9.q=Q/A,q称为表面负荷,表示单位沉淀池表面积在单位时间内所能处理的水量,单位m3/(m2·s)
10.粒状介质过滤机理包括阻力截留、重力沉降、接触絮凝。
11.软化就是降低水中Ca2+﹑Mg2+的含量,以防止其在管道设备中结垢。
包括:
加热软化法、药剂软化法、离子交换法。
除盐就是减少水中各种阴阳离子的总量,包括:
蒸馏电渗析法﹑离子交换法。
12.离子交换树脂的物理性质包括粒度、密度、含水率、机械强度等,化学性质包括交联度、酸碱性和交换容量等。
13.弱酸性树脂的选择顺序:
H+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Mg2+>Na+,弱碱性树脂选择顺序:
OH->SO42->NO3->Cl->HCO3-
14.离子交换操作有四步:
交换﹑反洗﹑再生和清洗。
15.膜分离法包括电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、扩散渗析。
16.水的物理化学处理方法:
中和法、高级氧化技术、化学还原法、化学沉淀法、电化学法、磁力分离法、溶剂萃取法、吹脱与气提、蒸发、结晶和冷冻。
17.利用亚铁盐来催化的H2O2试剂就是Fenton试剂。
其与有机物的反应机理:
Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH,Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+
18.微生物酶有:
氧化还原酶,转移酶,水解酶,裂解酶,异构酶和合成酶。
催化反应有:
水解,氧化和合成。
19.细菌生长过程:
延缓期→对数增长期→减速增长期→内源呼吸期。
Monod公式:
μ=μm·S/ks+S。
细菌生长需要的某种基本物质供给不足,该物质就会限制细菌生长。
20.好氧悬浮生长生物处理工艺主要有:
活性污泥法﹑曝气氧化塘﹑好氧消化法﹑高负荷氧化塘。
21.影响活性污泥增长的因素:
溶解氧、营养物、PH和温度。
22.曝气方法:
鼓风曝气、机械曝气及鼓风与机械并用曝气。
23.曝气池从混合液的流型可分为推流式﹑完全混合式﹑循环混合式(氧化沟)。
24.活性污泥法运行方式:
普通活性污泥法、阶段曝气法、完全混合法、纯氧曝气法和深水曝气法。
25.氧化沟(循环混合曝气池):
卡鲁塞尔、奥贝尔、曝气-沉淀-体化、交替工作式氧化沟。
26.氧化塘:
好氧氧化塘、兼性塘、曝气氧化塘、水生生物氧化塘。
27.生物滤池:
普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池。
28.影响厌氧生物处理的主要因素:
温度,酸碱度,负荷,碳氮比和有毒物质。
29.污泥处理和处置:
稳定处理(生物法﹑化学法和物理法)、去水处理(浓缩﹑脱水和干化)、最终处置(填地﹑投海﹑焚烧和综合利用)。
典型流程:
污泥→浓缩→消化(→自然消化→利用和→污泥与污泥气)→预处理→脱水(→干污泥)→干燥燃烧→最终处置。
30.表征污泥性质的指标:
污泥含水率;污泥比重;污泥脱水性能;污泥的量。
31.污泥浓缩方法:
重力浓缩法,气浮法,离心浓缩法。
32.土地处理系统分为四大类:
慢速渗透、快速渗透、地表漫流和地下渗滤。
33.人工湿地类型:
表面流湿地、地下潜流湿地、垂直下渗湿地。
34.生物滤池设计中,进水BOD浓度过高时,为防止上层负荷过大,使生物膜生长过厚造成堵塞,必须采用处理水回流稀释。
35.污水回用标准可分为工业回用标准,农业灌溉标准,景观娱乐用水标准,城市杂用水标准。
36.再生水用作冷却水造成的危害:
腐蚀,水垢,生物垢。
37.大气污染物可分为两大类包括气溶胶态污染物和气态污染物。
前者包括:
粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾、雾,后者包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾。
38.大气污染的范围分类:
①局部地区污染②地区性污染③广域污染④全球性污染
39.大气污染源:
包括人为污染源和自然污染源。
40.确定大气污染物发生量方法:
物料衡算法、排放系数法、实测法。
41.除尘器的选择原则:
排放标准和排放要求、粉尘性质、运行条件、投资运行成本和其他因素。
42.气态污染物的总净化量:
液相物理吸收量+化学反应消耗量
43.汽油机的工作过程:
进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
44.汽油机排气中的有害物质是燃烧过程产生的,主要有CO、NOx和HC。
45、如何控制VOCs污染?
燃烧法、吸收法、冷凝法、吸附法、生物法
46、固体废物分为:
工业固体废物、城市垃圾、有毒有害固体废物
47、固体废物三化处理:
无害化、减量化、资源化。
48、危险废物的特性:
易燃性、腐蚀性、反应性、毒性。
49、城市垃圾的物理性质:
含水率和密度。
化学性质:
化学成分和热值。
50、减少固体废物产量的途径:
①降低产品原料用量和延长使用寿命②回收有用物质③提高产品重复利用次数5
51、城市垃圾的处理技术:
压实、破碎、分选、脱水和干燥。
52、固体废物破碎机:
剪切式破碎机、锤式破碎机、颚式破碎机、辊式破碎机
53、固体废物最终处置:
陆地处置、海洋处置。
简答题
0、什么是环境工程学?
主要任务是什么?
主要内容有哪些?
①应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染和生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。
②重点治理和控制废水、废气、噪声和固体废弃物,研究环境污染综合防治的方法和措施。
③水质净化与水污染控制工程;大气污染控制工程;固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程;清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程;环境规划、管理和环境系统工程;环境监测与环境质量评价。
1、地表水划分为哪五类?
Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区;Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等;Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
2、解决废水问题的主要原则?
①改革生产工艺,减少废物排放量②重复利用废水③回收有用物质④对废水进行妥善处理⑤选择处理工艺与方法时,必须经济合理,尽量采用先进技术。
3、废水处理的基本方法?
废水处理分为物理法﹑化学法和生物法。
物理法是利用物理作用来分离废水中悬浮污染物质,处理过程中不改变其化学性质;化学法是利用化学反应处理水中的溶解性污染物和胶体;生物法是利用微生物作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。
4、自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点?
说明它们的内在区别和特点。
自由沉淀:
颗粒在沉降过程中呈离散状态,其形状、尺寸、质量均不改变,下沉速度不受干扰。
絮凝沉淀:
沉降过程中各颗粒之间相互粘结,其尺寸、质量会随深度增加而逐渐增大,沉速亦随深度而增加。
拥挤沉淀:
颗粒在水中的浓度较大,颗粒间相互靠得很近,在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰,但颗粒间相对位置不变,作为一个整体而成层下降。
清水与浑水间形成明显的界面,沉降过程实际上就是该界面下沉过程。
压缩沉淀:
颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。
上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面,使颗粒群被压缩。
联系:
很多沉淀都是相互作用,一起发生的。
5、什么是氧垂曲线?
具有什么意义?
在河流受到大量有机物污染时,由于有机物这种氧化分解作用,水体溶解氧发生变化,随着污染源到河流下游一定距离内,溶解氧由高到低,再到原来溶解氧水平,可绘制成一条溶解氧下降曲线,称之为氧垂曲线。
意义:
①用来分析河水中溶解氧的变化,得出河水自净过程和环境容量,从而确定排入河流有机物的最大限量和污水厂应处理的程度;②推算氧垂点的位置和到达时间,以此制定河流水体防护措施。
5、高锰酸钾耗氧量、COD和BOD区别和关系?
根据所加强氧化剂的不同,分为COD和高锰酸钾耗氧量。
化学需氧量可以代表废水中有机物的总量,高锰酸钾测定相对较快,但不能代表废水有机物总量。
6、胶体脱稳的机理?
胶体脱稳的机理包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、网捕作用。
压缩双电子层:
带同号电荷的胶粒之间存在着由ζ电位引起的静电斥力和范德华力,当距离很近时,范德华力占优势,合力为吸力,两个颗粒相互吸住,胶体脱稳。
当投入电解质后,水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加,这些离子与胶粒吸附的反离子相交换或挤入吸附层,使胶粒带电荷数减少,降低ζ电位,使扩散层厚度减少。
吸附电中和:
胶粒表面对异号离子﹑异号胶粒和链状高分子带异号电荷的部位有强烈吸附作用,从而中和了它的部分和全部电荷,减少了静电斥力,容易与其他颗粒接近吸附。
吸附架桥:
如果投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物,或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上,胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被去除。
网捕作用:
向水中投加金属离子的化学药剂后,由于金属离子的水解和聚合,会以水中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物,在这种沉淀物从水中析出的过程中,会吸附和网捕胶粒而共同沉淀下来。
7、粒状介质过滤机理。
阻力截留:
废水通过粒状滤料床层时,粒径较大的悬浮颗粒首先被截留于表层滤料空隙中,使空隙变小,截留能力变强,逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并起主要过滤作用。
重力沉降:
原水通过滤料床层时,滤料表面提供了巨大的沉降面积。
滤料愈小,沉降面积愈大;滤速愈小,水流愈平稳,有利于沉降。
接触絮凝:
由于滤料有巨大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。
水中砂粒常带负电,能吸附带正电的铁﹑铝等胶体,进而吸附更多的带负电的粘土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。
较大悬浮颗粒以阻力截留为主,细微悬浮物以重力沉降和接触絮凝为主。
8、水中悬浮物能否黏附于气泡上取决于哪些因素?
实现气浮分离过程的必要条件是污染物粘附在气泡上。
气泡和颗粒的附着过程是向使体系界面能减少的方向自发地进行的。
θ→0º,该物质不能气浮;θ<90º,该物质附着不牢,易分离;θ→180º,该物质易被气浮。
9、水的软化与除盐在意义上有何差异?
水的软化是降低水中Ca2+、Mg2+含量,防止管道、设备结垢的处理;除盐则是降低部分和全部含盐量的处理。
10、水中微生物主要分哪几类?
分别简单讨论它们在废水处理过程中所起的作用。
细菌、真菌、藻类、原生动物以及后生生物。
在生物处理中,净化污水的主要承担者是细菌,而原生动物是细菌的首次捕食者,后生动物是细菌的二次捕食者。
11、活性污泥法的原理,净化过程及评价指标
活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体,在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触,使污水净化。
进水→曝气池(通入空气)→二沉池(剩余污泥排除,回流污泥至曝气池前)→出水
吸附阶段:
污水和活性污泥接触后在很短时间内水中有机物(BOD)迅速降低,主要由吸附作用引起。
氧化阶段:
有氧条件下,微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获得能量,一部分合成新细胞。
絮凝体形成与凝聚沉淀阶段:
氧化阶段合成的菌体有机体形成絮凝体,通过重力沉淀出来,使水净化。
评价活性污泥的指标:
混合液悬浮固体(MLSS):
曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数,是计量曝气池中活性污泥数量的指标;混合液挥发性悬浮固体(MLVSS):
混合液悬浮固体中有机物数量MLVSS=Ma+Me+Mi,能基本表示活性污泥微生物数量;污泥沉降比(SV):
曝气混合液在100ml量筒中静置沉淀30min后,沉淀污泥占混合液体积的百分比。
它反映曝气池正常运行时的污泥量,以控制剩余污泥的排放,其还可反映污泥膨胀等异常情况;污泥指数(SVI):
曝气池出口处混合液经30min沉淀后,1g干污泥所占的容积(mL)。
能较好的反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚﹑沉淀性能。
对于一般城市污水,SVI在50—150左右,值低说明泥粒细小紧密,无机物多,缺乏活性和吸附能力;值高说明污泥难于沉淀分离;污泥龄(θc):
曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值,单位是天(d)。
它表示新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间,其与细菌的增长处于什么阶段有关。
12、普通活性污泥法、生物吸附法和完全混合曝气法各有什么优缺点。
(一)普通活性污泥法曝气池呈长方形,水流形态为推流式。
污水净化的吸附阶段和氧化阶段在一个曝气池中完成。
适用于处理要求高而水质比较稳定的废水。
它的主要缺点是:
①不能适应冲击负荷;②前段氧量不足,后段氧量过量③曝气时间长,曝气池体积大,耗费高。
(二)完全混合法的流程与普通法相同。
进水的水质变化对污泥的影响很小,能够较好的承受冲击负荷;池内各点有机物浓度均匀一致,微生物群性质和数量基本相同,池内各部分工作情况几乎完全一致,微生物活性能够充分发挥。
(三)生物吸附法吸附时间短,费用低。
其缺点是处理效果稍差,不适合处理含溶解性有机物较多的废水。
13、生物滤池的类型和特点。
普通生物滤池:
BOD5去除率高,工作稳定,费用低。
但负荷较低,占地面积大,滤料易堵塞,影响周围环境。
高负荷生物滤池:
BOD溶积负荷和水力负荷大大高于普通生物滤池。
塔式生物滤池:
通风良好,容易产生强烈的紊流,大大提高传质速度和滤池净化能力。
其负荷远比高负荷滤池高,滤池内生物膜生长迅速,同时受强烈水力冲刷更新快,具有较好的活性。
14、厌氧生物处理的机理
有机物厌氧分解可分为两个阶段。
酸性消化阶段:
不溶性有机物在细菌的作用下,水解成水溶性有机物,产物渗入细胞,在内酶作用下转化为挥发性有机酸类和一些无机物以及能量。
随着碳水化合物的减少,有机酸和含氮有机物开始分解,生成一些碱性物质,pH上升至6.6—6.8,同时放出臭气。
碱性消化阶段:
酸性消化阶段后期,随pH回升甲烷细菌经一段时间的适应,开始分解有机酸,使溶液pH上升,产气量增大,进入碱性消化阶段,当pH至7—7.5时,产气量达到最大。
15、A/O工艺和A2/O工艺流程图
原水→初沉池(排泥)→厌氧池→(加碱)好氧池(混合液回流至厌氧池前)→二沉池(污泥回流至厌氧池前)。
原水→厌氧段∣缺氧段∣好氧段(内循环至缺氧段)→沉淀池(富磷污泥排出,回流污泥至厌氧段前)→出水。
16、污泥的主要性质
①含有机物多,性质不稳定,易腐化发臭;②颗粒较细,比重接近于1;③含水率高,成胶状结构,不易脱水;④易用管道输送;⑤含较多的植物营养素,有肥效;⑥含病原菌及寄生虫卵,流行病学上不安全。
17、生物脱氮除磷处理技术。
(1)脱氮技术:
①原理:
将污水中的氮元素通过硝化与反硝化作用转化成氮气。
②处理工艺:
二段生物处理脱氮工艺、三段生物处理脱氮工艺、外碳源三段生物脱氮、循环法生物脱氮工艺及A/O工艺
(二)除磷技术:
①原理:
通过在好氧条件下聚磷菌磷的提取和在厌氧、无氮氧化物存在的条件下聚磷菌磷的释放,这两个过程完成磷的去除。
②处理工艺:
厌氧-好氧除磷工艺(A/O工艺)、Phostrip除磷工艺(三)同步脱氮除磷处理工艺:
A2/O工艺、Bardenpho工艺、Phoredox工艺(四)硝化反应:
NH4++3/2O2→(箭头上亚硝化菌)NO2-+2H++H2O-278.42KJ,NO2-+1/2O2→(箭头上硝化菌)NO3--72.27KJ,总反应NH4++2O2→NO3-+2H++H2O-351KJ
18、试比较厌氧法与好氧法处理有机污水的优缺点。
(1)厌氧法:
①有机废水、污泥被资源化利用;②不需供氧。
缺点:
处理不彻底,出水有机物浓度仍然很高,不能直接排放。
(二)好氧法,则有:
①对有机物的处理比较彻底,出水可以达标排放②动力消耗大。
19、大气结构对流层:
温度随高度增加而下降(地面长波辐射加热),空气对流,温度﹑湿度水平分布不均匀。
平流层(臭氧):
温度随高度增加而升高。
中间层,暖层(电离层),散逸层。
20、大气污染物的影响:
对人体(颗粒物→尘肺病,承载有毒物质,硫氧化物→刺激呼吸道,一氧化碳→降低血液载氧能力,氮氧化物→光化学烟雾,刺激人体黏膜),对植物(SO2→破坏细胞结构,氟化氢→损害叶片组织),对器物和材料,对能见度和气候(TSP,光化学烟雾)。
21、大气污染综合治理的防治措施。
①调整产业结构,优化能源构成。
②严格大气环境管理③实施大气污染物总量控制④推广大气污染控制技术⑤控制污染的经济政策⑥控制污染的产业政策⑥绿化造林
22.大气环境质量控制标准:
按用途环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染物控制技术标准、大气污染警报标准。
按照使用范围分为:
国家,地方和行业标准。
23、除尘器分类。
(1)机械力除尘器:
原理:
利用气体中颗粒自身质量实现分离的装置。
分类:
①重力沉降室:
通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。
(结构简单,投资小,压力损失小;体积大,效率低。
)②惯性除尘器:
使气流方向发生急剧转变,利用尘粒本身的惯性使其与气流分离。
(用于净化直径较大的的颗粒物。
气流速度越快,气流方向转变角度越大,转变次数越多,净化效率越高,压力损失也越大;净化效率不高)③旋风除尘器:
使含尘气流做旋转运动,利用离心力的作用将颗粒从气流中分离的除尘装置。
(除尘效率影响因素:
离心力和向心运动气流作用于尘粒上的阻力,结构尺寸,下部严密性;效率高,处理量大)
(2)电除尘器:
原理:
利用静电力实现颗粒与气流分离的装置。
包括粉尘荷电,荷电粒子迁移,被捕集粉尘的清除。
捕集效率与粒子性质,电场强度,气流速度,气流性质及除尘器结构有关。
分类:
①单区和双区电除尘器②管式和板式③干式和湿式④立式和卧式⑤冷端和热端
结构:
电晕电极、集尘电极、电晕极与集尘极清灰装置等注意:
电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于,分离力(主要是静电力)直接作用在粒子上,而不是作用在整个气流上,这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力也小的特点。
设计:
①收集有关资料②确定粉尘有效驱进速度③确定除尘效率和集成板面积④确定电除尘器长高比⑤确定气流速度⑥选择电除尘器型号
(3)袋式除尘器:
原理:
使含尘气流通过纤维组织将粉尘分离捕集的装置。
特点:
①除尘效率高②适应性强③操作稳定④结构简单
滤尘机制:
筛分、惯性碰撞、拦截、扩散。
除尘过程:
①尘气通过清洁滤料②形成粉尘初层增加除尘效率。
影响除尘效率因素:
滤料结构、粉尘粒径、粉尘厚度、过滤速度。
清灰方式
分类:
①清灰方式:
机械