

颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉。

影响因素：颗粒密度，水流速度，池的表面积。

18、水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？

答：水体自净有物理净化、化学净化、生物净化三种类型。

氧垂曲线的特点：在污染河流中DO曲线呈下垂状，在排污口下游河水中，溶解氧含量因有机物生物氧化作用而显著下降，又由于下游大气复氧和生物光合作用等使溶解氧含量增加，下垂曲线的临界点（氧垂点），其溶解氧含量最小。

使用范围：是在不考虑扩散以及一维河流的条件下才适用。

19、水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或上浮）的基

本规律，影响沉降或上浮的因素是什么？

答：基本原理：沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。

基本规律：静水中悬浮颗粒开始沉降（或上浮）时,会受到重力、浮力、摩擦力的作用。

刚开始沉降（或上浮）时，因受重力作用产生加速运动,经过很短的时间

后,颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉。

影响因素：颗粒密度，水流速度，池的表面积。

20、加压溶气气浮法的基本原理是什么？有哪几种基本流程与溶气方式，各有何特点？答：加压溶气气浮法的基本原理：空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以微小气泡

形式释放出来。

基本流程及特点：全加压溶气流程，特点是将全部入流废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池，进行固液分离。部分加压溶气流程：将部分入流废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池，其它部分直接进入气浮池，进行固液分离。部分回流加压溶气流程：将部分清液进行回流加压，入流水则直接进入气浮池，进行固液分离。21、排水体制有哪几种？每种排水体制有何优缺点？选择排水体制时应考虑哪些问题？答：排水体制有全流制和分流制两种。

22、排水系统由哪几部分组成？每个组成部分的功能是什么？

23、为什么在管渠改变方向、坡度、高程和断面处以及管渠交汇处，都必须设置检查井？为什么在直线管渠上的一定距离处也必须设置检查井？

答：检查井主要是为了检查、清通和连接管渠而设置的，故需要在灌渠改变方向、坡度、高程和断面处以及灌渠交汇处设置检查井，而在直线管渠上的一定距离处也必须设置检查井，主要供检修管道、清除污泥及用以连接不同方向、不同高度的管线使用。

24、污水管道的出水口应尽可能淹没在水中，其管顶标高一般应设在什么水位之下？

答：管顶标高一般在常水位以下，使污水和河水混合得较好，同时可以避免污水沿程流泻，造成环境污染。

25、雨水管道的出水口应露在水面以上，为什么？应露在什么水位以上？

答：雨水管道的出水口应露在水体水面以上，否则天晴时，河水倒灌管道，造成死水。雨水管道出水口的管底标高，一般应设在常水位以上。

26、为了防止管道淤塞，设计时可采用哪些措施？

答：当管渠中水池的速度不小时，水流中的固体杂质就要下沉，淤积在管渠中，会降低管渠的输送能力，甚至造成堵塞，因此，管渠水力计算时所采用的流速，要有一个最低限制。

①设计流速通常应小于最小设计流速。

②管道系统的上游部分管径应大于或等于允许的最小管径。

③管段的衔接应避免在上游管段中形成回水而造成淤积，一般采用管顶平接时，上游管段，产生回水的可能性较小，但同管径管段通常宜采用水面平接。

④在进水井或靠近进水井的上游管道的检查井底部设沉淀槽。

⑤倒虹管中水流流速应大于上游管道。

⑥折管式倒虹管的上升管与水平线夹角应不大于30 o

27、污水管道计算管段的最小设计坡度与不计算管段的最小设计坡度有何区别？

答：坡度和流速存在着一定的关系（V=1/n·R2/3·I1/2），用最小设计流速相应的坡度就是最小设计坡度，最小设计流速是为了防止管渠因淤积而堵塞对设计流速规定的最低限制，相同直径的管道，如果充满度不同，可有不同的最小设计坡度因设计流量很小而采用最小管径的设计管段称为不计算管段，不计算管段的最小设计坡度不进行水力计算，没有设计流速是由最小管径就直接规定的。

生物流化床

1、生物流化床处理技术是借助流体（液体、气体）使表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行有机污染物降解的生物膜法处理技术。

2、生物流化床是指为提高生物膜法的处理效率，以砂（或无烟煤、活性炭等）作填

料并作为生物膜载体，废水自下向上流过砂床使载体层呈流动状态，从而在单位时间加大生物膜同废水的接触面积和充分供氧，并利用填料沸腾状态强化废水生物处理过程的构筑物。

3、生物流化床的原理：固定床阶段、流化床阶段、液体输送阶段。

4、生物流化床的优点：（1）容积负荷高，抗冲击负荷强；（2）微生物活性高；（3）传质效

果好。

5、生物流化床的缺点：设备的磨损较固定床严重，载体颗粒在湍流过程中会被磨损变小。

6、生物流化床的类型：两相生物流化床、三相生物流化床。

1、某曝气池的污泥负荷为0.3kg BOD5/kgMLSS·d，已知Y=0.6，Kd=0.07，MLVSS / MLSS=0.8，

BOD5去除率为90%，求污泥泥龄。

解：1/θc=Y·[Q（S0-Se）/(X·V)]-Kd，Ls=Q·S0/X·V，

即1/θc =Y·[Ls（S0-Se）/S0]-Kd;

Y=0.6，Kd=0.07，η=（S0-Se）/S0×100%=90%，Ls=0.3×0.8=0.24kgBOD5/kgMLVSS·d

即1/θc =0.6×0.24×90%-0.07=0.0596，即θc =16.78d

2、某城市污水设计流量Q=10000m3/d，时变化系数为1.4，进水BOD5平均浓度为300mg/L，

若用两座完全混合曝气池，BOD5去除率为90%，求每座曝气池容积和最大需氧量。

取F/M=0.5kgBOD5/(kgMLVSS. d)，MLVSS /MLSS=0.76，a=0.6，MLSS=4000mg/L。

提示：a——平均转化1kgBOD5的需氧量，kgO2/kgBOD5）

时变化系数——最高时供水量与平均时供水量的比值

解：（1）V总=﹙Q max·S0﹚／﹙Ls·X﹚=﹙14000×300﹚／（0.5×4000×0.76）=2764（m3）故每座曝气池放热容积为V总／2=1382 m3。

（2）Q2总=a·Q max（S0-Se）=2268kg／d

Q2总／2=1134kg／d（每座）故每座曝气池的最大需氧量为1134kg／d。

3、采用活性污泥法处理某废水，废水的BOD5=450 mg/L，流量500 m3/d，曝气池尺寸为

6×6×12m3。

（1）求废水在曝气池中的停留时间是多少？

（2）活性污泥系统的容积负荷与MLSS的比例是0.32/d，求MLSS的浓度为多少？

（3）已知活性污泥工程的动力学常数为：Y=0.5kgSS/kgBOD，Ks=280 mg/L，BOD的去除

公式为：

d/

39

.0

)

(

＝

，μ

μ

S

K

Y

SXt

S

S

s

+

=

-

，求处理后的BOD5浓度是多少？

（4）该活性污泥过程的BOD5去除率是多少？

解：（1）停留时间t=V／Q=(6×6×12)／500=0.864d

（2）Lv=Q·S0／V=500×450×10-3／（6×6×12）=0.521kgBOD5／m3·d 因Lv／MLSS=0.32，故MLSS=Lv／0.32=0.521／0.32=1.63kg／m3（3）S0-S=Ms·x t／[Y（Ks+S）]，x=1.63 kg／m3，S0=450mg／L，

即450-S=（0.39×S×1630×20.7÷24）／[0.5（280+S）]，得S=120mg／L。

（4）去除率η=（S0-S）／S0×100%=（450-120）／450×100%=73.3%

4、某城市污水处理厂的进水流量为10080m3/d，经沉淀池后BOD5为250mg/L，要求出水BOD5为20mg/L，工艺采用连续流完全混合式活性污泥法，曝气池的容积负荷为1.0kg/m3·d，稳定运行状态下的曝气池MLVSS为3000mg/L，回流污泥浓度为8000mg/L，剩余污泥由二沉池排出，测得曝气池30min沉降比SV为30％，污泥的表观产率系数Yobs=0.3，并认为细胞分子式为C5H5O2N。根据以上条件计算：

（1）曝气池的容积（m3）

（2）水力停留时间（h）

（3）剩余污泥量（kg/d）

（4）污泥停留时间（d）

（5）曝气池污泥体积指数SVI值（mL/g）

（6）污泥回流比

（7）曝气池所需空气量（m3/d）

（空气中氧气含量为23.2％，氧气密度为1.2 kg/m3）

解：（1）根据容积负荷计算V=（Q·S0）／Lv=[（10080×250）／1.0 ]×10-3m3=2520 m3；

（2）水力停留时间t=V／Q=（2520×24）／10080=6h；

（3）按表现污泥率计算ΔXv=Y obs·Q（S0-Se）=0.3×10080×（250-20）×10-3=

695.52kg／d，（城市污水）取MLVSS／MLSS=0.8，ΔX=ΔXv／0.8=869.4kg／d；（4）出水排出的污泥量影响小，有ΔX=ΔXv／θc，Xy=3000mg／L，ΔXv=695.52kg／d，则θc=（V·Xv）／ΔXv=（2520×3000×10-3）／695.52=10.87d；

（5）由SVI=SV（mg／L）／MLSS（mg／L），取MLVSS／MLSS=0.8，则有SVI=（30%×1000）／（3000×0.8）=80mL／g；

（6）由MLVSS／MLSS=0.8，MLVSS=3000mg／L，即MLSS=3750mg／L，又x R=8000mg／L，所以8000Q R=3750（Q+Q R）

则R=Q R／Q=3750／4250×100%=88%；

（7）Q2=[Q（S0-Se）／0.68]-1.42ΔX根据方程式：C5H5O2N+4.5O2——CO2+H2O+NH3；

即C5H5O2N~4.5O2,，污泥的氧的呈量系数=（4.5×32）／111=1.3

Q=[10080×（250-20）×10-3／0.68]-1.3×965.32=2505.22kg／d；

V空=2505.22／（1.2×23.2%）=8998.65m3；

5、某污水处理厂经过一级处理后，出水流量为0.150m3/s ，出水BOD5为84.0mg/L ，BOD5为最终BODL 的68%。采用完全混合活性污泥系统进行进一步处理。曝气池中微生物的浓度为2000mg/LMLVSS ，污泥停留时间为5天（有关动力学参数如下Ks=100mg/LBOD5；μm=2.5d-1；kd=0.050d-1；Y=0.50mgVSS/mgBOD5），求：

（1）出水BOD5

（2）曝气池体积

（3）每天需要的曝气量（标准状态下的空气体积）

本题目曝气过程中的氧气利用率8%，标准状态下空气密度1.185kg/m3，空气中氧气的质量分数23.2%，还可能会用到以下公式：

()()()()()x O c d obs c d c d m c c d s P f S S Q M k Y Y k S S Y X k k K S 42.1111

1020--=+=+-=--+=θθθθμθθ 解：（1）由Se=[Ks （1+K d θc ）]／[θc （μm -K d ）-1]

=[100×(1+0.050×5)] ／[5×(2.5-0.05)-1]=11.11mg ／L ；

(2)Q=0.150×3600×24=12960m 3／d ，由V=[Y Q （S 0-Se ）θc]／[X(1+ K d θc)]

=[0.50×12960×(84.0-11.11) ×5]／[2000×(1+0.050×5)]

=945m 3

(3)由Y obs =Y ／（1+ K d θc ）=0.50／（1+0.050×5）=0.4（mgMVSS ／mgBOD 5） 则ΔXv=Y obs ·Q ·（S 0-Se ）=0.4×12960×（84.0－11.11）×10-3=378kg ／d 又O 2=[Q ·（S 0-Se ）／0.68]-1.42ΔXv ，当t=20℃，k 1=0.1时，BOD 5=0.68BODL

代入得 O 2=[12960×（84.0-11.1）×10-3] ／0.68 -1.42×378=852.6kg ／d;

所需曝气量为852.6／（1.185×8%×23.2%）=38766 m 3／d.

6、已知某城镇面积为200公顷，人口密度为400人/公顷，排水量定额为100L/人·d ，BOD5为20g/人·d 。另有一座工厂，污水量为2000m3/d ，其BOD5为2200mg/L 。拟将两种污水混合后采用回流式生物滤池进行处理，处理后出水的BOD 5要求达到30mg/L ，当滤池进水BOD 5为300mg/L 时，滤池的回流比是多少？

解：城镇日排放量Q=200×400×100×10-3=8000m 3／d ；

污水中的BOD 5的浓度S 0=（200×400×20）／8000=200g ／m 3=200mg ／L ；

工厂的污水量为Q ′=2000m 3／d ，BOD 5为2200mg ／L ；

则混合后BOD 5浓度为：（200×8000＋2200×2000）／10000=600mg ／L

又S 0=（S i ／+RSe ）／（1+R ）即300=（600+30R ）／（1+R ），得R=1.11

即滤池生物回流比为比1.11

7、已知污水处理厂设计平均流量Q=20000m3/d，服务人口100000人，初沉污泥量按25g/（人·日），污泥含水率97％，请设计平流式沉淀池

8、某工厂三班制，每班排水规律几乎相同（8点到16点与16点到24点，0点到8点的分布规律完全相同），下表是白班时的排水记录：

时间段8：00-9：00 9：00-10：00 11:00-14：00 14：00-16:00 16：00-17:00 140 300 200 250 140 流量

（m3／h）

（1）选用2台流量为230 m3／h的水泵（一用一备），则厂内站集水池的最小有效容积为

多少？

（2）若选用3台150m3／h的水泵（二用一备）则厂内泵站集水池的最小体积为多少？

解：（1）由排水规律可知，水泵流量为230m3／h，不能达到随时排除车间污水的能力，所

以必须设计好集水池的容积，当车间的排水量大于水泵的流量时，可以暂时蓄积多

余的污水，而不出现污水溢出事故。通过作图，可以得出集水池的最小有效容积为

140m3时，可以满足任何时候不出现溢出（只要有一台泵能正常工作）。

（2）由于两台泵正常工作时，可以做到及时排除任何时间从车间排除的污水，所以按要求

集水池的最小容积能满足最大一台泵抽5分钟而不被抽干即可。由此可计算出集水池

的最小有效容积为：5×150／60=7.5 m3