水污染控制考试

1、化学法1. 什么是化学沉淀法？去除对象？ 答：向水中投加化学药剂，使它与废水中某些溶解性物质发生反应，生成难溶 沉淀物的方法称为化学沉淀法。一般用于处理含金属离子的工业废水。2. 氧化还原法的定义？ 答：利用氧化还原反应，将废水中一些溶解性的无机和有机杂质，氧化或还原 成无害物质、气体或固体从水中分离的方法称为氧化还原法。3. 酸碱废水中和处理原则？处理对象？ 答：原则：回收利用、以废治废、药剂中和 处理对象：废酸废碱4. 采用石灰石过滤中和法处理硫酸废水时，为何要控制进水中硫酸浓度？一般 控制限制多少？ 答：控制浓度原因：如果浓度太大，会产生大量硫酸钙，硫酸钙微溶，附着 在石灰石表面，使反应

2、中断。限值： 2g/L生物膜法1. 高负荷生物滤池的特点，如何确定回流比（R）?与低负荷生物滤池相比，高 负荷生物滤池有哪些强化功能？答：特点： 生物膜不是自然脱落，主要靠水力冲刷，更新快，不易堵塞，污泥易腐化。 膜比较薄，活性好，氧化能力强 （无硝化过程 ） 通风好，保证 供氧。无污泥回流。泥龄长。可以具有脱氮功能， 10-12克，二沉池小，停留时 间短负荷大。回流比确定：根据水质，确定出水回流比。稀释，均化和稳定进水水质、水量，回流比一般0.53.0,也有高达56的提高水力负荷，冲刷生物膜， 抑制厌氧层发育，保持膜活性 抑制臭味及滤水蝇的过度滋长 强化功能：由于负荷大大增加，池体积减小2.

3、 生物滤池、生物转盘的组成，高负荷滤池的工艺特点和布水方式? 答：生物滤池：生物滤池由滤床、排水系统、布水系统和通风系统组成，布水有 旋转布水和固定布水生物转盘：生物转盘由旋转圆盘，转动中心轴，动力及减速装置，氧化槽等 组成。特点：不会发生堵塞现象， 净化效果好， 能耗低，管理方便，占地面积大， 有气味产生高负荷滤池：高负荷采用旋转布水，粒状滤料粒径大，空隙率高，占地面积 小。3. 根据生物膜法和活性污泥法的特点，分析接触氧化法工艺的主要特点（画出 单级生物接触氧化法工艺流程）答：原水预处理（初沉池） -接触氧化法 二沉池处理水 中间三步都有污泥产生要排除 生物接触氧化处理技术的实质之一是在池

4、内充填填料，己经充氧的污水浸没 全部填料， 并以一定的流速流经填料。 在填料上布满生物膜， 污水与生物膜广泛 接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下， 污水中有机污染物得到去除， 污水得到净化，因此，生物接触氧化处理技术，又称为 “淹没式曝气生物滤池 生物接触氧化处理技术的另一项技术实质是采用与曝气池相同的曝气方法， 向微 生物提供其所需要的氧， 并起到搅拌与混合作用， 这样，这种技术又相当于在曝 气池内充填供微生物栖息的填料，因此，又称为 “接触曝气法 ”。 据上所述，生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理 技术。也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的

5、优点， 因此， 深受污水处理工程领域人们的重视。4. 生物膜法的优点 答：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，变化的适应性较强，污染物去除效果好。脱落的膜容易在 二沉池沉下来。厌氧法1. 厌氧生物处理的机理答：1、水解阶段兼性和部分专性厌氧细菌发挥作用， 复杂的大分子有机物被胞外酶水解成小分子 的溶解性有机物；2、酸化阶段溶解性有机物由兼性或专性厌氧细菌经发酵作用转化为有机酸、醇、醛、C02和H2。有时将上述两个阶段合为一个阶段，称水解酸化阶段。3、产乙酸阶段专性厌氧的产氢产乙酸细菌将上阶段的产物进一步利用，生成乙酸和H2、 C02；同时同型乙酸细菌

6、将H2和C02合成乙酸，有时也将乙酸分解成H2和C024. 甲烷化阶段产甲烷菌（最严格的专性厌氧菌）利用乙酸、H2、C02和一碳化合物产生CH4转化的途径为：CH3C00H CH4 + C02C02 + 4H2 CH4 + 2H202上流式厌氧污泥床反应器（UASB工艺的主要组成 答：污泥床，污泥悬浮层，沉淀区，三相分离器，布水系统，水封箱 3.何谓两相厌氧工艺，其有何特点？答：两个不同的反应器串联运行，两个反应器分别存在产酸菌和产甲烷菌 特点：克服混相工艺的不足，创造两相最佳环境，控制产酸发酵类型，获得 稳定，高效的处理效果。提高处理能力，和运行的稳定性。产酸阶段快，产 甲烷慢。物理化学法1

7、. 吸附，吸附平衡，吸附量，吸附速度的概念，吸附串联的目的？ 答：吸附：在相界面上，物质的浓度自动发生积累和浓集的现象称为吸附， 他可以发生在不同的相界面上。吸附平衡：吸附速度 =解吸速度。 如果吸附是可逆的， 存在吸附和解吸两 个过程，当吸附质在吸附剂表面达到动态平衡时，吸附质在溶液中的浓度和 吸附剂表面的浓度都不再改变，此时溶液的吸附质浓度称为平衡浓度。 吸附量：吸附剂吸附能力的大小用吸附量表示，单位重量的吸附剂吸附 的吸附质的重量吸附速度：单位时间内单位重量的吸附剂所吸附的物质的量。2. 计算重新理3. 交换容量，工作交换容量，理论交换容量及其相互之间有何关系，交换势， 交换树脂的密度，

8、浓差极化 答：交换容量：交换容量是离子交换树脂最重要的性能，他定量表示树脂胶 换能力的大小。工作交换容量：指树脂在动态工作状态下的交换容量，即树脂在给定工 作条件下的实际交换能力， 一般为总交换容量的 6070。影响因素包括再生 程度、废水的离子种类、浓度、树脂层高度、水流速度、交换终点指标等。理论交换容量：即交换容量指单位重量（干）或单位体积（湿）树脂的 交换基团总数，用滴定法测定。交换势：交换离子与树脂的亲和力的大小称为交换势。交换树脂的密度：有干真密度、湿真密度和湿视密度1）湿真密度：树脂在水中经充分膨胀后的颗粒密度。一般在 1.041.3 之间2） 湿视密度：树脂在水中充分膨胀后的堆积

9、密度 浓差极化：由于电流强度过大，使膜附近与水流主体之间产生浓度差。由 于水流主体内的离子来不及补充到膜表面水层，因而膜表面水层发生电离， 使阴膜浓室的Ph升高，产生结垢现象，此即浓差极化。防止浓差极化的方法 有极限电流法、倒换电极法、定期酸洗法、增加水流主体紊动程度等方法。4. 离子交换的交换势在低温低浓度下的规律答： 离子的交换势，与自身化学性质，树脂化学性有关，并受温度和浓度影响较大。下面介绍的规律适用于常温和低浓度溶液中。 离子所带电荷愈多，交换势愈大。Th4+ > Al3+ > Ca2+ > Na+PO43- > SO42- > Cl- 电荷相同时，大致

10、是原子序数愈高或水合半径愈小，交换势愈大，副 族元素正好相反。Fe3+ > AI3+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ NH3+ > Na+ > Li+NO3- > Cl- > HCO3- > HSiO3- H+和OH-的交换选择性与树脂的酸、碱性关系很大，如：强酸性阳树脂 Fe3+ > AI3+ > Ca2+ >> Na+ > H+ > Li+弱酸性阳树脂 H+ > Fe3+ >强碱性阴树脂 SO42- > NO3- > CI- > OH- > F- > H

11、CO3- > HSiO3-弱碱性阴树脂OH- > SO42> 离子量高的有机离子和金属络合离子交换势特别大。 大孔型树脂具有很强的吸附性，可以吸附非离型杂质。上述规律适用于稀溶液，当离子浓度很高时则可使交换次序发生改变， 再生时即 如此。5. 离子交换的去除对象，交换机理答：铜、镍、镉、铬、锌、汞、金、银、铂、磷酸、硝酸、氨、有机物、放 射性物质等。水处理中，用于软化（去除水中能引起结垢的钙、镁离子）和除盐（去除水中所有阴、阳离子）。 废水处理中，用于去除金属离子。交换机理：利用不溶性离子化合物（即离子交换剂）上的可交换离子与废水 中的其它同性离子所具有的交换能力，将废水中有

12、害离子去除的交换反应过程。6. 电渗析工艺的定义答：在直流电场（电位差）的作用下，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阳、 阴离子的选择性透过特性，使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。7. 反渗透，超滤，纳滤，定义，各自的作用力及分离物尺寸大小答：反渗透：一种借助压力促使水分子反向渗透，以浓缩溶液或废水的方法。 超滤：分离分子比反渗透稍大的方法分离过程推动力膜用途扩散渗析浓度差渗析膜分离溶质，回收酸、碱等电渗析电位差离子交换膜分离离子，用于回收酸、碱，苦咸水淡化反渗透压力差反渗透膜分离小分子溶质，用于海水淡化、去除无机离子或有机物超滤压力差超过滤膜截留分子量大于500的大分子，去除枯 土、植物质

13、、油漆、微生物等8何谓膜分离工艺中膜污染？有何预防方法?答：膜在使用过程中，水中微粒、胶体颗粒或溶质大分子与膜发生物理化学 或机械作用，而导致在膜表面或膜孔内的吸附、沉积，使膜孔变小或堵塞，从而 影响膜通量及其分离特性的可逆或不可逆现象。膜的物理污染（污染）：膜本身结构不发生变化，可通过适当的清洗恢复或部分恢复其分离性能膜的化学污染（劣化） ：使膜自身发生不可逆的变化。预防：强化预处理：调节pH、消毒杀菌、混凝沉淀、软化阻垢； 合理设计膜组件：采用增加水紊动度的隔板等；优化操作方式：控制初始J,逐步提高；调节温度；采用脉动流或振动膜等。及时清洗膜组件：物理清洗、化学清洗。交换电极9. 膜分离的

14、主要方法有哪些,他们有哪些共同点？ 答：膜分离的主要方法：电渗析、扩散渗析（渗析） 、反渗透、微滤、超滤、 纳滤等。膜分离技术的共同优点是：常温下操作,不消耗热能,无相变化,无相变能 耗, 设备简单,易操作,无化学药剂消耗,分离与浓缩同时进行,有利回收； 缺点是处理能力小,需消耗相当的能量。（1）依靠薄膜中孔道的大小分离不同尺度的分子或粒子；（2）依靠薄膜的离子结构分离性质不同的离子；（3）依靠薄膜有选择的透过性分离某些物质。污泥处理1. 剩余污泥,化学污泥定义,来源及特征答： 剩余污泥：生物处理工艺中由二次沉淀池排出的污泥。含水率一般在99.2%以上,有机成分为65%75%, pH=6.57

15、.5）。产生于生物膜法的剩余污泥亦称腐殖污泥。化学污泥：来于化学处理（混凝 / 沉淀、中和、气浮等）单元。有机物含量低,易脱水 浓缩。2. 污泥调理的方法答： 调理（ Conditioning ）：利用物理（加热） 、化学药剂改善污泥的脱水性能（辅助处 理）；3. 污泥脱水的目的效果 答：借助于自然或机械力（压力差及滤布）的作用去除污泥中的毛细水及浓缩过程中残留的间隙水；进一步减小其体积,使含水下降至70%80%；使污泥失去流动性,便于输送和后续处理（利用） 。深度处理1.生物脱氮工艺原理，硝化反硝化的控制条件？答：废水生物脱氮一般由三种作用组成：氨化作用、硝化作用和反硝化作用。（1）氨化作用

16、在未经处理的原废水中，含氮化合物主要以有机氮如蛋白质、尿素、胺类化合物、硝基化合物以及氨基酸等形式存在，此外还含有部分氨态氮如NH3和NH；-N。在细菌的作用下，有机氮化合物分解、转化为氨态氮。以氨基酸为例，反应式为：RCHNH2C00H + Q RCOOH + CO + NH3在活性污泥和生物膜系统内，氨化作用能较完全地发生。（2）硝化作用（Nitrification）废水中的氨氮在硝化细菌的作用下，进一步氧化为硝态氮。此过程包括两个基本反应步骤：由亚硝酸菌（Nitrosomonas ）参与的将氨氮转化成亚硝酸盐（N02 ）的反应；由硝酸菌（Nitrobacter）参与的将亚硝酸盐转化为硝酸

17、盐（N03-）的反应。其中亚硝酸菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属等；硝酸菌有硝酸杆菌属、硝酸螺菌属和硝酸球菌属等。亚硝酸菌和硝酸菌都是化能自养菌，它们利用CQ、CQ2-和HCQ-等作为碳源，通过NH3、NH4+或NO?的氧化获得能量。硝化反应过程需在好氧条件下进行，以氧作为电子受 体。其反应过程可用下式表示：亚硝化反应：NH4+ + O2 + HCQ- ； NO2- + H2O +H2CO3 + 亚硝酸菌硝化反应：NO?- + NH4+ +H2CQ + HCO- + Q _ O3- + H2O + 硝酸菌总反应：NH4+ + O2 + HCQ- NO3- + H2O + H2C

18、Q + 微生物细胞由上式可知，1g氨氮氧化成硝酸盐氮需氧 4.57g，其中亚硝化反应需 3.43g，硝化反应 需1.14g；同时约需消耗7.14g重碳酸盐碱度（以CaCQ计）。亚硝酸菌和硝酸菌分别增殖 0.146g 和 0.019g。硝化反应过程中，氮元素的转化及其价态的变化如图所示。其中亚硝化过程经历了3个步骤6个电子的变化，而硝化过程只经历了1个步骤2个电子的变化。表列出了亚硝化菌和硝化菌的基本特征。由表可见，亚硝化菌和硝化菌的特征基本相似，但亚硝化菌的生长速率较快，世代期较短，较易适应水质水量的变化和其它不利环境条件，但水质水量的变化或不利环境条件较易影响硝化菌。因而当硝化菌的生长受到抑制时， 易在硝化过程中发生 NO：-的积累。（3）反硝化作用（Denitrification ）反硝化作用是在反硝化细菌参与的条