環(huán)境工程學題庫-大氣等

1、一、名詞解釋題4.大氣污染：按照國際標準化組織( ISO ) 的定義，大氣污染通常是指由于人類活動和自然過程引起某種物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度達到足夠的時間，并因此而危害了人群的舒適 、健康和福利或危害了環(huán)境的現(xiàn)象。5. 局地風：是在不同的地形、地物條件下，由于近地層大氣的增熱和冷卻速度不同而引起的局部空氣的環(huán)流。如海陸風、山谷風及城市風。 二、選擇題1 氣體溫度對旋風除塵器的效率：B A 沒有影響 B 溫度高，效率低C 溫度低，效率高 D 不確定2 靜電除塵器中顆粒的驅(qū)進速度：C A 由電場力和重力確定 B 由重力和阻力確定C 由電場力和阻力確定 D 只由電場力確定3 吸附劑的吸附和再

2、生C A 溫度相等 B 吸附溫度高，再生溫度低 C 吸附溫度低，再生溫度高 D 吸附可能高于再生溫度，也可能低于再生溫度4 在催化轉(zhuǎn)化凈化法中 B A 催化劑性質(zhì)發(fā)生變化 B 催化劑性質(zhì)和數(shù)量不發(fā)生變化 C 催化劑數(shù)量發(fā)生變化 D 催化劑性質(zhì)和數(shù)量都發(fā)生變化5 煙囪出口處風速大B A 煙氣抬升高度大 B 有利于煙氣擴散稀釋C 不利于煙氣擴散稀釋 D .對煙氣擴散稀釋和抬升高度都沒有影響6.煙氣抬升高度隨著煙氣溫度的增加：（B） A：不變 B：增加 C：減少 D：不確定7.重力沉降室設置橫向隔板 （C） A：阻力降低 B：除塵效率降低 C：除塵效率提高 D：除塵效率不變8. 氣溫遞減率（ B ）

3、 A：0.65/(100m) B：可正可負 C：正 D：負9.袋式除塵器濾布清潔時，（D） A：效率最高 B：壓降最大 C：不影響效率 D：效率最低10.粉塵的比電阻 靜電除塵效率越高。（C） A：越小 B：越大 C：在一定范圍內(nèi) D：沒影響三、填空題1. 城市垃圾的主要物理性質(zhì)包括 含水率 和 密度 。2. 風對污染物濃度分布的作用：整體輸送和沖淡稀釋。3. 危險廢物的化學處理方法有哪些中和法和化學還原法。4. 主要氣態(tài)污染物包括以SO2為主的含硫化合物，以NO 和NO2為主的含氮化合物、碳的化合物 、 碳氫化合物以及鹵素化合物任選三個等 。5. 靜電除塵器的除塵原理包括氣體電離、粒子荷電、

4、荷電粒子的遷移、顆粒的沉積與清除四個過程。6. 催化劑通常由主活性物質(zhì)、載體和助催劑組成。7. 影響煙氣抬升和擴散的因素主要有排放因素、氣象因素及下墊面狀況。四、簡答題1.簡述催化劑的組成以及催化劑的選擇原則。 催化劑的組成：催化劑通常由主活性物質(zhì)、載體和助催劑組成。催化作用一般發(fā)生在主活性物質(zhì)表面2030mm的厚度內(nèi)，因而主活性物質(zhì)一般附著在惰性載體上。載體的作用：（1）提供大的比表面積，節(jié)約主活性物質(zhì)，提高催化劑活性；（2）增大催化劑的機械強度、導熱性及熱穩(wěn)定性，延長催化劑的壽命。催化劑的選擇原則：（1）活性；（2）選擇性；（3）機械強度；（4）熱穩(wěn)定性；（5）化學穩(wěn)定性；（6）經(jīng)濟性。2

5、.簡述噪聲污染的特點。 （1）任何聲音都可以成為噪聲。 （2）具有局部性。 （3）噪聲污染在環(huán)境中不會有殘留的污染物質(zhì)存在，一旦噪聲源停止發(fā)聲后，噪聲污染也立即消失。（4）不直接致命或治病，它的危害是慢性的和間接的。3. 簡述對吸附劑的要求以及吸附劑的再生方法（10分）對吸附劑的要求如下：（1）比表面積大；（2）選擇性好，有利于混合氣體的分離；（3）具有一定的粒度、較高的機械強度、化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性；（4）大的吸附容量；（5）來源廣泛，價格低廉。常用的吸附劑再生方法：（1）加熱解吸再生：利用吸附劑的吸附容量在等壓下隨溫度升高而降低的特點，在低溫下吸附，然后再提高溫度，在加熱下吹掃脫附，這樣的

6、循環(huán)方法又稱為變溫吸附。（2）降壓或真空解吸：利用吸附容量在恒溫下隨壓力降低而降低的特點，在加壓下吸附，在降壓或真空下解吸，或采用無吸附性的吹洗氣可達到解吸的目的，這種循環(huán)操作稱為變壓吸附。（3）置換再生法：對某些熱敏性物質(zhì)，如飽和烴，因其在較高溫度下容易聚合，故可采用親和力較強的試劑進行置換再生，即用解吸劑置換，使吸附劑脫附，此法稱為變濃吸附。4. 粒子比電阻對靜電除塵器有什么影響？（10分）實踐證明，粒子的比電阻在1045×1010.cm的范圍內(nèi)，最適宜靜電除塵。粒子比電阻小于104.cm時，因?qū)щ娦蕴茫斔鼈冊诩瘔m極放電后，又立即獲得與集塵電極電性相同的電荷，從而被集塵電極排

7、斥反跳回氣流中，再次被捕集后，又再次跳出，造成二次飛揚使除塵效率降低。如果比電阻大于5×1010.cm，電荷很難從顆粒傳到集塵極進行放電中和。在集塵電極表面堆積的荷電顆粒層厚了，就排斥新來的荷電顆粒，使它們不能在集塵極放電，于是集塵就停止。如荷電顆粒層過厚，則在集塵極的顆粒層中，形成的電壓梯度過大，就會造成顆粒層空隙中的氣體電離，即產(chǎn)生電暈放電，稱之為反電暈。這樣形成的自由電子和離子被吸向集塵電極，而顆粒帶著與集塵電極相同的電荷而向電暈極運動，使除塵效率大為降低。五、計算題1. 某鋼鐵廠燒結(jié)機尾氣電除塵器的集塵板總面積為1982m2，橫斷面積為40m2，處理氣量為44.4m3/s，進

8、、出口含塵濃度的實測值分別為26.8g/m3和0.133g/m3。試參考以上數(shù)據(jù)設計一臺新建燒結(jié)機尾氣電除塵器（即新除塵器通道數(shù)和斷面氣速），要求除塵效率為99.8%，處理煙氣量為70.0m3/s，取集塵板間距離2b=0.29m，集塵板長L=8.5m、高h=7m。 解 第一個除塵器除塵效率為：除塵器斷面氣流速度為：按要求的除塵效率=99.8%，選取p=0.119m/s，計算新除塵器集塵板總面積為：取通道數(shù)n=31，新除塵器斷面氣速：2某廠用活性炭吸附氣體中的H2S，氣量Q=2000m3/h，H2S濃度為5g/m3，堆積密度s=500g/L，廢氣以10m/min的速率通過床層，已知床層高度z與穿

9、透時間的關(guān)系如下表所示。求穿透時間B=48h的床層高度、立式圓筒床的直徑與所需吸附劑量。（10分）床層高度z/m0.10.2穿透時間B/min100300解：（1）由希洛夫方程B=Kz- 0，得100=0.1K- 0 （1）300=0.2K- 0 （2）由式（1）、（2）得K=2000 min/m 0=100 min（2）由希洛夫方程得到床層高度： m（3）采用立式圓筒床進行吸附，其直徑為： m（4）所需吸附劑量： kg緒論  環(huán)境工程學的發(fā)展和內(nèi)容0-1名詞解釋：環(huán)境：影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草地、野生生物

10、、自然遺跡、人文遺跡、自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。 環(huán)境問題：全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象，均概括為環(huán)境問題。  環(huán)境污染：由于自然或人為（生產(chǎn)、生活）原因，往原先處于正常狀況的環(huán)境中附加了物質(zhì)、能量或生物體，其數(shù)量或強度超過了環(huán)境的自凈能力，使環(huán)境質(zhì)量變差，并對人或其它生物的健康或環(huán)境中某些有價值物質(zhì)產(chǎn)生了有害影響的現(xiàn)象。 污染物質(zhì)：引起環(huán)境污染的物質(zhì)即為污染物質(zhì)。  公害：由人為原因引起化學污染物滋事而產(chǎn)生的突發(fā)事件通常稱為公害。 環(huán)境科學：研究人類環(huán)境質(zhì)量及其保護的和改善的科學，其主要任務是研究在人類活動

11、的影響下環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和環(huán)境變化對人類生存的影響，以及改善環(huán)境質(zhì)量的理論、技術(shù)和方法。 0-2 試分析人類與環(huán)境的關(guān)系?！碍h(huán)境”一詞是相對于人類而言的，即指的是人類的環(huán)境。人類與其環(huán)境之間是一個有著相互作用、相互影響、相互依存關(guān)系的對立統(tǒng)一體。人類從周圍環(huán)境中獲得賴以生存、發(fā)展的空間和條件，同時其生產(chǎn)和生活活動作用于環(huán)境，又會對環(huán)境產(chǎn)生影響，引起環(huán)境質(zhì)量的變化；反過來，污染了的或受損害的環(huán)境也對人類的身心健康和經(jīng)濟發(fā)展等造成不利影響。 0-3試討論我國的環(huán)境和污染問題 0-4什么是環(huán)境工程學？他與其他學科之間的關(guān)系怎樣？環(huán)境工程學應用環(huán)境科學、工程學和其它有關(guān)

12、學科的理論和方法，研究保護和合理利用自然資源，控制和防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞，以改善環(huán)境質(zhì)量，使人們得以健康、舒適地生存與發(fā)展的學科。環(huán)境工程學是環(huán)境科學的一個分支，又是工程學的一個重要組成部分。它脫胎于土木工程、衛(wèi)生工程、化學工程。機械工程等母系學科，又融入了其他自然科學和社會科學的有關(guān)原理和方法。 0-5環(huán)境工程學的主要任務是什么？環(huán)境工程學應用環(huán)境科學、工程學和其它有關(guān)學科的理論和方法來研究控制環(huán)境污染、保護和改善環(huán)境質(zhì)量，合理利用自然資源的技術(shù)途徑和技術(shù)措施。因此，它有著兩方面的任務：既要保護環(huán)境，使其免受和消除人類活動對它的有害影響；又要保護人類的健康和安全免受不利的環(huán)境因素

13、損害。具體講就是重點治理和控制廢水、廢氣、噪聲和固體廢棄物，研究環(huán)境污染綜合防治的方法和措施。 0-6環(huán)境工程學的主要內(nèi)容有哪些？（1）水質(zhì)凈化與水污染控制工程；   （2）大氣污染控制工程；   （3）固體廢棄物控制及噪聲、振動與其他公害防治工程；   （4）清潔生產(chǎn)、污染預防與全過程污染控制工程；   （5）環(huán)境規(guī)劃、管理和環(huán)境系統(tǒng)工程；   （6）環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境質(zhì)量評價。 第一章  水質(zhì)與水體自凈1-1名詞解釋水污染：水體因接受過多的污染物而導致水體的物理特征

14、、化學特征和生物特征發(fā)生不良變化，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，破壞了水體的功能及其在經(jīng)濟發(fā)展和人民生活中的作用，該狀態(tài)為“水體污染”。 水質(zhì)：水與其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學、化學和生物學的綜合特性。 水質(zhì)指標：水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標準。 水質(zhì)標準： 由國家或政府部門正式頒布的有關(guān)水質(zhì)的統(tǒng)一規(guī)定。 水環(huán)境容量：一定水體在規(guī)定的環(huán)境目標下所能容納污染物質(zhì)的最大負荷量。 水體自凈：進入水體的污染物通過物理、化學和生物等方面的作用，使污染物的濃度逐漸降低，經(jīng)過一段時間后，水體將恢復到受污染前的狀態(tài)。這一現(xiàn)象為“水體自凈

15、作用”。 水體污染物：凡使水體的水質(zhì)、生物質(zhì)、底泥質(zhì)量惡化的各種物質(zhì)均稱為“水體污染物”。 COD：在一定嚴格的條件下，水中各種有機物與外加的強氧化作用時所消耗的氧化劑量。 BOD：在水體中有氧的條件下，微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的溶解氧量。 總固體：水中所有殘渣的總和。（在一定溫度下，將水樣蒸發(fā)至干時所殘余的固體物質(zhì)總量。）  1-2試區(qū)別懸浮固體和可沉固體，區(qū)別懸浮固體和渾濁度。它們的測定結(jié)果一般如何表示？     如果對水樣進行過濾操作，將濾渣在103105下烘干后的重量就是懸浮固體，結(jié)果以mg/

16、L計。而可沉固體是指將1L水樣在一錐形玻璃筒內(nèi)靜置1h后所沉下的懸浮物質(zhì)數(shù)量，結(jié)果用mL/L來表示。渾濁度是指水中不溶解物質(zhì)對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度。一般來說，水中的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高，但兩者之間并沒有固定的定量關(guān)系。因為渾濁度是一種光學效應，它的大小不僅與不溶解物質(zhì)的數(shù)量、濃度有關(guān)，而且還與這些不溶解物質(zhì)的顆粒尺寸、形狀和折射指數(shù)等性質(zhì)有關(guān)。將蒸餾水中含有1mg/L的SiO2稱為1個渾濁度單位或1度。由此測得的渾濁度稱為杰克遜濁度單位（JTU）。 1-3取某水樣250mL置于空重為54.342 6 g的古氏坩堝中，經(jīng)過濾、105烘干、冷卻后稱其質(zhì)量為54.3998 g

17、，再移至600爐內(nèi)灼燒，冷卻后稱其質(zhì)量為54.362 2 g。試求此水樣的懸浮固體和揮發(fā)性懸浮固體量。解：懸浮固體    228.8mg/L；揮發(fā)性懸浮固體量    150.4mg/L。 1-6取某水樣100ml，加酚酞指示劑，用0.100 0 mol/L HCl溶液滴定至終點消耗鹽酸溶液1.40 ml。另取此水樣100 ml，以甲基橙作指示劑，用此鹽酸溶液滴定至終點用去6.60 ml。試計算此水樣的總堿度及各致堿陰離子的含量（結(jié)果以 mmol/L計）。解：總堿度6.60mmol/L（酚酞堿度1.40mmol/L）；OH-0

18、mmol/L；HCO3-1.4mmol/L；CO32-3.8mmol/L。 1-7取水樣100 ml 用0.100 0 mol/L HCl溶液測其堿度?，F(xiàn)以酚酞作指示劑，消耗了HCl溶液0.20 ml，接著再加甲基橙作指示劑，又消耗了3.40 ml。試求該水樣的總堿度和各種致堿陰離子的含量（結(jié)果以 mmol/L 計）解：總堿度3.60mmol/L（酚酞堿度0.20mmol/L）；OH-0mmol/L；HCO3-3.2mmol/L；CO32-0.2mmol/L。 1-8 某水樣初始PH為9.5，取100 ml 用 0.200 0 mol/L 溶液滴定至PH8.3時需6.20

19、ml，若滴定至PH=4.4則還需加此液9.80 ml。試求此水樣中存在的各種致堿陰離子的濃度（結(jié)果以 mmol/L和的 mg/L計）。解：總堿度64.00mmol/L（酚酞堿度24.80mmol/L）；OH-0mmol/L；HCO3-14.40mmol/L （720mg/L）；CO32-24.80mmol/L （2480mg/L）。 1-9有一水樣取100 ml 用0.100 0 mol/L HCl溶液測定其堿度，加入酚酞指示劑后，水樣無色。再加甲基橙作指示劑，消耗鹽酸溶液量5.20 ml，另取此水樣100 ml 用0.025 0 mol/L的EDTA溶液測其硬度

20、，用去 14.60 ml。試求此水樣的總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度（結(jié)果以 mmol/L、度和的 mg/L計）。解：總硬度3.65mmol/L （365mg/L；20.4度）；碳酸鹽硬度2.60mmol/L （260mg/L；14.6度）；非碳酸鹽硬度1.05mmol/L （105mg/L；5.9度）。 1-10高錳酸鉀耗氧量、化學需氧量和生化需氧量三者有何區(qū)別？它們之間的關(guān)系如何？除了它們以外，還有哪些水質(zhì)指標可以用來判別水中有機物質(zhì)含量的多寡？    重鉻酸鉀耗氧量，習慣上稱為化學需氧量，是水樣在強酸性條件下，加熱回

21、流2h（有時還加入催化劑），使有機物質(zhì)與重鉻酸鉀充分作用被氧化的情況下測定的。它能將水中絕大多數(shù)的有機物氧化，但對于苯、甲苯等芳烴類化合物則較難氧化。嚴格說來，化學需氧量也包括了水中存在的無機性還原物質(zhì)。通常因廢水中有機物的數(shù)量大大多于無機還原物質(zhì)的量，一般用化學需氧量代表廢水中有機物質(zhì)的總量。高錳酸鉀耗氧量，習慣上稱為耗氧量，測定快速，但不代表水中有機物質(zhì)的全部總量。一般來說，在測定條件下水中不含氮的有機物質(zhì)易被高錳酸鉀氧化，而含氮的有機物就較難分解。因此，耗氧量適用于測定天然水或含容易被氧化的有機物的一般廢水，而成分復雜的有機工業(yè)廢水則常測定化學需氧量。生化需氧量指在有氧的條件下，水中可分

22、解的有機物由于好氧微生物（主要是好氧細菌）的作用被氧化分解無機化所需要的氧量。除它們外，還有總需氧量、總有機碳等水質(zhì)指標可用來判別水中有機物質(zhì)含量的多寡。 1-11 試討論有機物好氧生物氧化的兩個階段。什么是第一階段生化需氧量（La）？什么是完全生化需氧量（BODu）？為什么通常所說的生化需氧量不包括硝化階段對氧的消耗量？    在有氧的情況下，廢水中有機物質(zhì)的分解是分兩個階段進行的。第一階段稱為碳氧化階段，主要是不含氮有機物的氧化，也包括含氮有機物的氨化，以及氨化后生成的不含氮有機物的繼續(xù)氧化。碳氧化階段所消耗的氧量稱為碳化生化需氧量（BOD）?？偟奶?/p>

23、化生化需氧量常稱為第一階段生化需氧量或完全生化需氧量，常以La或BODu表示。    水中的硝化細菌可氧化水中原有的氨和含氮有機物氨化分解出來的氨，最終轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。由于硝化作用所消耗的氧量成為硝化生化需氧量，即第二階段生化需氧量，常以LN或NOD表示。    通常所說的生化需氧量只是指碳化生化需氧量，即第一階段生化需氧量La，不包括硝化過程所消耗的氧量LN。這是因為生化需氧量的定義只規(guī)定：有機物被氧化分解為無機物質(zhì)。在第一階段生物氧化中，有機物中的C變?yōu)镃O2，N變?yōu)镹H3，均已無機化。因此并不關(guān)心繼續(xù)氧化成NO2、NO3。同時，對

24、于一般的有機廢水，硝化過程大約在57天甚至10天后才能顯著展開，所以5天的BOD測定通常是可以避免硝化細菌耗氧的干擾的。 1-12 某工業(yè)區(qū)生產(chǎn)廢水和生活污水的混合廢水的為300（20），它的第一階段生化需氧量是多少？（假定k10.23d1）解：第一階段生化需氧量323mg/L。  1-13 某廢水的=210，試求此廢水的以及第一階段生化需氧量，假定=0.17。假設上述廢水改放在30條件下培養(yǎng)測定，試問5天的BOD應該是多少（）？ 解：30下BOD5=281mg/L。 1-14 三種不同污水水樣在20下的均為350，而它們的值分別為0.25、0.36和0.47，試

25、求每種水樣的完全生化需氧量。解：372mg/L；357mg/L；351mg/L。 1-15 一學生測某廢水的生化需氧量，星期二將水樣放入25的培養(yǎng)箱內(nèi)，到下星期一才作培養(yǎng)后測定。得BOD值為206。已知此廢水20的=0.17，試求它的。解：167mg/L。 1-17 通常所說的水質(zhì)標準和水質(zhì)要求有什么區(qū)別？由國家正式頒布的統(tǒng)一規(guī)定，對各項水質(zhì)指標都有明確的要求尺度和界限，均為法定要求，具有指令性和法律性，有關(guān)部門、企業(yè)和單位都必須遵守，稱為水質(zhì)標準。各用水部門或設計、研究單位為進行各項工程建設或工藝生產(chǎn)操作，根據(jù)必要的試驗研究或一定的經(jīng)驗所確定的各種水質(zhì)要求。這類水質(zhì)要求只

26、是一種必要的和有益的參考，并不都具有法律性。 1-18 為什么制定了地表水環(huán)境質(zhì)量標準，還要制定廢水的排放標準？    地表水環(huán)境質(zhì)量標準只對地表水體中有害物質(zhì)規(guī)定容許的標準限值，還不能完全控制各種工農(nóng)業(yè)廢棄物對水體的污染。為了進一步保護水環(huán)境質(zhì)量，必須從控制污染源著手，制定相應的污染物排放標準。 1-19 什么叫水體自凈？什么叫氧垂曲線？根據(jù)氧垂曲線可以說明什么問題？    進入水體的污染物通過物理、化學和生物等方面的作用被分散、分離或分解，最后，水體基本上或完全地恢復到受污染前的狀態(tài)，這個自然凈化的過程稱為水體

27、自凈。當河流接納廢水以后排入口（受污點）下游各點處溶解氧的變化十分復雜。以各點離排入口的距離為橫坐標，溶解氧量為縱坐標作圖，即得氧垂曲線。氧垂曲線的形狀會因各種條件（如廢水中有機物濃度、廢水和河水的流量、河道彎曲狀況、水流湍急情況等）的不同而有一定的差異，但總的趨勢是相似的。由氧垂曲線可以得到廢水排入河流后溶解氧最低點的虧氧量，及從排入點到臨界點所需的時間。 1-20 解決廢水問題的基本原則有哪些？    在解決廢水問題時，應當考慮下面一些主要原則： （1）改革生產(chǎn)工藝，大力推進清潔生產(chǎn)，減少廢水排放量； （2）重復利用廢水； （3）回收有用物質(zhì)； （4

28、）對廢水進行妥善處理； （5）選擇處理工藝和方法時，必須經(jīng)濟合理，并盡量采用先進技術(shù)。  1-21 什么是“末端治理”？為什么要積極推進“清潔生產(chǎn)”工藝？你怎樣認識“清潔生產(chǎn)”與“末端治理”的關(guān)系？    水處理中的“末端治理”是指排什么廢水就處理什么廢水。在解決工業(yè)廢水問題時應當首先深入工業(yè)生產(chǎn)工藝中，與工藝人員相結(jié)合，力求革新生產(chǎn)工藝，盡量不用水或少用水，使用清潔的原料，采用先進的設備及生產(chǎn)方法，以減少廢水的排放量和廢水的濃度，減輕處理構(gòu)筑物的負擔和節(jié)省處理費用。 1-22 舉例說明廢水處理與利用的物理法、化學法和生物法三者之間的主要區(qū)別。

29、    廢水處理方法中的物理法是利用物理作用來分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變其化學性質(zhì)。如：沉淀法不僅可除去廢水中相對密度大于1的懸浮顆粒，同時也是回收這些物質(zhì)的有效方法。    化學法利用化學反應的作用來處理水中的溶解性污染物質(zhì)或膠體物質(zhì)。如：離子交換法可用于水的軟化（去除Ca2、Mg2）和除鹽（去除水中全部或部分的陰陽離子）。    生物法主要利用微生物的作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。如：好氧生物處理主要是利用好氧微生物降解水中溶解和膠體狀態(tài)的有機污染

30、物。 1-23 一廢水流量q=0.15m3/s，鈉離子濃度1=2 500mg/L，今排入某河流。排入口上游處河水流量Q=20m3/s，流速v=0.3m/s，鈉離子濃度0=12mg/L。求河流下游B點處的鈉離子濃度。解：35mg/L。 1-24 一污水廠出水排入某一河流。排入口以前河流的流量Q=1.20,=4.1  ，=5.0 ，=3.0 ；污水廠出水的流量q=8 640，=20 mg/L ，=80 ，=10 。假定排入口下游不遠某點處出水與河水得到完全混合，求該點處的河水水質(zhì)。解：BOD55.3mg/L；10.8mg/L；3.5mg/L。 1-25 某生

31、活污水經(jīng)沉淀處理后的出水排入附近河流。各項參數(shù)如表1-17所示。試求：（1）2天后河流中的溶解氧量。（2）臨界虧氧量及其發(fā)生的時間。習題1-25附表參數(shù)污水廠出水河水混合流量/m3s-10.25.05.2水溫/152019.8DO/mgL-11.06.05.8BOD5(20)/mgL-11003.06.7k1(20)/d-10.2 k2(20)/d-10.3 解：D23.1mg/L；Dc3.7mg/L；tc0.6d。 1-26 一城市污水處理廠出水流量為q=20 000，=30，DO=2，水溫20，=0.17。將此處水排入某河流，排放口上游處河水流量為Q=0.65

32、，=5.0 mg/L，DO=7.5 mg/L，水溫23，混合后水流速度v=0.5 m/s，可取0.25。試求混合后溶解氧最低值及其發(fā)生在距排放口多遠處？解：Dc5.5mg/L；64800m。 1-27 一奶制品工廠廢水欲排入某河流，各項參數(shù)如表1-18所示。問：1. 如果廢水不做任何處理，排入河流后，最低溶解氧量是多少？ 2. 如果該河流規(guī)定類水體，要求溶解最低值不得低于5.0 mg/L，工廠應該將廢水的BOD5(20)處理到不超過多少濃度時才能排放？ 習題1-27附表參數(shù)廢水河水流量/m3d-11 00019 000水溫/5010DO/mgL-107.0BOD5(20)/mgL-1

33、1 2503.0k1(20)/d-10.35k2(20)/d-10.5解：18.7mg/L；20 mg/L。 1-28 有一含氰有機廢水，最大流量為100，=10 mg/L，=300 mg/L，DO=0mg/L，欲排入附近某河流。該河流屬于類水體，河水最小流量（95%保證率）為3，最小流量時流速為0.2，夏季 DO=7mg/L，河水中原先沒有氰化物。假定夏季廢水和河水水溫均為20。估計此廢水需要的處理程度。 解：95%。    第二章  水的物理化學處理方法 2-1 自由沉淀、絮凝沉淀、擁擠沉淀與壓縮沉淀各有什么特點？說明它們的內(nèi)在區(qū)

34、別和特點。懸浮顆粒在水中的沉降，根據(jù)其濃度及特性，可分為四種基本類型：自由沉淀：顆粒在沉降過程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不改變，下沉速度不受干擾。 絮凝沉淀：沉降過程中各顆粒之間相互粘結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會隨深度增加而逐漸增大，沉速亦隨深度而增加。 擁擠沉淀：顆粒在水中的濃度較大，顆粒間相互靠得很近，在下沉過程中彼此受到周圍顆粒作用力的干擾，但顆粒間相對位置不變，作為一個整體而成層下降。清水與渾水間形成明顯的界面，沉降過程實際上就是該界面下沉過程。 壓縮沉淀：顆粒在水中的濃度很高時會相互接觸。上層顆粒的重力作用可將下層顆粒間的水擠壓出界面，使顆粒群被壓縮。  2-2 水中顆粒的密

35、度=2.6 ，粒徑d=0.1 mm，求它在水溫10 情況下的單顆粒沉降速度。 解：6.7×10-3m/s。 2-3 非絮凝性懸浮顆粒在靜止條件下的沉降數(shù)據(jù)列于表2-22中。試確定理想式沉淀池過流率為1.8m3/m2h時的懸浮顆粒去除率。試驗用的沉淀柱取樣口離水面120cm和240cm。表示在時間t時由各個取樣口取出的水樣中懸浮物的濃度，0代表初始的懸浮物濃度。習題2-3附表時間01530456090180120cm處的/010.960.810.620.460.230.06240cm處的/010.990.970.930.860.700.32解： （1）H=1.2m，69.6%

36、；（2）H=2.4m，61.9%。 2-4 生活污水懸浮物濃度300mg/L，靜置沉淀試驗所得資料如表2-23所示。求沉淀效率為65%時的顆粒截留速度。習題2-4附表取樣口離水面高度/m在下列時間（min）測定的懸浮物去除率/%510204060901200.6415560677273761.2193345586270741.815313854596371 解：                  

37、        不同水深下的EU510204060901200.6m0.120.060.030.0150.010.00670.005415560677273761.2m0.240.120.060.030.020.0130.0135.549.556.364.869.572.375.51.8m0.360.180.090.0450.030.020.01529.343.751.361.866.570.374.5根據(jù)上表數(shù)據(jù)繪制不同水深條件下的EU曲線，結(jié)合曲線求解。 2-5 污水性質(zhì)及沉淀試驗資料同習題2-4，污水流量1

38、000m3/h，試求：（1）采用平流式、豎流式、輻流式沉淀池所需的池數(shù)及澄清區(qū)的有效尺寸；（2）污泥的含水率為96%時的每日污泥容積。解：以平流式沉淀池為例：6座池子，長24m，寬5m，有效水深1.8m。    污泥的含水率為96%時的每日污泥容積19.5m3。 2-6 已知平流式沉淀池的長度L=20m，池寬B=4m，池深 H=2m。今欲改裝成斜板沉淀池，斜板水平間距10cm，斜板長度=1 m，傾角60°。如不考慮斜板厚度，當廢水中懸浮顆粒的截留速度=1 時，改裝后沉淀池的處理能力與原池相比提高多少倍？解：提高了5倍。 2-7 試敘述

39、脫穩(wěn)和凝聚的原理。膠體脫穩(wěn)的機理可歸結(jié)為以下四種：A 壓縮雙電層：帶同號電荷的膠粒之間存在著范德華引力和由電位引起的靜電斥力。這兩種力抗衡的結(jié)果決定膠體的穩(wěn)定性。一般當兩膠體顆粒表面距離大于3nm時，兩個顆?？偺幱谙喑鉅顟B(tài)（對憎水膠體顆粒而言，兩膠核之間存在兩個滑動面內(nèi)的離子層，使顆粒保持穩(wěn)定的相斥狀態(tài)；對于親水膠體顆粒而言，其表面吸附了大量的水分子構(gòu)成水殼，使彼此不能靠近而保持穩(wěn)定。）在水處理中使兩膠體顆粒間距減少，發(fā)生凝聚的主要方法是在水中投加電解質(zhì)。電解質(zhì)在水中電離產(chǎn)生的離子可與膠粒的反離子交換或擠入吸附層，使膠粒帶電荷數(shù)減少，降低電位，并使擴散層厚度減小。B 吸附電中和：膠粒表面對異號

40、離子、異號膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄栯姾傻牟课挥袕娏业奈阶饔?，使得膠粒表面的部位或全部電荷得以中和，減少靜電斥力，致使顆粒間易于接近而相互吸附。C 吸附架橋：如果投加的化學藥劑是能吸附膠粒的鏈狀高分子聚合物，或者兩個同號膠粒吸附在同一異號膠粒上，膠粒就能連結(jié)、團聚成絮凝體而被除去。D 網(wǎng)捕作用：含金屬離子的化學藥劑投入水中后，金屬離子會發(fā)生水解和聚合，并以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物，或者沉淀物析出時吸附和網(wǎng)捕膠粒與之共同沉降下來。 2-8 鋁鹽的混凝作用表現(xiàn)在哪些方面？鋁鹽/鐵鹽在水處理中發(fā)揮的三大作用：A pH值偏低，膠體及懸浮物濃度高，投藥量尚不足的反應初期，以Al3+或Fe

41、3+和低聚合度高電荷的多核羥基配合物的脫穩(wěn)凝聚作用為主；B pH值和投藥量適中時，以高聚合度羥基配合物的橋連絮凝作用為主；C pH值較高，膠體及懸浮物濃度較低，投藥充分時，以氫氧化物沉淀形式存在的網(wǎng)捕絮凝作用為主。  2-9 混合和絮凝反應主要作用是什么？對攪拌各有什么要求？混合的目的是迅速均勻地將藥劑擴散于水中，溶解并形成膠體，使之與水中的懸浮微粒等接觸，生成微小的礬花。這一過程的要求：攪拌強度大，產(chǎn)生激烈湍流，混合時的流速應在1.5m/s以上，混合時間短（不超過2分鐘），一般為1030s。反應設備的任務是使細小的礬花逐漸絮凝成較大顆粒，以便于沉淀除去。反應設備要求水流有適宜的攪拌

42、強度，既要為細小絮體的逐漸長大創(chuàng)造良好的碰撞機會和吸附條件，又要防止已形成的較大礬花被碰撞打碎。因此，攪拌強度比在混合設備中要小，但時間比較長，常為1030min。 2-11 澄清池的工作原理與沉淀池有何異同？澄清池是完成水和廢水的混凝處理工藝（水和藥劑的混合、反應以及絮凝體與水分離）的設備。澄清池中起到截留分離雜質(zhì)顆粒作用的介質(zhì)是呈懸浮狀態(tài)的泥渣。即在反應階段加入一定濃度的懸浮泥渣，或在反應池中保持一定濃度的懸浮泥渣。水中的懸浮顆粒與混凝劑作用而形成微小絮凝體后，一旦在運動中與相對巨大的泥渣接觸碰撞，就被吸附在泥渣顆粒表面而被迅速除去。因此，保持懸浮狀態(tài)的，濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣

43、區(qū)是決定澄清池處理效果的關(guān)鍵。 沉淀池是利用水中懸浮物質(zhì)自身重力完成水固分離的設備。 2-12 常見澄清池有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？適用于什么情況？根據(jù)泥渣與水接觸方式的不同，分為兩大類型：（1）泥渣循環(huán)分離型：讓泥渣在垂直方向不斷循環(huán)，在運動中捕捉原水中形成的絮凝體，并在分離區(qū)加以分離。常用的澄清池中屬于泥渣循環(huán)分離型的有機械加速澄清池、水力循環(huán)澄清池。（2）懸浮泥渣過濾型：靠上升水流的能量在池內(nèi)形成一層懸浮狀態(tài)的泥渣，當原水自下而上通過泥渣層時，絮凝體被截留。常用的澄清池中屬于懸浮泥渣分離型的有普通懸浮澄清池、脈沖澄清池。  2-15 水中懸浮物能否黏附于氣泡上取決于哪

44、些因素？實現(xiàn)氣浮分離過程的必要條件是污染物粘附在氣泡上。這與氣、液、固三相介質(zhì)間的相互作用有關(guān)。根據(jù)熱力學的概念，氣泡和顆粒的附著過程是向使體系界面能減少的方向自發(fā)地進行的。0º，該物質(zhì)不能氣浮；90º，該物質(zhì)附著不牢，易分離；180º，該物質(zhì)易被氣浮。其中：為氣、顆粒與水的接觸角。 2-17 水的軟化與除鹽在意義上有何差異？水的軟化是降低水中Ca2、Mg2含量，防止管道、設備結(jié)垢的處理。 水的除鹽則是降低部分和全部含鹽量的處理。2-18 水的軟化方法有幾種？各有什么特點？ 加熱軟化法借助加熱把碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化成溶解度很小的CaCO3 和Mg(OH)2沉淀

45、出來，達到軟化的目的。此法只能降低碳酸鹽硬度，不能降低非碳酸鹽硬度。目前在工業(yè)上已經(jīng)很少采用了。 藥劑軟化法     在不加熱的條件下，用化學藥劑將Ca2、Mg2以CaCO3、Mg(OH)2的形式沉淀，以去除絕大部分Ca2、Mg2，達到軟化的目的。常用藥劑法為石灰法、石灰-純堿法、石灰-石膏法。由于CaCO3和Mg(OH)2在水中仍有很小的溶解度，所以經(jīng)此法處理后的水仍有殘余硬度，仍然會產(chǎn)生結(jié)垢問題。 離子交換法用離子交換劑上的可交換離子Na+與Ca2、Mg2交換，其他陰離子成分不改變。該法可較徹底的脫除水中的Ca2、Mg2，較前兩個方法優(yōu)越。  2-1

46、9 離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)有什么特點？試述其主要性能。廢水處理中常用的離子交換劑為離子交換樹脂。它是人工合成的高分子化合物，由樹脂本體（母體）和活性基團兩個部分組成。樹脂本體通常是苯乙烯的聚合物，是線性結(jié)構(gòu)的高分子有機化合物。因樹脂本體不是離子化合物不具有離子交換能力，需經(jīng)適當處理加上活性基團后，才成為離子化合物，才具有離子交換能力。活性基團由固定離子和活動離子組成，前者固定在樹脂網(wǎng)狀骨架上，后者則依靠靜電力與前者結(jié)合在一起，兩者電性相反，電荷相等。  2-21 試述離子交換工藝的操作程序。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。 （1）交換：離子交換劑上的可交換離子與溶液

47、中其他同性離子間的交換反應。主要與樹脂性能、樹脂層高度、水流速度、原水濃度以及再生程度有關(guān)。 （2）反洗：目的在于松動樹脂層，以便再生時再生液分布均勻，同時還及時清除積存的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。 （3）再生：交換反應的逆過程，用較高濃度的再生液恢復樹脂的交換能力。 （4）清洗：將樹脂層中殘余的再生廢液清洗掉，直至符合出水水質(zhì)要求。 2-22 試述離子交換工藝在廢水處理中的應用范圍。（1）軟化     一般采用鈉型陽離子交換柱（固定型單床），再生液用飽和NaCl溶液。圖2-55 鈉型離子交換柱。 （2）除鹽 需用H+型陽離子交換柱（金屬離子與H+交換）與OH-

48、型陽離子交換柱（各酸根離子與OH-交換）串聯(lián)工藝。圖2-56 H柱和OH柱串聯(lián)除鹽。 （3）重金屬廢水的處理和金屬的回收  2-23 活性炭吸附的基本原理是什么？吸附作用主要發(fā)生在活性炭內(nèi)部細孔的表面。每克吸附劑所具有的表面積稱為比表面積?；钚蕴康谋缺砻娣e可達5001700m2/g。 活性炭的吸附量不僅與比表面積有關(guān)，而且還取決于細孔的構(gòu)造和分布情況。這些細孔的構(gòu)造主要和活化方法及活化條件有關(guān)。細孔的大小不同，在吸附中所引起的主要作用也就不同。其中大孔主要為擴散提供通道，影響擴散速度；過渡孔在吸附質(zhì)孔徑小時影響擴散速度，小孔決定吸附量；在吸附質(zhì)分子大時，影響吸附速度，小孔此時不起作用

49、。圖2-57 活性炭的微孔結(jié)構(gòu)。 活性炭的吸附特性不僅與細孔構(gòu)造和分布情況有關(guān)，而且還與活性炭的表面化學性質(zhì)有關(guān)。  2-24 吸附等溫線有幾種？各種等溫線的意義何在？吸附等溫線按形狀可分為幾種類型，其中有代表性的有Langmuir（朗格謬爾）型、BET型和Freundlich（弗倫德利希）型。 2-25 活性炭吸附操作有幾種類型？各有什么特點？    活性炭吸附操作類型：間歇吸附、連續(xù)吸附、流化床吸附。 2-26 試分析幾種膜分離技術(shù)的原理和特點與應用1、電滲析在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性（即

50、陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過），使溶質(zhì)與水分離的物化過程。 2、滲析法在半透膜高濃度溶液的一側(cè)施加足夠的壓力（超過溶液的滲透壓），使溶劑從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)流動的過程。隨著反滲透膜制造技術(shù)及裝置的迅速發(fā)展與完善，反滲透工藝已在海水及苦咸水淡化、飲用水處理、高純水制備等領(lǐng)域得到了較多的應用。在電鍍、食品工業(yè)等廢水處理方面也有應用。 3、微濾、超濾和納濾等依靠壓力和膜進行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚砜等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細菌，現(xiàn)多用于取代深床過濾，降低出水濁度，強化水

51、的消毒，有時也作反滲透的預處理。超濾能去除相對分子量大于1000100000的物質(zhì)，如膠體、蛋白質(zhì)、顏料、油類、微生物等。納濾又稱低級反滲透，可分離相對分子量大于200400的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大分子的有機物也可被除去。  2-29 微濾、超濾、納濾和反滲析有何區(qū)別？微濾、超濾和納濾等依靠壓力和膜進行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚砜等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細菌，現(xiàn)多用于取代深床過濾，降低出水濁度，強化水的消毒，有時也作反滲透的預處理。超濾能去除相對分子量大于100

52、0100000的物質(zhì)，如膠體、蛋白質(zhì)、顏料、油類、微生物等。納濾又稱低級反滲透，可分離相對分子量大于200400的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大分子的有機物也可被除去。 2-30 試述加氯消毒的原理。1、氯氣溶于水后發(fā)生水解反應，生成的次氯酸HOCl是弱酸，又發(fā)生離解反應。平衡受水中氫離子濃度的影響。當pH4時，溶于水的Cl2幾乎以HOCl和OCl的形式存在，極少以Cl2的形式存在。當pH7時，HOCl約占80，OCl約占20。一般認為，Cl2、HOCl、OCl均具有氧化能力，而不少研究表明Cl2、HOCl、OCl三者中，HOCl的殺菌能力最強。 2、當水中有氨存在時，氯和次氯酸

53、極易與氨化合成各種氯胺。各種氯胺水解后，又會生成HOCl，因此它們也具有消毒殺菌能力，但不及HOCl強，而且殺菌作用進行得比較緩慢。 3、氯還可以與水中其他雜質(zhì)特別是還原性物質(zhì)起化學作用，如Fe2+、Mn2+、NO2、S等無機性還原物質(zhì)以及一些有機性還原物質(zhì)。 2-31 水消毒與殺菌的區(qū)別？水消毒是用物理、化學方法去除水中的病原菌、病毒和寄生蟲，以保證人類用水的安全和衛(wèi)生。其目的是水中的病原細菌和其他對人體健康有害的微生物。消毒和殺菌不同。殺菌是殺滅水中一切微生物。生活污水和某些工業(yè)廢水中含有大量細菌，有時還含有較多的病原細菌、病毒和寄生蟲卵等。通過一般的廢水處理，它們也還不能全部被

54、去除，為了防止疾病的傳播，在排入水體之前，也需要進行消毒。  2-32 除氯以外，還有哪些消毒方法？發(fā)展前途如何？（一）物理消毒法 1、加熱消毒      消耗大量燃料，只適合于少量飲用水。 2、紫外線消毒 紫外線消毒與氯消毒相比，具有以下優(yōu)點：消毒速度快，效率高。據(jù)試驗，經(jīng)紫外線照射幾十秒鐘即能殺菌。一般大腸桿菌的平均去除率可達98，細菌總數(shù)的平均去除率可達96.6。此外還能去除加氯法難以殺死的某些芽孢和病毒。不影響水的物理性質(zhì)和化學成分，不增加水的嗅和味。操作簡單，便于管理，易于實現(xiàn)自動化。 紫外線消毒的缺點是不能解決消毒后在管網(wǎng)

55、中再污染的問題，電耗較大，水中懸浮雜質(zhì)妨礙光線投射等。 （二）臭氧消毒 臭氧在常溫常壓下為無色氣體，有特臭，強氧化劑，且極不穩(wěn)定，分解放出O。O具有強氧化能力，是除氟以外最活潑的氧化劑，能殺滅病毒、芽孢等具有頑強抵抗力的微生物。臭氧消毒接觸時間短，不受水中氨氮和pH的影響，能氧化水中的有機物，去除水中的鐵、錳，并能去除嗅、味和色度，還能完全去除水中的酚。 但是，臭氧法的主要缺點是基礎建設投資大、耗電量大；臭氧在水中不穩(wěn)定，容易分解，因而不能在配水管網(wǎng)中保持持續(xù)的殺菌能力；臭氧需邊生產(chǎn)邊使用，不能儲存；當水量和水質(zhì)發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)臭氧投加量比較困難。 （三）重金屬消毒   &

56、#160; 銀離子能凝固微生物蛋白質(zhì)，破壞細胞結(jié)構(gòu)，達到殺菌目的。消毒方法有：利用表面積很大的銀片與水接觸，或用電解銀的方法，或使水流過鍍銀的砂粒等。此法的缺點是價格高，殺菌慢，只能用于少量飲用水的應急消毒。至于長期飲用重金屬離子消毒的水對人體有何影響，尚無定論。 在殺滅湖泊或水庫中的藻類時，硫酸銅是最常用的化學藥劑。 （四）綜合消毒法     各種消毒法結(jié)合使用已為國外水廠提倡。如：臭氧氯消毒。其步驟為：先用臭氧氧化水中酚和消滅病毒，改善水的物理性質(zhì)，然后在水中加氯，保證管網(wǎng)中的滅菌能力。有的水廠也用臭氧紫外線氯消毒。  第三章 

57、水的生物化學處理方法3-1  水中微生物主要分哪幾類？分別簡單討論它們在廢水處理過程中所起的作用。細菌等各類微生物的種類與數(shù)量常與污水水質(zhì)及其處理工藝有密切關(guān)系，在特定的污水中，會形成與之相適應的微生物群落。 細菌是單細胞微生物，廢水處理設備中出現(xiàn)的細菌種類很多。對凈化污水有重要作用的細菌有無色桿菌屬（Achromobacter）、產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬及假單胞菌屬。其中假單胞菌屬是最具有代表性的污水處理的活性細菌之一，地球上存在的天然有機物都可以為假單胞菌屬的細菌所分解。 真菌種類繁多，污水處理中分離出的真菌主要是霉菌。大多數(shù)真菌都是好氧菌，他們具有在溫度較低的環(huán)境條件下生長繁殖的能力，適宜生存的pH范圍是29。 藻類都是具有光合作用的自養(yǎng)型微生物，能通過光合作用放出氧氣，對污水的凈化具有重要的作用。 原生動物是極微小的能運動的微生物，通常為單細胞生物，生物處理中常見的原生動物有肉足綱、鞭毛綱、纖毛綱和吸管綱的動物。原生動物不僅能吞噬部分有機物、游離細菌，降低污水渾濁度，一些原生動物還能分泌黏液，促進生物污泥絮凝。當運行條件和處理水質(zhì)發(fā)生變化時，原生動物的種類也隨之變化，因此，原生動物能起指示生物的作用。 后生生物在水處理設備中不常出現(xiàn)。輪蟲是后生動物的典型代表，可非常有效的吞食分散和絮凝的細菌及顆粒較小的有機物。輪蟲是好氧生