水污染控制工程试卷

三、填空题（每题空1分）1.所有各种杂质，按它们在水中的存在状态可分为三类：悬浮物、胶体和溶解物。2.废水的物理性质包括颜色，气味，固体物，温度。3.污水中的总固体包括漂浮物、悬浮物、胶体和溶解物。4.一般采用生化需氧量BOD和化学需氧量COD两个指标来表示有机物的含量。5.TOD表示在高温下燃烧化合物而耗去的氧。6.城市污水包括生活污水和工业废水，在合流制管道系统中还包括雨雪水。7.水和废水处理的方法可归纳为物理法，化学法，物理化学法，生物法。8.格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流径的渠道内，或在泵站集水池的进口处，或在取水口的进口端。9.格栅本身的水流阻力很小，一般只有几厘米，阻力主要是截留物堵塞栅条所造成的。10.沉淀是固液分离或液液分离的过程。11.悬浮物在水中的沉淀可分为四种基本类型：自由沉淀、絮凝沉淀。拥挤沉淀和压缩沉淀。12.沉淀池的形式按池内水流方向的不同，可分为平流式竖流式、辐流式和斜流式四种。13.沉淀池的出水装置常用堰口出流。14.滤料应有足够的机械强度，足够的化学稳定性，有一定的颗粒级配和适当的孔隙率。15.油品在废水中以三种状态存在：悬浮状态、乳化状态和溶解状态。16.根据产生气泡的方法分类，有加压溶气气浮，射流气浮，水泵吸水管吸入空气气浮和溶气真空气浮等，其中加压溶气气浮效果最好，使作最多。17.吸附架桥作用主要是指高分子有机聚合物与粒胶的吸附与桥连。18.混凝剂可分为无机盐类和有机高分子化合物两大类。19.影响混凝效果的因素有：水温、pH值、碱度、水力条件和水中杂质等。20.混凝剂的投加方式有：重力投加、水射器投加和泵投加。21.吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程，被吸附的物质称为吸附质。22.吸附剂表面的吸附力可分为三种，即分子引力，化学键力和静电引力，因此吸附可分为三种类型：物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。23.影响吸附的因素有吸附剂的性质、吸附质的性质和吸附过程的操作条件。24.微生物在降解有机物的同时，微生物本身的数量得到增长。25.影响好氧生物处理的因素主要是温度、pH、营养物、供氧、毒物和有机物性质等。26.污泥浓度常用MLSS表示，污泥沉降比用SV表示，污泥体积指数用SVI或SI表示。27.一般城市污水正常运行条件下的SVI在50～150之间为宜。28.活性污泥去除废水中有机物的过程包括吸附阶段和氧化及合成阶段29.氧化沟是一个具有封闭沟渠的活性污泥曝气池30.Z5N2F2曝气方法可分为鼓风曝气和机械曝气二大类。31.影响氧转移到水中的因素有温度、溶液的组成、搅拌强度、大气压力、悬浮固体浓度等。32.Z5N2F1曝气池容积计算常用污泥负荷率计算法。33.对活性污泥法处理厂运行和控制是通过调节供氧量、污泥回流量和排除剩余污泥量来进行的。34.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。35.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。36.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。37.生物转盘的级数一般不超过4级38.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。39.厌氧生物处理对象是：有机污泥，有机废水，生物质。40.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。41.高速消化池比传统消化池采取了什么措施：机械搅拌和加温。42.污泥浓缩法有：重力浓缩法，气浮浓缩法、离心浓缩。43.污泥干化法有：自然干化法，烘干法。44.污泥处理方法有：厌氧消化法，好氧消化法，热处理法。45.污泥脱水方法有过滤法（真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机），离心法（离心机）。四、简答题（每题5分）1.颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？答：颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型：（1）自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，各自独立地完成沉淀过程。（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。（3）拥挤沉淀（成层沉淀）：当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。2.个体自由沉降其沉速是指的什么条件下的沉速，其影响因素如何试分析之？答：个体自由沉降的沉速指的是在受力平衡状态下颗粒所具有的沉速，可由斯托克斯方程式表示。u＝g(s－ρ)d2/（181）ss0s0s=0颗粒悬浮，提高s2）d:自由沉降速度ud2，提高粒径d的措施可强化沉淀过程。（3）μ:自由沉降速度u1/有利于沉淀的进行。5.如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀池产生依据？答：因为通过理想沉淀池的理论分析存在H/u=L/v、即u/v＝H/L。如果将水深为H的沉淀池分隔成为几个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀池长度为原沉淀区长度的1/n时，就可处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。这说明，减小沉淀池的深度，可以缩短沉淀时间，因而减小沉淀池的体积，也就可以提高沉淀效率。为便于排泥将隔扳倾斜放置60o。15影响混凝效果的因素有哪些？答：（1）水温：水温影响无机盐类的水解。水温低时，水解反应慢，水粘度大，絮凝体不易形成。（2）水的PH值和碱度。不同的PH值，铝盐与铁盐混凝剂的水解产物的形态不一样，混凝效果也不同。（3）水中杂质的性质、组成和浓度。水中存在的二价以上的正离子，对天然水压缩双电层有利；杂质颗粒级配大小不一将有利于混凝；杂质的浓度过低（颗粒数过少）将不利于颗粒间的碰撞而影响凝聚。（4）水力条件。混凝过程的混合阶段，要求混凝剂与浑水快速均匀混合；在反应阶段，要搅拌强度随矾花的增大而逐渐降低。22活性污泥法的运行方式有哪几种？试就传统活性污泥法特点，简述其他活性污泥法产生的基础。答：活性污泥法的主要运行方式有：（1）普通活性污泥法（2）渐减曝气法（3）多点进水活性污泥法（阶段曝气法）（4）吸附再生活性污泥法（5）完全混合性污泥法（6）延时曝气活性污泥法（7）氧化沟。对于传统活性污泥法：污水与生物污泥同时从首端进，尾端出；微生物的增长在增长曲线上，呈现出一个线段；该法具有处理效率高、出水水质好，剩余污泥量少的优点。但它的不足是，（1）耐冲击负荷差（2）供氧与需氧不平衡。…23何谓活性污泥法？画出其基本工艺流程并说明各处理构筑物的功能作用。答：活性污泥法即是以活性污泥为主体的生物处理方法。其基本流程为：进水123出水污泥回流污泥剩余污泥1－初次沉淀池，主要作用去除污水中的SS，并对BOD有一定的去除作用（20～30％）。2－曝气池，主要作用去除污水的有机物。3－二次沉淀池，从曝气池出来的混合液在二次沉淀池进行固液分离并对污泥进行适当的浓缩。24.污泥沉降比，污泥指数，污泥浓度三者关系如何？试叙其在活性污泥运行中的重要意义。答：SVI（污泥指数）＝SV％×10/MLSSg/L。污泥指数SVI正常运行的情况下为50～150，污泥指数MLSS一定的情况下，可计算出30分钟沉降比SV％，故可通过测定30分钟沉降比，很简便地判定曝气池内污泥状况，并进行相应的处理。26.活性污泥法系统中，二次沉淀池起什么作用？在设计中有些什么要求？答：活性污泥法系统中，二次沉淀池的作用在于（1）泥水分离作用；（2）对污泥起一定的浓缩作用以保证曝气池对污泥量需要。故根据沉淀速度确定的沉降面积和为满足一定的浓缩作用确定面积后，选择其中大者作为设计沉淀面积，以保证对二者需要。31.试扼要讨论影响厌氧生物处理的因素。答：影响厌氧消化的主要因素有：（1）温度：有中温发酵和高温发酵，高温发酵消化时间短产气量高，杀菌灭卵效果好；（2）PH及碱度：厌氧发酵的最佳pH值应控制在6.8~7.2，低于6或高于8，厌氧效果明显变差，挥发酸的数量直接影响到PH值，故反应器内应维持足够的碱度；（3）碳氮比，适宜的碳氮比为C/N＝10～20：1；（4）有机负荷率，厌氧消化的控制速率是甲烷发酵阶段，因此过高的有机负荷可能导致有机酸的积累而不利于甲烷发酵的进行；（5）搅拌：适当搅拌是必须的，以防止形成渣泥壳和保证消化生物环境条件一致；（6）有毒物质，应控制在最大允许浓度以内。34.污泥处理的一般工艺如何？污泥浓缩的作用是什么？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。36.污泥比阻在污泥脱水中有何意义？如何降低污泥比阻？答：污泥比阻大，污泥脱水不易，脱水效率低，动力消耗大；降低污泥比阻的处理为污泥预处理，有（1）化学混凝法；（2）淘洗－化学混凝法，此法可大大降低混凝剂用量。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：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。五、水污染控制工程计算题（每题10分）：1.一平流沉淀池，澄清区面积为20×4m2，流量为Q＝120m3/h。若将其改造成斜板沉淀池，流量提高至原流量6.5倍，其它条件不变。求需要装多少块斜扳？（斜扳长L＝1.2m，宽B＝0.8m，板间距d＝0.1m60o，板厚忽略不计）解：平流池A＝20×4＝80m2，q＝Q/A＝120/80＝1.5（m3/m2.h）斜板池q＝6.5Q/At即1.5＝6.5×120/AtAt＝520m2（斜板池总面积）设斜板池总单元数为n则n（LBcosdB）＝Atn（1.2×0.8cos60o＋0.1×0.8）＝520n＝929[单元数]故板数＝n＋1＝929＋1＝930（块）2.某城市最大时污水量为1800m3/h，原污水悬浮浓度C1＝250mg/L，排放污水悬浮物允许浓度C2＝80mg/L。拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基本尺寸。（沉淀时间取1.5h，沉淀池有效水深3.3m）解：（1）E＝（C1－C2）/C1＝[（250－80/250]×100%＝68%（2）沉淀池容积V＝Qt＝1800×1.5＝2700m3定为两座池，每池容积1350m3每池表面积A＝V/2/h＝1350/3.3＝409(m2)直径D＝（4A/1/2＝（4×409/3.14）1/2＝23（m）3.要某活性污泥曝气池混和液浓度MLSS＝2500mg/L。取该混和液100mL于量筒中，静置30min时测得污泥容积为30mL。求该活性污泥的SVI及含水率。（活性污泥的密度为1g/mL）解：（1）100mL混和液对应的污泥容积为30mL则1L混和液对应的污泥容积为300mL又1L混合液中含泥2500mg＝2.5g故SVI＝300/2.5＝120mL/g干泥（2）1mL该活性污泥含干泥1/SVI＝1/120＝0.008g因活性污泥密度为1g/mL，故1mL活性污泥质量为1g则含水率为[（1－0.008）/1]×100%＝99.2%4.活性污泥曝气池的MLSS＝3g/L，混合液在1000mL量筒中经30min沉淀的污泥容积为200mL，计算污泥沉降比，污泥指数、所需的回流比及回流污泥浓度。解：（1）SV＝200/1000×100%＝20%（2）SVI＝(SV%×10)/MLSS＝(20×10)/3＝66.7mL/g干泥（3）Xr＝106/SVI＝106/