水污染控制工程习题课.doc

1 污水主要分哪几类？城市污水的排放为什么会使水环境恶化？生活污水，工业废水，被污染的雨水城市污水排放所产生的危害:城市污水中含有大量的有机物,直接排放水体后由于有机物的分解需消耗水中大量的溶解氧，导致水中的溶解氧大大降低,最终导致鱼虾死亡，水体发臭,使水体失去原来的平衡净化能力，使水体恶化2反映污水污染程度的指标包括哪三大类?每大类各有哪些指标？反映污水污染程度的指标:物理指标：水温，色度，臭味，固体含量化学指标:无机物包括酸碱度,氮,磷，无机盐及重金属;有机物包括生化需氧量，化学需氧量，总需氧量，总有机碳生物指标:大肠菌群指数，大肠菌群总数，病毒及细菌总数3污水中含氮化合物的分类及相互间的转化及关系如何？含氮有机物的好氧分解分两个过程，氨化和硝化，生活污水的BOD与哪个阶段相配？氨化与硝化能否同时进行？污水中含氮化合物有：有机氮,氨氮，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮有机氮不稳定容易在微生物作用下分解成其他三种。在无氧的条件下分解为氨氮，在有氧的条件下分解为氨，再分解为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。生活污水的BOD与氨化过程相匹配。氨化与硝化不是同时进行,一般在碳化阶段5到10天才产生一定数量的硝化菌4简述BOD,COD,TOD，TOC的基本概念及相互关系.可生物降解有机物的氧化分哪两个阶段？各有何特点？这两阶段与BOD的关系？BOD:在水温20度情况下由于微生物的生命活动,将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧。COD：用强氧化剂在酸性条件下将有机物氧化成二氧化碳和水所消耗的氧量。TOD：有机物主要元素C,H,O,N，P等氧化后，产生二氧化碳,水,二氧化氮和二氧化硫所消耗的氧量.TOC:在900度高温下，将有机物所含的碳氧化成二氧化碳并折算成含碳量。TODCODBODTOC。可生物降解的过程:第一阶段:碳氧化阶段，在异氧菌的作用下，含碳有机物被氧化成氨气,第二阶段：硝化阶段，在自养菌的作用下，氨气被氧化成亚硝酸根离子和水,再在自养菌的作用下亚硝酸根离子被氧化成硝酸根离子。两个过程都能释放出微生物活动所需的能量。碳化过程与BOD有关.5什么是水体污染？水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理,化学和生物性质发生改变，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。6水体的热污染会造成什么后果？水体的饱和溶解氧与水体的温度成反比，水体的温度升高，水中的溶解氧含量降低，水体的亏氧量也随之减少，故大气中的氧向水体传递的速率变慢，此外，由于水温升高,水生生物的好氧速率加快，加速水体溶解氧的消耗，造成鱼类和水体生物的窒息死亡，使水质迅速恶化.导致水体化学反应加快可引发水体的物理化学性质变化,臭味加剧。使水体的细菌繁殖加快。加速藻类的繁殖.7水体富营养化的危害及形成的主要原因是什么？水体富营养化的危害：富营养化导致水体藻类大量疯长，隔绝水面与大气之间的富氧,加上藻类自身死亡和腐化，消耗溶解氧使水体溶解氧迅速降低。藻类堵塞鱼鳃和缺氧，造成鱼类窒息死亡。死亡的藻类和鱼类不断沉积于水体底部，逐渐淤积，最终使水体演变为沼泽和旱地。形成原因主要是：水体中含有大量的氮和磷。8什么是水体自净？水体自净过程按机理可分为哪三大类？水体自净:污染物随污水排入水体后，经过物理，化学和生物作用，使污染物浓度降低或总量减少,受污染水体部分或完全恢复原貌.水体自净的三大机理：物理净化作用，化学净化作用，生物净化作用。9河流水体的主要自净机理是什么？氧垂曲线主要描述什么作用与过程？河流水体的主要自净机理是:生物化学作用。氧垂曲线主要描述需氧污染物排入水体后发生生物化学分解作用,在分解过程中消耗水中溶解氧。在受污染的水体中,有机物的分解过程制约着水体溶解氧变化的过程。10污水处理按处理原理和处理程度是如何分类的？污水处理按原理可分为：物理，化学和生物法污水处理按处理程度可分为:一级，二级和三级处理11沉淀法在污水处理工艺中有哪四种用法?沉淀池按结构形式主要分哪几种？沉淀法在污水处理中的四种用法：a用于废水的预处理b用于污水进入生物处理构筑物前的初步处理c用于生物处理的固液分离d用于污泥处理阶段的污泥浓缩沉淀池按结构可分为：平流式，竖流式,辐流式，斜板沉淀池等.12简述沉淀池的四种基本类型及各自特点a自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状,尺寸，质量均不改变，下沉速度不受干扰。b絮凝沉淀：颗粒在沉淀过程中,其尺寸和质量均会随深度的增加而增大，沉速也随深度增加而增大。c拥挤沉淀：颗粒在水中的浓度较大时，在下沉过程中将彼此干扰,在清水河浑水之间形成明显的交界面，并逐渐向下移动。d压缩沉淀:颗粒间互相支撑,上层颗粒在重力作用下，挤出下层的间隙水，使污泥得到浓缩.13简述理想沉淀池理想沉淀池的假定条件：a进出水均匀分布在整个横断面上，亦即沉淀池中各进水断面上各点流速均相同。b悬浮物在沉淀过程中以等速下沉.c悬浮物在沉降过程中的水平分速度等于水流速度，水流是稳定的d悬浮物落到池底污泥区，不在上浮,即被除去.14叙述生物处理的基本概念，活性污泥中主要有哪些微生物？生物处理的基本概念：利用微生物分解氧化有机物的功能，并采取一定人工措施,创造有利于微生物生长繁殖的环境,使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有机物的效率的一种废水处理方法.活性污泥中的微生物有:细菌，真菌,原生动物和后生动物。15叙述SV与SVI的概念及相互关系，测定SVI的意义何在?SV：污泥沉降比，是指曝气池混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥与原混合液体积之比SVI:污泥体积指数,指曝气池混合液经30分钟沉淀后每克干污泥所占的体积。测定SVI的意义：污泥指数反映活性污泥的疏散程度和凝聚，沉降的性能。16构成活性污泥法的三要素是什么？相互间关系如何？构成活性污泥法的三要素:起吸附和氧化作用的微生物,污水中的有机物,溶解氧。三要素的关系:没有充足的溶解氧,耗氧微生物既不能生存也不能发挥氧化作用；没有充足的有机物耗氧微生物的新陈代谢缺乏食料。17试比较推流式曝气池和完全混合式曝气池的优缺点。推流式曝气池的特点:a废水中污染物浓度自池首至池尾是逐渐减少的，由于在曝气池内存在这种浓度梯度，废水降解反应的推。b动力较大,效率较高。c推流式曝气池可采用多种运行方式.d曝气池可以做的较大,不易产生短路，适合于处理量比较大的情况。氧气利用率不均匀,入流端利用率高，出流端利用率低，会出现池尾供气过量的现象,增加动力费用。完全混合式曝气池的特点：a抗冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用.b由于全池需氧要求相同，能节省动力。c有时曝气池和沉淀池可和建，不需要单独设置污泥区和回流系统，便于运行管理。d池子体积不能太大，因此一般用于处理量比较小的情况,比较适宜处理高浓度有机废水.18试比较普通活性污泥法,吸附再生法的特点。普通活性污泥法的特点:a因为普通活性污泥法耐冲击负荷差，进水水质水量变化剧烈时运行困难,因此适用于大中型污水处理厂.b本工艺主要对含C有机物的去除，对氮磷的去除率较低.c本工艺剩余活性污泥量较大，污泥处理,处置费用较高。d当活性污泥中丝状微生物大量繁殖时，使二沉池的沉降性能下降，结果出现污泥膨胀现象。吸附再生法的特点：a污水与活性污泥在吸附池内接触的时间较短，吸附池容积小,再生池接纳的是已经排除剩余污泥的回流污泥，且污泥浓度较高,因此再生池容积较小。b本工艺对水质水量适应能力较强，有一定的抗冲击负荷能力，吸附池内的污泥遭到破坏时，可由再生池的污泥补给。19按生物的生长速度，其生长可分为哪四个周期?适应期，对数增长期，减速增长期,内源呼吸期。20试述曝气系统的分类及组成，空气扩散装置在曝气池中的主要作用是什么？曝气系统的分类:鼓风和机械曝气曝气系统的组成：鼓风机，空气管道，空气扩散装置。空气扩散装置在曝气池中的作用：a充氧：将空气中的氧转移到曝气池混合液中，供微生物所需。b搅拌，混合：使混合液中活性污泥，氧气，污水充分混合接触，并防止活性污泥沉淀.21什么是污泥膨胀？如何控制?污泥膨胀：由于某种原因使活性污泥沉降性能恶化,SVI不断上升，沉淀池污泥面不断上升，造成污泥流失，曝气池的MLSS浓度下降，从而破坏正常的处理工艺操作。控制:控制曝气量,保证曝气池内适量的溶解氧；调整pH；氮磷的比例失调，可适量投加氮和磷化合物；投加化学药剂；城市污水厂的在经过沉沙池后可跳越初沉池直接进入曝气池.22 说明SBR法的优缺点SBR法的优点:构筑物少，投资省，占地少，设备少，维护方式简便;曝气时间短，效率高;出水水质好;可脱N除P；运行灵活，适应性强。SBR法的缺点：自动化控制要求高；对排水设备要求高；后处理设备要求大；总扬程增加。23 AB法的主要工艺特征是什么?a，全系统共设预处理段，A段和B段，在预处理段只设格栅，沉沙池等简易处理设备，不设初沉池。b，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段由曝气池和二沉池组成.c，A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统,两段完全分开，每段能够培育出各自独特的适于本段水质的微生物种群。24 总结归纳活性污泥净化反应影响因素营养比(BOD:N:P=100:5:1）,溶解氧含量,pH值，水温,有毒物质等.25 在工艺设计时，传统曝气池中混合液污泥浓度的选择应当从哪几个方面考虑？其浓度范围大致为多少为宜？污泥浓度的控制因素：供氧的经济与可能性。活性污泥的凝聚沉降性能，沉淀池与回流设备的造价。其浓度范围大致为2000-3000mg/L。26 双膜理论的基本内容a在气液两相相接触的界面两侧存在着处于层流状态的气膜和液膜，在其外侧分别为气相主体和液相主体，两个主体均处于紊流状态，气体分子以分子扩散方式从气相主体通过气膜与液膜而进入液相主体.b由于气液两相的主体均处于稳流状态，其中物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差，也不存在传质阻力，气体分子从气相主体传递到液相主体，阻力仅存在于气液两层层流膜中。c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.d在气膜中，氧的传递动力很小，氧转移的决定性阻力集中在液膜上.27 试比较生物膜法与活性污泥法的优缺点？生物膜法与活性污泥法相比较:优点：生物膜上微生物的食物链较长,污泥产量少并且污泥沉降性能好,宜于固液分离；能够存活世代时间较长的微生物，有利于硝化作用；对水质水量变动有较强适应性;易于维护管理、节能;能处理低浓度污水。缺点:活性污泥法为人工强化三相传质，膜法趋向浓度差扩散传质,传质效果较活性污泥差,处理效率较活性污泥差;适于工业废水处理站和小规模生活污水厂。28根据生物膜结构分析生物膜法净化水的过程。a生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。b空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传送给生物膜，供微生物用于呼吸;c污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。d微生物的代谢产物如H20等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走;e而C02及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。29生物膜法有哪几种工艺形式？生物膜法的工艺形式主要有:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床等工艺。30生物滤池的构造?生物滤池的构造：池体、滤料、布水装置、排水系统.31高负荷生物滤池为什么要采用回流？回流的作用是什么？采用回流的目的：通过处理水回流，降低进水浓度，加大水力负荷，促进更新生物膜，解决普通生物滤池占地大、易堵塞的问题;回流的作用：均化与稳定进水水质；加大水力负荷，及时冲刷过厚及老化的生物膜，加速生物膜更新，抑制厌氧层发育，使生物膜经常保持较高的活性；抑制滤池苍蝇的过度滋长；减轻散发的臭味。32为什么塔式生物滤池能够提高处理效率？塔式生物滤池能够提高处理效率的原因：塔式生物滤池内部通风情况非常好,污水从上向下滴，水流紊动强烈，污水、空气和滤料上的微生物膜接触充分，充氧效果良好，污染物传质速度快，有助于污染物质的降解。另外由于水力负荷高，生物膜更新较快，并且在滤层内部有明显的分层现象,每一层都繁育着适合该层污水特征的微生物，更有助于有机污染物的降解和去除。33生物转盘的构造？生物转盘的构造：盘片、接触反应槽、转轴和驱动装置。34为什么生物转盘能够提高处理效率？生物转盘能够提高处理效率的原因:微生物浓度高，达4060g/L，F/M=0。050.1,并且生物相分级，每级上生长着适于流入该级污水性质的生物相,这种现象对微生物的繁育和有机污染物的降解非常有利。35生物转盘系统的特征？1）微生物浓度高；2)生物相分级；3）污泥龄长，具有硝化、反硝化功能；4)能处理高浓度有机废水，耐冲击负荷；5）食物链长，污泥量少,为活性污泥法的 1/2左右；6）能耗小，不需曝气与污泥回流；7)便于维护管理;8)不会发生二次污染现象；9）流态：完全混合推流式。36生物接触氧化池的构造？池体、填料、支架、曝气装置、进出水系统及排泥管道等。37生物接触氧化技术的特征?1)工艺方面的特征本工艺使用填料，适于微生物存活增值;填料表面为生物膜所布满,形成了生物膜的主体结构,能够有效地提高净化效果;有机负荷率高,有利于缩小池容，减少占地面积。2） 运行方面的特征3） 对冲击负荷有较强的适应能力；操作简单,运行方便，易于维护管理，勿需污泥回流；污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。3）功能方面的特征具有多种净化功能，能有效地去除有机物外，还可以脱氮，可作为三级处理技术。38试述生物接触氧化技术对填料的要求.1）水力特性方面：比表面积较大，空隙率高，水流通畅,阻力小,流速均一.2)物理方面：形状规则，尺寸均一，比重与水接近，不使水中构筑物承担过大的荷载，表面粗糙度大;3）生物膜附着方面：生物膜生成、固着性能良好，表面电位较高，表面亲水;4)化学及生物学的稳定性强，不溶出有毒有害物质，不造成二次污染；5）价格适宜、供应充分，便于安装和运输。39生物接触氧化池的形式?按曝气装置的位置，分为：分流式、直流式；按水流循环方式,分为：填料内循环、外循环式.40生物流化床提高处理效率的原因？1。扩大微生物繁殖的表面积，提高生物膜量，同时相应的提高对污水的充氧能力;2。强化生物膜与污水之间的接触，加快污水与生物膜的相对运动.41生物流化床构造？床体、载体、布水装置和脱膜装置组成.42生物流化床分类？ 按载体流化的动力来源，分为：液流动力流化床，气流动力流化床和机械搅动流化床。43三相流化床特征？高速去除有机污染物，处理水BOD值可保持在20mg/L以下；便于维护运行，对水质、水量有一定的适应性;占地少，设备占地面积仅为活性污泥法的1/51/8；脱落在处理水中的生物膜，颗粒细小,用单纯的沉淀法很难全部去除。44什么是稳定塘？稳定塘：经过人工适当修整的土地,设围堤和防渗层的污水池塘,主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水生物处理技术 .45稳定塘中的生物？细菌、 藻类、 微型动物、 水生植物及其他水生动物。46稳定塘对污水的净化作用？定塘对污水的净化机理：稀释作用 、沉淀和絮凝作用、好氧微生物的代谢作用、厌氧微生物的代谢作用、浮游生物的作用、水中维管束植物的作用.47稳定塘有哪几种形式？ 好氧塘、兼氧塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘、控制出水塘。48什么是污水的土地处理系统？在人工调控下利用土壤微生物植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。49土地处理系统对污水的净化作用？污水土地处理系统对污水的净化机理：物理过滤、物理吸附与物理化学吸附、化学反应与化学沉淀、微生物代谢作用.50污水土地处理系统有哪几种工艺？慢速渗滤系统；快速渗滤系统；地表漫流系统;湿地处理系统；地下渗滤系统51厌氧生物处理？废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 （包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，也称为厌氧消化。52厌氧生物处理法与好氧生物处理法相比较有什么优缺点 ？优点:应用范围广、能耗低、氮、磷营养需要量较少、有杀菌作用、污泥产量低、易贮存、有机物负荷高、对水温的适应范围较广。缺点：厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长;出水往往达不到排放标准，需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理；厌氧处理系统操作控制因素较为复杂；厌氧过程会产生气味对空气有污染.53试述厌氧法的三阶段理论 .54试述厌氧生物处理法的影响因素。温度、pH值：6。5-7.5、氧化还原电位：350mV或更低、负荷率、污泥浓度： 1030gVSS/L、搅拌和混合、营养与C/N比、有毒物质、氨氮： 50150mg/L.55提高厌氧生物处理的效能主要可从哪些方面考虑？高速率厌氧处理系统必须满足的原则:能够保持大量的厌氧活性污泥和足够长的污泥龄；保持废水和污泥之间的充分接触.56厌氧生物处理有哪几种工艺 ?普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧接触膜膨胀床反应器和厌氧流化床（FB)等。57升流式厌氧污泥床的特点（构造、处理效果)？升流式厌氧污泥床反应器是集生物反应与沉淀于一体的厌氧反应器。构造:进水配水系统、反应区、三相分离器、集气室、处理水排出系统。特点：反应器内污泥浓度高;有机负荷高；水力停留时间短；反应器内设三相分离器,被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备；简化了工艺，节约了投资和运行费用；无混合搅拌设备;污泥床内不填载体，提高了容积利用率,节省造价及避免堵塞问题。58试说明污水进行深度处理的目的和意义 。污水深度处理的目的:1. 去除水中残存的悬浮物(包括活性污泥颗粒）;脱色、除臭,使水得到进一步澄清;2. 进一步降低BOD5 、CODCr 、TOC等指标，使水进一步稳定；3。 脱氮、除磷,消除能导致水体富营养化的因素;4。 消毒杀菌,去除水中有毒有害物质深度处理水的去向:1. 排放包括具有较高经济价值水体及缓流水体在内的任何水体，补充地面水源。2. 回用于农田灌溉、市政杂用，如灌溉城市绿地、冲洗街道、车辆、景观用水等。3. 居民小区中水回用于冲洗厕所；4。 作为冷却水和工艺水的补充用水，回用于工业企业;5。 用于防止地面下沉或海水入侵,回灌地下。59氨的吹脱去除原理是什么 ？60生物法脱氮的基本原理 ?61生物法脱氮影响因素 ?硝化反应：溶解氧、碱度、 pH、温度、有机物、污泥龄、重金属及有害物质。反硝化反应:碳源、 pH值、溶解氧 、温度.62生物法脱氮工艺(三级活性污泥法，A/O法）? 63化学法脱磷的原理 ？化学除磷原理：通过形成磷酸盐沉淀的形式，除去污水中的磷。金属盐混凝沉淀石灰混凝除磷 64生物法脱磷的原理 ？生物除磷原理（） 好氧吸收（聚磷菌对磷的过量吸收） ADP+H3PO4+能量 ATP+H2O(2)厌氧释放厌氧条件下（DO=0，NO3=0），ATP+H2O ADP+H3PO4+能量65生物法脱磷的影响因素？溶解氧、温度、 pH值、 BOD负荷和有机物性质、污泥龄、厌氧池NOX。66生物脱磷工艺（Phostrip工艺，An/O法)?67同步脱氮除磷工艺（Bardenpho工艺，AAO工艺)？ 68污泥的分类(成分、来源）？按成分不同分为污泥和沉渣、按来源不同分为初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、消化污泥和化学污泥。69污泥含水率从99.5降低至98.5%,体积变化如何？70污泥中所含水分及去除方法?污泥中所含水分：颗粒间的空隙水(70,浓缩）、毛细水（20%,自然干化和机械脱水)、吸附水和内部水（10%，干燥和焚烧）。71浓缩方法有哪些?重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。72固体通量？单位时间内,通过单位面积的固体重量kg/m。h。73溶气比？溶气水经减压释放出的空气量与需浓缩的固体量之质量比.74两级厌氧消化？根据消化过程沼气产生的规律来设计的。消化的前8天。产生的沼气量为总气量的80%,把消化池设计成两级，第一级加热（3335）、搅拌，有集气罩；第二级不加热(2026）、不搅拌。75污泥的好氧消化? 在不投加底物的条件下,对污泥进行较长时间的曝气,使污泥中的微生物处于内源呼吸阶段，自由产酸。76机械脱水的原理和方法？机械脱水原理:利用过滤介质两面的压力差为推动力，使污泥水分被强制通过过滤介质,形成滤液，而固体颗粒被截留在介质上形成滤饼;方法:真空吸滤法、压滤法和离心法等。77比阻？单位过滤面积上，单位干重滤饼所具有的阻力，m/kg。78污泥的最终处置与利用的途径?农肥利用与土地处理、污泥堆肥、污泥制造建筑材料、污泥裂解、污泥填地与填海造地及投海等。气体燃料燃烧以后产生的废气里面几乎都是气体。没有固体颗粒。固体燃料燃烧，能产生固体颗粒，即烟灰渣，包括不完全燃烧的物质.也就是说,气体燃料比固体燃料产生的污染没有颗粒粉尘的污染.燃料完全燃烧必须具备的条件为：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件.气体燃料在燃烧时比固体燃料燃烧更容易较好的满足上述四个条件，尤其是燃料与空气的混合条件，气体燃料更容易和空气混合均匀，实现完全燃烧，因此产生的大气污染物少，对大气污染的程度就轻 活性污泥法是目前应用最广泛的污水好氧生物处理技术。优点：由曝气池，沉淀池,污泥回流和剩余污泥排除系统组成，程序简单，设备要求不高，污水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附，并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解,使污水得到净化.缺点:1。污水中要含有足够的可溶性，易分解的有机物；2。污泥混合液中要有足够的溶解氧；3.要保证活性污泥连续回流,排除剩余污泥,否则出水的TP会很高，加大了工作量;4。要考虑到活性污泥处理系统过程中的影响因素（如溶解氧，水温,营养物质，pH值，抑制物质,有机负荷率等)好氧活性污泥法，则有:（1）对有机物的处理比较彻底，出水可以达标排放，（2）动力消耗大。有机肥产业领域拓展，如规模化养殖场粪污、农田、蔬菜果树秸秆、食品、饮料、中药等加工废弃物、市镇生活污泥、城镇生活垃圾及园林垃圾.