水污染控制工程复习题.doc

1. 按栅条净间隙分，格栅可以分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）、细格栅三种。按清渣方式分为人工清渣和机械清渣。人工清渣的格栅其设计过水面积应不小于关渠有效面积的2倍。2. 沉淀通常可以分为四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀。理想沉淀池划分为四个区域：进口区域、沉淀区域、出口区域和污泥区域。理想沉淀池的沉淀效率与池的表面积A有关，而与池深H、沉淀时间t、池的体积V无关。3. 沉砂池的设置目的是除去污水中泥沙、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，而有机悬浮颗粒则随水流带走。常见的沉砂池有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。4. 沉淀池是分离悬浮固体的一种常用处理构筑物，按工艺布置的不同，可以分为初沉池和二沉池。初沉池是一级污水处理系统的主要处理构筑物，或作为生物处理法中预处理的构筑物，二沉池用于沉淀分离活性污泥或去除生物膜法中脱落的生物膜。沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式及辐流式三种。沉淀池由五个部分组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区及缓冲区，运行方式有间歇式与连续式两种。5. 废水中的油通常有四种存在形态：可浮油、细分散油、乳化油、溶解油。其中可浮油和细分散油可用重力分离法去除，采用气浮法、电解法等去除乳化油。乳化油的破乳方法：1投加换型乳化剂2投加盐类、酸类物质3投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂4剧烈搅拌、振荡或转动5改变乳状液的温度（加热或冷冻）6如果以粉末为乳化剂的乳状液，可采用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。6. 气浮法是一种有效的固液和液液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。按产生微细气泡的方法，气浮法分为电解气浮法、分散空气气浮法、溶解空气气浮法等。气浮法处理工艺必须满足三个基本条件：1必须向水中提供足够量的细微气泡2必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态3必须使气泡与悬浮的颗粒产生粘附作用。7. 污水生物处理方法是建立在环境自净作用基础上的人工强化技术，其意义在于创造出有利于微生物生长繁殖的良好环境，增强微生物的代谢功能，促进微生物的增殖，加速有机物的=无机化，增进污水的净化过程。污水生物处理技术根据代谢活动微生物氧需求可分为好氧生物处理，缺氧，厌氧生物处理。缺氧与好氧结合脱N厌氧和好氧结合除P。根据微生物生长方式的不同分为悬浮生长法（代表是活性污泥法）和附着生长法（代表是生物膜法）。8. 与好氧生物处理比较，厌氧生物处理有何优缺点？9. 答：工艺优点（1）应用范围广。好氧工艺只适用于中、低浓度和易生物降解的有机废水处理；而厌氧工艺既适用于高浓度有机废水处理，也适用于中、低浓度和难生物降解的有机废水处理（2）能耗低。当原水BOD5达到1500mg/L时，沼气能量可以抵消消耗能量，原水有机物浓度越高，剩余能量越多。一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/10。（3）负荷高。通常好氧法的容积负荷为14kgBOD/m3d，而厌氧法为210kgCOD/m3d，高的可达4050 kgCOD/m3d。（4）剩余污泥量少，且易脱水处置。剩余污泥量仅为好氧法的520，且污泥稳定，易脱水，甚至可作为饲料、肥料。（5）对N、P营养元素要求低。通常只要求BOD5:N:P200300：5：1，甚至在BOD5:N:P800：5：1时仍能正常运行。（6）可杀菌解毒。（7）可间歇运行。工艺缺点（1）厌氧微生物增殖缓慢，厌氧反应速度慢，所以厌氧设备启动和处理时间长。（2）废水处理不彻底，出水达不到排放标准，一般需再进行好氧处理。（3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。10. 简述生物脱氮的原理和影响因素。答：生物脱氮机理原污水在氨化菌作用下，将污水中有机氮(OR-N)转化成氨氮(NH4-N)，与原污水中NH4-N一并，在适宜的条件下，利用亚硝化及硝化自养菌，将污水中NH4-N硝化，生成亚硝酸盐氮(NO2-N)和硝酸盐氮(NO3-N)。然后再利用原污水中BOD成分(或外加甲醇等为碳源)作为氢供体(有机碳源)进行反硝化，将亚硝酸盐氮(NO2-N)和硝酸盐氮(NO3-N) 转化成N2释放到大气中，从而实现废水脱氮。影响因素1）酸碱度：pH；（2）溶解氧：DO；（3）碳氮比：BOD5/TKN11. 活性污泥中微生物的增长要经过 停滞期（驯化适应期、调整期） 、对数增长期、静止期（平衡期）、衰老期（内源呼吸期）四个阶段。微生物的呼吸类型可分为 好氧呼吸 （按被氧化的底物不同又可分为 异养型微生物 和 自养型微生物 两种）以及 厌氧呼吸 （按受氢体不同又可分为 发酵 和 无氧呼吸 两类）12. 好氧生物处理法：在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的生物处理方法。（2分）13. 厌氧生物处理法：在没有游离氧（分子氧）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分）14.类型优 点缺 点适用条件好氧生物处理法1、反应速度较快，所需的反应时间较短2、处理构筑物容积较小3、散发的臭气较少（1分）1、需要另加氧源，运行费用较高2、产泥量多（1分）中低浓度有机废水BOD5 2000mg/l（1分）15. 活性污泥法工艺活性污泥法即是以活性污泥为主体的生物处理方法，是一种广泛而行之有效的传统污水生物处理法，也是一项极具发展前景的污水处理技术，对水质水量广泛适应，灵活多样的运行方式，良好的可控制性，可以达到生物脱N除P效果。活性污泥组成可以分为四部分：有活性的微生物（Ma）微生物自身氧化残留物（Me）吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物（Mi）无机悬浮固体（Mii）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。16. SVI值是判断污泥沉降浓缩性能的一个重要参数，通常认为SVI值为100-150是污泥沉降性能良好，SVI200时沉降性能差,SVI值过低时,污泥絮体细小紧密,含无机物较多,污泥活性差.17. 简述SBR法工艺的工作原理，并说明该法与连续活性污泥法相比有哪些工艺特点18. 答：（1）工作原理：SBR工艺即间歇式活性污泥法工艺，又称序批式活性污泥法，是集有机物降解与混合液沉淀于一体的反应器。SBR的间歇运行是通过控制曝气池的运行操作来实现的，其运行操作分为5道工序，分别为：进水、反应（曝气）、沉淀、排水、闲置，这5道工序均在曝气池完成。 （2）工艺特点： SBR集有机物降解与混合液沉淀于一体，无需要回流设备，不设二沉池。 SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下不会产生污泥膨胀现象。 运行操作灵活，具有较好的脱氮、除磷效果。 工艺可实现全部自动化控制，易于维护管理。5耐冲击负荷，无需设置调节池6反应推动力大，效果稳定、出水水质好19. A2 /O工艺优点：1同时脱氮除磷2反硝化过程为硝化提供碱度3反硝化过程同时去除有机物4污泥沉降性能好。缺点：1回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对除磷效果有影响2脱氮受内回流比影响3聚磷菌和反硝化细菌都需要易降解有机物。20. 倒置A2 /O工艺优点：1同时脱氮除磷2厌氧区释磷无硝酸盐的干扰3无混合液回流时，流程简捷，节能4反硝化过程同时去除有机物5好氧吸磷充分6污泥沉降性能好。缺点：1厌氧释磷得不到优质易降解碳源2无混合液回流时总氮去除效果不高21. SBR及变形工艺：1可同时脱氮除磷2静置沉淀可获得低SS出水3耐受水力冲击负荷4操作灵活性好。缺点1同时脱氮除磷时操作复杂2滗水设施的可靠性对出水水质影响大3设计过程复杂4维护要求高，运行对自动控制依赖性强5池体容积较大22. 二次沉淀池是整个活性污泥法系统中非常重要的的组成部分，与整个系统的处理效能密切相关，在功能上同时满足澄清和污泥浓缩两方面的要求，它的工作效果将直接影响系统出水水质和回流污泥浓度。二沉池中普遍存在四个区：清水区、絮凝去区、成层沉降区、污泥压缩区。一般存在着两个界面：泥水界面和压缩界面。23. 生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同特点是微生物附着生长在滤料或调料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。生物膜法对水质、水量变化的适应性强，污染物去除效果好，因而被广泛采用。生物膜的组成：1细菌与真菌2原生动物与后生动物3滤池蝇4藻类24. 影响生物膜法污水处理效果的主要因素：1进水底物的组分和浓度2营养物质3有机负荷及水力负荷4溶解氧5生物膜量6PH7温度8有毒物质。工艺特征：1对水质、水量变动有较强的适应性2适合低浓度污水的处理3剩余污泥产量少4运行管理方便25. 初沉池与二沉池在结构和功能上的比较类型相同点不同点初沉池在功能上：进行固液分离加澄清（2分）在构造上（2分）：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，使泥花结大。 （2）二沉池中污泥絮体较轻，容易被出流水挟走，因此要限制出流堰处的流速。（3）泥污斗的容积比初沉池大在功能上：二沉池还要完成污泥浓缩（2分）26. 生物接触氧化法又称浸没式曝气生物滤池，是在生物滤池的生物滤池的基础上发展演变而来的，在有机工业废水生物处理、小型生活污水处理中的到广泛应用。具体是在生物接触氧化池内设置填料，长满生物膜的填料淹没在污水中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜。从填料上脱落的生物膜，随水流到二沉池后被去除，污水得到净化。27. 生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池之间的污水生物处理技术，具有以下优点：1由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好。2生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便3由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水量的骤变有较强的适应能力4生物接触氧化池有机溶剂负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产率较低。28. 曝气生物滤池的优点：1不需设置二沉池，水力负荷、容积负荷远高于传统工艺，占地面积少，投资省。2抗冲击负荷能力强，耐低温，不发生污泥膨胀，出水水质高3易挂膜，启动快，效率更高。4氧的传输效率高，曝气量小，供氧动力消耗低，电耗低。自动化程度高，运行管理方便。缺点：1对进水的SS要求高，进水浓度不能过高，否则会引起滤料结团、堵塞。2水头损失较大3滤料冲洗不充分会导致结团现象，从而导致工艺运行失效。滤料容易流失。4产泥量略大于活性污泥法，污泥稳定性稍差。29. 生物流化床的优点：1容积负荷高，抗冲击负荷能力强2微生物活性高3传质效果好。缺点：设备的磨损比固定床严重，载体颗粒在湍流过程中会被磨损变小。此外，设计时还存在生产放大方面的问题，如防堵塞、曝气方法、进水配水系统的选用和生物颗粒流式等问题。30. 稳定塘按照溶解氧状况可以分为好氧塘、厌氧塘、兼性塘和曝气塘，按用途可分为深度处理塘、强化塘、储存塘和综合生物塘等。好氧塘适用于气温适宜，日照条件良好的湖塘、洼地。兼性塘使用最广泛，常用于处理小城镇的原污水以及中小城市污水处理厂一级沉淀处理或二级沉淀处理后的出水。曝气塘适用于土地面积有限，不足以建成完全以自然净化为特征的塘系统。厌氧塘通常是面积较小，舍怒较大的塘，特别好似用于处理高温高浓度的污水，在处理城镇污水方面也取得了成功。31. 厌氧生物处理的基本原理：废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 (包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成影响厌氧生物处理的主要因素有如下：pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、氧化还原电位、有机负荷、厌氧活性污泥、有毒物质等。提高厌氧生物处理的效能可考虑：1 .pH维持在6.87.2之间, 2.温度可以维持在中温（35一38），也可以是高温（52一55） 3.保持较长的生物固体停留时间 4.系统内避免进行连续的剧烈搅拌 5.碳:氮:磷控制为200-300:5:1为宜。 6.需控制有毒物质的浓度，以防止有毒物质影响微生物的生存而使效果降低。5 试述上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的构造和高效运行的特点。答：构造1) 进水配水系统：其功能主要有两个方面： 将废水均匀地分配到整个反应器的底部； 水力搅拌；一个有效的进水配水系统是保证UASB反应器高效运行的关键之一。2) 反应区：反应区是UASB反应器中生化反应发生的主要场所，又分为污泥床区和污泥悬浮区，其中的污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥，是有机物的主要降解场所；而污泥悬浮区则是絮状污泥集中的区域。3) 三相分离器：三相分离器由沉淀区、回流缝和气封等组成；其主要功能有： 将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开； 保证出水水质； 保证反应器内污泥量； 有利于污泥颗粒化。4) 出水系统：出水系统的主要作用是将经过沉淀区后的出水均匀收集，并排出反应器。5) 气室：气室也称集气罩，其主要作用是收集沼气。6) 浮渣收集系统：浮渣收集系统的主要功能是清除沉淀区液面和气室液面的浮渣。7) 排泥系统：排泥系统的主要功能是均匀地排除反应器内的剩余污泥。特点： 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度50gVSS/l以上，污泥龄一 般为30天以上； 反应器的水力停留时间相应较短； 反应器具有很高的容积负荷； 不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低 浓度的城市污水； UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑； 无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率； 一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气产生的上升气流起到搅拌的作用； 构造简单，操作运行方便。32. 中和法的原理是：用碱或碱性物质中和酸性废水时或用酸性或酸性物质中和碱性废水，吧废水的PH左右常用的碱性中和剂有石灰、电石渣、石灰石和白云石。常见的酸性中和剂有废酸、粗制酸和烟道气等。33. 化学混凝法的原理和适用条件是什么？城镇污水的处理是否可以用化学混凝法，为什么？答：原理：混凝是通过向废水中投加混凝剂(coagulant)，破坏胶体的稳定性，通过压缩双电层作用、吸附架桥作用及网捕作用使细小悬浮颗粒和胶体微粒聚集(aggregation)成较粗大的颗粒而沉降与水分离，使废水得到净化。混凝效果的主要影响因素有水文、水质和水利条件等。适用条件：废水中有细小悬浮颗粒和胶体微粒，这些颗粒用自然沉降法很难从水中分离出去。城镇污水处理不适合用化学混凝法，因为要不断向废水中投药，经常性运行费用较高，沉渣量大，且脱水较困难。34. 吸附法是当气体或液体与固体接触时，由与范德华力或者化学力作用而是的固体表面某些成分被富集的过程。影响吸附的因素有：溶质的性质（溶质和溶剂间作用力，溶质分子大小，电离和极性）、吸附剂的性质，溶液的性质（ph、温度、共存物质）。常用吸附剂有活性白土、票白兔、硅藻土等天然矿物质，活性炭，硅胶，活性氧化铝，费事分子筛，吸附树脂，腐植酸类吸附剂。吸附操作一般分为三个步骤：1流体与固体吸附剂进行充分接触，使流体中的吸附物质被吸附在吸附剂上2将以吸附吸附质的吸附剂与流体分离3进行吸附剂的再生或更换新的吸附剂。35. 例子交换法是水处理中软化和除盐的主要方法之一，在在午睡处理中，主要去除污水中的金属离子，其实质是不溶性离子化合物上的交换离子与溶液中的其他同性离子的交换反应，通常是可逆性化学吸附。离子交换操作通常分为四个步骤：交换、反洗、再生、清洗。36. 萃取法：萃取是将一种选定的溶剂加入到待分离的液体混合物中，由于混合物中各组分在该溶剂中溶解度的不同，可见原料中所需分离的一种或书中成分分离出来，是一个传质过程。优点：使用浓度范围广、传质速率快、适用于连续操作、产品纯度高、能量消耗少。萃取过程包括：1原料液和溶剂进行接触2是萃取相和萃余相分层3进行溶剂回收等步骤。萃取设备分三大类：罐式、塔式、离心式。37. 膜析法是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学位差作推动力对水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。常用的膜析法有扩散渗析法、电渗析法、反渗析法和超滤法等。38. 超临界处理技术是将混合物中温度和压力加到超过一个临界值时，无论温度和压力如何变化，气体不再凝结为液体，气液之间没有明显界限，相界面消失的技术。5、 化学沉淀法与化学混凝法在原理上有何不同？使用的药剂有何不同？答：1化学沉淀法是向废水中投加化学物质，使与废水中的一些离子发生反应，生成难溶的沉淀物而从水中析出，以达到降低水中溶解污染物的目的。