水污染控制工程復(fù)習(xí)題

一、填空題：污水處理產(chǎn)生的沼氣一般由甲烷、二氧化碳和其它微量氣體組成。測(cè)定廢水中有機(jī)污染物數(shù)量的指標(biāo)，目前常用的有生物化學(xué)需氧量和化學(xué)需氧量?jī)煞N。前者用BOD來表示，后者用COD來表示。污水處理廠設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的主要是調(diào)節(jié)污水中的水量和水質(zhì)。細(xì)菌是活性污泥在組成和凈化功能上的中心，是微生物中最主要的成分。SV30的體積越小，污泥沉降性能越好。良好的活性污泥和充足的氧氣是活性污泥法正常運(yùn)行的必要條件。BOD5和COD是廢水生物處理過程中常用的兩個(gè)的水質(zhì)指標(biāo)，用BOD5/COD值評(píng)價(jià)廢水的可特殊化性是廣泛采用的一種最為簡(jiǎn)易的方法。在一般情況下，BOD5/COD值愈大，說明廢水可生物處理性愈好。SVI是衡量污泥沉降性能的指標(biāo)。經(jīng)過重力濃縮處理后，污泥的含水率可從98%～99%降低到95%～96%左右，體積也相應(yīng)減少2～3倍。影響微生物的因素主要有微生物的營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH值、溶解氧和有毒物質(zhì)。好氧分解代謝過程中，有機(jī)物的分解比較徹底，最終產(chǎn)物是含能量最低的CO2和H2O。根據(jù)微生物對(duì)氧的要求，可分為好氧微生物、厭氧微生物及兼性微生物。污泥濃縮的方法主要有重力沉降濃縮法、氣浮濃縮法和離心濃縮法，目前以重力濃縮法使用較為普遍。廢水處理方法主要有：物理處理法，化學(xué)處理法，生物處理法。測(cè)定廢水中有機(jī)污染物數(shù)量的指標(biāo)，目前常用的有生物化學(xué)需氧量和化學(xué)需氧量?jī)煞N。前者用BOD來表示，后者用COD來表示。污水處理廠設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的主要是調(diào)節(jié)污水中的水量和水質(zhì)。在吸附過程中，溫度越低，對(duì)吸附越有利，吸附劑比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。Fenton試劑由亞鐵鹽和過氧化氫組成，在一定條件下，在Fe2+的催化作用下，過氧化氫會(huì)分解產(chǎn)生·OH，引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。一定量的樹脂所具有的活性基團(tuán)或可交換離子的總數(shù)量，叫做樹脂的全交換容量。交換反應(yīng)的平衡選擇系數(shù)K值愈大，表明交換離子愈容易取代樹脂上的可交換離子。在膜析法中，物質(zhì)透過薄膜需要?jiǎng)恿Γ壳袄玫挠腥N動(dòng)力：分子擴(kuò)散力、電力和壓力。按照產(chǎn)生細(xì)微氣泡的方法，氣浮法分為電解氣浮法、分散氣浮法和溶解空氣氣浮法。溶解鹽類發(fā)生沉淀的必要條件是其離子的濃度積大于溶度積。污泥的原始含水率為99.5%，當(dāng)含水率降低為95%時(shí)，其體積變?yōu)樵瓉淼?/10。根據(jù)吸附劑和吸附質(zhì)之間作用力度不同，吸附可以分為物理吸附、化學(xué)吸附、和離子交換吸附三種。離子交換工藝過程可分為交換、反洗、再生、清洗4個(gè)階段?；炷齽┖驮旌系姆绞接兴没旌稀⒏舭寤旌虾蜋C(jī)械混合三種型式。根據(jù)聚合物所帶基團(tuán)能否離解及離解后所剩離子的電性，有機(jī)高分子絮凝劑可分為陰離子型、陽離子型、非離子型三類。污泥消化分為中溫消化和高溫消化。電滲析工藝過程中，陽極反應(yīng)產(chǎn)生O2和Cl2，會(huì)造成電極腐蝕。污泥濃縮只能去除污泥中空隙水的一部分。二、選擇題活性污泥法正常運(yùn)行的必要條件是

（D

）。A．溶解氧

B．營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大量微生物C.適當(dāng)?shù)乃釅A度D．良好的活性污泥和充足的氧氣

測(cè)定水中有機(jī)物的含量，通常用（

C

）指標(biāo)來表示。A．TOC

B．SVI

C．BOD5

D．MLSS3、懸浮物與水之間有一種清晰的界面，這種沉淀類型稱為（C）。A：絮凝沉淀B：壓縮沉淀C：成層沉淀D：自由沉淀4、SVI值的大小主要決定于構(gòu)成活性污泥的（B），并受污水性質(zhì)與處理?xiàng)l件的影響。A：真菌B：細(xì)菌C：后生動(dòng)物D：原生動(dòng)物5、鼓風(fēng)曝氣的氣泡尺寸（A）時(shí)，氣液之間的接觸面積增大，因而有利用氧的轉(zhuǎn)移。A：減小B：增大C：2mmD：4mm4、SVI值的大小主要決定于構(gòu)成活性污泥的（B），并受污水性質(zhì)與處理?xiàng)l件的影響。A：真菌B：細(xì)菌C：后生動(dòng)物D：原生動(dòng)物5、溶解氧在水體自凈過程中是個(gè)重要參數(shù)，它可反映水體中

（D

）。A．耗氧指標(biāo)

B．溶氧指標(biāo)C．有機(jī)物含量

D．耗氧和溶氧的平衡關(guān)系6、沉淀池的形式按（B）不同，可分為平流、豎流與輻流三種形式。A：池的尺寸B:池的水流方向C:池的停留時(shí)間D:池的深度7、厭氧消化后的污泥含水率（C），還需進(jìn)行脫水，干化等處理，否則不易長(zhǎng)途輸送和使用。A：60%B：80%C：很高D：很低8、活性污泥在二沉池的后期屬于（A）。A：集團(tuán)沉淀B：壓縮沉淀C：絮凝沉淀D：自由沉淀9、溶解氧飽和度除受水質(zhì)的影響外，還隨水溫而變，水溫上升DO飽和度則（B）。A：增大B：下降C：2mg/lD：4mg/l11、離子交換的運(yùn)行操作的步驟為（C）。A:交換再生反洗清洗B、交換清洗再生反洗C:交換反洗再生清洗D:交換反洗清洗再生12、下列氧化劑中，（A）的氧化電位最高。A:·OHB：O3C:Cl2D:H2O213、對(duì)于聚丙烯酰胺等有機(jī)高分子混凝劑，混凝時(shí)下列（B）起主要作用。A:壓縮雙電層B：吸附架橋C:網(wǎng)捕14、用吸附柱處理水中污染物a,初始濃度為C0,根據(jù)吸附曲線，當(dāng)達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)，關(guān)于出水濃度C，下列說法正確的是（C）A：C=C0B：C=0C：C=(0.01~0.1)C0D：C=(0.9~0.95)C015、下列不屬于影響膠體在水中穩(wěn)定狀態(tài)的因素是（B）A：靜電斥力B：氫鍵力C：范德華力D：布朗運(yùn)動(dòng)16、懸浮物與水之間有一種清晰的界面，這種沉淀類型稱為（C）。A：絮凝沉淀B：壓縮沉淀C：成層沉淀D：自由沉淀17、鼓風(fēng)曝氣的氣泡尺寸（A）時(shí)，氣液之間的接觸面積增大，因而有利用氧的轉(zhuǎn)移。A：減小B：增大C：2mmD：4mm18、在反滲透法處理廢水的過程中，利用的動(dòng)力是（C）A：分子擴(kuò)散作用B：電力C：壓力D：范德華力19、污泥的原始含水率為99.5%，當(dāng)含水率降低為95%時(shí)，其體積變?yōu)樵瓉淼模–）。A:1/2B:1/5C:1/10D:1/2020、PAM是型高聚物，用作混凝劑時(shí)，起主要作用。（C）A:陽離子型壓縮雙電層B:陰離子型壓縮雙電層C:非離子型吸附架橋D:陽離子型網(wǎng)捕作用三、簡(jiǎn)答題1、污泥回流的目的是什么？答：污泥回流的目的是使曝氣池內(nèi)保持一定的懸浮固體濃度，也就保持一定的微生物嘗試。2、活性污泥的評(píng)價(jià)指標(biāo)有哪些？答：MLSS----混合液懸浮固體；MLVSS----混合液揮發(fā)性懸浮固體；SV%----污泥沉降比；SVI----污泥容積指數(shù)；ts----泥齡。3、廢水厭氧生化處理基本原理是什么？答：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物和兼性微生物的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，稱為厭氧消化，它與好氧過程的根本區(qū)別在于以分子態(tài)氧作為受氫體，而以化合態(tài)氧、碳、硫、氮等為受氫體。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)過程，依靠四大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌、同型產(chǎn)乙酸菌群和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成，因而可粗略地將厭氧消化過程劃分為三個(gè)連續(xù)的階段，即水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。4、污水處理按作用原理分哪幾個(gè)類型？按處理程度分哪幾個(gè)等級(jí)？答：污水處理按作用機(jī)原分，歸納起來有物理法、生物化學(xué)法和化學(xué)法等三種類型。按處理程度可分為一級(jí)處理、二級(jí)處理和三級(jí)處理三個(gè)等級(jí)。5、什么叫剩余污泥？答：曝氣池中的生化反應(yīng)引起了微生物的增殖，增殖的微生物量通常從沉淀池中排除，以維持活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。這部分污泥叫做剩余污泥。剩余污泥中含有大量活的微生物，排入環(huán)境前應(yīng)進(jìn)行處理，防止污染環(huán)境。

6、廢水好氧生化處理基本原理是什么？答：活性污泥法是一種應(yīng)用最廣泛的廢水好氧生化處理技術(shù)。廢水一次沉淀池后與二次沉淀池底部回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，通過曝氣，活性污泥呈懸浮狀態(tài)，并與廢水充分接觸。廢水中的懸浮固體和膠狀物質(zhì)被活性污泥吸附，而廢水中的可溶性有機(jī)物被充當(dāng)活性污泥中的微生物用作自身繁殖的營(yíng)養(yǎng)，代謝轉(zhuǎn)化為生物細(xì)胞，并氧化成為最終產(chǎn)物（主要是CO2）。非溶解性有機(jī)物需先轉(zhuǎn)化成溶解性的有機(jī)物，而后才被代謝和利用。廢水由此得到凈化。凈化后廢水與活性污泥在二次沉淀池內(nèi)進(jìn)行分離，上層出水排放；分離濃縮后的污泥一部分返回曝氣池內(nèi)保持一定濃度的活性污泥，其余為剩余污泥，由系統(tǒng)排出7、什么叫一級(jí)處理？什么叫二級(jí)處理？它們分別包括哪些構(gòu)筑物、流程？答：一級(jí)處理：主要去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)。構(gòu)筑物：集水井、格柵、沉砂池、初沉池；流程：污水→集水井、格柵→沉砂池→初沉池→出水；二級(jí)處理：主要去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機(jī)污染物質(zhì)。構(gòu)筑物：除—級(jí)處理中的構(gòu)筑物以外的曝氣池、二沉池；流程：一級(jí)處理后的水→曝氣池→二沉池→出水剩余污泥、回流污泥8、污泥處理和處置的主要目的是什么？答：1）減少污泥的含水率。污泥含水率的降低，可為其后續(xù)處理、資源化利用和運(yùn)輸創(chuàng)造條件。2）使污泥衛(wèi)生化、穩(wěn)定化，污泥中含有大量的有機(jī)物，也可能含有多種病原菌和其他有毒有害物質(zhì)。必須消除這些會(huì)發(fā)臭、易導(dǎo)致病害及污染環(huán)境的因素，使污泥衛(wèi)生而穩(wěn)定無害。3）改善污泥的成分和性質(zhì)，有利于進(jìn)行綜合利用。9、生物接觸氧化法具有哪些特點(diǎn)？特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，處理廢水量大，效率高，所處理后的排泥量少，占地面積小，處理后污泥不易發(fā)臭、腐化等優(yōu)點(diǎn)。10、簡(jiǎn)述活性污泥的影響因素溫度:有一最適溫度②pH值：一般為偏堿性③污泥負(fù)荷④BOD負(fù)荷⑤溶解氧⑥有毒物質(zhì)11、調(diào)節(jié)池的混合方法有哪些？利用葉輪攪拌,壓縮空氣,水泵循環(huán)等方式使廢水強(qiáng)制混合利用差流方式使不同時(shí)間,不同濃度的廢水進(jìn)入池內(nèi)進(jìn)行混合12、簡(jiǎn)述影響顆粒沉淀的因素①液體的粘度:越小,沉速越大②顆粒密度與液體密度的差值:()差值越大,沉速越大③顆粒的粒徑:ds越大,沉速越大溫度:溫度越高,液體的粘性越小,沉速越大.13、簡(jiǎn)述水體自凈的機(jī)理？①物理過程:有機(jī)物進(jìn)入水體，首先發(fā)生稀釋、凝聚、擴(kuò)散、重力沉降等過程②化學(xué)過程：包括氧化還原反應(yīng)、分解化合、絡(luò)合、熱分解等一系列反應(yīng)③生物降解：廢水中有機(jī)的或溶解的污物首先經(jīng)過微生物的作用分解成穩(wěn)定的無機(jī)化合物，從而使水體得以凈化。14、常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？

答：曝氣池實(shí)質(zhì)上是一個(gè)反應(yīng)器，它的池型與所需的水力特征及反應(yīng)要求密切相關(guān)，主要分為推流式、完全混合式、封閉環(huán)流式及續(xù)批式四大類。15、解釋污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中的作用。答：污泥泥齡為在處理系統(tǒng)中微生物的平均停留時(shí)間。污泥泥齡是活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行的重要參數(shù)，在理論上也有重要意義。以污泥泥齡作為生物處理的控制參數(shù)，其重要性是明顯的，因?yàn)橥ㄟ^控制污泥泥齡，可以控制微生物的比增長(zhǎng)速率及系統(tǒng)中微生物的生理狀態(tài)。16、影響混凝效果的主要因素有哪些？其中在混合階段對(duì)攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間有何要求？為什么？影響因素：水溫、pH、水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)和濃度、水力條件混合階段要求快速和劇烈的攪拌，在幾秒鐘或1分鐘內(nèi)完成。因要求使藥劑迅速均勻地?cái)U(kuò)散到全部水中，以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩(wěn)，并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行混凝。17、氣浮法處理工藝必須滿足哪些基本條件？其中壓力溶氣氣浮法的原理是什么？答：（1）必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡；（2）必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)；（3）必須使廢水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)。加壓溶氣氣浮法的原理是：使空氣在加壓的條件下溶解于水，然后通過將壓力降至常壓，而使過飽和溶解的空氣以細(xì)微氣泡形式釋放出來。18、高級(jí)氧化技術(shù)的基本原理和技術(shù)特點(diǎn)是什么？基本原理：高級(jí)氧化技術(shù)是以自由基（·OH）作為主要氧化劑的高級(jí)氧化工藝。這種氧化工藝采用兩種或多種氧化劑聯(lián)用，發(fā)生協(xié)同作用，或者與催化劑聯(lián)用，提高的生成量和生成速率，加速反應(yīng)過程，提高處理效率和出水水質(zhì)。技術(shù)特點(diǎn)是：高氧化性、反應(yīng)速率快、提高可生物降解性19、初沉池和二沉池的污泥在處置前需要處理，處理的目的是什么？濃縮的方法有哪些？處理的目的：降低含水率，使其變流態(tài)為固態(tài)，達(dá)到減量的目的穩(wěn)定有機(jī)物，使其不易腐化，避免對(duì)環(huán)境的二次污染。濃縮的方法：重力濃縮氣浮濃縮離心濃縮20、在有機(jī)物的厭氧分解過程中，主要經(jīng)歷哪兩個(gè)階段？其作用機(jī)理是什么？答：首先，復(fù)雜的高分子有機(jī)化合物降解為低分子的中間產(chǎn)物，即有機(jī)酸、醇、二氧化碳及硫化氫等。在這階段中，有機(jī)酸大量積累，PH值下降，所以叫做產(chǎn)酸階段或酸性分解階段。在這階段中，起作用的主要產(chǎn)酸菌，這是一種兼性厭氧菌，又稱為底物分解菌，它的分解產(chǎn)物或代謝產(chǎn)物，幾乎都具有酸性。接著在第二階段中，由于前一階段后期，氨的積累及產(chǎn)生的中和作用，故PH值逐漸上升。在這環(huán)境中，另一種菌群，即甲烷菌發(fā)揮作用。這是一種專性厭氧菌，它可使有機(jī)酸、醇進(jìn)一步降解，最終形成甲烷及二氧化碳。這一階段的特征是產(chǎn)生了大量的甲烷氣體，故第二階段又稱為產(chǎn)氣階段或堿性分解階段。21、活性污泥在曝氣過程中，對(duì)有機(jī)物的降解過程分為哪兩個(gè)階段？其作用機(jī)理是什么？答：活性污泥在曝氣過程中，對(duì)有機(jī)物的降解過程可分為兩個(gè)階段，即吸附階段和穩(wěn)定階段。在吸附階段，主要是廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)移到活性污泥上去，這是由于活性污泥具有巨大的表面積，而表面上含有多糖類的粘性物質(zhì)所致。在穩(wěn)定階段，主要是轉(zhuǎn)移到活性污泥上的有機(jī)物質(zhì)為微生物所利用。當(dāng)廢水中的有機(jī)物處于懸浮狀態(tài)和膠態(tài)時(shí)，吸附階段很短，而穩(wěn)定階段較長(zhǎng)。22、論述活性污泥法運(yùn)行中的異常情況及其出現(xiàn)原因答：①污泥膨脹，出現(xiàn)的原因可能是由于有機(jī)物負(fù)荷太高，使水中有機(jī)物濃度過高，水中微生物過多，絲狀菌大量繁殖，從而發(fā)生污泥膨脹。②污泥腐化，出現(xiàn)的原因是由于活性污泥的量太少，污泥的活性不高，從而使去除效率下降，便發(fā)生污泥腐化。③出水水質(zhì)差，達(dá)不到出水水質(zhì)要求。出現(xiàn)的原因可能是由于污泥投配率太小，也可能是由于供氧不足。④污泥中毒：由于廢水中的有毒物質(zhì)超過了污泥所能承受的有毒物質(zhì)的負(fù)荷，從而使污泥的活性降低甚至不起作用，從而使水質(zhì)得不到凈化。23、.生物濾池采用回流有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：eq\o\ac(○,1)增大水力負(fù)荷，促進(jìn)生物膜的脫落，防止阻塞;eq\o\ac(○,2)廢水被稀釋，降低了基質(zhì)濃度及毒物濃度；eq\o\ac(○,3)可向?yàn)V池連續(xù)接種，促進(jìn)生物膜的生長(zhǎng)；eq\o\ac(○,4)提高進(jìn)水的DO；eq\o\ac(○,5)由于進(jìn)水量增加，有可能采用水力旋轉(zhuǎn)布水皿；eq\o\ac(○,6)縮短廢水在濾池中的停留時(shí)間eq\o\ac(○,8)灑水量大，降低生物膜吸附有機(jī)物的速度eq\o\ac(○,9)回流水中難降解的物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生積累，以及冬天使池中水溫降低；eq\o\ac(○,10)增加動(dòng)力消耗。24、生物反硝化的機(jī)理及其影響因素？答：在缺氧條件下，由于兼性脫氮菌（反硝化）的作用，將NO2-N和NO3-N還原成N2的過程。反應(yīng)方程式為:6NO3+2CH3OH→6NO2+2CO2+4H2O6NO2+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-影響因素：eq\o\ac(○,1)溫度20－40℃為宜eq\o\ac(○,2)PH值一般7－8.0eq\o\ac(○,3)DO一般DO＝0.5mg/l以下（泥法）1mg/l以下（膜法）eq\o\ac(○,4)有機(jī)碳源BOD5/TN>3-5計(jì)算題1、今欲處理一含鎘廢水，流量Q=15000L/h，廢水含鎘初始濃度為C1=20mmol/L,要求出水含鎘C2=0.2mmol/L，所用離子交換樹脂的工作交換容量為4.9mmol/g,樹脂的濕視密度ρ=0.8g/ml,離子交換柱工作時(shí)濾速為20m/h，交換周期為12h,試計(jì)算該交換柱中樹脂的高度解：一個(gè)周期內(nèi)所需樹脂用量G=Q(C1-C2)t/q=15000×(20-0.2)×12/4.9=727346.9(g)樹脂的體積 V=G/ρ=727346.9/0.8=909183ml=0.909(m3)交換柱的截面積A=Q/v=15000×10-3/20=0.75(m2)交換住中樹脂的高度H=V/A=0.909/0.75=1.2(m)某廠產(chǎn)生含鋅廢水，每天產(chǎn)生量為10t，已知廢水中ZnSO4的濃度為9