东南大学环境工程水质工程学复习整理
1. 了解水的自然循环与社会循环。
2. 了解饮用水水源及其水质特征、饮用水的水质标准。
地下水(水质好、含矿物质、含盐量和硬度高、铁锰一般含量较高)、江河水(悬浮物和胶态杂志较多、浊度大、含盐量和硬度较低、易受污染)、湖泊及水库水(流动性小、贮存时间长、浊度较低、藻类多、底泥厚、含腐殖质、氮磷营养盐、其他易释放至水体的有机污染物、含盐量通常高于河水、有富营养化问题)、海水(含盐量高、各种盐类比例基本一致、氯化物含量最大、硫化物、碳酸盐、要淡化)水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的指标和限值。
3. 掌握反应器的概念、种类及其特征,学会进行物料衡算。
概念:凡是能引起水处理效应的容器或设备,都称为反应器。
种类及其特征:CMB.CSTR.PF.CSTR连用4. 水中杂质的分类及相应去除方法。
按尺寸分,悬浮物、胶体、溶解物。
悬浮物和胶体,直径大雨0.1mm泥沙:在水中自然沉降;较小的:混凝沉淀。
溶解物:有机物:生物与处理、活性炭、高级氧化、混凝沉淀;无机物:混凝沉淀、膜过滤、离子交换、树脂吸附、软化。
5. 表征水中有机物的水质指标及各自的含义,熟悉各种常用的水质指标及其含义。
CODcr、CODmn、TOC、DOC、BDOC、UV254不饱和双键或芳香族化合物的量、THM 三卤甲烷的含量臭、味、色度、浊度、ph 、碱度(水中和强酸的能力)、硬度(表示水中钙、镁、铁、锰、铝等易形成难溶盐类的金属阳离子的量)6. 水中胶体的稳定性及其原因。
亲水胶体与憎水胶体的稳定有何不同胶体的稳定性是指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。
原因:亲水和憎水胶体的共性(1)胶体的动力稳定性(2)胶体的带电稳定性(3)胶体的溶剂化作用稳定性不同:对于憎水胶体而言,通常带电稳定性和动力稳定性起主导作用,对于亲水胶体,水化作用稳定性(溶剂化作用)起主导作用,带电稳定性则处于次要地位。
7. DLVO理论从胶粒之间相互作用能的角度阐明胶粒相互作用理论。
8. 混凝的概念。
水中胶体粒子和微小悬浮颗粒的聚集过程。
通过适当的物理化学手段使均匀分散的稳定胶体颗粒失去动力稳定性、带电稳定性和溶剂化作用,促使其微小胶体颗粒狙击、尺寸增大,从而使中立沉降作用占主导地位易于实现固液分离。
9. 胶体的凝聚机理(压缩双电层、吸附-电性中和、吸附架桥、网捕-卷扫)亲水胶体脱稳沉降的机理?混凝剂投加过量,水中悬浮物再稳的原因?再稳的原因:胶体颗粒与一号离子的作用,首先是吸附,然后才是中和,由此可推知,胶体颗粒表面电荷不但可以被降为零,而且还可能带上相反的电荷,即使胶体颗粒反号,反生再稳定的现象。
10. 高分子混凝剂的混凝作用机理?吸附架桥作用,分三种情况:与不带电的高分子物质;与带异号电荷的高分子;与同号电荷的高分子。
11. 絮凝机理(异向絮凝、同向絮凝)、速度梯度G、GT的概念与意义。
G值和GT值的范围异向:布朗运动引起的胶粒碰撞;同向:由外力推动引起的碰撞。
G指单位时间,单位体积颗粒的碰撞次数,反应了能量消耗的概念,是控制混凝效果的水力条件,在絮凝设计中,G是重要的控制参数。
20~70s-1GT反映在T时间内单位体积水中两种颗粒碰撞总次数的无量纲量。
104~10512. 生产中为什么采用多级絮凝?回转式絮凝池是如何在结构上保证达到絮凝控制指标值的?1. 根据反应器理论,其效率优于单级反应器;2. 每一级可采用不同的G值,从絮凝开始到絮凝结束,G值逐渐减小,以保护形成的絮体不被破坏。
采用机械搅拌时,搅拌强度逐渐减小,采用水力絮凝池时,水流速度逐渐减小。
改变廊道的截面积(宽度或者深度)来改变流速,从而降低G值,使其满足各阶段要求13. 低温低浊水不易混凝的原因?如何提高低温低浊水的混凝效果?主要原因是颗粒之间的碰撞几率大大减小,此外低温时无机盐混凝剂水解反应慢、水的黏度大,布朗运动减弱都导致絮凝效果变差。
投加混凝剂的同时加入高分子助凝剂,或者在水中投加矿物颗粒如黏土等增加水中颗粒的数量,从而提高碰撞几率,增加混凝水解产物的凝结中心。
14. 影响混凝效果的主要因素?混凝剂的最佳剂量?水温、pH和碱度、悬浮物浓度。
主要通过进行杯罐试验确定15. 混凝剂的配制方法、投加方法、各种混合与絮凝设施的结构与适用场合及优缺点混凝剂的配制一般分为药剂溶解(对于固体混凝剂)和加水稀释至要求投加浓度两个过程。
投加包括计量和投加两个部分,计量设备:转子流量计、苗嘴等;投加方式(投加点:混凝池进水管道,或混合池):分重力投加(泵前投加、高位溶液池重力投加)与压力投加(水射投加、泵投加)两类。
混合设施:(1)水泵混合(泵前加药,利用水泵叶轮产生的涡流而混合。
)混凝效果好,不需要另建混合设备,节省动力了,大中小通用,但投加量大时,药剂可能会轻微腐蚀叶轮,不适合水泵距水厂较远的情况,适合去水泵房靠近水厂处理构筑物的场合(2)管式混合(泵后压水罐加药,管式混合利用水流本身具有的势能与动能,作为输入能量)混合简单易行,无需另建设备,但混合效果不稳定,流速低时混合不充分。
(3)机械混合(安装搅拌装置)能充分满足混合要求,水头损失小,能适应水量、水温、水质的变化,混合效果好。
大中小通用。
缺点是增加了机械设备成本并增加了维修工作。
絮凝设施:(1)隔板絮凝池(往复式、回转式、组合式)适用于大、中型水厂。
优点:接近于推流反应器,构造简单,管理方便。
缺点:流量变化大时,絮凝效果不稳定。
水头损失中无效部分较大,絮凝时间长,池容较大(2)折板絮凝池(同波、异波)适用于大、中、小型水厂。
优点:水流在折板间形成众多小漩涡,提高碰撞絮凝效果。
折板间近似于CSTR 反应器,总体接近于推流反应器。
水头损失中有效部分变多,絮凝时间缩短,池容减小。
缺点:流量变化大时,絮凝效果不稳定。
因板距小,安装维修较困难,折板费用较高。
(3)机械絮凝池(水平轴(大)、垂直轴(中、小))适用于大、中、小型水厂。
优点:单格近似于CSTR反应器,总体接近于推流反应器。
可随水质、水量变化随时改变转速以保证絮凝效果。
缺点:增加了机械维修工作16. 自由沉淀、拥挤沉淀的过程分析自由沉淀:颗粒沉淀过程中,没有受到干扰,只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。
自由沉降有两个含义:颗粒沉降时不受容器壁的干扰(颗粒距容器壁的距离大于50d时);不受其他颗粒的干扰(颗粒浓度小于5000mg/L时)。
拥挤沉淀(或受阻沉淀):颗粒沉淀过程中,彼此相互干扰,或受到容器壁的干扰,沉淀速度较小。
拥挤沉淀过程与沉淀水的深度无关17. 理想沉淀池的假定、截留沉速的概念及推导。
理想沉淀池的假定:(1)颗粒处于自由沉淀状态,颗粒的沉速始终不变。
(即非凝聚性颗粒的自由沉淀)(2)水流沿着水平方向流动,在过水断面上,各点流速相等,并在流动过程中流速始终不变。
(层流)(3)颗粒沉到池底即认为被去除,不再返回水流中。
截留速度u0:理想沉淀池中能100%被去除的最小颗粒的沉降速度。
18. 非凝聚性颗粒在理想沉淀池中的去除过程、去除率的影响因素与机理颗粒在理想沉淀池的沉淀效率只与表面负荷有关,而与其它因素(如水深、池长、水平流速、沉淀时间)无关。
(1)E一定,u0越大,表面负荷越大;或q不变但E增大。
与混凝效果有关,应重视加强混凝工艺。
(2)u0一定,增大A,可以增加产水量Q或增大E。
当容积一定时,增加A,可以降低水深――“浅池理论”。
19. 凝聚性颗粒的沉淀过程采取沉淀试验筒,筒长尽量接近实际沉淀池的深度,可采用2~3m,直径不小于100mm,设5~6个取样口。
先均匀搅拌测定初始浓度,然后试验,每隔一段时间,取出各取样口的水测定悬浮物的浓度,计算相应的去除百分数。
以沉淀筒高度h为纵坐标,沉淀时间t为横坐标把去除百分比相同的各点连成光滑曲线,称为“去除百分数等值线”。
含义:对应所指明去除百分数时,取出水样中不复存在的颗粒的最远沉降途径,深度与时间的比值指明去除百分数时的颗粒的最小平均沉速。
对于某一表面负荷而言,根据凝聚性颗粒去除百分数等值线,可以得出总的去除百分数:20. 平流沉淀池的结构、组成;主要设计参数、设计方法进水区、沉淀区、存泥区和出水区4个部分进水区:穿孔流速一般小于0.08~0.10m/s,不宜大于0.15~0.20m/s措施:用花墙(穿孔墙)配水(均匀布水,防止虚絮体破碎)沉淀区:水平流速v:重要参数,10~25mm/s;停留时间:曾经是主要参数。
1.0~3.0 h。
措施:导流墙纵向分格。
(减少水利半径)出水区:孔口流速:0.6~0.7m/s;孔径:20~30mm;孔口在水面下12~15cm。
出水堰:堰口溢流率小于500m3/(m·d)。
措施:采用出水堰,并增加堰长;或淹没式出水孔口。
(均匀出水)存泥区:排泥方式:泥斗排泥、穿孔排泥、机械排泥21. 影响平流沉淀池效果的因素,提高沉淀效果的方法(1)浑水异重流的影响沿池宽均匀布水。
从池表面集水,或池中部集水。
(2)沉淀池实际水流状况不同于理想沉淀池(3)悬浮颗粒凝聚作用的影响高的Re及低的Fr数会导致短流,不利于颗粒沉降。
克服短流的技术路线:降低Re数,提高Fr数。
克服短流的技术措施:减小水力半径——平流沉淀池纵向分格;采用斜板、管沉淀池22. 沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响的克服措施减小水力半径——平流沉淀池纵向分格;采用斜板、管沉淀池23. 浅池理论。
斜板、斜管沉淀池的原理、结构与沉淀效率影响因素。
浅池理论:理想沉淀池中某种颗粒的去除效率:E = u i/u0 = u i/(Q/A)1.池容一定时,减小池深,可增大表面积A,则去除效率提高。
2.若沉淀效率不变,可提高产水量,即斜管(斜板)沉淀池可用于老沉淀池增加水量时的改造。
3. 若沉淀效率不变,处理水量不变,则可减小沉淀池表面积。
原理:增加沉淀面积,可使颗粒去除率提高,并能良好的解决排泥问题。
结构:由配水区、斜管区、出水区和积泥区四部分组成。
影响因素:浑水异重流、雷诺数、弗劳德数。
24. 几种澄清池的基本原理与主要特点澄清是利用原水中的颗粒和池中积聚的沉淀泥渣相互碰撞接触、吸附、聚合,然后形成絮粒与水分离,使原水得到澄清的过程。
原理:当水中永远保持存在絮体的适当体积比例后,就足以加快絮凝过程。
这个絮凝过程是发生在微观的初级颗粒和宏观的絮体表面,是一种接触絮凝过程。
按水与泥渣的接触情况,分为泥渣悬浮(泥渣过滤)型和泥渣循环(回流)型两大类。
泥渣悬浮(泥渣过滤)型工作原理:加药后的原水自下而上通过悬浮状态的泥渣层时,使水中脱稳杂质与高浓度的泥渣颗粒碰撞凝聚并泥渣层拦截下来。
也称泥渣过滤型。
泥渣循环型澄清池使泥渣在池内循环流动,充分发挥泥渣接触絮凝作用。
回流量为设计流量的3~5倍。
25. 滤料的筛分做筛分实验,得出筛分曲线,根据需要调整d10 、K80 确定d80,7等分,向上取2份作d100,向下去1份作d026. 简述过滤机理,过滤的作用过滤:水处理过程中,通过过滤介质的表面或滤层,截留水中悬浮杂质,从而使水获得澄清的工艺过程。
(完整版)水质工程学(下)考试复习资料
1. 解释生化需氧量BOD 在水温为20度的条件下,由于微生物的生活活动,将有机物氧化为无机物所消耗的溶解氧量。
2. 解释化学需氧量COD 用强氧化剂,在酸性条件下,将有机物氧化为CO2与H2O所消耗的氧量。
√3. 解释污泥龄曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比,即活性污泥在曝气池内的平均停留时间。
4. 绘图说明有机物耗氧曲线5.绘图说明河流的复氧曲线6. 解释自由沉降当悬浮物质浓度不高时,在沉淀的过程中,颗粒之间互不碰撞,呈单颗粒状态,各自独立地完成沉底过程。
7. 解释成层沉降又称区域沉淀,当悬浮物质浓度大于500mg/L时,在沉淀过程中,相邻颗粒之间相互妨碍、干扰,沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒,各自保持相对位置不变,并在聚合力的作用下,颗粒群结合成一个整体向下沉淀,与澄清水之间形成清晰的液——固界面,沉淀显示为界面下沉。
√8. 解释沉淀池表面负荷的意义在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。
√9. 写出沉淀池表面负荷q0的计算公式 q=Q/A√10. 曝气沉砂池的优点平流沉砂池主要缺点是沉砂池中夹杂有15%的有机物,使沉砂的后续处理增加难度,故需配洗砂机,把排砂经清洗后,有机物含量低于10%,称为清洁砂,再外运,曝气沉砂池可克服这一缺点。
√11. 说明初次沉淀池有几种型式平流式沉淀池、普通辐流式沉淀池、向心辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜板(管)沉淀池√12. 说明沉淀有几种沉淀类型自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀(成层沉淀)、压缩13. 说明沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒。
√14. 辐流沉淀池的进水和出水特点普通辐流式沉淀池中心进水,周边出水,中心传动排泥。
进水管设穿孔挡板,变速水流,中心流速最大,沉下的颗粒也是中心最大,向四周逐渐减小,出水用锯齿堰,堰前设挡板,拦截浮渣。
15. 解释向心辐流沉淀池的特点向心辐流式沉淀池周边进水,中心出水。
流入槽采用环形平底槽,等距设布水孔导流絮凝区的宽度与配水槽等宽,沉淀池的表面负荷可高于普通辐流式2倍,流水槽,可用锯齿堰出水。
环境工程学期末复习完整版
环境工程学期末复习完整版环境工程学期末复习1、水循环分为自然循环和人为循环;水污染分为自然污染和人为污染。
水污染的分类:化学性、物理性、生物性污染2、水质指标与水质标准各种杂质根据其在水中的状态可分为悬浮物质、溶解物质、胶体物质。
物理性指标:温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度;总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体和电导率等。
化学性指标:pH、碱度、酸度、硬度、各种阳/阴离子、总含盐量和一般有机物质等;各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药等有毒化学指标;DO、COD、BOD、TOD 等氧平衡指标。
生物性指标:细菌总数、总大肠杆菌数、各种病原细菌、病毒等。
有机物质综合性指标是COD、BOD、OC。
生化需氧量:在有氧的条件下,水中可分解的有机物由于好氧微生物的作用被氧化分解而无机化,这个过程所需要的氧量叫做BOD。
测定步骤,分两个阶段进行,第一阶段为碳氧化阶段,主要是不含氮有机物的氧化,也含有含氮有机物的氨化,此阶段消耗的氧量称为碳化生化需氧量La或BODu表示。
第二阶段为硝化阶段,所消耗的氧量称为硝化生化需氧量LN或NOD。
生化需氧量的定义中只规定有机物被氧化分解为无机物质,在第一阶段生物氧化中,有机物的C变成CO2,N变成了NH3,他们都已无机化了,因此并不关心NH3继续氧化为NO2-和NO3-,然而对于一般的有机废水,消化过程大约在5-7天甚至10天以后才能显著展开,所以在5d的BOD测定中通常可以避免硝化细菌好氧的干扰。
标准BOD测定为什么选5天?因为5天的BOD消耗值基本达到70%左右,时间再长效果也不显著,而且没有时效性对于大多数有机物而言,生物好氧氧化经过20天大约能完成95~99%,经过5天只完成70%左右。
对于一般的有机废水,硝化过程大约在5~7天甚至10天以后才能显著展开,因此BOD5在的测定通常可以避免硝化细菌好氧的干扰。
K1(T)= K1(20)(1.047)(T-20)La(T)= La(20)(0.02T+0.6)如果同一废水中各种有机物质的相对组成没有变化,则三者之间的相应关系是CODBODOC。
《水质工程学》复习题
《水质工程学》复习题《水质工程学》复习题一、填空题1、常见的以压力差为推动力的膜滤工艺按过滤孔径由大到小的顺序排列为、、和。
2、循环冷却水的冷却是在冷却构筑物中以为冷却介质,由、和三个过程共同作用的结果。
3、常用无机混凝剂有三大类:、和复合型高分子混凝剂。
4、活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段(期)、、、。
5、污水生物脱氮的原理同化作用、氨化作用、、。
6、生物流化床按使载体流化的动力来源不同,可分为、和机械搅拌流化床。
7、厌氧消化器的物料不同,其限速步骤是不同的,溶解性底物厌氧消化的限速步骤为,纤维素厌氧消化的限速步骤是。
8、我国当前饮用水水质指标共106项,分四大类:_____________、_____________、_____________和_____________。
9、水中杂质按其尺寸大小可分为三大类:_____________、_____________、_____________10、活性炭的制备分两步,第一步是_____________,第二步是_____________。
11、控制消毒效果的CT值中C是_____________,T是接触时间。
12、.鼓风曝气提供的是_____________,机械曝气提供的是_____________。
13、生物除磷的原理是_____________、_____________和剩余污泥排放。
14、列举活性污泥处理系统中的异常情况_____________、_____________、_____________、_____________。
15、污泥处理的基本方法有_____________、_____________、稳定和调理。
二、选择题1、机械搅拌絮凝池沿水流前进方向一般设()挡搅拌机,转速(),用隔墙或穿孔花墙分隔,水从其中串联流过。
A.4~5;从小到大 B.1~2;从大到小C.3~4;从小到大 D.3~4;从大到小2、《生活饮用水卫生标准》要求水的浊度小于()NTU,色度小于()度。
东南大学环境工程水质工程学复习整理
1.了解水的自然循环与社会循环。
2.了解饮用水水源及其水质特征、饮用水的水质标准。
地下水〔水质好、含矿物质、含盐量和硬度高、铁锰一般含量较高〕、江河水〔悬浮物和胶态杂志较多、浊度大、含盐量和硬度较低、易受污染〕、湖泊及水库水〔流淌性小、贮存时间长、浊度较低、藻类多、底泥厚、含腐殖质、氮磷养分盐、其他易释放至水体的有机污染物、含盐量通常高于河水、有富养分化问题〕、海水〔含盐量高、各种盐类比例根本全都、氯化物含量最大、硫化物、碳酸盐、要淡化〕水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应到达的指标和限值。
3.把握反响器的概念、种类及其特征,学会进展物料衡算。
概念:但凡能引起水处理效应的容器或设备,都称为反响器。
种类及其特征:CMB.CSTR.PF.CSTR 连用4.水中杂质的分类及相应去除方法。
按尺寸分,悬浮物、胶体、溶解物。
悬浮物和胶体,直径大雨0.1mm 泥沙:在水中自然沉降;较小的:混凝沉淀。
溶解物:有机物:生物与处理、活性炭、高级氧化、混凝沉淀;无机物:混凝沉淀、膜过滤、离子交换、树脂吸附、软化。
5.表征水中有机物的水质指标及各自的含义,生疏各种常用的水质指标及其含义。
CODcr、CODmn、TOC、DOC、BDOC、UV254 不饱和双键或芳香族化合物的量、THM 三卤甲烷的含量臭、味、色度、浊度、ph 、碱度〔水中和强酸的力量〕、硬度〔表示水中钙、镁、铁、锰、铝等易形成难溶盐类的金属阳离子的量〕6.水中胶体的稳定性及其缘由。
亲水胶体与憎水胶体的稳定有何不同胶体的稳定性是指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。
缘由:亲水和憎水胶体的共性〔1〕胶体的动力稳定性〔2〕胶体的带电稳定性〔3〕胶体的溶剂化作用稳定性不同:对于憎水胶体而言,通常带电稳定性和动力稳定性起主导作用,对于亲水胶体,水化作用稳定性〔溶剂化作用〕起主导作用,带电稳定性则处于次要地位。
7.DLVO 理论从胶粒之间相互作用能的角度说明胶粒相互作用理论。
水质工程学复习资料
1.什么是水旳良性社会循环?何谓水质性水资源短缺?答:水旳良性社会循环:从天然水体取水不会对水体生态环境构成威胁;对都市污水和工业废水进行处理使其排入水体后不会导致污染,实现水资源旳可持续运用。
水质性水资源短缺:丰水地区,由于水源水质受到污染而不适宜作为饮用水源。
2.水处理中旳反应器有哪些类型?答:常见旳有间歇反应器、活塞流反应器、恒流搅拌反应器等3.水中杂质按尺寸大小可提成几类?简述各类杂质重要来源、特点及一般清除措施?答:水中杂质按尺寸大小可提成:悬浮物、胶体杂质和溶解杂质。
悬浮物尺寸较大,易于在水中下沉或上浮。
但胶体颗粒尺寸很小,在水中长期静置也难下沉,水中所存在旳胶体一般有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。
有机高分子物质一般也属于胶体一类。
天然不中旳胶体一般带有负电荷,有时也具有少许正电荷旳金属氢氧化物胶体。
粒径不小于0.1mm旳泥砂清除较易,一般在水中很快下沉。
而粒径较小旳悬浮物和胶体物质,须投加混凝剂方可清除。
溶解杂质分为有机物和无机物两类。
它们与水所构成旳均相体系,外观透明,属于真溶液。
但有旳无机溶解物可使水产生色、臭、味。
无机溶解杂质重要旳某些工业用水旳清除对象,但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水旳清除对象。
有机溶解物重要来源于水源污染,也有天然存在。
4、为何斜板、斜管沉淀池旳水力条件比平流式沉淀池好?答:由于斜板(管)旳水力R很小,则Re小,Fr大,水力条件好。
5、沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系怎样?两者涵义有何区别?答:沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等,但含义不一样。
沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积旳产水量,而截留沉速指沉淀池中能被所有清除旳所有颗粒中最小颗粒旳沉速。
6、斜管沉淀池旳理论根据是什么?为何斜管倾角一般采用60°?答:斜管沉淀池旳理论根据是采用斜管沉淀池既可以增长沉淀面积,又可以运用斜管处理排泥问题。
斜管倾角愈小,则沉淀面积愈大,沉淀效率愈高,但对排泥不利,实践证明,倾角为60°最佳。
水质工程学总复习.docx
水质工程学总复习1、水循环的两个途径:自然循环、社会循环2、城市污水分类:生活污水、工业废水、被污染的雨水、其他废水。
3、工业污水分类:生产污水、生产废水4、被处理水的最终处置:直接排放到水体、农业灌溉、循环利用5、好氧、缺氧、厌氧6、BOD生化需氧量:水中冇机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量。
ing/LO21)第•阶段纶化需氧量(碳氧化阶段):①在异养菌作用下,含碳有机物被氧化为C02, H20,含氮有机物被氧化为NH3,所消耗的氧以Oa表示,与此同时,合成新细胞(异养型)。
②合成的新细胞,在生活活动屮,进行着新陈代谢,即自身氧化的过程,产生CO2,H2(),NH3,并放出能量和氧化残渣,这种过程叫做内源呼吸,所消耗的氧量用Ob表示。
耗氧量0a+0b,成为第一阶段生化需氧量(或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量)用BODu或La或Sa表示2)第二阶段(硝化阶段):在自养菌(亚硝化菌)作用下,NH3被氧化为NO?-和出0,所消耗的氧量用Oc表示,再在自养菌(硝化菌)作用下,NO'被氧化为NO*,所消耗的氧量用0“表示,与此同时合成新细胞。
耗氧量Oc+O"成为第二阶段生化需氧量(或称为氮氧化需氧量、硝化需氧量)用BOD或NODu或LN表示6、BOD52or五日生化需氧量:由于有机物的生化过程延续时间长,在20°C水温下,完成两阶段大约需要100d以上,五天生化需氧量约占总碳氧化需氧量BODu的70%〜80%, 20天后的生化反应过程迅速趋于平缓,因此常用20天的生化需氧量作为UBOD,但工程使用上,20天太长,故用五日生化需氧量作为可生物降解的有机物的综合浓度指标,即BOD5.2097、COD化学需氧量:在一定的严格的条件下,水中各种有机物质与外加的强氧化剂作用时,所消耗的氧量,以氧的mg/L计。
1)使用重钻酸钾为强氧化剂,称为重钻酸钾耗氧量,CODcr,简称COD,化学需氧量。
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1.活性污泥——向生活污水注入空气进行曝气,每天保留沉淀物,更换新鲜污水,这样在持续一段时间后,在污水中即形成一种黄褐色的絮凝体,这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成,它易于沉淀与水分离,并使污水得到净化、澄清。
这种絮凝体就是称为活性污泥。
2.污泥龄 -----曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比,即活性污泥在曝气池内的平均停留时间。
3.活性污泥组成:(1)具有代谢功能活性的微生物群体(2)微生物内源代谢、自身氧化物的残留物(3)由原污水夹入的难为细菌降解的惰性有机物(4)由污水夹入的无机物质4.MLSS和MLVSS ----------MLSS即混合液悬浮固体浓度,表示的是在曝气池单位容积混合液内所有的活性污泥固体物的总重量MLSS=Ma+Me+Mi+Mii MLVSS即混合液挥发性悬浮固体浓度,表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度。
MLVSS=Ma+Me+Mi5.污泥沉降比SV-------单位mg/L混合液,指混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率,以%表示。
它能够反映曝气池运行过程的活性污泥量,可用以控制、调节剩余污泥的排放量,还能通过它及时地发现污泥膨胀等异常现象的发生。
6.污泥指数SVI------单位ml/g,物理意义是在曝气池出口处的混合液,在经过30min静沉后,每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积,以ml计。
SVI=SV/MLSS.SVI值过低,说明泥粒细小,无机质含量高,缺乏活性;过高,说明污泥的沉降性不好,并且已有产生膨胀现象的可能。
7.污泥含水率------污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数V1/V2=W1/W2=(100-p2)/(100-p1)=C2/C1,p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度。
8.厌氧消化的投配率-----投配率是每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。
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1、泥龄——曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比,即活性污泥在曝气池内的平均停留时间称为泥龄,因之又称为“生物固体平均停留时间”。
2、MLVSS——本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质部分的浓度,是混合液挥发性悬浮固体浓度。
3、污泥有机负荷率——是有机污染物量与活性污泥量的比值(F/M),又称污泥负荷,是活性污泥系统的设计、运行的重要参数。
4、活性污泥——向生活污水注入空气进行曝气,每天保留沉淀物,更换新鲜污水,这样在持续一段时间后,在污水中即形成一种黄褐色的絮凝体,这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成,它易于沉淀与水分离,并使污水得到净化、澄清。
这种絮凝体就是称为活性污泥。
5、Kla—氧总转移系数,表示暴气过程中氧的总传递性,当传递过程中阻力大,则Kla值低,反之则Kla值高。
18、生物脱氮——指利用好氧微生物去除污水中呈溶解性的有机物,主要是利用氨化和消化的方式去除污水中的有机物。
6、污泥脱水——指利用不同的浓缩方法,去除颗粒间的空隙水,毛细水以及污泥颗粒吸附水和颗粒内部水和颗粒内部水,以降低污泥的含水率。
7、AB和A/O法—AB法处理工艺,系吸附生物降解工艺的简称,A/O法是厌氧和好氧工艺的结合简称。
1、地下水除铁时常用什么工艺?为什么地下水除锰比除铁困难?答:除铁常用工艺为:O2 含铁地下水曝气接触过滤消毒出水铁和锰的性质相似,但是铁的氧化还原电位比锰低,所以容易被O2氧化,相同pH值时Fe2+比Mn2+的氧化速率快,以致影响Mn2+的氧化,因此地下水除锰比除铁困难。
2、曝气池内溶解氧浓度应保持多少?在供气正常时它的突然变化说明了什么?答:曝气池内溶解氧浓度应保持在不低于2mg/L,在局部也不宜低于1 mg/L。
供气正常时它突然变化,可能是由于进水水质变好,有机物BOD-负荷降低,使DO突然升高;可能由于进水水质恶化,有机物BOD-负荷增大,使DO突然降低;可能由于进水水质太恶劣,致使微生物群崩溃。
水质工程学题库及复习资料给水部分
水质工程学题库及复习资料给水部分水质工程学(一)复习思考题一、名词解释1、水体自净污染物随污水排入水体后,经过物理的、化学的与生物化学的作用,使污染的浓度降低或总量减少,受污染的水体部分地或完全地恢复原状,这种现象称为水体自净。
2、反应器在化工生产过程中,都有一个发生化学反应的生产核心部分,发生化学反应的容器称为反应器。
3、活塞流反应器和恒流搅拌反应器活塞流反应器:也称管式反应器,流体是以队列形式通过反应器,液体元素在流动的方向上绝无混合想象,每一流体元素停留时间都是相等的,各点上的反应物浓度和反应速度有确定值。
恒流搅拌反应器:也称连续搅拌罐反应器,物料不断进出,连续流动。
反应器内各点浓度完全均匀,反应速度不随时间变化,有返混作用。
4、胶体稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
分为1、动力学稳定性2、聚集稳定性。
5、凝聚和絮凝凝聚指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程;絮凝指脱稳的胶体或微小的悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。
6、四个混凝作用机理1、压缩双电层作用机理2、吸附—电性中和作用机理3、吸附架桥作用机理4、沉淀物的网捕、卷扫作用机理7、胶体保护当胶粒表面被高分子物质全部覆盖后,量胶粒接近时,由于“胶粒-胶粒”之间所吸附的高分子受到压缩变形而具有排斥势能,或者由于带电高分子的相互排斥,使胶粒不能凝聚。
8、异向絮凝和同向絮凝异向絮凝:指脱稳胶体由于布朗运动相碰撞而凝聚的现象。
同向絮凝:指借助于水力或机械搅拌使胶体颗粒相碰撞而凝聚的现象。
1 / 159、自由沉淀和拥挤沉淀颗粒在沉降过程中不受颗粒彼此间影响的沉淀,称为自由沉淀。
颗粒在沉淀过程中相互干扰,使悬浮颗粒以接近或相同的沉速拥挤下沉,呈界面式沉降,出现清、浑水层间的明显界面(浑液面)的沉淀,称为拥挤沉淀。
10、截留沉速和表面负荷截留沉速u0指能够全部被去除的颗粒中的最小颗粒的沉降速度。
表面负荷q是指单位沉淀面积上承受的水流量,其中11、接触絮凝在池内形成一个絮体浓度足够高的区域,使投药后的原水与具有很高体积浓度的粗粒絮体接触,可以大大提高原水中细粒悬浮物的絮凝速率,这种方式称为接触絮凝。
水质工程学给水处理期末复习整理
第一章水质与水处理概论1、天然水体中的杂质分类⑴按水中杂质的尺寸,可分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物。
⑵从化学结构上可分为无机物、有机物和生物。
⑶按杂质的来源可分为天然杂质和污染性杂质。
2、水体富营养化:指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水,在光照和其他环境条件适宜的情况下,这些营养物质足以使水中的藻类过量生长,在随后的藻类死亡和随之而来的异氧微生物代谢活动中,水体中的溶解氧很可能被耗尽,造成水质恶化和生态环境结构破坏的现象。
3、两个相关的水质指标描述水体的自净过程:生化需氧量BOD:该值越高说明有机物含量越高,水体受污染程度越严重。
水中溶解氧DO:是维持水生物生态平衡和有机物能够进行生化分解的条件,DO值越高说明水中有机污染物越少。
水体中BOD值和DO值呈高低反差关系4、生活饮用水水质常规检验项目和限制:第四章凝聚与絮凝1、胶体的稳定性:从水处理角度而言,是指交替颗粒在水中长期保持分散状态的特性。
⑴动力稳定性;⑵带电稳定性;⑶溶剂化作用稳定性。
2、胶体稳定存在的原因:⑴胶体的双电层结构:胶体粒子可以通过吸附而带有电荷,同种胶粒带同种电荷,而同种电荷会相互排斥,要使胶体聚沉,就要克服排斥力,消除胶粒所带电荷。
⑵胶体粒子在不停的做布朗运动。
3、胶体的凝聚机理:⑴压缩双电层作用:水处理所去除的胶体主要为带负电的胶体,常用的铝盐、铁盐混凝剂产生的带正电和的高价金属羟基聚合离子可以起到压缩双电层的作用。
高价电解质压缩双电层的能力优于低电解质离子,所以,一般选作混凝剂的多为高价电解质。
如:Fe3+、AL3+。
⑵吸附电中和作用:指胶体微粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子,从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷,减少了胶体颗粒间的静电斥力,使胶体颗粒更易于聚沉。
⑶吸附架桥作用:指分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接,凝集为大的聚集体而脱稳聚沉,此时胶粒间并不直接接触,高分子物质在两个胶体颗粒之间像一座桥一样将它们连接起来。
