水污染控制工程复习题

一、填空题：污水处理产生的沼气一般由甲烷、二氧化碳和其它微量气体组成。测定废水中有机污染物数量的指标，目前常用的有生物化学需氧量和化学需氧量两种。前者用BOD来表示，后者用COD来表示。污水处理厂设置调节池的目的主要是调节污水中的水量和水质。细菌是活性污泥在组成和净化功能上的中心，是微生物中最主要的成分。SV30的体积越小，污泥沉降性能越好。良好的活性污泥和充足的氧气是活性污泥法正常运行的必要条件。BOD5和COD是废水生物处理过程中常用的两个的水质指标，用BOD5/COD值评价废水的可特殊化性是广泛采用的一种最为简易的方法。在一般情况下，BOD5/COD值愈大，说明废水可生物处理性愈好。SVI是衡量污泥沉降性能的指标。经过重力浓缩处理后，污泥的含水率可从98%～99%降低到95%～96%左右，体积也相应减少2～3倍。影响微生物的因素主要有微生物的营养、温度、pH值、溶解氧和有毒物质。好氧分解代谢过程中，有机物的分解比较彻底，最终产物是含能量最低的CO2和H2O。根据微生物对氧的要求，可分为好氧微生物、厌氧微生物及兼性微生物。污泥浓缩的方法主要有重力沉降浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法，目前以重力浓缩法使用较为普遍。废水处理方法主要有：物理处理法，化学处理法，生物处理法。测定废水中有机污染物数量的指标，目前常用的有生物化学需氧量和化学需氧量两种。前者用BOD来表示，后者用COD来表示。污水处理厂设置调节池的目的主要是调节污水中的水量和水质。在吸附过程中，温度越低，对吸附越有利，吸附剂比表面积越大，吸附能力越强。Fenton试剂由亚铁盐和过氧化氢组成，在一定条件下，在Fe2+的催化作用下，过氧化氢会分解产生·OH，引发链式反应。一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量，叫做树脂的全交换容量。交换反应的平衡选择系数K值愈大，表明交换离子愈容易取代树脂上的可交换离子。在膜析法中，物质透过薄膜需要动力，目前利用的有三种动力：分子扩散力、电力和压力。按照产生细微气泡的方法，气浮法分为电解气浮法、分散气浮法和溶解空气气浮法。溶解盐类发生沉淀的必要条件是其离子的浓度积大于溶度积。污泥的原始含水率为99.5%，当含水率降低为95%时，其体积变为原来的1/10。根据吸附剂和吸附质之间作用力度不同，吸附可以分为物理吸附、化学吸附、和离子交换吸附三种。离子交换工艺过程可分为交换、反洗、再生、清洗4个阶段。混凝剂和原水混合的方式有水泵混合、隔板混合和机械混合三种型式。根据聚合物所带基团能否离解及离解后所剩离子的电性，有机高分子絮凝剂可分为阴离子型、阳离子型、非离子型三类。污泥消化分为中温消化和高温消化。电渗析工艺过程中，阳极反应产生O2和Cl2，会造成电极腐蚀。污泥浓缩只能去除污泥中空隙水的一部分。二、选择题活性污泥法正常运行的必要条件是

（D

）。A．溶解氧

B．营养物质和大量微生物C.适当的酸碱度D．良好的活性污泥和充足的氧气

测定水中有机物的含量，通常用（

C

）指标来表示。A．TOC

B．SVI

C．BOD5

D．MLSS3、悬浮物与水之间有一种清晰的界面，这种沉淀类型称为（C）。A：絮凝沉淀B：压缩沉淀C：成层沉淀D：自由沉淀4、SVI值的大小主要决定于构成活性污泥的（B），并受污水性质与处理条件的影响。A：真菌B：细菌C：后生动物D：原生动物5、鼓风曝气的气泡尺寸（A）时，气液之间的接触面积增大，因而有利用氧的转移。A：减小B：增大C：2mmD：4mm4、SVI值的大小主要决定于构成活性污泥的（B），并受污水性质与处理条件的影响。A：真菌B：细菌C：后生动物D：原生动物5、溶解氧在水体自净过程中是个重要参数，它可反映水体中

（D

）。A．耗氧指标

B．溶氧指标C．有机物含量

D．耗氧和溶氧的平衡关系6、沉淀池的形式按（B）不同，可分为平流、竖流与辐流三种形式。A：池的尺寸B:池的水流方向C:池的停留时间D:池的深度7、厌氧消化后的污泥含水率（C），还需进行脱水，干化等处理，否则不易长途输送和使用。A：60%B：80%C：很高D：很低8、活性污泥在二沉池的后期属于（A）。A：集团沉淀B：压缩沉淀C：絮凝沉淀D：自由沉淀9、溶解氧饱和度除受水质的影响外，还随水温而变，水温上升DO饱和度则（B）。A：增大B：下降C：2mg/lD：4mg/l11、离子交换的运行操作的步骤为（C）。A:交换再生反洗清洗B、交换清洗再生反洗C:交换反洗再生清洗D:交换反洗清洗再生12、下列氧化剂中，（A）的氧化电位最高。A:·OHB：O3C:Cl2D:H2O213、对于聚丙烯酰胺等有机高分子混凝剂，混凝时下列（B）起主要作用。A:压缩双电层B：吸附架桥C:网捕14、用吸附柱处理水中污染物a,初始浓度为C0,根据吸附曲线，当达到穿透点时，关于出水浓度C，下列说法正确的是（C）A：C=C0B：C=0C：C=(0.01~0.1)C0D：C=(0.9~0.95)C015、下列不属于影响胶体在水中稳定状态的因素是（B）A：静电斥力B：氢键力C：范德华力D：布朗运动16、悬浮物与水之间有一种清晰的界面，这种沉淀类型称为（C）。A：絮凝沉淀B：压缩沉淀C：成层沉淀D：自由沉淀17、鼓风曝气的气泡尺寸（A）时，气液之间的接触面积增大，因而有利用氧的转移。A：减小B：增大C：2mmD：4mm18、在反渗透法处理废水的过程中，利用的动力是（C）A：分子扩散作用B：电力C：压力D：范德华力19、污泥的原始含水率为99.5%，当含水率降低为95%时，其体积变为原来的（C）。A:1/2B:1/5C:1/10D:1/2020、PAM是型高聚物，用作混凝剂时，起主要作用。（C）A:阳离子型压缩双电层B:阴离子型压缩双电层C:非离子型吸附架桥D:阳离子型网捕作用三、简答题1、污泥回流的目的是什么？答：污泥回流的目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就保持一定的微生物尝试。2、活性污泥的评价指标有哪些？答：MLSS----混合液悬浮固体；MLVSS----混合液挥发性悬浮固体；SV%----污泥沉降比；SVI----污泥容积指数；ts----泥龄。3、废水厌氧生化处理基本原理是什么？答：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和兼性微生物的作用，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，称为厌氧消化，它与好氧过程的根本区别在于以分子态氧作为受氢体，而以化合态氧、碳、硫、氮等为受氢体。厌氧生物处理是一个复杂的生物化学过程，依靠四大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌、同型产乙酸菌群和产甲烷细菌的联合作用完成，因而可粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。4、污水处理按作用原理分哪几个类型？按处理程度分哪几个等级？答：污水处理按作用机原分，归纳起来有物理法、生物化学法和化学法等三种类型。按处理程度可分为一级处理、二级处理和三级处理三个等级。5、什么叫剩余污泥？答：曝气池中的生化反应引起了微生物的增殖，增殖的微生物量通常从沉淀池中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行。这部分污泥叫做剩余污泥。剩余污泥中含有大量活的微生物，排入环境前应进行处理，防止污染环境。

6、废水好氧生化处理基本原理是什么？答：活性污泥法是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术。废水一次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被充当活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物（主要是CO2）。非溶解性有机物需先转化成溶解性的有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出7、什么叫一级处理？什么叫二级处理？它们分别包括哪些构筑物、流程？答：一级处理：主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质。构筑物：集水井、格栅、沉砂池、初沉池；流程：污水→集水井、格栅→沉砂池→初沉池→出水；二级处理：主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。构筑物：除—级处理中的构筑物以外的曝气池、二沉池；流程：一级处理后的水→曝气池→二沉池→出水剩余污泥、回流污泥8、污泥处理和处置的主要目的是什么？答：1）减少污泥的含水率。污泥含水率的降低，可为其后续处理、资源化利用和运输创造条件。2）使污泥卫生化、稳定化，污泥中含有大量的有机物，也可能含有多种病原菌和其他有毒有害物质。必须消除这些会发臭、易导致病害及污染环境的因素，使污泥卫生而稳定无害。3）改善污泥的成分和性质，有利于进行综合利用。9、生物接触氧化法具有哪些特点？特点：构造简单，处理废水量大，效率高，所处理后的排泥量少，占地面积小，处理后污泥不易发臭、腐化等优点。10、简述活性污泥的影响因素温度:有一最适温度②pH值：一般为偏碱性③污泥负荷④BOD负荷⑤溶解氧⑥有毒物质11、调节池的混合方法有哪些？利用叶轮搅拌,压缩空气,水泵循环等方式使废水强制混合利用差流方式使不同时间,不同浓度的废水进入池内进行混合12、简述影响颗粒沉淀的因素①液体的粘度:越小,沉速越大②颗粒密度与液体密度的差值:()差值越大,沉速越大③颗粒的粒径:ds越大,沉速越大温度:温度越高,液体的粘性越小,沉速越大.13、简述水体自净的机理？①物理过程:有机物进入水体，首先发生稀释、凝聚、扩散、重力沉降等过程②化学过程：包括氧化还原反应、分解化合、络合、热分解等一系列反应③生物降解：废水中有机的或溶解的污物首先经过微生物的作用分解成稳定的无机化合物，从而使水体得以净化。14、常用的活性污泥法曝气池的基本形式有哪些？

答：曝气池实质上是一个反应器，它的池型与所需的水力特征及反应要求密切相关，主要分为推流式、完全混合式、封闭环流式及续批式四大类。15、解释污泥泥龄的概念，说明它在污水处理系统设计和运行管理中的作用。答：污泥泥龄为在处理系统中微生物的平均停留时间。污泥泥龄是活性污泥处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也有重要意义。以污泥泥龄作为生物处理的控制参数，其重要性是明显的，因为通过控制污泥泥龄，可以控制微生物的比增长速率及系统中微生物的生理状态。16、影响混凝效果的主要因素有哪些？其中在混合阶段对搅拌强度和搅拌时间有何要求？为什么？影响因素：水温、pH、水中杂质的成分、性质和浓度、水力条件混合阶段要求快速和剧烈的搅拌，在几秒钟或1分钟内完成。因要求使药剂迅速均匀地扩散到全部水中，以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳，并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行混凝。17、气浮法处理工艺必须满足哪些基本条件？其中压力溶气气浮法的原理是什么？答：（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）必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态。加压溶气气浮法的原理是：使空气在加压的条件下溶解于水，然后通过将压力降至常压，而使过饱和溶解的空气以细微气泡形式释放出来。18、高级氧化技术的基本原理和技术特点是什么？基本原理：高级氧化技术是以自由基（·OH）作为主要氧化剂的高级氧化工艺。这种氧化工艺采用两种或多种氧化剂联用，发生协同作用，或者与催化剂联用，提高的生成量和生成速率，加速反应过程，提高处理效率和出水水质。技术特点是：高氧化性、反应速率快、提高可生物降解性19、初沉池和二沉池的污泥在处置前需要处理，处理的目的是什么？浓缩的方法有哪些？处理的目的：降低含水率，使其变流态为固态，达到减量的目的稳定有机物，使其不易腐化，避免对环境的二次污染。浓缩的方法：重力浓缩气浮浓缩离心浓缩20、在有机物的厌氧分解过程中，主要经历哪两个阶段？其作用机理是什么？答：首先，复杂的高分子有机化合物降解为低分子的中间产物，即有机酸、醇、二氧化碳及硫化氢等。在这阶段中，有机酸大量积累，PH值下降，所以叫做产酸阶段或酸性分解阶段。在这阶段中，起作用的主要产酸菌，这是一种兼性厌氧菌，又称为底物分解菌，它的分解产物或代谢产物，几乎都具有酸性。接着在第二阶段中，由于前一阶段后期，氨的积累及产生的中和作用，故PH值逐渐上升。在这环境中，另一种菌群，即甲烷菌发挥作用。这是一种专性厌氧菌，它可使有机酸、醇进一步降解，最终形成甲烷及二氧化碳。这一阶段的特征是产生了大量的甲烷气体，故第二阶段又称为产气阶段或碱性分解阶段。21、活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解过程分为哪两个阶段？其作用机理是什么？答：活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解过程可分为两个阶段，即吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是废水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物质为微生物所利用。当废水中的有机物处于悬浮状态和胶态时，吸附阶段很短，而稳定阶段较长。22、论述活性污泥法运行中的异常情况及其出现原因答：①污泥膨胀，出现的原因可能是由于有机物负荷太高，使水中有机物浓度过高，水中微生物过多，丝状菌大量繁殖，从而发生污泥膨胀。②污泥腐化，出现的原因是由于活性污泥的量太少，污泥的活性不高，从而使去除效率下降，便发生污泥腐化。③出水水质差，达不到出水水质要求。出现的原因可能是由于污泥投配率太小，也可能是由于供氧不足。④污泥中毒：由于废水中的有毒物质超过了污泥所能承受的有毒物质的负荷，从而使污泥的活性降低甚至不起作用，从而使水质得不到净化。23、.生物滤池采用回流有何优缺点？答：eq\o\ac(○,1)增大水力负荷，促进生物膜的脱落，防止阻塞;eq\o\ac(○,2)废水被稀释，降低了基质浓度及毒物浓度；eq\o\ac(○,3)可向滤池连续接种，促进生物膜的生长；eq\o\ac(○,4)提高进水的DO；eq\o\ac(○,5)由于进水量增加，有可能采用水力旋转布水皿；eq\o\ac(○,6)缩短废水在滤池中的停留时间eq\o\ac(○,8)洒水量大，降低生物膜吸附有机物的速度eq\o\ac(○,9)回流水中难降解的物质会产生积累，以及冬天使池中水温降低；eq\o\ac(○,10)增加动力消耗。24、生物反硝化的机理及其影响因素？答：在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌（反硝化）的作用，将NO2-N和NO3-N还原成N2的过程。反应方程式为:6NO3+2CH3OH→6NO2+2CO2+4H2O6NO2+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-影响因素：eq\o\ac(○,1)温度20－40℃为宜eq\o\ac(○,2)PH值一般7－8.0eq\o\ac(○,3)DO一般DO＝0.5mg/l以下（泥法）1mg/l以下（膜法）eq\o\ac(○,4)有机碳源BOD5/TN>3-5计算题1、今欲处理一含镉废水，流量Q=15000L/h，废水含镉初始浓度为C1=20mmol/L,要求出水含镉C2=0.2mmol/L，所用离子交换树脂的工作交换容量为4.9mmol/g,树脂的湿视密度ρ=0.8g/ml,离子交换柱工作时滤速为20m/h，交换周期为12h,试计算该交换柱中树脂的高度解：一个周期内所需树脂用量G=Q(C1-C2)t/q=15000×(20-0.2)×12/4.9=727346.9(g)树脂的体积 V=G/ρ=727346.9/0.8=909183ml=0.909(m3)交换柱的截面积A=Q/v=15000×10-3/20=0.75(m2)交换住中树脂的高度H=V/A=0.909/0.75=1.2(m)某厂产生含锌废水，每天产生量为10t，已知废水中ZnSO4的浓度为9