作业问答题和计算题doc.docx

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作业问答题和计算题doc

考试题型：

填空题（本大题共8道小题，每空1分，共20分）、简答题（每小题6分，共30分）、论述题（本大题共4道小题，1～3小题8分，第4题12分，共36分）、计算题（本大题共2道小题，每小题7分，共14分）

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。

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？

答：

水体自净从净化机制来看，可分为：

物理净化:

水体中的污染物通过稀释、扩散、沉淀等作用，使污染物浓度降低；化学净化:

水体中的污染物通过氧化、还原、分解等作用，使污染物存在的形态发生变化或浓度降低；生物净化:

水体中的污染物通过微生物及水生生物的代谢作用，使污染物存在的形态发生变化及浓度降低。

氧垂曲线适用于一维河流和不考虑扩散的情况。

特点:

污水未排入前，水中DO很高，污水排入后因有机物的分解作用耗氧，耗氧速率大于复氧速率，do向下游逐渐降至最低，此后，耗氧速率因有机物浓度降低小于复氧速率，DO逐渐回升至开始状态。

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。

6、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。

溶气方式：

水泵吸水管吸气溶气式、水泵出水管射流溶气式、空压机供气式

3．活性污泥法有哪些主要运行方式？

（15种）各种运行方式有何特点？

答：

1,传统推流式：

污水和回流污泥在曝气池的前端进入，在池内呈推流式流动至池的末端，充氧设备沿池长均匀布置，会出现前半段供氧不足，后半段供氧超过需要的现象。

2,渐减曝气法：

渐减曝气布置扩散器，使布气沿程递减，而总的空气量有所减少，这样可以节省能量，提高处理效率。

3,分步曝气：

采用分点进水方式，入流污水在曝气池中分3—4点进入，均衡了曝气池内有机污染物负荷及需氧率，提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的能力。

4,完全混合法：

进入曝气池的污水很快被池内已存在的混合液所稀释、均化，入流出现冲击负荷时，池液的组成变化较小，即该工艺对冲击负荷具有较强的适应能力；污水在曝气池内分布均匀，F/M值均等，各部位有机污染物降解工况相同，微生物群体的组成和数量几近一致；曝气池内混合液的需氧速率均衡。

5,浅层曝气法：

其特点为气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率是最大的。

在水的浅层处用大量空气进行曝气，就可以获得较高的氧传递速率。

6,深层曝气法：

在深井中可利用空气作为动力，促使液流循环。

并且深井曝气池内，气液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同时气液接触时间延长，溶解氧的饱和度也由深度的增加而增加。

7,高负荷曝气法：

在系统与曝气池构造方面与传统推流式活性污泥方相同，但曝气停留时间公1.5－3.0小时，曝气池活性污泥外于生长旺盛期。

主要特点是有机容积负荷或污泥负荷高，但处理效果低。

8,克劳斯法：

把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气，然后再进入曝气池，克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题。

而且消化池上清液中富有氨氮，可以供应大量碳水化合物代谢所需的氮。

消化池上清液夹带的消化污泥相对密度较大，有改善混合液沉淀性能的功效。

9,延时曝气法：

曝气时间很长，活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放。

本工艺还具有处理过程稳定性高，对进水水质、水量变化适应性强，不需要初沉池等优点。

10.接触稳定法：

混合液的曝气完成了吸附作用，回流污泥的曝气完成稳定作用。

本工艺特点是污水与活性污泥在吸附池内吸附时间较短，吸附池容积较小，再生池的容积也较小，另外其也具有一定的抗冲击负荷能力。

11,氧化沟：

氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。

曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，具有曝气和搅拌两个作用，

使活性污泥呈悬浮状态。

12,纯氧曝气法：

纯氧代替空气，可以提高生物处理的速度。

在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提高，氧溶解的推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好，污泥的沉淀性也好。

13,吸附－生物降解工艺；处理效果稳定，具有抗冲击负荷和pH变化的能力。

该工艺还可以根据经济实力进行分期建设.

14,序批式活性污泥法:

工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；反应推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀；该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。

15,活性污泥生物滤池（ABF工艺）:

在通常的活性污泥过程之前设置一个塔式滤池，它同曝气池可以是串联或并联的。

滤池也可以看作采用表面曝气特殊形式的曝气池，塔是一外置的强烈充氧器。

因而ABF可以认为是一种复合式活性污泥法。

3．简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。

答：

污水生物脱氮过程氮的转化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。

（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。

6．生物脱氮、除磷的环境条件要求和主要影响因素是什么？

说明主要生物脱氮、除磷工艺的特点。

答：

生物脱氮、除磷影响因素有：

（1）环境因素，如温度、pH、DO；

（2）工艺因素，如污泥泥龄、各反应区的水力停留时间、二沉池的沉淀效果；（3）污水成分，如污水中易降解有机物浓度，BOD5与N、P的比值等。

常用脱氮除磷工艺性能特点

工艺名称

优点

缺点

AN/O

在好氧前去除BOD，节能；

硝化前产生碱度；

前缺氧具有选择池的作用

脱氮效果受内循环比影响；

可能存在诺卡氏菌的问题；

需要控制循环混合液的DO

AP/O

工艺过程简单；水力停留时间短；污泥沉降性能好；聚磷菌碳源丰富，除磷效果好

如有硝化发生除磷效果会降低；工艺灵活性差

A2/O

同时脱氮除磷；反硝化过程为硝化提供碱度；水力停留时间短；反硝化过程同时除去有机物；污泥沉降性能好

回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响；脱氮受回流比影响；聚磷菌和反硝化菌都需要易降解有机物

倒置A2/O

同时脱氮除磷；厌氧区释磷无硝酸盐的影响；无混合液回流，流程简单，节能；反硝化过程同时除去有机物；好氧吸磷充分；污泥沉降性能好；

厌氧释磷得不到优质降解碳源；无混合液回流时总氮去除效果不高

UCT

减少了进入厌氧区的硝酸盐量，提高了除磷效率；对有机物浓度偏低的污水，除磷效率有所改善；脱氮效果好

操作较为复杂；

需增加附加回流系统

改良Bardenpho

脱氮效果优秀；

污泥沉降性能好

池体分隔较多；

池体容积较大

PhoStrip

易于与现有设施结合及改造；

过程灵活性好；除磷性能不受进水有机物浓度限制；加药量比采用化学沉淀法小很多；出水磷酸盐浓度可稳定小于1mg/L

需要投加化学药剂；混合液需保持较高DO浓度，以防止磷在二沉池中释放；需附加的池体用于磷的解吸；如使用石灰可能存在结垢问题

SBR及变形工艺

可同时脱氮除磷；静置沉淀可获得低SS出水；耐受水力冲击负荷；操作灵活性好

同时脱氮除磷时操作复杂；滗水设施的可靠性对出水水质影响大；设计过程复杂；维护要求高，运行对自动控制依赖性强；池体容积较大

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。

5．从气体传递的双膜理论，