水污染控制工程下期末复习试题.doc

一、名词解释
1、COD：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂的量。
2、BOD： 水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量 .
3、污水的物理处理:通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质发生变化的处理过程. 
4、沉淀法: 利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力的作用下产生下沉作用，已达到固液分离的一种过程。
5、气浮法：气浮法是一种有效的固——液和液-—液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。
6、污水生物处理:污水生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。
7、发酵:指的是微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。
8、MLSS：（混合液悬浮固体浓度）指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度。
9、MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度):指混合液悬浮固体中有机物的含量，它包括Ma、Me、及Mi三者，不包括污泥中无机物质.P—102
10、污泥沉降比:指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。P-103
11、污泥体积指数：指曝气池混合液静止30min后,每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用单位为mL/g。P-103
12、污泥泥龄：是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间.对于有回流的活性污泥法，污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间（以天计）。（网上搜索的）
13、吸附：当气体或液体与固体接触时，在固体表面上某些成分被富集的过程成为吸附.
14、好氧呼吸： 以分子氧作为最终电子受体的呼吸作用称为好氧呼吸.
15、缺氧呼吸: 以氧化型化合物作为最终电子受体的呼吸作用称为缺氧呼吸。
16、同化作用：生物处理过程中，污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分,并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。      
17、生物膜法（P190）：生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上,形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。
18、物理净化（P7)：物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程.
19、化学净化（P—7）：是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。
20、生物净化（P-7）：是指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。
二、填空
1、污水类型:生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水
2、表示污水化学性质的污染指标：可分为有机指标(生化需氧量（BOD) 、化学需氧量(COD)、总有机碳（TOC)、总需氧量（TOC）、油类污染物 、酚类污染物、表面活性剂、有机碱、有机农药、苯类化合物）和无机指标( PH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物（总砷、含硫化合物、氰化物）
3、水体自净分类:物理净化 化学净化 生物净化。
4、根据地域，污水排放标准分为哪些？
根据地域管理权限分为国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准                                 
5、沉淀类型  6—404
6、按池内水流方向,沉淀池可分为哪几类：沉淀池常按池内水流方向不同分为平流式、竖流式、及辐流式三种。
7、废水中油存在形态(P57）：可浮油、细分散油、乳化油、溶解油。
8、气浮法类型(P62）：电解气浮法、分散空气气浮法、溶解空气气浮法。
9、呼吸分类（P83)：好氧呼吸、缺氧呼吸。   
10、微生物生在规律:按微生物生长速率，微生物生长过程可分为四个时期，即延迟期、对数增长期、稳定期、和衰亡期.
11、扩散器分为哪几类:根据分散气泡的大小，扩散器可分为微气泡扩散器、小气泡扩散器、中气泡扩散器、大气泡扩散器、剪切分散空气曝气器。
12、微生物膜法工艺类型：生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式。
13、影响膜处理主要因素(P194）
进水底物的组分和浓度、营养物质、有机负荷及水力负荷、溶解氧、生物膜量、PH、温度和有毒物质等.
14、沪混你关系   
15、离子交换运行中包括哪四个步骤(P323）：交换、反洗、再生、清洗.
三、简答
1、水体自净:受污染的水体,经过水中物理、化学与生物作用，使污染物浓度自然降低，并恢复到污染前的水平。
2、污水排入河流的混合过程：①竖向混合阶段②横向混合阶段③断面混合阶段
3、废水中油存在形态：
废水中油通常有四种存在形： ①可浮油 ②细分散油 ③乳化油 ④溶解油
4、双模理论基本论点：双膜理论基本论点：（1）气、液两相接触的自由界面附近,分别存在着做层流流动的气膜和液膜。（2）在两膜以外的气、液相主体中，由于流体的充分湍动（紊流），组分物质的浓度基本上是均匀分布的,不存在浓度差.(3）在气膜中存在着氧的分压梯度，在液膜中存在着氧的浓度梯度,它们是氧转移的推动力。（4)氧是一种难溶气体,溶解度很小，故传质的阻力主要在于液膜上，因此通过液膜的传质速率是氧转移过程的控制速率。
5、造成丝状证膨胀原因:
造成丝状性膨胀的原因:（1）污水水质（2）运行条件（3）工艺方法
6、生物接触氧化法优点:
①由于填料的比面积较大，池内的充氧体条件良好
②生物接触氧化法不需要污泥回流,不存在污泥膨胀问题，运行管理简便
③由于生物固体量多,水流又属于完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力
④生物接触氧化池有机溶剂负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产率较低7、生物脱7、氮包括那几个过程 5-702
7、生物脱氮包括哪几个过程？ （P86)
   ①氨化反应  微生物分解有机氮化合物产生氨的过程。
   ②硝化反应  在亚硝化菌和硝化菌的作用下,将氨态氮转化为亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3—）的过程.
   ③反硝化反应  在缺氧条件下，NO2-  和   NO3- 在反硝化菌的作用下被还原为氮气的过程.
   ④同化作用  生物处理过程中，污水中的一部分氮(氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程。当进水氨氮浓度较低时,同化作用可能成为脱氮的主要途径。
8、破乳方法有哪些？P61
破乳的方法有很多种,但基本原理一样，即破坏油滴界面上的稳定薄膜，使油、水得以分离。破乳途径有下述几种：
（1）投加换型乳化剂。
（2）投加盐类、酸类物质可使乳化剂失去乳化作用。
（3）投加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂。
（4）通过剧烈搅拌、振荡或转动,使乳化的液滴猛烈相碰撞而合并。
（5）如以粉末为乳化剂的乳化液，可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。
（6）改变乳化液的温度（加热或冷却）来破坏乳化液的稳定。
四、问答
1、解释并画出仰垂曲线

图表示一条被污染河流中生化需氧量和溶解氧的变化曲线。横坐标从左到右表示河流的流向和距离，纵坐标表示生化需氧量和溶解氧的浓度.
将污水排入河流处定为基点0，向上游去的距离取负值，向下游去的距离取正值。在上游未受污染的区域，BOD5很低，DO接近饱和值，在0点有污水排入。由溶解氧曲线可以看出:DO和BOD5 有非常密切的关系。在污水未排入之前,河水中DO很高，污水排入后因有机物分解耗氧，耗氧速率大于大气复氧速率,DO从0点开始向下游逐渐减低。从0点流经2。5d，降至最低点，此点称为零界点.该点处耗氧速率等于复氧速率.零界点后，耗氧速率因有机物浓度降低而小于复氧速率,DO又逐渐回升，最后恢复到近于污水注入前的状态。在污染河流中DO曲线呈下垂状，称为溶解氧下垂曲线（简称氧垂曲线）。
根据DO和BOD5曲线，可以把该河流划分为污水排入前的清洁区，排入后的水质污染恶化区，恢复区和恢复后的清洁水区。斜线部分表示DO受污染后低于正常值，黑影部分表示DO低于水体质量标准。
2、影响微生物生长的环境：因素很多,其中最主要的是营养、温度、PH、溶解氧以及有毒物质。
3、从气体传递的双膜理论，分析氧传递的主要影响因素：有污水水质、水温、氧分压。
2、试论影响微生物的生长环境   5—703
根据dc／dt= Kla （Cs－C）， Kla 、Cs值曾大，有利于氧传递，Kla 、Cs值减小，不利于氧传递.
    ⑴污水水质
    污水中含有各种杂质，对氧的转移会产生一定的影响。其中主要是溶解性有机物，特别是某些表面活性物质，它们会在气液界面处集中，形成一层分子膜。增加了氧传递的阻力，影响了氧分子的扩散,污水中总传质系数Kla值将相应地下降，从而降低了氧传递速率。
    ⑵水温
    水温对氧的转移影响较大,水温上升，水的黏度降低，液膜厚度减小，扩散系数提高，Klaz值增高；反之，则Kla值降低。水温对溶解氧饱和度Cs值也产生影响。随着温度的增加,Kla值增大，Cs值降低,液相中氧的浓度梯度有所减小。因此,水温对氧转移有两种相反的影响，但并不是完全抵消,总的来说，水温降低有利于氧的转移.
    ⑶氧分压
    气压降低,Cs值下降；反之则提高。
3、从气体传递的双膜理论,分析氧传递的主要影响因素
⑴微生物的营养
    微生物为合成自身的细胞物质，需要从周围环境中摄取自身生存所必须的各种物质，这就是营养物质。其中，主要的营养物质是碳、氮、磷等，这些是微生物细胞化学成分的骨架.对微生物来讲，碳、氮、磷营养又一定的比例，一般为BOD5 :N：P=100：5：1.
    ⑵温度
    各类微生物所能生长的温度范围不同，约5~80℃.当温度超过最高生长温度时，微生物的蛋白质迅速变性且酶系统会遭到破坏失去活性，严重时可使微生物死亡。低温会使微生物代谢活力降低，进而处于生长繁殖停止状态，但仍可维持生命。
    ⑶PH
    不同的微生物有不同的PH适应范围.在污水生物处理过程中，保持最适PH范围是十分必要的。如活性污泥法曝气池中的适宜PH为6.5～8.5，如果PH上升到9。0，原生动物将由活跃转为呆滞，菌胶团黏性物质解体，活性污泥结构遭到破坏，处理效果显著下降。如果进水PH突然降低，曝气池混合液呈酸性，活性污泥结构也会发生变化，二沉池中将出现大量浮泥现象.
    ⑷溶解氧
    溶解氧是影响生物处理效果的重要因素。在好氧生物处理中，如果溶解氧不足，好氧微生物由于得不到充足的氧，其活性将受到影响，新陈代谢能力降低，同时对溶解氧要求降低的微生物将逐步成为种属，影响正常的生化反应过程，造成处理效果下降。对于生物脱氮除磷来讲,厌氧释磷和缺氧反硝化过程又不需要溶解氧,否则将导致氮、磷去除效果下降。
 ⑸有毒物质
    在工业废水中，有毒物质的毒害作用主要表现在破坏细胞的正常结构及使具体内的酶变质，并失去活性。如重金属(砷、铅、镉、铬、铁、铜、锌等）能与细胞内的蛋白质结合，使酶变质失去活性.

4、生物脱氮、除磷的环境条件要求和主要影响因素是什么？说明主要生物脱氮、除磷工艺的特点
答：⑴生物脱氮、除磷的环境条件要求(没找到）
    ⑵主要影响因素：①环境因素,如温度、PH、DO;②工艺因素，如污泥泥龄、各反应区的水力停留时间、二沉池的沉淀效果；③污水成分，如污水中易降解有机物浓度，BOD5 与N、P的比值等。
    ⑶主要脱氮、除磷工艺的特点
工艺名称
优点
缺点
AN/O
在好氧前去除BOD，节能;
消化前产生碱度；
前缺氧具有选择池的作用
脱氮效果受内循环比影响；
可能存在诺卡氏菌的问题;
需要控制循环混合液的DO
Ap/O
工艺过程简单；
水力停留时间短;
污泥沉降性能好；
聚磷菌碳源丰富，除磷效果好
如有消化发生除磷效果会降低;
工艺灵活性差
A2/O
同时脱氮除磷；
反硝化过程为消化提供碱度;
反硝化过程同时去除有机物；
污泥沉降性能好
回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区,对除磷效果有影响；
脱氮受内回流比影响；
聚磷菌和反消化菌都需要易降解有机物
倒置A2/O
同时脱氮除磷；
厌氧区释磷无硝酸盐的干扰；
无混合液回流时,流程简捷，节能；
反硝化过程同时去除有机物；好氧吸磷充分;
污泥沉降性能好
厌氧释磷得不到优质易降解碳源;
无混合液回流时总氮去除效果不高；

UCT
减少了进入厌氧区的硝酸盐量，提高了除磷效率；
对有机物浓度偏低的污水，除磷效率有所改善；
脱氮效果好
操作较为复杂；
需增加附加回流系统
改良Bardenpho
脱氮效果优秀；
污泥沉降性能好
池体分隔较多；
池体容积较大
PhoStrip
易于与现有设施结合及改造；
过程灵活性好；
除磷性能不受积水有机物浓度限制；
加药量比直接采用换血沉淀法小很多；
出水磷酸盐浓度可稳定小于1mg/l
需要投加化学药剂;
混合液需保持较高DO浓度，以防止磷在二沉池中释放；
需附加的池体用于磷的解吸；
如使用石灰可能存在结垢问题
SBR及变性工艺
可同时脱氮除磷;
静置沉淀可获得低SS出水;
耐受水力冲击负荷；
操作灵活性好
同时脱氮除磷时操作复杂；
滗水设施的可靠性对出水水质影响大；
设计过程复杂；
维护要求高，运行对自动控制依赖性强；
池体容积较大

kj，g