...wd......wd......wd...《環境工程學》整理考試時間：12-298:00—10:00地點：上院112緒論與第一章水質標準和水體凈化1、水質是指水和其所含的雜質共同表現出來的物理學、化學和生物學的綜合性質。水質指標則表示水中雜質的種類、成分和數量，是判斷水質是否符合要求的具體衡量標準。主要分為化學性指標、物理性指標、生物性指標。2、COD：化學需氧量的簡稱，指在一定嚴格的條件下，水中各種有機物質與外加的強氧化劑〔如K2Cr2O7、KMmO4〕作用時消耗的氧化劑量，結果用氧的mg/L數來表示。BOD：生物化學需氧量的簡稱，指在有氧的條件下，水中可分解的有機物由于好氧微生物的作用被氧化分解，這個過程所需要的氧量叫做生物化學需氧量，結果用氧的mg/L數來表示。3、常用水質標準：《生活飲用水衛生標準》GB5749—2006、《飲用水凈水標準》CJ94-1999、《地表水環境質量標準》GB3838-2002、《廢水綜合排放標準》GB8978-1996、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-20024、水體自凈：污染物質隨污水排入水體后，經過物理的、化學的與生物學的作用，污染物質被分散，別離或分解，最后受污染的水體局部的或完全的恢復原狀的現象。凈化機理：1〕物理過程：稀釋、擴散、揮發、沉淀、上浮等。2〕化學和物理化學過程：中和、絮凝、吸附、絡合、氧化、復原等。3〕生物學和生物化學過程：進入水體中的污染物質，被水生生物吸附、吸收、吞食消化等過程，特別是有機物質由于水中微生物的代謝活動而被氧化分解并轉化為無機物的過程。第二章〔1-2〕水的物理化學處理方法1、格柵：格柵由一組〔或多組〕相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進水的渠道，或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質。分類：按格柵形狀分：平面格柵、曲面格柵；按柵條間隙分：粗格柵e=50-100mm、中格柵e=10-40mm、細格柵e=3-10mm；按去除方式分：人工去除格柵、機械去除格柵、水力去除格柵。格柵的清渣方法：1〕人工去除〔與水平面傾角：45o~60o〕：設計面積應采用較大的安全系數，一般不小于進水渠道面積的2倍，以免清渣過于頻繁。2〕機械去除〔與水平面傾角：60o~70o〕過水面積一般應不小于進水管渠的有效面積的1.2倍。2、沉淀的四種類型：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，顆粒各自單獨進展沉淀,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，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構造，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。3、混凝：一種改變膠體顆粒性質，使它們能夠彼此接近并附著，從而產生較大的絮體顆粒的方法。這一過程包括凝聚和絮凝兩個步驟。凝聚是指使膠體脫穩并凝集為微絮粒的過程；而絮凝則指微絮粒通過吸附，卷帶和橋連而成長為更大的絮體的過程。原理：(1)壓縮雙電層作用：混凝劑提供大量正離子會涌入膠體擴散層甚至吸附層,使ξ電位降低。當ξ電位為零時,稱為等電狀態。此時膠體間斥力消失,膠粒最易發生聚結。(2)吸附架橋作用：由高分子物質吸附架橋作用而使微粒相互粘結的過程。(3)網捕作用：沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結。第二章〔3-5〕 沉淀池特點與適用條件池型優點缺點適用條件平流式1.對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較強；2.施工簡單，造價低采用多斗排泥，每個泥斗需單獨設排泥管各自排泥，操作工作量大，采用機械排泥，機件設備和驅動件均浸于水中，易銹蝕1.適用地下水位較高及地質較差的地區2.適用于大、中、小型污水處理廠豎流式1.排泥方便，管理簡單；2.占地面積較小1.池深度大，施工困難；2.對沖擊負荷和溫度變化的適應能力較差；3.造價較高；4.池徑不宜太大適用于處理水量不大的小型污水處理廠輻流式1.采用機械排泥，運行較好，管理較簡單；2.排泥設備已有定型產品1.池水水流速度不穩定；2.機械排泥設備復雜，對施工質量要求較高1.適用于地下水位較高的地區；2.適用于大、中型污水處理廠第三章〔1-4〕水的生物化學處理方法1、廢水處理中的生物：1〕細菌：單細胞微生物，是廢水生物處理工程中最主要的微生物。2〕真菌：處理某些特殊工業廢水；固體廢棄物的堆肥處理。3〕原生動物、后生動物：原生動物主要以細菌為食；其種屬和數量隨處理出水的水質而變化，可作為指示生物，后生動物以原生動物為食；也可作為指示生物，如輪蟲。4〕藻類：具有光合作用的自養型微生物，為單細胞或多細胞生物。藻類能通過光和作用放出氧氣，對污水的凈化具有重要的作用。2、活性污泥：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。C：N：P=100:5:13、序批式活性污泥法〔SBR法〕：SBR工藝的基本運行模式由進水、反響、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成，從污水流入到閑置完畢構成一個周期，在每個周期里上述過程都是在一個設有曝氣或攪拌裝置的反響器內依次進展的。優點：(1)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；(2)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；(3)反響推動力大,易于得到優于連續流系統的出水水質;(4)運行操作靈活，通過適當調節各單元操作的狀態可到達脫氮除磷的效果；(5)污泥沉淀性能好,能有效地防止絲狀菌膨脹;(6)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。缺點：(1)容積利用率低；(2)水頭損失大；(3)出水不連續；(4)峰值需氧量高；(5)設備利用率低；(6)運行控制復雜；(7)不適用于大水量。4、水力負荷計算：LW=ET-PR+PWLW—最大允許污水水力負荷，cm/a；ET—土壤水分蒸發損失量cm/a；PR—降水量，cm/a；PW最大允許滲濾率，cm/a5、生物膜法：當有機污水或由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相外表上，其中的微生物利用有機底物而生長繁殖，逐漸在載體外表形成一層粘液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學活性，能進一步吸附、分解污水中呈懸浮、膠體和溶解狀態的污染物。降解機理：物質的傳遞：①空氣中的氧溶解于流動水層中，通過附著水層傳遞給生物膜；②有機污染物則由流動水層傳遞給附著水層，然后進入生物膜；③微生物的代謝產物如H2O等則通過附著水層進入流動水層，并隨其排走；④CO2及厭氧層分解產物如H2S、NH3以及CH4等氣態代謝產物則從水層逸出進入空氣中。在處理系統的工作過程中，生物膜不斷生長、脫落和更新，從而保持生物膜的活性。6、生物濾池的工作原理：含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流過，與生物膜中的微生物充分接觸，其中的有機污染物被微生物吸附并進一步降解，使得廢水得以凈化；主要的凈化功能是依靠濾料外表的生物膜對廢水中有機物的吸附氧化作用。生物濾池主要由池壁、池底、濾料、布水器等局部組成。濾料，即組成濾層的過濾材料。常以花崗石、安山巖、閃綠巖等較硬的巖石以及無煙煤等材料制成。有機物的厭氧分解過程⑴水解發酵階段〔也稱酸化〕：通過兼性水解發酵細菌〔即產酸菌〕的代謝活動，將復雜有機物——碳水化合物、蛋白質和脂類等發酵成為有機酸，醇類，CO2，H2，NH3和H2S等。⑵產氫產乙酸階段：通過專性厭氧的產氫產乙酸細菌的生理活動，將第一階段細菌的代謝產物——丙酸及其它脂肪酸、醇類和某些芳香酸轉化為乙酸，CO2和H2。⑶產甲烷階段：由產甲烷菌利用第一階段和第二階段產生的乙酸，CO2和H2為主要基質〔還有甲酸、甲醇及甲胺〕最終轉化為甲烷和CO2。產甲烷菌包括兩種特異性很強的細菌：一種產甲烷菌主要利用H2把CO2復原為CH4；另一種產甲烷菌主要以乙酸為基質〔也可利用甲醇和甲胺〕，把它分解為CH4和CO2。7、厭氧與好氧技術的聯用：有些廢水含有很多復雜的有機物，對于好氧生物處理而言是屬于難生物降解或不能降解的，但這些有機物往往可以通過厭氧菌分解為較小分子的有機物，而那些較小分子的有機物可以通過好氧菌進一步分解。采用缺氧與好氧工藝相結合的流程，可以到達生物脫氮的目的(A/O法)。厭氧-缺氧-好氧法(A/A/O法)和缺氧-厭氧-好氧法(倒置A/A/O法)，可以在去除BOD和COD的同時，到達脫氮、除磷的效果。第三章〔5-8〕水的生物化學處理方法1、水體富營養化，是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海灣等緩流水體，引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡的現象。這種現象在河流湖泊中出現稱為水華，在海洋中出現稱為赤潮。2、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕3、生物脫氮：氮的轉化包括氨化、硝化、反硝化作用和同化作用，其中氨化可在好氧或厭氧條件下進展，硝化作用是在好氧條件下進展，反硝化作用在缺氧條件下進展。生物脫氮是含氮化合物經過氨化、硝化、反硝化，最終轉變為N2而被去除的過程。硝化反響，是在好氧條件下，將NH4+轉化為NO2-和NO3-的過程。反硝化反響，是指在無分子氧的條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮(NO3-)和亞硝酸鹽氮(NO2-)復原為氮氣的過程。4、生物除磷：在厭氧-好氧或厭氧-缺氧交替運行的系統中，利用聚磷微生物具有厭氧釋磷及好氧〔或缺氧〕超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過排放含有大量富磷污泥而到達從污水中除磷的目的。生物強化除磷工藝：1〕利用聚磷菌在好氧條件下對污水中溶解性磷酸鹽過量吸收作用，沉淀別離而除磷。2〕普通活性污泥法通過同化作用可去除磷12%~20％。具生物除磷功能的處理系統排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重5％~6％，去除率可達70%~80％滿足排放要求。5、污泥體積與脫水率計算公式：6、城鎮污水二級處理廠污泥處理典型流程7、污水土地處理系統的凈化機理十分復雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學吸附、化學反響和化學沉淀、微生物對有機物的降解、植物吸收等過程。因此，污水在土地處理系統中的凈化是一個綜合凈化過程。主要為：BOD的去除、磷和氮的去除、懸浮物質的去除、病原體的去除、重金屬的去除8、土地處理工藝類型慢速滲濾系統：適用于滲水性能良好的土壤、砂質土壤及蒸發量小、氣候潤濕的地區。污水凈化效率高，出水水質優良。污水進入系統后，局部被作物吸收，局部滲入地下，局部蒸發散失，流出處理場地的水量一般為零。快速滲濾系統：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。灌水與休灌反復循環進展，使濾田外表土壤處于厭氧——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展分解，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，地面最正確坡度為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，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可防止土壤流失，尾水收集后可回用。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行過程中，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：將污水投配到距地面約0.5m深，有良好滲透性的底層中，藉毛細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。地下滲濾系統適用于無法接入城市排水管網的小水量污水處理。9、人工濕地的類型：按水流方式差異可分為：外表流濕地、水平流濕地、垂直流濕地、由以上類型濕地自由組合而成的復合流濕地。第四章〔1-3〕水處理工程系統與廢水最終處置1、排水工程系統：將污水、廢水和城市降水系統有組織地排除與處理的一整套工程設施為排水系統。通常由管道系統和污水處理系統組成。排水系統的體制：1〕合流制：將生活污水、工業廢水和雨水混合在同一套溝道內排除的系統，分為：直排式和截留式；2〕分流制：將污水和雨水分別在兩套或兩套以上各自獨立的溝道內排除的系統。分為：完全分流制〔有污水排水系統，又有雨水排水系統〕、不完全分流制〔只有污水排水系統，沒有完整的雨水系統〕、半分流制〔既有污水排水系統，又有雨水排水系統。在雨水干溝上設雨水跳越井可截流初期雨水和街道沖洗廢水入污水溝道〕。第五章大氣質量與大氣污染1、大氣構造：由下至上依次為對流層：大氣最接近地面的一層，平均厚度12km。大氣總質量90%集中在這一層。溫度隨高度增加而降低；空氣對流；溫度、濕度等各要素水平分布不均勻。平流層：距地面高度為50-60km。總質量只占大氣總質量的5%。35-45km處為同溫層，35km以上氣溫隨高度而上升。15-35km處集中了大局部的臭氧O3，可吸收太陽輻射。中間層：距地面80-85km，氣溫隨高度增加而下降，幾乎沒有水蒸氣和塵埃，大氣透明度好。暖層：中間層頂到800km的高度，氣體密度低，呈電離狀，對無線電通訊極為重要。散逸層：位于800km以上，氣體粒子以高速運動逸向星際空間。2、大氣污染是指由于人類活動和自然過程引起某種物質進入到大氣中，呈現出足夠濃度到達足夠的時間，并因此而危害了人群的舒適、安康和福利或危害了環境的現象。污染物種類：顆粒污染物、氣態污染物、一次大氣污染物、光化學煙霧、細微顆粒物污染、酸沉降、全球變暖和氣候變化、臭氧層破壞。3、中華人民共和國國家標準環境空氣質量標準〔GB3095－1996〕主題內容與適用范圍：規定了環境空氣質量功能區劃分、標準分級、污染物工程、取值時間及濃度限值，采樣與分析方法及數據統計的有效性規定。適用于全國范圍環境空氣質量評價。

環境空氣質量功能區分類：一類區為自然保護區、風景名勝區和其它需要特殊保護的地區。二類區為城鎮規劃中確定的居住區、商業交通居民混合區、文化區、一般工業區和農村地區。三類區為特定工業區。環境空氣質量標準分級〔環境空氣質量標準分為三級〕：一類區執行一級標準、二類區執行二級標準、三類區執行三級標準。4、廢氣排放控制系統1〕污染物的捕集：對工藝過程中散發的含污染物的氣流進展收集。采用集氣罩，按污染物位置、圍擋情況及氣流方向可分為密閉集氣罩、半密閉集氣罩、外部集氣罩及吹吸式集氣罩。2〕顆粒污染物的控制：機械除塵器、過濾式除塵器、靜電除塵器及濕式除塵器3〕氣態污染物的控制：種類繁多，其控制方法和設備可分為兩大類：別離法和轉化法。4〕污染物的稀釋法控制：采用煙囪排放污染物，通過大氣的輸送和擴散作用降低其“著地濃度〞，使污染物的地面濃度到達規定的環境質量標準。第六章顆粒物污染控制技術1、文丘里洗滌器：除塵器系統的構成:文丘里洗滌器、除霧器、沉淀池、加壓循環水泵除塵過程：含塵氣體由進氣管進入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉變為動能；在喉管入口處，氣速到達最大，為50～180m/s；洗滌液〔一般為水〕通過沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進入，液滴被高速氣流霧化和加速；充分的霧化是實現高效除塵的基本條件。第七章氣態污染物控制1、燃燒轉化類型及特點直接燃燒：濃度高于爆炸下限的廢氣可在爐、窯中直接燃燒，并可回收熱能。在石油工業和化工中，主要以“火炬〞燃燒。將廢氣連續通入煙囪，在末端進展燃燒。安全、簡單、成本低，但不能回收熱能。熱力燃燒：分為三步：a.燃燒輔助燃料，供預熱能量；b.高溫燃氣與廢氣混合到達反響溫度；c.廢氣在反響溫度下充分燃燒。據廢氣與火焰接觸狀態不同，分配焰燃燒和離焰燃燒兩種。催化燃燒：催化劑存在使燃燒反響溫度較低。優點：溫度低、燃料耗量小，減少回火和火災不安全。缺點：催化劑貴，需再生，投資大。預處理要求嚴格，不能用于使催化劑中毒的氣體。第九章固體廢棄物管理系統1、固體廢棄物：人類一切活動〔包括生產與生活〕過程產生的、對原過程已不再具有使用價值而被廢棄的固態或半固態物質，通稱為固體廢物。2、不安全廢棄物，凡能引起或導致人類與動物死亡或嚴重疾病的廢物稱為不安全廢物〔或有毒有害廢物〕，具有易燃性、腐蝕性、化學反響性、浸出毒性、放射性與其它毒性鑒別與標準：1996年，我國開場實施《不安全廢物鑒別標準》〔GB5085.1～5085.3〕3、減少固體廢物產量的途徑：(1)減少原料，延長產品壽命：產品設計改革與技術改進，不影響產品性能，適當降低單位產品材料用量，并延長其使用壽命。如汽車壽命由10年↑12年，美國可節約鋼材540萬t/a(2)廢物回收：回收垃圾中可利用的成分，如廢紙類、金屬類與玻璃等。(3)提高產品用次：主要表達在城市居民生活中商品包裝物的重復使用。如商品包裝袋〔盒〕第十章城市垃圾處理技術1、壓實，是為了減小固體廢棄物表觀體積、提高運輸與管理效率的一種操作技術。壓實機械分為：水平壓實器、三向垂直壓實器、回轉式壓實器。2、破碎，是減小垃圾的粒度，使之質地均勻，從而降低孔隙率、增大密度的過程。意義：破碎可使垃圾密度增加25%~60%，且易于壓實，還可減少臭味，防止鼠類繁殖，破壞蚊、蠅滋生條件。對于大規模運輸，物料回收、最終處置及提高城市垃圾管理水平，具有重要意義。3、分選技術的分類第十一章固體廢物資源化、綜合利用與最終處置1、堆肥化處理是指生活垃圾中有機廢物依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生物，有控制地降解作用而轉化為腐殖質的生物化學處理技術。堆肥化制得的產品叫堆肥。原理：在一定的人工控制條件下，通過生物化學作用，使垃圾中的有機成分分解轉化為比較穩定的腐殖肥料的過程，其實質是一種發酵過程。分類：1〕好氧〔氣〕堆肥：在有氧條件下，通過好氧微生物的作用，使垃圾中有機物發生一系列熱分解反響，最終轉化為簡單而穩定的腐化質的過程。2〕厭氧〔氣〕堆肥：在與空氣隔絕條件下，進展堆積發酵。分為酸性發酵與堿性發酵兩個階段。優點：城市垃圾堆肥化處理，既對垃圾實施了穩定化與無害化處理，又實現了資源化，既經濟，又簡單，通常稱為“天然處理過程〞。意義：堆肥法是一種充分利用有機物資源的好方法，依靠細菌、真菌等微生物作用，使可生化有機物轉化為穩定物質，這種處理實現了生活垃圾的無害化、資源化，支援了農業，促進自然界物質的良性循環，是一種較好生活垃圾處理方法。2、燃燒技術：燃燒是一種對城市垃圾進展高溫熱化學處理技術。將垃圾作為固體燃料送入爐膛內燃燒，在800-1000℃的高溫條件下，垃圾中的可燃組分與空氣中的氧進展劇烈的化學反響，釋放出熱量并轉化為高溫的燃燒氣和少量性質穩定的固體殘渣。燃燒技術是固體廢物無害化、減量化和資源化的有效手段。主要優點：減容效果好：可使垃圾體積減少80%-90%；徹底消毒：徹底消滅細菌和病毒，分解惡臭氣體；有利于垃圾資源化：垃圾燃燒產生的高溫煙氣，被廢熱鍋爐吸收，可由于供熱或發電；處理效率高：燃燒場占地面積小，可以靠近市區建廠，節約用地又可縮短運輸距離。主要問題：燃燒設備一次性投資大，占用資金周期長；燃燒尾氣的處理需花費較大的代價，即使如此仍不能解決其對大氣的污染，尤其是二惡英問題。二惡英是劇毒致癌物，嚴重危害人體安康。據估計，在英國30-50%的二惡英是由固體廢物燃燒爐排出；燃燒后的殘渣占原始量的10-20%，仍需填埋處置。開展：早期垃圾燃燒主要采取露天方式；19世紀末，英、美首先開展了垃圾集中燃燒處理；20世紀初，歐美建設現代化垃圾燃燒爐系統；20世紀90年代，我國開場研究適合于國情的城市垃圾燃燒技術，現已用于中小規模垃圾燃燒系統，對某些特殊垃圾已有較多應用。3、衛生填埋：作為城市垃圾的最終處置手段，衛生填埋法是應用最早最廣泛的處置技術，20世紀30年代起源于英國，被稱為控制堆放法。衛生填埋由最初的簡易填埋逐步開展起來，滿足環境衛生工程要求，具有防滲漏系統、集排水系統、導氣系統和覆蓋系統。優點：處理能力大，初期投資較低，運行費用也能夠承受。枯燥地區填埋場操作方法：1〕地面堆埋法：此法適于地形、地質條件不宜開挖的平原地區。起始端先建土壩為外屏障，于壩內沿壩長方向堆卸垃圾，形成堆埋單元，覆土鄰近采集。2〕開槽填埋法：此法適用于地面有足夠濃度的可采土壤且地下水位較深的地區。典型溝槽開挖長度在30~120m，深1~2m，寬4.5～7.5m。3〕谷地〔溝壑〕填埋法：此法適于有天然或人為谷地與溝壑地區。假設谷地較平，第一層填埋可采用開槽式操作，上面各層則用地面堆埋法操作。填埋完成時，封場高度應稍高于谷口上沿，以免積水。潮濕地區填埋場操作方法：沼澤、潮汐洼地、水塘、采土與采石場都可作為濕地衛生填埋場。設計時需特別注意地下水污染與構造穩定性。需設地下水抽提、排泄系統與氣體收集系統。衛生填埋的開展趨勢：從開展方向上看，填埋法有下降成為輔助手段的趨勢，成為一切不能再利用的物質的最終消納場。原因有：1〕垃圾中可燃成分的增加給燃燒奠定了物質根基，在能源缺乏的情況下，填埋大量可燃物顯然是一種浪費。2〕占地面積大，選擇適宜的場地困難。城市附近的填埋場趨于飽和，遠距離的填埋勢必增加運輸費用。3〕填埋場要求防滲、防漏、導氣管，技術要求較高，稍不注意，就造成污染。隨著環保標準的提高，其初期投資和填埋運行費用越來越高。《環境工程學》試卷一、名詞解釋〔每題2分，共20分〕1．COD；2.厭氧生物處理法；3.泥齡；4.好氧硝化；5.A/A/O法；6.反電暈；7.二次揚塵；8.電場荷電；9.FGD；10.SCR法。二、選擇題〔每題2分，共20分〕1．BOD是化學性水質指標之一，其含義是〔〕。A溶解氧；B化學需氧量；C生化需氧量。2．廢水處理方法很多，其中混凝沉淀法可去除廢水中的〔〕。A可生物降解有機物；B不溶性有機物；C懸浮物質。3．廢水二級處理技術屬于〔〕。A生物方法；B化學方法；C物理方法。4．A2/O法產生的污泥量比活性污泥法〔〕。A多；B少；C一樣。5．以下哪種技術屬于廢水三級處理技術〔〕A臭氧氧化；B氣浮；C好氧懸浮處理技術。6．脫硫技術很多，跳汰選煤脫硫技術屬于〔〕。A爐前脫硫技術；B爐內脫硫技術；C爐后脫硫技術。7．電除塵器最適宜捕集的粉塵是〔〕。A低比電阻粉塵；B中比電阻粉塵；C高比電阻粉塵。8．常被用來作為高效除塵器的前級預除塵器的是〔〕。A機械力除塵器；B電除塵器；C過濾式除塵器。9．既能捕集顆粒污染物，又能脫除局部氣態污染物的除塵器是〔〕。A機械力除塵器；B電除塵器；C濕式除塵器。10．SCR法煙氣脫硝的主要機理是〔〕。A催化轉化；B化學吸收；C化學吸附。三、填空題〔每題2分，共10分〕1．MLSS,MLVSS,SVI,SBR分別為、、、。2．活性污泥法有效運行的基本條件為、、、。3．SCR法煙氣脫硝機理分為、、、。4．影響濕法脫硫效率的主要因素包括：、、、。5．控制顆粒污染物的主要方法包括：、、、。四、簡答題〔每題3分，共30分〕1．什么是廢水的一級處理，二級處理和深度處理2．厭氧生物處理的基本原理是什么3．曝氣池在好氧活性污泥法中的作用是什么4.簡述污水中的氮在生物處理中的轉化過程5.什么是曝氣曝氣的作用有哪些6．控制廢氣中氣態污染物的方法有哪些7.評價除塵器性能的指標有哪些8．實現電除塵的基本條件是什么9.影響SCR法煙氣脫硝效率的因素有哪些10．影響濕法煙氣脫硫效率的主要因素有哪些五、計算題〔每題10分，共20分〕1．某水處理廠在沉淀池后設置快砂濾池，濾池的設計負荷率為。試計算在設計流量0.5下，濾池外表積為多大假設每個濾池外表積限制在55以下，共需建多少個濾池2．某線—板式電除塵器的收塵面積A=6000m2，所處理的煙氣量Q=684000m3/h，煙氣粘度η=1.8×10－5Pa·s,對其施加的平均電場強度E=3.0kV/cm,試計算粉塵的平均粒徑dp=0.1μm、1.0μm、10μm時電除塵器的除塵效率〔取Km=1.36，ε0=8.85×10－12F/m,D=2.0〕。《環境工程學》習題集第一篇水質凈化與水污染控制一、名詞解釋題1.BOD：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量。2.COD：用化學氧化劑氧化水中有機污染物時所消耗的氧化劑量。3.泥齡：即微生物平均停留時間，是指反響系統內的微生物全部更新一次所需要的時間，工程上是指反響系統內微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值。4.好氧硝化：在好氧條件下，將轉化成和的過程。5.反硝化：在無氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮復原為氮氣的過程。6.污泥投配率：日投入污泥與池容積比重。7.土地處理：在人工調控下,微生物,土地,植物形成生態系統凈化污水的處理方法。8.折點加氯：折點加氯法是一種化學除氮的方法,在含氨氮的水中加氯時,加氯曲線中出現兩個折點,加氯脫氯時采用的加氯量應以折點相應的加氯量為準,通過適當控制,可完全去除水中氯氣。9.氧垂曲線：在水體受到污染后的自凈過程中,水體中溶解氧濃度可隨著水中耗氧有機物降解耗氧和大氣中復氧雙重因素變化,反映水中溶解氧濃度隨時間變化的曲線被稱為氧垂曲線。10.混凝和澄清：由壓縮雙電層作用,吸附架橋作用和網捕作用產生的微粒凝結現象-----凝聚和絮凝總稱為混凝。11.生化反響速度：生化反響中單位時間里底物的減少量,最終產物的增加量或細胞的增加量。12.AB法：由以吸附作用為主的A段和以生物降解作用為主的B段組成的污水處理工藝。13.A/A/O法：在原來A/O工藝的根基上,嵌入一個缺氧池,并將好氧池中的混合液回流到缺氧池中,到達反硝化脫氮的目的,這樣厭氧-缺氧-好氧相串聯的系統能同時除磷脫氮,簡稱A2/O法。14.污泥容積指數〔SVI〕：曝氣池出口處混合液經過30min靜置沉淀后,每千克干污泥所形成的沉淀污泥所占的容積。15.污泥回流比：污泥回流量與曝氣池進水量的比值。16.自由沉淀：水中懸浮固體濃度不高,沉淀過程懸浮固體之間互不干擾,顆粒各自單獨進展沉淀,顆粒軌跡呈直線,整個沉淀過程中,顆粒物理性質不發生變化,這種沉淀叫做自由沉淀。17.絮凝沉淀：水中懸浮顆粒濃度不高,但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,沉淀的軌跡呈曲線.顆粒的物理性質也是變化的。18.區域沉淀：懸浮顆粒濃度較高,顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響,顆粒間相對位置保持不變,形成一個整體共同下沉.與澄清水之間有清晰的泥水界面。19.壓縮沉淀：在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中,顆粒相互之間已擠成團塊構造,互相接觸,互相支承,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。20.好氧呼吸：好氧呼吸是營養物質進入好氧微細胞后,通過一系列氧化復原反響獲得能量的過程。21.厭氧呼吸：厭氧呼吸是在無分子氧的情況下進展的生物氧化,厭氧微生物只有脫氫酶系統,沒有氧化酶系統,呼吸過程中,第五中的氫被脫氫酶活化,從底物中脫下來的氫經輔酶傳遞給除氫以外的有機物或無機物,使其復原。22.無氧呼吸：是指以無機氧化物,如等代替分子氧,作為最終受氫體的生物氧化作用。23.污泥負荷：曝氣池內單位重量的活性污泥在單位時間內承受的有機質的數量。24.容積負荷：單位有效曝氣體積在單位時間內承受的有機質數量。25.厭氧生物處理：在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，利用厭氧微生物將污水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物的過程。26.外表水力負荷：沉淀池單位時間內單位面積承受的水量。27.好氧生物處理：利用好氧微生物在有氧條件下將污水中復雜的有機物降解，并用釋放出來的能量來完成微生物本身的繁殖和運動等功能的方法。28.污泥含水率：污泥中所含水分與污泥總質量之比的百分數。29.污泥好氧消化：在不投加有機物的條件下，對污泥進展長時間的曝氣，使污泥中的微生物處于內源呼吸階段進展自身氧化。30.污泥消化：利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機質穩定化。二、簡答題1.簡答：什么是污泥齡，為什么說可以通過控制排泥來控制活性法污水處理廠的運行微生物代謝有機物的同時自身得到增殖，剩余污泥排放量等于新增污泥量，用新增污泥量替換原有系統中所有污泥所需要的時間稱為泥齡，如果排放的剩余污泥量少，使系統的泥齡過長，會造成系統去除單位有機物的氧消耗量增加，即能耗升高，二沉池出水的懸浮物含量升高，出水水質變差，如果過量排放剩余污泥，使系統的泥齡過短，活性污泥吸附的有機物后來不及氧化，二沉池出水中有機物含量增大，活性污泥吸附的有機物后來不及氧化，二沉池出水中有機物含量增大，出水的水質也會變差。如果使泥齡小于臨界值，即從系統中排出的污泥量大于其增殖量，系統的處理效果會急劇變差。2.簡述生物濾池構造上分為哪幾局部對濾料有何要求典型的生物濾池由濾床，布水設備和排水系統三局部組成。要求濾料有以下特性：①能為微生物的棲息提供較大的比外表積；②能使廢水以液膜狀均勻分布于其外表；③有足夠的孔隙率保證濾池通風良好，并使脫落的生物膜能隨水流通過孔隙流到池底；④適合于生物膜的形成和黏附，且既不被微生物分解，有不抑制微生物的生長；⑤具有良好的機械強度，不易變形和破碎。3.試述厭氧生物處理法的基本原理若何提高厭氧生物處理的效能厭氧生物處理就是在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，利用厭氧微生物將污水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物。要提高厭氧生物處理的效能應該控制PH值在6.8-7.2之間。控制溫度在或。4.表達AO法的脫氮機理，畫出AO法的工藝流程圖。A/O法脫氮是在常規的好氧活性污泥法處理系統前增加一段缺氧生物處理過程。在好氧段，好氧微生物氧化分解污水中的BOD5，同時進展硝化。有機氮和氨氮在好氧段轉化為消化氮并回流到缺氧段，其中的反硝化細菌利用氧化態氮和污水中的有機碳進展反硝化反響，使化合態氮變為分子態氮，獲得同時去碳和脫氮的效果。5.活性污泥法有效運行的基本條件有哪些⑴污水中含有足夠的膠體狀和溶解性易生物降解的有機物，作為活性污泥中微生物的營養物質。⑵曝氣池混合液中有足夠的溶解氧。⑶活性污泥在曝氣池內呈懸浮狀態，能夠與污水充分接觸。⑷連續回流活性污泥，及時排除剩余污泥，使曝氣池混合液中活性污泥保持一定濃度。⑸污水中有毒害作用的物質的含量在一定濃度范圍內，部隊微生物的正常生長繁殖形成威脅。6.試表達好氧生物處理與厭氧生物處理的基本區別及各自的適用場合。厭氧生物處理是在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，利用厭氧微生物將污水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物的過程。好氧生物處理則是利用好氧微生物在有氧條件下將污水中復雜的有機物降解，并用釋放出來的能量來完成微生物本身的繁殖和運動等功能的方法。好氧生物處理由于去除率高，一般都作為最終處理，厭氧生物處理適合處理高濃度廢水，對高濃度廢水幾乎不需要稀釋，由于出水BOD5值偏高，因此，厭氧生物處理一般作為預處理。7.簡述沉淀的基本類型，以及各自的適用場合。自由沉淀水中懸浮固體濃度不高,沉淀過程懸浮固體之間互不干擾,顆粒各自單獨進展沉淀,顆粒軌跡呈直線,整個沉淀過程中,顆粒物理性質不發生變化,這種沉淀叫做自由沉淀。顆粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀絮凝沉淀水中懸浮顆粒濃度不高,但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,沉淀的軌跡呈曲線.顆粒的物理性質也是變化的.化學混凝沉淀屬于絮凝沉淀區域沉淀懸浮顆粒濃度較高,顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響,顆粒間相對位置保持不變,形成一個整體共同下沉.與澄清水之間有清晰的泥水界面。二沉池與污泥濃縮池中的沉淀屬于區域沉淀壓縮沉淀在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中,顆粒相互之間已擠成團塊構造,互相接觸,互相支承,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.二沉池污泥斗的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀8.試以兼性塘為例說明穩定塘降解污染物的機理。兼性塘水深較大，通常由上層好氧區，中層兼性區和底部厭氧區組成。在上層的好氧區，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，中層溶解氧逐漸減少，由兼性微生物起凈化作用，下層塘水無溶解氧，沉淀污泥在塘底進展厭氧分解。9.什么是曝氣曝氣的作用有哪些為了活性污泥法的正常運行，將空氣中的氧強制溶解到混合液中的過程稱為曝氣。曝氣的作用有：⑴產生并維持空氣有效的與水接觸，在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持水中一定的溶解氧濃度。⑵在曝氣區產生足夠的攪拌混合作用，促使水的循環流動，實現活性污泥與廢水的充分接觸混合。⑶維持混合液具有一定的運動速度，使活性污泥在混合液中始終保持懸浮狀態。10.試以簡圖表示污泥中水分存在的形式，在污泥處理過程中各是通過哪些途徑去除的游離水70%左右借助外力毛細水20%左右物理方法內部水10%左右只有干化〔不完全〕11.常用的沉淀池類型有哪些各自得優缺點和適用條件是什么略12.簡述離心別離的機理。為什么有些難以沉淀的懸浮物可用離心法從水中去除離心別離處理廢水是利用快速旋轉所產生的離心力使廢水中的懸浮顆粒從廢水中別離出去的處理方法。當含有懸浮顆粒的廢水快速旋轉運動時，質量大的固體顆粒被甩到外圍，質量小的留在內圈，從而實現廢水與懸浮顆粒的別離。13.沉淀法與上浮法的基本區別及適用對象試述四種類型的沉淀特性對沉淀池設計的主要影響〔池深，池型，設計方案，停留時間〕。沉淀法師水處理中最基本的方法之一，它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，以到達固液別離的一種過程。浮上法用于那些顆粒密度接近或小于水的細小顆粒的別離。將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即浮上水面，從水中別離出去，形成浮渣層。14.請寫出米—門方程式，并說明該方程式及各個符號的意義。15.簡述污水中的氮在生物處理中的轉化過程污水生物處理脫氮主要是靠一些專門細菌實現氮形式的轉化，含氮有機化合物在微生物的作用下，首先分解轉化為氨態氮，這一過程稱為“氨化反響〞。硝化菌把氨氮轉化為硝酸鹽，這一過程成為“硝化反響〞；反硝化細菌把硝酸鹽轉化為氮氣，這一過程稱為“反硝化反響〞。含氮有機化合物最終轉化為無害得氮氣，從污水中去除。16.與好氧生物處理相比，哪些因素對厭氧生物處理的影響更大若何提高厭氧生物處理的效率與好氧生物處理相比，厭氧微生物對溫度，PH等環境因素的變化更為敏感17.在混凝中，水力攪拌和機械攪拌促使顆粒相互碰撞聚結的原理有什么不同如果整個混凝過程均采用同一種攪拌速度為什么不能很好的發揮混凝作用水力攪拌是利用水流斷面上流速分布不均勻所造成的速度梯度，促進顆粒相互碰撞進展絮凝，機械攪拌則是利用機械設備的轉動進展強烈攪拌。18.反滲透與超濾用于水處理的原理是什么有什么一樣和不同之處?反滲透是借助壓力促使水分子反向滲透，以濃縮溶液或廢水。超濾法與反滲透法相似，但是超濾的過程并不是單純的機械截留，物理篩分，而是存在著一下三種作用：①溶質在膜外表和微孔孔壁上發生吸附②溶質的粒徑大小與膜孔徑相仿，溶質嵌在孔中，引起阻塞③溶質的粒徑大于膜孔徑，溶質在膜外表被機械截留，實現篩分。19.根據雙膜理論推導氧的轉移速率公式，并說明影響氧轉移速率的主要因素。在廢水生物處理的系統中，氧是難溶的氣體，它的傳遞速率通常正比于溶液中的飽和濃度差。式中：而通常項用KLa來代替，該系數反響了傳遞氣體的擴散性能和曝氣的混合條件等因素，對一定氣體來講，混合越強，紊動越劇烈，則氣體的傳遞速率越大。20.以簡圖表示生物濾池的構造，并說明其各局部的功能及設計時要注意的主要問題。生物濾池由濾床，布水設備和排水系統三局部組成21.城市污水廠的污泥為什么要進展消化處理消化處理的方法有幾種，各適用于什么場合它們有哪些區別污泥消化是利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機物質穩定化。主要有好氧消化法，氯化氧化法，石灰穩定法和熱處理法。好氧消化法在曝氣池中進展，依靠有機物的好氧代謝和內源代謝穩定污泥中的有機組成。氯氣氧化法在密閉容器中進展，向污泥中投加足量石灰，使污泥的PH高于12，抑制微生物的生長。熱處理法即可殺死微生物借以穩定污泥，還能破壞泥粒間的膠狀性能，改善污泥的脫水性能。厭氧消化包括水解，酸化，產乙酸，產甲烷等過程。22.曝氣池在好氧活性污泥法中的作用是什么好氧活性污泥法對廢水中溶解性和膠體狀的有機物去除就是在曝氣池內完成的，通過機械，鼓風等曝氣形式向曝氣混合液通入氧，混合液中通入氧，混合液中的微生物在有溶解氧的情況下，對進水中的有機物進展氧化分解，使之無機化。23.試述由傳統厭氧法開展出分段厭氧處理法的原理。分段厭氧處理法是根據消化可分階段進展的事實，將傳統厭氧消化的水解酸化過程和甲烷化過程分開在兩個反響器中進展，以使兩類微生物都能在各自的最適條件下生長繁殖。第一階段的功能是：水解和液化固態有機物為有機酸；緩沖和稀釋符合沖擊與有害物質，并將截留難降解的固態物質。第二階段的功能是：保持嚴格的厭氧條件和PH值，以利于厭氧菌的生長；降解，穩定有機物，產生含甲烷較多的消化氣，并截留懸浮固體，以改善出水水質。24.試述完全混合活性污泥法有哪些優缺點優點：①污泥回流比大，對沖擊負荷的緩沖作用也較大，因而對沖擊負荷適應能力較強，適于處理高濃度的有機污水。②曝氣池內各個部位的需氧量一樣，能最大限度地節約動力消耗，外表曝氣機動力效率較高。③可使曝氣池與沉淀池合建，不用單獨設置污泥回流系統，易于管理。缺點：①連續進出水的條件下，容易產生短流，影響出水水質。②與傳統活性污泥法相比，出水水質較差，且不穩定。③合建池構造復雜，運行方式復雜。25.試述生物濾池高度的選擇對生物濾池設計有哪些影響污水首先進入填料層的上部，這個部位填料上的生物膜中微生物營養物質充分，因而微生物繁殖速度較快，種類以細菌為主，因此此處生物膜量大，對有機物的去除量也較大。隨著填料層深度的增加，污水中有機物的含量減少，生物膜量也減少，高級的原生動物和后生動物等微生物種類在生物膜中逐漸增多，對有機物的去除量卻逐漸降低。因此，生物濾池中有機物的去除效果隨填料層深度增加而提高，但去除率卻逐漸降低，在到達一定深度時，處理效率就難以有大的提高。濾床的高度同濾料的密度也有密切關系，一方面由于孔隙率低，濾床過高會影響通風；另一方面由于太重，過高將會影響排水系統和濾池根基的構造。26.試述由三段生物脫氮工藝開展出Bardenpho生物脫氮工藝的原理三段生物脫氮工藝是將有機物氧化，硝化及反硝化段獨立開來，每一部份都有其自己的沉淀池和各自獨立的污泥回流系統。使除碳，硝化和反硝化在各自的反響器中進展，并分別控制在適宜的條件下運行。Bardenpho生物脫氮工藝取消了三段脫氮工藝的中間沉淀池，該工藝設置了兩個缺氧段，第一段利用原水中的有機物為碳源和第一好氧池中回流的含有硝態氮的混合液進展反硝化反響，第二階段的反硝化反響器中利用內源呼吸碳源進展反硝化，最后的曝氣池用于吹脫廢水中的氮氣，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池發生污泥上浮現象。27.試述在污泥消化中攪拌的作用。通過攪拌，使底部的污泥〔包括水分〕翻動到上部，這樣，由于壓力降低，原有大多數有害的溶解氣體可被釋放逸出；其次，由于攪拌時產生的振動也可使得污泥顆粒周圍原先附著的小氣泡被別離脫出。此外，微生物對溫度和PH值的變化也非常敏感，通過攪拌還能使這些環境因素在反響器內保持均勻。28.厭氧生物處理的基本原理是什么與好氧生物處理法相比，厭氧生物處理的優點表達在哪里?在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，利用厭氧微生物將污水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物的過程。與好氧生物處理相比，厭氧生物處理的有機負荷是好氧工藝的5-10倍，而合成的生物量僅為好氧工藝的5%-20%，而剩余污泥產量要少得多。厭氧微生物對營養物質的需要量較少，僅為好氧工藝的5%-20%,而且厭氧微生物的活性比好氧微生物要好維持的多。29.簡述生物法除磷的機理。生物法除磷是利用微生物在好氧條件下對污水中溶解性磷酸鹽的過量吸收作用，然后沉淀別離而除磷。含有過量磷的污泥局部以剩余污泥形式排出系統，大局部和污水一起進入厭氧狀態，此時污水中的有機物在厭氧發酵產酸菌的作用下轉化為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷酸在厭氧的不利狀態下，將體內積聚的磷酸分解，分解產生的能量局部供聚磷酸存在，另一局部能量供聚磷菌主動吸收乙酸苷轉化為PHB形態儲藏于體內。30.污水中所含污染物的物理性指標有哪些溫度色度嗅和味固體物質三、計算題1.一降落的雨滴中，最初沒有溶解氧存在。雨滴的飽和溶解氧濃度為9.20mg/L。假設在降落2s后雨滴中已經有3.20mg/L的溶解氧。試計算雨滴中的溶解氧濃度到達8.20mg/L需要多長時間解首先計算降落2s時溶解氧的未飽和量和溶解氧到達8.20mg/L時的未飽和量：2s時的未飽和量：〔9.20-3.20〕mg/L=6.00mg/Lts時的未飽和量：〔9.20-8.20〕mg/L=1.00mg/L，速率變化與未飽和量成正比關系，由于，且=〔9.20-0.00〕mg/L，因此得：，解得k值后，即可計算時間t：2.一水處理廠在沉淀池后設置快砂濾池，濾池的設計負荷率為。試計算在設計流量0.5下，濾池外表積為多大假設每個濾池外表積限制在55以下，共需建多少個濾池解，，即4個濾池可滿足要求3.某地方案將其一級廢水處理廠升級為二級處理廠，以到達30.0mg/L及30.0mg/LSS的出水標準。選擇完全混合活性污泥系統。假設SS中的等于SS濃度的63%，試估算曝氣池所需體積。該一級處理廠出水特性：=84.0mg/LMLVSS=2000mg/L。生長系數值為：；；Y=0.50mgVSS/mg。解S=30.0mg/L-0.63x30.0mg/L=11.1mg/L11.1=MLVSS=2000=4.現有一種直徑，高均為1cm的圓柱體顆粒在靜水中自由沉淀，該種顆粒密度，水的密度，則這種顆粒在水中自由沉淀時最小沉速為多少〔重力加速度為980，繞流阻力系數〕5.含水率99.5%的污泥，當其含水率降為98.5%時，體積有何變化6.某城市生活污水=200mg/l，經初沉池后進入曝氣池，假設曝氣池的設計流量為3600要求出水30mg/l。試求曝氣池的體積，剩余污泥量及計算供氣量。：X=3000mg/l=0.3=0.6=0.17.某廠擬采用鼓風曝氣的活性污泥法處理其生產污水，污水設計流量Q=10000米3/日，曝氣池進水BOD5=150毫克/升，要求的去除率為90%，有關的設計參數為：混合液揮發性污泥濃度X=2000毫克/升，溶解氧C=2毫克/升，水溫T=25度，有機物中用于產生能量的比值A=0.5，污泥自身氧化率B=0.1日-1，氧轉移的折算系數d=0.85，氧溶解度折算系數,壓力修正系數，氧轉移效率。曝氣池有效容積V=3000米3，擴散器安裝在水深4.5米處，氣泡離開水面時氧的百分濃度為19.3%，求鼓風曝氣時的供氣量。8.某城市污水設計流量Q=10000m3/d，一級處理出水，BOD5=163mg/L，COD=250mg/L，SS=140mg/L，TN=25mg/L，TP=5mg/L，設計水溫30攝氏度，要求二級出水水質BOD520mg/L，SS30mg/L，TN5mg/L。因，故采用A2/O工藝適宜1.設計參數確實定①水利停留時間6h②BOD污泥負荷NS=0.16kg〔BOD5〕/kg〔MLSS〕d③回流污泥濃度XR=8000mg/L④回流污泥比R=60%⑤曝氣池混合液X=R〔1+R〕xR=3000mg/L⑥混合液回流比RN因TN的去除率2.A2/O曝氣池容積有效容積V=Qt=〔100000/24〕x6=25000m39.流量為5000m3/d的廢水，其水質為BOD5210mg/L，SS140mg/L，去除反響為一級，反響常數為K2=3.2×10-4，擬用活性污泥法處理，推流式曝氣池4h，污泥回流率25%，MLVSS為X=2000mg/L，求BOD去除率，假設要求SS去除率為90%，問污泥生長量。10.廢水處理量500m3/d，BOD5濃度400mg/L，經初沉去除25%，然后進入高負荷生物濾池，濾池出水經混凝沉淀到達排放標準，設計高負荷濾池，取有機負荷為1.0kgBOD5/m3d，濾料15m/d，濾池高2.5m。求：濾料體積，池總面積，用幾個濾池，濾池直徑，回流比①濾料體積：②濾池深2.5m，則濾池總外表積A=150/2.5=60m2③濾池直徑④四、綜合題1.在水處理工藝中，水中雜質別離常用下面的物理化學方法，使用最簡單的一句話或幾個字表示去除水中雜質的原理及影響去除效果的決定因素。①金屬篩網隔濾②顆粒濾料接觸過濾③超濾④沉淀和氣浮⑤化學氧化⑥活性炭吸附⑦離子交換⑧吸收，吹脫⑨水的混凝⑩生物氧化。2.廢水處理工藝中有哪幾種固液別離技術扼要表達各種技術實現固液別離的基本原理。〔1〕沉淀法：沉淀法師水處理中最基本的方法之一，它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，以到達固液別離的一種過程。浮上法浮上法用于那些顆粒密度接近或小于水的細小顆粒的別離。將空氣以微小氣泡形式通入水中，使微小氣泡與在水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，密度小于水即浮上水面，從水中別離出去，形成浮渣層。混凝法混凝法是由壓縮雙電層作用,吸附架橋作用和網捕作用產生的微粒凝結現象-----凝聚和絮凝。〔2〕離心法：離心別離處理廢水是利用快速旋轉所產生的離心力是廢水中的懸浮顆粒從廢水中別離出去的處理方法。當含有懸浮顆粒的廢水快速旋轉運動時，質量大的固體顆粒被甩到外圍，質量小的留在內圈，從而實現廢水與懸浮顆粒的別離。3.什么是廢水的一級處理，二級處理和深度處理其各自的作用分別是什么第二篇大氣污染控制工程一、問答題1．控制廢氣中氣態污染物的方法有哪些2.評價除塵器性能的指標有哪些3.除塵器主要由哪幾局部組成4.除塵器主要包括哪幾大類5.表達旋風除塵器的工作原理6.影響袋式除塵器性能的因素有哪些7.濕式除塵器包括哪些類型8．實現電除塵的基本條件是什么9．濕式除塵器有哪些特點10．畫出濕式石灰石/石膏法FGD工藝流程圖。11．煙氣脫硫的基本方法有哪些12.濕法煙氣脫硫有哪些特點13.影響濕法脫硫效率的因素有哪些14.煙氣脫硝工藝有哪些15.表達SCR煙氣脫硝工藝的特點16.影響SCR煙氣脫硝效率的因素有哪些17．控制廢氣中顆粒污染物的方法有哪些18．提高電除塵效率的措施有哪些19．影響吸收凈化效率的主要因素有哪些20．畫出噴霧枯燥法FGD工藝流程圖。21．是誰何年首次將電除塵技術用于凈化工業氣體獲得成功的22．電除塵技術在我國的應用經歷了哪幾個開展階段23．電除塵技術的開展趨勢是什么24．表達電除塵器的基本工作原理。25．電除塵器主要由哪幾局部組成26．表達電除塵器的除塵過程。27．實現電除塵的基本條件是什么28．電除塵器主要包括哪些類型29．電除塵器的主要優缺點是什么30．評價電除塵器性能的參數有哪些31．在電除塵器中使氣塵別離包括哪幾個物理過程32．在電除塵器中氣體導電過程分哪幾個階段33．在工業電除塵中為什么都采用陰電暈34．影響電除塵器性能的主要因素有哪些35．提高電除塵器除塵效率的主要措施是什么36．何謂電暈閉塞防止電暈閉塞的措施是什么37．何謂反電暈防止和減弱反電暈的措施是什么38．粉塵二次飛揚與哪些因素有關防止粉塵二次飛揚的措施有哪些39．改善電除塵器氣流質量的方法有哪些40．設計一臺電除塵器需要哪些數據41．電除塵器的總體設計包括哪些選擇參數和計算參數42．電除塵器本體主要由哪幾局部組成各起什么作用43．對收塵極板和電暈線的基本要求是什么44．電除塵器的供電控制系統主要由哪幾局部組成各起什么作用45．電除塵器高壓供電設備主要有哪些控制功能46．電除塵器振打制度的選取原則是什么47．新安裝的電除塵器在投運前需做哪些調整和試驗48．表達電除塵器的啟動、停機操作步驟49．電除塵器的運行維護主要包括哪些內容50.電除塵器的檢修主要包括哪些內容二、證明題1．多級串聯除塵系統中各級除塵器的捕集效率為：η1、η2、η3…，試證明該系統的總除塵效率：ηT=[1-〔1-η1〕〔1-η2〕〔1-η3〕…]2．利用亨利定律和雙膜理論證明被吸收組分A的傳質速率為：NA=KAG〔PAG–P*A〕=KAL〔C*A–CAL〕式中各參數的含義參見《環境工程學》328～331頁。三、計算題1．某城市方案建設以完全混合曝氣池為主體的二級處理廠。設計污水流量Q=10000m3/d，經初次沉淀后BOD5濃度S0=200mg/L，要求出水濃度S=10mg/L。試確定曝氣池體積、每天排除剩余污泥量和回流比。設計參數如下：產率系數Y=0.5kg/kg，內源衰減系數kd=0.05d-1；曝氣池混合液濃度X=3000mg/L，排出的污泥流濃度Xu=10000mg/L，污泥齡θc=4d。2．某電除塵器的收塵面積Ac=6000m2，處理的煙氣量Q=720000m3/h，煙氣粘度μ=1.8×10－5Pa·s,真空介電常數ε0=8.85×10－12F/m，與粉塵介電常數相關的系數D=2.0，對電場施加的平均電場強度E=3.0kV/cm,當粉塵的平均粒徑dp=0.1μm、1.0μm、10μm時，試計算電除塵器的分級除塵效率ηi〔%〕并畫出分級除塵效率ηi隨粉塵粒徑dp的變化曲線。3．某城市方案建設以完全混合曝氣池為主體的二級處理廠。設計污水流量Q=10000m3/d，經初次沉淀后BOD5濃度S0=150mg/L，要求出水濃度S=5mg/L。試確定曝氣池體積、每天排除剩余污泥量和回流比。設計參數如下：產率系數Y=0.5kg/kg，內源衰減系數kd=0.05d-1；曝氣池混合液濃度X=3000mg/L，排出的污泥流濃度Xu=10000mg/L，污泥齡θc=4d。4．用一逆流填料塔吸收某混合氣體中的有害組分A，組分A在塔底進口處的分壓PAG2=5066.25Pa，在塔頂出口處的分壓PAG1=1013.25Pa，系統總壓P=101325Pa。使用這種填料時，kAG·a=0.1mol/m3·h·Pa，kAL·a=2/h，HA=0.00987mol/m3·Pa,DAL=DBL。用較低濃度的吸收劑B與有害氣體組分A進展快速化學反響，吸收劑在塔頂進口處的濃度CBL1=100mol/m3，化學反響計量式為A+2B→C。液體總濃度CT=5000mol/m3,液相和氣相的總流量分別為L=5×105mol/m2·h，G=1×105mol/m2·h。試計算吸收塔內填料層的高度H〔m〕5．H2O的直徑為4.6×10－10m,試計算該氣體分子作無規則運動時平均自由程和平均運動速度6．某線—管式電除塵器的管徑D=400mm，電暈線直徑d=4mm，在線管之間施加電壓U0=50kV，試計算空間半徑r=2mm、10mm、100mm、200mm時的空間靜電場強E〔r〕和空間靜電場電位U〔r〕的數值，并畫出E〔r〕、U〔r〕的曲線。7．某線—管式電除塵器的管徑D=400mm，電暈線直徑d=2mm，管長L=100m，氣體的離子遷移率K=2.2×10－4m/V·s,測得其起暈電壓U0=15kV，擊穿電壓Up=60kV，試計算當施加電壓U=15kV、25kV、50kV、60kV時，通過電暈線的電流，并畫出U—I特性曲線。8．某線—板式電除塵器的板間距2b=480mm，線間距2c=400mm，電暈線直徑d=2mm，電暈線粗糙系數f=0.8,氣體的相對密度δ=1.0,試計算該電除塵器的起暈場強E0〔kV/cm〕和起暈電壓U0〔kV〕9．某塵粒的直徑為20μm，處于電場強度為2.5kV/cm的電場中，試計算荷電時間為0.01s、0.1s、1.0s時該塵粒的荷電量q〔t〕并畫出q〔t〕曲線。10．某線—板式電除塵器的收塵面積A=6000m2，所處理的煙氣量Q=684000m3/h，煙氣粘度η=1.8×10－5Pa·s,對其施加的平均電場強度E=3.0kV/cm,試計算粉塵的平均粒徑dp=0.1μm、1.0μm、10μm時電除塵器的除塵效率〔取Km=1.36，ε0=8.85×10－12F/m,D=2.0〕。11．某電廠一臺410t/h煤粉爐的煙氣產生量為720000m3/h，擬配套一臺雙室四電場板間距為400mm的電除塵器，要求除塵效率≥99%，由類比法求得當煙氣平均流速v=1.0m/s時粉塵的平均驅進速度ω=6.5cm/s,試計算該電除塵器的電場斷面積F、總收塵面積A、各供電分區收塵面積Ai、各供電分區高壓供電設備參數四、綜合題1．大氣是由混合氣體、水汽和懸浮微粒組成的。2．大氣中的污染物可根據污染物的存在狀態分為顆粒污染物和氣態污染物。3．利用煙囪排放、擴散和稀釋廢氣中的污染物，也屬于大氣污染控制的研究范疇。4．除塵器不僅能捕集廢氣中的固體顆粒，也能捕集廢氣中的液滴。5．氣態污染物主要包括：含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、碳氫化合物和鹵素化合物。6．大氣污染控制的基本方法包括：〔1〕用法律手段限制或制止大氣污染物的擴散。〔2〕用技術手段把污染物排放量降到不致嚴重污染大氣的程度。7．除塵器主要包括四大類：〔1〕機械除塵器。〔2〕電除塵器。〔3〕袋式除塵器。〔4〕濕式除塵器。8．常被用來作為高效除塵器的前級預除塵器的是機械力除塵器。9．電除塵器是由機械本體和供電電源兩大局部組成的。10．電除塵器最適宜捕集的粉塵是中比電阻粉塵。11．電除塵效率公式為：η=〔1-e〕×100%。式中：η—除塵效率，%；A—總收塵面積，m2；Q—煙氣流量，m3/s；ω—塵粒的驅進速度，m/s。12．影響電除塵器性能的主要因素包括：煙氣性質、粉塵特性、本體構造性能、供電控制質量。13．反電暈是指在集塵極上高比電阻粉塵所產生的反放電現象。14．袋式除塵器的除塵機理包括：過濾攔截、慣性碰撞、擴散沉降、重力沉降和靜電沉降等。15．既能捕集顆粒污染物，又能脫除局部氣態污染物的除塵器是濕式除塵器。 16．濕式除塵的特點是：除塵效率高、構造簡單、造價低、占地少、操作維修方便，但易造成二次污染，設備易受腐蝕。17．濕法煙氣脫硫的主要機理是化學吸收。18．控制氣態污染物的主要方法包括：吸收凈化、吸附凈化、催化轉化、燃燒轉化、生物凈化。19．脫硫技術很多，濕式石灰石/石膏法脫硫技術屬于爐后脫硫技術。20．影響濕法煙氣脫硫效率的主要因素包括：漿液濃度、漿液pH值、液氣比、鈣硫比、煙氣溫度、塔體構造等。名詞解釋1、水質指標：用水對象和廢水排放所要求的各項水質指標的數量限制。2、水質：水與其中所含的雜質共同表現出來的物理學、化學和生物學的綜合特性。3、水污染：水體因承受過多的污染物而導致水體的物理特征、化學特征和生物特征發生不良變化，破壞了水中固有的生態系統，該狀態稱為水污染。4、COD：用化學氧化劑氧化水中有機污染物時所消耗的氧化劑量。5、BOD：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量。6、水環境容量：一定水體在規定的環境目標下所能容納污染物質的最大負荷量。7、水體自凈：進入水體的污染物通過物理、化學和生物等方面的作用，使污染物的濃度逐漸降低，經過一段時間后，水體將恢復到受污染前的狀態。這一現象為“水體自凈作用〞。8、混凝：包括凝聚和絮凝兩個步驟。膠體脫穩并聚集為微絮粒，再通過吸附、卷帶和橋連而成為更大的絮體的過程。9、氣浮法：利用高度分散的微小氣泡作為載體去粘附廢水中的懸浮物，使其隨氣泡升到水面而去除。10、離子交換法：不溶性離子化合物上的可交換離子與溶液中其他同性質離子的交換反響。11、電滲析：在直流電場作用下，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別離的一種物理化學過程。12、反滲透：借助壓力促使水分子反向滲透，以濃縮溶液或廢水的方法。13、高級氧化技術：依靠體系中生成的羥基自由基等物質來氧化降解水中污染物的技術。14、吹脫原理：讓廢水與空氣充分接觸使水中溶解性氣體和易揮發溶質通過氣液界面，向空氣中擴散的傳質過程。15、汽提原理：用熱蒸汽與廢水接觸，使廢水水溫升至沸點，利用蒸餾作用時廢水中的揮發性污染物揮發到大氣中。16、序批式活性污泥法(SBR)：一種間歇運行的活性污泥法，按照進水﹑反響﹑沉淀﹑出水﹑待機的順序在同一設備中完成周期性操作。17、混合液懸浮固體(MLSS)、混合液揮發性懸浮固體(MLVSS)、污泥沉降比(SV)、污泥指數(SVI)、污泥齡(θc)。18、吸附等溫線：一定溫度下，表示到達平衡時溶液濃度和活性炭吸附有機物數量關系的曲線。無拐點Langmuir，有拐點BET，直線Freundlich。吸附操作分靜態和動態兩種。19、氧垂曲線：在水體受到污染后的自凈過程中,水體中溶解氧濃度可隨著水中耗氧有機物降解耗氧和大氣中復氧雙重因素變化,反映水中溶解氧濃度隨時間變化的曲線被稱為氧垂曲線。20、生物轉盤：由盤片、接觸反響槽、轉軸和驅動裝置等組成的旋轉式生物反響器。21、厭氧生物處理：在無氧條件下，利用兼性菌和厭氧菌分解有機物的一種生物處理法。22、A/O：又稱為厭氧—好氧除磷工藝。在厭氧池中釋放磷，然后在好氧池中吸收磷和去除BOD，當停留時間足夠長時，還會進展硝化，通過二沉池泥去除磷。23、A2/O：在原來A/O工藝的根基上,嵌入一個缺氧池,并將好氧池中的混合液回流到缺氧池中,到達反硝化脫氮的目的,這樣厭氧-缺氧-好氧相串聯的系統能同時除磷脫氮。24、大氣污染：通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度到達足夠的時間，并因此而危害了人群的舒適、安康和福利或危害了環境的現象。25、煙氣調質：增加煙氣濕度，或像煙氣中參加SO3，NH3，NA2CO3等化合物，可使粒子導電性增強。26、電暈閉塞：如果氣體含塵濃度很高，電場內塵粒的空間電荷很高，會使電除塵器電暈電流急劇下降，嚴重時會趨于零。這種情況稱為電暈閉塞。27、亨利定律：在一定溫度下，當總壓不高時，稀溶液中溶質的溶解度與其在氣相中的平衡分壓成正比。28、希洛夫方程式：當濃度分布曲線進入平移階段后，濃度分布曲線在吸附層中移動單位長度所需要的時間。29、VOCs：即揮發性有機物，指溫室下飽和蒸汽壓大于70.91Pa，常壓下沸點小于260℃的有機化合物。30、回流比R=QR/Q，即回流水量與原污水水量之比。31、固體廢物：指在生產、生活和其他活動中產生的喪失利用價值或者仍有價值單被拋棄的固態、半固態和置于容器的氣態物質等物品。32、3T原則：燃料在爐內的停留時間、燃料與空氣的混合狀態、燃燒過程的溫度33、不安全廢物：含有高度持久性元素、化學品或化合物的廢物，且會對人體安康產生危害。34、POPs：持久性有機污染物，具有毒性、難降解等特性，通過水、空氣和遷徙物種遷移并沉積。35、磁選：利用固體廢物中不同組分的磁性差異，在不均勻磁場中實現別離的一種分選技術。36、篩選：根據固體廢物顆粒粒徑的差異，通過一定孔徑的篩分器，到達分級篩選的目的。37、浮選：以水為介質，投加適宜的化學浮選劑，由于不同廢物顆粒外表性質不同，借由水中泡沫的浮力，從混合物中別離。填空題1.水污染包括化學性污染、物理性污染和生物性污染。2.水質指標包括物理性水質指標、化學性水質指標和生物性水質指標。3.水環境容量大小的影響因素：水體特征、污染物特征和水質目標。4.廢水處理的基本方法：物理法﹑化學法和生物法。5.粗大顆粒物的去除方法有：篩濾﹑截流﹑重力沉降和離心別離等。相應的設備有格柵﹑篩網微濾機﹑沉沙池﹑離心機和旋流別離器。6.水中懸浮物質的去除方法：混凝、沉淀、澄清、過濾、氣浮和膜技術。7.懸浮物質在水中的沉降分為：自由沉降、絮凝沉降、擁擠沉降、壓縮沉降。8.沉速公式：層流區Re≤2，過渡流區2<Re≤500，紊流區500<Re≤10的5次方9.q=Q/A，q稱為外表負荷，表示單位沉淀池外表積在單位時間內所能處理的水量，單位m3/(m2·s)10.粒狀介質過濾機理包括阻力截留、重力沉降、接觸絮凝。11.軟化就是降低水中Ca2+﹑Mg2+的含量，以防止其在管道設備中結垢。包括：加熱軟化法、藥劑軟化法、離子交換法。除鹽就是減少水中各種陰陽離子的總量，包括：蒸餾電滲析法﹑離子交換法。12.離子交換樹脂的物理性質包括粒度、密度、含水率、機械強度等，化學性質包括交聯度、酸堿性和交換容量等。13.弱酸性樹脂的選擇順序：H+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Mg2+>Na+,弱堿性樹脂選擇順序：OH->SO42->NO3->Cl->HCO3-14.離子交換操作有四步：交換﹑反洗﹑再生和清洗。15.膜別離法包括電滲析、反滲透、微濾、超濾、納濾、擴散滲析。16.水的物理化學處理方法：中和法、高級氧化技術、化學復原法、化學沉淀法、電化學法、磁力別離法、溶劑萃取法、吹脫與氣提、蒸發、結晶和冷凍。17.利用亞鐵鹽來催化的H2O2試劑就是Fenton試劑。其與有機物的反響機理：Fe2++H2O2→Fe3++OH-+·OH,Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+18.微生物酶有：氧化復原酶，轉移酶，水解酶，裂解酶，異構酶和合成酶。催化反響有：水解，氧化和合成。19.細菌生長過程：延緩期→對數增長期→減速增長期→內源呼吸期。Monod公式：μ=μm·S/ks+S。細菌生長需要的某種基本物質供給缺乏，該物質就會限制細菌生長。20.好氧懸浮生長生物處理工藝主要有：活性污泥法﹑曝氣氧化塘﹑好氧消化法﹑高負荷氧化塘。21.影響活性污泥增長的因素：溶解氧、營養物、PH和溫度。22.曝氣方法：鼓風曝氣、機械曝氣及鼓風與機械并用曝氣。23.曝氣池從混合液的流型可分為推流式﹑完全混合式﹑循環混合式(氧化溝)。24.活性污泥法運行方式：普通活性污泥法、階段曝氣法、完全混合法、純氧曝氣法和深水曝氣法。25.氧化溝〔循環混合曝氣池〕：卡魯塞爾、奧貝爾、曝氣-沉淀-體化、交替工作式氧化溝。26.氧化塘：好氧氧化塘、兼性塘、曝氣氧化塘、水生生物氧化塘。27.生物濾池：普通生物濾池、高負荷生物濾池、塔式生物濾池。28.影響厭氧生物處理的主要因素：溫度，酸堿度，負荷，碳氮比和有毒物質。29.污泥處理和處置：穩定處理〔生物法﹑化學法和物理法〕、去水處理〔濃縮﹑脫水和干化〕、最終處置〔填地﹑投海﹑燃燒和綜合利用〕。典型流程：污泥→濃縮→消化(→自然消化→利用和→污泥與污泥氣)→預處理→脫水(→干污泥)→枯燥燃燒→最終處置。30.表征污泥性質的指標：污泥含水率；污泥比重；污泥脫水性能；污泥的量。31.污泥濃縮方法：重力濃縮法，氣浮法，離心濃縮法。32.土地處理系統分為四大類：慢速滲透、快速滲透、地表漫流和地下滲濾。33.人工濕地類型：外表流濕地、地下潛流濕地、垂直下滲濕地。3