《環(huán)境工程學(xué)》試卷、習(xí)題集及答案

一、名詞解釋(每小題2分，共20分)6.反電暈；7.二次揚(yáng)塵；8.電場(chǎng)荷電；9.FGD;10.S二、選擇題(每小題2分，共20分)1題(每題2分，共10分) c四、簡(jiǎn)答題(每小題3分，共30分)五、計(jì)算題(每小題10分，共20分)1.某水處理廠在沉淀池后設(shè)置快砂濾池，濾池的設(shè)計(jì)負(fù)荷率為200m3/(d·m2)。試計(jì)算在設(shè)計(jì)流量0.5m3/s下，濾池表面積為多大?若每個(gè)濾2.已知某線(xiàn)—板式電除塵器的收塵面積A=6000m2,所處理的煙氣量Km=1.36,εo=8.85×10~第一篇水質(zhì)凈化與水污染控制一、名詞解釋題NH?+HOCIDNH?+2HOCID?+H?+2HQ2NH?+3HOCID23.污泥負(fù)荷：曝氣池內(nèi)單位重量的活性污泥在二、簡(jiǎn)答題運(yùn)行?2.簡(jiǎn)述生物濾池構(gòu)造上分為哪幾部分?對(duì)濾料有何要求?3.試述厭氧生物處理法的基本原理?怎樣提高厭氧生物處理的效能?理的效能應(yīng)該控制PH值在6.8-7.2之間?？刂茰囟仍?5C-38C4.敘述AO法的脫氮機(jī)理，畫(huà)出AO法的工藝流程圖。5.活性污泥法有效運(yùn)行的基本條件有哪些?能量來(lái)完成微生物本身的繁殖和運(yùn)動(dòng)等功能的方法。好氧生物處理由于去除率乎不需要稀釋?zhuān)捎诔鏊瓸OD?值偏高，因此，厭絮凝沉淀水中懸浮顆粒濃度不高，但沉淀過(guò)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(xiàn).顆粒的物理性質(zhì)也是變化的.化學(xué)混凝沉淀屬于絮凝沉淀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(yùn)行，將空氣中的氧強(qiáng)制溶解到混合液中的過(guò)程稱(chēng)為曝10.試以簡(jiǎn)圖表示污泥中水分存在的形式，游離水70%左右借助外力毛細(xì)水20%左右物理方法內(nèi)部水10%左右只有干化(不完全)11.常用的沉淀池類(lèi)型有哪些?各自得優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件是什么?略12.簡(jiǎn)述離心分離的機(jī)理。為什么有些難以沉淀的懸浮物可用離心法從水中去離心分離處理廢水是利用快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使廢水中的懸浮顆粒從廢水中分離出去的處理方法。當(dāng)含有懸浮顆粒的廢水快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量大的固體顆粒被甩到外圍，質(zhì)量小的留在內(nèi)圈，從而實(shí)現(xiàn)廢水與懸浮顆粒的分離。13.沉淀法與上浮法的根本區(qū)別及適用對(duì)象?試述四種類(lèi)型的沉淀特性對(duì)沉淀池設(shè)計(jì)的主要影響(池深，池型，設(shè)計(jì)方案，停留時(shí)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(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。浮上法用于那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。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，從水中分離出去，形成浮渣層。14.請(qǐng)寫(xiě)出米—門(mén)方程式，并說(shuō)明該方程式及各個(gè)符號(hào)的意義。Vmx-最大酶反應(yīng)速度P-底物濃度K-米氏常數(shù)15.簡(jiǎn)述污水中的氮在生物處理中的轉(zhuǎn)化過(guò)程污水生物處理脫氮主要是靠一些專(zhuān)門(mén)細(xì)菌實(shí)現(xiàn)氮形式的轉(zhuǎn)化，含氮有機(jī)化合物在硝化菌把氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，這一過(guò)程成為“硝化反應(yīng)”;反硝化細(xì)菌把硝酸鹽轉(zhuǎn)從污水中去除。16.與好氧生物處理相比，哪些因素對(duì)厭氧生物處理的影響更大?如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(duì)溫度，PH等環(huán)境因素的變化更為敏感17.在混凝中，水力攪拌和機(jī)械攪拌促使顆粒相互碰撞聚結(jié)的原理有什么不同?如果整個(gè)混凝過(guò)程均采用同一種攪拌速度為什么不能很好的發(fā)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(jìn)顆粒相互碰撞進(jìn)行絮凝，機(jī)械攪拌則是利用機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌。18.反滲透與超濾用于水處理的原理是什么?有什么相同和不同之處?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(guò)程并不是單純的機(jī)械截留，物理篩分，而是存在著一下三種作用：①溶質(zhì)在膜表面和微孔孔壁上發(fā)生吸附②溶質(zhì)的粒徑大小與膜孔徑相仿，溶質(zhì)嵌在孔中，引起阻塞③溶質(zhì)的粒徑大于膜孔徑，溶質(zhì)在膜表面被機(jī)械截留，實(shí)現(xiàn)篩分。19.根據(jù)雙膜理論推導(dǎo)氧的轉(zhuǎn)移速率公式，并說(shuō)明影響氧轉(zhuǎn)移速率的主要因素。在廢水雀物處理的系統(tǒng)速氧是難溶的氣體，它的傳遞速率通常正比于溶液中的式中：A-氣體擴(kuò)散通過(guò)的面積擴(kuò)散性能和曝氣的混合條件等因素，對(duì)一定氣體來(lái)講，混合越強(qiáng)，紊動(dòng)越劇烈，則氣體的傳遞速率越大。21.城市污水廠的污泥為什么要進(jìn)行消化處理?消化處理的方法有幾種，各適用于什么場(chǎng)合?它們有哪些區(qū)別?進(jìn)行，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(zhǎng)。熱處22.曝氣池在好氧活性污泥法中的作用是什么?24.試述完全混合活性污泥法有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?通過(guò)攪拌，使底部的污泥(包括水分)翻動(dòng)到上部，這樣，由于壓力降低，原有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(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)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(jī)物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產(chǎn)物的過(guò)程。與好氧生物處理相比，厭氧生物處理的有機(jī)負(fù)荷是好氧工藝的5-10倍，而合成的生物量?jī)H為好氧工藝的5%-20%,而剩余污泥產(chǎn)量要少得多。厭氧微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(jiǎn)述生物法除磷的機(jī)理。生物法除磷是利用微生物在好氧條件下對(duì)污水中溶解性磷酸鹽的過(guò)量吸收作用，然后沉淀分離而除磷。含有過(guò)量磷的污泥部分以剩余污泥形式排出系統(tǒng)，大部分和污水一起進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，此時(shí)污水中的有機(jī)物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷酸在厭氧的不利狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的磷酸分解，分解產(chǎn)生的能量部分供聚磷酸生存，另一部分能量供聚磷菌主動(dòng)吸收乙酸苷轉(zhuǎn)化為PHB形態(tài)儲(chǔ)藏于體內(nèi)。30.污水中所含污染物的物理性指標(biāo)有哪些?溫度色度嗅和味固體物質(zhì)三、計(jì)算題1.一降落的雨滴中，最初沒(méi)有溶解氧存在。雨滴的飽和溶解氧濃度為9.假設(shè)在降落2s后雨滴中已經(jīng)有3.20mg/L的溶解氧。試計(jì)算雨滴中的溶解氧濃度達(dá)到8.20mg/L需要多長(zhǎng)時(shí)間?解首先計(jì)算降落2s時(shí)溶解氧的未飽和量和溶解氧達(dá)到8.20mg/L時(shí)的未飽和2s時(shí)的未飽和量：(9.20-3.20)mg/L=6.00mg/Lts時(shí)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(guān)系，由于[A]=(C,-C)且[4,]=(9.20-0.00)mgL,因此得：),k=0.2137s1解得k值后，即可計(jì)算時(shí)間t:2.一水處理廠在沉淀池后設(shè)置快砂濾池，濾池的設(shè)計(jì)負(fù)荷率為200m3/(d·m2)。試計(jì)算在設(shè)計(jì)流量0.5m3/s下，濾池表面積為多大?若每個(gè)濾池表面積限制在55m2以下，共需建多少個(gè)濾池?解即4個(gè)濾池可滿(mǎn)足要求SS濃度的63%,試估算曝氣池所需體積。已知該一級(jí)處理廠出水特性：K,=100mg/LBOD?;μ=2.5d-1;k?=0.050d-1;Y=0.50mgVSS/mgBOD?。4.現(xiàn)有一種直徑，高均為1cm的圓柱體顆粒在靜水中自由沉淀，已知該種顆粒Y=0.3E?=8%a'=0.6V·X·N,=3600×24×(2009.流量為5000m3/d的廢水，其水質(zhì)為BOD?210mg/L,SS140mg/L,去除反應(yīng)為Ax1=5000×140×103×0.9=6310.廢水處理量500m3/d,BODs濃度400mg/L,經(jīng)初沉去除25%,然后進(jìn)入高負(fù)為1.0kgBODs/m3d,濾料15m/d,濾池高2.5m。Ps=400×(1-25%)=300mg/L②濾池深2.5m,則濾池總表面積A=150/2.5=60m2④:需回流四、綜合題1.在水處理工藝中，水中雜質(zhì)分離常用下面的物理化學(xué)方法，使用最簡(jiǎn)單的一句話(huà)或幾個(gè)字表示去除水中雜質(zhì)的原理及影響去除效果的決定因素。①金屬篩網(wǎng)隔濾②顆粒濾料接觸過(guò)濾③超濾④沉淀和氣浮⑤化學(xué)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分離技術(shù)?扼要敘述各種技術(shù)實(shí)現(xiàn)固液分離的基本原理。(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(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。浮上法浮上法用于那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。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，從水中分離出去，形成浮渣層?；炷ɑ炷ㄊ怯蓧嚎s雙電層作用，吸附架橋作用和網(wǎng)捕作用產(chǎn)生的微粒凝結(jié)現(xiàn)(2)離心法：離心分離處理廢水是利用快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力是廢水中的懸浮顆粒從廢水中分離出去的處理方法。當(dāng)含有懸浮顆粒的廢水快速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量大的固體顆粒被甩到外圍，質(zhì)量小的留在內(nèi)圈，從而實(shí)現(xiàn)廢水與懸浮顆粒的分離。3.什么是廢水的一級(jí)處理，二級(jí)處理和深度處理?其各自的作用分別是什么?4.除塵器主要包括哪幾大類(lèi)?7.濕式除塵器包括哪些類(lèi)型?9.濕式除塵器有哪些特點(diǎn)?21.是誰(shuí)何年首次將電除塵技術(shù)用于凈化工24.敘述電除塵器的基本工作原理。28.電除塵器主要包括哪些類(lèi)型?32.在電除塵器中氣體導(dǎo)電過(guò)程分哪幾個(gè)階段?33.在工業(yè)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.何胃反電暈?防止和減弱反電暈的措施是什么?38.粉塵二次飛揚(yáng)與哪些因素有關(guān)?防止粉塵二次飛揚(yáng)的措施有哪些?42.電除塵器本體主要由哪幾部分組成?各起什么作用?43.對(duì)收塵極板和電暈線(xiàn)的基本要求是什么?44.電除塵器的供電控制系統(tǒng)主要由哪幾部分組成?各起什么作用?48.敘述電除塵器的啟動(dòng)、停機(jī)操作步驟?NA=KAG(PAG-P*A)=KAL(C*A-CAL)式中各參數(shù)的含義參見(jiàn)《環(huán)境工程學(xué)》328～331頁(yè)。1.某城市計(jì)劃建立以完全混合曝氣池為主體的二級(jí)處理廠。已知設(shè)計(jì)污水流量Q=10000m3/d,經(jīng)初次沉淀后BOD?濃度SO=200mg/L,要求出水濃度S=10mg/L。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：產(chǎn)率系數(shù)Y=0.5kg/k液濃度X=3000mg/L,排出的污泥流濃度Xu=10000mg/L,污泥齡θc=4d。2.已知某電除塵器的收塵面積Ae=6000m2,處理的煙氣量Q=720000m3/h,煙的系數(shù)D=2.0,對(duì)電場(chǎng)施加的平均電場(chǎng)強(qiáng)度E3.某城市計(jì)劃建立以完全混合曝氣池為主體的二級(jí)處理廠。已知設(shè)計(jì)污水流量Q=10000m2/d,經(jīng)初次沉淀后BOD;濃度So=150mg/L,要求出水濃度S=5mg/L。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：產(chǎn)率系數(shù)Y=0.5kg/k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,已知組分A在塔底進(jìn)口處的分壓PAG?=5066.25Pa,在塔頂出口處的分壓PAg?=1013.25Pa,系統(tǒng)總壓molm3·Pa,DAL=DBL。用較低濃度的吸收劑B與有害氣體組分A進(jìn)行快速化學(xué)反應(yīng)，吸收劑在塔頂進(jìn)口處的濃度CBL1=100mol/m3,化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式為A+2BG=1×105mol/m2·h。試計(jì)算吸收塔內(nèi)填料層的高度H(m)?6.已知某線(xiàn)—管式電除塵器的管徑D=400mm空間靜電場(chǎng)強(qiáng)E(r)和空間靜電場(chǎng)電位U(r)的數(shù)值，并畫(huà)出E(r)、U(r)7.已知某線(xiàn)—管式電除塵器的管徑D=400mm,電暈線(xiàn)直徑d=2mm,管長(zhǎng)電壓Up=60kV,試計(jì)算當(dāng)施加電壓U=15kV、25kV、50kV、68.已知某線(xiàn)—板式電除塵器的板間距2b=480mm,線(xiàn)間距2c=400mm,電暈線(xiàn)直徑d=2mm,電暈線(xiàn)粗糙系數(shù)f=0.8,氣體的相對(duì)密度δ=1.0,試計(jì)算該電除塵器的起暈場(chǎng)強(qiáng)E?(kV/cm)和起暈電壓U?(kV)?第21頁(yè)共22頁(yè)9.已知某塵粒的直徑為20μm,處于電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5kV/cm的電場(chǎng)中，試計(jì)算荷電時(shí)間為0.01s、0.1s、1.0s時(shí)該塵粒的荷電量q(t)?并畫(huà)出q(t)曲線(xiàn)。10.已知某線(xiàn)一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~?Pa·s,對(duì)其施加的平均電場(chǎng)強(qiáng)度E=3.0kV/cm,試計(jì)算粉塵的平均粒徑dp=0.1μm、1.0μm、10μm時(shí)電除塵器的除塵效率?(取Km=1.36