水污染控制工程下册期末复习整合版

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第九章污水水质和污水出路

一、填空题

1.污水根据其来源一般可分为:生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水。

2.污水污染一般指标可分为:物理性质、化学性质、生物性质。

3.污水物理性指标主要有:温度、色度、嗅和味、固体物质。

4.污水的化学性质与污染指标:

有机物指标:生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、总需氧量(TOD)、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机酸碱、有机农药、苯类化合物。

无机物指标:pH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物(总砷、含硫化合物、氰化物等)。

5.污水的生物性质与污染指标:细菌总数、大肠菌群和病毒。

6.河流的自净作用从净化体制看分为:物理净化、化学净化、生物净化。

7.污水中的氮有四种:有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。

8.污水排入河流混合过程:竖向混合阶段、横向混合阶段、断面充分混合后阶段。

二、名词解释

1.水体的自净:是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。

2.水体富营养化:是指在人类活动的影响下,生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体,引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。

3.氧垂曲线:水体受到污染后,水体中溶解氧逐渐被消耗,到临界点后又逐步回升的变化过程,称氧垂曲线。

三、问答题

1.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:污染物随污水排入水体后,经过物理的、化学的与生物化学的作用,使污染的浓度降低或总量减少,受污染的水体部分地或完全地恢复原状,这种现象称为水体自净或水体净化。包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用使河水污染物质浓度降低的过程。化学净化指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。生物净化指由于水中生物活动,尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。有机物排入河流后,经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧,使河水亏氧;另一方面,空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中,使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的, DO曲线呈悬索状下垂,称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。

第十章污水的物理处理

一、填空题

1.污水的物理处理法去除对象: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.按栅条净间隙:粗格栅(50~100mm)、中格栅(10~40)、细格栅(1.5~10mm)。按格栅形状:平面格栅、曲面格栅。

3.格栅的清渣方法:人工清渣(30o~60o)、机械清渣(60o~90o)。

4.根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度,沉淀可分成四种类型:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀。

5.筛网的作用:用于废水处理或短小纤维的回收。形式:振动筛网、水力筛网。

6.沉砂池常作为污水的一种预处理手段,用于去除:污水中易沉降的无机物颗粒。

7.沉砂池形式:平流式、竖流式、曝气沉砂池、旋流式沉砂池、Doer沉砂池。

8.平流式沉砂池:污水在池内的最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。

9.沉淀池:①按水流方向分为:平流式、竖流式和辐流式。

②按工艺布置不同分为:初沉池和二沉池。

10.沉淀池分为:进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区。

11.理想沉淀池分为:进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域。

12.沉淀池运行方式:间歇式、连续式。

13.辐流式沉淀池进水方式:中心进水、周边进水。

14.废水中油的存在形态:可浮油、细分散油、乳化油和溶解油。

15.按生产细微气泡的方法,气浮法分为:分散空气气浮法、电解气浮法、溶解空气气浮法。

16.斜板沉淀池运用的是哈真浅池理论。

17.浮上法处理工艺必须满足下述基本条件:①必须向水中提供足够量的细微气泡;②必须使污水中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。

18.投加提高气浮的化学药剂分为:混凝剂、浮选剂、助凝剂、抑制剂、调节剂。

二、名词解释

1.表面水力负荷:指单位时间内通过沉淀池单位面积的流量。

2.气固比:即溶解空气量和原水中悬浮固体含量的比值。

3.沉淀法:是利用水中悬浮颗粒和水的密度差,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。

三、问答题

1.试说明沉淀有哪些类型?各有何特点?讨论各类型的联系和区别。

答:(1)自由沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。(2)絮凝沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。(3)区域沉淀或成层沉淀: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的影响,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。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。(4)压缩沉淀:悬浮颗粒浓度很高;颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。(5)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。

2.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:(1)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。(2)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。(3)影响因素:颗粒密度,水流速度,池的表面积。

3.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。

4.微气泡与悬浮颗粒相黏附的基本条件是什么?有哪些影响因素?如何改善微气泡与颗粒的黏附性能?

答:(1)微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度,即为疏水表面,易于为气泡粘附或者水的表面张力较大,接触即角较大,也有利于气粒结合。(2)影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有:界面张力、接触角和体系界面自由能,气-粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附,泡沫的稳定性等。(3)在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂,可以保证气浮操作中泡沫的稳定性,从而增强微气泡和颗粒的粘附性能。

5.气固比的定义是什么?如何确定适当的气固比?

答:气固比(а)的定义是溶解空气量(A)与原水中悬浮固体含量(S)的比值,可用下式表示:气固比选用涉及原水水质、出水要求、设备、动力等因素,对于所处理的废水最好金国气浮试验来确定气固比,无试验资料时一般取0.005-0.06,废水中悬浮固体浓度不高时取下限,如选用0.005-0.006;但悬浮固体较高时,可选用上限,如气浮用语剩余污泥浓缩时气固比一般采用0.03-0.04。

6.设置沉砂池的目的是什么?曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别?

答:(1)设置沉砂池的目的和作用:以重力或离心力分离为基础,即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走,从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。(2)平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池,它构造简单,工作稳定,将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走,从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。曝气沉砂池的工作原理:由曝气以及水流的螺旋旋转作用,污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦,并受到气泡上升时的冲刷作用,使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%;由于池中设有曝气设备,它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。

7.水的气浮法处理的基本原理是什么?

答:水和废水的浮上法处理是将空气以微小气泡形式通入水中,使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附,形成水-气-颗粒三相混合体系,颗粒粘附上气泡后,密度小于水即上浮水面,从水中分离,形成浮渣层。

第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础

一、填空题

1.根据对溶解氧的需求不同,污水生物处理技术分为:好氧生物处理法(如活性污泥法、生物膜法、氧化塘等)、厌氧生物处理法、缺氧生物处理法。

2.按照微生物生长方式的不同分为:悬浮生长法(典型代表:活性污泥法)、附着生长法(典型代表:生物膜法)。

3.在废水处理工程中,好氧生物处理法有活性污泥法和生物膜法两大类。

4.按微生物的生长速率,生长过程分为:延迟期、对数增长期、稳定期、衰亡期。

5.对微生物来讲,一般情况下BOD5:N:P=100:5:1

6.影响微生物的生长环境因素:营养、温度、ph、溶解氧、有毒物质。

二、名词解释

1.新陈代谢:微生物不断从外界环境中摄取营养物质,通过生物酶催化的复杂生化反应,在体内不断进行物质转化和交换的过程。

2.好氧呼吸:是营养物质进入好氧微生物细胞后,通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。好氧呼吸过程实质上是脱氢和氧活化相结合的过程。在这过程中,同时放出能量。

3.厌氧生物处理:是在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。

4.好氧生物处理:是在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。

三、问答题

1.简述好氧生物和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件。

答:好氧生物处理:在有游离氧(分子氧)存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物(以溶解状与胶体状的为主),作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应,逐级释放能量,最终以低能位的无机物质稳定下来,达到无害化的要求,以便返回自然环境或进一步处置。适用于中、低浓度的有机废水,或者说BOD5浓度小于500mg/L的有机废水。厌氧生物处理:在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物,同时释放能量。适用于有机污泥和高浓度有机废水(一般BOD5≥2000mg/L)。

2.简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。

答:(1)氨化:微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化反应。在氨化微生物作用下,有机氮化合物在好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。(2)硝化反应:在亚硝化菌和硝化菌的作用下,将氨态氮转化为亚硝酸盐(NO2-—)和硝酸盐(NO3-)。(3)反硝化反应:在缺氧条件下,NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被还原为氮气。

3.简述生物除磷的原理。答:在厌氧-好氧交替运行的系统中,得用聚磷微生物具有的厌氧释磷及好氧超量吸磷的特性,使好氧段中混合液磷的浓度大量降低,最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。

4.生物脱氨:污水生物脱氮处理过程中氮的转化主要包括安化、硝化和反硝化作用,其中氨化可在好氧或厌氧条件下进行,硝化作用是在好氧条件下进行,反硝化作用在缺氧条件下进行。生物脱氮是含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后,

转化为N2而被去除的过程。

第十二章活性污泥法

一、填空题

1.活性污泥由四部分物质组成:具有活性的微生物群体、微生物自身氧化的残留物质、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物、无机悬浮固体

2.活性污泥的评价方法:生物相观察、混合液悬浮固体浓度、污泥沉降比、污泥体积指数。

3.构成活性污泥的三要素:活性污泥、污水中的有机物、溶解氧。

4.活性污泥法的基本流程:包括曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统等基本组成部分。

5.活性污泥法曝气池反应池的基本形式:推流式、完全混合式、封闭环流式及序批式四大类。

6.曝气方法可分为鼓风曝气和机械曝气二大类。

7.活性污泥去除废水中有机物的过程:吸附阶段、氧化及合成阶段(稳定阶段)。

8.一般生活污水处理厂曝气池混合液MLVSS/MLSS的值为0.7-0.8。

9.回流污泥的目的是:使曝气池内保持一定的悬浮固体(微生物)的浓度。

10.膜生物反应器类型:内置式膜生物反应器、外置式膜生物反应器。

11.曝气方式:鼓风曝气系统机械、曝气装置(纵轴表面曝气机、横轴表面曝气器)、鼓风+机械曝气系统、富氧曝气、纯氧曝气。

12.影响氧转移的主要因素有:污水水质、水温、氧分压。

13.曝气设备性能的主要指标有:氧转移速率、充氧能力、氧利用率。

14.有机物负荷通常有:活性污泥负荷、曝气池容积负荷。

15.活性污泥通常在6.5-8.5的ph下。

16.二沉池四个区:清水区、絮凝区、成层沉降区、压缩区。

两个界面:泥水界面和压缩界面。

17.二沉池的功能:澄清或固液分离、污泥浓缩。

18.对同步硝化反硝化过程的机理解释主要有:反应器DO分布不均理论、缺氧微环境理论、微生物学解释。

二、名词解释

1.活性污泥:由细菌、真菌、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。

2.泥龄:生物固体平均停留时间或活性污泥在曝气池的平均停留时间,即曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比。

3.污泥负荷率:指的是单位活性污泥(微生物)量在单位时间内所能承受的有机物量。

4.污泥浓度(MLSS):指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体的重量。

5.污泥沉降比(SV%):指曝气池中混合液沉淀30min后,沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。

6.污泥体积指数(SVI):简称污泥指数,是曝气池混合液经30min沉淀后1g干污泥所占的湿污泥体积(以mL计)。

7.混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS):是指混合液悬浮固体中有机物的质量。

8.剩余污泥:为了使活性污泥处理系统的净化功能保持稳定,必须使系统中曝气

池内的污泥浓度平衡,而每日从系统中排出的多余污泥。

三、问答题

1.活性污泥法的基本概念和基本流程是什么?

答:活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体处理有机废水一类好氧生物的处理方法。活性污泥法处理流程包括曝气池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系统等基本组成部分。废水经过预处理后,进入曝气池与池内的活性污泥混合成混合液,并在池内充分曝气,一方面使活性污泥处于悬浮状态,废水与活性污泥充分接触;另一方面,通过曝气,向活性污泥供氧,保持好氧条件,保证微生物的正常生长。废水中有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解后,混合液进入二次沉淀池,进行固液分离,净化的废水排出。大部分二沉池的沉淀污泥回流到曝气池进口,与进入曝气池的废水混合。

2.解释污泥泥龄的概念,说明它在污水处理系统设计和运行管理中的作用。答:污泥泥龄即生物固体停留时间,其定义为在处理系统(曝气池)中微生物的平均停留时间。在工程上,就是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。活性污泥泥龄是活性污泥处理系统设计\运行的重要参数。在曝气池设计中的活性污泥法,即是因为出水水质、曝气池混合液污泥浓度、污泥回流比等都与污泥泥龄存在一定的数学关系,由活性污泥泥龄即可计算出曝气池的容积。而在剩余污泥的计算中也可根据污泥泥龄直接计算每天的剩余污泥。而在活性污泥处理系统运行管理过程中,污泥泥龄也会影响到污泥絮凝的效果。另外污泥泥龄也有助于进步了解活性污泥法的某些机理,而且还有助于说明活性污泥中微生物的组成。

3.从气体传递的双膜理论,分析氧传递的主要影响因素。

答:气体传递的双膜理论的基点是认为在气液界面存在着二层膜(即气膜和液膜)这一物理现象。这两层薄膜使气体分子从一相进入另一相时受到了阻力。当气体分子从气相向液相传递时,若气体的溶解度低,则阻力主要来自液膜。影响氧传递的因素主要有如下:(1)污水水质:水中各种杂质如某些表面活性物质会在气液界面处集中,形成一层分子膜,增加了氧传递的阴力,影响了氧分子的扩散。(2)水温:水温对氧的转移影响较大,水温上升,水的黏度降低,液膜厚度减小,扩散系数提高,反之,扩散系数降低。(3)氧分压:气相中的氧分压直接影响到氧传递的速率。气相中氧分压增大,则传递速率加快,反之,则速率降低。总的来说,气相中氧分压、液相中氧的浓度梯度、气液间的接触面积和接触时间、水温、污水的性质、水流的紊流程度等因素都影响着氧的转移速率。4.二沉池的功能和构造与一般沉淀池有什么不同?在二沉池中设置斜板为什么不能取得理想效果?

答:二沉池的功能要考虑固液分离和污泥浓缩的要求;二沉池的构造可与污水处理厂的初沉池类似,可以采用平流式、竖流式和辐流式。但在构造上要注意以下几点:(1)二沉池的进水部分要仔细考虑,应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件,使污泥絮凝结。(2)二沉池中污泥絮凝体较轻,容易被水挟走,因此要限制出流堰处的流速,可在池面设置更多的出水堰槽,使单位堰长的出水量符合规范要求,一般二沉池出水堰最大负荷不大于1.17L/(s·m)。(3)污泥斗的容积,要考虑污泥浓缩的要求。4)二沉池应设置浮渣的收集、撇除、输送和处置装置。斜板可以提高沉淀效能的原理主要适用于自由沉淀,但在二沉池中,沉淀形式主要属于成层沉淀而非自由沉淀。而且加设斜板增加了二沉池的基建投资,斜板上容易积累污泥,造成管理上的麻烦。

5.对于容易发生污泥膨胀的污水,可采取哪些措施来控制其发生的污泥膨胀?答:(1)减少城市污水厂的初沉池或取消初沉池,增加进入曝气池的污水中的悬浮物,可使曝气池中的污泥浓度明显提高,污泥沉降性能改善;(2)两级生物处理法,即采用沉砂池—一级曝气池—中间沉淀池—二级曝气池—二次沉淀池的工艺等工艺;(3)对于现有的容易发生污泥严重膨胀的污水厂,可以在曝气池的前面部分补充设置足够的填料(降低了曝气池的污泥负荷,也改变了进入后面部分曝气池的水质);(4)用气浮法代替二次沉淀池,可以有效地使这个处理系统维持正常运行。

第十三章生物膜法

一、填空题

1.生物膜反应器可分为:生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。

2.生物滤池一般可分为三种:普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池。

3.生物滤池的主要组成部分包括:滤料、池壁、布水系统和排水系统。

4.生物转盘的级数一般不超过4级。

5.生物接触氧化池由:池体、填料、布水装置和曝气系统等几部分组成。

6.生物滤池的负荷率三种表达形式:水力负荷率、表面水力负荷率、有机负荷率。

7.利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流。

8.生物膜法:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池、生物流化床。

9.生物流化床按流速不同分为:固化床阶段、流化床阶段、液体输送阶段。

10.在滤池正常运行前,要有一个让它们适应新环境、繁殖壮大的始运行阶段,称为“驯化-挂膜”阶段。

11.生物转盘主要组成部分:旋转圆盘、转动中心轴、氧化槽、动力及减速装置。

二、名词解释

1.生物膜法:污水和生物膜接触后,污染物被微生物吸收转化,污水得到净化的污水处理方法。生物膜法是一大类生物处理法的统称,包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式,其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜。

2.回流:利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流,回流水量与进水量之比叫回流比。

3.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。

三、问答题

1.什么是生物膜法?生物膜法有哪些特点?

答:生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触,进行固、液相的物质交换,利用膜内微生物将有机物氧化,使废水获得净化,同时,生物膜内的微生物不断生长与繁殖。生物膜法具有以下特点: 1)固着于固体表面的生物膜对废水水质、水量的变化有较强的适应性,操作稳定性好。(2)不会发生污泥膨胀,运转管理较方便。(3)由于微生物固着于固体表面,即使增殖速度慢的微生物也能生长繁殖。(4)因高营养级的微生物存在,有机物代谢时较多的转化为能量,合

成新细胞即剩余污泥量较少。(5)多采用自然通风供氧。(6)活性生物量难以人为控制,因而在运行方面灵活性较差。(7)由于载体材料的比表面积小,故设备容积负荷有限,空间效率较低。

2.试述生物膜法处理污水的基本原理?

答:生物膜法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖,并在其上形成膜状生物污泥—生物膜。污水与生物膜接触,污水中的有机物,作为营养物质,为生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到繁衍增殖。

3.生物膜的形成一般有哪几个过程?与活性污泥相比有什么区别?

答:生物膜在载体上的生长过程是这样的:当有机废水或活性污泥悬浮液培养而成的接种液流过载体时,水中的悬浮物及微生物被吸附于固体表面上,其中的微生物利用有机底物而生长繁殖,逐渐在载体表面形成一层黏液状的生物膜。这层生物膜具有生物化学活性,又进一步吸附、分解废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的污染物。活性污泥是悬浮生长的微生物絮体,而生物膜是微生物固着于载体表面生长的。

4.生物膜法有哪几种形式?试比较它们的特点

答: /生物滤池:处理效果好,BOD5的去除率可达90%以上,出水BOD5可下降到25mg/L以下,硝酸盐含量在10mg/L左右,出水水质稳定。

/生物转盘:(1)不需曝气和回流,运行时动力消耗和费用低;(2)运行管理简单,技术要求不高;(3)工作稳定,适应能力强;(4)适应不同浓度、不同水质的污水;(5)剩余污泥量少,易于沉淀脱水;(6)没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题;(7)可多层立体布置;(8)一般需加开孔防护罩保护、保温

/生物接触氧化法:一种浸没曝气式生物滤池,是曝气池和生物滤池综合在一起的处理构筑物,兼有两者优点:(1)具有较高的微生物浓度,一般可达10~20g/L;

(2)生物膜具有丰富的生物相,含有大量丝状菌,形成了稳定的生态系统,污泥产量低;(3)具有较高的氧利用率;(4)具有较强的耐冲击负荷能力;(5)生物膜活性高;(6)没有污泥膨胀的问题。

/生物流化床:滤床具有巨大的表面积容积负荷高,抗冲击负荷能力强,生物流化床每单位体积表面积比其他生物膜大,单位床体的生物量很高(10~14g/L),传质速度快,废水一进入床内,很快被混合稀释。微生物活性强,对同类废水,在相同处理条件下,其生物膜的呼吸速率约为活性污泥的两倍,可见其反应速率快,微生物的活性较强。传质效果好,由于载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态,气-固-液界面不断更新,因此传质效果好,这有利于微生物随污染物的吸附和降解,加快了生化反应速率。

5.生物滤池有几种形式?各适用于什么具体条件?

答:(1低负荷生物滤池(现在已经基本上不常用):仅在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的场合尚有可能使用。(2)高负荷生物滤池(大多采用):适用于大部分污水处理过程,水力负荷及有机负荷都比较高。

6.影响生物滤池的处理效率的因素有哪些?它们是如何影响处理效果的?

答:(1)滤池高度:随着滤床深度增加,微生物从低级趋向高级,种类逐渐增多,生物膜量从多到少。各层生物膜的微生物不相同,处理污水的功能和速率也随之不同。(2)负荷率:在低负荷条件下,随着滤率的提高,污水中有机物的传质速率加快,生物膜量增多,滤床特别是它的表面很容易堵塞。在高负荷条件下,随

着滤率的提高,污水在生物滤床中停留的时间缩短,出水水质将相应下降。(3)回流:回流可提高生物滤池的滤率,它是使生物滤池负荷率由低变高的方法之一;提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭;当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物质时,回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒物质浓度;进水的质和量有波动时,回流有调节和稳定进水的作用。(4)供氧:微生物的好氧性,厌氧性,兼氧性使微生物有不同的氧需求,氧气量就制约了微生物的活性,进而影响了微生物分解有机物反应速率,进而影响了处理效果。

7.生物膜的构造及其降解有机物的机理。

答:(1)构造:生物膜是高度亲水的物质,在午睡不断在其表面更新的条件下,其外此总是存在着一层附着水层。生物膜又是微生物高度密集的物质,在膜的表面和一定深度的内部生长繁殖着大量的各种类型的微生物和微型动物,并形成有机物有机污染物-细菌-原生动物(后生动物)的食物链。(2)降解原理:空气中的氧溶解于流动水层中,从那里通过附着水层传递给生物膜,供微生物用于呼吸,污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层,然后进入生物膜,并通过细菌的代谢活动,而被降解,这样就是污水在其流动过程中,逐步得到净化。微生物的代谢产物,如水等则通过附着水层进入流动水层,并随其排走,而二氧化碳及厌氧层分解产物如硫化氢,氨以及甲烷等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。

第十四章稳定塘和污水的土地理

一、填空题

1.氧化塘又称为生物塘或稳定塘。

2.氧化塘的类型有:好氧塘、兼性塘、厌氧塘和曝气塘。

按用途分:深度处理塘、强化塘、储存塘、综合生物塘。

3.土地处理技术五种:慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地和地下渗滤系统。

4.污水土地处理系统的净化机理包含:物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物对有机物的降解。

5.污水土地处理系统中氮的去除机理:作物吸附吸收、生物脱氮、挥发。

6.污水土地处理系统常用的工艺:慢速渗透系统、快速渗透系统、地表漫流系统、湿地处理系统、地下渗滤处理系统。

7.湿地可分为天然湿地和人工湿地(表面流湿地、水平潜湿地、垂直流湿地)。

二、名词解释

1.污水土地处理:是在在农田灌溉的基础上,运用人工调控利用土壤-微生物-植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。

2.人工湿地系统:是通过人为地控制条件,利于湿地复杂特殊的物理、化学和生物综合功能净化污水的污水净化系统。

三、问答题

1.稳定塘有哪几种主要类型,各适用于什么场合?

答:(1)好氧塘:好氧塘的深度较浅,阳光能透至塘底,全部塘水内都含有溶解氧,塘内菌藻共生,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。适用于低有机物浓度污水。(2)兼性塘:兼性塘的深度较大,上层是好氧区,藻类的光合作用和大气复氧作用使其有较高的溶解氧,由好氧微生物起净化污水作用;中层的溶解氧逐渐减少,称兼性区(过渡区),由兼性微生物起净化作用;

下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。适用于富含N,P等营养物质及一些难去除的有机污染物的污水。(占地面积大)(3)厌氧塘:厌氧塘的塘深在2m以上,有机负荷高,全部塘水均无溶解氧,呈厌氧状态,由厌氧微生物起净化作用,净化速度慢,污水在塘内停留时间长。适用于高温高有机物浓度的污水。(4)曝气塘:曝气塘采用人工曝气供氧,塘深在2m以上,全部塘水有溶解氧,由好氧微生物起净化作用,污水停留时间较短。(5)深度处理塘:深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘,属于好氧塘。其进水有机污染物浓度很低,一般BOD5≤30mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水,提高出水水质,以满足受纳水体或回用水的水质要求。

2.污水土地处理系统中的工艺类类型有哪些?各有什么特点?

答:(1)慢速渗滤系统:慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低,渗流速度慢,故污水净化效率高,出水水质优良。(2)快速渗滤系统:快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。适用于渗透性能良好的土壤,如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下,并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行,使滤田表面土壤处于厌氧-好氧交替运行状态,依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解,使污水得以净化。(3)地表漫流系统:地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土,地面的最佳坡度为2%~8 %。废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流,流向设在坡脚的集水渠,在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失,尾水收集后可回用或排放水体。(4)湿地处理系统:湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上,废水在沿一定方向流动过程中,在耐水性植物和土壤共同作用下得以净化。(5)地下渗滤处理系统:地下污水处理系统是将污水投配到距地面约0.5m 深、有良好渗透性的底层中,藉毛管浸润和土壤渗透作用,使污水向四周扩散,通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。

3.人工湿地系统设计的主要工参数是什么?应考虑哪些问题?

答:土地处理系统的主要工艺参数为负荷率。常用的负荷率有水量负荷和有机负荷,有时还辅以氮负荷和磷负荷。要考虑的问题是:土壤性质、透水性、地形、作物种类、气候条件和废水处理程度的要求。

4.好氧塘净化机理:塘内存在着菌、藻和原生动物的共生系统。有阳光照射时,塘内的藻类进行光合作用,释放出氧,同时,由于风力的搅动,塘表面的好氧型异氧细菌利用水中的氧,通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质(细胞增殖),其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。塘内菌藻生化反应可用下式(A)和(B)表示:细菌的降解作用:有机物+O2+H+→CO2+H2O+NH4+ +C5H7O2N(A)藻类的光合作用:106CO2+16NO3-+HPO42-+122H2O+18H+→C106H263O110N16P+138O2(B)上述生化反应表明,好氧塘内有机污染物的降解过程,是溶解性有机污染物转换为无机物和固态有机物-细菌和藻类细胞的过程。

5.厌氧塘的净化原理:主要是依靠厌氧菌的代谢功能,使有机物得到降解。其反应分为两个阶段:首先是产酸菌的水解作用,将复杂的大分子有机物转化成简单的有机物(有机酸、醇、醛等),然后产生甲烷菌的厌氧发酵反应,将这些简单的有机物作为营养物质发酵,转化为甲烷和二氧化碳等。

第十五章污水的厌氧生物处理

一、填空题

1.污泥的厌氧处理面对的是固态有机物,所以称为消化。

2.厌氧生物处理对象是:有机污泥,有机废水,生物质。

3.厌氧生物法降解过程:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。

4.厌氧生物处理装置有:化粪池,隐化池,传统厌氧消化池,高速厌氧消化池,厌氧接触法,厌氧滤池,升流式厌氧污泥层反应器,厌氧膨胀床。

5.消化池的水力停留时间等于污泥泥龄。

二、名词解释

1.厌氧消化:在无氧条件下,污泥中的有机物由厌氧微生物进行降解和稳定的过程。

三、问答题

1.厌氧生物处理的基本原理是什么?

答:废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称为厌氧消化。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要类群的细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。2.厌氧发酵分为哪个阶段?为什么厌氧生物处理有中温消化和高温消化之分?污水的厌氧生物处理有什么优势,又有哪些不足之处?

答:(1)通常厌氧发酵分为三个阶段:第一阶段为水解发酵阶段:复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解为简单的有机物。继而简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。第二阶段为产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸菌把第一阶段中产生的中间产物转化为乙酸和氢,并有二氧化碳生成。第三阶段为产甲烷阶段:产甲烷菌把第一阶段和第二阶阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。(2)厌氧生物处理可以在中温(35℃一38℃)进行(称中温消化),也可在高温(52℃一55℃)进行(称高温消化)。因为在厌氧生物处理过程中需考虑到各项因素对产甲烷菌的影响,因为产甲烷菌在两个温度段(即35℃一38℃和52℃一55℃)时,活性最高,处理的效果最好。(3)厌氧生物处理优势在于:应用范围广,能耗低,负荷高,剩余污泥量少,其浓缩性、脱水性良好,处理及处置简单。另外,氮、磷营养需要量较少,污泥可以长期贮存,厌氧反应器可间歇性或季节性运转。(4)其不足之处:厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长;出水达不到要求,需进一步进行处理;处理系统操作控制因素较复杂;过程中产生的异味与气体对空气有一定影响。

3.影响厌氧生物处理的主要因素有哪些?提高厌氧处理的效能主要从哪些方面考虑?

答:影响厌氧生物处理的主要因素有如下:pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、氧化还原电位、有机负荷、厌氧活性污泥、有毒物质等。提高厌氧生物处理的效能可考虑:1.pH维持在6.8~7.2之间, 2.温度可以维持在中温(35℃一38℃),也可以是高温(52℃一55℃)3.保持较长的生物固体停留时间4.系统内避免进行连续的剧烈搅拌5.碳:氮:磷控制为200-300:5:1为宜。

6.需控制有毒物质的浓度,以防止有毒物质影响微生物的生存而使效果降低。

第十六章污水的化学与物理化学处理

一、填空题

1.化学混凝处理的对象主要是水中的微小悬浮物和胶体杂质。

2.影响混凝的主要因素有:水温、水质、水力条件。

3.离子交换的运行操作包括四个步骤:交换、反洗、再生、清洗。

4.混凝过程开分为:混合阶段,反应阶段。

5.吸附按作用机理分为:物理吸附、化学吸附。

6.活性炭的再生方法:加热再生法、化学再生法。

7.混凝剂种类:无机盐类混凝剂、高分子混凝剂。

8.吸附速度主要取决于外部扩散速度和孔隙扩散速度。

9.常用的膜分离方法有:电渗析、反渗透、超滤等。

二、名词解释

1.污水的化学处理:是指采用化学药剂式化学材料对污水中溶解性或胶体状态的污染物,通过化学反应使污染物与水分离,或改变污染物的性质,如降低污水中的酸碱度、去除金属离子、氧化某些物质以及有机物等,以除去水中杂质的处理方法。

2.凝聚:在水处理中,凝聚是指脱稳的胶粒相互聚集为较大颗粒的过程。

3.絮凝:絮凝则是指末经脱稳的胶体由于高分子物质吸附架桥作用而聚结成大颗粒的现象。

4.混凝:是凝聚、絮凝两各过程的总称。是水中胶体粒子及微小悬浮物的聚集过程。

5.化学沉淀法:用易溶的化学药剂(可称沉淀剂)使溶液中某种离子以它的一种难溶的盐和氢氧化物形式从溶液中析出,在化学上称沉淀法,化工和环境工程。

6.氢氧化物沉淀法:采用氢氧化物作沉淀剂使工业废水中的许多重金属离子生成氢氧化物沉淀而得以去除,这种方法一般称作氢氧化物沉淀法。

7.物理化学法:是利用物理化学反应的原理来除去污水中溶解的有害物质,回收有用组分,并使污水得到深度净化的方法。其过程通常是污染物从一相转移到另一相,即进行传质过程。

8.吸附:是一种物质附着在另一种物质表面上的过程,它可以发生在气一液、气一固、液一固两相之间。

9.吸附剂:固体表面有吸附水中溶解及胶体物质的能力,比表面积很大的活性炭等具有很高的吸附能力,可用作吸附剂。

10.离子交换法:是一种借助于离子交换剂上的离子和污水中的离子进行交换反应而除去污水中有害离子的方法。

11.膜析法:是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学位差作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总称。

12.膜分离是:利用特殊的薄膜对液体中某些成分进行选择性透过的统称。

13.ζ电位、总电位:滑动面与溶液之间的电位叫做ζ电位;胶核表面的电位离子与溶液之间的电位差叫做总电位或φ电位;压缩双电层是指在胶体分散系中投加能产生高价反离子的活性电解质,通过增大溶液中的反离子强度来减小扩散层厚度,从而使ζ电位降低的过程。该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地挤压到吸附层中,从而使扩散层

减簿。

14.等电电位、临界电位:当大量离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时,ζ电位为零,称为等电电位;当ζ电位降至某一程度而使胶体颗粒之间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能是,胶粒就开始产生明显的聚结,这时的ζ电位称为临界电位。

15.吸附等温式:一定吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。

16.全交换容量、工作交换容量:一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量叫做全交换容量;树脂在给定工作条件下实际的交换能力叫做工作交换容量。

17.交联度:又称交联指数。表征高分子链的交联程度。通常用交联密度或两个相邻交联点之间的数均分子量或每立方厘米交联点的摩尔数来表示。

三、问答题

1.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:(1)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。(2)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。

2.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。

3.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)化学沉淀法是向废水中投加化学物质,使与废水中的一些离子发生反应,生成难溶的沉淀物而从水中析出,以达到降低水中溶解污染物的目的。而混凝法是通过混凝剂使小颗粒及胶体聚集成大颗粒而沉降,不一定有化学反应发生。(2)化学混凝法使用的药剂主要是混凝效果好;对人类健康无害;价廉易得;使用方便的无机盐类和有机高分子类混凝剂或助凝剂。而化学沉淀法主要是投加有氢氧根、硫化物、钡盐等能与废水中一些离子反应生成沉淀物的化学物质。

4.用吸附法处理废水,可以达到出水极为洁净。那么是否对处理要求高、出水要求高的废水,原则上都可以考虑采用吸附法?为什么?

答:不是。由于吸附法对进水的预处理要求高,吸附剂的价格昂贵,因此在废水处理中,吸附法主要用来去除废水中的微量污染物,达到深度净化的目的。或是从高浓度的废水中吸附某些物质达到资源回收和治理的目的。

5.电镀车间的含铬废水,可以用氧化和还原法,化学沉淀法和离子交换法等加以处理,那么,在什么条件下,用离子交换法进行处理是比较合适的?

答:离子交换法适用于处理浓度不太高的含铬废水,处理效果好,废水可以回收利用,并回收铬酸,但工艺较为复杂,而且使用的树脂不同,工艺也不同,一次投资较大,占地面积大,运行费用高,适用与大型处理车间。

6.从水中去除某些离子(例如脱盐),可以用离子交换法和膜分离法.当含盐浓度较高时,应当用什么方法?为什么?

答:膜析法好些。关于离子交换和膜法处理高盐度废水问题,事实上当含盐量超过一定浓度范围时,两者都不是较好的选择,因为当浓度较高时,渗透压过高,反渗透操作压力过高,同时容易造成膜污染破坏;若采用电渗析则能好过高;而离子交换则会造成树脂用量太大或反洗操作过于频繁,不能应用。

第十七章城市污水回用

1.为达到污水回用安全可靠,城市污水回用水水质应满足以下基本要求:

答:(1)回用水的水质符合回用对象的水质控制标准;(2)回用系统运行可靠,水质水量稳定;(3)对人体健康、环境质量、生态保护不产生不良影响;(4)回用于生产目的时,对产品质量无不良影响;(5)对使用的管道、设备等不产生腐蚀、堵塞、结垢等损害;(6)使用时没有嗅觉和视觉上的不快感。

第十八章污泥处理、处置

一、填空题

1.污泥处理的目的是:降低含水率、稳定有机物。

2.污泥中水分的存在形式有:游离水、毛细水、内部水。

3.污泥浓缩的方法有:沉降法、气浮法、离心法。

4.根据操作温度,污泥厌氧消化可分为:中温消化、高温消化。

33℃~35℃为中温消化,50℃~55℃为高温消化。

5.污泥脱水的作用是去除污泥中的:毛细水、表面附着水。

6.污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。方法:沉降法、离心法、气浮法。

7.污泥处理方法有:厌氧消化法、好氧消化法、热处理法、氯化氧化法、石灰稳定法。

8.污泥浓缩方法:重力浓缩、气浮浓缩、离心浓缩。

二、名词解释

1.污泥的处理和处置:就是要通过适当的技术措施,使污泥得到再利用或以某种不损害环境的形式重新返回到自然环境中。

2.含水率:污泥中水的质量分数叫含水率。

3.污泥调理:所谓调理就是破坏污泥的胶态结构,减少污泥间的亲和力,改善污泥的脱水性能。

三、问答题

1.含水率为99%的活性污泥,浓缩至含水率97% 其体积将缩小多少?

解:设原污泥体积为V1,浓缩后的污泥体积为V2,

则:V1(1-99%)=V2(1-97%)即:V2=1/ 3 V1

因此,浓缩后污泥体积缩小为原来的1/3。

2.污泥的浓缩有哪几种?分别适用于何种情况?

答:(1)重力浓缩:主要用于浓缩初沉污泥及初沉污泥和剩余活性污泥的混合污泥。(2)气浮浓缩:依靠微小气泡与污泥颗粒产生黏附作用,使污泥颗粒的密度小于水而上浮,并得到浓缩。(3)离心浓缩:利用污泥中固、液相的密度不同,在高速旋转的离心机中受到不同的离心力而使两者分离,达到浓缩的目的描述污泥处理的典型工艺。

3.污泥调理和脱水的方法有哪些?

答:(1)调理方法有四种:化学调节法、加热加压处理法、冷冻融化法、淘洗法。(2)污泥脱水:真空过滤脱水、压滤脱水、滚压脱水、离心脱水

第十九章

1.选择厂址或站址(在工厂、企业内,往往将污水处理厂称为废水站)时,一般应考虑以下一些问题:(1)厂址应选在地质条件较好的地方。地基较好,承载力较大,地下水位较低,便于施工。(2)处理厂应尽量少占土地和不占良田。同时,要考虑今后有适当的发展余地。(3)要考虑周围环境卫生条件。(4)处理厂应设在靠近电源的地方,并考虑排水、排泥的方便。(5)处理厂应选择在不受洪水威胁的地方,否则应考虑防洪措施。

2.在具体确定工厂的废水处理方案之前,先要调查研究下列各点:(1) 本厂工业废水的特点,包括污染环境的是有毒物、有机物,还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物等),水量多少,变化如何;(2) 循环给水和压缩废水量的可能性; (3) 回收利用废水中的有用物质的方式方法;(4) 废水排入城市沟道的可能性;(5) 生活污水情况。

3.平面布置的原则:(1) 布置应紧凑,以减少处理厂占地面积和连接管(沟道)的长度,并应考虑工作人员的方便。(2) 各处理构筑物之间的连接管(沟道)应尽量避免立体交叉,并考虑施工、检修方便。(3) 在高程布置上,充分利用地形,少用水泵并力求挖填土方平衡。 (4) 使需要开挖的处理构筑物避开劣质地基。(5) 考虑分期施工和扩建的可能性,留有适当的扩建余地。

水污染控制工程作业标准答案 (2)

水污染控制工程(下)课后作业标准答案 水污染控制工程作业标准答案1 1、试说明沉淀有哪些类型?各有何特点?讨论各类型的联系和区别。 答:自由沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 絮凝沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。 区域沉淀或成层沉淀: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的影响,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。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。 压缩沉淀:悬浮颗粒浓度很高;颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 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。 2、设置沉砂池的目的和作用是什么?曝气沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有何区别? 答:设置沉砂池的目的和作用:以重力或离心力分离为基础,即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走,从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒,以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。 平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池,它构造简单,工作稳定,将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉,而有机悬浮颗粒则随水流带走,从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。曝气沉砂池的工作原理:由曝气以及水流的螺旋旋转作用,污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦,并受到气泡上升时的冲刷作用,使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%;由于池中设有曝气设备,它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。 3、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?

(完整版)水污染控制工程期末复习试题及答案

水污染控制工程期末复习试题及答案(一) 一、名词解释 1、COD:用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂的量。 2、BOD:水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 3、污水的物理处理:通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质发生变化的处理过程。 4、沉淀法:利用水中悬浮颗粒和水的密度差,在重力的作用下产生下沉作用,已达到固液分离的一种过程。 5、气浮法:气浮法是一种有效的固——液和液——液分离方法,常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。 6、污水生物处理:污水生物处理是微生物在酶的催化作用下,利用微生物的新陈代谢功能,对污水中的污染物质进行分解和转化。 7、发酵:指的是微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物,同时释放能量并产生不同的代谢产物。 8、MLSS:(混合液悬浮固体浓度)指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量,也称之为污泥浓度。 9、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度):指混合液悬浮固体中有机物的含量,它包括Ma、Me、及Mi三者,不包括污泥中无机物质。P-102 10、污泥沉降比:指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数,通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。P-103 11、污泥体积指数:指曝气池混合液静止30min后,每单位质量干泥形成的湿污泥的体积,常用单位为mL/g。P-103 12、污泥泥龄:是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法,污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间(以天计)。(网上搜索的) 13、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成为吸附。 14、好氧呼吸:以分子氧作为最终电子受体的呼吸作用称为好氧呼吸。 15、缺氧呼吸:以氧化型化合物作为最终电子受体的呼吸作用称为缺氧呼吸。 16、同化作用:生物处理过程中,污水中的一部分氮(氨氮或有机氮)被同化成微生物细胞的组成成分,并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程,称为同化作用。 17、生物膜法(P190):生物膜法是一大类生物处理法的统称,包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式,其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜。污水与生物膜接触后,污染物被微生物吸附转化,污水得到净化。18、物理净化(P7):物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。 19、化学净化(P-7):是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。 20、生物净化(P-7):是指由于水中生物活动,尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。 二、填空 1、污水类型:生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水 2、表示污水化学性质的污染指标:可分为有机指标(生化需氧量(BOD) 、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、总需氧量(TOC)、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机碱、有机农药、苯类化合物)和无机指标( PH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物(总砷、含硫化合物、氰化物) 3、水体自净分类:物理净化化学净化生物净化。 4、根据地域,污水排放标准分为哪些? 根据地域管理权限分为国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准 5、沉淀类型 6-404

水污染控制工程下册重点知识点

水污染控制工程下册重点知识点 第九章污水水质和污水出路 1、污水类型:生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水 2、物理指标:温度、色度、嗅和味(异臭:S和N化合物、挥发性有机物、氯气、总固体(溶解性固体DS、悬浮固体SS)固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体VS、固定性固体FS 3、有机物指标:BOD、COD、TOC、TOD (燃烧化学氧化反应) 4、无机物指标:PH (6-9)、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害物(总砷、含硫化合物、氰化物) 5、生物指标:细菌总数、大肠菌数、病毒 6、自净作用:物理、化学、生物 7、混合过程:竖向混合阶段、横向混合阶段、断面充分混合后阶段(POP 下降) 8、根据BOD5与DO曲线,可以把该河划分为清洁水区、污染恶化区、恢复区、清洁水区 9、污水排放标准:浓度标准、总量控制标准、国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准 10、一级处理:主要去除SS 、COD 、BOD 11、二级处理:去除有机物(90%) 12、三级处理:去除N 、P ,色度 第十章污水的物理处理

1、污水的物理处理法去除对象主要是污水中的漂浮物和悬浮物,采用的主要方法有:筛滤截留法、重力分离法、离心分离法 2、格栅作用:截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物 3、格栅设计的主要参数:确定栅条间隙宽度 4、按格栅形状,可分为平面格栅、曲面格栅 5、曲面格栅:固定曲面格栅、旋转鼓式格栅 6、清渣方式:人工清渣(过水面积不小于灌渠有效面积的2倍)机械清渣(1.2倍) 7、工业废水根据水质确定是否有沉砂池 8、水流适当流速:0.4-0.9 污水通过格栅:0.6-1 最大 1.2-1.4 9、在典型的污水处理厂中沉淀法可用于下列几个方面:污水处理系统的预处理、污水的初级处理、生物处理后的固液分离、污泥处理阶段的污泥浓缩 10、沉淀类型:自由沉淀(水中悬浮固体浓度不高) 、絮凝沉淀(悬浮颗粒浓度不高(活性污泥二沉池中间)、区域沉淀(悬浮颗粒浓度高,二沉池下部、重力浓缩开始) 、压缩沉淀(高浓度悬浮颗粒,污泥浓缩、重力浓缩) 11、斯托克斯公式 u=(P 固 -P gd2/18μ 12、水温上升,黏度减小、沉速增大 13、理想沉淀池:进口区、沉淀区、出口区、缓冲区、污泥区 14、沉淀池工作原理:利用水中悬浮颗粒可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用

水污染控制工程复习资料

习题 高廷耀,顾国维,周琪.水污染控制工程(下册).高等教育出版社.2007 一、污水水质和污水出路(总论) 1.简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答:水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2.分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系,画出这些指标的关系图。 答:水中所有残渣的总和称为总固体(TS),总固体包括溶解性固体(DS)和悬浮性固体(SS)。水样经过滤后,滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体(DS),滤渣脱水烘干后即是悬浮固体(SS)。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体(VS)和固定性固体(FS)。将固体在600℃的温度下灼烧,挥发掉的即市是挥发性固体(VS),灼烧残渣则是固定性固体(FS)。溶解性固体一般表示盐类的含量,悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量,挥发性固体反映固体的有机成分含量。 关系图 3.生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么?分析这些指标之间 的联系及区别。

答:生化需氧量(BOD):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。 化学需氧量(COD):在酸性条件下,用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 总有机碳(TOC):水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量(TOD):有机物除碳外,还含有氢、氮、硫等元素,当有机物全都被氧化时,碳被氧化为二氧化碳,氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等,此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量,此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法,前者测定以碳表示,后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程及BOD 的耗氧过程有本质不同,而且由于各种水样中有机物质的成分不同,生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD及BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下,BOD及TOD或TOC之间存在一定的相关关系。 4.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:水体自净从净化机制来看,可分为:物理净化、化学净化和生物净化。 氧垂曲线适用于一维河流和不考虑扩散的情况。特点 5.试论排放标准、水环境质量指标、环境容量之间的联系。 答:环境容量是水环境质量标准指定的基本依据,而水环境质量标准则是排放标准指定的依据。 6.我国现行的排放标准有哪几种?各标准的使用范围及相互关系是什么? 答:我国现行的排放标准有浓度标准和总量控制标准。根据地域管理权限又可分为国家排放标准、地方排放标准、行业排放标准。

水污染控制工程下册重点

1、生化需氧BOD:量表示水中有机物被好氧微生物分解时所需的氧气量称生化需氧量(以mg/L为单位) 2、化学需氧量(COD),是在一定的条件下,用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量(以mg/L为单位)。 3、水体自净作用:经过水体的物理、化学与生物的作用,使污水中污染物的浓度得以降低,经过一段时间后,水体往往能恢复到受污染前的状态,并在微生物的作用下进行分解,从而使水体由不洁恢复为清洁,这一过程称为水体的自净过程。 水体自净过程包括:物理净化、化学净化、生物净化。 物理净化:稀释、扩散、沉淀 化学净化:氧化、还原、分解 生物净化:水中微生物对有机物的氧化分解作用 氧垂曲线:表示水体受到污染后,水中溶解氧含量沿河道的分布呈下垂状曲线。在排污口下游河水中,溶解氧含量因有机物生物氧化的脱氧作用而显著下降,又由于下游大气复氧和生物光合作用等而使溶解氧含量增加。下垂曲线的临界点(氧垂点),其溶解氧含量最小。 4、格栅、筛网的主要作用是什么?各使用于什么场合? 在排水工程中,格栅倾斜安装在进水的渠道内,或进水泵站集水井的进口处,用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物,以保证后续处理设施的正常运行。 筛网可有效去除和回收废水中夹带的纤维状杂质,如:羊毛、化纤、纸浆等。可作为预处理,也可作为重复利用水的深度处理。 5、沉淀是利用水中悬浮颗粒和水的密度差,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。沉淀类型:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀 (1)自由沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。(2)絮凝沉淀:悬浮颗粒浓度不高;沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。 (3)区域沉淀或成层沉淀: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的影响,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。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。 (4)压缩沉淀:悬浮颗粒浓度很高;颗粒相互之间已挤压成团状结构,互相接触,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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 6、理想沉淀池划为四个区域:进口区域、沉淀区域、出口区域及污泥区域,并作下述假定:(1)沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同,水平流速为v (2)悬浮颗粒在沉淀区等速下沉,下沉速度为u (3)在沉淀池的进口区域,水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上 (4)颗粒一经沉到池底,即认为已被去除 8、u一定时,增加表面积A时,去除率E提高,所以对容积一定的沉淀池,池深越浅时,表面积A越大,即去除率E越大。 9、加压溶气浮上法处理废水的基本原理是什么? 在一定压力作用下,将空气溶于水中,并达到指定压力下的饱和状态,然后将过饱和液突然降至常压,溶解在水中的空气即以非常细小的气泡释放出来。这些数量众多的气泡与水中的悬浮颗粒产生粘附作用,使这些夹带了无数小气泡的颗粒的密度小于水而产生上浮作用。

水污染控制工程重点复习题-浙江海洋学院

《水污染控制工程》重点复习题 一、名词解释 1、生物膜法 生物膜法是一大类生物处理法的统称,包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式,其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜。污水与生物膜接触后,污染物被微生物吸附转化,污水得到净化。 2、活性污泥法 活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气,经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用,以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离,大部分污泥再回流到曝气池,多余部分则排出活性污泥系统。 3、生物脱氮 生物脱氮是在微生物的作用下,将有机氮和氨态氮转化为N 2和N x O 气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。(PPT 版) 含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后,转变为氮气而被除去的过程。(课本版) 4、泥龄 微生物平均停留时间,又称污泥龄,是指反应系统内的微生物全部更新一次所用的时间,在工程上,就是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。以θC 表示,单位为d 。 5、污泥比阻 单位质量干滤饼的过滤阻力m/kg ,比阻抗值越大的污泥,越难过滤,其脱水性能也差。 6、水体自净 河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。 7、废水生物处理 定义1:利用微生物的氧化分解及转化功能,以废水有机物作为微生物的营养物质,通过微生物的代谢作用,使废水中的污染物质被降解、转化,废水得以净化。 定义2:污水的生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养 多样、适应能力强的微生物的新陈代谢作用,对污水进行净化的处理方法。 (课本上有两种定义,自己选择哈!) 8、BOD 5 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量(20℃,5d )。 水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量,间接反映了水中可生物降解的有机物量。(课本版) 9、破乳 破坏液滴界面上的稳定薄膜,使油、水得以分离。 10、有机负荷(N S ) 污泥负荷率是指单位质量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量,kg BOD5/(kgMLVSS ·d )。 11、SVI 曝气池出口处的混合液在静置30min 后,每克悬浮固体所占的体积(mL )称为污泥体积指数(SVI )。 12、毛细时间 其值等于污泥与滤纸接触时,在毛细管的作用下,水分在滤纸上渗透1cm 长度的时间,以秒计。 13、米氏方程 max S S max m S m S v v v K K ρρρρ= =++ 式中:v ——酶促反应速度;v max ——最大酶反应速度;ρS ——底物浓度; K m ——米氏常数。

水污染控制工程试卷A及答案

《水污染控制工程》试题 一、名词解释 1.气固比 2.氧垂曲线 3.吸附再生法 4.剩余污泥 5.@ 6.折点加氯消毒法 7.回流比 8.生物膜法 9.活性污泥法 10.生物脱氮 11.泥龄 12.BOD5 13.COD 14.} 15.水体自净 16.污泥指数 17.剩余污泥 18.破乳 19.大阻力配水系统 20.小阻力配水系统 二、问答题 1.试说明沉淀有哪几种因型各有何特点,并讨论各种类型的内在联系与区别, 各适用在哪些场合 2.{ 3.设置沉砂池的目的和作用是什么曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有 何区别 4.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(或浮 上)的基本规律,影响沉淀或浮上的因素有哪些 5.加压溶气浮上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 特点在废水处理中,浮上法与沉淀法相比较,各有何缺点 6.污水的物理处理方法和生物处理法的目的和所采用的处理设备有何不同

7.微生物新陈代谢活动的本质是什么它包含了哪些内容 8.在生化反应过程中,酶起了什么作用酶具有哪些特性 9.影响微生物的环境因素主要有哪些为什么说在好氧生物处理中,溶解氧是 一个十公重要的环境因素 10.什么叫生化反应动力学方程式在废水生物处理中,采用了哪两个基本方程 式它们的物理意义是什么 11.; 12.建立生物下理过程数学模式的实际意义是什么在废水生物处理中,这个基 本数学模式是什么它包含了哪些内容试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理。 13.好氧塘中溶解氧和pH值为什么会发生变化 14.污水土地处理有哪几种主要类型各适用于什么场合 15.试述土地处理法去除污染物的基本原理。 16.土地处理系统设计的主要工艺参数是什么选用参数时应考虑哪些问题 17.试述各种生物膜法处理构筑物的基本构造及其功能。 18.生物滤池有几种形式各适用于什么具体条件 19.影响生物滤池处理效率的因素有哪些它们是如何影响处理效果的曝气设备 的作用和分类如何,如何测定曝气设备的性能 20.》 21.活性污泥有哪些主要的运行方式,各种运行方式的特点是什么促使各种运 行方式发展的因素是什么 22.曝气池设计的主要方法有哪几种,各有什么特点 23.曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么 24.产生活性污泥膨胀的主要原因是什么

水污染控制工程期末考试题目

《水污染控制工程》期末考试试题 一、填空(每空1分,共20分) 1、一般规律,对于性颗粒易与气泡粘附。 2、在常温、稀溶液中,离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为> > > 。在离子交换过程中,上述离子最先泄露的是。 3、反渗透膜是膜,反渗透的推动力是___,反渗透膜透过的物质是。 4、根据废水中可沉物的浓度和特性不同,沉淀可分为、、、四种基本类型。 5、过滤机理主要包括、、三种形式。 6、加Cl2消毒时,在水中起消毒作用的物质是。 7、测定废水的BOD时,有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程,一般可分为两个阶段,第一阶段是,第二阶段是。 8、稳定塘按塘内微生物类型、供氧方式和功能来分类,主要类型有、、 和。 二、简答题(每小题6分,共30分) 1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池? 2、如何提高滤池的含污能力? 3、简述影响混凝效果的主要因素。 4、简述SBR工艺的工作原理,并说明该工艺具有哪些特点。 5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。 三、论述题(共36分) 1、在20℃时,亚硝化细菌的世代时间是多少天?为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。(8分) 2、如何通过废水的BOD5和COD判断废水的可生化性?某工业废水水质为COD 650mg/L,BOD5 52mg/L,问该工业废水是否适宜采用生化处理。(8分) 3、在电渗析操作过程中,工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象,如何消除?(8分) 4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸,其生产过程中排放大量的废水,主要

污染物为SS和COD,其水质为pH 7~8、COD900~1100mg/L、SS800~1100mg/L。请制定一废水处理工艺,使处理后出水水质达到pH 6.0~9.0;COD ≤100mg/L;SS ≤100mg/L,画出工艺流程简图,并说明各处理单元功能。(12分) 四、计算题(共14分) 1、某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L,要使Fe3+从水中沉淀析出,废水应维持多高的pH值?(K spFe(OH)3= 3.2×10-38) (4分) 2、有一工业废水,废水排放量为180m3/h,废水中悬浮物浓度较高,拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。沉淀池的设计参数为:停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m,请计算沉淀池的表面负荷和长度。(4分) 3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。设计参数为:设计处理水量12000m3/d,进水BOD5为200 mg/L,出水BOD5为20 mg/L,MLSS为3000mg/L,污泥负荷率N S为0.18kg BOD5(去除量)/kgMLSS·d,污泥表现合成系数Yobs为0.36mg/mg。试求:(1)生化曝气池的有效容积;(2)曝气池的BOD5去除效率;(3)曝气池每日的剩余污泥排放量(kg干重)。(6分)

水污染控制工程实验报告

水污染控制工程 实验报告 (环境工程专业适用) 2014年至2015 年第 1 学期 班级11环境1班 姓名吴志鹏 学号1110431108 指导教师高林霞 同组者汤梦迪刘林峰吴渊田亚勇李茹茹 程德玺

2014年4月

目录 实验一曝气设备充氧性能的测定 -------------------------------------------------- 1实验二静置沉淀实验----------------------------------------------------------------- 5实验三混凝实验---------------------------------------------------------------------- 8一、实验目的 ------------------------------------------------------------------------- 15

实验一曝气设备充氧性能的测定 一、实验目的 1.掌握表面曝气叶轮的氧总传质系数和充氧性能测定方法 2.评价充氧设备充氧能力的好坏。 二、实验原理 曝气是指人为地通过一些机械设备,如鼓风机、表面曝气叶轮等,使空气中的氧从气相向液相转移的传质过程。氧转移的基本方程式为: d/dt=K La(s-)(1)式中d/dt:氧转移速率,mg/(Lh); K La:氧的总传质系数,h-1; s:实验条件下自来水(或污水)的溶解氧饱和浓度,mg/L; :相应于某一时刻t的溶解氧浓度mg/L, 曝气器性能主要由氧转移系数K La、充氧能力OC、氧利用率E A、动力效率Ep四个主要参数来衡量。下面介绍上述参数的求法。 (1)氧转移系数K La 将(1)式积分,可得 1n(s—)=一K La t+ 常数(2)此式子表明,通过实验测定s和相应与每一时刻t的溶解氧浓度后,绘制1n(s—)与t关系曲线,其斜率即为K La。另一种方法是先作-t曲线,再作对应于不同值的切线,得到相应的d/dt,最后作d/dt与的关系曲线,也可以求出。 (2)充氧性能的指标 ①充氧能力(OC):单位时间内转移到液体中的氧量。 表面曝气时:OC(kg/h)= K La t(20℃)s (标)V (3) K La t(20℃)= K La t 1.02420T(T: 实验时的水温) s (标)=s (实验) 1.013105/实验时的大气压(Pa) V:水样体积 ②充氧动力效率(Ep):每消耗1度电能转移到液体中的氧量。该指标常被用以比较各种曝气设备的经济效率。 Ep(kg/kW·h)=OC/N (4) 式中:理论功率,采用叶轮曝气时叶轮的输出功率(轴功率, kW)。 ③氧转移效率(利用率,E A):单位时间内转移到液体中的氧量与供给的氧量之

高廷耀水污染控制工程(下册)习题讲解.

高廷耀,顾国维,周琪.水污染控制工程(下册).高等教育出版社.2007 一、污水水质和污水出路(总论) 1.简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答:水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2.分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系,画出这些指标的关系图。 答:水中所有残渣的总和称为总固体(TS),总固体包括溶解性固体(DS)和悬浮性固体(SS)。水样经过滤后,滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体(DS),滤渣脱水烘干后即是悬浮固体(SS)。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体(VS)和固定性固体(FS)。将固体在600℃的温度下灼烧,挥发掉的即市是挥发性固体(VS),灼烧残渣则是固定性固体(FS)。溶解性固体一般表示盐类的含量,悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量,挥发性固体反映固体的有机成分含量。 关系图 3.生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么?分析这些指标之间 的联系与区别。 答:生化需氧量(BOD):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。化学需氧量(COD):在酸性条件下,用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 总有机碳(TOC):水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量(TOD):有机物除碳外,还含有氢、氮、硫等元素,当有机物全都被氧化时,碳被氧化为二氧化碳,氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等,此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量,此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法,前者测定以碳表示,后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同,而且由于各种水样中有机物质的成分不同,生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下,BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。 4.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?

水污染控制工程(下册)课后题答案

第九章、污水水质和污水出路(总论) 1.简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。答:水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。污水的水质污染指标一般可分为物理指标、化学指标、生物指标。物理指标包括:(1)水温(2)色度(3)臭味(4)固体含量, 化学指标包括:有机指标包括:(1)B0D:在水温为20度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。(2) COD用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。(3) TOD由于有机物的主要元素是C、H、0、N、S等。被氧化后,分别产生C02 H2O N02和S02,所消耗的氧量称为总需氧量。(4) T0C表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。 (5)油类污染物(6)酚类污染物(7)表面活性剂(8)有机酸碱(9)有机农药(10)苯类化合物无机物及其指标包括(1)酸碱度(2)氮、磷(3)重金属(4)无机性非金属有害毒物生物指标包括:(1 )细菌总数(2)大肠菌群(3)病毒 2.分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系,画出这些指标的关系图。答:水中所有残渣的总和称为总固体(TS,总固体包括溶解性固体(DS)和悬浮性固体(SS。水样经过滤后,滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体(DS),滤渣脱水烘干后即是悬浮固体(SS。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体(VS和固定性固体(FS)。将固体在600C的温度下灼烧,挥发掉的即市是挥发性固体(VS,灼烧残渣则是固定性固体(FS。溶解性固体一般表示盐类的含量,悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量,挥发性固体反映固体的有机成分含量。 关系图:总固体=溶解性固体+悬浮固体=挥发性固体+固定性固体3.生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是分析这些指标之间的联系与区别。 答:生化需氧量(B0D):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。 化学需氧量(C0D):在酸性条件下,用强氧化剂将有机物氧化为C02 H20所消耗的氧量。 总有机碳(T0C :水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量(T0D):有机物除碳外,还含有氢、氮、硫等元素,当有机物全都被氧化时,碳被氧化为二氧化碳,氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等,此时需氧量称为总需氧量。这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量,此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法,前者测定以碳表示,后者以氧表示。T0C T0D的耗氧过程与B0D 的耗氧过程有本质不同,而且由于各种水样中有机物质的成分不同,生化过程差别也大。各种水质之间T0C或T0D与B0D不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下,B0D与T0D或T0C之间存在一定 的相关关系。 它们之间的相互关系为:T0D > C0D >B0D20>B0D5>0C 生物化学需氧量或生化需氧量(B0D)反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。化学需氧量C0D的优点是比较精确地表示污水中有机物的含量,测定时间仅仅需要数小时,并且不受水质的影响。而化学需氧量C0D则不能象B0D反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。此外,污水中存在的还原性无机物(如硫化物)被氧化也需要消耗氧,以C0D表示也存 在一定的误差。 两者的差值大致等于难生物降解的有机物量。差值越大,难生物降解的有机物含量越多,越不宜采用生物处理法。两者的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理判别标准,比值越大,越容易被生物处理。4.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:污染物随污水排入水体后,经过物理的、化学的与生物化学的作用,使污染的浓度降低或总量减少, 受污染的水体部分地或完全地恢复原状,这种现象称为水体自净或水体净化。包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用使河水污染物质浓度降低的过程。化学净化指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。生物净化指由于水中生物活动,尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。有机物排入河流后,经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧,使河水亏氧;另一方面,空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中,使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的,D0曲线呈悬索状下垂,称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。 5.试论排放标准、水环境质量指标、环境容量之间的联系。答:环境容量是水环境质量标准指定的基本依据,而水环境质量标准则是排放标准指定的依据。 排放标准是指最高允许的排放浓度,污水的排放标准分为一,二,三级标准,而水环境质量标准是用来评估水体

最新水污染控制工程复习题教学内容

5.试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理及优缺点。 好氧塘是一类在有氧状态下净化污水的稳定塘。其净化有机物的基本原理是塘内存在着细菌、藻类和原生动物的共生系统。有阳光照射时,塘内的藻类进行光合作用,释放出氧,同时,由于风力的搅动,塘表面还存在自然复氧,二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中氧,通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质,其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。 兼性塘是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘。其净化机理:兼性塘的好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。兼性区的塘水溶解氧较低,且时有时无。这里的微生物是异样型兼性细菌,它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物,也能在无分子氧的条件下,以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。厌氧区没有溶解氧。可沉物质和死亡的藻类、菌类在形成污泥层,污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。 兼性塘运行管理极为简便,较长的污水停留时间使它能经受污水水量、水质的较大波动而不至于严重影响出水质量。兼性塘常被用于处理小城镇的原污水以及中小城市污水处理厂一级沉淀处理后出水或二级生物处理后的出水。 厌氧塘是一类在无氧条件下净化污水的稳定塘。其净化机理是:厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的,即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物,再由专性厌氧菌将有机酸转化为甲烷和二氧化碳。当厌氧塘作为预处理工艺使用时,其优点是可以大大减少随后的兼性塘、好氧塘的容积,消除兼性塘夏季运行时经常出现的漂浮污泥层的问题,并使随后的处理塘中不致形成大量导致糖最终淤积的污泥层。 38.画出生物同步脱氮除磷的工艺流程,并说明各处理构筑物的功能作用? 答:其工艺流程为: 回流系统 进水厌氧缺氧好氧缺氧好氧二沉池出水 回流系统 称为A-A-O系统 厌氧:反硝化氨化释放磷;第一缺氧:脱氮;第一好氧:去除BOD、硝化、吸收磷;第二缺氧:反硝化、脱氮;第二好氧:吸收磷,去除BOD。 34.污泥处理的一般工艺如何?污泥浓缩的作用是什么? 答:污泥处理的一般工艺如下:污泥浓缩污泥消化脱水和干燥污泥利用 污泥浓缩的作用在于去除污泥中大量的水分,缩小污泥体积,以利于后继处理,减小厌氧消化池的容积,降低消化耗药量和耗热量等。 35.污泥浓缩有哪些方法,并加以比较? 答:浓缩污泥可以用重力浓缩法,也可以用气浮浓缩法和离心浓缩法、重力浓缩法主要构筑物为重力浓缩池,设备构造简单,管理方便,运行费用低;气浮浓缩主要设施为气浮池和压缩空气系统,设备较多,操作较复杂,运行费用较高,但气浮污泥含水率一般低于重力浓缩污泥。离心浓缩则可将污泥含水率降到80%~85%,大大缩小了污泥体积,但相比之下电耗较大。 33.试比较厌氧法与好氧法处理的优缺点。

水污染控制工程第四版(下册)试题及答案.

水污染控制工程第四版(下册)试题及答案 一、名词解释题(每题3分): 1.水的社会循环:人类社会从各种天然水体中取用大量 水,使用后成为生活污水和工业废水,它们最终流入 天然水体,这样,水在人类社会中构成了一个循环体 系,称为~。 2.生化需氧量:表示在有氧的情况下,由于微生物的活 动,可降解的有机物稳定化所需的氧量 3.化学需氧量:表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的 氧量。 4.沉淀::是固液分离或液液分离的过程,在重力作用 下,依靠悬浮颗粒或液滴与水的密度差进行分离。5.沉降比:用量筒从接触凝聚区取100mL水样,静置 5min,沉下的矾花所占mL数用百分比表示,称为沉 降比。 6.滤速调节器:是在过滤周期内维持滤速不变的装置。 7.接触凝聚区:在澄清池中,将沉到池底的污泥提升起 来,并使这处于均匀分布的悬浮状态,在池中形成稳 定的泥渣悬浮层,此层中所含悬浮物的浓度约在3~ 10g/L,称为~。 8.化学沉淀法:是往水中投加某种化学药剂,使与水中 的溶解物质发生互换反应,生成难溶于水的盐类,形 成沉渣,从而降低水中溶解物质的含量。 9.分级沉淀:若溶液中有数种离子能与同一种离子生成 沉淀,则可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序,这叫做分级沉淀。 10.总硬度:水中Ca2+、Mg2+含量的总和,称为总硬度。 11.电解法:是应用电解的基本原理,使废水中有害物质, 通过电解过程,在阳、阴极上分别发生氧化和还原反 应转化成为无害物质以实现废水净化的方法。 12.滑动面:胶粒在运动时,扩散层中的反离子会脱开 胶粒,这个脱开的界面称为滑动面,一般指吸附层边 界。 13.氧化还原能力:指某种物质失去或取得电子的难易程 度,可以统一用氧化还原电位作为指标。 14.吸附:是一种物质附着在另一种物质表面上的过程, 它可发生在气-液、气-固、液-固两相之间。15.物理吸附:是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的 吸附。 16.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。 17.平衡浓度:当吸附质在吸附剂表面达到动态平衡时, 即吸附速度与解吸速度相同,吸附质在吸附剂及溶液 中的浓度都不再改变,此时吸附质在溶液中的浓度就 称为~。 18.半透膜:在溶液中凡是一种或几种成分不能透过,而 其它成分能透过的膜,都叫做半透膜。19.膜分离法:是把一种特殊的半透膜将溶液隔开,使溶 液中的某种溶质或者溶剂渗透出来,从而达到分离溶质的目的。 20.电渗析:是在直流电场的作用下,利用阴。阳离子交 换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。 21.生物处理:是主利用微生物能很强的分解氧化有机物 的功能,并采取一定的人工措施,创造一种可控制的环境,使微生物大量生长、繁殖,以提高其分解有机物效率的一种废水处理方法。 22.生物呼吸线:表示耗氧随时间累积的曲线。 23.污泥龄:是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的 天数,也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间,或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。 24.氧化沟:是一个具有封闭沟渠的活性污泥曝气池。 25.总充氧量:稳定条件下,单位时间内转移到曝气池的 总氧量。 26.悬浮生长:在活性污泥法中,微生物形成絮状,悬浮 在混合液中不停地与废水混合和接触。 27.生物膜反应器:利用生物膜净化废水的装置。 28.面积负荷率法:即单位面积每日能去除废水中的有机 物等量。 29.自然生物处理法:是利用天然的水体和土壤中的微生 物来净化废水的方法。 30.活性污泥法:是以活性污泥来净化废水的生物处理方 法。 31.活性污泥:充满微生物的絮状泥粒。 32.污泥负荷率:指的是单位活性污泥(微生物)量在单 位时间内所能承受的有机物量。 33.污泥浓度:指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体 的重量,常用MLSS表示。 34.污泥沉降比:指曝气池中混合液沉淀30min后,沉淀 污泥体积占混合液总体积的百分数。 35.污泥体积指数:简称污泥指数,是曝气池混合液经 30min沉淀后1g干污泥所占的湿污泥体积(以mL 计)。 36.土地处理系统:是利用土壤及其中微生物和植物对污 染物的综合净化能力来处理城市和某些工业废水,同时利用废水中的水和来合促进农作物、牧草或树木的生长,并使其增产的一种工程设施。 37.两级生物滤池:当废水处理程度要求高时,一级高负 荷生物滤池不能满足要求时,可以将两个高负荷滤池串联起来,称为~。 38.生物接触氧化法:是一个介于活性污泥法和生物滤池 之间的处理方法,它兼具有这两种方法的优点。39.厌氧流化床:当床内载体的膨胀率达到40~50%以 上,载体处于流化状态。

水污染控制工程实习报告

青岛农业大学 学生实习报告 实习名称:水污染控制工程实习报告 实习时间:2011年11月7日—2011年11月27日专业班级:环境工程2009级02班 姓名(学号):孙国帅20091703 2011年 12 月 3 日

水污染控制工程实习报告 一、实习时间 2011年11月7日——2011年11月27日 二、实习地点 青岛市崂山区沙子口污水处理厂;青岛市城阳区污水处理厂;化学楼101 三、实习目的:通过前往污水处理厂参观实习,进一步深刻理解课本知 识。且通过工程师的讲解,了解污水处理各工艺构筑物的特点与设计理念,明确流程,为课程设计打好基础。并将自己在学科学习过程中遇到的问题,及时与老师和工程师沟通,借助实体构筑物解决。提升自己的实际操作能力和临场解决问题的能力。 关键词:SBR A2/O UCT 模型 四、实习内容 (一)青岛市崂山区沙子口污水处理厂 (1)青岛市崂山区沙子口污水处理厂简介 青岛市崂山区沙子口污水处理厂是由崂山区政府授权青岛海林环保科技有限公司建设的污水处理厂,位于青岛市崂山区沙子口办事处驻地,一期占地41.7亩,设计进水量2.0万吨/天;二期工程占地32.85亩,增加处理能力3.0万吨/天。沙子口目前排放污水总量可达到320万吨/年,工业废水约占总排放量的65%以上,生活污水及公建污水排放量约占总排放量的35%。主要污染物为COD、BOD、SS、N、P等,属有机耗氧型污染。沙子口污水处理厂每天处理废水约8000吨,产生含水污泥近300立方米。该地区的污水以生活类污水为主,有机质含量大,重金属成份极少。处理流程主要为电脑控制,如图1显示实时监控。污水处理厂采用UCT工艺,其英文为University of Cape Town,由南非开普敦大学研究开发。沙子口污水处理厂每天处理废水约8000吨,产生含水污泥近300立方米。该地区的污水以生活类污水为主,有机质含量大,重金属成份极少。沙子口污水处理厂每月可生产有机肥料100吨,以800元/吨的价格卖给园林绿化部门,不仅硝化了污泥,而且获得了经济效益。崂山沙子口污水处理厂投资200万元改造后,将污水处理后产生的污泥进行发酵等环节处理,使之成为优质的林业用有

水污染控制工程习题与答案

《水污染控制工程》试题库 环境与生物工程学院 2011年3月 水污染控制工程试题类型 1. 名词解释 2. 选择题 3. 填空题 4. 简答题 5. 计算题

一、名词解释题(每题 3分): 1.生化需氧量:表示在有氧的情况下,由于微生物的活动,可降 解的有机物稳定化所需的氧量 2.化学需氧量:表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量。 3.滤速调节器:是在过滤周期内维持滤速不变的装置。 4.沉淀::是固液分离或液液分离的过程,在重力作用下,依靠 悬浮颗粒或液滴与水的密度差进行分离。 5.沉降比:用量筒从接触凝聚区取100mL水样,静置5min,沉下 的矾花所占mL数用百分比表示,称为沉降比。 6.水的社会循环:人类社会从各种天然水体中取用大量水,使用 后成为生活污水和工业废水,它们最终流入天然水体,这样,水在人类社会中构成了一个循环体系,称为~。 7.接触凝聚区:在澄清池中,将沉到池底的污泥提升起来,并使 这处于均匀分布的悬浮状态,在池中形成稳定的泥渣悬浮层,此层中所含悬浮物的浓度约在3~10g/L,称为~。 8.总硬度:水中Ca2+、Mg2+含量的总和,称为总硬度。 9.分级沉淀:若溶液中有数种离子能与同一种离子生成沉淀,则 可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序,这叫做分级沉淀。 10.化学沉淀法:是往水中投加某种化学药剂,使与水中的溶解物 质发生互换反应,生成难溶于水的盐类,形成沉渣,从而降低水中溶解物质的含量。 11.电解法:是应用电解的基本原理,使废水中有害物质,通过电 解过程,在阳、阴极上分别发生氧化和还原反应转化成为无害物质以实现废水净化的方法。 12.电渗析:是在直流电场的作用下,利用阴。阳离子交换膜对溶 液中阴阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。 13.滑动面:胶粒在运动时,扩散层中的反离子会脱开胶粒,这个 脱开的界面称为滑动面,一般指吸附层边界。

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