環(huán)境工程學(xué)_第二版(蔣展鵬_著)第一到第八章_習(xí)題參考答案

1、思考題庫(kù)緒論環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展和內(nèi)容0-1 名詞解釋?zhuān)涵h(huán)境：影響人類(lèi)生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過(guò)人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草 地、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。環(huán)境問(wèn)題：全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類(lèi)生存和發(fā)展的現(xiàn)象，均概括為環(huán)境問(wèn)題。環(huán)境污染：由于自然或人為（生產(chǎn)、生活）原因，往原先處于正常狀況的環(huán)境中附加了物質(zhì)、能量或生物體，其數(shù)量或強(qiáng)度 超過(guò)了環(huán)境的自?xún)裟芰?，使環(huán)境質(zhì)量變差，并對(duì)人或其它生物的健康或環(huán)境中某些有價(jià)值物質(zhì)產(chǎn)生了有害影響的現(xiàn)象。污染物質(zhì)：引起環(huán)境污染的物質(zhì)即為污染物質(zhì)。公害：由人為原因引起化學(xué)污染

2、物滋事而產(chǎn)生的突發(fā)事件通常稱(chēng)為公害。環(huán)境科學(xué)：研究人類(lèi)環(huán)境質(zhì)量及其保護(hù)的和改善的科學(xué)，其主要任務(wù)是研究在人類(lèi)活動(dòng)的影響下環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和環(huán)境 變化對(duì)人類(lèi)生存的影響，以及改善環(huán)境質(zhì)量的理論、技術(shù)和方法。0-2 試分析人類(lèi)與環(huán)境的關(guān)系。 “環(huán)境”一詞是相對(duì)于人類(lèi)而言的，即指的是人類(lèi)的環(huán)境。人類(lèi)與其環(huán)境之間是一個(gè)有著相互作用、相互影響、相互依存關(guān) 系的對(duì)立統(tǒng)一體。人類(lèi)從周?chē)h(huán)境中獲得賴(lài)以生存、發(fā)展的空間和條件，同時(shí)其生產(chǎn)和生活活動(dòng)作用于環(huán)境，又會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影 響，引起環(huán)境質(zhì)量的變化；反過(guò)來(lái)，污染了的或受損害的環(huán)境也對(duì)人類(lèi)的身心健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等造成不利影響。0-3 試討論我國(guó)的環(huán)境和污染問(wèn)題0-4

3、 什么是環(huán)境工程學(xué)？他與其他學(xué)科之間的關(guān)系怎樣？ 環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的理論和方法，研究保護(hù)和合理利用自然資源，控制和防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞，以改善環(huán)境質(zhì)量，使人們得以健康、舒適地生存與發(fā)展的學(xué)科。環(huán)境工程學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)分支，又是工程學(xué)的一個(gè)重要組成部分。它脫胎于土木工程、衛(wèi)生工程、化學(xué)工程。機(jī)械工程 等母系學(xué)科，又融入了其他自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的有關(guān)原理和方法。0-5 環(huán)境工程學(xué)的主要任務(wù)是什么？ 環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的理論和方法來(lái)研究控制環(huán)境污染、保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量，合理利用自然資源的技術(shù)途徑和技術(shù)措施。因此，它有著兩方面的任務(wù)：既要保護(hù)環(huán)

4、境，使其免受和消除人類(lèi)活動(dòng)對(duì)它的有害影響；又要保護(hù) 人類(lèi)的健康和安全免受不利的環(huán)境因素?fù)p害。具體講就是重點(diǎn)治理和控制廢水、廢氣、噪聲和固體廢棄物，研究環(huán)境污染綜合防 治的方法和措施。0-6 環(huán)境工程學(xué)的主要內(nèi)容有哪些？（1）水質(zhì)凈化與水污染控制工程；（2）大氣污染控制工程；（3）固體廢棄物控制及噪聲、振動(dòng)與其他公害防治工程；（4）清潔生產(chǎn)、污染預(yù)防與全過(guò)程污染控制工程；（5）環(huán)境規(guī)劃、管理和環(huán)境系統(tǒng)工程；（6）環(huán)境監(jiān)測(cè)與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。第一章水質(zhì)與水體自?xún)羲廴荆核w因接受過(guò)多的污染物而導(dǎo)致水體的物理特征、化學(xué)特征和生物特征發(fā)生不良變化，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)， 破壞了水體的功能及其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展

5、和人民生活中的作用，該狀態(tài)為“水體污染”。水質(zhì)：水與其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來(lái)的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。 水質(zhì)指標(biāo)：水中雜質(zhì)的種類(lèi)、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)： 由國(guó)家或政府部門(mén)正式頒布的有關(guān)水質(zhì)的統(tǒng)一規(guī)定。 水環(huán)境容量：一定水體在規(guī)定的環(huán)境目標(biāo)下所能容納污染物質(zhì)的最大負(fù)荷量。水體自?xún)簦哼M(jìn)入水體的污染物通過(guò)物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物的濃度逐漸降低，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水體將恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。這一現(xiàn)象為“水體自?xún)糇饔谩?。水體污染物：凡使水體的水質(zhì)、生物質(zhì)、底泥質(zhì)量惡化的各種物質(zhì)均稱(chēng)為“水體污染物”。COD：在一定嚴(yán)格的條件下，水中各種有機(jī)物與外加的強(qiáng)氧化

6、作用時(shí)所消耗的氧化劑量。 BOD：在水體中有氧的條件下，微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的溶解氧量。 總固體：水中所有殘?jiān)目偤?。（在一定溫度下，將水樣蒸發(fā)至干時(shí)所殘余的固體物質(zhì)總量。）1-2 試區(qū)別懸浮固體和可沉固體，區(qū)別懸浮固體和渾濁度。它們的測(cè)定結(jié)果一般如何表示？ 如果對(duì)水樣進(jìn)行過(guò)濾操作，將濾渣在 103105下烘干后的重量就是懸浮固體，結(jié)果以 mg/L 計(jì)。而可沉固體是指將 1L 水樣在一錐形玻璃筒內(nèi)靜置 1h 后所沉下的懸浮物質(zhì)數(shù)量，結(jié)果用 mL/L 來(lái)表示。 渾濁度是指水中不溶解物質(zhì)對(duì)光線(xiàn)透過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度。一般來(lái)說(shuō)，水中的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高，但兩者之間并沒(méi)有固

7、定的定量關(guān)系。因?yàn)闇啙岫仁且环N光學(xué)效應(yīng)，它的大小不僅與不溶解物質(zhì)的數(shù)量、濃度有關(guān)，而且還與這些不溶解物 質(zhì)的顆粒尺寸、形狀和折射指數(shù)等性質(zhì)有關(guān)。將蒸餾水中含有 1mg/L 的 SiO2 稱(chēng)為 1 個(gè)渾濁度單位或 1 度。由此測(cè)得的渾濁度稱(chēng)為 杰克遜濁度單位（JTU）。1-3 取某水樣 250mL 置于空重為 54.342 6 g 的古氏坩堝中，經(jīng)過(guò)濾、105烘干、冷卻后稱(chēng)其質(zhì)量為 54.3998 g，再移至 600爐內(nèi)灼燒，冷卻后稱(chēng)其質(zhì)量為 54.362 2 g。試求此水樣的懸浮固體和揮發(fā)性懸浮固體量。 解：懸浮固體228.8mg/L；揮發(fā)性懸浮固體量150.4mg/L。1-6 取某水樣 10

8、0ml，加酚酞指示劑，用 0.100 0 mol/L HCl 溶液滴定至終點(diǎn)消耗鹽酸溶液 1.40 ml。另取此水樣 100 ml，以甲基橙作指示劑，用此鹽酸溶液滴定至終點(diǎn)用去 6.60 ml。試計(jì)算此水樣的總堿度及各致堿陰離子的含量（結(jié)果以 mmol/L 計(jì)）。解：總堿度 6.60mmol/L（酚酞堿度 1.40mmol/L）； OH-0mmol/L；HCO3-1.4mmol/L；CO32-3.8mmol/L。1-7 取水樣 100 ml 用 0.100 0 mol/L HCl 溶液測(cè)其堿度?，F(xiàn)以酚酞作指示劑，消耗了 HCl 溶液 0.20 ml，接著再加甲基橙作 指示劑，又消耗了 3.40

9、 ml。試求該水樣的總堿度和各種致堿陰離子的含量（結(jié)果以 mmol/L 計(jì)）解：總堿度 3.60mmol/L（酚酞堿度 0.20mmol/L）； OH-0mmol/L；HCO3-3.2mmol/L；CO32-0.2mmol/L。1-8 某水樣初始 PH 為 9.5，取 100 ml 用 0.200 0 mol/L 溶液滴定至 PH8.3 時(shí)需 6.20 ml，若滴定至 PH=4.4 則還需 加此液 9.80 ml。試求此水樣中存在的各種致堿陰離子的濃度（結(jié)果以 mmol/L 和的 mg/L 計(jì)）。解：總堿度 64.00mmol/L（酚酞堿度 24.80mmol/L）； OH-0mmol/L；H

10、CO3-14.40mmol/L （720mg/L）；CO32-24.80mmol/L （2480mg/L）。1-9 有一水樣取 100 ml 用 0.100 0 mol/L HCl 溶液測(cè)定其堿度，加入酚酞指示劑后，水樣無(wú)色。再加甲基橙作指示劑，消耗 鹽酸溶液量 5.20 ml，另取此水樣 100 ml 用 0.025 0 mol/L 的 EDTA 溶液測(cè)其硬度，用去 14.60 ml。試求此水樣的總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度（結(jié)果以 mmol/L、度和的 mg/L 計(jì)）。解：總硬度 3.65mmol/L （365mg/L；20.4 度）；碳酸鹽硬度 2.60mmol/L （260mg/L

11、；14.6 度）；非碳酸鹽硬度1.05mmol/L （105mg/L；5.9 度）。1-10 高錳酸鉀耗氧量、化學(xué)需氧量和生化需氧量三者有何區(qū)別？它們之間的關(guān)系如何？除了它們以外，還有哪些水質(zhì)指標(biāo)可 以用來(lái)判別水中有機(jī)物質(zhì)含量的多寡？重鉻酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱(chēng)為化學(xué)需氧量，是水樣在強(qiáng)酸性條件下，加熱回流 2h（有時(shí)還加入催化劑），使有機(jī)物質(zhì)與重鉻酸鉀充分作用被氧化的情況下測(cè)定的。它能將水中絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化，但對(duì)于苯、甲苯等芳烴類(lèi)化合物則較難氧化。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，化學(xué)需氧量也包括了水中存在的無(wú)機(jī)性還原物質(zhì)。通常因廢水中有機(jī)物的數(shù)量大大多于無(wú)機(jī)還原物質(zhì)的量，一般用化 學(xué)需氧量代表廢水中有機(jī)物質(zhì)的總量。

12、高錳酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱(chēng)為耗氧量，測(cè)定快速，但不代表水中有機(jī)物質(zhì)的全部總量。一般來(lái)說(shuō)，在測(cè)定條件下水中不含氮 的有機(jī)物質(zhì)易被高錳酸鉀氧化，而含氮的有機(jī)物就較難分解。因此，耗氧量適用于測(cè)定天然水或含容易被氧化的有機(jī)物的一般廢 水，而成分復(fù)雜的有機(jī)工業(yè)廢水則常測(cè)定化學(xué)需氧量。生化需氧量指在有氧的條件下，水中可分解的有機(jī)物由于好氧微生物（主要是好氧細(xì)菌）的作用被氧化分解無(wú)機(jī)化所需要的 氧量。除它們外，還有總需氧量、總有機(jī)碳等水質(zhì)指標(biāo)可用來(lái)判別水中有機(jī)物質(zhì)含量的多寡。1-11 試討論有機(jī)物好氧生物氧化的兩個(gè)階段。什么是第一階段生化需氧量（La）？什么是完全生化需氧量（BODu）？為什么 通常所說(shuō)的生化

13、需氧量不包括硝化階段對(duì)氧的消耗量？在有氧的情況下，廢水中有機(jī)物質(zhì)的分解是分兩個(gè)階段進(jìn)行的。第一階段稱(chēng)為碳氧化階段，主要是不含氮有機(jī)物的氧 化，也包括含氮有機(jī)物的氨化，以及氨化后生成的不含氮有機(jī)物的繼續(xù)氧化。碳氧化階段所消耗的氧量稱(chēng)為碳化生化需氧量（BOD）。 總的碳化生化需氧量常稱(chēng)為第一階段生化需氧量或完全生化需氧量，常以 La 或 BODu 表示。水中的硝化細(xì)菌可氧化水中原有的氨和含氮有機(jī)物氨化分解出來(lái)的氨，最終轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。由于硝化作用所消耗的氧 量成為硝化生化需氧量，即第二階段生化需氧量，常以 LN 或 NOD 表示。通常所說(shuō)的生化需氧量只是指碳化生化需氧量，即第一階段生化需氧量 La，

14、不包括硝化過(guò)程所消耗的氧量 LN。這是 因?yàn)樯柩趿康亩x只規(guī)定：有機(jī)物被氧化分解為無(wú)機(jī)物質(zhì)。在第一階段生物氧化中，有機(jī)物中的 C 變?yōu)?CO2，N 變?yōu)?NH3，均 已無(wú)機(jī)化。因此并不關(guān)心繼續(xù)氧化成 NO2、NO3。同時(shí)，對(duì)于一般的有機(jī)廢水，硝化過(guò)程大約在 57 天甚至 10 天后才能顯著 展開(kāi)，所以 5 天的 BOD 測(cè)定通常是可以避免硝化細(xì)菌耗氧的干擾的。1-12 某工業(yè)區(qū)生產(chǎn)廢水和生活污水的混合廢水的為 300（20），它的第一階段生化需氧量是多少？（假定k10.23d1）解：第一階段生化需氧量 323mg/L。1-13 某廢水的=210，試求此廢水的以及第一階段生化需氧量，假定=0

15、.17。假設(shè)上述廢水改放在 30條件下培養(yǎng)測(cè)定，試問(wèn) 5 天的 BOD 應(yīng)該是多少（）？ 解：30下 BOD5=281mg/L。1-14 三種不同污水水樣在 20下的均為 350，而它們的值分別為 0.25、0.36和 0.47， 試求每種水樣的完全生化需氧量。解：372mg/L；357mg/L；351mg/L。1-15 一學(xué)生測(cè)某廢水的生化需氧量，星期二將水樣放入 25的培養(yǎng)箱內(nèi)，到下星期一才作培養(yǎng)后測(cè)定。得 BOD 值為206。已知此廢水 20的=0.17，試求它的。 解：167mg/L。1-17 通常所說(shuō)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)要求有什么區(qū)別？ 由國(guó)家正式頒布的統(tǒng)一規(guī)定，對(duì)各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)都有明確的

16、要求尺度和界限，均為法定要求，具有指令性和法律性，有關(guān)部門(mén)、企業(yè)和單位都必須遵守，稱(chēng)為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。各用水部門(mén)或設(shè)計(jì)、研究單位為進(jìn)行各項(xiàng)工程建設(shè)或工藝生產(chǎn)操作，根據(jù)必要的試驗(yàn)研究或一定的經(jīng)驗(yàn)所確定的各種水質(zhì)要 求。這類(lèi)水質(zhì)要求只是一種必要的和有益的參考，并不都具有法律性。1-18 為什么制定了地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還要制定廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)？ 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)地表水體中有害物質(zhì)規(guī)定容許的標(biāo)準(zhǔn)限值，還不能完全控制各種工農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)水體的污染。為了進(jìn)一步保護(hù)水環(huán)境質(zhì)量，必須從控制污染源著手，制定相應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。1-19 什么叫水體自?xún)?？什么叫氧垂曲線(xiàn)？根據(jù)氧垂曲線(xiàn)可以說(shuō)明什么問(wèn)題？進(jìn)入水體的污染

17、物通過(guò)物理、化學(xué)和生物等方面的作用被分散、分離或分解，最后，水體基本上或完全地恢復(fù)到受污 染前的狀態(tài)，這個(gè)自然凈化的過(guò)程稱(chēng)為水體自?xún)簟．?dāng)河流接納廢水以后排入口（受污點(diǎn)）下游各點(diǎn)處溶解氧的變化十分復(fù)雜。以 各點(diǎn)離排入口的距離為橫坐標(biāo)，溶解氧量為縱坐標(biāo)作圖，即得氧垂曲線(xiàn)。氧垂曲線(xiàn)的形狀會(huì)因各種條件（如廢水中有機(jī)物濃度、 廢水和河水的流量、河道彎曲狀況、水流湍急情況等）的不同而有一定的差異，但總的趨勢(shì)是相似的。由氧垂曲線(xiàn)可以得到廢水 排入河流后溶解氧最低點(diǎn)的虧氧量，及從排入點(diǎn)到臨界點(diǎn)所需的時(shí)間。1-20 解決廢水問(wèn)題的基本原則有哪些？ 在解決廢水題時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮下面一些主要原則問(wèn)：（1）改革生產(chǎn)工藝，

18、大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)，減少?gòu)U水排放量；（2）重復(fù)利用廢水；（3）回收有用物質(zhì)；（4）對(duì)廢水進(jìn)行妥善處理；（5）選擇處理工藝和方法時(shí)，必須經(jīng)濟(jì)合理，并盡量采用先進(jìn)技術(shù)。1-21 什么是“末端治理”？為什么要積極推進(jìn)“清潔生產(chǎn)”工藝？你怎樣認(rèn)識(shí)“清潔生產(chǎn)”與“末端治理”的關(guān)系？ 水處理中的“末端治理”是指排什么廢水就處理什么廢水。在解決工業(yè)廢水問(wèn)題時(shí)應(yīng)當(dāng)首先深入工業(yè)生產(chǎn)工藝中，與工藝人員相結(jié)合，力求革新生產(chǎn)工藝，盡量不用水或少用水，使用清潔的原料，采用先進(jìn)的設(shè)備及生產(chǎn)方法，以減少?gòu)U水的排放 量和廢水的濃度，減輕處理構(gòu)筑物的負(fù)擔(dān)和節(jié)省處理費(fèi)用。1-22 舉例說(shuō)明廢水處理與利用的物理法、化學(xué)法和生物法三者

19、之間的主要區(qū)別。 廢水處理方法中的物理法是利用物理作用來(lái)分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過(guò)程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。如：沉淀法不僅可除去廢水中相對(duì)密度大于 1 的懸浮顆粒，同時(shí)也是回收這些物質(zhì)的有效方法。 化學(xué)法利用化學(xué)反應(yīng)的作用來(lái)處理水中的溶解性污染物質(zhì)或膠體物質(zhì)。如：離子交換法可用于水的軟化（去除 Ca2Mg2）和除鹽（去除水中全部或部分的陰陽(yáng)離子）。生物法主要利用微生物的作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無(wú)害的物質(zhì)。如：好氧生物處理主要 是利用好氧微生物降解水中溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物。流速 v=0.3m/s， 鈉離子濃度0=12mg/L。求河流下游 B 點(diǎn)處的鈉離子濃

20、度。解：35mg/L。1-24 一污水廠(chǎng)出水排入某一河流。排入口以前河流的流量 Q=1.20,=4.1 ，=5.0 ，=3.0 ；污水廠(chǎng)出水的流量 q=8 640，=20 mg/L ，=80 ，=10 。 假定排入口下游不遠(yuǎn)某點(diǎn)處出水與河水得到完全混合，求該點(diǎn)處的河水水質(zhì)。解：BOD55.3mg/L；10.8mg/L；3.5mg/L。1-25 某生活污水經(jīng)沉淀處理后的出水排入附近河流。各項(xiàng)參數(shù)如表 1-17 所示。試求：（1）2 天后河流中的溶解氧量。（2）臨界虧氧量及其發(fā)生的時(shí)間。參數(shù)污水廠(chǎng)出水河水混合流量/m3s-10.25.05.2水溫/152019.8DO/mgL-11.06.05.8

21、BOD5(20)/mgL-11003.06.7k1(20)/d-10.2k2(20)/d-10.3解：D23.1mg/L；Dc3.7mg/L；tc0.6d。1-26 一城市污水處理廠(chǎng)出水流量為 q=20 000，=30，DO=2，水溫 20，=0.17。將 此處水排入某河流，排放口上游處河水流量為 Q=0.65，=5.0 mg/L，DO=7.5 mg/L，水溫 23，混合后水流速度 v=0.5 m/s，可取 0.25。試求混合后溶解氧最低值及其發(fā)生在距排放口多遠(yuǎn)處？ 解：Dc5.5mg/L；64800m。1-27 一奶制品工廠(chǎng)廢水欲排入某河流，各項(xiàng)參數(shù)如表 1-18 所示。問(wèn)：1. 如果廢水不

22、做任何處理，排入河流后，最低溶解氧量是多少？2. 如果該河流規(guī)定類(lèi)水體，要求溶解最低值不得低于 5.0 mg/L，工廠(chǎng)應(yīng)該將廢水的 BOD5(20)處理到不超過(guò)多少濃度時(shí)才 能排放？習(xí)題 1-27 附表參數(shù)廢水河水流量/m3d-11 00019 000水溫/5010DO/mgL-107.0BOD5(20)/mgL-11 2503.0k1(20)/d-10.35k2(20)/d-10.5解：18.7mg/L；20 mg/L。1-28 有一含氰有機(jī)廢水，最大流量為 100，=10 mg/L，=300 mg/L，DO=0mg/L，欲排入附近某河流。該河流屬于類(lèi)水體，河水最小流量（95%保證率）為 3

23、，最小流量時(shí)流速為 0.2，夏季 DO=7mg/L，河水中原先沒(méi)有氰化物。假定夏季廢水和河水水溫均為 20。估計(jì)此廢水需要的處理程度。 解：95%。第二章水的物理化學(xué)處理方法 2-1 自由沉淀、絮凝沉淀、擁擠沉淀與壓縮沉淀各有什么特點(diǎn)？說(shuō)明它們的內(nèi)在區(qū)別和特點(diǎn)。懸浮顆粒在水中的沉降，根據(jù)其濃度及特性，可分為四種基本類(lèi)型：自由沉淀：顆粒在沉降過(guò)程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不改變，下沉速度不受干擾。絮凝沉淀：沉降過(guò)程中各顆粒之間相互粘結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會(huì)隨深度增加而逐漸增大，沉速亦隨深度而增加。擁擠沉淀：顆粒在水中的濃度較大，顆粒間相互靠得很近，在下沉過(guò)程中彼此受到周?chē)w粒作用力的干擾，但顆

24、粒間相對(duì)位置不變，作為一個(gè)整體而成層下降。清水與渾水間形成明顯的界面，沉降過(guò)程實(shí)際上就是該界面下沉過(guò)程。 壓縮沉淀：顆粒在水中的濃度很高時(shí)會(huì)相互接觸。上層顆粒的重力作用可將下層顆粒間的水?dāng)D壓出界面，使顆粒群被壓縮。2-2 水中顆粒的密度=2.6 ，粒徑 d=0.1 mm，求它在水溫 10 情況下的單顆粒沉降速度。 解：6.710-3m/s。2-3 非絮凝性懸浮顆粒在靜止條件下的沉降數(shù)據(jù)列于表 2-22 中。試確定理想式沉淀池過(guò)流率為 1.8m3/m2h 時(shí)的懸浮顆粒去除 率。試驗(yàn)用的沉淀柱取樣口離水面 120cm 和 240cm。表示在時(shí)間 t 時(shí)由各個(gè)取樣口取出的水樣中懸浮物的濃度，0 代表

25、初始的懸浮物濃度。習(xí)題 2-3 附表時(shí)間01530456090180120cm 處的/010.960.810.620.460.230.06240cm 處的/010.990.970.930.860.700.32解： （1）H=1.2m，69.6%；（2）H=2.4m，61.9%。取樣口離水面高度/m在下列時(shí)間（min）測(cè)定的懸浮物去除率/%510204060901200.6415560677273761.2193345586270741.8153138545963712-4 生活污水懸浮物濃度 300mg/L，靜置沉淀試驗(yàn)所得資料如表 2-23 所示。求沉淀效率為 65%時(shí)的顆粒截留速度。 習(xí)題

26、 2-4 附表解：不同水深下的 EU510204060901200.120.060.030.0150.010.00670.0050.6m 415560677273760.240.120.060.030.020.0130.011.2m 35.549.556.364.869.572.375.50.360.180.090.0450.030.020.0151.8m 29.343.751.361.866.570.374.5根據(jù)上表數(shù)據(jù)繪制不同水深條件下的 EU 曲線(xiàn)，結(jié)合曲線(xiàn)求解。2-5 污水性質(zhì)及沉淀試驗(yàn)資料同習(xí)題 2-4，污水流量 1 000m3/h，試求：1）采用平流式、豎流式、輻流式沉淀池所需的

27、池?cái)?shù)及澄清區(qū)的有效尺寸；（2）污泥的含水率為 96%時(shí)的每日污泥容積。 解：以平流式沉淀池為例：6 座池子，長(zhǎng) 24m，寬 5m，有效水深 1.8m。污泥的含水率為 96%時(shí)的每日污泥容積 19.5m3。2-6 已知平流式沉淀池的長(zhǎng)度 L=20m，池寬 B=4m，池深 H=2m。今欲改裝成斜板沉淀池，斜板水平間距 10cm，斜板長(zhǎng)度=1 m，傾角 60。如不考慮斜板厚度，當(dāng)廢水中懸浮顆粒的截留速度=1 時(shí)，改裝后沉淀池的處理能力與原池相比提高多少倍？ 解：提高了 5 倍。2-7 試敘述脫穩(wěn)和凝聚的原理。 膠體脫穩(wěn)的機(jī)理可歸結(jié)為以下四種：A 壓縮雙電層：帶同號(hào)電荷的膠粒之間存在著范德華引力和由電

28、位引起的靜電斥力。這兩種力抗衡的結(jié)果決定膠體的穩(wěn)定 性。一般當(dāng)兩膠體顆粒表面距離大于 3nm 時(shí)，兩個(gè)顆?？偺幱谙喑鉅顟B(tài)（對(duì)憎水膠體顆粒而言，兩膠核之間存在兩個(gè)滑動(dòng)面內(nèi)的 離子層，使顆粒保持穩(wěn)定的相斥狀態(tài)；對(duì)于親水膠體顆粒而言，其表面吸附了大量的水分子構(gòu)成水殼，使彼此不能靠近而保持穩(wěn) 定。）在水處理中使兩膠體顆粒間距減少，發(fā)生凝聚的主要方法是在水中投加電解質(zhì)。電解質(zhì)在水中電離產(chǎn)生的離子可與膠粒的反 離子交換或擠入吸附層，使膠粒帶電荷數(shù)減少，降低電位，并使擴(kuò)散層厚度減小。B 吸附電中和：膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄?hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用，使得膠粒表面的部位或 全部電荷得以中

29、和，減少靜電斥力，致使顆粒間易于接近而相互吸附。C 吸附架橋：如果投加的化學(xué)藥劑是能吸附膠粒的鏈狀高分子聚合物，或者兩個(gè)同號(hào)膠粒吸附在同一異號(hào)膠粒上，膠粒就能連結(jié)、團(tuán)聚成絮凝體而被除去D 網(wǎng)捕作用：含金屬離子的化學(xué)藥劑投入水中后，金屬離子會(huì)發(fā)生水解和聚合，并以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物， 或者沉淀物析出時(shí)吸附和網(wǎng)捕膠粒與之共同沉降下來(lái)。2-8 鋁鹽的混凝作用表現(xiàn)在哪些方面？ 鋁鹽/鐵鹽在水處理中發(fā)揮的三大作用：A pH 值偏低，膠體及懸浮物濃度高，投藥量尚不足的反應(yīng)初期，以 Al3+或 Fe3+和低聚合度高電荷的多核羥基配合物的脫穩(wěn)凝 聚作用為主；B pH 值和投藥量適中時(shí)，以高聚合度羥

30、基配合物的橋連絮凝作用為主；C pH 值較高，膠體及懸浮物濃度較低，投藥充分時(shí)，以氫氧化物沉淀形式存在的網(wǎng)捕絮凝作用為主。2-9 混合和絮凝反應(yīng)主要作用是什么？對(duì)攪拌各有什么要求？ 混合的目的是迅速均勻地將藥劑擴(kuò)散于水中，溶解并形成膠體，使之與水中的懸浮微粒等接觸，生成微小的礬花。這一過(guò)程的要求：攪拌強(qiáng)度大，產(chǎn)生激烈湍流，混合時(shí)的流速應(yīng)在 1.5m/s 以上，混合時(shí)間短（不超過(guò) 2 分鐘），一般為 1030s。反應(yīng)設(shè)備的任務(wù)是使細(xì)小的礬花逐漸絮凝成較大顆粒，以便于沉淀除去。反應(yīng)設(shè)備要求水流有適宜的攪拌強(qiáng)度，既要為細(xì)小 絮體的逐漸長(zhǎng)大創(chuàng)造良好的碰撞機(jī)會(huì)和吸附條件，又要防止已形成的較大礬花被碰撞打

31、碎。因此，攪拌強(qiáng)度比在混合設(shè)備中要小， 但時(shí)間比較長(zhǎng)，常為 1030min。2-11 澄清池的工作原理與沉淀池有何異同？ 澄清池是完成水和廢水的混凝處理工藝（水和藥劑的混合、反應(yīng)以及絮凝體與水分離）的設(shè)備。澄清池中起到截留分離雜質(zhì)顆粒作用的介質(zhì)是呈懸浮狀態(tài)的泥渣。即在反應(yīng)階段加入一定濃度的懸浮泥渣，或在反應(yīng)池中保持一定濃度的懸浮泥渣。水中的 懸浮顆粒與混凝劑作用而形成微小絮凝體后，一旦在運(yùn)動(dòng)中與相對(duì)巨大的泥渣接觸碰撞，就被吸附在泥渣顆粒表面而被迅速除去。 因此，保持懸浮狀態(tài)的，濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣區(qū)是決定澄清池處理效果的關(guān)鍵。沉淀池是利用水中懸浮物質(zhì)自身重力完成水固分離的設(shè)備。2-12 常

32、見(jiàn)澄清池有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？適用于什么情況？根據(jù)泥渣與水接觸方式的不同，分為兩大類(lèi)型：（1）泥渣循環(huán)分離型：讓泥渣在垂直方向不斷循環(huán)，在運(yùn)動(dòng)中捕捉原水中形成的絮凝體，并在分離區(qū)加以分離。常用的澄清 池中屬于泥渣循環(huán)分離型的有機(jī)械加速澄清池、水力循環(huán)澄清池。（2）懸浮泥渣過(guò)濾型：靠上升水流的能量在池內(nèi)形成一層懸浮狀態(tài)的泥渣，當(dāng)原水自下而上通過(guò)泥渣層時(shí)，絮凝體被截留。 常用的澄清池中屬于懸浮泥渣分離型的有普通懸浮澄清池、脈沖澄清池。2-15 水中懸浮物能否黏附于氣泡上取決于哪些因素？ 實(shí)現(xiàn)氣浮分離過(guò)程的必要條件是污染物粘附在氣泡上。這與氣、液、固三相介質(zhì)間的相互作用有關(guān)。根據(jù)熱力學(xué)的概念，氣

33、泡和顆粒的附著過(guò)程是向使體系界面能減少的方向自發(fā)地進(jìn)行的。0，該物質(zhì)不能氣浮；90，該物質(zhì)附著不牢，易分離；180，該物質(zhì)易被氣浮。其中：為氣、顆粒與水的接觸角。2-17 水的軟化與除鹽在意義上有何差異？水的軟化是降低水中 Ca2、Mg2含量，防止管道、設(shè)備結(jié)垢的處理。 水的除鹽則是降低部分和全部含鹽量的處理。2-18 水的軟化方法有幾種？各有什么特點(diǎn)？ 加熱軟化法借助加熱把碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化成溶解度很小的 CaCO3 和 Mg(OH)2 沉淀出來(lái)，達(dá)到軟化的目的。此法只能降低 碳酸鹽硬度，不能降低非碳酸鹽硬度。目前在工業(yè)上已經(jīng)很少采用了。 藥劑軟化法在不加熱的條件下，用化學(xué)藥劑將 Ca2、Mg2

34、以 CaCO3、Mg(OH)2 的形式沉淀，以去除絕大部分 Ca2、Mg2，達(dá) 到軟化的目的。常用藥劑法為石灰法、石灰-純堿法、石灰-石膏法。由于 CaCO3 和 Mg(OH)2 在水中仍有很小的溶解度，所以經(jīng)此 法處理后的水仍有殘余硬度，仍然會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢問(wèn)題。 離子交換法用離子交換劑上的可交換離子 Na+與 Ca2、Mg2交換，其他陰離子成分不改變。該法可較徹底的脫除水中的Ca2、Mg2，較前兩個(gè)方法優(yōu)越。2-19 離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？試述其主要性能。 廢水處理中常用的離子交換劑為離子交換樹(shù)脂。它是人工合成的高分子化合物，由樹(shù)脂本體（母體）和活性基團(tuán)兩個(gè)部分組成。樹(shù)脂本體通常是苯乙烯

35、的聚合物，是線(xiàn)性結(jié)構(gòu)的高分子有機(jī)化合物。因樹(shù)脂本體不是離子化合物不具有離子交換能力，需經(jīng) 適當(dāng)處理加上活性基團(tuán)后，才成為離子化合物，才具有離子交換能力?；钚曰鶊F(tuán)由固定離子和活動(dòng)離子組成，前者固定在樹(shù)脂網(wǎng) 狀骨架上，后者則依靠靜電力與前者結(jié)合在一起，兩者電性相反，電荷相等。2-21 試述離子交換工藝的操作程序。 離子交換的運(yùn)行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個(gè)步驟。（1）交換：離子交換劑上的可交換離子與溶液中其他同性離子間的交換反應(yīng)。主要與樹(shù)脂性能、樹(shù)脂層高度、水流速度、原 水濃度以及再生程度有關(guān)。（2）反洗：目的在于松動(dòng)樹(shù)脂層，以便再生時(shí)再生液分布均勻，同時(shí)還及時(shí)清除積存的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。（

36、3）再生：交換反應(yīng)的逆過(guò)程，用較高濃度的再生液恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力。（4）清洗：將樹(shù)脂層中殘余的再生廢液清洗掉，直至符合出水水質(zhì)要求。2-22 試述離子交換工藝在廢水處理中的應(yīng)用范圍。（1）軟化:一般采用鈉型陽(yáng)離子交換柱（固定型單床），再生液用飽和 NaCl 溶液。圖 2-55 鈉型離子交換柱。（2）除鹽需用 H+型陽(yáng)離子交換柱（金屬離子與 H+交換）與 OH-型陽(yáng)離子交換柱（各酸根離子與 OH-交換）串聯(lián)工藝。圖 2-56 H柱和 OH柱串聯(lián)除鹽。（3）重金屬?gòu)U水的處理和金屬的回收2-23 活性炭吸附的基本原理是什么？吸附作用主要發(fā)生在活性炭?jī)?nèi)部細(xì)孔的表面。每克吸附劑所具有的表面積稱(chēng)為比表面積

37、?；钚蕴康谋缺砻娣e可達(dá) 5001700m2/g?；钚蕴康奈搅坎粌H與比表面積有關(guān)，而且還取決于細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況。這些細(xì)孔的構(gòu)造主要和活化方法及活化條件有 關(guān)。細(xì)孔的大小不同，在吸附中所引起的主要作用也就不同。其中大孔主要為擴(kuò)散提供通道，影響擴(kuò)散速度；過(guò)渡孔在吸附質(zhì)孔 徑小時(shí)影響擴(kuò)散速度，小孔決定吸附量；在吸附質(zhì)分子大時(shí)，影響吸附速度，小孔此時(shí)不起作用。圖 2-57 活性炭的微孔結(jié)構(gòu)?；钚蕴康奈教匦圆粌H與細(xì)孔構(gòu)造和分布情況有關(guān)，而且還與活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。2-24 吸附等溫線(xiàn)有幾種？各種等溫線(xiàn)的意義何在？吸附等溫線(xiàn)按形狀可分為幾種類(lèi)型，其中有代表性的有 Langmuir（朗格謬爾）型

38、、BET 型和 Freundlich（弗倫德利希）型。2-25 活性炭吸附操作有幾種類(lèi)型？各有什么特點(diǎn)？ 活性炭吸附操作類(lèi)型：間歇吸附、連續(xù)吸附、流化床吸附。2-26 試分析幾種膜分離技術(shù)的原理和特點(diǎn)與應(yīng)用1、電滲析在直流電場(chǎng)的作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性（即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰 膜只允許陰離子通過(guò)），使溶質(zhì)與水分離的物化過(guò)程。2、滲析法在半透膜高濃度溶液的一側(cè)施加足夠的壓力（超過(guò)溶液的滲透壓），使溶劑從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)流動(dòng)的 過(guò)程。隨著反滲透膜制造技術(shù)及裝置的迅速發(fā)展與完善，反滲透工藝已在海水及苦咸水淡化、飲用水處理、高純水制備等領(lǐng)域得 到了較多的應(yīng)用。

39、在電鍍、食品工業(yè)等廢水處理方面也有應(yīng)用。3、微濾、超濾和納濾等依靠壓力和膜進(jìn)行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚砜等，但刪去熱處理工序，使 制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細(xì)菌，現(xiàn)多用于取 代深床過(guò)濾，降低出水濁度，強(qiáng)化水的消毒，有時(shí)也作反滲透的預(yù)處理。超濾能去除相對(duì)分子量大于 1000100000 的物質(zhì)，如膠 體、蛋白質(zhì)、顏料、油類(lèi)、微生物等。納濾又稱(chēng)低級(jí)反滲透，可分離相對(duì)分子量大于 200400 的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大分子的有機(jī)物也可被除去。2-29 微濾、超濾、納濾和反滲析有何區(qū)別？ 微濾、超濾和納濾

40、等依靠壓力和膜進(jìn)行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚砜等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細(xì)菌，現(xiàn)多用于取代 深床過(guò)濾，降低出水濁度，強(qiáng)化水的消毒，有時(shí)也作反滲透的預(yù)處理。超濾能去除相對(duì)分子量大于 1000100000 的物質(zhì)，如膠體、 蛋白質(zhì)、顏料、油類(lèi)、微生物等。納濾又稱(chēng)低級(jí)反滲透，可分離相對(duì)分子量大于 200400 的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較 大分子的有機(jī)物也可被除去。2-30 試述加氯消毒的原理。1、氯氣溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)，生成的次氯酸 HOCl 是弱酸，又發(fā)生離解反應(yīng)。平衡受水中氫離

41、子濃度的影響。當(dāng) pH4 時(shí)， 溶于水的 Cl2 幾乎以 HOCl 和 OCl的形式存在，極少以 Cl2 的形式存在。當(dāng) pH7 時(shí)，HOCl 約占 80，OCl約占 20。一般認(rèn) 為，Cl2、HOCl、OCl均具有氧化能力，而不少研究表明 Cl2、HOCl、OCl三者中，HOCl 的殺菌能力最強(qiáng)。2、當(dāng)水中有氨存在時(shí)，氯和次氯酸極易與氨化合成各種氯胺。各種氯胺水解后，又會(huì)生成 HOCl，因此它們也具有消毒殺菌能 力，但不及 HOCl 強(qiáng)，而且殺菌作用進(jìn)行得比較緩慢。3、氯還可以與水中其他雜質(zhì)特別是還原性物質(zhì)起化學(xué)作用，如 Fe2+、Mn2+、NO2、S等無(wú)機(jī)性還原物質(zhì)以及一些有機(jī)性還 原物質(zhì)

42、。2-31 水消毒與殺菌的區(qū)別？ 水消毒是用物理、化學(xué)方法去除水中的病原菌、病毒和寄生蟲(chóng)，以保證人類(lèi)用水的安全和衛(wèi)生。其目的是水中的病原細(xì)菌和其他對(duì)人體健康有害的微生物。消毒和殺菌不同。殺菌是殺滅水中一切微生物。生活污水和某些工業(yè)廢水中含有大量細(xì)菌，有時(shí) 還含有較多的病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵等。通過(guò)一般的廢水處理，它們也還不能全部被去除，為了防止疾病的傳播，在排入水 體之前，也需要進(jìn)行消毒。2-32 除氯以外，還有哪些消毒方法？發(fā)展前途如何？（一）物理消毒法1、加熱消毒消耗大量燃料，只適合于少量飲用水。2、紫外線(xiàn)消毒 紫外線(xiàn)消毒與氯消毒相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：消毒速度快，效率高。據(jù)試驗(yàn)，經(jīng)紫外線(xiàn)照

43、射幾十秒鐘即能殺菌。一般大腸桿菌的平均去除率可達(dá) 98，細(xì)菌總數(shù)的平均去除率可達(dá) 96.6。此外還能去除加氯法難以殺死的某些芽孢和病毒。不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不增加水的嗅和味。操作簡(jiǎn)單，便于管理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。紫外線(xiàn)消毒的缺點(diǎn)是不能解決消毒后在管網(wǎng)中再污染的問(wèn)題，電耗較大，水中懸浮雜質(zhì)妨礙光線(xiàn)投射等。（二）臭氧消毒 臭氧在常溫常壓下為無(wú)色氣體，有特臭，強(qiáng)氧化劑，且極不穩(wěn)定，分解放出O。O具有強(qiáng)氧化能力，是除氟以外最活潑的氧化劑，能殺滅病毒、芽孢等具有頑強(qiáng)抵抗力的微生物。臭氧消毒接觸時(shí)間短，不受水中氨氮和 pH 的影響，能氧化水中的有機(jī)物，去除水中的鐵、錳，并能去除嗅、味和色度，還能完

44、全去除水中的酚。但是，臭氧法的主要缺點(diǎn)是基礎(chǔ)建設(shè)投資大、耗電量大；臭氧在水中不穩(wěn)定，容易分解，因而不能在配水管網(wǎng)中保持持續(xù)的 殺菌能力；臭氧需邊生產(chǎn)邊使用，不能儲(chǔ)存；當(dāng)水量和水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，調(diào)節(jié)臭氧投加量比較困難。（三）重金屬消毒 銀離子能凝固微生物蛋白質(zhì)，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺菌目的。消毒方法有：利用表面積很大的銀片與水接觸，或用電解銀的方法，或使水流過(guò)鍍銀的砂粒等。此法的缺點(diǎn)是價(jià)格高，殺菌慢，只能用于少量飲用水的應(yīng)急消毒。至于長(zhǎng)期飲用重金屬離子消毒的水對(duì)人體有何影響，尚無(wú)定論。在殺滅湖泊或水庫(kù)中的藻類(lèi)時(shí)，硫酸銅是最常用的化學(xué)藥劑。（四）綜合消毒法 各種消毒法結(jié)合使用已為國(guó)外水廠(chǎng)提倡。如：臭氧

45、氯消毒。其步驟為：先用臭氧氧化水中酚和消滅病毒，改善水的物理性質(zhì)，然后在水中加氯，保證管網(wǎng)中的滅菌能力。有的水廠(chǎng)也用臭氧紫外線(xiàn)氯消毒。第三章水的生物化學(xué)處理方法3-1水中微生物主要分哪幾類(lèi)？分別簡(jiǎn)單討論它們?cè)趶U水處理過(guò)程中所起的作用。細(xì)菌等各類(lèi)微生物的種類(lèi)與數(shù)量常與污水水質(zhì)及其處理工藝有密切關(guān)系，在特定的污水中，會(huì)形成與之相適應(yīng)的微生物群落。細(xì)菌是單細(xì)胞微生物，廢水處理設(shè)備中出現(xiàn)的細(xì)菌種類(lèi)很多。對(duì)凈化污水有重要作用的細(xì)菌有無(wú)色桿菌屬（Achromobacter）、 產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬及假單胞菌屬。其中假單胞菌屬是最具有代表性的污水處理的活性細(xì)菌之一，地 球上存在的天然有

46、機(jī)物都可以為假單胞菌屬的細(xì)菌所分解。真菌種類(lèi)繁多，污水處理中分離出的真菌主要是霉菌。大多數(shù)真菌都是好氧菌，他們具有在溫度較低的環(huán)境條件下生長(zhǎng)繁殖 的能力，適宜生存的 pH 范圍是 29。藻類(lèi)都是具有光合作用的自養(yǎng)型微生物，能通過(guò)光合作用放出氧氣，對(duì)污水的凈化具有重要的作用。原生動(dòng)物是極微小的能運(yùn)動(dòng)的微生物，通常為單細(xì)胞生物，生物處理中常見(jiàn)的原生動(dòng)物有肉足綱、鞭毛綱、纖毛綱和吸管綱的動(dòng)物。原生動(dòng)物不僅能吞噬部分有機(jī)物、游離細(xì)菌，降低污水渾濁度，一些原生動(dòng)物還能分泌黏液，促進(jìn)生物污泥絮凝。當(dāng)運(yùn)行條件和處理水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，原生動(dòng)物的種類(lèi)也隨之變化，因此，原生動(dòng)物能起指示生物的作用。后生生物在水處理設(shè)

47、備中不常出現(xiàn)。輪蟲(chóng)是后生動(dòng)物的典型代表，可非常有效的吞食分散和絮凝的細(xì)菌及顆粒較小的有機(jī)物。 輪蟲(chóng)是好氧生物凈化程度的有效指示生物。在生物處理中，凈化污水的第一和主要承擔(dān)者是細(xì)菌，而原生動(dòng)物是細(xì)菌的首次捕食者，后生動(dòng)物是細(xì)菌的二次捕食者。3-2試簡(jiǎn)單說(shuō)明活性污泥法凈化污水的基本原理。 向生活污水中不斷注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，污水中即生成一種絮凝體。這種絮凝體是有大量繁殖的微生物構(gòu)成的，易于沉淀分離，使污水得到澄清，這就是“活性污泥”。 微生物和有機(jī)物構(gòu)成活性污泥的主要部分，約占 全部活性污泥的 70以上?；钚晕勰嗟暮室话阍?9899左右，具有很強(qiáng)的吸附和降解有機(jī)物

48、的能力，可以達(dá)到處理和凈 化污水的目的?；钚晕勰喾ň褪且詰腋≡谒械幕钚晕勰酁橹黧w，在有利于微生物生長(zhǎng)的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈 化的一種方法。3-3污泥沉降比、污泥濃度和污泥指數(shù)在活性污泥法運(yùn)行中有什么作用？良好的活性污泥應(yīng)具有哪些性能？ 污泥沉降比（SV）：指曝氣池混合液在 100ml 量筒中靜置沉淀 30min 后，沉淀污泥占混合液的體積分?jǐn)?shù)(%)。污泥沉降比反映曝氣池正常運(yùn)行時(shí)的污泥量，用以控制剩余污泥的排放，他還能及時(shí)反映出污泥膨脹等異常情況。污泥指數(shù)（SVI）：污泥指數(shù)是污泥容積指數(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，指曝氣池出口處混合液經(jīng) 30min 沉淀后，1g 干污泥所占的容積，以 ml 計(jì)。

49、SVI 能較好的反映出活性污泥的松散程度（活性）和絮凝、沉降性能。對(duì)于一般城市污水，SVI 在 50150 左右。SVI 過(guò)低，說(shuō) 明泥粒細(xì)小緊密，無(wú)機(jī)物多，缺乏活性和吸附能力；SVI 過(guò)高，說(shuō)明污泥難于沉淀分離。污泥齡（）指曝氣池中工作的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量的比值，單位是天(d)。它表示新增長(zhǎng)的污泥在曝氣池中的平均停留時(shí)間，即曝氣池工作污泥全部更新一次所需時(shí)間。污泥齡和細(xì)菌的增長(zhǎng)處于什么階段直接相關(guān)，以它作為生物處理 過(guò)程的主要參數(shù)是很有價(jià)值的。3-4試比較推流式曝氣池和完全混合曝氣池的優(yōu)缺點(diǎn)。 推流式曝氣池呈長(zhǎng)方形，水流形態(tài)為推流式。污水凈化的吸附階段和氧化階段在一個(gè)曝氣池中

50、完成。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長(zhǎng)逐漸降低，需氧量也是沿池長(zhǎng)逐漸降低。處理工業(yè)廢水時(shí)的 BOD5 負(fù)荷為 0.20.4 kg(BOD5)/kg(MLSS)d,MLSS 濃度為1.53.5g/L。普通活性污泥法對(duì)有機(jī)物（BOD5）和懸浮物去除率高，可達(dá)到 85%95%,因此特別適用于處理要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定 的廢水。它的主要缺點(diǎn)是：不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；需氧量沿池長(zhǎng)前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻的，這就造成前段氧量不足， 后段氧量過(guò)量的現(xiàn)象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會(huì)造成后端氧量大大超過(guò)需要而浪費(fèi)。此外，由于曝氣時(shí)間長(zhǎng)，曝氣池體 積大，占地面積和基建費(fèi)用也相應(yīng)增大。完全混合法的流程與普通法相同。該法

51、有兩個(gè)特點(diǎn)：一是進(jìn)入曝氣池的污水立即與池內(nèi)原有濃度低的大量混合液混合， 得到了很好的稀釋?zhuān)赃M(jìn)水的水質(zhì)的變化對(duì)污泥的影響降低到了很小的程度，能夠較好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各點(diǎn)有機(jī)物 濃度（F）均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)量（M）基本相同，池內(nèi)各部分工作情況幾乎完全一致。由于微生物生長(zhǎng)所處階段主要取 決于 F/M，所以完全混合法有可能把整個(gè)池子的工作情況控制在良好的的同一條件進(jìn)行，微生物活性能夠充分發(fā)揮，這一特點(diǎn)是推流式曝氣池不具備的。3-5常用的曝氣池有哪些型式？各適用于什么條件？ 推流式曝氣池：推流式曝氣池為長(zhǎng)方廊道形池子，常采用鼓風(fēng)曝氣，擴(kuò)散裝置設(shè)在池子一側(cè)，使水流在池子中呈螺旋狀前進(jìn)，

52、前段水流與后段水流不發(fā)生混合。為運(yùn)轉(zhuǎn)和維修方便，常將所需要的曝氣池總?cè)莘e分為可獨(dú)立操作的兩個(gè)或者更多的單元，每個(gè) 單元包括幾個(gè)池子，每個(gè)池子由 14 個(gè)折流的廊道組成。完全混合式曝氣池：廢水進(jìn)入反應(yīng)池與池中混合液充分混合，池內(nèi)廢水組成，F(xiàn)/M、微生物群的組成和數(shù)量完全均勻一致。這 種曝氣池多為圓形、方形或多邊形池子，常采用葉輪式機(jī)械曝氣。為節(jié)省占地面積，可以把幾個(gè)方形池子連接在一起，組成一個(gè) 長(zhǎng)方形池子。循環(huán)混合曝氣池（氧化溝）：循環(huán)混合曝氣池多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，其平面形狀像跑道。轉(zhuǎn)刷設(shè)在直段上，轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動(dòng)使混合液曝 氣并在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，使活性污泥保持懸浮狀態(tài)，從整體上看，流態(tài)是完全混合的，但一般混

53、合液的環(huán)流量為進(jìn)水量的數(shù)百倍以 上，流速較大，在局部又具有推流的特征。3-6普通活性污泥法、生物吸附法和完全混合曝氣法各有什么特點(diǎn)？根據(jù)細(xì)菌增長(zhǎng)曲線(xiàn)看，這幾種運(yùn)行方式的基本區(qū)別在什么地方？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。普通活性污泥法又稱(chēng)傳統(tǒng)活性污泥法。曝氣池呈長(zhǎng)方形，水流形態(tài)為推流式。污水凈化的吸附階段和氧化階段在一個(gè)曝氣池 中完成。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長(zhǎng)逐漸降低，需氧量也是沿池長(zhǎng)逐漸降低。普通活性污泥法對(duì)有機(jī)物（BOD5）和懸浮物去除 率高，可達(dá)到 85%95%，因此特別適用于處理要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。它的主要缺點(diǎn)是：不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；需氧量沿 池長(zhǎng)前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻的，這就造成前

54、段氧量不足，后段氧量過(guò)量的現(xiàn)象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會(huì)造成 后端氧量大大超過(guò)需要而浪費(fèi)。此外，由于曝氣時(shí)間長(zhǎng)，曝氣池體積大，占地面積和基建費(fèi)用也相應(yīng)增大。完全混合法的流程與普通法相同。該法有兩個(gè)特點(diǎn)：一是進(jìn)入曝氣池的污水立即與池內(nèi)原有濃度低的大量混合液混合，得到 了很好的稀釋?zhuān)赃M(jìn)水的水質(zhì)的變化對(duì)污泥的影響降低到了很小的程度，能夠較好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各點(diǎn)有機(jī)物濃度（F）均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)量（M）基本相同，池內(nèi)各部分工作情況幾乎完全一致。由于微生物生長(zhǎng)所處階段主要取決于 F/M，所以完全混合法有可能把整個(gè)池子的工作情況控制在良好的的同一條件進(jìn)行，微生物活性能夠充分發(fā)揮，

55、這一特點(diǎn)是推流式 曝氣池不具備的。生物吸附法又叫接觸穩(wěn)定法或吸附再生法?；钚晕勰喾▋艋|(zhì)的第一階段是吸附階段，良好的活性污泥與生活污水混合后1030min 內(nèi)就能基本完成吸附作用，污水中的 BOD5 即可去除 85%90%。生物吸附法就是根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)發(fā)展起來(lái)的。污水和活性污 泥在吸附池內(nèi)混合接觸 0.51.0h，使污泥吸附大部分懸浮物、膠體狀物質(zhì)及部分溶解有機(jī)物后，在二沉池中進(jìn)行分離，分離出的 回流污泥先在再生池內(nèi)進(jìn)行 23h 的曝氣，進(jìn)行生物代謝，充分恢復(fù)活性后再回到吸附池。吸附池和再生池可分建，也可合建。生 物吸附法采用推流式流型。由于吸附時(shí)間短，再生池和吸附池內(nèi) MLSS 濃度可分別達(dá)

56、到 1.03.0 和 4.010.0g/L，BOD5 負(fù)荷 0.20.6 kg(BOD5)/kg(MLSS) d.在污泥負(fù)荷率相同時(shí)，生物吸附法兩池總?cè)莘e比普通法要小得多，而空氣量并不增加，因而可以大大降 低建筑費(fèi)用。其缺點(diǎn)是處理效果稍差，不適合處理含溶解性有機(jī)物較多的廢水。3-7試簡(jiǎn)單說(shuō)明附著生長(zhǎng)系統(tǒng)處理廢水的基本原理。 當(dāng)污水與濾料等載體長(zhǎng)期流動(dòng)接觸，在載體的表面上就會(huì)逐漸形成生物膜。生物膜主要是由細(xì)菌（好氧菌、厭氧菌和兼性菌）的菌膠團(tuán)和大量的真菌菌絲組成。生物膜上線(xiàn)蟲(chóng)類(lèi)、輪蟲(chóng)類(lèi)及寡毛類(lèi)等微型生物出現(xiàn)的頻率也較高。在日光照射的部位還生長(zhǎng)藻 類(lèi)，有的濾料內(nèi)甚至還出現(xiàn)昆蟲(chóng)類(lèi)。由于生物膜是生長(zhǎng)在載體上的，微生物停留時(shí)間長(zhǎng)，像硝化菌等生長(zhǎng)世代期較長(zhǎng)的微生物也 能生長(zhǎng)。所以，生物膜上生長(zhǎng)繁育的生物種類(lèi)繁多、食物鏈長(zhǎng)而復(fù)雜是這種處理技術(shù)的顯著特征。3-8高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池各有什么特點(diǎn)？適用于什么具體情況？ 高負(fù)荷生物濾池是在解決和改善普通生物池在凈化功能和運(yùn)行中存