水處理期末試題集

1、1。某城市污水處理廠運用傳統(tǒng)活性污泥工藝來凈化城市污水，出水水質(zhì)一直穩(wěn)定，并直接 排放于附近的一個河流。近期由于原水水質(zhì)波動劇烈，發(fā)現(xiàn)二沉池泥面升高，導致出水水 質(zhì)受到影響，鏡檢發(fā)現(xiàn)曝氣池活性污泥中絲狀菌數(shù)目增多。試根據(jù)目前掌握的知識，回答 以下問題：1. 寫出三個表征污水水質(zhì)的指標（3分） 如COD SS BOD等，每個1分2. 試畫出該城市污水處理廠的工藝流程簡圖。（3分）畫出主要構筑物（曝氣池、二沉池）及污泥回流和排放3. 試分析二沉池事故原因，提出合理的解決方法；（3分）污泥膨脹（1分），解決方法：控制曝氣量、調(diào)整 pH投加好化學藥劑、投加氮磷營養(yǎng)、廢掉初沉池，各0.5分4. 由于收納

2、排水的河流近期出現(xiàn)了大范圍的水華現(xiàn)象，而該污水廠出水水質(zhì)由于含有較多的硝酸鹽氮，針對目前的環(huán)境狀況，該污水廠亟待工藝調(diào)整和改進。提出你的工藝改進意見， 畫出改進后的工藝流程圖，并說明原因以及改進后工藝的原理和期望達到的效果。（10） 脫氮工藝，如A/O,三段工藝、把店鋪工藝等。2. 與好氧生物處理比較，厭氧生物處理有何優(yōu)缺點？答：工藝優(yōu)點（1）應用范圍廣。好氧工藝只適用于中、低濃度和易生物降解的有機廢水處理；而厭氧工藝既適用于高濃度有機廢水處理，也適用于中、低濃度和難生物降解的有機廢水處理。（2） 能耗低。當原水 BOD5達到1500mg/L時，沼氣能量可以抵消消耗能量，原水有機物濃 度越高，

3、剩余能量越多。一般厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的 1/10。（3） 負荷高。通常好氧法的容積負荷為14kgBOD/m3- d,而厭氧法為 210kgCOD/m3 d，高的可達 40 50 kgCOD/m3- d。（4） 剩余污泥量少，且易脫水處置。剩余污泥量僅為好氧法的520%,且污泥穩(wěn)定，易 脫水，甚至可作為飼料、肥料。（5）對N、P營養(yǎng)元素要求低。 通常只要求 BOD5NN 200300 : 5: 1,甚至在BOD5NP =800: 5: 1時仍能正常運行。（6）可殺菌解毒。（7）可間歇運行。3. 簡述生物法脫氮的基本原理和影響因素。答：生物脫氮機理：原污水在氨化菌作用下，將污水中有機氮

4、（OR-N）轉化成氨氮（NH4-N）,與原污水中NH4-N 并，在適宜的條件下，利用亞硝化及硝化自養(yǎng)菌，將污水中NH4-N硝化，生成亞硝酸鹽氮（NO2-N）和硝酸鹽氮（NO3-N）。然后再利用原污水中 BOD成分（或外加甲醇等 為碳源）作為氫供體（有機碳源）進行反硝化，將亞硝酸鹽氮 （NO2-N）和硝酸鹽氮（NO3-N）轉 化成N2釋放到大氣中，從而實現(xiàn)廢水脫氮。影響因素（1）酸堿度：pH; （2）溶解氧：DO （ 3）碳氮比：BOD5/TKN4. 為什么豎流式沉淀池常作為二沉池？答：豎流沉淀池的特點是水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。（2分）由于二級處理為生物處理，二

5、級處理出水中的污泥具有絮凝性，上升的小顆粒污泥和下沉的大顆粒污泥之間相互接觸、碰撞而絮凝，使粒徑增大，沉速加快。（2分）同時沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一懸浮層，對上升的小顆粒污泥起攔截和過濾作用，因而可使豎流沉淀池具有較高的沉降效率，適宜作為二沉池。（2分）5. 如何提高濾池的含污能力？答：提高濾池含污能力的途徑有：（1）提高濾料顆粒的均勻性，即增大 d10、減小K80;（ 2）由單層濾料改為兩層濾料或三層濾料；（3）改變水流方向，采用上、下雙向流過濾。6. 簡述影響混凝效果的主要因素。答：混凝是復雜的物理化學過程，影響混凝效果因素主要包括：濁度 濁度過高或過低都不利于絮凝。水溫

6、水溫會影響無機鹽類的水解。水溫低，水解反應慢；水的粘度增大，布朗運動減弱，混凝效果下降。pH值及堿度pH值影響膠體顆粒表面電荷及E電位，而且影響著混凝劑在水中的存在狀態(tài)，不同的pH,混凝劑水解產(chǎn)物不同，所起的混凝作用各異。水中雜質(zhì)的成分性質(zhì)和濃度部分雜質(zhì)有利于混凝，部分雜質(zhì)不利于混凝?；炷齽〢、混凝劑種類：混凝劑的選擇主要取決于膠體和細微懸浮物的性質(zhì)及濃度。 B混凝劑投加量：投加量與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關。C混凝劑的投加順序：當使用多種混凝劑時，其最佳投藥順序可通過試驗來確定。水力條件水力條件對混凝劑效果有重要影響。主要的控制指標為攪拌強度和攪拌時間。7. 簡述SBR工藝的工作原理，并說

7、明該工藝具有哪些特點。答：（1） 工作原理：SBR工藝即間歇式活性污泥法工藝，又稱序批式活性污泥法，是集有機 物降解與混合液沉淀于一體的反應器。SBR的間歇運行是通過控制曝氣池的運行操作來實現(xiàn)的，其運行操作分為 5道工序，分別為：進水、反應（曝氣）、沉淀、排水、閑置，這 5道工序均在曝氣池完成。（2）工藝特點： SBR集有機物降解與混合液沉淀于一體，無需要回流設備，不設二沉池。 SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。 具有較好的脫氮、除磷效果。 工藝可實現(xiàn)全部自動化控制，運行操作靈活，效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好。8. 簡述UASE反應器中顆粒污泥的形成條件。答：UASE反應器形

8、成顆粒污泥的重要條件是：1）控制反應器較高的污泥負荷和反應器適當?shù)谋砻尕摵桑唬?）保持適宜的pH值和堿度；（3）防止有毒物質(zhì)的干擾。9. 在20 C時，亞硝化細菌的世代時間是多少天？為什么污泥齡太短的曝氣池氨的硝化作用不完全。答：（1） 20C時亞硝化細菌的世代時間 3天。（2）污泥齡是指污泥在反應器中的停留時間，污泥齡=每日排放剩余污泥量 反應應器內(nèi)污泥，即曝氣池全部活性污泥更新一次所需要 的 時間。在廢水生化處理裝置中， 要使微生物充分發(fā)揮其凈化作用，必須使污泥齡不能短于活性污泥中微生物的世代時間，否則曝氣池中的污泥會全部流失。對于氨的硝化作用來說，硝化細菌的世代時間較長，應通過工藝調(diào)整使

9、泥齡大于硝化細菌的世代時間，才能取得較好的硝化效果，污泥齡太短的曝氣池氨的硝化作用不能進行完全。10. 如何通過廢水的 B0D5和COD判斷廢水的可生化性？某工業(yè)廢水水質(zhì)為COD 650mg/L,BOD5 52mg/L,問該工業(yè)廢水是否適宜采用生化處理。答：（1） BOD5是指5日生化需氧量，表示在有氧的情況下，在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離態(tài)氧的數(shù)量。COD是指化學需氧量，表示在一定條件下，水中各種有機物與化學強氧化劑作用時所消耗的氧化劑的量。BOD5可間接表示廢水中有機物的含量，COD表示廢水中還原性物質(zhì)的含量（包括有機物和無機性還原物質(zhì)）。（2分） 一般采

10、用BOD5/C0的比值可以初步判斷廢水的可生化性：當BOD5/COD0.45時，生化性較好；當BOD5/COD0.3時，可以生化；當BOD5/CODO.3時，較難生化；當BOD5/CODO.25時，不宜生化；（2）本題給定的工業(yè)廢水 BOD5/COD=52/65O=O.O8,該工業(yè)廢水不適宜采用生化處理。11. 在電滲析操作過程中，工作電流密度超過極限電流密度會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，如何消除？ 答：（1）在操作過程中，工作電流密度超過極限電流密度會出現(xiàn)濃差極化現(xiàn)象。（2）消除濃差極化現(xiàn)象的方法有：控制操作電流密度小于極限電流密度（或使ii極）； 定期倒換電極； 增大水流速度； 定期酸洗； 進行預處理。

11、12. 某企業(yè)以廢箱板為主要原料生產(chǎn)箱板紙，其生產(chǎn)過程中排放大量的廢水，主要污染物為 SS 和 COD 其水質(zhì)為 pH 78、COD9OO11OOmg/L SS8001100mg/L。請制定一廢水處理 工藝，使處理后出水水質(zhì)達到 pH 6.09.0 ； COD 100mg/L; SS 100mg/L，畫出工藝流程 簡圖，并說明各處理單元功能。答：（1）處理工藝：根據(jù)題中給出的造紙廢水水質(zhì)情況和要求達到的水質(zhì)標準分析，擬采取的工藝流程如下：造紙廢水t格柵t篩網(wǎng)t （沉淀）、調(diào)節(jié)池t混凝反應池t氣浮池（沉淀池）T生化處理裝置T沉淀池T出水（2）各處理單元功能 格柵：截留大的懸浮物、漂浮物 篩網(wǎng)：截

12、留懸浮物，回收紙漿 沉淀、調(diào)節(jié)池：沉淀的目的是對廢水中懸浮物沉淀去除，調(diào)節(jié)的目的是調(diào)節(jié)水量、 均和水質(zhì)。（說明：此處可不設計沉淀池） 混凝反應池：通過投加混凝劑使廢水中的細小懸浮物和膠體脫穩(wěn)，生成大的絮體。 氣浮池（沉淀池）：主要目的是使絮體與廢水分離。（說明：兩種工藝任意選擇一種均可） 生化處理裝置：去除廢水中的有機物，可以選取曝氣池、生物接觸氧化池等。 沉淀池：實現(xiàn)泥水的分離、污泥回流和剩余污泥的排放。13. 解釋并畫出氧垂曲線？圖表示一條被污染河流中生化需氧量和溶解氧的變化曲線。橫坐標從左到右表示河流的流向和距離，縱坐標表示生化需氧量和溶解氧的濃度。將污水排入河流處定為基點 0，向上游去

13、的距離取負值，向下游去的距離取正值。在上游未 受污染的區(qū)域，BOD5很低，DO接近飽和值，在0點有污水排入。由溶解氧曲線可以看出： DO和 BOD5有非常密切的關系。 在污水未排入之前， 河水中DO很高，污水排入后因有機物 分解耗氧，耗氧速率大于大氣復氧速率，DO從 0點開始向下游逐漸減低。從0點流經(jīng)2.5d ,降至最低點，此點稱為零界點。該點處耗氧速率等于復氧速率。零界點后，耗氧速率因有機物濃度降低而小于復氧速率，DO又逐漸回升，最后恢復到近于污水注入前的狀態(tài)。在污染河流中DO曲線呈下垂狀，稱為溶解氧下垂曲線（簡稱氧垂曲線）。根據(jù)DO和 BOD5曲線，可以把該河流劃分為污水排入前的清潔區(qū)，排

14、入后的水質(zhì)污染惡化區(qū)，恢復區(qū)和恢復后的清潔水區(qū)。斜線部分表示DO受污染后低于正常值，黑影部分表示DO氐于 水體質(zhì)量標準。14. 生物脫氮包括哪幾個過程？ 氨化反應 微生物分解有機氮化合物產(chǎn)生氨的過程。 硝化反應在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉化為亞硝酸鹽（N02-）和硝酸鹽（N03-）的過程。反硝化反應在缺氧條件下，N02-和 N03-在反硝化菌的作用下被還原為氮氣的過程。同化作用生物處理過程中，污水中的一部分氮（氨氮或有機氮）被同化成微生物細胞的組成成分，并以剩余活性污泥的形式得以從污水中去除的過程。當進水氨氮濃度較低時，同化作用可能成為脫氮的主要途徑。15. 畫圖說明輻流式沉淀池的構

15、造及工作特征？工作特征：圓形池體，中心進水，周邊出水，中心傳動機械排泥。進水管設穿孔擋板，變速 水流，中心流速最大，沉下的顆粒也是中心最大，向四周逐漸變小，出水用鋸齒堰，堰前設 擋板，攔截浮渣。16. 什么是活性污泥，它由哪幾部分組成？污水經(jīng)過一段時間的曝氣后，水中會產(chǎn)生一種以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體，其中含有大量的活性微生物，這種污泥絮體就是活性污泥。活性污泥是以細菌，真菌，原生動物和后生動物所組成的活性微生物為主體，此外還有一些無機物，未被微生物分解的有機物和微生物自身代謝的殘留物。17. 對影響氧轉移速率的因素進行分析，說明提高曝氣池充氧效果的主要途徑？影響氧轉移速率的因素：（1）污水

16、水質(zhì)：污水中雜質(zhì)影響氧的轉移，特別是表面活性物質(zhì)等兩親分子，在水液界面上，形成一層分子膜，阻礙氧分子的擴散轉移。 而且水中溶解氧的飽和度也受到水中鹽類的影響。（2）水溫：影響水的粘滯性，從而影響擴散系數(shù)，液膜厚度也隨之變化，影響氧轉移速率；同時影響溶解氧的飽和度，從而影響氧轉移速率；這兩種作用是相反的，但是總體來說溫度降低有利于氧的轉移。（3 ）液體中氧的濃度梯度和氣相中氧的分壓梯度：影響溶解氧的飽和度， 從而影響氧轉移速率； 影響了轉移氧的推動力從而影 響氧轉移速率。（4）氣泡的大小：將影響氣水的接觸面，從而影響氧的轉移速率（5）液體的紊流程度：紊流程度大則氣水接觸充分，氧轉移速率也就提高了

17、。（ 6）氣泡與液體的接觸時間。主要途徑：（1）使溫度降低 （2）使水流處于紊流狀態(tài) （3）使產(chǎn)生大量氣泡，并讓他們盡快上升，破裂，有助于液膜的更新和氧的轉移。（4）使鼓風曝氣的氣泡尺寸減小，從而接觸面積加大，有助于氧的轉移。（5）加大氣泡與液體接觸的時間 .18. 畫圖說明Orbal氧化溝的運行方式？運行方式：多個呈橢圓形同心溝渠組成，污水首先進入最外環(huán)的溝渠，然后依次進入下一層溝渠，最后由位于中心的溝渠流出進入二次沉淀池。19. 試述污水中的氮在生物處理中是如何轉化的？污水中的氮主要形式為：有機氮和氨態(tài)氮。首先有機氮化合物要在氨化菌的作用下進行氨化 反應，分解轉化為氨態(tài)氮；然后氨態(tài)氮在亞硝

18、化菌的作用下進行亞硝化反應轉化為亞硝酸氮； 在硝化菌的作用下進行硝化反應轉化為硝酸氮；最后亞硝酸氮和硝酸氮在反硝化菌的作用下進行反硝化反應轉化為氣態(tài)氮。20. 污泥厭氧消化的影響因素？（1）溫度因素（2）生物固體停留時間與負荷 （3）攪拌與混合（4）營養(yǎng)與C/N,氧的守恒與轉化 （5）有毒物質(zhì)（6）酸堿度，pH值和消化液的緩沖作用21. 含油廢水污染的危害？（1）流到水體中的可浮油，形成油膜后會阻礙大氣復氧，斷絕水體氧的來源；（2）水中的乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，使水體形成缺氧狀態(tài)，而且C02使水中pH值下降到正常范圍下，使水生物不能生存；（3）含油廢水流到土壤，由于土層的吸附與過

19、濾在土壤表層形成油膜，使空氣難以透入，阻礙土壤微生物的增殖，破壞土層團粒結構；（4）含油廢水排入城市排水管道，對排水設備和城市污水處理廠造成影響，如果超過一定指標， 就會影響活性污泥和生物膜的正常代謝過程。22. 污水中乳化油粗?；骄墼?？當含乳化油的污水通過粗粒化濾料時，因它具有親油疏水性質(zhì)， 微小油珠便附聚在其表面上形成油膜，達到一定厚度后，在浮力和水流剪力的作用下，脫離濾料表面，形成顆粒大的油珠浮升到水面。（1）界面張力，接觸角和23. 是否任何物質(zhì)都能粘附在空氣泡上，取決于哪些因素？ 并不是任何物質(zhì)都能黏附在空氣泡上的，是有一定的條件的： 體系界面自由能（2）氣-粒氣浮體的親水吸附和

20、疏水吸附24. 化學沉淀的影響因素?1）投加的離子種類：產(chǎn)生同名離子效應，當沉淀溶解平衡后，如果向溶液中加入含有某一 離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動。2）電解質(zhì)的存在與濃度：產(chǎn)生鹽效應，在有強電解質(zhì)存在狀況下，溶解度隨強電解質(zhì)濃度 的增大而增加，反應向溶解方向轉移3）pH:產(chǎn)生酸效應，溶液的 PH值可影響沉淀物的溶解度。4）水中離子性質(zhì)：產(chǎn)生絡合效應，若溶液中存在可能與離子生成可溶性絡合物的絡合劑， 則反應向相方向進行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。25. 吸附方法的幾種類型？（1 ）物理吸附，吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力產(chǎn)生的吸附。（2）化學吸附，吸附劑和吸附質(zhì)之間通過化學作用產(chǎn)生

21、由于化學鍵力引起的吸附。（3）離子吸附，互相交換離子的吸附，依靠靜電引力牢固吸附26. 什么是疏水性物質(zhì)?難為水潤濕的物質(zhì)，水中物質(zhì)潤濕程度是由潤濕接觸角決定的，疏水與親水以90為界,即潤濕接觸角90時為難被潤濕，疏水性物質(zhì).27. 介紹傳統(tǒng)活性污泥法、吸附再生法和延時曝氣法的運行特點。在一般情況下，對于有 機廢水BOD5的去除率如何？根據(jù)活性污泥增長曲線來看，這幾種運行方式的基本區(qū)別在什 么地方？答:運行特點：傳統(tǒng)活性污泥法：處理效果好不易污泥膨脹供氧與需氧不平衡耐沖擊負荷能力差（尤其對有毒或高濃度工業(yè)廢水 ）吸附一再生活性污泥法：處理質(zhì)量較差耐沖擊負荷強 適合處理膠體物質(zhì)含量高的工業(yè)廢水B

22、OD筆解曲線是呈急劇下降、緩慢下降曲線延時曝氣活性污泥法：由于負荷低，延時曝氣池容積大，占地面積較大對水質(zhì)水量變動性強產(chǎn)污泥量少處理效果好(2) 對BOD勺去除率：傳統(tǒng)活性污泥法對 BOM去除率在90%以上；吸附一再生活性污泥法對 BOM去除率低于 傳統(tǒng)活性污泥法；延時曝氣活性污泥法對 BOD勺去除率高于傳統(tǒng)活性污泥法(3) 從活性污泥增長曲線來看的基本區(qū)別：傳統(tǒng)活性污泥法中活性污泥由池首至池尾依次經(jīng)歷了對數(shù)增長期、減速增長期和內(nèi)源呼吸期；吸附一再生活性污泥法中在吸附去除階段利用了活性污泥的內(nèi)源呼吸期，再生階段活性污泥則經(jīng)歷了對數(shù)增長期、減速增長期和內(nèi)源呼吸期； 延時曝氣活性污泥法中活性污泥一

23、直處于內(nèi)源呼吸期。28. 試述與活性污泥法相比，生物膜法的特點體現(xiàn)在那些方面？答：(1)微生物相方面的特征： 參與凈化反應微生物多樣化生物膜處理法的各種工藝都具有適于微生物生長棲息、繁衍的安靜穩(wěn)定的環(huán)境，生物膜上的微生物勿需像活性污泥那樣承受強烈的攪拌沖擊，適于增長繁殖，由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲等組成。 生物的食物鏈長在生物膜上動物性營養(yǎng)一類所占比例較大，微型動物的存活率也高， 棲息著高次營養(yǎng)水平的生物， 如寡毛蟲類和昆蟲，因此食物鏈要長于活性污泥， 所產(chǎn)污泥量也少 于活性污泥處理系統(tǒng)。 能夠存活世代時間長的微生物生物膜處理法中，生物固體平均停留

24、時間與污水的停留時間無關，污泥齡比活性污泥大的多，硝化菌與亞硝化菌得以繁衍增殖，因此具有一定的硝化功能，采取適當?shù)倪\行方式還可能具有返硝化脫氮的功能。 分段運行與優(yōu)勢菌種生物膜處理法多分段運行，每段繁衍與本段水質(zhì)相適應的微生物， 并形成優(yōu)占種屬，有利于微生物新陳代謝功能的充分發(fā)揮和有機污染物的降解。(2)處理工藝方面的特征對水質(zhì)、水量變動有較強的適應性有一段時間中斷進水，對生物膜的凈化功能也不會有致命影響，通水后能夠較快的恢復。污泥沉降性良好，易于固液分離脫落的生物膜所含動物成分較多，比重較大，且污泥顆粒個體較大，沉降性良好，易于固液分離。 能夠處理低濃度廢水活性污泥不適合處理低濃度的污水，若

25、BOD長期低于50-60mg/l，會影響污泥絮體的形成，但生物膜處理低濃度污水，也能取得較好的處理效果。易于維護運行，節(jié)能，動力費用低 與活性污泥處理系統(tǒng)相比較，生物膜處理法中的各種工藝都是比較易于維護管理的，像 生物濾池、生物轉盤等工藝，還都是節(jié)省能源的，動力費用較低。29. 繪圖說明有明顯吸附帶的穿透曲線？如何充分利用吸附容量？穿透曲線答：(1)采用多床串聯(lián)操作如圖 “多柱串聯(lián)試驗曲線”，開始時按從I到W依次進行通水，當W柱出水水質(zhì)達到穿透濃度時，I柱中的填充層已接近飽和，再生I柱，將備用的V柱串聯(lián)在W柱的后面.然后按照從n到v的順序通水 ，當v出水濃度達到穿透濃度時，n柱已經(jīng)接近飽和將其再生，把再生后的I串聯(lián)在v的后面.這樣進行再生的吸附柱中的吸附劑都是接近飽和的.(2)采用升流式移動床操作廢水自下而上流過填充層，最底層的吸