完整版水污染控制工程课后习题答案高廷耀版.docx

1、完整版水污染控制工程课后习题答案高廷耀版水污染控制工程作业标准答案第一章1 简述水质指标在水体污染控制、污水办理工程设计中的作用。答：水质污介入标是评论水质污染程度、进行污水办理工程设计、反应污水处理厂办理成效、展开水污染控制的基本依照。2剖析总固体、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答：水中所有残渣的总和称为总固体（ TS），总固体包含溶解性固体（ 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）。固体残渣依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

2、，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，挥发性固体反应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？剖析这些指标之间的联系与差别。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

3、，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化1硫等，此时需氧量称为总需氧量。这些指标都是用来评论水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反应了水中可生物降解的有机物量。 化学需氧量不可以表示可被微生物氧化的有机物量，别的废水中的复原性无机物也能耗费部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是焚烧化学法， 前者测定以碳表示， 后者以氧表示。 TOC、TOD的耗氧过程与 BOD 的耗氧过程有实质不一样，并且因为各样水样中有机物质的成分不一样，生化过程差别也大。各样水质之间 TOC或TOD与 BOD不存在固定关系。 在水质条件基真同样的条件下， BOD与TOD或TOC之间存在必定的有关关系。4水体自净有哪几种种

4、类？氧垂曲线的特色和使用范围是什么？答：水体自净从净化体制来看，可分为：物理净化、化学净化和生物净化。氧垂曲线合用于一维河流和不考虑扩散的状况。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照，水环境质量标准则是排放标准指定的依照。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。依据地区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。国家标准依照污水排放去处，规定了水污染物最高同意排放浓度，合用于排污单位水污染物的排放管理，以及

5、建设项目的环境影响评论、建设项目环境保护设备设计、完工查收及其投产后的排放管理。行业标准：依据部分行业排放废水的特色和治理技术发展水平，国家对部分行业拟订了国家行业标准。2地方标准：省、直辖市等依据经济发展水平易管辖地水体污染空制需要，能够依照中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染仿治法拟订地方污水排放标准。地方标准能够增添污染物控制指标，但不可以减少；能够提高对污染物排放标准的要求，但不可以降低标准。第二章1、 试说明积淀有哪些种类？各有何特色？议论各种类的联系和差别。答：自由积淀：悬浮颗粒浓度不高；积淀过程中悬浮固体之间互不扰乱，颗粒各自独自进行积淀 , 颗粒积淀轨迹呈直线。 积淀

6、过程中 , 颗粒的物理性质不变。 发生在沉砂池中。絮凝积淀：悬浮颗粒浓度不高；积淀过程中悬浮颗粒之间有相互絮凝作用，颗粒因相互齐集增大而加快沉降，积淀轨迹呈曲线。积淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝积淀属于这类种类。地区积淀或成层积淀：悬浮颗粒浓度较高 （5000mg/L 以上）；颗粒的沉降遇到四周其余颗粒的影响，颗粒间相对地点保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清楚的泥水界面。二次积淀池与污泥浓缩池中发生。压缩积淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，相互接触，相互支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥获取浓缩。二沉池污泥3斗中及浓缩池

7、中污泥的浓缩过程存在压缩积淀。联系和差别：自由积淀，絮凝积淀，地区积淀或成层积淀，压缩积淀悬浮颗粒的浓度挨次增大，颗粒间的相互影响也挨次增强。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差别？答：设置沉砂池的目的和作用：以重力或离心力分别为基础，马上进入沉砂池的污水流速控制在只好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，免得这些杂质影响后续办理修建物的正常运行。平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它结构简单，工作稳固，将进入沉砂池的污水流速控制在只好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

8、，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，并遇到气泡上涨时的冲洗作用，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%；因为池中设有曝气设备，它还拥有预曝气、脱臭、防备污水厌氧分解、除泡以及加快污水中油类的分别等作用。3、 水的积淀法办理的基来源理是什么？试剖析球形颗粒的静水自由沉降（或上调）的基本规律，影响沉降或上调的要素是什么？4答：基来源理：积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，以达到固液分别的一种过程。基本规律：静水中悬浮颗粒开始沉降（或上调）

9、时 , 会遇到重力、浮力、摩擦力的作用。 刚开始沉降（或上调） 时，因受重力作用产生加快运动 , 经过很短的时间后 , 颗粒的重力与水对其产生的阻力均衡时 , 颗粒即等速下沉。影响要素：颗粒密度，水流速度，池的表面积。5、已知污水办理厂设计均匀流量 Q=20000M3/D，服务人口 100000 人，初沉污泥量按 25G、（人 日），污泥含水率 97，请设计曝气式沉砂池和平流式积淀池。解：曝气式沉砂池：总有效容积： 池断面面积：池总宽度： B=A/Hmin=池长所需曝肚量：平流式积淀池：积淀区表面积：积淀区有效水深积淀区有效容积： 积淀池长度：积淀区总宽度：积淀池数目： n=B/b=51.44

10、/401, 取2污泥区容积： V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*1000=100m2积淀池总高度：5(S1=25m2 S2=1m2 h4 =0.35m h4 =1.75m L1=1.5m L2=0.3m)贮泥池容积： V=1/3*h4 贮泥池以上梯形部分污泥容积： V=(L1/2+L2/2)*h4 *b=63m36、加压溶气气浮法的基来源理是什么 ？有哪几种基本流程与溶气方式，各有何特色？答：加压溶气气浮法的基来源理：空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以渺吝啬泡形式开释出来。基本流程及特色：全加压溶气流程，特色是将所有入流废水进行加压溶气，再经减压开

11、释装置进入气浮池，进行固液分别。部分加压溶气流程：将部分入流废水进行加压溶气， 再经减压开释装置进入气浮池， 其余部分直接进入气浮池，进行固液分别。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，进行固液分别。8气固比的定义是什么？怎样确立合适的气固比？答：气固比（）的定义是溶解空肚量 （A）与原水中悬浮固体含量 （ S）的比值。气固比采纳波及原水水质、出水要求、设备、动力等要素，关于所办理的废水最好金国气浮试验来确立气固比，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， 如采纳 0.005-0.006 ；但悬浮固体较高时， 可采纳上限，如气

12、浮用语节余污泥浓缩时气固比一般采纳 0.03-0.04 。9、废水办理中，气浮法与积淀法对比，各有何优弊端？答：气浮法：能够分别那些颗粒密度靠近或许小于水的渺小颗粒，合用于活性污泥絮体不易积淀或易于产生膨胀的状况，可是产生微细气泡需要能量，经济成本较高。6积淀法：能够分别那些颗粒密度大于水能沉降的颗粒，并且固液的分别一般不需要能量，但是一般积淀池的占地面积较大。11怎样改良及提升积淀或气浮分别成效？答：经过采纳相应的举措，增大悬浮颗粒的直径，减小流体的黏度等都能提升积淀或气浮分别成效。如：经过混凝办理增大颗粒粒径，提升水温以减小水的黏度。此外，也能够减吝啬泡直径来提升气浮分别成效。第11 章1

13、、 简述好氧生物和厌氧生物办理有机污水的原理和合用条件。答：好氧生物办理：在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳固、无害化的办理方法。 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响，逐级开释能量，最后以低能位的无机物质稳固下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。合用于中、低浓度的有机废水，或许说 BOD5 浓度小于 500mg/L 的有机废水。 厌氧生物办理： 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固有机物的生物办理方法。在厌氧生物办理过程中，复杂的有机化合物被

14、降解、转变成简单的化合物，同时开释能量。合用于有机污泥和高浓度有机废水（一般 BOD52000mg/L）。2、某种污水在一连续进水和完整均匀混淆的反响器中进行办理， 反响不行逆，切合一级反响， V=KSA,K=0.15D-1, 求当反响池容积为 20M3，反响效率为 98时，该反响池能够办理的污水流量为多大？解：设 Q 为污水流量， S 为底物浓度：则 Q*S=20*v=k*S*20则:Q=20k=0.15*20=3m3/d Q( 实73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变主要包含氨化、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响。在

15、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、转变成氨态氮。（2）硝化反响：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转变成亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（ NO3-）。（3）反硝化反响： 在缺氧条件下， NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被复原为氮气。4简述生物除磷的原理。微生物经氨化反响分解有机氮化合物生成 NH3,再在亚硝化菌和硝化菌的作用下，经硝化反响生成 （亚）硝酸盐，最后经反硝化反响将 （亚）硝酸盐复原为氮气。当进水氨氮浓度较低时，同化作用也可能成为脱氮的主要门路。4、 简述生物除磷的原理。答：在厌氧好氧交替运行的系统中，得用聚磷微生物拥有的厌氧释磷及好氧超量吸磷的特征，使好氧段

16、中混淆液磷的浓度大批降低，最后经过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。第12 章1 活性污泥法的基本观点和基本流程是什么？答：活性污泥是指由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物集体及吸附的污水中有机和无机物质构成的、有必定活力的、拥有优秀的净化污水功能的絮绒状污泥。活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体办理有机废水一类好氧生物的办理方法。活性污泥法办理流程包含曝气池、积淀池、污泥回流及节余污泥清除系统等基本构成部分。废水经过预办理后，进入曝气池与池内的活性8污泥混淆成混淆液，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，经过曝气，向活性污泥供氧，

17、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、汲取和氧化分解后，混淆液进入二次积淀池，进行固液分别，净化的废水排出。大部分二沉池的积淀污泥回流到曝气池入口，与进入曝气池的废水混淆。2 常用的活性污泥法曝气池的基本形式有哪些？答：推流式曝气池：污水及回流污泥一般从池体的一端进入，水流呈推流型，底物浓度在入口端最高，沿池长渐渐降低，至池出口端最低。完整混淆式曝气池：污水一进入曝气反响池，在曝气搅拌作用下立刻和全池混淆，曝气池内各点的底物浓度、微生物浓度、需氧速率完整一致。关闭环流式反响池：联合了推流和完整混淆两种流态的特色，污水进入反响池后，在曝气设备的作用下被快速、均

18、匀地与反响器中混淆液进行混淆，混淆后的水在关闭的沟渠中循环流动。关闭环流式反响池在短时间内体现推流式，而在长时间内则体现完整混淆特色。序批式反响池（ SBR）：属于“灌水 - 反响排水”种类的反响器，在流态上属于完整混淆，但有机污染物倒是跟着反响时间的推移而被降解的。其操作流程由进水、反响、积淀、出水和闲置五个基本过程构成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，所有办理过程都是在同一个设有曝气或搅拌装置的反响器内挨次进行，混淆液一直留在池中，从而不需此外设置积淀池。3 活性污泥法有哪些主要运行方式？各样运行方式有何特色？答：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尾端

19、，充氧设备沿池长均匀部署，会出现前半段供氧不足，后半段供氧超出需要的现象。渐减曝气法：渐减曝气部署扩散器，使布气沿程递减，而总9的空肚量有所减少，这样能够节俭能量，提升办理效率。分步曝气：采纳分点进水方式，入流污水在曝气池中分 34 点进入，均衡了曝气池内有机污染物负荷及需氧率，提升了曝气池对水质、水量冲击负荷的能力。完整混淆法：进入曝气池的污水很快被池内已存在的混淆液所稀释、均化，入流出现冲击负荷时，池液的构成变化较小，即该工艺对冲击负荷拥有较强的适应能力；污水在曝气池内散布均匀， F/M 值均等，各部位有机污染物降解工况同样，微生物集体的构成和数目几近一致；曝气池内混淆液的需氧速率均衡。浅

20、层曝气法：其特色为气泡形成和破碎瞬时的氧传达速率是最大的。在水的浅层处用大批空气进行曝气，就能够获取较高的氧传达速率。深层曝气法：在深井中可利用空气作为动力，促进液流循环。并且深井曝气池内，气液紊流大，液膜更新快，促进 KLa 值增大，同时气液接触时间延伸，溶解氧的饱和度也由深度的增添而增添。高负荷曝气法：在系统与曝气池结构方面与传统推流式活性污泥方同样，但曝气逗留时间公 1.5 3.0 小时，曝气池活性污泥外于生长旺盛期。 主要特色是有机容积负荷或污泥负荷高，但办理成效低。克劳斯法：把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一同曝气， 而后再进入曝气池，战胜了高碳水化合物的污泥膨胀问题。并且消化池上清

21、液中富裕氨氮，能够供应大批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，有改良混淆液积淀性能的功能。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， 节余污泥少而稳固， 无需消化，可直接排放。本工艺还拥有办理过程稳固性高，对进水水质、水量变化适应性强，不需要初沉池等长处。10接触稳固法：混淆液的曝气达成了吸附作用，回流污泥的曝气达成稳固作用。本工艺特色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，重生池的容积也较小，此外其也拥有必定的抗冲击负荷能力。氧化沟：氧化沟是延时曝气法的一种特别形式，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有表面曝气装置。曝

22、气装置的转动，推进沟内液体快速流动，拥有曝气和搅拌两个作用，使活性污泥呈悬浮状态。纯氧曝气法：纯氧取代空气，能够提升生物办理的速度。在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提升，氧溶解的推进力也跟着提升，氧传达速率增添了，因此办理成效好，污泥的积淀性也好。吸附生物降解工艺； 办理成效稳固， 拥有抗冲击负荷和 pH 变化的能力。 该工艺还能够依据经济实力进行分期建设。序批式活性污泥法 : 工艺系统构成简单， 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，在一般状况下（包含工业污水办理）无需设置调理池；反响推进力大 , 易于获取优于连续流系统的出水水质；运行操作灵巧，经过合适调理各单元操

23、作的状态可达到脱氮除磷的成效；污泥积淀性能好 ,SVI值较低 , 能有效地防备丝状菌膨胀； 该工艺的各操作阶段及各项运行指标可经过计算机加以控制，便于自控运行，易于保护管理。4 解说污泥泥龄的观点，说明它在污水办理系统设计和运行管理中的作用。答：污泥泥龄即生物固体逗留时间，其定义为在办理系统（曝气池）中微生物的均匀逗留时间。在工程上，就是指反响系统内微生物总量与每天排出的节余微生物量的比值。 活性污泥泥龄是活性污泥办理系统设计 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、曝气池混淆液污泥浓度、污泥回流比等都与污泥泥龄存在必定的数学关系，由活性污泥泥龄即可计算出曝11气池的容

24、积。而在节余污泥的计算中也可依据污泥泥龄直接计算每天的节余污泥。而在活性污泥办理系统运行管理过程中，污泥泥龄也会影响到污泥絮凝的成效。此外污泥泥龄也有助于进步认识活性污泥法的某些机理，并且还有助于说明活性污泥中微生物的构成。5从气体传达的双膜理论，剖析氧传达的主要影响要素。答：气体传达的双膜理论的基点是以为在气液界面存在着二层膜（即气膜和液膜）这一物理现象。这两层薄膜负气体分子从一相进入另一相时遇到了阻力。当气体分子从气相向液相传达时，若气体的溶解度低，则阻力主要来自液膜。影响氧传达的要素主要有以下：污水水质：水中各样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，增添了氧传达的阴力

25、，影响了氧分子的扩散。水温：水温对氧的转移影响较大，水温上涨，水的黏度降低，液膜厚度减小，扩散系数提升，反之，扩散系数降低。氧分压：气相中的氧分压直接影响到氧传达的速率。气相中氧分压增大，则传达速率加快，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、水流的紊流程度等要素都影响着氧的转移速率。6生物脱氮、除磷的环境条件要乞降主要影响要素是什么？说明主要生物脱氮、除磷工艺的特色。答：生物脱氮、除磷影响要素有：（ 1）环境要素，如温度、 pH、DO；（ 2）工艺要素，如污泥泥龄、各反响区的水力逗留时间、二沉池的积淀成效； （3）污水成分，

26、如污水中易降解有机物浓度， BOD5与N、P的比值等。10二沉池的功能和结构与一般积淀池有什么不一样？在二沉池中设置斜板为什12么不可以获得理想成效？答：二沉池的功能要考虑固液分别和污泥浓缩的要求；二沉池的结构可与污水办理厂的初沉池近似， 能够采纳平流式、 竖流式和辐流式。但在结构上要注意以下几点：（1）二沉池的进水部分要认真考虑，应使布水均匀并造成有益于絮凝的条件，使污泥絮凝固大。（2）二沉池中污泥絮凝体较轻，简单被水挟走，所以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切合规范要求，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

27、泥浓缩的要求。（4）二沉池应设置浮渣的采集、撇除、输送和处理装置。斜板能够提升积淀效能的原理主要合用于自由积淀，但在二沉池中，积淀形式主要属于成层积淀而非自由积淀。第十三章1什么是生物膜法？生物膜法有哪些特色？答：生物膜法办理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质互换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获取净化，同时，生物膜内的微生物不断生长与生殖。生物膜法拥有以下特色：（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， 操作稳固性好。（2）不会发生污泥膨胀，运行管理较方便。13（3）因为微生物固着于固体表面，即便增殖速度慢的微生物也能生长生殖。（4）因高营养级的微生

28、物存在， 有机物代谢时许多的转变成能量， 合成新细胞即节余污泥量较少。（5）多采纳自然通风供氧。（6）活性生物量难以人为控制，因此在运行方面灵巧性较差。（7）因为载体资料的比表面积小，故设备容积负荷有限，空间效率较低。1 生物膜法有哪几种形式？试比较它们的特色。答: 生物滤池： 办理成效好， BOD5的去除率可达 90以上，出水 BOD5可降落到25mg/L以下，硝酸盐含量在 10mg/L左右，出水水质稳固。生物转盘：（ 1）不需曝气和回流，运行时动力耗费和花费低；（ 2）运行管理简单，技术要求不高；（ 3）工作稳固，适应能力强；（ 4）适应不一样浓度、不一样水质的污水； （5）节余污泥量少，

29、 易于积淀脱水； （6）没有滤池蝇、 恶臭、拥塞、泡沫、噪音等问题；（ 7）可多层立体部署；（ 8）一般需加开孔防备罩保护、保温。生物接触氧化法：一种淹没曝气式生物滤池，是曝气池和生物滤池综合在一同的办理修建物，兼有二者长处： (1) 拥有较高的微生物浓度， 一般可达 1020g/L ；(2)生物膜拥有丰富的生物相， 含有大批丝状菌， 形成了稳固的生态系统， 污泥产量低； (3) 拥有较高的氧利用率；(4)拥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：滤床拥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余生物膜大， 单位床体的生物量很高 （