水污染控制工程高廷耀课后复习题答案下册文档格式.docx

1、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。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

2、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？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。我国现有的国家标准和地方标准基本上都是浓度标准。 国家标准按照污水排放去向，规定了水污染物最高允许排放浓度，适用于排污单位水污染物的 排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后 的排放管理。行业标准：根据部分行业排放废水的特点和治理技术发展水平，国家对部分行业制定了国家行 业标准。地方标准：省、直辖市等根据经济发展水平和管辖地水体污染空制需要，可以依据中华人民

3、共和国环境保护法、中华人民共和国水污染仿治法制定地方污水排放标准。地方标准可 以增加污染物控制指标，但不能减少；可以提高对污染物排放标准的要求，但不能降低标准。二、污水的物理处理1试说明沉淀有哪几种类型？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？课后习题有答案 2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？沉砂池的设置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处 理构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离或离心力分离为基础，即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速 度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机颗粒则随水流带走。平流式

4、沉砂池是通过控制进入的污水流速，以重力分离无机颗粒；而曝气沉砂池是由于曝气作 用，在池的横断面上产生旋转流动，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式，无机砂粒由于 离心力作用而沉入集砂槽中。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，影响沉淀或上浮的因素有哪些？水的沉淀处理的基本原理是利用水中悬浮颗粒的密度比水大，在重力作用下，悬浮物下沉 而实现悬浮物与废水分离。Fi、F2分别表示球形颗粒的重力和水对颗粒的浮力，则颗粒在水中的有效重量为（1）式中：d为球体颗粒的直径；p s、p分别表示颗粒及水的密度； g为重力加速度。以F3表示水对颗粒沉淀的摩擦阻力，则

5、（2）A为颗粒在沉淀方向上的投影面积，对球形颗粒， A ; u为颗粒沉速；入 为阻力系数。对于层流，结合式（1）和（2）,在Rep时，颗粒下沉；当 p s p时，颗粒上浮；当 p s=p时，颗粒既不上浮也不下沉；（ 2）颗粒直径愈大，沉速愈快，成正比的平方关系；（ 3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比关系。因水的黏度与水温成反比，故提高水温有利于加速沉淀。4. 已知某小型污水处理站设计流量为 Q=400nVh，悬浮固体浓度 ss=250mg/L。设沉淀效率为 55%根据试验性能曲线查得 卩o=2.8m/h，污水的含水率为98%试为该处理站设计竖流式初沉 池。5. 已知某城镇污水处理厂设计平均流量

6、为 Q=20000d，服务人口 100000人，初沉污泥量按 25g/ （人日），污泥含水率按 97%十算，试为该处理站设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。6.加压溶气气浮的基本原理是什么？有哪几种基本流程与溶气方式？ 答案见课后习题7.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？见 1 -6章内容概要。8.气固比的定义是什么？如何确定适当的气固比？气固比（a）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

7、.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 。9在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较，各有何缺点？310某工业废水水量为 1200 m3/d ，水中悬浮固体浓度为 800 mg/L ，需要进行气浮法预处理， 请为其设计平流式气浮池处理系统。11如何改进及提高沉淀或气浮分离效果？由式 可知，通过采取相应的措施，增大悬浮颗粒的直径，减小流体的黏度等都能提高沉淀或气浮分离效果。如：通过混凝处理增大颗粒粒径，提高水温以减小 水的黏度。另外，也可以减小气泡直径来提高气浮分

8、离效果。三、污水的生物处理基本概念1简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和使用条件。污水生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养类型多样、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。好氧生物处理是在水中存在溶解氧的条件下（即水中存在分子氧）。利用好氧微生物降解有机 物，使其稳定、无害化的处理方法；厌氧生物处理是在水中既无分子氧又无化合态氧存在的条 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。2某种污水在一连续进水和完全均匀混合的反应器进行处理，假设反应是不可逆的，且符合一级反应（v=kSA）,反应速率常数 k为0.5d-1,求解当反应池容积为20 m3、

9、反应效率为98%时, 该反应器能够处理的污水流量为多大？3简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。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， NO-和NO-在反硝化菌的作用下被还原为氮气。4简述生物除磷的原理。四、活性污泥法1活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？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

10、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。图如书 251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常用的活性污泥法曝气池的基本形式有哪些？曝气池实质上是一个反应器，它的池型与所需的水力特征及反应要求密切相关

11、，主要 分为推流式、完全混合式、封闭环流式及续批式四大类。3活性污泥法有哪些主要运行方式？各运行方式有何特点？活性污泥法主要运行方式有：普通曝气法、渐减曝气法、阶段曝气法、吸附再生（接触稳 定）法、吸附生物降解工艺、延时曝气法、纯氧曝气法和间歇活性污泥法。特点：普通曝气法：在曝气池内，废水有机物浓度和需氧量沿池长逐步下降，而供氧量沿池长均匀分 布，可能出现前段供氧不足，后段供氧过剩的现象。这种活性污泥法的优点在于因曝气时间长 而处理效率高，一般 BOD去除率为90% 95%特别适用于处理要求高而水质比较稳定的废水； 但它存在着较为严重的缺陷。（其他在课后习题）4解释污泥泥龄的概念，说明它在污水

12、处理系统设计和运行管理中的作用。污泥泥龄为在处理系统中微生物的平均停留时间。污泥泥龄是活性污泥处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也有重要意义。以污泥泥龄作 为生物处理的控制参数，其重要性是明显的，因为通过控制污泥泥龄，可以控制微生物的比增 长速率及系统中微生物的生理状态。5从气体传递的双膜理论，分析氧传递的主要影响因素。影响氧传递速率的主要因素为气相中氧分压、液相中氧的浓度梯度、气液之间的接触面积和接触时间、水温、污水的性质、水流的紊乱程度等。（1）废水水质：污水中含有各种杂质，对氧的传递会产生一定的影响。其中主要是溶解性有 机物，特别是某些表面活性物质，他们会在气液界面处集中，形成一层分

13、子膜，增加氧传递的 阻力，影响氧分子的扩散。（2）水温：水温对氧传递影响较大，水温上升，水的饿黏度降低，液膜厚度减小，扩散系数提高，KLa值增高；反之，则 KLa值降低。水温对溶解氧饱和度 Cs值也会产生影响。随着温度的增加，KLa值增大，G值降低，液相中氧的浓度梯度有所减小。因此，水温对氧转移有两种相反 的影响，但并不是完全抵消，总的来说，水温降低有利于氧的转移。（3 ）氧分压：G值除了受到污水中溶解盐及温度的影响外，自然还受到氧分压或气压的影响，气压降低，Cs值也随之下降；反之则提高。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。生物脱氮、除磷影响

14、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，BOD与N、P的比值等。缺点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 如有硝化发生除磷效果会降低；工 艺灵活性差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

15、厌氧区的硝酸盐量，提操作较为复杂；高了除磷效率；对有机物浓度偏低需增加附加回流系统的污水，除磷效率有所改善；脱氮效果好改良 Bardenpho脱氮效果优秀；池体分隔较多；污泥沉降性能好池体容积较大PhoStrip易于与现有设施结合及改造；需要投加化学药剂；混合液需保持过程灵活性好；除磷性能不受进水较高DO浓度，以防止磷在二沉池中有机物浓度限制；加药量比采用化释放；需附加的池体用于磷的解学沉淀法小很多；出水磷酸盐浓度吸；如使用石灰可能存在结垢问题可稳定小于 1mg/LSBR及变形工艺可同时脱氮除磷；静置沉淀可获得同时脱氮除磷时操作复杂；滗水设低SS出水；耐受水力冲击负荷；操施的可靠性对出水水质影

16、响大；设作灵活性好计过程复杂；维护要求高，运行对自动控制依赖性强；7如何计算生物脱氮、除磷系统的曝气池容积、曝气池需氧量和剩余污泥量？ 8如何计算生物脱氮系统反硝化池的容积？9 仔细分析污水中 COD勺组成，并说明它们在污水处理系统中的去除途径。污水中COD勺组成如下图。其中可生物降解的大多数被微生物降解；不可生物降解的 溶解态COD随出水流走，颗粒态 COD进入剩余污泥。总 COD可生物降解COD不可生物降解 COD易生物降解（ 溶解态 ）复杂有机物挥发性脂肪酸慢速生物降解（颗粒态 ） 胶体态 颗粒态 溶解态 颗粒态10二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

17、得理想 效果？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 大。（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

18、属于成层沉 淀而非自由沉淀。五、生物膜法1 什么是生物膜法？生物膜法有哪些特点？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？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。