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文檔簡介

1水污染的來源工業污染源、生活污染源、面污染源2污水水質1)物理性指標:溫度、色度、嗅和味、固體物質(TS--DS、SS--VS、FS)2)化學性指標:a有機物指標:生化需氧量(BOD):在水溫為20°C的條件下,水中有機污染物被微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(mg/L)。有機污染物的分解一般可分兩個階段進行:碳氧化階段(第一階段生化需氧量)和硝化階段(第二階段生化需氧量)。化學需氧量(COD):在一定的嚴格條件下,水中有機污染物被強氧化劑氧化所消耗的氧化劑量,用氧量(mg/L)表示。總有機碳(TOC)與總需氧量(TOD)、油類污染物b無機性指標:植物營養元素、pH、重金屬等3)生物性指標:細菌總數、大腸桿菌3水體自凈:污染物排入水體后,經過物理、化學、生物的作用,污染物濃度降低或總量減少,受污染水體部分地或完全恢復原狀的現象。分類:物理自凈:由于稀釋、擴散、沉淀等作用。化學自凈:氧化還原、合成、吸附、凝聚、中和等。生物自凈:由于水生生物,特別是微生物的降解作用。4污水處理基本方法:按原理可分為物理法、化學法、物理化學法和生物法。(1)物理法:篩濾法、過濾法、沉淀法、上浮法、氣浮法。(2)化學法:中和、混凝、電解、氧化還原法。(3)物理化學法:吸附、離子交換法、吹脫和膜分離(4)生物法:a好氧生物法:活性污泥法、生物膜法及其變形等;b厭氧生物法:厭氧接觸法、厭氧生物濾池、厭氧生物轉盤等(1)一級處理—預處理或前處理:去除效果:EBOD30%,ESS50%功能:調節水質、水量、水溫,有利于后續的生物處理。主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質和油類。去除大的顆粒狀有機物,減輕后續生物處理的負擔。主要方法:物理法、化學法、物化法。沉砂、沉淀、氣浮、除油、中和、調節、加熱或冷卻等。(2)二級處理一生物處理:去除效果:EBOD85?90%,ESS90%功能:主要去除膠體和溶解狀態的有機污染物質,保證出水達標排放;方法:——去除有機物的主體是微生物主要是各種形式的生物處理法好氧生物法:活性污泥法及其變形、生物膜法等;厭氧生物法:厭氧接觸法、厭氧生物濾池、厭氧生物轉盤等(3)三級處理—深度處理a目的:去除二級處理出水中殘存的SS、有機物;或脫色、殺菌;或脫氮、除磷——防止水體富營養化。b方法:物化法——超濾、混凝、活性炭吸附、臭氧氧化、加氯消毒等;生物法——生物脫氮除磷、生物陶粒、生物活性炭、曝氣生物濾池等5廢水生物處理的對象主要是:三大類污染物:a絮凝和去除廢水中不可自然沉淀的膠體狀有機物(1nm?100nm)b去除(降解)廢水中的溶解性有機物;c去除營養元素氮和磷6二次沉淀池:1)活性污泥和水分離,保證凈化水的出水水質;2)得到濃縮污泥,一部分保證污泥回流;另一部分作為剩余污泥排出系統。污泥回流系統:1)維持曝氣池內的污泥濃度,活性污泥需要回流;2)回流比的改變,可調整曝氣池的運行工況。剩余污泥排走系統:1)維持活性污泥系統的正常運行,必須定期排泥;2)為了使曝氣池內經常保持高度活性的活性污泥。3)去除有機物的重要途徑之一。供氧系統:1)為好氧微生物提供代謝所需的溶解氧2)使得活性污泥處于懸浮狀態7活性污泥降解有機物分為兩個階段:吸附階段、穩定階段8活性污泥微生物組成:好氧菌、真菌、原生動物以及后生動物;活性污泥生化性能:活性污泥的含水率:99.2-99.8%;固體物質的組成:0.2~0.8%固體物質的組成1)微生物群體(Ma)2)微生物內源代謝的殘留物(Me)3)吸附的難于生物降解的有機物(Mi)4)無機物質(Mii)9活性污泥的性能指標:(1)混合液懸浮固體濃度(MLSS)(污泥濃度)普通活性污泥法,曝氣池內懸浮固體濃度常控制在2?3g/L(2)混合液揮發性懸浮固體濃度(MLVSS)單位:mg/L;MLVSS/MLSS一般為0.75?0.85(3)污泥沉降比(SV)定義:取一定量曝氣池中懸浮狀態的混合液,在量筒中靜置30分鐘,其沉淀污泥與原混合液的體積比,一般以%表示;正常范圍:20-30%(4)污泥體積指數(SVI)SVI=SVX10/MLSS10、曝氣池的BOD——容積負荷:1)BOD——進水容積負荷:單位曝氣池容積(m3),在單位時間(1d)內,能夠接受,并將其降解到預定程度的進水有機污染物量(BOD)。Nv=QXSi/VKgBOD5/m3.d2)BOD——去除容積負荷:單位曝氣池容積(m3),在單位時間(1d)內,能夠接受,并將其降解到預定程度的有機污染物的去除量(BOD)o1)BOD—進水污泥負荷:指曝氣池內,單位重量(kg)活性污泥,在單位時間(1d)內能夠接受,并將其降解到預定程度的進水有機物量(BOD)。2)BOD—去除污泥負荷:指曝氣池內,單位重量(kg)活性污泥,在單位時間(1d)內能夠接受,并將其降解到預定程度的有機污染物的去除量(BOD)。11活性污泥增殖曲線分為四個時期:1)適應期2)對數增殖期3)減速增殖期4)內源呼吸期適應期1)定義:活性污泥微生物處于馴化階段,微生物在新的環境條件、污水水質情況下需要一個短暫的適應過程;2)活性污泥微生物的變化:a微生物不進行繁殖,數量基本沒有變化;b適者生存,菌體體積增大;c酶系統相應調整;d新的變異;等。3)水質指標基本無變化。對數增殖期aF/M值高(2.2kgBOD5/kgMLSS.d)——有機底物豐富,營養物質不是微生物增殖的控制因素;b微生物的增值速率與有機基質濃度無關,呈零級反應,只受微生物自身生理機能的限制;c微生物以最高速率對有機物進行攝取(去除有機物能力很強),并以最高速率增殖,合成新細胞;d由于微生物的代謝速率極高,需氧量很大;e活性污泥具有高的能量水平,微生物的活動能力很強,污泥質地松散,不易形成較好的絮凝體,沉淀性能不佳;f一般不采用此階段作為運行工況。(例外:高負荷活性污泥法)減速增殖期aF/M值下降到一定水平后,有機物的濃度成為微生物增殖的控制因素;b微生物的增殖速率與剩余的有機物量呈正比,為一級反應;有機底物的降解速率也開始下降;c微生物的增殖速率在逐漸下降,活性污泥的量持續增長并最終達到最高;d營養物質不再豐富,活性污泥的能量水平低下,絮凝體開始形成,凝聚、吸附以及沉淀性能均較好;e有機物已基本去除,出水水質有較大改善,且整個系統運行穩定;f大多數污水廠曝氣池的運行工況。內源呼吸期aF/M值下降到最低值并保持一常數,微生物已不能從周圍環境中獲得滿足自身需要的有機物,靠分解代謝自身的營養物質以維持生命活動。b在本期之初內源呼吸的速率超過合成速率,因此從整體上來說,活性污泥的量在減少,最終所有的活細胞將消亡,而僅殘留下內源呼吸的殘留物;c營養物質消耗殆盡,能量水平極低,沉降性能良好,但凝聚性較差,污泥量少,污泥的無機化程度較高,處理水質良好;d一般不采用這一階段作為運行工況。(例外:延時曝氣法12活性污泥法的運行方式1)傳統活性污泥法;2)階段曝氣活性污泥法;3)吸附—再生活性污泥法;4)完全混合活性污泥法;5)延時曝氣活性污泥法;6)高負荷活性污泥法;7)純氧曝氣活性污泥法;8)淺層低壓曝氣活性污泥法;9)深水曝氣活性污泥法;10)深井曝氣活性污泥法。一、傳統活性污泥法:污水和回流污泥形成的混合液在池內呈推流式從池首流至池的末端。有機污染物:有機污染物濃度沿池長逐漸降低。活性污泥:經歷了從池首端的對數增長期,經減速增長期到池末端的內源呼吸期的完全生長階段。溶解氧:需氧量也是沿池長逐漸降低,但供氧量是均勻的(通過等距離均勻布置擴散器)。因此,在池首端可能出現溶解氧濃度低,甚至出現厭氧,在池末端溶解氧有剩余的情況。活性污泥對有機污染物的降解在曝氣池內經歷了吸附階段和代謝階段的完整過程。主要優點:a.處理效果好,BOD5的去除率可達90~95%,出水水質好;b.適于處理凈化程度和穩定程度要求較高的污水。主要問題:a.對進水水質、水量變化的適應性較低,對沖擊負荷的適應性較弱;b.為了避免池首端形成厭氧狀態,不宜采用過高的有機負荷,因而池容較大,占地面積較大;c.需氧速度沿池長是降低的,在池末端可能出現供氧速率高于需氧速率的現象,會浪費動力效率—(可以采取漸減供氧方式)。二、完全混合活性污泥法:活性污泥法特征:污水在曝氣池內分布均勻,池內水質、微生物數量和組分基本一樣,可以通過對F/M的調節,使反應器內的有機物降解反應控制在最佳狀態;曝氣池內混合液的需氧速度均衡,動力消耗低于推流式曝氣池。優缺點:優點:廢水和回流污泥進入曝氣池立即被池內的大量混合液稀釋,所以抗沖擊負荷的能力強和減少有毒物質的影響,適合于處理較高濃度的有機工業廢水。缺點:連續出水時可能產生短流,出水水質不及推流式。13曝氣作用:供氧、攪拌曝氣方式:1.鼓風曝氣系統2.機械曝氣裝置(縱軸表面曝氣機、橫軸表面曝氣器)3.鼓風+機械曝氣系統14雙膜理論:污水生物處理領域中廣泛應用的氣體傳遞理論。這一理論的基本點可歸納如下:在曝氣過程中,氧分子通過氣、液界面由氣相轉移到液相的過程中(1)在氣、液兩相接觸的界面兩側存在著處于層流的氣膜和液膜,在其外側分別是氣相和液相的主體(紊流)。(2)在氣、液兩相中,不存在傳質阻力,氣體分子從氣相主體傳遞到液相主體的阻力,主要存在于氣膜和液膜中。(3)在氣膜中存在氧的分壓梯度,液膜中存在氧的濃度梯度,都是氧轉移的推動力。(4)氣膜中氧分子的傳遞動力很小,界面處的溶解氧濃度值是氧分壓為p條件下的飽和濃度值。(5)氧難溶于水,因此氧轉移主要阻力主要來自液膜,O2通過液膜的轉移速率是氧擴散轉移全過程的控制速率。13曝氣設備:鼓風機、管道系統、空氣擴散裝置14氧的利用率(EA):又稱氧轉移效率,是指通過鼓風曝氣系統轉移到混合液中的氧量占總供氧量的百分比(%);充氧能力(R0):通過表面機械曝氣裝置在單位時間內轉移到混合液中的氧量

(kgO2/h);動力效率(Ep):每消耗1度電轉移到混合液中的氧量(kgO2/kw.h)。15擴散器的類型:微氣泡擴散器、中氣泡擴散器、小氣泡擴散器16生物膜法的主要特點(1)微生物方面的特征:生物膜中的微生物與活性污泥中的大致相同,主要有細菌、真菌、藻類、原生動物和后生動物等。1)微生物種類多樣化;2)生物膜上微生物的食物鏈較活性污泥法長;在生物膜上,動物性營養一類所占比例較大,微型動物存活率較高,捕食性的纖毛蟲、輪蟲類、線蟲類、寡毛類和昆蟲等。——污泥量少于活性污泥處理系統。3)各段具有優勢菌種;多分段進行,每段都繁衍與進入本段污水水質相適應的微生物,形成優勢種屬,有利于有機物的降解和微生物新陳代謝的充分發揮。生物濾池上層:多數是以攝取有機物為主的異養微生物,底部是以攝取無機物為主的自養微生物。(2)工藝運行特征1)對水質、水量等的變化適應性強,即耐沖擊負荷能力強;2)剩余污泥的沉降性能良好,易于分離;由生物膜上脫落下來的生物污泥,所含動物成分較多,比重較大,污泥顆粒個體較大,沉降性能良好,宜于固液分離。3)能夠處理低濃度污水;活性污泥法不宜處理低濃度的污水,當BOD5低于50~60mg/L,采用活性污泥法效果不好。濃度低將影響到活性污泥絮凝體的形成和增長,影響處理效果。生物膜法能使BOD5=20~30mg的污水降至5~10mg/l;4)易于維護運行,運行費用少。17生物濾池分類:普通生物濾池;高負荷生物濾池;塔式生物濾池;普通生物濾池的濾料:實心拳狀濾料,如碎石、卵石、爐渣等;工作層:濾料粒徑為30D5Omm,承托層:濾料粒徑為600100mm;同層濾料盡量均勻,以保證孔隙率;濾料粒徑越小,比表面積(可附著面積)越大,處理能力可以提高,但濾料粒徑并非越小越好,濾料粒徑過小,孔隙率降低,易堵塞一般,濾料孔隙率為45%~50%時,其比表面積約為65D100m2/m3。高負荷生物濾池的濾料:濾料多選用塑料濾料:多用聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等制成;形狀有波紋板式、斜管式和蜂窩式等。優點:質輕、強度高、耐腐蝕、比表面積和孔隙率都較大。缺點:造價較高,初期投資較大。粒徑較大,一般為400100mm,濾層厚度為2米。工作層:40-70mm,承托層:70-100mm,孔隙率可達95%,可防堵塞和提高通風能力;1、普通生物濾池普通生物濾池,又稱滴濾池,低負荷生物濾池,第一代生物濾池①構造:池體、濾料、布水系統和排水系統②正常氣溫下,處理城市廢水時:水力負荷率:1-3m3/(m2濾池.d),BOD5容積負荷率:0.1?0.25kgBOD5/m3.d,優點:處理效果好,BOD5的去除率一般為90-95%;易于管理,節約能源,適用于水量不大于1000m3/d的小城鎮污水或有機工業廢水。缺點:占地面積大,易于堵塞,灰蠅很多,衛生條件差2、高負荷生物濾池生物濾池的第二代工藝,它是在解決、改善普通生物濾池在凈化功能和運行中存在的實際弊端的基礎上開創的。特征:1)使負荷率比普通生物濾池提高了數倍:BOD容積負荷率高于普通生物濾池6?8倍,水力負荷率提高達10倍。因而使得池子體積大大縮小,高負荷生物濾池的高負荷率是通過限制進水BOD5值和運行上采用處理水回流等技術措施而達到的。2)池子體積較小,占地面積小,但BOD5去除率較低。3)運行靈活,可以通過調整負荷和工藝流程,得到不同的處理效率。負荷率提高,有機物降解不徹底,排出的生物膜容易腐化。20生物轉盤的主要組成部分:盤片、接觸反應槽、轉軸和驅動裝置;基本原理1微生物生長并形成一層生物膜附著在盤片表面,約45%~50%的盤面(轉軸以下的部分)浸沒在廢水中,上半部敞露在大氣中。2工作時,廢水流過水槽,電動機轉動轉盤,生物膜和大氣與廢水輪替接觸,浸沒時吸附廢水中的有機物,敞露時吸收大氣中的氧氣。轉盤的轉動,帶進空氣,并引起水槽內廢水紊動,使溶解氧均勻分布。3生物膜的厚度約為0.5?2.0mm,隨著膜的增厚,內層的微生物呈厭氧狀態,失去活性時使生物膜脫落,并隨同出水流至二次沉淀池。21生物接觸氧化法是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。22根據供氧和脫膜方式及床體結構等的不同,(使載體流化的動力來源不同)可分為:兩相生物流化床(在生物流化床外設充氧設備和脫膜設備,在床體內只有液、固兩相,以液流為動力;)三相生物流化床(直接向反應器內充氧,床體內有氣、固、液三相共存,以氣體為動力;氣體攪動劇烈,載體顆粒之間摩擦劇烈,可使表層的生物膜自行脫落,因此一般無需體外脫膜裝置。)23氧化溝的工作原理與特征;與傳統活性污泥法曝氣池相比較,氧化溝具有下列各項特征1構造上的特征1)一般呈環形溝渠狀,平面多為橢圓形或圓形,總長可達幾十米,甚至百米以上;池深較淺,一般在2?6m左右(取決于曝氣裝置);2)曝氣裝置多用表面機械曝氣器:豎軸曝氣器,如:低速曝氣葉輪;深度4?4.5m之間;橫軸曝氣器,如:曝氣轉刷、曝氣轉盤;深度2?3.5m之間3)進、出水裝置簡單——單池的進水只要伸入一根進水管即可,出水采用溢流堰式;對于多池平行工作的,進水應設配水井;對于交替工作系統,進、出水需設自動控制裝置。2在水流混合方面的特征1)氧化溝內的流態呈循環混合態(介于完全混合與推流之間);完全混合:污水的流速平均為0.4m/s,總長可達100?500m,完成一個循環所需時間約為4?20min,如水力停留時間為1d,要做72?360次循環,因此認為混合液的水質經過多次循環幾乎是一致的;且進水流量與溝內流量相比很小——完全混合態;推流:溝內混合液呈推流式快速流動(0.40.5m/s);如在曝氣裝置下游,溶解氧濃度由高向低變動,可能出現缺氧段。流態特征有利于活性污泥的生物凝聚作用,而且可將溝道分為好氧區和缺氧區,有利于硝化和反硝化,具有脫氮功能。3在工藝方面的特征1)可考慮不設初沉池,有機性懸浮物在氧化溝內能夠達到好氧穩定的程度。2)有機負荷很低,具有延時曝氣機理,出水水質好;3)抗沖擊負荷能力強,對水溫、水質、水量等的變動有適應性;4)污泥產率低,剩余污泥產量少;污泥齡長,可達15-30d;5)污泥齡長,可以生長世代時間長、繁殖速度慢的微生物,如硝化菌,且好氧區和缺氧區的存在,可具有生物脫氮的功能。24間歇式活性污泥法(SBR)工藝;SBR的主要反應器只有一個曝氣池,同時完成曝氣、沉淀等的功能,其運行可以分為五個工序:進水、曝氣反應、沉淀、排水、等待25厭氧消化的原理第一階段;發酵階段,又稱產酸階段或酸性發酵階段;有機物==水解細菌==小分子有機物==產酸菌==脂肪酸、醇類;第二階段==產氫產乙酸菌==乙酸、H2和CO2;第三階段==產甲烷菌==CH4和CO2;26A、傳統消化池:生污泥:包括初沉污泥、腐殖污泥及經濃縮的剩余活性污泥。a又稱低速消化池,無加熱和攪拌裝置;b有分層現象:只有部分容積有效;c消化速率很低,HRT很長(30~90天)。B、高速消化池:a設有加熱和攪拌裝置;b縮短了HRT,提高了沼氣產量,在中溫(30?35C)條件下,一般消化時間為15天左右,運行穩定;c但攪拌使高速消化池內的污泥得不到濃縮,上清液不能分離。攪拌裝置的作用:為了使池內污泥溫度與濃度均勻,防止形成分層或形成浮渣層,緩沖池內堿度,提高污泥分解速度:池內機械攪拌、沼氣攪拌、循環消化液攪拌27生物脫氮機理一、氨化反應;有機氮化合物==氨化微生物==NH3二、硝化反應NH4+O2==亞硝酸菌==NO2;NO2+O2==硝酸菌==NO3;NH4+2O2==硝化細菌==NO3+2H+H2O;硝化菌是化能自養菌;硝化過程的影響因素:(a)好氧條件,并保持一定的堿度(b)混合液中有機物含量不應過高(c)硝化反應的適宜溫度(d)生物固體平均停留時間(污泥齡)(e)重金屬及有害物質三反硝化反應NO3+甲醇==硝酸還原菌==NO2;NO2+甲醇==亞硝酸還原菌==N2;NO3+甲醇==反硝化細菌==N2;反硝化菌屬異養兼性厭氧菌;反硝化過程的影響因素:(a)碳源(b)pH(c)溶解氧濃度(d)溫度28污泥中的水分:間隙水70、毛細水20、內部水10;29污泥處置前的處理工藝:濃縮、穩定、調理(調節)、脫水或干化30污泥濃縮方法:重力濃縮、氣浮法濃縮、離心法濃縮31重力濃縮與氣浮濃縮的比較1)重力濃縮:優點(運行費用低,系統簡單,管理簡單)缺點(停留時間長、池容大,污泥可能腐化發臭和脫N上浮)2)氣浮濃縮:優點(停留時間短,池容小,污泥不會腐化發臭和脫N上浮)缺點(運行費用高,系統復雜,管理麻煩)32污泥脫水的作用是去除污泥中的毛細水和表面附著水,從而縮小其體積,減輕其質量。33污泥干化床的構造:圍堤和隔墻、輸泥槽、濾水層、排水系統、不透水底層、支柱和透明頂蓋、輕便鐵軌34污泥干化床脫水效果的影響因素:氣候條件、污泥性質、污泥調理一、名詞解釋題(每題3分):水的社會循環:人類社會從各種天然水體中取用大量水,使用后成為生活污水和工業廢水,它們最終流入天然水體,這樣,水在人類社會中構成了一個循環體系,稱為~。生化需氧量:表示在有氧的情況下,由于微生物的活動,可降解的有機物穩定化所需的氧量化學需氧量:表示利用化學氧化劑氧化有機物所需的氧量。沉淀::是固液分離或液液分離的過程,在重力作用下,依靠懸浮顆粒或液滴與水的密度差進行分離。沉降比:用量筒從接觸凝聚區取100mL水樣,靜置5min,沉下的磯花所占mL數用百分比表示,稱為沉降比。濾速調節器:是在過濾周期內維持濾速不變的裝置。接觸凝聚區:在澄清池中,將沉到池底的污泥提升起來,并使這處于均勻分布的懸浮狀態,在池中形成穩定的泥渣懸浮層,此層中所含懸浮物的濃度約在3~10g/L,稱為~。化學沉淀法:是往水中投加某種化學藥劑,使與水中的溶解物質發生互換反應,生成難溶于水的鹽類,形成沉渣,從而降低水中溶解物質的含量。分級沉淀:若溶液中有數種離子能與同一種離子生成沉淀,則可通過溶度積原理來判斷生成沉淀的順序,這叫做分級沉淀。總硬度:水中Ca2+、Mg2+含量的總和,稱為總硬度。電解法:是應用電解的基本原理,使廢水中有害物質,通過電解過程,在陽、陰極上分別發生氧化和還原反應轉化成為無害物質以實現廢水凈化的方法。滑動面:膠粒在運動時,擴散層中的反離子會脫開膠粒,這個脫開的界面稱為滑動面,一般指吸附層邊界。氧化還原能力:指某種物質失去或取得電子的難易程度,可以統一用氧化還原電位作為指標。吸附:是一種物質附著在另一種物質表面上的過程,它可發生在氣-液、氣-固、液-固兩相之間。物理吸附:是吸附質與吸附劑之間的分子引力產生的吸附。化學吸附:是吸附質與吸附劑之間由于化學鍵力發生了化學作用,使得化學性質改變。平衡濃度:當吸附質在吸附劑表面達到動態平衡時,即吸附速度與解吸速度相同,吸附質在吸附劑及溶液中的濃度都不再改變,此時吸附質在溶液中的濃度就稱為?。半透膜:在溶液中凡是一種或幾種成分不能透過,而其它成分能透過的膜,都叫做半透膜。膜分離法:是把一種特殊的半透膜將溶液隔開,使溶液中的某種溶質或者溶劑滲透出來,從而達到分離溶質的目的。電滲析:是在直流電場的作用下,利用陰。陽離子交換膜對溶液中陰陽離子的選擇透過性,而使溶液中的溶質與水分離的一種物理化學過程。生物處理:是主利用微生物能很強的分解氧化有機物的功能,并采取一定的人工措施,創造一種可控制的環境,使微生物大量生長、繁殖,以提高其分解有機物效率的一種廢水處理方法。生物呼吸線:表示耗氧隨時間累積的曲線。污泥齡:是指每日新增的污泥平均停留在曝氣池中的天數,也就是曝氣池全部活性污泥平均更新一次所需的時間,或工作著的活性污泥總量同每日排放的剩余污泥量的比值。氧化溝:是一個具有封閉溝渠的活性污泥曝氣池。總充氧量:穩定條件下,單位時間內轉移到曝氣池的總氧量。懸浮生長:在活性污泥法中,微生物形成絮狀,懸浮在混合液中不停地與廢水混合和接觸。生物膜反應器:利用生物膜凈化廢水的裝置。面積負荷率法:即單位面積每日能去除廢水中的有機物等量。自然生物處理法:是利用天然的水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法。活性污泥法:是以活性污泥來凈化廢水的生物處理方法。活性污泥:充滿微生物的絮狀泥粒。污泥負荷率:指的是單位活性污泥(微生物)量在單位時間內所能承受的有機物量。污泥濃度:指曝氣池中單位體積混合液所含懸浮固體的重量,常用MLSS表示。污泥沉降比:指曝氣池中混合液沉淀30min后,沉淀污泥體積占混合液總體積的百分數。污泥體積指數:簡稱污泥指數,是曝氣池混合液經30min沉淀后1g干污泥所占的濕污泥體積(以mL計)。土地處理系統:是利用土壤及其中微生物和植物對污染物的綜合凈化能力來處理城市和某些工業廢水,同時利用廢水中的水和來合促進農作物、牧草或樹木的生長,并使其增產的一種工程設施。兩級生物濾池:當廢水處理程度要求高時,一級高負荷生物濾池不能滿足要求時,可以將兩個高負荷濾池串聯起來,稱為?。生物接觸氧化法:是一個介于活性污泥法和生物濾池之間的處理方法,它兼具有這兩種方法的優點。厭氧流化床:當床內載體的膨脹率達到40?50%以上,載體處于流化狀態。厭氧生物法:在無分子氧條件下,通過兼性菌和厭氧菌的代謝作用降解污泥和廢水中的有機污染物,分解的最終產物主要是沼氣,可作為能源。重力濃縮法:利用重力將污泥中的固體與水分離而使污泥的含水率降低的方法。濕空氣的焓:是指lKg干空氣連同它所含的XKg水蒸氣高出0°C的干空氣和0°C水所含的熱量。擴散:污染物由高濃度處向低濃度處輸移,稱為擴散。大氣復氧:空氣中的氧溶入水中,稱為大氣復氧。比流量:假定ql、q2…是均勻分布在整個管段上,計算出每一米管段長度上應該流出的水量,這個流量叫做比流量。排水系統:將廢水、降水有組織地排除與處理的工程設施。合流制排水系統:把生活污水、工業廢水和雨水在同一排水系統內匯集輸送的系統。分流制排水系統:生活污水、工業廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內排除的系統。充滿度:管渠中水深h與管徑D之比,即h/D稱為充滿度。雨量曲線:按不同降雨歷時把每年選出降雨強度的最高值連成曲線,這樣的一組曲線,稱為雨量曲線。二、水污染控制工程選擇題(每題2分):l、下列說法不正確的是(C)水形成自然循環的外因是太陽輻射和地球引力水在社會循環中取用的是徑流水源和滲流水源生活污染源對環境污染最為嚴重工業污染源屬于點源而非面源2、 下列不屬于水中雜質存在狀態的是(D)懸浮物 B膠體C溶解物D沉淀物3、 TOD是指(A)總需氧量B生化需氧量C化學需氧量D總有機碳含量4、 下列說法不正確的是(D)可降解的有機物一部分被微生物氧化,一部分被微生物合成細胞BOD是微生物氧化有機物所消耗的氧量與微生物內源呼吸所消耗的氧量之和可降解的有機物分解過程分碳化階段和硝化階段BOD是碳化所需氧量和硝化所需氧量之和5、 下列說法不正確的是(C)COD測定通常采用K2Cr2O7和KMnO7為氧化劑COD測定不僅氧化有機物,還氧化無機性還原物質COD測定包括了碳化和硝化所需的氧量COD測定可用于存在有毒物質的水6、 下列說法不正確的是(C)調節池可以調節廢水的流量、濃度、pH值和溫度B對角線出水調節池有自動均和的作用C.堰頂溢流出水調節池既能調節水質又能調節水量外設水泵吸水井調節池既能調節水質又能調節水量7、下列說法不正確的是(B)格柵用以阻截水中粗大的漂浮物和懸浮物格柵的水頭損失主要在于自身阻力大格柵后的渠底應比格柵前的渠底低10—15cm格柵傾斜50—600,可增加格柵面積8、 顆粒在沉砂池中的沉淀屬于(A)A自由沉淀B絮凝沉淀C擁擠沉淀D壓縮沉淀9、 顆粒在初沉池初期(A),在初沉池后期(B)A自由沉淀B絮凝沉淀C擁擠沉淀 D壓縮沉淀10、 顆粒在二沉池初期(B),在二沉池后期(C),在泥斗中(D)A自由沉淀B絮凝沉淀C擁擠沉淀 D壓縮沉淀11、 顆粒在污泥濃縮池中(D)A自由沉淀B絮凝沉淀 C擁擠沉淀 D壓縮沉淀12、下列說法不正確的是( C)自由沉淀試驗用沉淀柱的有效水深應盡量與實際沉淀池的水深相同絮凝沉淀試驗用沉淀柱的有效水深應盡量與實際沉淀池的水深相同對于自由沉淀E~t曲線和E?u曲線都與試驗水深有關對于絮凝沉淀E~t曲線和E~u曲線都與試驗水深有關13、不屬于平流式沉淀池進水裝置的是(D)A.橫向潛孔B.豎向潛孔C.穿孔墻 D.三角堰14、 根據斜板(管)沉淀池原理,若將池深H等分成三層,貝(B)不改變流速v和最小沉速u0,池長L縮短1/3不改變流速v和最小沉速u0,池長L縮短2/3不改變流速v和最小沉速u0,池長L增長1/3不改變流速v和最小沉速u0,池長L增長2/315、 濾料的接觸吸附是過濾的機理之一,不屬于這一機理的是(D)重力沉淀B.范德華力吸附C.布朗運動 D.截留作用16、 不屬于膠體穩定的原因的是(A)A.漫射B.布朗運動C.帶電 D.水化膜17、下列說法正確的是(C)對無機物鹽類混凝劑來說,吸附架橋起決定作用對無機物鹽類混凝劑來說,雙電層作用機理起決定作用對有機高聚物來說,吸附架橋起決定作用對有機高聚物來說,雙電層作用起決定作用18、下列說法不正確的是(D)給水處理中消毒這一步必不可少飲用水合格標準是大腸菌群數<3個/LHOCl氧化能力比OC1-強HOC1、OCl-中的含氯量稱化合性氯19、不屬于吸附劑表面吸附力的是(B )范德華力B.表面張力C.化學鍵力 D.靜電引力20、關于活性炭的說法不正確的是(B )A活性炭是以含碳為主的物質經高溫碳化和活化而成B活性炭比表面積越大越好活性炭本身是非極性的活性炭還具有催化氧化作用和催化還原作用21、 下列說法不正確的是(D)好氧生物處理廢水系統中,異養菌以有機化合物為碳源好氧生物處理廢水系統中,自養菌以無機碳為碳源好氧生物處理廢水系統中,異養菌的代謝過程存在內源呼吸好氧生物處理廢水系統中,自養菌的代謝過程不存在內源呼吸22、 下列說法不正確的是(C)微生物的凈增長量等于降解有機物所合成的微生物增長量一微生物自身氧化所減少的微生物量微生物自身氧化率的單位為1/d微生物的耗氧量等于微生物降解有機物所需的氧量一微生物自身氧化所需的氧量微生物自身氧化需氧率的單位為gO2/g(微生物.d)23、 下列對好氧生物處理的影響因素不正確的是(D)溫度每增加10?15°C,微生物活動能力增加一倍當pH<6.5或pH>9時,微生物生長受到抑制水中溶解氧應維持2mg/l以上微生物對氮、磷的需要量為BOD5:N:P=200:5:124、 右圖為不同有機物在不同濃度下微生物的相對耗氧速率曲線,它們分別對應了哪類有機物A.不可生化無毒的 B.不可生化有毒的可生化的 D.難生化的25、 某工業廢水的BOD5/COD=50,初步判斷它的可生化性為(A)A.較好B.可以C.較難D.不宜26、 某曝氣池的污泥沉降比為25%,MLSS濃度為2000mg/L,污泥體積指數為(C)A25 B.100 C.125 D.15027、 關于污泥體積指數,正確的是(B)SVI高,活性污泥沉降性能好SVI低,活性污泥沉降性能好SVI過高,污泥細小而緊密SVI過低,污泥會發生膨脹28、關于污泥齡的說法,不正確的是(B )相當于曝氣池中全部活性污泥平均更新一次所需的時間相當于工作著的污泥總量同每日的回流污泥量的比值污泥齡并不是越長越好污泥齡不得短于微生物的世代期29、關于活性污泥處理有機物的過程,不正確的是(D)活性污泥去除有機物分吸附和氧化與合成兩個階段前一階段有機物量變,后一階段有機物質變前一階段污泥喪失了活性后一階段污泥喪失了活性30、 利用活性污泥增長曲線可以指導處理系統的設計與運行,下列指導不正確的是(C)高負荷活性污泥系統處于曲線的對數增長期一般負荷活性污泥系統處于曲線的減速生長期完全混合活性污泥系統處于曲線的減速生長期D延時曝氣活性污泥系統處于曲線的內源代謝期31、 下列關于各種活性污泥運行方式不正確的是(B)漸減曝氣法克服了普通曝氣池供氧與需氧之間的矛盾多點進水法比普通曝氣池出水水質要高吸附再生法采用的污泥回流比比普通曝氣池要大完全混合法克服了普通曝氣池不耐沖擊負荷的缺點32、不屬于推流式的活性污泥處理系統的是(D )A.漸減曝氣法B.多點進水法C.吸附再生法D.延時曝氣法33、 氧化溝的運行方式是(C)A.平流式 B.推流式 C.循環混合式 D.完全混合式34、 不屬于機械曝氣裝置的是(A)A.豎管 B.葉輪 C.轉刷 D.轉碟35、大中型污水廠多采用(B)式(C)曝氣小型污水廠多采用(A)式(D)曝氣A.完全混合 B.推流式 C.鼓風 D.機械36、 介于活性污泥法和生物膜法之間的是(B)A.生物濾池B.生物接觸氧化池C.生物轉盤D.生物流化床37、 介于活性污泥法和天然水體自凈法之間的是(D)A.好氧塘B.兼性塘C.厭氧塘D曝氣塘38、 厭氧消化中的產甲烷菌是(A)A.厭氧菌B.好氧菌C.兼性菌D.中性菌39厭氧發酵過程中的控制步驟是(B)A.酸性發酵階段B.堿性發酵階段C.中性發酵階段D.兼性發酵階段厭氧發酵的溫度升高,消化時間(B)A.增大B.減小C.不變D.不能判斷厭氧發酵的溫度升高,產生的沼氣量(A)A.增大B.減小C.不變D.不能判斷下列不適于處理高濃度有機廢水的裝置是(D)A.厭氧接觸池B.厭氧濾池C.厭氧流化池D.厭氧高速消化池高速消化池中一級消化池的作用是(A)A.攪拌和加熱污泥B.貯存污泥C.消化污泥D.濃縮污泥高速消化池中二級消化池內應有的裝置是(C)A.蒸汽管B.水射器C.測壓管D.螺旋槳傳統消化池與高速消化池的主要區別在于(B)前者不加熱,后者加熱B.前者不攪拌,后者攪拌 C.前者有分層,后者不分層D.前者出水需進一步處理,后者出水不需要下列哪一個不是現代厭氧生物處理廢水工藝的特點(B)A.較長的污泥停留時間B.較長的水力停留時間C.較少的污泥產量D.較少的N、P元素投加量下列廢水厭氧生物處理裝置不是從池底進水、池項出水的是(D)A.厭氧流化床B.UASB反應器C.厭氧濾池D.厭氧接觸池下列哪一項在運行厭氧消化系統時屬不安全做法(C)A.消化池、貯氣柜、沼氣管道等不允許漏氣B.消化池、貯氣柜、沼氣管道等維持正壓C.貯氣柜連接支管提供能源使用D.沼氣管道附近有通風設備下列哪些裝置不算污泥的來源(B)初沉池B.曝氣池C.二沉池D.混凝池污泥的含水率從99%降低到96%,污泥體積減少了(D)A.1/32/3C.1/4D.3/4VS是指(C).A.灼燒殘渣B.含無機物量C.灼燒減量D.非揮發性固體污泥在管道中流動的水力特征是(A)A.層流時污泥流動阻力比水流大,紊流時則小B.層流時污泥流動阻力比水流小,紊流時則大C.層流時污泥流動阻力比水流大,紊流時則更大 D.層流時污泥流動阻力比水流小,紊流時則更小污泥在管道中輸送時應使其處于(D)狀態層流B.中間C.過渡D.紊流下列哪一項不是污泥的處理方法(B)A.高速消化法B.厭氧接觸法C.好氧消化法D.濕式氧化法下列哪一項不是污泥的最終處理方法(D)A.用作農肥 B.填地 C.投海 D.濕燒法燒掉下列關于冷卻水的敘述不正確的是(B)A.直接冷卻水被污染并升溫,間接冷卻水只有升溫不受污染B.直接冷卻水需做冷卻和處理,間接冷卻水只需做冷卻C.直接冷卻水和間接冷卻水都會產生污垢D.直接冷卻水和間接冷卻水都以濕空氣為介質進行冷卻水的冷卻主要是通過(A)A.接觸傳熱和蒸發散熱 B.接觸傳熱和輻射散熱 C.蒸發散熱和輻射散熱D.輻射散熱和對流傳熱理想氣體狀態方程P=rRT*10-3(hPa)中各物理量含義正確的是(C)A.r為理想氣體在其壓力下的比重B.R為氣體常數,單位為kgm/kg.°CC.T為絕對溫度,T=273+t,t為空氣干球溫度D.R干=47.1R氣=29.3kg.m/kgC絕對濕度是(B),含濕量是(D)A.1m3濕空氣中含水蒸汽的質量 B.數值為水蒸汽的容重 C.1kg濕空氣中含水蒸汽的質量D.數值為水蒸汽容重與干空氣容重比值60關于相對濕度不正確的是(B).空氣的絕對濕度和同溫度下飽和空氣的絕對濕度之比B.空氣的含濕量和同溫度下飽和空氣的含濕量之比C.空氣的蒸汽壓和同溫度下飽和空氣的蒸汽壓之比D.水蒸汽的容重和同溫度下飽和空氣的絕對濕度之比濕空氣的比熱定義為(A)A.使質量為1kg濕空氣溫度升高1K所需的熱量B.使重量為1N濕空氣溫度升高1K所需的熱量C.使重量為1kg濕空氣溫度升高1°C所需的熱量D.使質量為1N濕空氣溫度升高1°C所需的熱量下列哪一項不是水蒸發的推動力(C)水和空氣交界面上的水蒸汽含量與空氣中水蒸汽含量之差B.水和空氣交界面上的水蒸汽壓力與空氣中水蒸汽壓力之差C.水和空氣交界面上的溫度與空氣溫度之差D.水和空氣交界面上的含濕量與空氣中的含濕量之差63.下列說法不正確的是(B)A.當水溫T>氣溫時,水的蒸發散熱使水溫降低B.當水溫T<氣溫時,水的蒸發散熱使水溫升高C.當水溫T>氣溫時,水的接觸傳熱使水溫降低D.當水溫T<氣溫時,水的接觸傳熱使水溫升高不能加快水蒸發散熱速度的是(D)A.使水形成水滴B.使水形成水膜C.鼓風D.加熱下列關于天然冷卻池說法不正確的是(B)利用天然池塘或水庫建成B.不宜將熱水進口和冷卻出口放在同一地段C.水的冷卻在地面上進行D.冷卻池越深越好下列關于噴水冷卻池說法不正確的是(C)在天然或人工的池塘上加裝了噴水設備B.應處于夏季主導風向的下風向C.每個噴嘴的噴灑范圍應相互重疊D.噴水冷卻池的曲線圖作校核用下列關于冷卻塔說法不正確的是(C)冷卻塔的效果比冷卻池高B.淋水裝置又稱為填料C.進塔的空氣流向若與水流流向垂直,稱逆流式D.自然通風冷卻塔可不使用收水器冷卻塔的冷卻過程主要發生在(B)A.通風筒B.淋水裝置C.配水裝置D.收水器當循環水水質不穩定易產生CaCO3沉淀時,可采用薄膜式淋水裝置中的(A)A.波形石棉水泥板B.塑料點波式C.塑料斜波式D.塑料蜂窩式下列條件(D)不適合設置天然冷卻池A.冷卻水量大B.有可利用的洼地或水庫C.距工廠不太遠D.夏季對水溫要求比較嚴格下列條件(A)不適合設置噴水冷卻池A.冷卻水量大B.有可利用的洼地或水庫C.有足夠大的開闊地D.風速較小且穩定下列條件(D)不適合設置自然通風冷卻塔A.冷卻水量大B.對水溫要求不嚴格C.有足夠大的開闊地D.風速較小且穩定下列作用既產生污垢又產生腐蝕的是(C)A.脫CO2作用B.濃縮作用C.水溫變化作用D.鐵細菌氧化作用下列四種水量損失中中損失水分不損失鹽分的是(A)A.蒸發B.風吹C.滲漏D.排污下列哪種方法不能阻止水垢(A)A.減小排污損失率B.通過澄清降低補充水中的懸浮物濃度C加酸將碳酸鹽轉化成碳酸鹽D.通入CO2既能作阻垢劑又能作緩蝕劑的是(A)A.聚磷酸鹽B.聚丙烯酸鈉C.聚羧酸鈉D.鋅鹽對應處理級別選擇處理對象一級處理(D)二級處理(C)深度或三級處理(A)特種處理(B)殘留的懸浮物和膠體、BOD和COD,氨氮、硝酸鹽。磷酸鹽不能自然沉淀分離的微細懸浮顆粒、乳化物,難于為生物降解的有機物和有毒有害的無機物水呈膠體和溶解狀態的有機污染物水中呈懸浮狀態的固體污染物生物法主要用于(B)A.一級處理B.二級處理C.深度處理D.特種處理二級處理主要采用(D)A.物理法B.化學法C.物理化學法D.生物法對應處理對象選擇處理方法懸浮物(D)細菌(B)色素(A)無機鹽類(C)A.活性炭吸附B.漂白粉C.超濾D.過濾由右圖可判斷下列說法不正確的是(D)同一溫度下,隨著pH升高,NH3的量逐漸大于NH4+的量在夏天,pH=7時,只有NH4+;pH=ll,只有NH3同一pH下,隨著溫度升高,NH3的量逐漸大于NH4+的量在冬天,pH=7時,只有NH4+;pH=11,只有NH3石灰法除氮投加的石灰一般是(A)A.CaOB.Ca(OH)2C.CaCO3D.Ca(HCO3)2石灰法除磷投加的石灰一般是(B)A.CaOB.Ca(OH)2C.CaCO3D.Ca(HCO3)2關于生物法除氮過程的說法,不正確的是(B)A.先硝化再反硝化B.硝化菌是好氧自養菌,反硝化菌是厭氧異養菌C.硝化要有足夠的堿度,反硝化堿度不能太高D.硝化要維持足夠的DO,反硝化可以低氧也可以無氧關于反硝化菌不需要的條件是(B)A.以有機碳為C源B.有足夠的堿度C.缺氧D.溫度0?50°C關于生物法脫氮流程,不正確的是(C)A.一級硝化及反硝化中硝化池同時進行碳的氧化B.一級、二級在反硝化之前都要投加有機碳源C.一級、二級中的曝氣池主要起充氧作用D.—級、二級中的沉淀池都有回流污泥排出關于污染物在水體中稀釋過程的說法,不正確的是(B)污染物在靜水中作由擴散引起的輸移污染物在層流水體中作由擴散和隨流引起的輸移,兩者相互抵消污染物在紊流水體中應采用渦流擴散系數計算污染物在海洋中采用二維擴散方程精度已足夠Ex是(C).A.分子擴散系數B.橫向擴散系數C.縱向擴散系數D.豎向擴散系數下列判斷正確的是(D)河中心排放的污染云寬度是岸邊排放的一半河中心排放的污染云寬度是岸邊排放的兩倍河中心排放的污染物濃度是岸邊排放的一半河中心排放的污染物濃度是岸邊排放的兩倍關于污染物在海洋中稀釋,不正確的說法是(C)保守物,質在海洋中的總稀釋度為D1XD2初始稀釋度D1是排出口深度、直徑和弗勞德數的函數輸移擴散稀釋度D2是時間為t時和起始時污染物濃度的比值細菌在海洋中的總稀釋度為D1XD2XD3海底多孔擴散器應與海水主流(B)A.平行B.垂直C.傾斜D.隨便關于自然降解,下列說法不正確的是(B)有機物降解時耗氧速率與此時有機物含量成正比大氣復氧時復氧速率與此時溶解氧含量成正比耗氧速率常數、復氧速率常數都可用kt=k20X1.047T-20計算虧氧量變化速率是耗氧速率與復氧速率的代數和關于氧垂曲線,說法不正確的是(A)受污點即虧氧量最大點曲線下降階段耗氧速率〉復氧速率曲線上升階段耗氧速率<復氧速率曲線末端溶解氧恢復到初始狀態下列說法正確的是(B)A.大城市KH大,小城市KH小B.大城市KH小,小城市KH大C.小城市KH小,大城市KH更小D.小城市KH大,大城市KH更大關于水量調節,不正確的是(C)用水理和一泵站來水量的差為總貯存量一泵站和二泵站間貯存的水量叫廠內貯存量二泵站外部貯存的水量即清水池貯存量無論貯存或者不足的水量都叫調節水量最大轉輸流量時水泵所需中揚程與最高時水泵的揚程相比(A)A.> B.= C.< D.不好判斷下列不是引起局部阻力損失原因的是(D)A.轉彎B.分枝C.管徑放大D.管壁粗糙關于節點流量的折算,正確的是(B)A.它是集中流量的一半B.它是沿線流量的一半C.它是轉輸流量的一半D.它是管道流量的一半下列判斷正確的是(D)當流量一定,流速減小則管徑減小,水頭損失也減小當流量一定,流速減小則管徑增大,水頭損失也增大當流量一定,流速減小則管徑減小,水頭損失增大當流量一定,流速減小則管徑增大,水頭損失卻減小關于環狀管網的特點,說法錯誤的是(D)A.干管之間有連絡管B.節點滿足Q=0每個環滿足h=0 D.節點數=管段數+環數一1102.給水管網中最常用的材料是(A)A.鑄鐵管B.鋼管 C.鋼筋混凝土管 D.塑料管污水處理系統最常用圓形管道,它具有特殊的水力特性(C)A.h/D=1時,Q最大B.h/D=1時,U最大C.h/D=0.95時,Q最大h/D=0.95時,U最大以降雨強度i為縱坐標,降雨歷時t為橫坐標,將20年記錄的雨量資料中不同降雨歷時的第三高值標出,聯成曲線,給出的重現期P是(C)A.20a B.10aC.5aD.6a排水管道中最常用的材料是(A)A.鋼筋混凝土管 B.鑄鐵管 C.鋼管D.陶土管三、填空題(每題空1分)形成水自然循環的內因是水的物理特性,外因是太陽的輻射和地心引力。我國總的水資源量居世界第六,但人均水資源只有世界人均占有量的1/4。造成地面水和地下水污染的最主要來源屬工業污染汞的污染使人產生水俁病,鎘的污染產生骨痛病。生活污水中含有有機物、病原菌。蟲卵等,排入水體或滲入地下水將造成污染,當溶解氧低于3?4mg/L,就會影響魚類的生活。據世界衛生組織報道,全世界80%的疾病與水有關。污水中的氮、磷等營養物質排到水體,將引起水體富營養化。在設計和運行水污染控制設施時,必須了解水和廢水的成分,還要了解水的流量及其變化。所有各種雜質,按它們在水中的存在狀態可分為三類:懸浮物、膠體和溶解物。廢水的物理性質包括顏色,氣味,固體物,溫度。廢水的化學成分包括有機物,無機物,氣體等。污水中的總固體包括漂浮物、懸浮物、膠體和溶解物。污水在103?105°C下烘干的殘渣量為總固體。一般采用生化需氧量BOD和化學需氧量COD兩個指標來表示有機物的含量。現在大多數國家規定用20C作為BOD測定的溫度,用5天作為測定的標準時間。TOD表示在高溫下燃燒化合物而耗去的氧。城市污水包括生活污水和工業廢水,在合流制管道系統中還包括雨雪水。防止污染和公害的設施,必須和主體工程同時設計、同時施工、同時投產,簡稱“三同時”原則。水和廢水處理的方法可歸納為物理法,化學法,物理化學法,生物法。調節池調節水質和水量。在計算調節池時,要按最不利的情況,即濃度和流量在高峰時區間來計算。格柵是由一組平行的金屬柵條制成的框架,斜置在廢水流徑的渠道內,或在泵站集水池的進口處,或在取水口的進口端。格柵本身的水流阻力很小,一般只有幾厘米,阻力主要是截留物堵塞柵條所造成的。格柵的水頭損失達到10~15厘米時就該清撈。篩網過濾器的類型很多,有旋轉式、振動式、轉鼓式等。沉淀是固液分離或液液分離的過程。懸浮物在水中的沉淀可分為四種基本類型:自由沉淀、絮凝沉淀。擁擠沉淀和壓縮沉淀。沉淀池的形式按池內水流方向的不同,可分為平流式、豎流式、輻流式和斜流式四種。沉淀池的進水裝置盡可能使進水均勻地分布在整個池子的橫斷面,以免造成股流。沉淀池的出水裝置常用堰口出流。平流式沉砂池也是一種沉淀池,用以除去污水中的砂粒,煤渣等。根據水流和泥流的相對方向,可將斜板(管)沉淀池分為異向流,同向流和橫向流三種類型。用量筒從接觸凝聚區取100mL水樣,靜置5分鐘,沉下的礬花所占mL數,用百分比表示,即為沉降比。最常用的過濾介質有砂子,無煙煤,磁鐵礦等。水中懸浮顆粒在顆粒狀濾料中的去除機理是機械性篩除和與濾料的接觸吸附。濾料應有足夠的機械強度,足夠的化學穩定性,有一定的顆粒級配和適當的孔隙率。d80、d10分別表示通過濾料重量的80%、10%的篩孔直徑。承托層一般采用天然卵石或碎石,其作用是防止濾料在配水系統中流失。在反沖洗時均勻配水。濾層膨脹率是膨脹后所增加的厚度與膨脹前厚度之比。濾池配水系統的作用在于使沖洗水在整個濾池平面上均勻分布。濾池配水系統有大阻力配水系統和小阻力配水系統。油品在廢水中以三種狀態存在:懸浮狀態、乳化狀態和溶解狀態。根據產生氣泡的方法分類,有加壓溶氣氣浮,射流氣浮,水泵吸水管吸入空氣氣浮和溶氣真空氣浮等,其中加壓溶氣氣浮效果最好,使作最多。般的磁力分離法是用磁鐵將水中強磁性物質吸出,工業上常采用不銹鋼導磁絲毛來產生高磁場梯度。尺寸小于10um的顆粒在水中不可能靠沉淀法分離。吸附架橋作用主要是指高分子有機聚合物與粒膠的吸附與橋連。混凝劑可分為無機鹽類和有機高分子化合物兩大類。影響混凝效果的因素有:水溫、pH值、堿度、水力條件和水中雜質等。混凝劑的投加方式有:重力投加、水射器投加和泵投加。混合反應設備的主要設計參數為攪拌強度與攪拌時間。攪拌強度常用相鄰現兩水層的速度梯度G來表示,G實質上反映了顆粒碰撞的機會或次數。消毒主要是殺死對人體有害的病原微生物。水處理工作中最常用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒等。加氯消毒可用液氯,也可用漂白粉。氯加入水中后,一部分被能與氯化合的雜質消耗掉,剩余的部分稱為余氯。消毒時在水中的加氯量可以分為兩部分,即需氯量和余氯量。對于某些工業廢水來說,氯消毒后產生的致癌物質的可能性很大。石灰中和投藥方法有干投和濕投。臭氧氧化法中產生臭氧的方法很多,工業一般和無聲放電法制取。吸附是一種物質附著在另一種物質表面上的過程,被吸附的物質稱為吸附質。吸附劑表面的吸附力可分為三種,即分子引力,化學鍵力和靜電引力,因此吸附可分為三種類型:物理吸附、化學吸附和離子交換吸附。影響吸附的因素有吸附劑的性質、吸附質的性質和吸附過程的操作條件。影響脫的因素主要有:溫度、氣液比。pH值和油類物質。膜分離法有電滲析、反滲透和超濾。電滲析所需能量與受處理水的鹽度成正比關系。超濾一般用來分離分子量大于500的物質。城市污水用沉淀法處理一般只能去除約25?30%的BOD5在好氧生物處理系統中的微生物主要是細菌,其它還有藻類、原生動物和高等微型動物。細菌是穩定有機廢水的主要微生物,是好氧生物處理中最重要的。在廢水好氧生物處理過程中,去除含碳有機物起主要作用的是異氧菌,數量最多的也是異氧菌。微生物在降解有機物的同時,微生物本身的數量得到增長。影響好氧生物處理的因素主要是溫度、pH、營養物、供氧、毒物和有機物性質等。好氧生物處理方法可分為天然和人工兩類。習慣上將工業廢水分為四類:可生化的、難生化的、不可生化無毒和不可生化有毒。一般采用BOD5/COD比值來初步評價廢水的可生化性。活性污泥法是始于1914年(英國)。污泥濃度常用MLSS表示,污泥沉降比用SV表示,污泥體積指數用SVI或SI表示。一般城市污水正常運行條件下的SVI在50?150之間為宜。活性污泥去除廢水中有機物的過程包括吸附階段和氧化及合成階段氧化溝是一個具有封閉溝渠的活性污泥曝氣池曝氣方法可分為鼓風曝氣和機械曝氣二大類。影響氧轉移到水中的因素有溫度、溶液的組成、攪拌強度、大氣壓力、懸浮固體濃度等。鼓風曝氣亦稱壓縮空氣曝氣,鼓風曝氣系統包括風機,風管和曝氣裝置。機械曝氣的形式很多,可歸納為豎軸曝機和臥軸表曝機兩大類。曝氣池容積計算常用污泥負荷率計算法。二次沉淀池的設計必須同時考慮澄清和濃縮兩個方面。二次沉淀池的總深至少應有3?4米。對活性污泥法處理廠運行和控制是通過調節供氧量、污泥回流量和排除剩余污泥量來進行的。生物膜反應器可分為生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。生物濾池一般可分為三種:普通生物濾池、高負荷生物濾池和塔式生物濾池。生物濾池的主要組成部分包括:濾料、池壁、布水系統和排水系統生物轉盤的級數一般不超過4級生物接觸氧化池由池體、填料、布水裝置和曝氣系統等幾部分組成。氧化塘又稱為生物塘或穩定塘。氧化塘的類型有:好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘。厭氧生物處理對象是:有機污泥,有機廢水,生物質。厭氧生物法降解過程:酸性發酵階段和堿性發酵階段。厭氧生物處理裝置有:化糞池,隱化池,傳統厭氧消化池,高速厭氧消化池,厭氧接觸法,厭氧濾池,升流式厭氧污泥層反應器,厭氧膨脹床。高速消化池比傳統消化池采取了什么措施:機械攪拌和加溫。污泥按來源分:初次沉淀池污泥,剩余污泥,腐殖污泥,厭氧污泥,化學污泥。污泥濃縮法有:重力濃縮法,氣浮濃縮法。英國多用投海法來最終處置污泥。污泥干化法有:自然干化法,烘干法。污泥管水力計算仍采用一般水管的計算公式。污泥處理方法有:厭氧消化法,好氧消化法,熱處理法。污泥脫水方法有過濾法(真空過濾機、板框壓濾機、帶式壓濾機),離心法(離心機)。循環冷卻水常出現污垢和腐蝕問題。冷卻塔的構造組成是:通風筒,配水系統,淋水系統,通風設備,收水器,集水池。水質穩定性的簽別常用飽和指數TL和穩定指數IR定性。城市給水工程系統組成:取水工程、凈水工程、輸配水工程。配水管網有:樹狀,網狀。若閉合差>0,順時針方向管線上所分配的流量偏大,應適當減小。排水系統體制:分流制(完全分流制,不完全分流制),合流制(直泄式,截流式)。車行道下最小覆土厚度為0.7m。給水泵站按作用分類為:一級泵站,二級泵站,加壓泵站,循環泵站。排水泵站按水性質分類:污水泵站,雨水泵站,合流泵站,污泥泵站。四、簡答題(每題5分)顆粒在水中的沉淀類型及其特征如何?答:顆粒在水中的沉淀,可根據其濃度與特性,分為四種基本類型:(1)自由沉淀:顆粒在沉淀過程中呈離散狀態,其形狀、尺寸、質量均不改變,下沉速度不受干擾,各自獨立地完成沉淀過程。(2)絮凝沉淀:懸浮顆粒在沉淀過程中,顆粒之間可能互相碰撞產生絮凝作用,其尺寸、質量均會隨深度的增加而增大,其沉速隨深度而增加。(3)擁擠沉淀(成層沉淀):當懸浮顆粒濃度比較大時,在下沉過程中彼此干擾,顆粒群結合成一個整體向下沉淀,形成一個清晰的泥水界面,沉淀顯示為界面下沉。(4)壓縮沉淀:顆粒在水中的濃度增高到顆粒互相接觸、互相支撐,上層顆粒在重力作用下,擠出下層顆粒的間隙水,使污泥得到濃縮。個體自由沉降其沉速是指的什么條件下的沉速,其影響因素如何試分析之?答:個體自由沉降的沉速指的是在受力平衡狀態下顆粒所具有的沉速,可由斯托克斯方程式表示。u=g(s—p)d2/(18)表示:由方程式可見影響自由沉降速度的因素有:(1)s-:s->0顆粒下沉,s—<0顆粒上浮,S—=0顆粒懸浮,提高S—值,可以強化沉淀過程。(2)d:自由沉降速度ud2,提高粒徑d的措施可強化沉淀過程。(3)M:自由沉降速度ul/,降低水的動力粘度可提高沉降速度,有利于沉淀的進行。3調節池采用堰頂溢流出水時,能夠起到水量調節的作用?用什么方式可以達到水量調節的目的?答:不能。若要達到水量調節的目的:一種辦法是采取穩定水位的措施;二是在調節池外設置水泵。試說明沉速u在進行沉淀池面積計算時設計依據。答:因為u0t0=H,V池=日人面=0亡0所以u0=H/t0=Qt0/(A面t0)=Q/A=q即沉速u在數值上等于q(面積負荷率),即可根據u(=q)和處理水量確定沉淀池的面積A。如何從理想沉淀池的理論分析得出斜板(管)沉淀池產生依據?答:因為通過理想沉淀池的理論分析存在H/u=L/v、即u/v=H/L。如果將水深為H的沉淀池分隔成為幾個水深為H/n的沉淀池,則當沉淀池長度為原沉淀區長度的1/n時,就可處理與原來的沉淀池相同的水量,并達到完全相同的處理效果。這說明,減小沉淀池的深度,可以縮短沉淀時間,因而減小沉淀池的體積,也就可以提高沉淀效率。為便于排泥將隔扳傾斜放置60o。澄清池的工作原理與沉淀池有何異同?運行上要注意什么問題?答:沉淀池中,懸浮顆粒沉到池底,沉淀過程即告完成。而在澄清池中,沉到池底的污泥又被提升起來,并使這處于均勻分析的懸浮狀態,在池中形成穩定的泥渣懸浮層(即接觸凝聚區),原水通過時,利用接觸凝聚的原理,吸附進水中的礬花,達到去除懸浮物的目的。水中顆粒被過濾設備(包括濾池及其他過濾設備)截留主要靠什么作用?答:水中顆粒被過濾設備(包括濾池及其他過濾設備)截留主要靠濾料層表面沉淀和接觸吸附作用,一旦在濾層表面形成一層濾膜后,便會產生篩除的截留作用,但這種截留作用會使濾池很快堵塞。試敘反沖洗配水不均勻的絕對性,怎樣才能達到配水相對均勻?答:根據大阻力配水系統的原理分析,穿孔配水管末端b孔的流量Qb={(S1+S2')Qa2/(S1+S2”)+(12+22)/[(S1+S2”)2g]}0.5,由此看出首端孔口a和末端孔口b的出流量是不可能相等的。但可以通過減小孔口總面積以增大S1,削弱S2'、S2”及配水系統壓力不均勻的影響,從而使Qa盡量接近Qb。而小阻力配水系統則是通過減小上式中的1、2至一定的程度,等式右邊根號中第二項對布水均勻性的影響將大大削弱,以達到均勻布水的目的,因此無論是大阻力配水系統,或是小阻力配水系統都不可能達到反沖洗配水系統的絕對均勻。是否任何物質都能與空氣泡吸附?取決于哪些因素?答:物質能否與氣泡吸附主要取決于顆粒的疏水性能,顆粒疏水性能取決于氣固界面接觸角的大小,>900為疏水性物質,<900者為親水性物質,當=0時,固體顆粒完全被潤濕,而不能被吸附,當0<<90o,顆粒與氣泡的吸附不牢,容易在水流的作用下脫附,當>900,顆粒則容易被氣泡吸附。而對親水性物質,則可以通過投加浮選劑,改變其接觸角使其表面轉化成疏水物質而與氣泡吸附。從水力旋流器和各種離心機產生離心力大小來分析它們適合于分離何種性質的顆粒?答:從離心分離的原理看,顆粒在離心力場中受凈移動力的驅使,而移向器壁,顆粒往向移動的距離為=st0如果r大于顆粒與離心,設備壁的起始距離,顆粒可到達設備壁而除去。因為凈移動力c=(m-m0)2/R(=2Rn/60m/s);C與顆粒的旋轉半徑成反比,水力旋流器不宜太大,一般在500mm以內,在器內產生的旋轉角速度也是有限的,因此要達到分離的目的,顆粒粒徑要大,密度要大,比如礦砂類,才能達到被去除的目的。對于離心機,因為是器旋,又有高中低速離心機,因s=kw2(s—p)d2/(18),在W很大的情況下,顆粒與水的密度差一p0,及粒徑d對s的影響已經很小,所以高速離心機可以分離乳化油和羊毛脂,中速離心機則可以用于污泥脫水及含纖維或漿粒的廢水處理。低速離心機可用污泥和化學泥渣和脫水。在水處理實踐中,應當考慮哪些因素選擇適宜的氧化劑或還原劑?答:(1)對水中特定的雜質有良好的氧化還原作用。(2)反應后的生成物應當無害,不需二次處理。(3)價格合理,易得。(4)常溫下反應迅速,不需加熱。(5)反應時所需pH值不太高或不太低。在電解槽內,陰陽極上分別發生什么反應?寫出電解反應的離子方程式。(以M+為金屬陽離子為例)答:陰極:還原反應M++eM2H++2eH2;陽極:氧化反應4OH--4e2H2O+O2Cl--e-1/2Cl2電解法處理含鉻廢水的優缺點是什么?答:優點:效果穩定可靠,操作管理簡單,設備占地面積小;廢水水和重金屬離子也能通過電解有所降低。缺點:需要消耗電能,消耗鋼材,運行費用較高,沉渣綜合利用問題有待進一步研究解決。含鉻廢水有哪些處理方法?(最少寫出三種)答:電解法,藥劑氧化還原法,離子交換法等。影響混凝效果的因素有哪些?答:(1)水溫:水溫影響無機鹽類的水解。水溫低時,水解反應慢,水粘度大,絮凝體不易形成。(2)水的PH值和堿度。不同的PH值,鋁鹽與鐵鹽混凝劑的水解產物的形態不一樣,混凝效果也不同。(3)水中雜質的性質、組成和濃度。水中存在的二價以上的正離子,對天然水壓縮雙電層有利;雜質顆粒級配大小不一將有利于混凝;雜質的濃度過低(顆粒數過少)將不利于顆粒間的碰撞而影響凝聚。(4)水力條件。混凝過程的混合階段,要求混凝劑與渾水快速均勻混合;在反應階段,要攪拌強度隨礬花的增大而逐漸降低。在消毒中為什么廣泛采用氯作為消毒劑?近年來發現了什么問題?答:氯的價格低廉,消毒效果良好和使用較方便。近年來發現氯化消毒過程中在可能產生致癌性的三氯甲烷等化合物,因此,國內外都在探索更為理想的消毒藥劑。在不含氨的水中加入氯氣進行消毒會出現哪些不足?怎樣解決?答:加氯氣消毒,氯氣和水發生反應生成次氯酸(HOC1),HOC1可以具有強氧化能力,殺死細菌,HOCl越多,消毒效果較好。不足:(1)次氯酸在水中停留時間太長后容易散失,當管線很長時管網末梢就不容易達到余氯標準。(2)游離性余氯HOCl容易產生較重的氯臭味,特別是水里含有酚時,更會產生具有惡臭的氯酚。解決方法:當水中不含氨或含量甚少時,可人工加氨,使之形成氯胺。氯胺的消毒作用也是靠HOCL,但氯胺是逐漸放出HOC1來,比HOC1消毒作用慢,能保持較長時間,容易保證管網末梢的余氯要求,氯臭味也輕一些。酸性廢水的中和方法有哪些?答:(1)利用工廠的堿性廢水和堿性廢渣中和,(2)投加堿性試劑,(3)通過有中和性能的濾料過濾。投藥中和法和過濾中和法的優缺點各是什么?答:投藥中和法:優點:可以處理任何物質,任何濃度的酸性廢水,當投加石灰時,氫氧化鈣對廢水中的雜質還具有凝聚作用。缺點:勞動衛生條件差,操作管理復雜,制備濃度,投配藥劑需要較多的機械設備;石灰質量往往不能保證,灰渣較多,沉渣體積龐大,脫水麻煩。過濾中和法:優點:操作管理簡單,出水PH值較穩定,不影響環境衛生,沉渣少。缺點:進水硫酸濃度受到限制。20.什么叫化學沉淀法,在水處理中主要去除哪些物質?答:往水中投加某種化學藥劑,使與水中的溶解物質發生互換反應,生成難溶于水的鹽類,形成沉渣,從而降低水中溶解物質的含量。這種方法叫化學沉淀法。在給水處理中去除鈣、鎂硬度。在廢水處理中去除重金屬離子,如汞,鎘,鉛,鋅等。在氧化還原反應中,對有機物氧化還原反應如何判斷?答:用加氧或去氫的反應稱為氧化,或者有機物與強氧化劑相作用生成CO2,H2O等的反應判定為氧化反應,加氫或去氧的反應稱為還原反應。活性污泥法的運行方式有哪幾種?試就傳統活性污泥法特點,簡述其他活性污泥法產生的基礎。答:活性污泥法的主要運行方式有:(1)普通活性污泥法(2)漸減曝氣法(3)多點進水活性污泥法(階段曝氣法)(4)吸附再生活性污泥法(5)完全混合性污泥法(6)延時曝氣活性污泥法(7)氧化溝。對于傳統活性污泥法:污水與生物污泥同時從首端進,尾端出;微生物的增長在增長曲線上,呈現出一個線段;該法具有處理效率高、出水水質好,剩余污泥量少的優點。但它的不足是,(1)耐沖擊負荷差(2)供氧與需氧不平衡。?何謂活性污泥法?畫出其基本工藝流程并說明各處理構筑物的功能作用。答:活性污泥法即是以活性污泥為主體的生物處理方法。其基本流程為:進水123出水污泥回流污泥剩余污泥初次沉淀池,主要作用去除污水中的SS,并對BOD有一定的去除作用(20?30%)。曝氣池,主要作用去除污水的有機物。二次沉淀池,從曝氣池出來的混合液在二次沉淀池進行固液分離并對污泥進行適當的濃縮。污泥沉降比,污泥指數,污泥濃度三者關系如何?試敘其在活性污泥運行中的重要意義。答:SVI(污泥指數)=SV%X10/MLSSg/L。污泥指數SVI正常運行的情況下為50?150,污泥指數MLSS一定的情況下,可計算出30分鐘沉降比SV%,故可通過測定30分鐘沉降比,很簡便地判定曝氣池內污泥狀況,并進行相應的處理。試就曝氣池中的污泥平衡推導出X、Xr、r之間的關系式。答:就曝氣池的污泥平衡為:QXr=(Q+rQ)X(進水X0=0)于是有:QXr=QX+rXQ,rQr=Q(Xr-X)所以:r=Q(Xr-X)/QX=(Xr-X)/X活性污泥法系統中,二次沉淀池起什么作用?在設計中有些什么要求?答:活性污泥法系統中,二次沉淀池的作用在于(1)泥水分離作用;(2)對污泥起一定的濃縮作用以保證曝氣池對污泥量需要。故根據沉淀速度確定的沉降面積和為滿足一定的濃縮作用確定面積后,選擇其中大者作為設計沉淀面積,以保證對二者需要。活性污泥法為什么需要回流污泥,如何確定回流比?答:活性污泥法是依靠生物污泥對BOD的去除的,進水所帶生物量有限,故應從二次沉淀池分離出的污泥中回流,一部分進曝氣池。回流比的大小取決于曝氣池內污泥濃度X和回流污泥濃度Xr,根據進出曝氣池的污泥平衡r=(Xr-X)/X活性污泥法需氧量如何計算,它體現了那兩方面的需要?答:活性污泥法需氧量一是生物對BOD的分解需氧,二是微生物內源呼吸需氧。日常需氧量的計算式為O2=aQ(S0-Se)+bVX0,Q日處理水量。試說明活性污泥法處理水中BOD的組成,并說明它們各代表何種處理構筑物的功能作用?答:活性污泥法處理水中BOD由兩項組成:(1)為溶解性的BOD5(2)非溶解性的BOD5。溶解性的BOD5來自生物處理后殘存的溶解性有機物,它表示了曝氣池運行效果,非溶解性BOD5來源于二次沉淀池中帶出和微生物懸浮性固體,它表示了二次沉淀池中固液分離的效果。試分析生物膜的主要特征。答:生物膜法是以固著在載體表面的生物膜對污水起凈化作用的一種方法,污水經過生物膜反應器被凈化。就生物膜的工作狀況分析生物膜法的主要特征如下:(1)參與凈化反應微生物多樣化有一定的脫氮作用;(2)污泥產量低,沉降性能好;(3)對進水水質、水量變化適應性較強(4)易于維護運行、節能。試扼要討論影響厭氧生物處理的因素。答:影響厭氧消化的主要因素有:(1)溫度:有中溫發酵和高溫發酵,高溫發酵消化時間短產氣量高,殺菌滅卵效果好;(2)PH及堿度:厭氧發酵的最佳pH值應控制在6.8~7.2,低于6或高于8,厭氧效果明顯變差,揮發酸的數量直接影響到PH值,故反應器內應維持足夠的堿度;(3)碳氮比,適宜的碳氮比為C/N=10?20:1;(4)有機負荷率,厭氧消化的控制速率是甲烷發酵階段,因此過高的有機負荷可能導致有機酸的積累而不利于甲烷發酵的進行;(5)攪拌:適當攪拌是必須的,以防止形成渣泥殼和保證消化生物環境條件一致(;

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