环保工程设备与应用重点
环保工程设备与应用
说明:
1.加粗为重点强调的内容,请务必掌握;
2.五号字体为要求掌握内容,有点多,再坚持一下;
3.小五号字体的内容,请也要看一看,可能会在一些小题目中出现这些知识点;
4.六号字体,考前认真地看一遍就行了。
一、名词解释
1.环境工程设备：是指以控制环境污染为主要目的的设备，是水污染治理、空气（大气）污染治理、
固体废物处理处置、噪声与振动控制等设备的总称。
2.耐腐蚀性：材料对周围介质（如大气、水蒸气、各种电解液等）侵蚀的抵抗能力称为耐腐蚀性。
3.材料的机械性能：亦称力学性能，是指材料在外力作用下抵抗变形或破坏的能力，如强度、硬度、
弹性、塑性、韧性等。
4.强度：材料抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。（p11）
5.硬度：是指材料在表面上的一定体积内抵抗变形或破裂的能力。（p11）
6.韧性：材料抵抗冲击载荷作用的能力称为韧性。
7.塑性：是指材料受力时，当应力超过屈服点后，能产生显著的变形而不即行断裂的性质。
8.材料的疲劳：在交变应力的作用下，虽然材料所承受的应力低于材料的屈服点，但经过长时间的工
作而产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。
9.疲劳强度：当应力低于一定值时，材料可以承受无限周期循环而不被破坏，此应力值称为材料的疲
劳极限，亦称疲劳强度。（p13）
10.铸造性能：主要是指液体金属的流动性和凝固过程中的收缩和偏析倾向。
11.焊接性能：是指能用焊接的方法使两块金属牢固连接，不形成裂纹，具有与母体材料相应的强度的
特性。
12.腐蚀：材料表面受到所处环境介质的作用而发生状态变化，从而使材料变质和破坏的现象称为腐
蚀。（p49）
13.金属的化学腐蚀：是指金属与环境介质发生化学反应，生成金属化合物并使材料性能退化的现象。
14.电化学腐蚀：金属与电解质溶液间产生电化学作用所发生的腐蚀。
15.阴极保护法：是通过外加电流使被保护的金属阴极极化以控制金属腐蚀的方法，可分为外加电流法
和牺牲阳极法。
16.阳极保护法：是把被保护设备与外加的直流电源阳极相连，在一定的电解质溶液中，把金属的阳极
极化到一定电位，使金属表面生成钝化膜，从而降低金属的腐蚀作用，使设备受到保护。
17.缓蚀剂：能够减缓或阻止金属在环境介质中腐蚀的物质。
18.泵的扬程：泵所输送的单位质量液体从进口至出口的能量增值，也就是单位质量的液体通过泵所获
得的有效能量。常用H表示，单位为米液柱。（P65）
19.功率：是指泵的输入功率，也就是电动机传到泵轴上的功率，又称轴功率。（P66）
20.气蚀：是指泵内反复出现液体汽化和凝聚过程而使金属表面材料受到破坏的现象。
21.允许吸上真空高度：是指泵内部开始发生气蚀时，泵入口处用所送液体液柱高度表示的最大吸上真
空高度减去0.3m安全值后所得的值。（P67）
22.允许气蚀余量：是指泵的临界气蚀余量加上0.3m的安全量后得到的值。（P67）
23.离心泵：液体在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了压力能和动能的一种泵
类型。离心泵主要由叶轮、泵轴、泵壳、轴封及密封环等组成。（P68）
24.往复泵：包括活塞泵和柱塞泵，适合于输送流量较小、压力较高的各种介质（P71）
25.轴流泵：是一种利用叶轮旋转对液体产生推力（升力）工作的大流量低扬程的泵。（P69）
26.截止阀：利用装在阀杆下面的阀盘与阀体的凸缘部分相配合来控制阀的启闭称为截止阀。（P78）
27.止回阀：启闭件靠介质流动的力自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门。（P81）
28.电解气浮：是在直流电的作用下，采用不溶性的阳极和阴极直接电解污水，阴、阳两极产生氢和氧
的微细气泡，将污水中颗粒状污染物带至水面进行分离的一种技术。（P130）
29.溶气气浮：是指空气在一定压力作用下，溶解于水中，并达到过饱和状态，然后再突然使溶气水在
常压下将空气以微细气泡的形式从水中逸出，进行气浮。（P136）
30.冲洗强度：单位面积滤料层上所通过的冲洗流量。以L/（s·m2）计。（P146）
31.电解：是电解质溶液在直流电的作用下发生电化学反应的过程。（P160）
32.分解电压：开始发生电解所需的最小外加电压。（P162）
33.极化现象：分解电压超过电解槽反电动势的现象。（P162）
34.化学氧化：是利用强氧化剂氧化分解污水中污染物质以达到净化污水的一种方法。（P166）
35.生物处理法：主要依赖好氧细菌和兼性厌氧细菌的作用来完成处理过程的工艺，称为好氧生物处理
法；主要依赖厌氧细菌和兼性厌氧细菌的作用来完成处理过程的工艺，称为厌氧生物处理法。（P201）36.动力效率：又称标准曝气效率，指在20℃、101.325kPa条件下，每消耗1kW·h电能转移到混合液
中的氧量。（P219）
37.氧的利用率或氧的转移效率：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比。（P219）
38.充氧能力：指通过机械曝气装置的转动，在20℃、101.325kPa条件下，单位时间内转移到混合液中
的氧量。（P219）
39.生物膜法：是指污水流过生长在固定支撑物表面上的生物膜，利用生物氧化作用和各相间的物质交
换，去除污水中有机污染物的方法。（P230）
40.生物滤池：是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉的实践基础上经间歇砂滤池和接触池发展起来的
生物处理设备。（P230）
41.生物接触氧化：是在池内填充一定密度的填料，从池下通入空气进行曝气，污水浸没全部填料并与
填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢的作用下，污水中的有机物得以去除，污水得到净化。
（P273）
42.重力浓缩：是污泥在重力作用下的自然沉降过程，是一个物理过程，不需要外加能量，是一种节能、
使用广泛的污泥浓缩方法。（P281）
43.离心浓缩法：是利用污泥中的固体、液体密度差和惯性差及其在离心力场所受到的离心力不同而分
离。（P284）
44.污泥调理：由于污泥水与污泥固体颗粒的结合力是很强的，即使使用机械脱水也是非常困难的，因
此需要对污泥进行预处理，即污泥调理。
45.污泥机械脱水：是依靠过滤介质两面的压差作为推动力，使水分强制通过过滤介质，形成滤液，而
固体被截留在过滤介质上，形成滤饼，以达到脱水的目的。
46.分离因数：离心力与重力之比。（P295）
47.带式压滤机：是一种新型、有效的污泥脱水设备，是把压力施加在滤布上，利用滤布的压力和张力
而使污泥脱水（P294）
48.机械除尘器：指利用质量力（也称机械力，主要有重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气
流分离的装置。（309）
49.排气级数：指抽吸含尘气体量占总处理气量的百分数，通常采用10%-20%，这样可以减轻磨损，提
高效率。（p318）
50.分割粒径：是指分级效率为50%时的粒径。（p325）
51.湿式除尘器：是利用液体与含尘气体接触，使尘粒与液滴、液膜、气泡发生碰撞、扩散、黏附作用，
从而将尘粒与气体分离的装置。
52.湍球塔的临界气速：指填料球从静止状态转为运动状态所需的最低气速。（p336）
53.驱进速度：指当气体对尘粒的阻力与尘粒受到的库仑力达到平衡时，尘粒以终末电力沉降速度向集
尘极做匀速运动时的速度。（p359）
54.过滤速度：气体实际体积流量与滤料面积之比，也称气布比。（p374）
55.容尘量：指达到给定压力损失（阻力）时单位面积滤料上积存的尘粒量。（p375）
56.壁流效应：当液体填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液体流量逐渐增
大，这种现象称为壁流效应。（p395）
57.空隙率（自由比）：塔内1m3干填料净空间（空隙体积）所占的百分数，一般以ε表示。（p396）
58.堆积密度：单位体积内填料的质量。（p396）
59.风力分选：简称风选，又称气流分选，是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度
或粒度进行分选的一种方法（P501）
60.比表面积：单位体积填料所具有的填料表面积。
61.催化燃烧：利用催化剂来加快燃烧速率的燃烧作用。
二、填空选择（填空题也可能会出选择题，大家看看吧）
1.按环境工程设备的构成分类将环境工程设备分为单体设备、成套设备、生产线。
2.按环境工程设备的性质分类将环境工程设备分为机械设备、仪器设备、构筑物。
3.按环境工程设备的功能分类将环境工程设备分为空气污染治理设备、水污染治理设备、噪声与振动控制设备、固体废物处理处置设备、环境监测及分析设备等。
4.材料的物理性能有密度、熔点、比热容、导热性、热膨胀性、导电性、磁性等。
5.（A）不是材料独立的基本性能，而是反映材料弹性、强度、与塑性等的综合性能指标。
A．硬度B．塑性
6.焊接的主要对象是钢材，碳质量分数是焊接性能好坏的主要因素。
7.低碳钢和碳质量分数低于0.18％的合金钢有较好的焊接性能，碳质量分数大于0.45％的碳钢和碳质量
分数大于0.45％的合金钢的焊接性能较差。
8.工业上常用的铸铁，其含碳量（质量分数）一般在2％以上，并含有S、P、Si、Mn等杂质。
9.（A）不适于制造承受弯曲、拉伸、剪切和冲击载荷的零件。
A．灰铸铁B．球墨铸铁
10.根据钢的含碳量将碳钢分为低碳钢（含碳量<0.25％）、中碳钢（含碳量为0.25％-0.60％）、高碳钢（含
碳量>0.60％）。
11.合金钢按合金元素总含量多少分为低合金钢（合金元素的总含量<5％）、中碳钢（合金元素的总含量
为5％-10％）、高碳钢（合金元素的总含量>10％）。
12.大多数不锈钢的碳质量分数为0.1％-0.2％。
13.（A）是铁元素形成元素，质量分数超过12.7％时，可使钢形成单一的铁素体组织，是不锈钢中最主
要的合金元素。
A．铬（Cr）B．镍（Ni）
14.钛在大气和海水中有优良的耐腐蚀性，在硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等介质中都很稳定。
15.ABS塑料是由苯乙烯、丁二烯、丙烯氰三种化合物经接枝和混合而制成的三元“合金”
或复合物。PVC是一种使用量很大的通用塑料。PTEF聚四氟乙烯耐强酸，耐强氧化剂，“塑料王”。
氯丁橡胶被称为“万能橡胶”。乙丙橡胶被称为“长寿橡胶”。
16.金属的防腐措施有：衬覆保护性覆盖层、电化学保护、腐蚀性介质的处理以及选择耐腐蚀材料。
17.缓蚀剂的使用情况：在酸性介质中常用硫脲、若丁（二邻甲苯硫脲）、乌洛托品（六亚甲基四胺）。
在碱性介质中常用硝酸钠。在中性介质中用重铬酸钠、亚硝酸钠、磷酸盐等。冷却水循环系统应该用中性介质类的缓蚀剂来阻止或减缓管道和设备的腐蚀。
18.根据泵的工作原理和结构，泵的类型分为：叶片式泵、容积式泵和其它类型泵。
19.泵主要性能参数包括流量、扬程、功率、效率、转速、比转速、允许吸上真空高度、允许气蚀余量。
20.轴流泵适用于大流量、低扬程，流量越小，轴功率越大。
21.螺旋泵广泛应用于农业灌溉排涝，提升污水及污泥等方面，尤其是提升污水处理厂的污泥，具有独特优越性。
22.计量泵的稳定性精度不超过±1%，计量泵可以计量输送易燃、易爆、腐蚀、磨损、粘稠等各种液体，在化工和污水处理装置中经常使用。
23.截止阀一般只适用全开和全关，但也可调节流量。工业专用蝶阀主要用于高温介质的烟风道和煤气
管道。蝶阀只适用于低压、用来输送水、空气、煤气等介质。止回阀只适用单向流动的管道，只允许介质向一个方向流动，适用于清净介质，对含固体颗粒和粘度较大的介质不适用。止回阀按结构可分为升降式止回阀、旋启式止回阀、碟式止回阀，升降式止回阀装在垂直管道上，旋启式止回阀装在水平、垂直或倾斜管道上，如果装在垂直管道上，介质流向应由下至上。
24.压缩机的出口压力大于0.35MPa，鼓风机的出口压力为0.0147-0.35MPa。
25.栅渣的含水率一般为80%，密度为960kg/ m3
26.格栅的倾角一般采用45°-75°，人工清除栅渣时取低值。
27.沉砂池的作用是去除污水中密度较大的无机颗粒。
28.调节池的作用是调节水量和水质。
29.沉淀池按其功能可分为进水区、沉淀区、污泥区、出水区及缓冲区五个部分。
30.常见的沉淀池类型有：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板沉淀池。
31.平流式沉淀池的入流装置由设有侧向或槽底潜孔的配水槽、挡板组成，起均匀布水和消能作用。出
流装置由流出槽、挡板组成，流出槽设自由堰严格水平既可保证水流均匀，又可控制沉淀池水位。
32.辐流式沉淀池直径一般为6-60m，池底坡度一般为0.05。
33.气浮方式有：电解气浮、布气气浮、溶气气浮。
34.根据气泡在水中析出所处压力的不同，溶气气浮可分为加压溶气气浮和溶气真空气浮两种类型。加
压溶气气浮的工艺流程有：全溶气流程、部分溶气流程、回流加压流程。加压溶气气浮工艺由空气饱和设备、溶气释放设备和气浮池等组成。
35.快滤池冲洗排水槽的上口力求水平，误差限制在±2mm以内。
36.药剂氧化还原中的氧化法有：空气氧化法、臭氧氧化法、氯氧化法、二氧化氯氧化法。最常用的消
毒方法是加氯消毒。
37.自动真空式加氯系统由液氯的汽化、调压、计量和投加四步分组成。
38.反应曝气设备充氧性能好坏的技术指标：动力效率、氧的利用率（转移效率）、充氧能力。
39.鼓风曝气系统由空气加压设备、空气输配管路与空气扩散装置组成。
40.曝气生物滤池同时发挥了生物膜法和活性污泥法的优点。
41.普通脱水的含水率为80%。
42.城市污水初沉池静水压力不低于1.5m，二沉池静水压力不低于0.9m，排泥管直径一般采用200mm，
污泥斗倾角为45°-50°。
43.污泥输送一般有污泥泵送、管道输送、驳船运送、卡车运送四种方式。污泥泵送适合短途输送，其
他三种适合长途。
44.污泥中所含水分大致分为间隙水、毛细管结合水、表面附着水、内部水。
45.袋式压滤机的一个周期共有4个过程是：污泥絮凝阶段、重力脱水阶段、污泥的压缩脱水阶段、污泥的剪切压缩过滤。
46.污泥干燥按热导热介质与污泥接触的方式可分为：直接加热式（对流式）、间接加热式（接触式）、直接-间接联合。
47.城市垃圾的压缩设备主要有：垃圾压缩箱、压缩式垃圾车和垃圾压缩车。
48.生活垃圾的燃烧过程分为蒸发燃烧、分解燃烧、表面燃烧、扩散燃烧和整体燃烧。生活垃圾的焚烧
过程依次划分为干燥、热解、燃烧和燃尽4个过程。
49.流化床焚烧炉适用于焚烧高水分的污泥。
50.卫生填埋是生活垃圾无害化的一种垃圾最终处置。
51.常见的污泥浓缩方法主要有重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法。主要的机械脱水方法有：板框
式压滤机、袋式压滤机、离心机。
三、简答
1.简述通用设备的选用原则。P6
答：(1)先进合理；(2)高效实用；(3)安全稳定；(4)经济节能；
3.简述环境工程设备材料的基本性能。P10
答：(1)化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性；
(2)物理性能：密度、熔点、磁性等；
(3)机械性能：强度、硬度、塑性等；
(4)加工性能：铸造性能、锻造性能等。
4.简述电化学腐蚀的过程。P53
答：电化学腐蚀过程由3个环节组成：
阳极发生氧化，金属本体进入溶液；
电子从阳极流向阴极；
阴极区发生还原反应。
5.金属的防腐措施有哪些？P56
答：（1）衬覆覆盖层：在金属表面生成保护性覆盖层，可以使金属与腐蚀性介质隔开。保护性覆盖层分为金属保护层（金属镀层）和非金属保护层（非金属涂层）。
（2）电化学保护：通过改变金属—电解质的电极电位来控制金属腐蚀的方法。电化学保护法包括阴极保护法和阳极保护法。
（3）腐蚀性介质的处理：加缓蚀剂。
6.简述泵的类型（P65）
叶片式泵：离心泵、轴流泵和混流泵、旋涡泵
容积式泵：往复泵、螺旋泵、计量泵、转子泵
其他类型泵：喷射泵、空气升液泵、电磁泵
7.常见的叶片式泵有哪些？P67
答：（1）离心泵：性能优越、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便，工业应用最为广泛。
（2）轴流泵和混流泵
轴流泵：大流量、低扬程。
混流泵：兼有离心泵和轴流泵的优点，结构简单，高效区宽，使用方便。使用于平原区农田排灌泵站。
（3）旋涡泵：常用于输送易挥发的介质，以及流量小、扬程要求高但对气蚀性能要求不高或工作要求可靠和有自吸能力的介质。
8.常见的容积式泵有哪些？P71
答：（1）往复泵：适用于输送流量较小、压力较高的各种介质。
（2）螺旋泵：适用于农业排水、城市排涝，适用于污水处理厂提升回流污泥。
（3）计量泵：可计量输送易燃、易爆、腐蚀、磨蚀、黏稠等各种液体，在化工和污水处理装置中常使用。
9.旋涡泵的特点（P71）
答：（1）效率低；
（2）结构简单，工作可靠，具有自吸能力，但气蚀性能较离心泵差；
（3）不适合输送黏度大于115MPa·s的介质；
（4）不能采用出口阀调节流量，只能采用旁路调节；
（5）启动时不需灌泵，应开阀启动。
10.简述计量泵的种类和特点。P74
答：（1）柱塞式计量泵：主要有普通有阀泵和无阀泵两种。优点：结构简单、耐高温高压。缺点：计量介质和泵内润滑剂无法完全隔离导致在高防污染要求的液体计量。
（2）隔膜式计量泵：特点：结构设计水平高；使用材料新颖；安全性高、适用于对安全保护特别敏感的场合。
（3）波纹管式计量泵：其结构与机械隔膜式计量泵相似。
11.闸阀特点P77
答：（1）优点：①闸阀的密封性能较截止阀好，流体阻力小密封面受介质的冲刷和侵蚀小；
②开闭较省力；介质流量不受限制，不扰流，不降低压力；
③形体简单，结构长度短，制造工艺性好，适用范围广
（2）缺点：①结构较截止阀复杂，密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难；
②外形尺寸较大，开启需要一定的空间，开阀时间长。
12.简述截止阀的特点和使用范围。P78 答：（1）优点：a、结构简单，制造和维修比较方便；
b、工作行程小，启闭时间短；
c、密封性好，密封面间摩擦力小，寿命长。
（2）缺点：a、流体阻力大，开启和关闭时所需力较大；
b、不适用于含颗粒、黏度较大、易结焦的介质；
c、调节性能较差。
（3）适用范围：适用于蒸气等介质，但流体阻力较大，为防止堵塞或磨损，不宜作为放空阀及低
真空系统的阀门。
13.蝶阀特点P80 答：（1）优点：①启闭方便、迅速、省力，流体阻力小，可以经常操作；
②结构简单，体积小，质量轻；
③可以运送泥浆，在管道口积存流体最少；
④低压下可以实现良好的密封；
⑤调节性能较好；
（2）缺点：①使用压力和工作范围较小；②密封性较差。
14.球阀特点P81答：（1）优点：①适用于经常操作，启闭迅速、轻便；
②流体阻力小；
③结构简单，相对体积小，质量轻，便于维修；
④密封性能好；
⑤不受安装方向的限制，介质的流向无限制；
⑥无振动，噪声小。
（2）缺点：①使用温度不高；②节流性较差。
15.止回阀安装要求。P83 答：（1）不承受重力，大型止回阀应独立支撑，使之不受管系产生压力的影响；
（2）注意介质流动方向应与阀体所示箭头方向一致；
（3）立式升降式止回阀应安装在垂直管道上；
（4）卧式升降止回阀应安装在水平管道上。
16.物理处理方法和设备主要有？P98
答：（1）筛滤截留法：筛网、格栅、滤池等；
（2）重力分离法：沉砂池、沉淀池、隔油池、气浮池等；
（3）离心分离法：离心机、旋流分离器等。
17.简述沉砂池的作用。P102
答：沉砂池的作用：
（1）去除污水中密度较大的无机颗粒；
（2）一般设在泵站，虹吸管沉淀池前，以减轻水泵和管道的磨损；
（3）防止后续处理构筑物管道的堵塞；
（4）缩小污泥处理构筑物的容积；
（5）提高污泥有机组分的含量。
18.简述平流式沉砂池的组成及优缺点。P102
答：平流式沉砂池由入流渠、出流渠、闸板、水流部分及沉砂斗组成。
优点：截留无机颗粒效果好、工作稳定、构造稳定、排砂方便等。
缺点：对被有机物包覆的砂砾的截留效果差，沉砂易腐化发臭，增加了沉砂后续处理的难度。19.沉淀池功能分区及作用（P113）
答：（1）沉淀池按其功能可分为进水区、沉淀区、污泥区、出水区及缓冲区5个部分；
（2）进水区和出水区，使水流均匀流过沉淀池；
（3）沉淀区，为沉淀工作区；
（4）污泥区，贮存、浓缩和排出污泥区域；
（5）缓冲区，保证已沉降颗粒不因水流搅动而再行浮起。
20.比较平流式、竖流式、辐流式沉淀池的优缺点及使用条件。P114
答：(1)平流式沉砂池：
优点：沉淀效果好，对水量和水温的变化有较强的适应能力，处理流量的大小不限，施工方便，平面布置紧凑。
缺点：池子配水不易均匀；排泥操作工作量大；机械排泥设备机件易锈蚀。适用于地下水位较高和地质条件较差的地区，大、中，小型水厂及污水处理厂均可采用。
(2)竖流式沉砂池：
优点：占地面积小，排泥方便，运行管理简单。
缺点：池深大，施工困难；对水量和水温变化的适应性较差；池子直径不宜过大。适用于小型污水处理厂。
(3)辐流式沉砂池：
优点：对大型污水处理厂经济适用；机械排泥设备已定型化，排泥方便。
缺点：排泥设备复杂，要求具有较高的运行管理水平；施工质量要求高。适用于地下水位较高的地区，适用于大、中型水厂和污水处理厂。
21.竖流式沉淀池絮凝性好的原因？P120 答：（1）竖流式沉淀池水流方向与颗粒沉淀方向相反，其截留速率与水流上升速率相等。
（2）当颗粒发生自由沉淀时，其沉淀效果比平流式沉淀池低得多。当颗粒具有絮凝性时，则上升的小颗粒和下沉的大颗粒之间相互接触、碰撞而絮凝，使粒径增大，沉速增大。
（3）另一方面，沉速等于水流上升速率的颗粒将在池中形成一悬浮层，对上升的小颗粒起拦截和过滤的作用，因而沉淀效率比平流式沉淀池更高。
22.向心辐流式沉淀池为什么可作为沉淀池？P124 答：普通辐流式沉淀池为中心进水，中心管道内流速达100mm/s，作为二沉池使用时，活性污泥在期间股水流向下流动的动能较大，易冲击底部沉泥，池子的容积利用系数较小。向心辐流式沉淀池是圆形，周边为流入区，而流出去即可设在池中心，也可设在池周边，由于结构上的改进，其在一定程度上可以克服普通辐流式沉淀池的缺点。
23.电解气浮的特点P130
答：具有降低BOD、氧化、脱色和杀菌的作用，对污水负荷变化适应性强，生成污泥量少，无噪声；电由于消耗及操作运行管理、电极结垢等问题，较难适应处理水量大的场合。
24.布气气浮（叶轮气浮设备）原理P133
答：叶轮在电动机驱动下高速旋转，在盖板下形成负压，从进气管吸入空气，污水由盖板上的小孔进入。在叶轮
的搅动下，空气被粉碎成细小的气泡，并与水充分混合形成水气混合体甩出导向叶片外，导向叶片可使阻力减小。再经整流板稳流后，在池体内平稳地垂直上升，形成的泡沫不断地被缓慢转动的刮渣板刮出槽外。
25.叶轮气浮设备特点P134
答：适用于处理水量不大、污染物浓度较高的污水，除油效率可达80%左右；气泡力度大，处理效果不好。
26.加压溶气气浮设备结构组成、工艺流程（图见P137）及特点。（论述）P136-137 答：（1）结构组成：由空气饱和设备、溶气释放设备和气浮池等组成
（2）基本工艺流程：全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程
①全溶气流程：将全部污水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池进行固、液分离。其特点是电耗高、气浮池容积小。
②部分溶气流程：该流程是将部分污水进行加压溶气，其余污水直接送入气浮池。其特点是电耗少，压力溶气罐的容积较小。但因部分污水加压溶气所提供的空气量较少，若要提供与全溶气流程相同的空气量，则必须加大（压力）溶气罐的压力。
③回流加压溶气流程：该流程将部分出水进行回流加压，污水直接送入气浮池。该方法适用于含悬浮物浓度高的污水的处理，但气浮池的容积较前两者大。
27.简述快滤池的构造及其作用。P 144
答：快滤池由池体、进出水管、冲洗水管等组成，池内设有滤料层、承托层及排水系统和冲洗排水槽等。
滤料层：快滤池的核心构造；
承托层：用于承托滤料层；
排水系统：用于收集滤后水，均匀分配冲洗水；
冲洗排水槽：即洗水槽，用以均匀地收集冲洗水和分配进水。
28.管廊布置的要求P148
答：（1）应力求紧凑、简捷，要留有设备及配件安装、维修的必要空间
（2）要有良好的防水、排水及通风照明设备
（3）要便于与快滤池操作室联系
（4）设计中，往往根据具体情况提出几种布置方案，经比较后决定
29.比较臭氧氧化、氯氧化和二氧化氯氧化法三种消毒方法的特点、使用范围。P167
答：(1)臭氧氧化法：臭氧是一种强氧化剂，它在水处理中可用于脱色、除味、除臭、消毒、除铁、除锰、除有机物等。
优点：去除有机物、无机物和杀菌效果好、不产生二次污染并增加水中溶解氧、原料制备取用方便；
缺点：臭氧制备成本高、发生设备效率低、耗电量大。
(2)氯氧化法：主要靠水解产物次氯酸起作用。
优点：通过适当的控制可完全去除水中的氨氮。
缺点：在消毒中余氯对受纳水体中的鱼类有害，在处理过程中会产生“三致”副产物。
(3)二氧化氯氧化法：二氧化氯氧化法与常用的加氯消毒不同之处是二氧化氯一般只起氧化作用，不起氯化作用，不与水中杂质形成二次污染，危害小得多。二氧化氯也不与氨反应，在PH为6~10时的杀菌效率不受PH影响。其消毒能力次于臭氧但高于氯。
优点：有剩余消毒效果。
缺点：二氧化氯的主要还原产物对人体有害，二氧化氯处理有机废水的少量氯代有机物对人体有长期的生理效应。
30.简述加氯消毒系统工艺流程及组成。（次要）P173 答：该系统由液氯的汽化、调压、计量和投加四个部分组成，具体包括加氯气管、自动切换器、液氯蒸发器、减压过滤装置、真空调节器、自动真空加氯机和水射器等主要部件。氯源经自然蒸发或利用液氯蒸发器由液氯转化为氯气，由真空调节器将输入管道内氯气的压力由正压调制负压，通过自动真空加氯机计量，通过水射器与压力水混合后投入水体。
32.普通活性污泥改进工艺主要有哪些？P203 答：完全混合法、深井曝气法、生物吸附法、吸附-生物降解法、厌氧/好氧工艺（A/O工艺）、A2/O脱氮除磷工艺、UCT 同步脱氮除磷工艺。
33.简述吸附-生物降解法(AB法)的工作原理及特点。P206
34.简述用于脱氮的A/O工艺工作原理及特点。(合建式A/O脱氮工艺) P207 答：A/O工艺用于脱氮流程图
污水、回流污泥同时进入系统之首的缺氧池（A）；与此同时，后续反应器内已进行充分反应的消化液的一部分也回流至缺氧池（称消化液回流或内循环）；缺氧池内的反硝化细菌将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；之后，混合液进入好氧池，硝化细菌吧污水中的氨氮氧化成硝酸
盐氮，再向缺氧池回流，为脱氮做好必要的准备。
优点：流程简单，无须外加碳源，基建费用及运行费用较低。
缺点：出水中含一定浓度的硝酸盐，在沉淀池中有可能发生反硝化反应，造成污泥上浮，影响出水水质。
35.简述常规A2/O脱氮除磷工艺原理及特点。P208
答：工艺流程
厌氧反应器：除磷菌在这里完成释放磷和摄取有机物；
缺氧反应器：本段主要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧池送来的，循环的混合液较大，一般为2倍的进水量；
好氧反应器：混合液由缺氧反应器进入好氧反应器-曝气池，这一反应器是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等反应都在这里进行；
沉淀池：进行泥水分离，上清液作为处理水排放，沉淀污泥的一部分回流厌氧池，另一部分作为剩余污泥排放。
A2/O优缺点
优点：
①流程简单，总停留时间短；
②厌氧（缺氧）好氧交替运行，不宜丝状菌增殖繁衍，污泥膨胀可能性极小；
③无须投药和外加碳源，运行费用低；
缺点：
①沉淀池污泥停留时间不宜太短；
②脱氮除磷效果不是很好。
36.简述鼓风曝气设备组成及其作用。P219
答：（1）鼓风曝气系统由空气加压设备、空气输配管路与空气扩散装置组成。
（2）功能：
①空气加压设备包括空气净化器、鼓风机或空压机，其风量要满足生化反应所需的氧量并能保持活性污泥混合液呈悬浮状态，风压则要满足克服管道系统和空气扩散装置的摩擦损失及扩散装置上部的静水压
②空气净化器的作用是改善整个曝气系统的运行状态和防止扩散装置阻塞
③空气输配管路包括输气管、曝气池上的管网，管网包括干管和支管
④空气扩散装置的作用是将支管内的空气以不同尺寸气泡的形式引入混合液中，从而达到增大空气与混合液接触面积，同时把气泡中的氧气溶于水中的目的。空气扩散器可分为大气泡型、中气泡型、小气泡型、微气泡型。
37.简述曝气生物滤池工作流程及特点。（可参考《水质工程学》）P233
答：原理：曝气生物滤池的基本结构第一段。
特点：采用人工……同时发挥了生物膜法和活性污泥法的特点。
38.简述生物接触氧化法工艺流程及特点。(二段式生物接触氧化法) P237
答：功能：（1）初沉池：去除悬浮物，减轻生物接触氧化池的负荷；
（2）二沉池：进行固、液分离；
（3）生物接触氧化池：污水与填料上的生物膜接触，在微生物新陈代谢的、作用下，去除水中的有机物净化污水。
答案参考《水质工程学》P485 -486 14.5.2生物接触氧化法特征14.5.3一段处理流程。
39.简述生物转盘的工作原理及特点。P239
答：污水通过格栅、沉砂池和初沉池后，自流或泵提升进入生物转盘；经过生物转盘处理的污水和脱落下来的生物膜均进入二沉池，经泥、水分离后，出水经消毒杀菌后排放或进一步处理，污泥另行处理。
参考《水质工程学》P479 2.生物转盘的净化机理。P480 4.生物转盘系统的工艺特征。
40.与连续活性污泥法相比，SBR工艺有哪些优缺点？P246
答：（1）优点：
①可不设初沉池、二沉池与污泥回流系统，基建投资省；
②接近理想推流式反应器；③在沉淀过程中没有进水的扰动，接近理想沉淀状态；
③同时具有脱氮除磷的功能，BOD5去除率高，产泥量较少；
④SBR中的DO为0-2mg/L，可减少能耗。
（2）缺点：①连续进水时，需设置调节池；
②进水和排水自动切换频繁，容易损坏；
③污水提升水头损失较大；
④设备的闲置率较高。
41.CASS工艺与SBR工艺相比不同之处有哪些？P246
答：通常CASS反应器分为生物选择区（第一区）、第二区和第三区（主反应区）3个部分，对于典型的生活污水处理，三者的容积比一般为1：2：17
生物反应区设置在CASS反应器的前端，原污水与从主反应区回流来的污泥在此混合。此区内的水力停留时间一般为0.5-1.0h，通常在厌氧或兼性厌氧条件下运行。基本功能：①防止污泥膨胀，促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用，提高有机物的去除率；②根据生物反应动力学原理，使污水在反应器内的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态。
第二区功能：①具有辅助厌氧或兼性厌氧条件下生物选择的作用；②具有对进水水质、水量变化的缓冲作用
主反应区是最终去除有机物的主要场所，在反应器末端设有潜水泵，污泥通过潜水泵不断从主反应区抽送至生物选择区中。
(1)CASS工艺的核心主体为……从而保证处理效果稳定。
(2)区别：详见《水质工程学》P444 CASS工艺的主要特点。
42.简述UASB反应器工作原理及特点。P259 -260 答：UASB反应器主要包括进水配水系统、反应区、三相分离器、出水系统、气室、浮渣收集系统、排泥系统等组成部分。反应器的上部设置气、液、固三相分离器，下部为污泥悬浮区和污泥床层。
工作原理：污水从反应器底部流入，向上升流至反应器顶部流出；污泥床区可以保持很高的污泥浓度，污水中的大部分有机物在此被转化分解为沼气。因为沼气搅动和气泡对污泥的吸附作用，在污泥床区上方形成了一个污泥悬浮区。反应器上部的三相分离器完成气、液、固三相分离，被分离后的沼气从上部导出，污泥自动滑落到污泥悬浮区，处理水从澄清区流出反应器
特点：①污泥的颗粒化使反应器内的平均污泥浓度达50g(VSS)/L以上，污泥龄可达30d以上；
②反应器的水力停留时间较短，容积负荷较高；
③集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑，操作运行方便；
④无须设置填料，容积利用率高，费用低；
⑤上升水流和沼气气流能起到搅拌作用，一般无须设置搅拌设备；
⑥温度为30-35℃，COD去除率达70%-90%，BOD去除率超过85%，适合于处理高、中浓度的工业有机废水和低浓度的城市污水。
43.EGSB反应器在UASB反应器的基础上有什么改变？P261
答：EGSB反应器是在UASB反应器的基础上开发出来的新型高效厌氧生物反应器改进：（1）增设一个可以旋转的叶片，在三相分离器底部产生一股向下水流，以利于污泥回流；
（2）采用筛鼓或细格栅，以截留细小颗粒污泥；
（3）在反应器内设置搅拌器，以利于气泡与颗粒污泥分离；
（4）在溢流堰处设置挡板，以截留颗粒污泥。
改进目的：能提高反应器内的液体上升流速，充分膨胀颗粒污泥床层并加强传质效果，还能避免反应器内死角和短流现象的发生。
44.降低污泥含水率的方法。P278 答：（1）浓缩法，用于去除污泥中的间隙水；
（2）自然干化和机械脱水法，主要脱除毛细管结合水；
（3）干燥与焚烧法，主要脱除表面附着水与内部水。
45.比较污泥重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法的优缺点及适用范围。(可拆分为三题简答题) P280
46.简述离心浓缩的工作原理及优缺点。P284
答：是利用污泥中的固体、液体密度差和惯性差及其在离心力场所受到的离心力不同而分离。
（1）占地面积小，可避免磷的二次释放，提高污泥处理系统的总除磷率，造价低；
（2）运行费用与机械维修费用较高，经济性差。
47.污泥脱水方法有哪些？简述自然干化法的优缺点、适用范围。P287
48.污泥机械脱水中污泥需进行调理的目的？P289
答：（1）由于污泥水与污泥固体颗粒的结合力是很强的，即使使用机械脱水也是非常困难的，因此需要对污泥进行预处理，即污泥调理；
（2）调理的目的就是改善污泥脱水的性质、破坏污泥的胶态结构、减小水与污泥固体颗粒的结合力，加速污泥脱水过程；
（3）污泥调理的方法有化学调理、物理调理、热调理和淘洗调理等。
49.加压过滤脱水机的优点有哪些？P292
答：（1）过滤效率高，特别是对过滤困难的物料更加明显；
（2）脱水滤饼固体含量高，滤液中固体浓度低；
（3）大多数可以不调质或用少量药剂调质，就可进行过滤；
（4）滤饼的剥离简单方便，广泛应用于污泥脱水
50.带式压滤机的一个周期由哪几个过程？P294
答：（1）第一个过程为污泥的絮凝过程：通过投加阳离子型聚丙烯酰胺，使污泥脱稳（2）第二个阶段为重力脱水阶段：脱稳的污泥在滤布上。依靠本身的重力，使污泥析出的水透过滤布排走
（3）第三阶段为污泥的压缩脱水阶段
（4）第四阶段为污泥的剪切压缩过程：经过几次反复，泥饼的含水率可达到75%-85%
51.卧式螺旋离心脱水机工作过程P296 答：分离过程包括离心沉降、挤压脱水和沉渣输送3个过程：
（1）料浆进入离心脱水机后在离心力的作用下分层，实现固、液分离脱水；
（2）随着固相颗粒在转筒内逐渐沉积形成沉渣层，沉渣中的水分由于固相颗粒的相互挤压被压向沉渣表面，然后沿螺旋通道流回沉降区；
（3）脱水区沉渣在挤压脱水过程中受到转筒的拖曳作用向转筒排渣口运动。
卧式螺旋离心脱水机的组成部件：转筒、螺旋输送器、防护箱体、回转速差变速装置
52机械除尘器的除尘机理。P309 答：①重力沉降；②惯性碰撞；③离心碰撞；④滞留；⑤扩散
53.机械除尘器主要具有哪几个方面的特征？P310 答：①利用的力比较单一；
②分离细小尘粒的能力比较弱；
③可用于多级除尘的第一级，也可单独使用；
④设计计算复杂，计算数据与实际运行结果不符。
54.惯性除尘器工作机理（P315）
答：惯性除尘是使含尘气流与挡板相撞，或使气流急剧的改变方向，利用尘粒的惯性力大于气体惯性力的作用，使尘粒分离并捕集的一种装置。
55.简述旋风除尘器工作原理及影响其除尘效率的因素有哪些？
答：工作原理：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离出来的，用来分离粒径5-10um及以上的尘粒。
影响因素：
⑴除尘器的结构尺寸：
①：筒体直径D和排气管直径d 筒体直径愈小，除尘效率越高，但处理气量减小；一般认为，减小排气管直径有利于提高除
尘效率，但不能过小，以免阻力过大，一般取d=(0.4~0.6)D。
②：筒体高度增加筒体高度，有利于尘粒的分离，使除尘效率提高。但不宜太高，防止带入洁净气流的尘粒数量增多，故一
般取筒体高度H=(0.8~2)D。
③：椎体长度与圆锥角目前高效旋风除尘器普遍是长椎体，一般椎体长（2.8~2.85）D，但椎体长度与
筒体高度要统一考虑，总长适当增加有利于降低压力损失和提高除尘效率，一般是（3~4）D，但不宜
超过5D；圆锥角不宜过大过小，一般为20°~30°。
⑵入口流速：入口流速v增大，则切向速度v
增大，分割粒径d c减小，从而除尘效率提高。但入口流速过大会使除尘效率降低，故
t
入口流速一般控制在12~25m/s，但不应低于10m/s，以防入口管道积尘。
⑶气体性质：对于气体而言，气体的温度与粘度对除尘影响较大。旋风除尘器的除尘效率会随温度或粘度的增大而降低。
⑷尘粒性质：粒径d
增大，除尘效率提高；增大尘粒的密度p p，则分割粒径d e减小，提高除尘效率，即除尘效率随尘粒密度的增大
p
而提高。
⑸除尘器气密性：试验表明，在漏风率为0、5%和15%时，除尘器的除尘效率分别为90%、50%和0。
56.简述旋风除尘器的特点及应用。
答：⑴旋风除尘器具有的特点：
①除尘效率一般在80%左右，对于捕集粒径小于5um的尘粒效率不高，一般作预除尘用；
②操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体浓度、温度限制，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干尘粒；
③结构简单，除尘器本身无运动部件，不需特殊的附属设备，占地面积小，制造、安装投资较少；
④操作、维护简单，压力损失中等，动力消耗不大，运转、维护费用较低。
⑵应用：被广泛应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门；在我国今后较长时间内，旋风除尘器仍将大量用于气体除尘。
57.袋式除尘器的特点。P372 答：（1）优点：①除尘效率高，一般可达99%；②适应性强，可以收集不同性质的尘粒；
③应用灵活；④结构简单，可因地制宜；⑤工作稳定，便于回收干料，没有污泥处理、腐
蚀等问题，维护简单。
（2）缺点：①应用范围受滤料的耐温、耐腐蚀性等性能的局限；②不适用于处理黏性强及吸湿性强的尘粒；③处理气量大，占地面积大。
58.袋式除尘器的机理。P372 答：含尘气流从下部进入筒形滤袋，在通过滤料的空隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉尘，达到一定的厚度时，在机械振动的作用下从滤料表面脱落下来，
落入灰斗中。
59.根据袋式除尘器的除尘原理及所要净化气体的尘粒特征，应按哪几个方面考虑选择滤料？P375 答：（1）过滤效率与容尘量；
（2）透气率与阻力；
（3）耐温性；
（4）尺寸稳定性；
（5）静电性能；
（6）吸湿性；
（7）耐化学腐蚀性；
（8）机械性能；
（9）其他：良好的耐燃性、易剥落性，造价低、寿命长等。
60.电除尘器的工作原理。P346
答：（1）气体电离与电晕产生；
（2）尘粒荷电；
（3）荷电尘粒的迁移和捕集；
（4）被捕集尘粒的清除。
61.影响电除尘器的因素？P361
答：（1）尘粒浓度及粒度；
（2）气流速率与气流分布；
（3）尘粒电阻率；
（4）气体性质；
（5）二次扬尘；
（6）电除尘器结构；
（7）操作参数。
62.简述与其他除尘器相比，电除尘器具有哪些特点及应用领域。
答：⑴气体阻力小；
⑵除尘效率高；
⑶处理气量大；
⑷设备庞大、消耗钢材多、初期投资大、安装和运行管理技术要求较高。
应用：电除尘器主要应用在铜、铅、锌冶炼厂和贵金属回收（回收金）等冶金领域，钢铁工业，水泥生产，化学工业和工艺过程，燃料煤气的脱焦，煤烟的除尘，炭黑的回收，造纸、电力生产、电子
工业的空气净化等。
63.简述一般情况下，吸收剂的选择应遵循哪些原则
答：⑴对气体溶解度要大；
⑵挥发性弱；
⑶化学稳定性高；
⑷尽量避免可燃性吸收剂的使用，以减少其危害；
⑸无毒性；
⑹对吸收设备无腐蚀性；
⑺粘度低；
⑻以加热法再生吸收剂时，宜采用比热容小的吸收剂以降低所需热量；
⑼大量使用时，需考虑吸收剂价格及来源充沛与否。
64.湍球塔的特点及应用P337 答：（1）优点是气速高，处理能力大，气液分布比较均匀，结构简单且不易被堵塞。
缺点是填料球湍动在每段内有一定程度的返混，且本身较易变形和破裂；当塔径较大或静止床层较高时，会出现填料球的流化态不均匀现象；雾沫夹带严重。
（2）湍球塔被推荐用于处理含颗粒物的气体或液体，以及可能发生结晶的过程。适用于传质单数不多的操作过程，如不可逆的化学吸收、脱水、除尘、温度较恒定的气-液直接接触传热等。
65..填料塔的总体结构原理P395
答：填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，经气体分布装置（小直径塔一般不设气体分布装置）分布后，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。
67.填料种类P396 答：（1）拉西环；（2）鲍尔环；（3）鞍形填料；（4）阶梯环；
（5）陶瓷鞍形填料；（6）压延孔环与θ环；（7）波纹填料。
68.对填料性能要求，通常从以下几个方面进行考虑P397 答：（1）传质效率；（2）通量；（3）压降；（4）抗污垢堵塞性能。