水污染控制工程期末考试试题附答案(DOC)

1、水污染控制工程期末考试试题一、填空（每空1分，共20分）1、一般规律，对于性颗粒易与气泡粘附。2、 在常温、稀溶液中，离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为> > > 。在离子交换过程中，上述离子最先泄露的是 _。3、反渗透膜是 _膜，反渗透的推动力是，反渗透膜透过的物质是 _。4、 根据废水中可沉物的浓度和特性不同，沉淀可分为_、_、_、_四种基本类型。5、过滤机理主要包括 _、_、_三种形式。6、 加C12消毒时，在水中起消毒作用的物质是_。7、 测定废水的BOD时，有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段，第一阶段是

2、，第二阶段是 。8、 稳定塘按塘内微生物类型、供氧方式和功能来分类，主要类型有、和。二、简答题（每小题 6分，共30分）1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池？2、如何提高滤池的含污能力？3、简述影响混凝效果的主要因素。4、简述SBR工艺的工作原理，并说明该工艺具有哪些特点。5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。三、论述题（共36分）1、 在20C时，亚硝化细菌的世代时间是多少天？为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。（8分）2、 如何通过废水的 BOD5和COD判断废水的可生化性？某工业废水水质为COD 650mg/L，BOD 5 52mg/L，问该工业废水是否适宜采用生化处理。（8

3、分）3、 在电渗析操作过程中，工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象，如何消除？（8分）4、 某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸，其生产过程中排放大量的废水，主要污染物为SS和COD，其水质为pH 78、COD9001100mg/L、SS8001100mg/L。请制定一废水处理工艺，使处理后出水水质达到 pH 6.09.0; COD <100mg/L; SS <100mg/L，画出工艺流程简图，并说明各处理单元功能。（12分）四、计算题（共14分）1、 某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L，要使Fe3+从水中沉淀析出，废水应维持多高的pH值？（KspFe（oH）3= 3.

4、2 10-38）（4分）2、 有一工业废水，废水排放量为180m3/h，废水中悬浮物浓度较高，拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。沉淀池的设计参数为：停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m，请计算沉淀池的表面负荷和长度。（4分）3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。设计参数为：设计处理水量12000m3/d，进水BOD5为200 mg/L，出水BOD5为20 mg/L , MLSS为3000mg/L，污泥负荷率Ns为0.18kg BOD 5（去除量）/kgMLSS ,污泥表现合成系数 Yobs为0.36mg/mg。试求：（1）生化曝气池的有效容积；（2）曝气池的BOD5去除效

5、率；（3）曝气池每日的剩余污泥排放量（ kg干重）。（6分）水污染控制工程试卷（A卷）一、填空题（30分每小题3分）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）。二、问答题（50分）（10分）与好氧生物处理比较，厌氧生物处理有何优缺点？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

6、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1 4kgBOD/m - d，而厌氧法为210kgCOD/rri d，高的可达40 50 kgCOD/用-d。（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BODN:P = 200300： 5： 1，甚至在BODN:P = 800： 5: 1时仍能正常运行。（6）

7、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，岀水达不到排放标准，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。（15分）简述生物法脱氮的基本原理和影响因素。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 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（

8、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/TKN水污染控制工程期末考试试题标准答案一、填空（每空1分，共20分）1、疏水2、 Cr3+ > Ba2+ > Ca2+ > Na+Na+3、半透（或分子扩散）压力差 水4、 自由沉淀絮凝沉淀拥挤沉淀（成层沉淀）压缩沉淀。5、 机械性筛除重力沉淀接触吸附6、HCIO （次氯酸）7、 碳氧化阶段硝化阶段8、 厌氧塘好氧塘 曝气塘 兼性塘二、（每小题6分，共30分）1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池？答：竖流沉淀池的特点是水

9、流方向与颗粒沉淀方向相反，其截流速度与水流上升速度相等。（2分）由于二级处理为生物处理，二级处理出水中的污泥具有絮凝性，上升的小颗粒污泥和下沉的大颗粒污泥之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉速加快。（2分）同时沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒污泥起拦截和过滤作用，因而可使竖流沉淀池具有较高的沉降效率，适宜作为二沉池。（2分）2、如何提高滤池的含污能力？答：提高滤池含污能力的途径有：（1 ）提高滤料颗粒的均匀性，即增大dp、减小K80；（ 2分）（2） 由单层滤料改为两层滤料或三层滤料；（2分）（3） 改变水流方向，采用上、下双向流过滤。（2分）3、简述影响混凝

10、效果的主要因素。答：混凝是复杂的物理化学过程，影响混凝效果因素主要包括： 浊度浊度过高或过低都不利于絮凝。（1分） 水温 水温会影响无机盐类的水解。水温低，水解反应慢；水的粘度增大，布朗运动减弱，混凝效果下降。（0.5分） pH值及碱度pH值影响胶体颗粒表面电荷及 E电位，而且影响着混凝剂在水中的存在状态，不同的pH,混凝剂水解产物不同，所起的混凝作用各异。（1分） 水中杂质的成分性质和浓度部分杂质有利于混凝，部分杂质不利于混凝。（0.5分） 混凝剂（2分）A、混凝剂种类：混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质及浓度。B、混凝剂投加量：投加量与水中微粒种类、性质、浓度有关。C混凝剂的投加

11、顺序：当使用多种混凝剂时，其最佳投药顺序可通过试验来确定。 水力条件水力条件对混凝剂效果有重要影响。主要的控制指标为搅拌强度和搅拌时间。（1分）4、简述SBR工艺的工作原理，并说明该工艺具有哪些特点。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。（3分）（2）工艺特点：（3分） 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

12、情况下不会产生污泥膨胀现象。 具有较好的脱氮、除磷效果。 工艺可实现全部自动化控制，运行操作灵活，效果稳定、出水水质好。5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。答：UASB反应器形成颗粒污泥的重要条件是：（1） 控制反应器较高的污泥负荷和反应器适当的表面负荷；（2分）（2）保持适宜的pH值和碱度； （2分）（3） 防止有毒物质的干扰。（2分）三、论述题（共36分）1在20C时，亚硝化细菌的世代时间是多少天？为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。（8分）答：（1） 20 C时亚硝化细菌的世代时间 3天。 （2分）（2）污泥龄是指污泥在反应器中的停留时间，污泥龄 = 反应应器内污泥，即曝

13、气池全部活性污泥更新一次所需要的每日排放剩余污泥量时间。 （2分）在废水生化处理装置中，要使微生物充分发挥其净化作用，必须使污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间，否则曝气池中的污泥会全部流失。（2分）对于氨的硝化作用来说，硝化细菌的世代时间较长，应通过工艺调整使泥龄大于硝化细菌的世代时间，才能取得较好的硝化效果，污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不能进行完全。（2 分）2、如何通过废水的 B0D5和COD判断废水的可生化性？某工业废水水质为COD 650mg/L , BOD5 52mg/L，问该工业废水是否适宜采用生化处理。（8分）答：（1）BOD5是指5日生化需氧量，表示在有氧的情况下，在有

14、氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量。COD是指化学需氧量，表示在一定条件下，水中各种有机物与化学强氧化剂作用时所消耗的氧化剂的量。（2分）BOD5可间接表示废水中有机物的含量，COD表示废水中还原性物质的含量（包括有机物和无机性还原物质）。（2分）一般采用BOD5/COD的比值可以初步判断废水的可生化性：（2 分）当BOD5/COD>0.45时，生化性较好;当BOD5/COD>0.3时，可以生化；当BOD5/CODV0.3时，较难生化；当BOD5/CODV0.25时，不宜生化；（2）本题给定的工业废水 BOD 5/C0D=52/650=0.08，该

15、工业废水不适宜采用生化处理。（2分）3、 在电渗析操作过程中，工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象，如何消除？（8分）答：（1）在操作过程中，工作电流密度超过极限电流密度会岀现浓差极化现象。（2分）（2）消除浓差极化现象的方法有：（6分） 控制操作电流密度小于极限电流密度（或使 i<i极）； 定期倒换电极； 增大水流速度； 定期酸洗； 进行预处理。（可不答）4、 某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸，其生产过程中排放大量的废水，主要污染物为SS和COD，其水质为pH 78、COD9001100mg/L、SS8001100mg/L。请制定一废水处理工艺， 使处理后出水水质达到 pH 6

16、.09.0 ； COD <100mg/L ； SS <100mg/L， 画出工艺流程简图，并说明各处理单元功能。（12分）答：（1）处理工艺：（6分）根据题中给出的造纸废水水质情况和要求达到的水质标准分析，拟采取的工艺流程如下：造纸废水T格栅T筛网T （沉淀）、调节池T混凝反应池T气浮池（沉淀池）T生化处理装置T沉淀池T岀水（2）各处理单元功能（6分） 格栅：截留大的悬浮物、漂浮物 筛网：截留悬浮物，回收纸浆 沉淀、调节池：沉淀的目的是对废水中悬浮物沉淀去除，调节的目的是调节水量、均和水质。（说明：此处可不设计沉淀池） 混凝反应池：通过投加混凝剂使废水中的细小悬浮物和胶体脱稳，生成

17、大的絮体。 气浮池（沉淀池）：主要目的是使絮体与废水分离。（说明：两种工艺任意选择一种均可） 生化处理装置：去除废水中的有机物，可以选取曝气池、生物接触氧化池等。 沉淀池：实现泥水的分离、污泥回流和剩余污泥的排放。四、计算题（共14分）1、 某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L,要使Fe3+从水中沉淀析出，废水应维持多高的 pH值？（KspFe（oH）3= 3.2 10-38） （4 分） 解：Fe3+ + 3OH- = Fe（OH）3J根据溶度积原理：要使 Fe3+从水中沉淀析出，需使Fe3+ OH -3 > KspFe（OH）3其中：Fe3+=2.0 X 10-3/56=3.5

18、7X 10-5mol/L得：OH-3>KspNi（oH）2/ Fe3+=3.2 X 10-38/3.57 X1O-5=8.96X 10-34有：pOH=-lgOH -<11.01pH=14- pOH >14-11.0 仁2.99即：应维持废水得 pH值大于2.99。2、 有一工业废水，废水排放量为180m3/h，废水中悬浮物浓度较高，拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。沉淀池的设计参数为：停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m，请计算沉淀池的表面负荷和长度。（4分）解：（1）由 H=2.0m，t=60min=1h=3600s有：沉速 U0=H/t=2.0 （m/

19、h） 或=5.55 X10-4 （ m/s）贝U:表面负荷 q（）=u0=2.0 （m3/m2?h）或=5.55X 10-4 （ m3/m2?s）（2 分）（2）沉淀池容积 V=Q?t=180 X 1.5=270 m3由: V=BLH有：L= V/（BH）=270/（3 X4.5）=20m即：沉淀池的长度为 20m。（ 2分）3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。设计参数为：设计处理水量12000m3/d，进水BOD5为200 mg/L，出水BOD5为20 mg/L，MLSS为3000mg/L，污泥负荷率 NS为0.18kg BOD5（去除量）/kgMLSSd，污泥表现合成系数 Yobs为

20、0.36mg/mg。试 求：（1）生化曝气池的有效容积；（2）曝气池的BOD5去除效率；（3）曝气池每日的剩余污泥排放量（ kg干重）。 （6分）解：（1）生化曝气池的有效容积：1200002 -0.02=400。m3（2 分）Qx：（BOD进一BOD出）V 二Ns xMLSS0.18 3(2)曝气池的BOD5去除效率:= B°D 进B°D 出 100%BOD进=2°°一2° 100% =90%200（2 分）(3) 曝气池每日的剩余污泥排放量:Px 二 Q BOD进 一 BOD出 Yobs=12000 x（ 0.2-0.02）x 0.36 =

21、777.6kg （干重）（2 分）一、名词解释1管道覆土厚度：管顶外壁至地面的距离。2、截流式合流制排水系统：雨水，污水混合，共一条管线排出混合水。水量不大 时，混合水进入污水处理厂；水量很大时，多余的混合水在溢流井处溢流到受纳水体， 未溢流的混合水进入污水处理厂，这种排水系统称截流制排水系统。3、厌氧生物处理：在没有游离氧和化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌 降解各稳定有机物的生物处理方法。4、污泥负荷：指单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机污染物量。5、超临界水氧化方法：是利用水在超临界状态下的低介电常数度，低粘度，高扩 散系数及与有机物各氧气等气体互溶的特性，使有机物和氧化剂

22、在超临界水介质中发生 快速氧化反应来彻底去除有机物的新型氧化技术。6、 污水再生利用：是指污水经处理达到回用水水质要求后，回用于工业，农业/城 市杂用，景观娱乐，补充地表水和地下水等。7、膜析法：利用天然或人工合成膜以外界能量或化学学位差作为推动力对水溶液 中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。8污水回用：也称再生利用，是指污水经处理达到回用水水质要求后，回用于工 业、农业、城市杂用、景观娱乐、补充地表水和地表水等。9、生物膜：以附着在惰性载体表面生长的，以微生物为主，包括微生物及其产生的胞外多聚物和吸附在微生物表面的无机及有机物等组成，并具有较强的吸附和生物降解性能的结构。10、

23、吸附：当气体或液体与固体接触时，在固体表面上某些成分被富集的过程称为吸 附。11、物理吸附：是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附12、化学吸附：是吸附质与吸附剂之间由于化学键力发生了化学作用，使得化学性 质改变。13、径流系数：径流系数是地面径流量与降水量之比。14、雨量参数：包括降雨量、强度、历时、频率和重现期等参数。降雨量：是一段 时间（日、月、年）内降落在某一面积上的总水量，可用深度h （mm）表示。降雨强度：又称雨率，只在某一降雨历时（如 10min、20min、30min）内的平均降雨量。降雨 历时：一阵暴雨经历的整个时段称阵雨历时，阵雨过程中任一连续的时段则称降雨历时。 阵雨历

24、时和降雨历时常用分钟计算。降雨频率：通常称单位时间内某种事件出现的次数（或百分率）为频率。频率表达则为 2%（0.02）、1% （0.01）降雨重现期：洪水的大小常 以五十年一遇、百年一遇等表达，五十年、百年即为相应洪水的重现期；二、填空题1、排水管渠的施工方法大致可归纳为开挖施工（如开槽施工）和非开挖施工（如 顶管法和盾构法）等。2、管道接口有柔性接口和刚性接口两种。刚性接口的强度大，但不能承受形变和 震动；柔性接口则不仅有一定强度，还能承受一定的形变和震动。开槽埋管的预制管节 有承插式、企口式和“ F”型钢城口式等。3、人工降低地下水位的办法有很多，如：轻型井点、喷射井点、电渗井点、管井

25、井点和深井井点等。（老师说计三个就可以了），在敷设排水管道施工中常用的方法有轻 型井点和喷射井点两种。4、排水管道工程施工同其他土建工程施工一样，有施工准备、工程施工和竣工验 收三个阶段。5、膜析法目前有扩散渗析法（渗析法）、电渗析法、反渗透法和超滤法等。6、人体健康的风险评价又称之为卫生危害评价，包括危害鉴别、危害判断和社会 评价三个方面。7、排水泵站一般有水泵间、集水池、辅助间等部分组成。8按微生物的生长速度，其生长可分为停滞期，对数期，稳定期，和衰老期。9、稳定塘按微生物类型，供氧方式和功能可分为好氧塘，厌氧塘，兼性塘和曝气 塘。10、复杂有机物的厌氧消化过程经历数个阶段，包括水解发酵阶

26、段，产氢产乙酸阶 段和产甲烷阶段。11、 构成活性污泥法的三个基本要素为活性污泥，有机物和DO12、常用的混全方式有水泵混合，隔板混合，机械混合。13、城市污水回用系统一般由污水收集，回用水处理，回用水输配，用户用水管理 等部分组成。14、通常情况下，有机负荷主要有容积负荷和污泥负荷两种表示方法。15、土地处理基本工艺有慢速渗滤系统，快速渗滤系统，地表漫流系统，地下渗滤 系统16、常用的吸附等温式有亨利吸附等温式，朗缪尔吸附等温式，弗罗因德利希等温式各BET方程。17、污水回用系统按服务范围可分为建筑中水系统，小区中水系统，城市污水回用 系统。18、按污水处理工艺的不同，污泥可分为初沉污泥，剩

27、余污泥，消化污泥，化学 污泥。三、多项选择1 国家制定的水环境标准随时间（C，D） A，不改变B,会变得更宽松C,会变 得更严格D，可调整2设计排污泵站，下列说法不正确的是（A，C，D） A，污水泵站要有备用泵， 雨水泵站也要设置备用泵。B，污水泵站要有备用泵，雨水泵站不要设置备用泵。C，污水泵站不设置各用泵，雨水泵站设置备用泵。D，都不用设置备用泵。3下列哪些工艺不属于好氧悬浮生长系统处理技术。（B，C） A，氧化沟B，生物污泥流化床C,生物转盘D深井曝气法4在活性污泥过程中，丝状菌大量繁殖后，会导致（A，D） A，剩余污泥增多年来B，回流污泥增多C,污泥沉降速度加快D，污泥膨胀5. UAS

28、B反应器包含下列哪些必要组成成分（BD） A，流化床B,颗粒污泥C， 厌氧生物膜D，三相分离器6总变化系数KZ与平均日时流量C的关系为（A , C） A , Q越大，KZ越小；B, Q越小，KZ越大C. Q越小，KZ越大；D, KZ不随便Q变化7城市排水工程规划与城市总体规划中的（ABC ）项有关。A，给水情况B，居住 区分布C, 土地规划D，与工厂排出的水质状况7深井曝气法中，曝气池的深度远远 大于常规的曝气池，可深达150 300米，采用深井曝气的目的是（BCE） A ,提高脱氮， 除磷的效果B，减少占地面积C,提高氧的利用效率D，延长曝气时间E减少剩余污泥 量8下列描述水体“富营养化”现

29、象中，说法错误的是（CD） A，水中氮磷含量增加B, DO急剧减少C,水中藻类种类增多D，水中微生物死亡E,水质咸官性状恶化9属于生物膜法的工艺形式有关（ABD ） A，曝气生物滤池B，生物流化床C,膜 生物反就器法D，生物接触氧化法E, CASS工艺三、简答题1 为什么在沉淀池设置斜板，能够提高沉淀效率？答：“浅池理论”一当水平水流速度不变时，且水面面积不变时，浅池的最小沉速U0比深池的最小沉速U0小，所以可去除的粒子较多，沉淀效率会提高，由于在沉淀池 中设置斜板，相当于深池，而留行时间未变，所以增加斜板后，沉淀效率大为提高。“沉 淀理论”一“哈真理论”由于沉淀池的表面负荷与颗粒的最小沉速U

30、0在数值上是相等的，未加斜板时，水面面积为 A，进水流量是不变的，些时，UO=QV/A。增加斜板后， 可以认为增加了水面面积，即变为 A/,贝U UOZ = QV/A因为A/> A所以UOZ< UO 所以可沉定粒子速度值变小，即可沉的粒子比例增加，即沉淀效率提高。2 混凝剂的种类有哪些？其优缺点如何？3答：1 无机混凝剂铝盐混凝剂：主要有硫酸铝，明矶等。混凝效果好，使用方 便，对处理后的水质没有任何不良影响。但水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体 较松散，效果不及铁盐。铁盐混凝剂；主要有三氯化铁，硫酸亚铁和硫酸铁等。三氯化 铁是褐色结晶体，极易溶解，形成的絮凝体较紧密，易沉淀，但

31、三氯化铁腐蚀性强，易 吸水潮解，不易保管，硫酸亚铁 FeSO4 7H2o是半透明绿色结晶体，解离出二价铁离 子，如意单独用于水处理，使用时应将二价铁氧化成三价铁。同时，残留在水中的二价 铁离子会使处理后的水带色。2 高分子混凝剂高分子无机混凝剂：主要有聚合氯化铝 和聚全硫酸铁。聚合氯化铝：对各种水质适应性较强，适用的PH范围较广，对低温水效果也较好，形成的絮体粒大而重，所需的投量约为硫酸铝的二分之到到三分之一。聚 合硫酸铁：比三氯化铁腐蚀性小而混凝效果良好。有机高分子混凝剂：有天然和人工合 成的，使用较多的是人工合成的聚丙烯酰胺，混凝效果优异，但制造过程复杂，价格较 贵。它的单体-丙烯酰胺有一定的毒性。3. 活性污