論述題.1．繪出以活性污泥法為二級處理的都市污水處理經典流程圖，并闡明每個構筑物的功能。答案:流程（略），各重要處理單元的作用：①格柵：截留大的懸浮物、漂浮物；②沉砂池：沉降比重較大的無機顆粒；③初沉池：沉降部分懸浮物和清除一部分有機物；④生物反應器：通過生物作用清除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物(以BOD或COD表達)。⑤二沉池：泥水分離，使混合液澄清；⑥濃縮池：減少污泥中的空隙水，減小污泥體積；⑦消化池：通過厭氧消化或好氧消化使污泥穩定；⑧機械脫水：通過機械脫水設備處理，深入減少污泥體積；2.請論述厭氧消化的機理及其影響原因。答案:厭氧消化三階段理論：第一階段為水解與發酵階段，是在水解與發酵細菌作用下，使溶解性大分子有機物和不溶性有機物水解為溶解性小分子有機物（碳水化合物，蛋白質與脂肪水解與發酵轉化成單糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氫等）；第二階段為產氫產乙酸階段，是在產氫產乙酸菌的作用下，把第一階段的產物轉化成氫、二氧化碳和乙酸；第三階段為產甲烷階段，是通過兩組生理上不一樣的產甲烷菌的作用,一組把氫和二氧化碳轉化成甲烷；另一組對乙酸脫羧產生甲烷。（2）厭氧消化的影響原因：①溫度影響：中溫消化溫度區：30—36℃，高溫消化溫度區：50—53℃。②污泥齡及投配率：甲烷菌的增殖較慢,對環境條件的變化敏感,因此,要獲得穩定的處理效果，需要保持較長的污泥齡；投配率是消化池設計的重要參數,投配率過高或過低都會對污泥消化程度和產氣率產生影響，都市污水處理中溫消化的投配率以5～8％為宜。③攪拌和混合：攪拌和混合可以使生、熟污泥充足混合，防止污泥結塊，加速消化氣釋放。④營養與C/N比：營養由污泥提供，用于合成新細胞，污泥中C/N應為（10-20）：1為宜。⑤有毒物質：對污泥有克制作用重要有重金屬離子、S2-等，存在毒閾濃度。⑥酸堿度、PH值：水解與發酵細菌及產氫產乙酸菌對pH的適應范圍為6-6.5，而產甲烷菌為6.6.-7.5。3.請作出活性污泥增長曲線與有機污染物降解的關系，并闡明每一段的特點。答案:①適應期：營養物質（有機污染物）非常充足，但微生物體內酶系統不適應環境，本階段微生物初期不裂殖，數量不增長；本期后期，微生物開始增殖。②對數增殖期（a－b段）：營養物質（有機污染物）非常充足，微生物的增殖速度與時間呈直線關系；③減速增殖期（b－c段）：營養物質逐漸成為微生物增殖的控制原因，微生物增殖速度減慢；④內源呼吸期（c－d段）：營養物質近乎耗盡的程度，微生物進行內源呼吸以營生命活動。4.根據產生微氣泡的方式，氣浮法可分為哪幾種措施？加壓溶氣氣浮法的工作原理怎樣？試繪制一種加壓溶氣氣浮法的工藝流程并指出各單元的功能作用。答案:工作原理：空氣在加壓條件下溶于水中，在使壓力降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋出，在氣浮池中形成氣粒結合體，依托浮力上升，固液分離。各單元功能如下：①加壓泵：供應壓力水、提高；②溶氣罐：氣水充足接觸，加速空氣溶解；③減壓閥：實現壓力銳減，并保持壓力恒定（或溶氣釋放、減壓釋放）；④氣浮池：氣粒結合，浮渣分離。流程（略）.5.與老式活性污泥法相比較，闡明氧化溝具有的特性。答案:氧化構具有下列各項特性：①構造方面：氧化溝一般呈環形溝渠狀，多為橢圓形或圓形，總長可達幾十米，甚至百米以上。②流態特性：流態上，介于完全混合—推流。③工藝特性：可不設初沉池；可考慮不單設二次沉淀池，合建可省去污泥回流裝置；BOD負荷低，類似延時曝氣法，處理水質良好；泥齡長，具有脫N功能；產泥率低，排泥量少。計算題1.某都市污水處理廠的進水平均流量為10080m3/d，經沉淀后的BOD5為250mg/L，規定出水BOD5為20mg/L，工藝采用持續流完全混合式活性污泥法，曝氣池的容積負荷為1.0kg/（m3.d），穩定運行狀態下的剩余污泥量為1000kg／d（由二沉池排出），曝氣池污泥混合液濃度為3000mg/L，回流污泥濃度為8000mg/L，測得曝氣池30min沉降比SV為30％。根據以上條件計算:（1）曝氣池的容積（m3）；（2）曝氣池污泥體積指數SVI值（mL/g）；（3）污泥齡（d）；（4）污泥回流比R。答案:（1）曝氣池容積V=2520m3；(2)SVI=100mL/g；（3）泥齡＝7.56；（4）R=0.62.某都市污水處理廠活性污泥曝氣池混和液濃度MLSS＝2500mg/L，取該混和液100mL于量筒中，靜置30min時測得污泥容積為30mL。求該活性污泥的SVI及含水率，并判斷該活性污泥的凝聚、沉降性能。答案:(1）SVI=300/2.5＝120mL/g;（2）含水率為[（1－0.008）/1]×100%＝99.2%;（3）SVI值可以反應活性污泥的凝聚，沉降性能，對于都市污水，此值以介于70~100之間為宜。SVI值過低，闡明泥粒細小，無機含量高，缺乏活性；SVI過高闡明沉降性能不好，并且已經有產生膨脹也許。由第（1）步計算可知，SVI=120，闡明污泥沉降性能不好，并且已經有產生膨脹也許五．名詞解釋1.生化需氧量在水溫20℃的條件下，由于微生物的生活活動，將有機物氧化成無機物所消耗的溶解氧量，稱為生化需氧量。2.化學需氧量在酸性條件下，用強氧化劑（重鉻酸鉀）將有機物氧化成CO2和H2O所消耗的氧量，稱為化學需氧量。3.水體自凈污染物排入水體后，經物理的、化學的與生物化學的作用，使污染物的濃度減少或總量減少，受污染的水體部分或完全地恢復原狀的現象稱為水體自凈。4.BOD污泥負荷曝氣池內單位重量（kg）活性污泥，在單位時間（1ｄ）內可以接受，并將其降解到預定程度的有機污染物量（BOD）。5.污水生活污水，工業廢水，被污染的雨水的總稱。6.水體污染水體污染是指排入水體的污染物在數量上超過該物質在水體中的本底含量和水環境容量，從而導致水體水的物理、化學及微生物性質發生變化，使水體固有的生態系統和水體功能受到破壞。7.水體富營養化是湖泊水體老化的自然現象，由于水體受氮磷等植物營養物質污染，使藻類瘋長，形成“赤潮”、藍藻爆發“等現象，隔絕水面和大氣之間的復氧，加上藻類死亡和腐化，是水體缺氧，魚類窒息死亡，最終也許導致水體演變為沼澤或旱地。8.活性污泥以具有活性的微生物為重要構成的絮狀懸浮物，易于沉淀分離。9.污泥容積指數曝氣池出口處混合液通過30min沉降后，每克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積，單位為mL/g。10.污泥沉降比混合液在量筒內靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率，又稱30min沉降率11.污泥齡反應系統內微生物所有更新一次所需時間，？或曝氣池污泥總量與每天排除的剩余污泥量之比。12.生物膜微生物附著在濾料或某種載體上生長繁殖，而形成的膜狀生物污泥。13.生物接觸氧化生物接觸氧化是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，接觸氧化池內設有填料，部分微生物以生物膜的形式固著生長于填料表面，部分則是絮狀懸浮生長于水中，由于濾料和其上的生物膜均沉沒于水中，又稱沉沒式生物濾池。14.穩定塘是土地通過人工合適的修整，設圍堤和防滲層的池塘，重要依托自然生物凈化功能使污水得到凈化的一種污水處理技術15.污水土地處理人工調控及系統自我調控的條件下，運用土壤——微生物——植物構成的生態系統對廢水中的污染物進行一系列物理的、化學的和生物的凈化過程，使廢水得到凈化和改善，使綠色植物生長繁殖，改善生態環境。16.氨化反應有機氮化合物，在氨化菌的作用下分解轉化為氨態氮的過程17.硝化反應在硝化菌的作用下，氨態氮深入分解氧化，就此分二個階段進行：首先在亞硝化菌作用下，使氨態氮轉化為亞硝化氮，繼之，亞硝化氮在硝化菌作用下轉化為硝化氮。18.反硝化反應是指硝酸氮和亞硝酸氮在反硝化菌的作用下，被還原為氣態氮的過程。19.生物除磷運用聚磷菌一類的微生物，可以過量地，在數量上超過其生理需要，從外部環境攝磷，并將磷以聚合形態貯存在菌體內，形成高磷污泥，排出系統外，到達除磷效果。20.污泥的含水率污泥中所含水分的重量與？污泥總重要之比的百分數21.污泥投配率每日投加新鮮的污泥體積占消化池有效？容積的百分數。22.兩相厭氧消化厭氧消化可分為三個階段即水解與發酵階段、產氫產乙酸階段及產甲烷階段。兩相消化法，即把第一、二階段與第三階段分別在兩個消化池中進行,使各自均有最佳環境條件。23.污泥比阻是表征污泥脫水性能的指標，是單位過濾面積上，單位干重濾餅所具有的阻力。24.電解法電解過程中，廢水中的有毒物質在陽極和陰極分別進行氧化還原反應，產生的新物質在電解過程中或沉積于電極表面或沉淀于電解槽內，或生成氣體從水中逸出，從而減少了廢水中有毒物質的濃度，這種措施稱為電解法。25.氣浮法是固液分離或液液分離的一種技術。它是通過某種措施產生大量的微氣泡，使其與廢水中密度靠近于水的固體或液體污染物微粒粘附，形成密度不不小于水的氣浮體，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，進行固液或液液分離。六．問答題1.簡述生物除磷的原理和基本過程。生物除磷運用聚磷菌一類的微生物，可以過量地，在數量上超過其生理需要，從外部環境攝磷，并將磷以聚合形態貯存在菌體內，形成高磷污泥，排出系統外，到達除磷效果。生物除磷基本過程：①在好氧條件下，聚磷菌對磷的過剩攝取；②在厭氧條件下，聚磷菌的放磷。2.根據生物膜的構造闡明其降解有機物的機理。生物膜在形成和成熟后，由外到內由好氧和厭氧兩層構成，由于生物膜是高度親水物質，當水不停流過其表面會形成附著水層，很薄，相對于其外側的流動水層，附著水層是靜止的。生物膜與水層之間進行著多種物質的傳遞過程。從空氣中不停溶入水中的氧，以及污水中的有機污染物通過流動水層傳遞到附著水層，然后進入生物膜，有機污染物不停被生物膜吸附、吸取和降解；氧被微生物用來氧化有機物和自身的新陳代謝；微生物的代謝產物則沿相反方向從生物膜通過水膜進入流動水層或空氣中。生物膜在分解有機物的過程中不停變厚，當生物膜的厚度不大時，好氧層與厭氧層之間可以維持平衡關系，可獲得滿意的出水水質。3.污水處理的穩定塘措施有幾種類型？每一種類型有何特點？好氧穩定塘：深度較淺，所有塘水都呈好氧狀態，由好氧微生物降解有機物。兼性穩定塘：深度一般1.0m以上，上、中、下部分別由好氧、兼性、厭氧微生物降解凈化。厭氧穩定塘：深度>2.0m~4.0m，有機負荷高，全塘無好氧區，進行厭氧反應。曝氣穩定塘：塘深2.0m以上，采用人工曝氣供氧。4.活性污泥的培養與馴化可歸納為幾種措施？每種措施有何特點？異步培馴法：即先培養后馴化，耗時較長，但培養與馴化過程出現問題后易判斷是培養還是馴化的問題。（2）同步培馴法：培養和馴化同步進行或交替進行，可縮短培養和馴化時間，出現問題后，不易判斷是培養還是馴化的問題。（3）接種法：運用其他污水處理廠的剩余污泥，再進行合適馴化。可提高馴化效果，縮短培訓時間。5.闡明污泥中水的構成及減少污泥含水率的措施。污泥中所含水分大體大體分為4類：顆粒間的空隙水，約占總水分的70%；毛細水，即顆粒間毛細管內水，占20%；污泥顆粒吸附水和內部水，約占10%。減少污泥中含水率的措施有：濃縮法用于減少污泥中的空隙水。因空隙水占多，故濃縮是污泥，減量的重要措施。自然干化法與機械脫水法，重要脫除毛細水。干燥與焚燒法，重要脫除吸附水與內部水。6.簡述述生物脫氮的原理。未經處理的新鮮廢水中，一般以有機氮為主，生物脫氮通過如下反應進行：①氨化反應；②硝化反應；③反硝化反應。7.闡明活性污泥的特點與構成。活性污泥的特點：呈黃褐色的絮狀；質輕；含水率高，＞99%；比表面積大；粒徑較小。活性污泥的構成：活性微生物群體（Ma）；微生物自身氧化殘留物（Me）；原污水挾入的