復(fù)習(xí)題20131216

1、復(fù)習(xí)與思考題一、填空題 污水中污染物質(zhì)按其存在的物理形態(tài)可分為 、 和溶解性污染物質(zhì)。污水是生活污水和工業(yè)廢水的總稱， 、 和 是污水的最后三種處置途徑。 按污水處理程度可分為一級處理、二級處理和三級處理。一級處理的對象是 ，采用的分離設(shè)備依次為格柵、沉砂池、沉淀池；二級處理的對象主要是 ，采用的典型構(gòu)筑物有 ；三級處理的主要對象是 ，采用的方法有生化法、化學(xué)絮凝、過濾（吸附、離子交換、反滲透、消毒）等。成分較穩(wěn)定的污水，BOD5和CODCr之間保持一定的相互關(guān)系。BOD5/COD的比值叫做可生化性指標(biāo)，是衡量污水是否適宜于采用生物化學(xué)處理法的一個(gè)指標(biāo)。一般認(rèn)為BOD5/COD 的污水才適宜于

2、采用生化處理?；炷龣C(jī)理包括 四種作用，鋁鹽混凝劑主要起 作用，而高分子混凝劑則為 ?；炷齽┑姆N類很多，目前最廣泛使用是 鹽和 鹽。常見的有 。根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通?？煞譃樽杂沙恋?、 、 、 和壓縮沉淀等四種類型；顆粒在沉沙池中屬于 沉淀，活性污泥在二沉池泥斗和濃縮池中的濃縮屬于 沉淀。按水流方向，沉淀池一般可分為 、 、 三種；二級處理的污水處理系統(tǒng)中，在生化處理設(shè)備前的初沉池主要作用是去除 ，減輕后續(xù)處理設(shè)備的負(fù)荷；生化處理設(shè)施后的二次沉淀池的作用主要是 。粒狀介質(zhì)過濾的機(jī)理可概括為 、 、 三個(gè)方面。過濾工藝包括 和 兩個(gè)基本階段。各種濾池形式不同，但基本組成都是一樣的

3、，都包括 、 、配水系統(tǒng)與承托層、反沖洗裝置等幾部分。工作過程也都是 、 兩個(gè)階段交替進(jìn)行?；钚晕勰嗍怯?、 、 、 四部分組成?；钚晕勰喾ㄌ幚硐到y(tǒng)曝氣的作用是 、 ，通常采用的基本曝氣方法有 和 ?；钚晕勰辔⑸镌鲩L分為適應(yīng)期、對數(shù)增長期、 、 四個(gè)時(shí)期，其中在曝氣池的末端微生物處于 。活性污泥系統(tǒng)處理中，已知回流污泥濃度為10000mg/L，要保持曝氣池混合液污泥濃度為2000mg/L，則污泥回流比（R）為 。利用好氧微生物氧化污水中有機(jī)物有二種方法：一是以水體自凈原理為依據(jù)的 ；二是以土壤自凈原理為依據(jù)的 。表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指標(biāo)有 、 。二沉池中污泥上浮的原因主要有污

4、泥膨脹、污泥脫氮、污泥腐化，通常絲狀菌和真菌的過量繁殖會(huì)引起 ，曝氣時(shí)間過長可引起 。在曝氣池中常用的空氣擴(kuò)散設(shè)備有 等，其中氧轉(zhuǎn)移效率較高有 等水體富營養(yǎng)化的主要原因是是 、 大量進(jìn)入水體造成的。污泥沉降比是指 污水處理廠曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中空氣管道的經(jīng)濟(jì)流速干管為 米/秒，通向擴(kuò)散設(shè)備的支管為 米/秒。穩(wěn)定塘又稱氧化塘，可分為 四種。污水中的有機(jī)物分解一般分為兩個(gè)階段進(jìn)行。在第一階段，主要是獎(jiǎng)有將物氧化分解為無機(jī)的水、二氧化碳和氨，稱為 階段； 在第二階段，氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，稱 階段。生活污水中的有機(jī)物一般需要20天左右才能完成第一階段，完成兩個(gè)階段的氧化分解需要100天以上。污水綜合

5、排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）規(guī)定了污水排入地面水水域的水質(zhì)要求，包括標(biāo)準(zhǔn)分級、標(biāo)準(zhǔn)值、排水定額、水的循環(huán)利用率、標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施和取樣、監(jiān)測等，適用于排放污水的一切企事業(yè)單位。排入地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）類水域和排入海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3097-1997）中二類海域的污水，執(zhí)行 標(biāo)準(zhǔn)。排入地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838-2002）類、類和排入排入海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（GB3097-1997）三類海域的污水，執(zhí)行 標(biāo)準(zhǔn)。排入設(shè)置二級污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水，執(zhí)行 標(biāo)準(zhǔn)。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）將排放的污染物按其性質(zhì)分為兩類。含有第一類污染物質(zhì)的污水，不分行業(yè)和污

6、水排放方式，也不分受納水體的功能類別，一律在 取樣，其最高允許排放濃度必須符合有關(guān)規(guī)定。二、名詞解釋1. 水體自凈：污染物質(zhì)排入水體后，通過一系列的物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，污染物質(zhì)被分離或分解，水體基本上或完全恢復(fù)到原有的狀態(tài)，使原有的生態(tài)平衡得到恢復(fù)，這種現(xiàn)象就叫水體自凈。2. 污泥負(fù)荷：所表示的是曝氣池內(nèi)單位質(zhì)量（kg）的活性污泥，在單位時(shí)間（1d）內(nèi)能夠接受并將其降解到預(yù)定程度的有機(jī)污染物的量（BOD）。3.容積負(fù)荷：是指曝氣池（區(qū)）的單位容積，在單位時(shí)間內(nèi)能夠接受，并將其降解到某一規(guī)定額數(shù)的BOD5重量值，其計(jì)算式為4.污泥齡：污泥齡ts為曝氣池中活性污泥量與每日排放的剩余

7、污泥量之比，即活性污泥曝氣池內(nèi)的停留時(shí)間，因此又稱為生物固體平均停留時(shí)間：5. 污泥膨脹：正常的活性污泥比較密實(shí)，沉降性能良好，污泥沉降比SV=15%30%，污泥指數(shù)SVI為50150。異常的污泥結(jié)構(gòu)松散，沉淀性能差，污泥沉降比和污泥指數(shù)大，在二沉澉固液分離效果差，造成污泥流失，這種現(xiàn)象叫做污泥膨脹。6.SVI：污泥容積指數(shù)簡稱污泥指數(shù)，是指曝氣池出口處的混合液，在經(jīng)過靜置沉淀30min后，每千克干污泥所形成的沉淀污泥的體積，以ml計(jì)，即7.氧的轉(zhuǎn)移效率（EL）：也稱為充氧能力，通過機(jī)械曝氣裝置，在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到混合液中的氧量，以kgO2/h計(jì)。 8、MLSS：混合液懸浮固體濃度，又稱混合液

8、污泥濃度，它表示的是在曝氣池單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體的總重量，即：，單位mg/L。9、MLVSS：混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度，它表示的是混合液活性污泥中有機(jī)性固體物質(zhì)部分的濃度，即：，單位mg/L。10、SV：又稱30分鐘沉降率?；旌弦涸诹客矁?nèi)靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率，以%表示。11、BOD：在水溫為20的條件下，由于微生物的生活活動(dòng)，獎(jiǎng)有機(jī)物氧化為無機(jī)物所消耗的氧量，稱為生物化學(xué)需氧量或生化需氧量。12、CODcr：利用強(qiáng)氧化劑重鉻酸鉀，在酸性條件下，將有機(jī)物氧化成CO2與H2O所消耗的氧量，即稱為化學(xué)需氧量，用CODcr表示。13、不均勻系數(shù)K8

9、0：是指濾料經(jīng)篩分后，小于總重量80%的濾料顆粒粒徑與有效粒徑之比。其具體計(jì)算公式為：，K80越大，則說明粗、細(xì)濾料顆粒的尺寸相差越大，顆粒越不均勻；K80越接近于1，濾料越均勻。14、反沖洗強(qiáng)度：是指單位面積濾層上所通過的沖洗流量，以L/(m2·s)計(jì)。15、污泥回流比：是指回流污泥量與污水流量之比，常用%表示。為保持曝氣池中混合液污泥濃度為一定值，可通過污泥回流比進(jìn)行調(diào)節(jié)。16、水的自然循環(huán)、水的社會(huì)循環(huán)：由自然力促成的水循環(huán)，稱為水的自然循環(huán)不。由人的因素促成的水循環(huán)，稱為水的社會(huì)循環(huán)。三、問答題1. 試述單體顆粒在靜水中自由沉降定律，及其影響因素的分析。答：靜水中懸浮顆粒開始

10、沉淀時(shí)，因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過很短的時(shí)間后，顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí)，顆粒即呈等速下沉。當(dāng)顆粒粒徑較小、沉速小、顆粒沉降過程中其周圍的繞流速度亦較小時(shí)，顆粒主要受水的粘滯阻力作用，慣性力可以忽略不計(jì)，顆粒運(yùn)動(dòng)處于層流狀態(tài)，其運(yùn)動(dòng)公式為：顆粒沉降速度us與下列因素有關(guān)： 當(dāng)s>L時(shí)，sL>0，顆粒以us下沉；當(dāng) s=L時(shí)，us=0，顆粒在水中呈懸浮狀態(tài)；當(dāng)s<L時(shí)，sL<0，顆粒以us上浮。us與直徑d的平方成正比，因此增加顆粒直徑有助于提高沉淀（或上?。┧俣?，提高去除效果。us與成反比，隨水溫上升而下降，即沉速受水溫影響，水溫上升，沉速增加。2. 濾池

11、濾料的主要作用是什么？選擇原則有哪些？濾料的主要作用是作為載體提供黏附水中細(xì)小懸浮物所需的面積。根據(jù)其用途對濾料的要求如下：（1）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，以防沖洗時(shí)濾料產(chǎn)生磨損和破碎現(xiàn)象。（2）具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性，以免濾料與水產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而惡化水質(zhì)，尤其不能含有對人類健康和生產(chǎn)有害的物質(zhì)。（3）具有一定的顆粒級配和適當(dāng)?shù)目紫堵?，外形接近球形，表面比較粗糙而有棱角。（4）最好能就地取材，貨源充足，價(jià)格低廉。3. 活性污泥法的運(yùn)行方式有哪些？請畫出至少三種運(yùn)行方式的流程圖。答：傳統(tǒng)法階段曝氣法吸附再生法高負(fù)荷活性污泥法完全混合式活性污泥法延時(shí)曝氣法。4. 活性污泥法處理系統(tǒng)中曝氣池產(chǎn)生氣泡的原因和對

12、策？曝氣池產(chǎn)生泡沫的主要原因是，污水中含有大量合成洗滌劑或其它起泡物質(zhì)。泡沫會(huì)給生產(chǎn)操作帶來一定困難，如影響操作環(huán)境，帶走大量污泥。當(dāng)采用機(jī)械曝氣時(shí)，還會(huì)影響中輪的充氧能力。消除泡沫的措施有：分段注水以提高混合液濃度；進(jìn)水噴水或投加除沫劑等。消泡劑用量（如機(jī)油、煤油等）約為0.5-1.5mg/L，過多的油類物質(zhì)將污染水體。因此，為了節(jié)約油的用量和減少油類進(jìn)入水體污染水質(zhì)，應(yīng)盡量少投加油類物質(zhì)。5.什么是污泥膨脹？污泥膨脹的原因和控制對策有哪些？正常的活性污泥沉降性能良好，含水率在99%左右，當(dāng)污泥變質(zhì)時(shí)，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的結(jié)構(gòu)松散和體積膨脹，含水率上升，澄清液稀少，顏色也有變異

13、，這就是污泥膨脹。污泥膨脹主要是由于絲狀菌大量繁殖所引起，也有由污泥中結(jié)合水異常增多導(dǎo)致的污泥膨脹。一般污水中碳水化合物較多，缺乏氮磷鐵等養(yǎng)料，溶解氧不足、水溫高或pH值較低等都容易引起絲狀菌大量繁殖，導(dǎo)致污泥膨脹。此外，超負(fù)荷、污泥齡過長或有機(jī)物濃度梯度小等，也會(huì)引起污泥膨脹。排泥不暢則引起結(jié)合水性污泥膨脹。當(dāng)污泥發(fā)生膨脹后，可針對引起膨脹的原因采取措施。如缺氧、水溫高等，可以加大曝氣量，或除低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低MLSS，使需氧量減少等；如果污泥負(fù)荷過高，可適當(dāng)提高M(jìn)LSS，以調(diào)整負(fù)荷。必要時(shí)還要停止進(jìn)水，“悶曝”一段時(shí)間。如缺乏氮磷鐵等養(yǎng)料，可投加硝化污泥或氮磷等成份。如pH值過

14、低，可投加石灰等調(diào)節(jié)pH值。若污泥大量流失，可投加510mg/L氯化鐵，幫助絮凝，刺激菌膠團(tuán)生長；也可投加漂白粉或液氯，這樣不僅可以抑制絲狀菌繁殖，還特別能控制結(jié)合水性污泥膨脹；還可投加石棉粉末、硅藻土、黏土等惰性物質(zhì)，降低污泥指數(shù)。6、污水處理廠的設(shè)計(jì)一般可分為哪三個(gè)階段？污水處理廠高程布置的任務(wù)是什么？（6'） 設(shè)計(jì)前期工作；初步設(shè)計(jì)階段；施工圖設(shè)計(jì)確定各污水處理構(gòu)筑物泵房的標(biāo)高及水平標(biāo)高；各種連接管渠的尺寸及標(biāo)準(zhǔn)，使水能按處理流程在處理構(gòu)筑物之間靠重力自流，以減少運(yùn)行費(fèi)用。7、已知設(shè)計(jì)人口，如何設(shè)計(jì)沉淀池？根據(jù)人口數(shù)量，從設(shè)計(jì)手冊根據(jù)該地區(qū)域分類查得每人每天產(chǎn)生污水量，據(jù)此求得設(shè)

15、計(jì)流量。 再根據(jù)設(shè)計(jì)流量并結(jié)合經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素選擇恰當(dāng)?shù)某恋沓氐男褪?，最后通過計(jì)算求得每個(gè)沉淀池的尺寸大小。 8. 試比較斜板、斜管沉淀池與平流沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)？答：斜板（管）沉淀池的水流接近層流狀態(tài)，對沉淀有利，且增大了沉淀面積以及縮短了顆粒沉淀距離，因而大大減少了污水在池中停留時(shí)間，初沉池約30min，這種池的處理能力高于一般沉淀池，占地也小。但存在以下缺點(diǎn)：造價(jià)較高，斜板（管）上部在日光照射下會(huì)大量繁殖藻類，增加污泥量，易在板間積泥，不宜用于處理粘性較高的泥渣。9.簡述活性污泥法去除污染物的過程。答：活性污染去除有機(jī)物是分階段進(jìn)行的，依次為吸附階段、穩(wěn)定階段和混凝階段。（1）活性污泥具有很大

16、的表面積，表面上含有多糖類粘性物質(zhì)，使活性污泥具有很好的吸附性能。污水與活性污泥混合后，污水中的固體有機(jī)物首先被吸附轉(zhuǎn)移到活性污泥表面，此為吸附階段。（2）吸附轉(zhuǎn)移到污泥表面的污染物被微生物分解轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等簡單化合物及自身降解的惰性物質(zhì)。（3）曝氣池中的混合液進(jìn)入二沉池后，活性污泥顆粒和游離微生物等固形物在微生物釋出的-羥基丁酸和粘性物質(zhì)等的作用下，相互凝聚形成大的顆粒絮體，這一過程叫混凝階段。吸附階段、穩(wěn)定階段和混凝階段共同作用的結(jié)果，使污水得到凈化。10.簡述影響混凝的因素。答：pH值：任何混凝劑，都有一個(gè)相對最佳的pH值，在此值時(shí)，混凝反應(yīng)速度最快，絮體溶解度最小，混凝效果最佳

17、；水溫：水溫高時(shí)，黏度降低，布朗運(yùn)動(dòng)加快，膠粒碰撞機(jī)會(huì)增多，從而提高混凝效果；混凝劑的種類和投加量。由于工業(yè)廢水的水質(zhì)比較復(fù)雜，因此對藥劑的種類具有選擇性；水利條件的影響。在混合階段要求藥劑迅速而均勻地?cái)U(kuò)散到水中，為此被處理水應(yīng)短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行激烈紊動(dòng)，一般為2030s，最多不超過2分鐘。到了反應(yīng)階段，要求水的紊動(dòng)程度逐漸減弱，停留時(shí)間延長到1530分鐘，以創(chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件，使微小的絮體繼續(xù)長大而形成具有良好沉降性能的絮凝體。11簡述改善污水可生化性的方法。答：改善污水可生化性的原則是創(chuàng)造有利于微生物生長的水質(zhì)條件?？赏ㄟ^下列途徑改善污水的可生化性（1）調(diào)節(jié)營養(yǎng)比；（2）調(diào)節(jié)pH

18、值；（3）通過預(yù)處理去除或稀釋有毒物質(zhì)與鹽類12.活性污泥系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)哪些異?，F(xiàn)象?如何控制? (1)污泥膨脹，運(yùn)行時(shí)污泥膨脹的控制措施主要有調(diào)整進(jìn)水水質(zhì)；投加化學(xué)藥劑；調(diào)節(jié)水溫；調(diào)整曝氣量；調(diào)整有機(jī)負(fù)荷悶曝。(2)泡沫問題，污泥膨脹泡沫，針對污泥膨脹的不同成因，采取相應(yīng)措施，若泡沫不很嚴(yán)重，可采用噴水法控制。表面活性劑泡沫，表面活性劑含量高時(shí)，應(yīng)采用物理化學(xué)法進(jìn)行預(yù)處理，再進(jìn)行生化處理。厭氧水解能使表面活性劑轉(zhuǎn)化為易生物降解的物質(zhì)，采用“水解曝氣”工藝能有效抑制表面活性劑泡沫。采用下列措施也可消除表面活性劑泡沫：噴水除沫；投加除沫劑（煤油等，用量0.51.5mg/L）；加大回流比，提高污泥濃度

19、。(3)污泥增長緩慢或解體，控制措施：針對不同的原因，采取不同的措施，如控制有毒物質(zhì)含量，提高污水的可生化性，減少曝氣量等。(4)污泥上浮，控制措施包括改進(jìn)池體設(shè)計(jì)；減小表曝機(jī)轉(zhuǎn)速；加大污泥回流比和及時(shí)排除剩余污泥；加大曝氣量，減小曝氣量和曝氣時(shí)間等。13、比較各種沉淀池的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件？（1）平流式沉淀池 優(yōu)點(diǎn) 1、處理水量大小不限，沉淀效果好。 2、對水量和溫度變化的適應(yīng)能力強(qiáng)。 3、平面布置緊湊，施工方便，造價(jià)低。 缺點(diǎn) 1、進(jìn)、出水配水不易均勻。 2、多斗排泥時(shí)，每個(gè)斗均需設(shè)置排泥管（閥），手動(dòng)操作，工作繁雜，采用機(jī)械刮泥時(shí)容易銹蝕。 平流式沉淀池 - 適用范圍 1、適用于地下水位高

20、、地質(zhì)條件較差的地區(qū)。 2、大、中、小型污水處理工程均可采用。 （2）豎流式沉淀池優(yōu)點(diǎn)：豎流式沉淀池效果較好，占地面積小，排泥容易 缺點(diǎn)：水池深度大，施工困難，造價(jià)高。常用于處理水量小于2萬m3/d的小型污水處理廠。 適用條件：適用于小型污水處理廠 （3）輻流式沉淀池優(yōu)點(diǎn)：輻流式沉淀池的優(yōu)點(diǎn)是多用機(jī)械排泥，運(yùn)行較好，管理較簡單，排泥設(shè)備已經(jīng)趨于定型 缺點(diǎn)：機(jī)械排泥設(shè)備復(fù)雜，對施工質(zhì)量要求高； 適用條件1、適用于地下水位較高的地區(qū) 2、適用于大中型污水處理廠（4）斜管（板）沉淀池優(yōu)點(diǎn)： 1.沉淀面積增大； 2.沉淀效率高，產(chǎn)水量大；3.水力條件好，Re小，F(xiàn)r大，有利于沉淀；缺點(diǎn)： 1.由于停留

21、時(shí)間短，其緩沖能力差； 2.對混凝要求高； 3.維護(hù)管理較難，使用一段時(shí)間后需更換斜板（管） 適用條件1、適用于中小型污水廠的二次沉淀池 2、可用于已有平流沉淀池的挖潛改造 14、水處理常用的消毒方法有哪些？15、什么是折點(diǎn)加氯？（見教材P157）16、曝氣裝置有哪些類型？衡量曝氣裝置的主要技術(shù)性能指標(biāo)有哪些？ 曝氣裝置又名空氣擴(kuò)散裝置，是活性污泥系統(tǒng)的重要設(shè)備，按曝氣方式可將其分為鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣兩大類。 衡量曝氣裝置的主要技術(shù)性能指標(biāo)有動(dòng)力效率Ep、氧的利用效率（EA）和氧的轉(zhuǎn)移效率（EL）。詳見教材p23717、活性污泥法脫氮除磷的機(jī)理？詳見教材P260261（1）活性污泥脫氮工藝原理

22、氨化反應(yīng)硝化反應(yīng)反硝化反應(yīng)（2）活性污泥除磷原理 厭氧條件下聚磷菌釋放磷； 好氧條件下聚磷菌對磷的過量攝?。?通過剩余污泥的排放去除污水的磷。18、生物膜法的分類及生物膜處理法的特征有哪些？ 根據(jù)生物膜與污水的接觸方式不同，生物膜法可以分為充填式和浸沒式兩類。充填式生物膜法的填料，不被污水淹沒，自然通風(fēng)或強(qiáng)制通風(fēng)供氧，污水流過填料表面或盤片旋轉(zhuǎn)浸過污水，如生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤；浸沒式生物膜法的填料完全浸沒于水中，一般采用鼓風(fēng)曝氣供氧，如接觸氧化和生物流化床等。 生物膜處理法的特征： （1）微生物相方面的特征參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化；生物的食物鏈較長；硝化菌得以增長繁殖；各段具有優(yōu)勢菌種。（2）處理工藝方面的特征運(yùn)行管理方便、耗能較低；具有硝化作用；抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；污泥沉降脫水性能好。四、計(jì)算與應(yīng)用題1. 在活性污泥處理系統(tǒng)中，已知：污泥體積指數(shù)（SVI）為80mL/g，污泥回流比（R）為0.5，求曝氣池中混合液污泥濃度（X）。解：按公式，回流污泥濃度（Xr）為曝氣池中混合液污泥濃度（X）為：2、下圖為一平流式沉淀池的示意圖，依據(jù)圖回答如下的問題： 寫出流入與流出裝置的作用及常用的形式； 寫出常用的沉淀池的排泥形式； 某城鎮(zhèn)人口20