1、水污染控制工程考神復習資料第九章污水水質和污水出路（總論）1. 簡述水質污染指標在水體污染控制、污水處理工程設計中的作用。答：水質污染指標是評價水質污染程度、進行污水處理工程設計、反映污水處理廠處理效果、開展水污染控制的基本依據。2. 分析總固體、溶解性固體、懸浮性固體及揮發性固體指標之間的相互聯系，畫出這些指 標的關系圖。答：水中所有殘渣的總和稱為總固體（TS），總固體包括溶解性固體（ DS）和懸浮性固體（SS）。水樣經過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。固體殘渣根據揮發性能可分為揮發性固體（VS）和固定性固體（FS）。將固體在600C的溫度

2、下灼燒，揮發掉的即市是揮發性固體（VS），灼燒殘渣則是固定性固體（FS）。溶解性固體一般表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態物質含量， 揮發性固體反映固體的有機成分含量。關系圖：3 生化需氧量、化學需氧量、總有機碳和總需氧量指標的含義是什么？分析這些指標之間 的聯系與區別。答：生化需氧量（BOD）:水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧 量。化學需氧量（COD ）:在酸性條件下，用強氧化劑將有機物氧化為CO2、H2O所消耗的氧量。總有機碳（TOC）:水樣中所有有機污染物的含碳量。總需氧量（TOD ）:有機物除碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當有機物全都被氧化時，碳被氧化為

3、二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時需氧量稱為這些指標都是用來評價水樣中有機污染物的參數。生化需氧量間接反映了水中可生物降解的有機物量。化學需氧量不能表示可被微生物氧化的有機物量，此外廢水中的還原性無機物也能消耗部分氧。總有機碳和總需氧量的測定都是燃燒化學法，前者測定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧過程與BOD的耗氧過程有本質不同，而且由于各種水樣中有機 物質的成分不同，生化過程差別也大。 各種水質之間TOC或TOD與BOD不存在固定關系。 在水質條件基本相同的條件下，BOD與TOD或TOC之間存在一定的相關關系。4水體自凈有哪幾種類型？氧垂曲線的特點和使用

4、范圍是什么？答：水體自凈從凈化機制來看，可分為：物理凈化、化學凈化和生物凈化。氧垂曲線適用于：一維河流和不考慮擴散的情況。特點：表示水中溶解氧含量沿河道的分布呈下垂狀曲線。在排污口下游河水中， 溶解氧含量因有機物生物氧化的耗氧作用而顯著下降，又由于下游大氣復氧和生物光合作用等而使溶氧含量增加。下垂曲線的臨界點 （氧垂點），其溶解氧含量最小。5. 試論排放標準、水環境質量指標、環境容量之間的聯系。答：環境容量是水環境質量標準指定的基本依據，而水環境質量標準則是排放標準指定的依 據。6. 我國現行的排放標準有哪幾種？各標準的使用范圍及相互關系是什么？ 答：我國現行的排放標準有濃度標準和總量控制標準

5、。根據地域管理權限又可分為國家排放標準、地方排放標準、行業排放標準。我國現有的國家標準和地方標準基本上都是濃度標準。國家標準按照污水排放去向,規定了水污染物最高允許排放濃度，適用于排污單位水污染物的排放管理，以及建設項目的環境影響評價、建設項目環境保護設施設計、竣工驗收及其投產后的排放管理。行業標準:根據部分行業排放廢水的特點和治理技術發展水平，國家對部分行業制定了國家行業標準。地方標準：省、直轄市等根據經濟發展水平和管轄地水體污染空制需要，可以依據中華人民共和國環境保護法、中華人民共和國水污染仿治法制定地方污水排放標準。地方標準可以增加污染物控制指標，但不能減少；可以提高對污染物排放標準的要

6、求， 但不能降低標準。第十章污水的物理處理1試說明沉淀有哪幾種類型？各有何特點？并討論各種類型的內在聯系與區別，各適用在 哪些場合？答：自由沉淀:懸浮顆粒濃度不高； 沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進行 沉淀，顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中，顆粒的物理性質不變。發生在沉砂池中。絮凝沉淀:懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的質量、形狀、沉速是變化的。化學 絮凝沉淀屬于這種類型。區域沉淀或成層沉淀： 懸浮顆粒濃度較高 （5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒 的影響，顆粒間相對位置保持不變，

7、形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界 面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發生。壓縮沉淀：懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團狀結構，互相接觸，互相支撐，下 層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。聯系和區別：自由沉淀, 絮凝沉淀，區域沉淀或成層沉淀，壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增 大，顆粒間的相互影響也依次加強。2、設置沉砂池的目的和作用是什么？曝氣沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有 何區別？答：設置沉砂池的目的和作用 ：以重力或離心力分離為基礎，即將進入沉砂池的污水 流速控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機懸

8、浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機顆粒，以免這些雜質影響后續處理構筑物的正常運行。平流式沉砂池是一種最傳統的沉砂池， 它構造簡單，工作穩定，將進入沉砂池的污水流 速控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉， 而有機懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水 中去除砂子、煤渣等密度較大的無機顆粒。曝氣沉砂池的工作原理： 由曝氣以及水流的螺旋旋轉作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機污染物得以去除。曝氣沉砂池沉砂中含有機物的量低于 5%;由于池中設有曝氣設備，它還具有預曝氣、脫臭、防止污水 厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作用

9、。3、水的沉淀法處理的基本原理是什么？試分析球形顆粒的靜水自由沉降（或上浮）的基本 規律，影響沉降或上浮的因素是什么？答：基本原理：沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產生下沉作用，以達到固液分離的一種過程。基本規律：靜水中懸浮顆粒開始沉降(或上浮)時，會受到重力、浮力、摩擦力的作用。剛開始沉降(或上浮)時，因受重力作用產生加速運動，經過很短的時間后，顆粒的重力與水對其產生的阻力平衡時，顆粒即等速下沉。影響因素：顆粒密度，水流速度，池的表面積。4、計算題略5、 已知污水處理廠設計平均流量Q=20000M3/D，服務人口 100000人，初沉污泥量按 25G、 (人日)，污泥含水率

10、97%，請設計曝氣式沉砂池和平流式沉淀池。解：Qmax=20000/(24*3600)=0.23M3/S=833.3M3/H曝氣式沉砂池：總有效容積：V=60*Qmax*t=60*0.23*2=27.6m3池斷面面積：A=Qmax/Vmi n=0.23/0.08=2.88m2池總寬度：B=A/Hmin=池長 L=V/A=27.6/2.88=9.58m 所需曝氣量：q=60D*Qmax=60*0.23*0.2=2.76m3/min平流式沉淀池：沉淀區表面積：A=Q(max)/q=833.3/2.5=333.3m2沉淀區有效水深：h2=q*t=2.5*1=2.5m沉淀區有效容積：V=A*h2=33

11、3.3/3=111.1m3沉淀池長度：L=3.6*v*t=3.6*0.0005*3600=6.48m沉淀區總寬度：B=A/L=333.3/6.48=51.44m沉淀池數量：n=B/b=51.44/40>1,取 2 污泥區容積： V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*1000=100m2 沉淀池總高度：H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.5+0.3+2.1=5.2m(S 仁 25m2S2=1m2 h4'=0.35m h4'='.75mL1=1.5mL2=0.3m)貯泥池容積：V=1/3*h4 '(S1+S2+ . S1*

12、 S2 )=3.61m3貯泥池以上梯形部分污泥容積：V=(L1/2+L2/2)*h4 ' *b=63m36、 加壓溶氣氣浮法的基本原理是什么？有哪幾種基本流程與溶氣方式，各有何特點？答：加壓溶氣氣浮法的基本原理：空氣在加壓條件下溶解，常壓下使過飽和空氣以微小氣泡形式釋放出來。基本流程及特點：全加壓溶氣流程，特點是將全部入流廢水進行加壓溶氣，再經減壓釋放裝置進入氣浮池，進行固液分離。部分加壓溶氣流程：將部分入流廢水進行加壓溶氣，再經減壓釋放裝置進入氣浮池，其它部分直接進入氣浮池，進行固液分離。部分回流加壓溶氣流程：將部分清液進行回流加壓，入流水則直接進入氣浮池，進行固液分離。7、微氣泡與

13、懸浮顆粒相黏附的基本條件是什么？有哪些影響因素？如何改善微氣泡與顆粒 的黏附性能？答：見課本。8氣固比的定義是什么？如何確定適當的氣固比？答：氣固比（a）的定義是溶解空氣量（A ）與原水中懸浮固體含量（S）的比值，可用下式 表示：a=A/S氣固比選用涉及原水水質、出水要求、設備、動力等因素，對于所處理的廢水最好金國氣浮試驗來確定氣固比，無試驗資料時一般取0.005-0.06，廢水中懸浮固體濃度不高時取下限，如選用0.005-0.006 ;但懸浮固體較高時，可選用上限，如氣浮用語剩余污泥濃縮時氣固比 一般采用 0.03-0.04。9、 廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比，各有何優缺點？答：氣浮法：能

14、夠分離那些顆粒密度接近或者小于水的細小顆粒，適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產生膨脹的情況，但是產生微細氣泡需要能量，經濟成本較高。沉淀法：能夠分離那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒，而且固液的分離一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面積較大。10、計算題略11 如何改進及提高沉淀或氣浮分離效果？答：由式可知，通過采取相應的措施，增大懸浮顆粒的直徑，減小流體的黏度等都能提高沉淀或氣浮分離效果。女口：通過混凝處理增大顆粒粒徑，提高水溫以減小水的黏度。另外，也可以減小氣泡直徑來提高氣浮分離效果。第一章污水生物處理的基本概念和生化反應動力學基礎1、簡述好氧生物和厭氧生物處理有機污水的原理和適用條件。答：

15、好氧生物處理：在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機物，使其穩 定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機污染物（以溶解狀與膠體狀的為主）作為營養源進行好氧代謝。這些高能位的有機物質經過一系列的生化反應，逐級釋放能量， 最終以低能位的無機物質穩定下來，達到無害化的要求，以便返回自然環境或進一步處置。適用于中、低濃度的有機廢水，或者說BOD5濃度小于500mg/L的有機廢水。厭氧生物處理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩定有機物的 生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，復雜的有機化合物被降解、轉化為簡單的化合物， 同時釋放能量。適用于有機污泥和高濃度有機廢水

16、（一般BOD5 >2000mg/L ）。2、某種污水在一連續進水和完全均勻混合的反應器中進行處理，反應不可逆，符合一級反應，V=KSA,K=0.15D-1,求當反應池容積為 20M3，反應效率為 98%時，該反應池能夠處理 的污水流量為多大？解：設Q為污水流量，S為底物濃度：則 Q*S=20*v=k*S*20則：Q=20k=0.15*20=3m3/d Q（實）=Q/98%=3.06m3/d3、簡述城鎮污水生物脫氮過程的基本步驟。答：微生物經氨化反應分解有機氮化合物生成NH3,再在亞硝化菌和硝化菌的作用下，經硝化反應生成（亞）硝酸鹽，最后經反硝化反應將（亞）硝酸鹽還原為氮氣。當進水氨氮濃度

17、 較低時，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。4、簡述生物除磷的原理。答：生物除磷的基本原理是在厭氧 一好氧或厭氧一缺氧的交替系統中，利用聚磷微生物具有 厭氧釋磷或好氧超量吸磷的特性， 使好氧或缺氧段混合液的濃度大量降低，最終通過排放含有大量富磷污泥而達到從污泥中除磷的目的。第十二章活性污泥法1 活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？答：活性污泥是指由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機和無機物質組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。活性污泥法處理流程具體流程見下圖：2. 常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？ 答：推流式曝氣池：污水及回流污泥一般

18、從池體的一端進入，水流呈推流型，底物濃度在進 口端最高，沿池長逐漸降低，至池出口端最低。完全混合式曝氣池： 污水一進入曝氣反應池，在曝氣攪拌作用下立即和全池混合，曝氣池內各點的底物濃度、微生物濃度、需氧速率完全一致。封閉環流式反應池： 結合了推流和完全混合兩種流態的特點，污水進入反應池后， 在曝氣設備的作用下被快速、均勻地與反應器中混合液進行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環流動。封閉環流式反應池在短時間內呈現推流式，而在長時間內則呈現完全混合特征。序批式反應池（SBR）:屬于“注水-反應一排水”類型 的反應器，在流態上屬于完全混合，但有機污染物卻是隨著反應時間的推移而被降解的。其操作流程由進

19、水、 反應、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成，從污水流入到閑置結束構成一個周期，所有處理過程都是在同一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行，混合液始終留在池中， 從而不需另外設置沉淀池。3.答:活性污泥法有哪些主要運行方式？各種運行方式有何特點？1、傳統推流式：污水和回流污泥在曝氣池的前端進入，在池內呈推流式流動至池的末端，充氧設備沿池長均勻布置，會出現前半段供氧不足，后半段供氧超過需要的現象。 漸減曝氣法：漸減曝氣布置擴散器，使布氣沿程遞減，而總的空氣量有所減少，這樣可以節省能量，提高處理效率。2、分步曝氣（階段曝氣）：采用分點進水方式，入流污水在曝氣池中分3 4點進入，均衡了曝氣池內有機

20、污染物負荷及需氧率，提高了曝氣池對水質、 水量沖擊負荷的能力。3、完全混合法： 進入曝氣池的污水很快被池內已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現沖擊負荷時，池液的組成變化較小， 即該工藝對沖擊負荷具有較強的適應能力；污水在曝氣池內分布均勻，F/M值均等，各部位有機污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數量幾近一致；曝氣池內混合液的需氧速率均衡。4、淺層曝氣法：其特點為氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處 用大量空氣進行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。5、深層曝氣法：在深井中可利用空氣作為動力，促使液流循環。并且深井曝氣池內， 氣液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同時氣液接

21、觸時間延長，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。6、高負荷曝氣法：在系統與曝氣池構造方面與傳統推流式活性污泥方相同，但曝氣停留時間公1.5-3.0小時，曝氣池活性污泥外于生長旺盛期。主要特點是有機容積負荷或污泥負荷高，但處理效果低。7、延時曝氣法：曝氣時間很長，活性污泥在時間和空間上部分處于內源呼吸狀態，剩余污泥少而穩定，無需消化，可直接排放。本工藝還具有處理過程穩定性高，對進水水質、 水量變化適應性強，不需要初沉池等優點。8克勞斯法：把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進入曝氣池，克 服了高碳水化合物的污泥膨脹問題。而且消化池上清液中富有氨氮，可以供應大量碳水化合物代謝所需的氮。

22、消化池上清液夾帶的消化污泥相對密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。9、吸附再生法：混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩定作用。本工 藝特點是污水與活性污泥在吸附池內吸附時間較短，吸附池容積較小，再生池的容積也較小,另外其也具有一定的抗沖擊負荷能力。10、氧化溝：氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝 槽中設有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉動，推動溝內液體迅速流動， 具有曝氣和攪拌兩個作用，使活性污泥呈懸浮狀態。11、純氧曝氣法：純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。在密閉的容器中， 溶解氧 的飽和度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效

23、果好，污泥的沉淀性也好。12、吸附生物降解工藝 （AB法）；處理效果穩定，具有抗沖擊負荷和 pH變化的能力。 該工藝還可以根據經濟實力進行分期建設。13、序批式活性污泥法（SBR）:工藝系統組成簡單，不設二沉池，曝氣池兼具二 沉池的功能，無污泥回流設備；耐沖擊負荷，在一般情況下（包括工業污水處理）無需設置 調節池；反應推動力大，易于得到優于連續流系統的出水水質；運行操作靈活，通過適當調 節各單元操作的狀態可達到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。14、循環活性污泥工藝（CASS/

24、CAST）:是將序批式活性污泥法 （SBR）的反應池沿長 度方向分為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區。在主反應區后部安裝了可升降的潷水裝置，實現了連續進水間歇排水的周期循環運行，集曝氣沉淀、排水于一體。CASS工藝是一個厭氧/缺氧/好氧交替運行的過程，具有一定脫氮除磷效果，廢水以 推流方式運行，而各反應區則以完全混合的形式運行以實現同步硝化一反硝化和生物除磷。4. 解釋污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統設計和運行管理中的作用。答：污泥泥齡即生物固體停留時間，其定義為在處理系統（曝氣池）中微生物的平均停 留時間。在工程上，就是指反應系統內微生物總量與每日排出的剩余微生物量的

25、比值。活性污泥泥齡是活性污泥處理系統設計運行的重要參數。在曝氣池設計中的活性污泥法，即是因為出水水質、曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數學關系， 由活性污泥泥齡即可計算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計算中也可根據污泥泥齡直接計算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統運行管理過程中，污泥泥齡也會影響到污泥絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進步了解活性污泥法的某些機理，而且還有助于說明活性污泥中微生物的組成。5. 從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。答：氣體傳遞的雙膜理論的基點是認為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物 理現象。這兩層薄膜使氣體分子從一相進入

26、另一相時受到了阻力。當氣體分子從氣相向液相傳遞時，若氣體的溶解度低，則阻力主要來自液膜。影響氧傳遞的因素主要有如下：污水水質：水中各種雜質如某些表面活性物質會在氣液界面處集中，形成一層分子膜， 增加了氧傳遞的陰力，影響了氧分子的擴散。水溫：水溫對氧的轉移影響較大，水溫上升，水的黏度降低，液膜厚度減小，擴散系數 提高，反之，擴散系數降低。氧分壓：氣相中的氧分壓直接影響到氧傳遞的速率。氣相中氧分壓增大，則傳遞速率加快，反之，貝U速率降低。總的來說，氣相中氧分壓、液相中氧的濃度梯度、 氣液間的接觸面積和接觸時間、水溫、污水的性質、水流的紊流程度等因素都影響著氧的轉移速率。6. 生物脫氮、除磷的環境條

27、件要求和主要影響因素是什么？說明主要生物脫氮、除磷工藝 的特點。答：影響因素有：（1）環境因素，如溫度、 pH、DO;（2）工藝因素，如污泥泥齡、各反應區的水力停留時間、 二沉池的沉淀效果；（3） 污水成分，如污水中易降解有機物濃度，BOD5與N、P的比值等。常用脫氮除磷工藝性能特點工藝名稱優點缺點AJO在好氧前去除BOD節能；硝化前產生堿度；前缺氧具有選擇池的作用脫氮效果受內循環比影響；可能存在諾卡氏菌的問題；需要控制循環混合液的DOAp/O工藝過程簡單；水力停留 時間短；污泥沉降性能好；如有硝化發生除磷效果會聚磷菌碳源豐富，除磷效果好降低；工藝靈活性差Aio同時脫氮除磷；反硝化過 程為硝化

28、提供堿度；水力 停留時間短；反硝化過程 同時除去有機物；污泥沉 降性能好回流污泥含有硝酸鹽進入 厭氧區，對除磷效果有影 響；脫氮受回流比影響； 聚磷菌和反硝化菌都需要 易降解有機物倒置a2/o同時脫氮除磷；厭氧區釋 磷無硝酸鹽的影響；無混 合液回流，流程簡單，節 能；反硝化過程同時除去 有機物；好氧吸磷充分； 污泥沉降性能好；厭氧釋磷得不到優質降解 碳源；無混合液回流時總 氮去除效果不咼UCT減少了進入厭氧區的硝酸 鹽量，提高了除磷效率； 對有機物濃度偏低的污 水，除磷效率有所改善； 脫氮效果好操作較為復雜；需增加附加回流系統改良 Bardenpho脫氮效果優秀；污泥沉降性能好池體分隔較多；池

29、體容積較大PhoStrip易于與現有設施結合及改造；過程靈活性好；除磷性能不受進水有機物濃度限 制；加藥量比采用化學沉需要投加化學藥劑；混合 液需保持較高DO濃度，以 防止磷在二沉池中釋放； 需附加的池體用于磷的解 吸；如使用石灰可能存在 結垢問題淀法小很多；出水磷酸鹽 濃度可穩定小于1mg/LSBR及變形工藝可同時脫氮除磷；靜置沉 淀可獲得低SS出水；耐受 水力沖擊負荷；操作靈活 性好同時脫氮除磷時操作復 雜；潷水設施的可靠性對 出水水質影響大；設計過 程復雜；維護要求高，運 行對自動控制依賴性強； 池體容積較大7、計算題略8計算題略9、仔細分析污水中 COD的組成，并說明它們在污水處理系統

30、中的去除途徑。10.二沉池的功能和構造與一般沉淀池有什么不同？在二沉池中設置斜板為什么不能取得理想效果？答：二沉池的功能要考慮固液分離和污泥濃縮的要求；二沉池的構造可與污水處理廠的初沉池類似，可以采用平流式、豎流式和輻流式。但在構造上要注意以下幾點：（1 ）二沉池的進水部分要仔細考慮，應使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使污泥絮凝 結大。（2）二沉池中污泥絮凝體較輕，容易被水挾走，因此要限制出流堰處的流速，可在池面設置更多的出水堰槽，使單位堰長的出水量符合規范要求，一般二沉池出水堰最大負荷不大于1.17L/（s?m）。（3）污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。（4）二沉池應設置浮渣的收集、撇除

31、、輸送和處置裝置。斜板可以提高沉淀效能的原理主要適用于自由沉淀，但在二沉池中，沉淀形式主要屬于成層沉淀而非自由沉淀。第十三章生物膜法1 什么是生物膜法？生物膜法有哪些特點？答：生物膜法處理廢水就是使廢水與生物膜接觸，進行固、液相的物質交換，利用膜內微生物將有機物氧化，使廢水獲得凈化，同時，生物膜內的微生物不斷生長與繁殖。生物膜法具有以下特點：（1 ）固著于固體表面的生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性，操作穩定性好。（2）不會發生污泥膨脹，運轉管理較方便。（3）由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。（4）因高營養級的微生物存在，有機物代謝時較多的轉化為能量，合成新

32、細胞即剩余污泥 量較少。（5 ）多采用自然通風供氧。（6）活性生物量難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差。（7）由于載體材料的比表面積小，故設備容積負荷有限，空間效率較低。2 試述生物膜法處理污水的基本原理？答：生物膜法是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著 在濾料或某些載體上生長繁殖，并在其上形成膜狀生物污泥一生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機物，作為營養物質，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身 也得到繁衍增殖。3 比較生物膜法和活性污泥法的優缺點。答：生物膜法對水質、水量變動有較強的適應性；污泥沉降性能良好，宜于固液分離， 且沒有污泥膨脹現象

33、；能夠處理低濃度的污水；與活性污泥處理系統相比，生物膜處理法中的各種工藝都是比較易于維護管理的而且像 生物濾池、生物轉盤等工藝，還都是節省能源的，動力費用較低，去除單位重量BOD的耗電量較少。4、生物膜的形成一般有哪幾個過程？與活性污泥相比有什么區別？答：生物膜在載體上的生長過程是這樣的：當有機廢水或活性污泥懸浮液培養而成的接種液流過載體時，水中的懸浮物及微生物被吸附于固體表面上，其中的微生物利用有機底物而生長繁殖，逐漸在載體表面形成一層黏液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學活性，又進一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態的污染物。活性污泥是懸浮生長的微生物絮體， 而生物膜是微生物固著于載

34、體表面生長的。5、生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點。答：生物濾池：處理效果好，BOD5的去除率可達90%以上，出水BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在 10mg/L左右，出水水質穩定。生物轉盤：（1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低；（2）運行管理簡單，技術要求不高；（3） 工作穩定，適應能力強；（4）適應不同濃度、不同水質的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（7）可多層立體布置；（8） 般需加開孔防護罩保護、保溫。生物接觸氧化法： 一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構 筑物，兼有兩者優點：（1

35、）具有較高的微生物濃度，一般可達1020g/L ； （2）生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩定的生態系統，污泥產量低；（3）具有較高的氧利用率；（4）具有較強的耐沖擊負荷能力；（5）生物膜活性高；（6）沒有污泥膨脹的問題。生物流化床：濾床具有巨大的表面積容積負荷高，抗沖擊負荷能力強，生物流化床每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（1014g/L ），傳質速度快，廢水一進入床內，很快被混合稀釋。微生物活性強，對同類廢水，在相同處理條件下，其生物膜的呼吸速率約為活性污泥的兩倍，可見其反應速率快， 微生物的活性較強。傳質效果好，由于載體顆粒在床體內處于劇烈運動狀態，氣-

36、固-液界面不斷更新， 因此傳質效果好，這有利于微生物隨污染物的吸附和降解，加快了生化反應速率。6、試述各種生物膜法處理構筑物的基本構造及其功能。答：太多，可看書總結。7、生物濾池有幾種形式？各適用于什么具體條件?答：低負荷生物濾池 （現在已經基本上不常用）：僅在污水量小、地區比較偏僻、 石料不貴的場合尚有可能使用。高負荷生物濾池（大多采用）：適用于大部分污水處理過程，水力負荷及有機負荷 都比較高。（回流式生物濾池、塔式生物濾池）8影響生物濾池的處理效率的因素有哪些？它們是如何影響處理效果的？答：濾池高度：隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多，生物膜量從多到少。各層生物膜的微生物

37、不相同，處理污水的功能和速率也隨之不同。負荷率：在低負荷條件下，隨著濾率的提高，污水中有機物的傳質速率加快，生物膜量增多，濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾床中停留的時間縮短，出水水質將相應下降。回流：（1）回流可提高生物濾池的濾率， 它是使生物濾池負荷率由低變高的方法之 一；（2）提高濾率有利于防止產生灰蠅和減少惡臭 ；（3）當進水缺氧、腐化、缺少營養 元素或含有有害物質時，回流可改善進水的腐化狀況、 提供營養元素和降低毒物質濃度；（4）進水的質和量有波動時，回流有調節和穩定進水的作用。供氧：微生物的好氧性，厭氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧氣量

38、就制約了微生物的活性，進而影響了微生物分解有機物反應速率，進而影響了處理效果。10、某工業廢水水師為 600M3，BOD5為430MG/L,經初沉池進入高負荷生物濾池處理，要 求出水BOD5v=30MG/L,試計算高負荷生物濾池尺寸和回流比。解：設回流稀釋后進水 BOD5為250mg/L430Q1+30Q2=250（Q1+Q2）回流比=Q2/Q仁0.82設有機負荷 Lv=1.2kgBOD5/（m3*d）V=QS/（Lv*1000000） =215m3設池深為 2.5m,A=V/H=86m2 采用5個池，則：A仁A/5=17.2m2直徑 D= .4A1/3.14 =4.68m11、某印染廠廢水量

39、為 1000m3/d,廢水平均 BOD5為170mg/L,COD 為600mg/L,試計算生物轉盤的尺寸。解：轉盤總面積：A=(QS)/L=(1000*170)/30=5666.7m2轉盤盤片數：m=0.64A/D2=0.64*5666.7/1.5=2417.8 取 2418 片處理池有效長度：L=m(a+b)K=2418(25+20)1.2=130.6m處理池有效容積：V=0.32(D+2 &)(D+2 &)L=0.32(1.5+2*0.25)(1.5+2*0.25)130.6=167.2m2轉盤的轉速：設為 3.0r/min.12、某印染廠廢水量為 1500m3/d,廢水平

40、均 BOD5為170mg/L,COD為600mg/L，采用生物 接觸氧化池處理，要求出水B0D5v=20mg/L,C0Dv=250mg/L,試計算生物接觸氧化池的尺寸。解：有效容積：V=Q（S0-Se）/L=1500（170-20）/5*1000=945m3總面積：A=V/h=945/3=315m2池數：N=A/A仁315/30 取11個池深：h=h0+h1+h2+h3=3.0+0.5+0.5+0.5=1.8m有效停留時間：t=V/Q=945/1500=0.63d供氣量：D=D0Q=15*1500=22500m3第十四章穩定塘和污水的土地處理1、穩定塘有哪幾種主要類型，各適用于什么場合？ 答：

41、好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽光能透至塘底，全部塘水內都含有溶解氧，塘內菌藻共生，溶解氧主要是由藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機物濃度污水。兼性塘：兼性塘的深度較大，上層是好氧區，藻類的光合作用和大氣復氧作用使 其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區（過渡區），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區，沉淀污泥在塘底進行厭氧分解。適用于富含N, P等營養物質及一些難去除的有機污染物的污水。（占地面積大）厭氧塘：厭氧塘的塘深在 2m以上，有機負荷高，全部塘水均無溶解氧，呈厭氧 狀態，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內停留時

42、間長。適用于高溫高 有機物濃度的污水。曝氣塘：曝氣塘采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，污水停留時間較短。深度處理塘：深度處理塘又稱三級處理塘或熟化塘， 屬于好氧塘。其進水有機污染 物濃度很低，一般BOD5 < 30mg/L。常用于處理傳統二級處理廠的出水， 提高出水水質， 以滿足受納水體或回用水的水質要求。2、試述好氧塘、兼性塘和厭氧塘凈化污水的基本原理及優缺點。好氧塘是一類在有氧狀態下凈化污水的穩定塘。其凈化有機物的基本原理是塘內存在著細 菌、藻類和原生動物的共生系統。有陽光照射時，塘內的藻類進行光合作用，釋放出氧，同 時，由于風力的攪動，塘表

43、面還存在自然復氧，二者使塘水呈好氧狀態。塘內的好氧型異養 細菌利用水中氧，通過好氧代謝氧化分解有機污染物并合成本身的細胞質，其代謝產物CO2則是藻類光合作用的碳源。兼性塘是指在上層有氧、下層無氧的條件下凈化污水的穩定塘。其凈化機理：兼性塘的好 氧區對有機污染物的凈化機理與好氧塘基本相同。兼性區的塘水溶解氧較低，且時有時無。 這里的微生物是異樣型兼性細菌，它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機污染物，也能在無分子氧的條件下，以 NO3-、CO32-作為電子受體進行無氧代謝。厭氧區沒有溶解氧。可 沉物質和死亡的藻類、菌類在形成污泥層，污泥層中的有機質由厭氧微生物對其進行厭氧分解。兼性塘運行管理極為簡

44、便，較長的污水停留時間使它能經受污水水量、水質的較大波動而不至于嚴重影響出水質量。 兼性塘常被用于處理小城鎮的原污水以及中小城市污水處理廠一級 沉淀處理后出水或二級生物處理后的出水。厭氧塘是一類在無氧條件下凈化污水的穩定塘。其凈化機理是：厭氧塘對有機污染物的 降解，是由兩類厭氧菌通過產酸發酵和甲烷發酵兩階段完成的，即先由兼性厭氧產酸菌將復雜的有機物水解、轉化為簡單的有機物，再由專性厭氧菌將有機酸轉化為甲烷和二氧化碳。當厭氧塘作為預處理工藝使用時，其優點是可以大大減少隨后的兼性塘、好氧塘的容積，消除兼性塘夏季運行時經常出現的漂浮污泥層的問題，并使隨后的處理塘中不致形成大量導致糖最終淤積的污泥層。

45、3、好氧塘中溶解氧和 PH為什么會發生變化?4、在穩定塘的設計計算時一般采用什么方法？應注意哪些問題？答：一般采用經驗法。要注意：塘的位置：穩定塘應設在居民區下風向200m以外，以防止塘散發的臭氣影響居民區。此外，塘不應設在距機場2km以內的地方，以防止鳥類（如水鷗）到塘內覓食、聚集，對飛機航行構成危險。防止塘體損害：為防止浪的沖刷，塘的襯砌應在設計水位上下各0.5m以上。若需防止雨水沖刷時，塘的襯砌應做到堤頂。襯砌方法有干砌塊石、漿砌塊石和混凝土板等。在有冰凍的地區，背陰面的襯砌應注意防凍：若筑堤土為黏土時，冬季會因毛細作用吸水而凍脹，因此，在結冰水位以上位置換為非黏性土。塘體防滲：穩定塘的

46、滲漏可能污染地下水源；若塘體出水再考慮回用，則塘體滲漏會造成水資源損失，因此，塘體防滲是十分重要的。但某些防滲措施的工程費用較高，選擇防滲措施時應十分謹慎。防滲方法有素土夯實、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面和塑料薄膜防滲 襯面等。塘的進出口 ：進出口的形式對穩定塘的處理效果有較大影響。設計時應注意配水、 集水均勻，避免短流、溝流及混合死區。主要措施為采用多點進水和出水；進口、出口之間的直 線距離盡可能大；進口、出口的方向避開當地主導風向。5、污水土地處理系統中的工藝類類型有哪些？各有什么特點？答：慢速滲濾系統：慢速滲濾系統的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率咼，出水水質優良。快速滲

47、濾系統：快速滲濾土地處理系統是一種高效、低耗、經濟的污水處理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質壚坶等。污水灌至快速 濾滲田表面后很快下滲進入地下，并最終進入地下水層。 灌水與休灌反復循環進行，使濾田表面土壤處于厭氧-好氧交替運行狀態，依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和 懸浮有機物進行分解，使污水得以凈化。地表漫流系統：地表漫流系統適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面的最佳坡度為 2%8%。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻地漫流，流向設在坡腳的集 水渠，在流動過程中少量廢水被植物攝取、蒸發和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可

48、回用或排放水體。濕地處理系統：濕地處理系統是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上，廢水在沿一定方向流 動過程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。地下滲濾處理系統：地下污水處理系統是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中，藉毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水向四周擴散，通過過濾、沉淀、 吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。6、人工濕地的脫氮除磷的機理是什么？答：人工濕地脫氮的機理包括：植物和其他生物的吸收、氨化作用、硝化作用、反硝化作用、氨的揮發作用、銨根離子的陽離子交換作用等。人工濕地對磷的去除機理包括：基質吸

49、附、植物吸收和微生物去除，而磷最終從系統中去除依賴于濕地植物的收割和飽和基質的更換。7、人工濕地系統設計的主要工參數是什么？應考慮哪些問題？答：土地處理系統的主要工藝參數為負荷率。常用的負荷率有水量負荷和有機負荷，有時還輔以氮負荷和磷負荷。要考慮的問題是：土壤性質、透水性、地形、作物種類、氣候條件和廢水處理程度的要求。第十五章污水的厭氧生物處理1 厭氧生物處理的基本原理是什么？答：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程，也稱為厭氧消化。厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程，依靠三大主要類群的細菌

50、，即水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌的聯合作用完成。2、厭氧發酵分為哪個階段？為什么厭氧生物處理有中溫消化和高溫消化之分？污水的厭氧生物處理有什么優勢，又有哪些不足之處？答：通常厭氧發酵分為三個階段：第一階段為水解發酵階段：復雜的有機物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解為簡單的有機物。繼而簡單的有機物在產酸菌的作用下經過厭氧發酵和氧化轉化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類等。第二階段為產氫產乙酸階段 ：產氫產乙酸菌把第一階段中產生的中間產物轉化為乙酸和氫，并有二氧化碳生成。第三階段為產甲烷階段：產甲烷菌把第一階段和第二階階段產生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉化為甲烷。厭氧生物處理可以在中溫

51、（35C 38C）進行（稱中溫消化），也可在高溫（52C 55C）進行（稱高溫消化）。因為在厭氧生物處理過程中需考慮到各項因素對產甲烷菌的影響，因為產甲烷菌在兩個溫度段 （即35C 38C和52C 55C）時，活性最高，處理的效果最好。厭氧生物處理優勢在于：應用范圍廣，能耗低，負荷高，剩余污泥量少，其濃縮性、脫水性良好，處理及處置簡單。另外，氮、磷營養需要量較少，污泥可以長期貯存，厭氧反應 器可間歇性或季節性運轉。其不足之處：厭氧設備啟動和處理所需時間比好氧設備長；出水達不到要求，需進一步 進行處理；處理系統操作控制因素較復雜；過程中產生的異味與氣體對空氣有一定影響。3、影響厭氧生物處理的主要

52、因素有哪些？提高厭氧處理的效能主要從哪些方面考慮？答：影響厭氧生物處理的主要因素有如下：pH、溫度、生物固體停留時間、攪拌和混合、營養與C/N比、氧化還原電位、有機負荷、厭氧活性污泥、有毒物質等。提高厭氧生物處理的效能可考慮：1 .pH維持在6.87.2之間，2.溫度可以維持在中溫（35 C一 38C），也可以是高溫（52 C一 55C） 3保持較長的生物固體停留時間4.系統內避免進行連續的劇烈攪拌 5.碳:氮:磷控制為200-300:5:1為宜。6需控制有毒物質的濃度，以防止 有毒物質影響微生物的生存而使效果降低。4、試比較現有幾種厭氧處理方法和構筑物的優缺點和適用條件 答：幾種厭氧處理方法

53、和構筑物的優缺點和適用條件如下表：方法或反 應器適用條件優點缺點傳統消化 法在一個消化池內進行酸 化，甲烷化和固液分離。 適用于小型，低投入系統。設備簡單反應時間長，池容 積大；污泥易隨水 流帶走厭氧生物 濾池微生物固著生長在濾料表 面，適用于懸浮固體量低 的污水設備簡單，能承受較咼負 荷，出水懸浮固體低，能 耗小底部易發生堵塞， 填料費用較貴厭氧接觸 法用沉淀池分離污泥并進行 回流，消化池中進行適當 攪攔，池內呈完全混合， 能適應咼有機物濃度和咼 懸浮固體的污水能承受較咼負荷，有一定 抗沖壩子負荷能力，運行 較穩定，不受進水懸浮固 體的影響；出水懸浮固體 低負荷咼時污泥會流 失，設備較多，操

54、 作要求較咼上流式厭 氧污泥床 反應器消化和固液分離在一個池 內，微生物量很高，適用 于咼負荷污水負荷咼；總容積小，能耗 低，不需攪拌如設計不善，污泥 會大量消失，池的 構造復雜兩相厭氧 處理法酸化和甲烷化在兩個反應 器進行，兩個反應器可以 采用不同反應溫度能承受較咼負荷，耐沖擊， 運行穩定設備較多，運行操 作較復雜5、試述UASB反應器的構造和高效運行的特點。上流式厭氧污泥床反應器（UASB ）構造：污水自下而上地通過厭氧污泥床反應器。在 反應器的底部有一個高濃度（可達6080g/L ）、高活性的污泥層，大部分的有機物在這里被轉化為CH4和C02。由于氣態產物的攪動和氣泡粘附污泥，在污泥層之

55、上形成一個污泥懸 浮層。反應器的上部設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部 導出，被分離的污泥則自動滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區流出。由于反應器內可以培養出大量厭氧顆粒污泥，使反應器的負荷很大。對一般的高濃度有機污水，當水溫30oC左右時，負荷可達 1020kgC0D/（m3.d）6、某地區設計人口為 80000人，人均日污水量為 100L,污泥含水率為 95%，試估算完全 混合污泥消化池的有效容積。解：設采用厭氧消化法，消化時間為0.5天，貝U V=Qt=80000*0.1*0.5=4000m 3第十六章污水的化學與物理化學處理1、化學處理的對象主要是水中的哪類雜

56、質？它與生物處理相比有什么特點（成本、運行管理、占地、污泥等）？答：化學處理的對象 主要是水中的無機的或有機的（難于生物降解的） 溶解物質或膠體物質。與生物處理相比：成本較高；運行管理較容易，占地較小，污泥較難脫水處理。2、化學處理所產生的污泥，與生物處理相比，在數量(質量及體積)上、最后處理、處置 上有什么不同？答:化學處理所產生的污泥生物處理所產生的污泥數量較多較少質量各種有機無機物質微生物，N,P等體積較小較大最后處理處置較麻煩，處理流程為：儲存- 濃縮-調理-脫水-最終處 置較簡單，處理流程為：儲存- 調理-脫水濃縮-最終處置3、化學混凝法的原理和適用條件是什么？城鎮污水的處理是否可以用化學混凝法，為