水污染控制工程课后习题下册

第九章污水水质和污水出路

1.简述水质污染指标体系在水体污染控制、污水处理工程设计中的应用。

答：污水的水质污染指标一般可分为物理指标、化学指标、生物指标。物理指标包括（1）水温（2）色度（3）臭味（4）固体含量，化学指标包括有机指标包括(1)BOD：在水温为20度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。

(2) COD：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。

(3) TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。

(4) TOC：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。

（5）油类污染物（6）酚类污染物（7）表面活性剂（8）有机酸碱（9）有机农药（10）苯类化合物

无机物及其指标包括（1）酸碱度（2）氮、磷（3）硫酸盐及硫化物（4）氯化

（5）非重金属无机有毒物质，包括氯化物、砷化物和重金属离子。

生物指标包括：（1）细菌总数（2）大肠菌群（3）病毒

2分析总固体、溶解性固体、悬浮固体及挥发性固体、固体性指标之间的相互关系，画出这些指标的关系图。

3 生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系和区别。

(1)BOD：在水温为20度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。

(2) COD：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。

(3) TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。

(4) TOC：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。

它们之间的相互关系为：TOD > COD >BOD20>BOD5>OC

生物化学需氧量或生化需氧量（BOD）反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。

化学需氧量COD的优点是比较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅仅需要数小时，并且不受水质的影响。而

化学需氧量COD则不能象BOD反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。此外，污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD 表示也存在一定的误差。

两者的差值大致等于难生物降解的有机物量。差值越大，难生物降解的有机物含量越多，

越不宜采用生物处理法。两者的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理的判别标准，比值越大，越容易被生物处理。

4 水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和适用范围是什么？

答：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或水体净化。包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用使河水污染物质浓度降低的过程。化学净化指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。生物净化指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。

有机物排入河流后，经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的， DO曲线呈悬索状下垂，称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。

5 试论述排放标准、水环境质量标准、环境容量之间的关系。

排放标准是指最高允许的排放浓度,污水的排放标准分为一,二,三级标准,而水环境质量标准是用来评估水体的质量和污染情况的,有地表水环境质量标准,海洋水质标准,生活饮用水卫生标准等,环境容量则是指环境在其自净范围类所能容纳的污染物的最大量. 排放标准是根据自然界对于污染物自净能力而定的，和环境容量有很大关系，环境质量标准是根据纯生态环境为参照，根据各地情况不同而制定的。排水标准是排到环境中的污染物浓度、速率的控制标准；环境质量标准是水环境本身要求达到的指标。水环境容量越大，环境质量标准越低，排放标准越松，反之越严格。各类标准一般都是以浓度来衡量的，即某一时间取样时符合标准则认为合格达标，而环境容量是就某一区域内一定时间内可以容纳的污染物总量而言的，他们是两个相对独立的评价方法，某些时候，虽然达到了环境质量标准或是排水等标准，但可能事实上已经超过了该区域的环境容量。

6 我国现行的排放标准有哪几种？各种标准的适用范围及相互关系是什么？

第十章污水的物理处理

1、说明沉淀有哪几种类型？各有何特点，并讨论各种类型的内在联系和区别，各适用在哪些场合？

答：根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能，沉淀可分为4种类型。

1、自由沉淀当悬浮物浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，各自独立地完成沉淀过程。适用于沉砂池中的沉淀以及悬浮物浓度较低的污水在初次沉淀池中的沉淀过程。

2、絮凝沉淀当悬浮物浓度约为50～500mg/L时,在沉淀过程中,颗粒于颗粒之间可能互

相碰撞产生絮凝作用,使颗粒的粒径与质量逐渐加大,沉淀速度不断加大。主要应用是活性污泥在二次沉淀池中的沉淀。

3、区域沉淀当悬浮物浓度大于500mg/L时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间互相妨碍、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。主要应用是二次沉淀池下部的沉淀过程及浓缩池开始阶段。

4、压缩、区域沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。典型的例子是活性污泥在二次沉淀池的污泥斗中及浓缩池中的浓缩过程。

2、设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别？

答：设置沉砂池的目的是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂，煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉砂池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。

曝气沉砂池的工作原理：曝气沉砂池呈矩形，迟底一侧i=0.1～0.5的坡度,坡向另一侧的集砂槽。曝气装置设在集砂槽侧，空气扩散板距池底0.6～0.9m,使池内水流作旋流运动,无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加,把表面附着的有机物磨去。此外，由于旋流产生的离心力，把相对密度较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。

平流沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理增加难度。故常需配洗砂机，把排砂经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运。曝气沉砂池可以克服这一缺点。

3、水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或浮上）的基本规律，影响沉淀或浮上的因素有哪些？

答：水的沉淀法处理的基本原理是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离。

水中的悬浮颗粒，都因二种力的作用而发生运动：悬浮颗粒受到的重力，水对悬浮颗粒的浮力。重力大于浮力时，下沉；两力相等时，相对静止；重力小于浮力时，上浮。为分析简便起见，假定：①颗粒为球形；②沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量等不变；③颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其它颗粒影响。

静水中悬浮颗粒开始沉淀时，因受重力作用产生加速运动，经过很短的时间后，颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时(即颗粒在静水中所受到的重力Fg与水对颗粒产生的阻力FD相平衡)，颗粒即呈等速下沉。

影响沉淀或浮上的因素：颗粒的粒径、密度，水的动力粘度（温度）等。

6、加压容器浮上法的基本原理是什么？有哪几种基本流程和溶气方式？各有何特点？

答：加压溶气气浮法的基本原理是空气在加压条件下溶于水中，再使压力降至常压，把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来。

其工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程3种；溶气方式可分为水泵吸水管吸气溶气方式、水泵压水管射流溶气方式和水泵－空压机溶气方式。

全溶气流程是将全部废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池进行固液分离，与其它两流程相比，其电耗高，但因不另加溶气水，所以气浮池容积小；部分溶气流程是将部分废水进行加压溶气，其余废水直接送入气浮池，该流程比全溶气流程省电，另外因部分废水经溶气罐，所以溶气罐的容积比较小，但因部分废水加压溶气所能提供的空气量较少，因此，若想提供同样的空气量，必须加大溶气罐的压力；回流加压溶气流程将部分出水进行回流加压，废水直接送入气浮池，该法适用于含悬浮物浓度高的废水的固液分离，但气浮池的容积较前两者大。

水泵吸水管吸气溶气方式设备简单，不需空压机，没有空压机带来的噪声；水泵压水管射流溶气方式是利用在水泵压水管上安装的射流器抽吸空气，其缺点是射流器本身能量损失大一般约30％，若采用空气内循环和水内循环，可以大大降低能耗，达到水泵－空压机溶气方式的能耗水平；水泵－空压机溶气方式溶解的空气由空压机提供，压力水可以分别进入溶气罐，也有将压缩空气管接在水泵压入泵上一起进入溶气罐的。

目前常用的溶气方式是水泵－空压机溶气方式。

7、微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改善微气泡与颗粒的粘附性能？

答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大，接触即角较大，也有利于气粒结合。

影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。

在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的粘附性能。

8、气固比的定义是什么？如何确定（或选用）？

答：气固比即溶解空气量与原水中悬浮固体含量的比值。

气固比的选用涉及到出水水质、设备、动力等因素。从节能考虑并达到理想的气浮分离效果，应对所处理的废水进行气浮试验来确定气固比，如无资料或无实验数据时，一般取用

0.005～0.006，废水悬浮固体含量高时，可选用上限，低时选用下限。剩余污泥气浮浓缩使气固比一般采用0.03～0.04。

9、在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较，各有何优缺点？

答：沉淀法它是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能在重力场的作用下，以达到固液分离的一种过程。主要去除污水中的无机物，以及某些比重较大的颗粒物质。浮上法是一种有效的固—液和液—液分离方法，特别对那些颗粒密度或接近或小于水的以及非常细小颗粒，更具有特殊优点。与气浮法相比较，沉淀法的优点是这一物理过程简便易行，设备简单，固液分离效果良好。与沉淀法相比较气浮法的优点：1）气浮时间短，一般只需要15分钟左右，去除率高；2）对去除废水中的纤维物质特别有效，有利于提高资源利用率，效益好；3）应用范围广。它们缺点是都有局限性，单一化。

11、如何改进及提高沉淀或浮上分离效果？

答：为了提高气浮的分离效果，要保持水中表面活性物质的含量适度，对含有细分散亲水性颗粒杂质的工业废水，采用气浮法处理时，除应用投加电解质混凝剂进行电中和方法外，还可用向水中投加浮选剂，使颗粒的亲水性表面改变为疏水性，使其能与气泡粘附。

影响沉淀分离效果的因素有沿沉淀池宽度方向水流速度分布的不均匀性和紊流对去除率的影响，其中宽度方向水流速度分布的不均匀性起主要作用。所以为了提高沉淀的分离效果，在沉淀池的设计过程中，为了使水流均匀分布，应严格控制沉淀区长度，长宽比，长深比。

第十一章

1、简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件

1、污水的物理处理方法和生物处理法的目的和所采用的处理设备有何不同

答：污水的物理处理方法是通过物理或机械作用去除废水中不溶解的悬浮固体及油品。生物处理法的目的是利用微生物的代谢作用,使废水中的有机污染物氧化降解成无害物质的方法,又叫生物化学处理法,是处理有机废水最重要的方法。

污水的物理处理方法所采用的处理设备为格栅,筛网,沉沙池,沉淀池,隔油池、气浮池等构筑物，生物处理法所采用的处理设备一般为活性污泥,生物滤池,生活转盘,氧化塘,氧化沟，厌气消化池等。

2、微生物新陈代谢活动的本质是什么?它包含了哪些内容?

答：是指生物有机体从环境中将营养物质吸收进来，加以分解合成，同时将不需要的产物排泄到环境中去，从而实现生物体的自然更新的过程。它包括合成代谢和分解代谢，在合成代

谢中，生物小分子合成生物大分子且需要从环境中获得能量，而在分解代谢中，生物大分子分解为生物小分子，向环境中释放能量。

3、在生化反应过程中，酶起了什么作用？酶具有哪些特性?

答：酶可以起到催化生化反应得作用，酶具有以下特性：

（1）催化高效率；（2）专属性（3）对环境条件极为敏感，易于变异。

4、微生物呼吸作用的本质是什么？好氧呼吸和厌氧呼吸的基本概念是什么?

答：微生物的呼吸指微生物获取能量的生理过程。好氧呼吸是营养物质进入好氧微生物细胞后，在右分子氧的参与下，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。厌氧呼吸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，将各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质，从而获得能量的过程。

5、微生物生长曲线包含了卿些内容?它在废水生物处理中具有什么实际意义?

答：微生物生长曲线表示微生物在不同培养环境下生长情况及其生长过程。生长曲线可以划分为四个生长时期：停滞期；对数期；静止期和衰老期。停滞期一般在微生物的培养驯化时或处理水质突然发生变化后出现，能适应的微生物则能够生存，不能适应的微生物则被淘汰。停滞期的是否存在或停滞期的长短，与接种活性污泥的数量、废水性质、生长条件等因素有关，实际当中应该控制这些条件，以缩短生产周期。

对数期中，微生物大量繁殖，反应速率加快，但是微生物体内能量高，絮凝性和沉降性能均较差，则出水中有机物浓度也很高，难以取得稳定的出水以及较高的处理效果。因此在实际当中，要对对数期进行一定控制。与对数增长期微生物对营养及氧的要求高相反，静止期中微生物对营养及氧的要求较低，污水中有机物消耗的比较彻底，活性污泥的絮凝性能较好，有机物去除率高，处理效果好，污泥处理量小，应尽力使污泥控制在静止期。在衰老期，底物近乎被耗尽，微生物进行内源代谢，微生物的数量急剧减少，生长曲线显著下降。一般在废水处理中常控制底物量（F）与微生物(M)的比值F /M（生物负荷），使微生物处于不同的生长状况，从而控制微生物的活性和处理效果。

6、影响微生物的环境因素主要有哪些?为什么说在好氧生物处理中溶解氧是一个十分重要

的环境因素?

答：影响微生物的环境因素主要有营养，温度，pH值，溶解氧以及有毒物质。

在好氧生物处理中，如果溶解氧不足，，好氧微生物由于得不到足够的氧，其活性会受到一定的影响，新陈代谢能力下降，同时对溶解氧要求较低的微生物将会产生，影响正常的生化反应过程，从而造成处理效果下降。因此说在好氧生物处理中溶解氧是一个十分重要的环境

因素。

7、什么叫生化反应动力学方程式?在废水生物处理中，采用了哪两个基本方程式?它们的物

理意义是什么？

答：生化反应动力学方程式是表示在一定限制条件下研究生化反应中底物或基质的浓度或消耗速度与细胞浓度或细胞生长速率及产物浓度或产物形成速率之间的关系的数学表达式。通过对它的研究，可以定量地了解在生化反应中如何正确地掌握和控制底物或基质的浓度或消耗速率，使细胞浓度或生长速率和产物浓度或形成速率达到可能达到的理想状态。

在废水生物处理中，采用了两个基本方程式莫诺特方程式：

微生物增长速度和微生物本身的浓度、限制增长性营养底物（一般认为碳源和能源是限制增长的营养物，以最终生化需氧量，化学需氧量或总有机碳计）浓度之间的关系。

在微生物的代谢过程中，一部分底物被降解为低能化合物，为生物从中获得能量，一部分底物用于合成新的细胞物质，使微生物体不断增加，因此微生物的增长是底物降解的结果。此方程表示微生物的增长速度与底物的降解速度之间的关系。

8、建立生物处理过程数学模式的实际意义是什么？在废水生物处理中，这个基本数学模式

是什么?它包含了哪些内容?

为进一步开展生物处理系统的最优化设计和运行的研究，提供新的可能性。

9、经过实验得到如下一组数据，试求该反应的级数及反应速度常数κ(数值及单位)：

t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ρs(mg/l) 100 77.8 50.6 47.2 36.8 28.7 22.3 .17.4 13.5 10.5 8.2 10、已知某一线反应起始基质浓度为220mg/l，2h后的基质浓度为20 mg/l，求其反应

速度常数A与反应后1h的基质浓度ρs。

第十二章

1、稳定塘有哪几种主要类型？各适用于什么场合/

好氧塘的特点及适用条件

优点：

（1）投资省，

（2）管理方便，

（3）水力停留时间较短，降解有机物的速率很快，处理程度高。

缺点：

（1）池容大，占地面积多。

（2）处理水中含有大量的藻类，需要对出水进行除藻处理。

（3）对细菌的去除效果较差。

适用条件：

适用于去除营养物，处理溶解性有机物；

由于处理效果较好，多用于串联在其他稳定塘后做进一步处理，处理二级处理后的出水。

2、试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理。

答：在各种类型的氧化塘中，兼性塘是应用最为广泛的一种。兼性塘一般深1.0~2.0m，在塘的上层，阳光能够照射透入的部位，为好氧层，其所产生的各项指标的变化和各项反应与好氧塘相同，由好氧异养微生物对有机污染物进行氧化分解；藻类的光合作用旺盛，释放大浪的氧。在塘底部，由沉淀的污泥和衰死的藻类和菌类形成的污泥层，在这层里由于缺氧，而进行由厌氧微生物起主导作用的厌氧发酵，为厌氧层。

好氧层与厌氧层之间，存在一个兼性层，在这里溶解氧量低，而且是时有时无，一般在白昼有溶解氧存在，而在夜间又处于厌氧状态，在这里存活的是兼性微生物，这一类微生物既能够利用水中游离的分子氧，也能够在厌氧条件下，从NO3-和CO32-中摄取氧。

在兼性塘内进行的净化反应是比较复杂的，生物相也比较复杂。

在厌氧区与一般的厌氧发酵反应相同，是产酸、产氢产乙酸和产甲烷3种细菌的连续作用下，相继经过产酸、产氢产乙酸和产甲烷三个阶段的反应。液态代谢产物与塘水混合，气态产物则逸出水面，或在通过好氧区时为细菌分解，为藻类利用。

厌氧区也有降解BOD的功能，约有20%的BOD是在厌氧娶去除的。此外，厌氧区，通过厌氧反应发酵反应可以使污泥得到一定程度的降解，减少塘底污泥量。

在好氧区进行的各项反应与存活的生物基本同好氧塘。由于污水的停留时间长，有可能生长繁育多种种属的微生物，其中包括世代时间较长的种属。除有机物降解外，这里还可以进行更为复杂的反应，如硝化反应等。

3、试述各类稳定塘的优缺点。

4、好氧塘中溶解氧和PH值为什么会发生变化。

在好氧塘内高效地进行着光合成反应和有机物的降解反应，溶解氧是充足的，但在一日内是变化的，在白昼，藻类光合作用放出的氧远远超过藻类和细菌所需要的，塘水中氧的含量很高，可达到饱和状态，晚间光合作用停止，由于生物呼吸所耗，水中溶解氧浓度下降，在

凌晨时最低，阳光开始照射，光合作用又开始，水中溶解氧又上升；好氧塘内pH值也是变化的，在白昼pH值上升，夜晚又下降。

5、稳定城设计应注意哪些问题?

6、土地处理系统由哪儿部分组成的?试述各组成部分在处理系统中的作用。

7、污水土地处理有哪几种主要类型?各适用于什么场合？

8、试述上地处理法去除污染物的基本原理。

9、土地处理系统设计的主要工艺参数是什么？选用参数时应考虑哪些问题？

第十三章

1什么是生物膜法?生物膜法具有哪些特点?

答：污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是细菌一类的生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

特征：

1、微生物相方面的特征

（1）参与净化反应的微生物多样化

（2）生物的食物链长

（3）能够存活世代时间较长的微生物

（4）分段运行和优占种属

2、处理工艺方面的特征

（1）对水质、水量变动有较强的适应性

（2）污泥沉降性能好，宜于固液分离

（3）能够处理低浓度的污水

（4）易于维护运行、节能

2试述生物膜法处理废水的基本原理

答:原理：细菌一类的生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机

污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

3比较生物膜法与活性污泥法的优缺点。

普通活性污泥法工作流程

优点:BOD和SS去除率高,可达90%-95%,适于处理要求高,

水质稳的废水.

缺点:对水质变化适应差;实际需氧前大后小,使前段氧少,后

段氧余;曝气池容积负荷低,占地面积大,基建费高.

改进:

阶段曝气:克服前段氧少,后段氧余缺点,曝气池容积减少30%.

完全混合:承受冲击负荷强,适应工业废水特点,可处理高浓度

有机废水;污泥负荷高,需氧均匀,动力省;但连续

出水时,水质不理想,污泥膨胀.

延时曝气:低负荷运行,池容积大,耗时长,积污水和污泥处理

于一体,污泥氧化彻底,脱水迅速,无臭,水质稳定,

受低温影响小.但池容积大,曝气量大,部分污泥老

化.适于处理要求高,不便于污泥处理的小城镇污水

和工业废水.

初沉池

二沉池

生物滤池

出水

→

废水

→

→

→

生物膜法工作流程

2.生物膜法

优点

★生物膜对水质,水量变化适应性强,稳定性好;

★无污泥膨胀,运转管理方便;

★生物膜中生物相丰富,生物种群呈一定分布;

★有高营养级别微生物存在,产能多,剩余污泥少;

★自然通风供氧,省能耗.

缺点

★运行灵活性差,难以人为控制;

★载体比表面积小,设备容积负荷小,空间效率低;

★处理效率差,BOD去除率约80%左右,出水BOD

28mg/l(活性污泥法BOD >90%,出水14mg/l).

4生物膜法有哪几种形式?试比较它们的优缺点。

答：1、生物滤池

优点：（1）处理效果好（2）运行稳定、易于管理、节省能源

缺点：（1）占地面积大、不适于处理量大的污水；

（2）滤料易于堵塞；

（3）产生滤池蝇，恶化环境卫生

（4）喷嘴喷洒污水，散发臭味。

2、生物转盘

优点：

缺点：

3、生物接触氧化

优点：

缺点：

4、生物流化床

优点：

缺点：

5试述各种生物膜法处理构筑物的展本构造及其功能。

答：普通生物滤池

普通生物滤池由池体、滤料、布水装置和排水系统等四个部分所组成

（1）池体普通生物滤池在平面上多呈方形或矩形。四周筑墙称之为池壁，池壁

具有维护滤料的作用，应当能够承受滤料的压力，一般多用砖石构造。池壁

可构成带孔洞的和不带孔洞的两种形式，有孔洞的赤壁有利于滤料内部的通

风，但在低温季节，易受低温的影响，使净化功能降低。为了防止风力对池

表面均匀布水的影响，池壁一般应高出滤料表面0.5～0.9m。

池体底部为池底，它的作用是支撑滤料和排除处理后的污水。

（2）滤料滤料是生物滤池的主体，它对生物滤池的净化功能有直接影响。

（3）布水装置生物滤池布水装置的首要任务是向滤池表面均匀的散布污水。此外，还应具有：适应水量的变化；不易堵塞和易于清通以及不受风、雪的影响等特征。

（4）排水系统生物滤池的排水系统设于池的底部，它的作用有二：一是排除处理后的污水；二是保证滤池的良好通风。

高负荷生物滤池：

在构造上，高负荷生物滤池与普通生物滤池基本相同，但也有不同之处，其中主要有以下各项。

（1）高负荷生物滤池在表面上多为圆形。

（2）高负荷生物滤池多使用旋转式的布水装置，即旋转布水器。

塔式生物滤池：

在构造上由塔身、滤料、布水系统以及通风及排水装置所组成。

（1）塔身塔身主要起围挡滤料的作用。

（2）滤料宜采用轻质滤料。

（3）布水装置

（4）通风一般采用自然通风

曝气生物滤池：

设备与给水处理的快滤池相类似。池类底部设承托层，其上部则是作为滤料的填料。在承托层设置曝启用的空气管及空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。

生物转盘：

生物转盘设备是由盘片、转轴和驱动装置以及接触反应槽3部分组成。

（1）盘片是生物转盘的主要部件，应具有轻质高强，耐腐蚀、耐老化、抑郁挂膜、不变形，比表面积大，易于取材、便于加工安装等性质。

（2）接触反应槽

（3）转轴

驱动装置，提供动力

6生物滤池有几种形式”各适用于什么具体条件?

1、普通生物滤池。一般适于处理每日污水量不高于10003的小城镇污水或有机工业废水；

2、高负荷生物滤池。大幅提高了滤池的负荷率，其BOD容积负荷率高于普通生物滤池6——8倍，水力负荷率则高达10倍。

3、塔式生物滤池。

4、曝气生物滤池。

7影响生物滤池处理效率的因素有哪些’它们是如何影响处理效果的?

8影响d：物转盘处理效率的因素有哪些9它们是如何影响处理效果的?

9．某工业废水水量为6凹m3／d，晒为43(LrI心LP经初沉池后进入高负荷生物滤他处

理，要求出水议巩＜30吨I‘试计蟹高负荷生物滤他尺寸利国流比c

10某工业废水水量为10凹介／d，观为350叫L，经初沉池后进人塔式生物滤他处

理*要求出水观乏30n1JL，试11算塔式生物滤他尺寸c

12某q6架厂废水量为IMom3／d，废水平均汉)A为170n心L．〔1)D为6叨nldL，鼓计算

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12菜印柒J—废水民为15mjMl3／d，废水平均uoL2L为170m对1*DI]为枷叫L。采用生

物接触氧化池处理，要求出水Doq之20叫I‘，咖＜250叫L1试计算生物接触氧化他的

第十四章

1．活性污泥法的基本概念和基本流程是什么?

活性污泥：向生活污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体。这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体构成，易于沉淀分离，并使污水得到澄清，称为活性污泥。

基本要领：经过活性污泥净化作用后的混合液由曝气池的另一端流出进入二次沉淀池，在这里进行固液分离，活性污泥通过沉淀与污水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过

沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中一部分作为接种污泥回流曝气池，多余的一部分则作为剩余污泥排出系统。剩余污泥与

基本流程：经初次沉淀或水解酸化装置处理后的污水从一端进入曝气池，与此同时，从二次沉淀池连续回流的活性污泥，作为接种污泥，也与此同步进入曝气池。此外，从空压机站送来的压缩空气，通过干管和支管的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，其作用除向污水充氧外，还使曝气池内的污水、活性污泥处于剧烈搅拌的状态。活性污泥与污水相互混合、充分接触，是活性污泥反应得以正常进行。

2．曝气设备的作用和分类如何，如何测定曝气设备的性能’

空气扩散装置习称曝气装置，分鼓风曝气装置和机械曝气装置两大类。

作用有1、充氧，将空气中的氧转移到混合液中的活性污泥絮凝体上，以供微生物呼吸；

2、搅拌、混合，使曝气池内的混合液充分混合，接触；

3、部分有推流作用（如氧化沟）。

曝气装置技术性能的主要指标有

（1）动力效率（E P），每消耗1KWh电能转移到混合液中的氧量，以㎏O2/KWh计；

（2）氧的利用效率（E A），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(%)

（3）氧的转移效率（E L），也称充氧效率，通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以㎏O2/h计.

对于鼓风曝气装置的性能可按（1）（2）两项指标评定，对机械曝气装置的性能，可按（1）（3）两项指标来评定。

3．曝气池有哪几种构造和布置形式’

推流式曝气池：主要是多廊道组合布置；

完全混合曝气池：主要采用合建式完全混合曝气池，即曝气沉淀池。

4．活性污泥法有颐些主要的运行方式，各种运行方式的特点是什么?促使各种运行方式发展的因素是什么?

答：1.传统活性污泥法对污水处理效果好，BOD去除率可达90％适于处理净化程度和稳定程度要求高的污水。发展因素：曝气池首端有机污染物负荷高，好氧速度高。好氧速度沿池长变化，而耗氧速度难于与其吻合。在池前端可能出现好氧速度高于供氧速度的现象，

池后端又可能出现溶解氧过剩的现象。因此可采用逐减供氧的方式。

2．阶段曝气活性污泥法针对传统活性污泥法存在的问题，在工艺上进行改良。污水沿曝气池的长度分散地，但均匀地进入。缓和有机污染物与需氧量的矛盾，提高曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力，减轻二沉池的负荷。

3．再生曝气活性污泥法从二沉池排出的回流污泥，不直接进入曝气池，而进入再生池，待污泥在再生池中曝气，活性恢复后再进入曝气池。活性污泥在二沉池的代谢功能和活性受到抑制，专设再生池，使活性污泥在再生池内进行曝气，使污泥充分进入内源呼吸期的后期，其活性得到比较彻底的恢复甚至强化。从而加快活性污泥的反应进程，提高反应效果。再生池的作用是该工艺的发展因素。

4．吸附－再生曝气活性污泥法利用微生物“初期吸附去除”原理在再生池后设吸附池，再生池的活性污泥和污水一起进入吸附池，充分接触30～60min，使部分悬浮、胶体和溶解状态的有机污染物为活性污泥所吸附有机污染物得以去除。混合液然后进入二沉池，进行泥水分离，澄清水排放，污泥则从底部进入再生池，在这里进行第二阶段的分解和合成代谢，活性污泥活性的恢复。有机污染物的初期吸附去除和污水、活性污泥在吸附池的接触时间较短（30～60min）是本工艺反展的因素。

5．延时曝气活性污泥法 BOD-SS负荷非常低，曝气反应时间长，一般大于24h，活性污泥长期处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，务需再进行厌氧消化处理。适用于处理水质要求高又不宜采用污泥处理技术的小城镇污水和工业废水。务需污泥处理是本工艺的优势，水力停留时间长，池容大是它的缺点。

6．高负荷曝气活性污泥法 BOD-SS负荷高，曝气反应时间短，处理效果较低，BOD5的去除率不超过70％～75％。适用于处理水质要求不高的污水。

7．完全混合曝气活性污泥法污水与回流污泥进入曝气池，立即与池内混合液充分混合。本工艺对冲击负荷有较强的适应能力；在相同的处理效果下，其负荷高于推流式曝气池；曝气池内混合液的需氧速率均衡，动力消耗低于推流式曝气池；但活性污泥易于产生膨胀现象；一般情况下，其水质低于推流式曝气池的曝气活性污泥法。

8．深水曝气活性污泥法该工艺由于增大水压，因而加快了氧的传递速率，提高了混合液的饱和溶解氧浓度；由于曝气池深度大，降低了用地面积。

9．深井曝气活性污泥法其设计目的与深水曝气活性污泥法相同，而且其处理功能不受气候条件影响，适用于处理高浓度有机废水。

10．浅层曝气活性污泥法理论基础：气泡只有在其形成与破碎的一瞬间，有着最高的

氧转移率，而与其在液体中的移动高度无关。因而有利于节省曝气系统的能耗。

11．纯氧曝气活性污泥法纯氧中的含氧量为90％～95％，氧分压纯氧比空气高4.4～4.7倍，用纯氧曝气能够提高向混合液中的传递能力。它可以提高氧的利用效力；提高曝气池的容积负荷；可以使污泥膨胀较少发生；剩余污泥量少；但动力于管理费用却也相应增加。

5．影响活性污泥法运行的主要因素音哪些?这些因亲的作用是什么?它们的内在联

系如何?

答：影响活性污泥法运行的主要因素有：

1、BOD－负荷和SS负荷：它是曝气池设计和运行的主要依据，它直接影响曝气池的池容和出水水质；

2、水力停留时间（SRT）或污泥龄：它也是曝气池设计和运行的主要依据，它影响曝气池的池容和出水水质；

3、活性污泥的活性：活性污泥的吸附、聚集、降解和沉淀性能的综合描述。它影响污泥在沉淀池的停留时间、回流污泥的浓度和再生池的设置等；

4、溶解氧（DO）：微生物利用氧降解有机污染物、微生物自身氧化速率和外界环境向水体的充氧效果的综合反应，它是一个综合指标。它是微生物保持正常生理活动的反应。

5、氧的利用率：它关系曝气池的形式，曝气装置的形式；

6、回流污泥比：它直接影响回流污泥的动力消耗和混合液污泥浓度；

7、混合液污泥浓度：它直接影响曝气池的容积和污水处理效果。

6 曝气池设计的主要方法有哪几种，各有什么特点？

7 曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么？

曝气池是去除BOD，去除SS、N、P的的处理单元，但不能使活性污泥絮凝体沉淀；二沉池是进行泥水分离和污泥部分压缩的处理单元，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。二沉池是曝气池出水的分离场所，是曝气池活性污泥的来源，它的工作效果直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。

8 产生活性行泥膨胀的主要原因是什么’

污泥膨胀主要是丝状菌大量繁殖所引起，也有污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。一般污水中的碳水化合物较多，缺乏氮、磷氧等养料，溶解氧不足，水温增高或者pH值教

低等都容易引起丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀。此外，超负荷、泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不通则易引起结合水性污泥膨胀。

9 如果某污水厂经常台发生严重的活性污泥膨胀问题，大致可以从哪些方面着手进行研究、分析，可U采取哪些措施加以控制?

当污泥膨胀发生后，解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。如缺氧、水温高可加大曝气量，或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS值，使需氧量减少等，如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS的值，以调整负荷。必要时还可以停止进水，闷曝一段时间。如缺氮、磷、铁养料，可投加消化污泥液或氮磷的成分。如pH值过低，可投加石灰等调节pH 值。若污泥大量流失，可投加5——10mg/L氯化铁，帮助凝聚，刺激菌胶团的生长；也可投加漂白粉或氯液（按干污泥的0.3%——0.6%投加），抑制四状菌繁殖，特别能控制结合水性污泥的膨胀。也可投加石棉粉末、硅藻土、黏土等惰性物质，降低污泥指数。污泥膨胀的原因很多，甚至有些原因还没有认识到，以上只是一般性的处理。

为了防止污泥膨胀，首先应该加强操作管理，经常检测污水水质、曝气池类溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和进行显微镜观察等，如发现不正常的现象，就需立即采取措施。一般可调整、加大空气量，即时排泥，在有可能时采取分段进水，以减轻二次沉淀池的负荷等。

10二次沉淀池的功能和构造与一般沉淀他相比有什么不刚在二次沉淀池中设置斜板或斜管为什么不能取得理想的效果?

与初沉池相比，二沉池除了进行泥水分离外，还要进行污泥浓缩和暂时贮存污泥。

也正由于二沉池要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离的初沉池面积；由于二沉池的活性污泥质轻，允许的设计水平流速要比初沉池要小，对堰的要求要更严格，对污泥缓冲区也有更高的规定。

在二沉池中设置斜板或斜管效果不好。原因是：活性污泥的粘度大，容易粘附在斜板或斜管上，影响沉淀效果甚至可能堵塞斜板或斜管。同时，在厌氧的条件下，经厌氧消化产生的气体上升时会干扰污泥的沉淀，并把从板（管）上脱落下来的污泥带至水面结成污泥层。

第十五章

1试比较厌氧生物处理与好氧生物处理的优缺点以及它们的适用条件。

2影内厌级生物处理的主要因素有哪些，提高厌氧处理的效能主要可从哪些方面考虑

3试比较现有几种厌氧处理方法和构筑物，它fr7的优缺点和适用条件。

第十六章

l—化学处理的对象主要是水中的什么杂质?它与生物处理相比有什么特点(成本、运行

管理、占地、污泥等)?

2化学处理所产生的行泥，与生物处理相比．在数量(重量及体积)上、且后处理上有什4．化学混凝剂在投加时为什么必须立即与处理水充分混合、剧烈搅拌?

5化学沉淀法与化学混凝法在原理上有何不同?使用的药剂有何不同’

6氧化还原法有何特点?是否废水中的杂质必须是氧化剂或还原剂才能用此方法?

第十七章

1物理化学处理与化学处理相比，在原理上有何不同?处理的对象有什么不同’在处

理成本和运行营理方面又有什么待点?

2．用吸网法处理废水，可以达到使出水极为洁净。那么，是否对处理要求高，出水要求

高的废水，原则上都可以考虏采用吸附法?为什么?

3．电镀车间的含铬废水，可以用奴化还原法．化学沉淀法和离子交换法等加以处理。那

么，在什么条件下，用离子交换法进行处理是比较合宜的?

4从水中去除某些离子(例如股盐)，可以用离子交换法和膜分离法。您认为，当含盐浓度较高时，应该用离子交换法还是膜分离法，为什么’

5有机酚的去除可U用苹取法。那末，废水中的天机场的去除是否可以用萃取法，为什第十八章

1试说明污水进行深度处理的目的和意义。

2生物法脱氯的基本原理，影响因素及基本流程是什么?

3．试阐述化学法及生物法除磷的原理并对几种常用的除田工艺进行比较。

第十九章

1．设立小型污水处理系统的目的和意义是什么?

2．小型污水处理设备分几类?各有什么功能?

1．污泥的最终出路是什么?如何因地制灾地考虑?

2．污泥处昼与污水处理之间的关系如何?是如何相互影内的?

3污泥处置流程选择和确定要考虑什么问题？和污泥的最终出路有何关系？

答：污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质与数量；投资情况与运行管理费用；环境保护要求及有关法律法规；城市农业发展情况及当地的气候条件等情况，综合考虑后选定。

污泥的最终处置与利用，与污泥的处理工艺流程的选择有密切的关系。不同的处理工艺的污泥，其最终的出路是不同的。

4污泥处置有哪些方法9各有什么作用?

5污泥含水串从97．5％降至94％．求污泥体积的变化。

6总生化需氧旦转为甲烷的过程中，求每公斤总生化帚氯昼经消化后能产生的甲烷量，

假设起始化古物为葡萄德。

7某城市的城市污水计60咖m3／d，其中生产污水40删m1／d，生活污水20删m3／d c

原污水悬浮物浓度为2d叫I‘l韧沉池沉淀效率为40％，经沉淀处理后观约删吨Ll 用活性污泥法处理，曝气他容积为10咖m1，MLv田为3．5dt‘IM塌为48夕L，mh去除率为如％。韧沉污泥及剩余活性污泥采用中温消化处理，消化温度为33℃，污泥投配串

为6％，新鲜污泥温度为?16℃，室外湿度为—to℃，根据上列数据设计污泥消化池。

8．汁算消化池的窖积和效能。废水处理能力为38咖m3／d的一级处理厂，计算处理其

污泥所需的消化池尺寸。验算容积负荷，并计算稳定百分率和每日产生的气体量。已知经处

理的废水干固体的去除量和总生化需氧景去除量相应为015kdml和014kdm3。假设污泥含水量为95％左右，密度为I．02。其他相应的设计值如下：

(1)反应器的水流状态为连续流搅拌池。

(2)口c在35℃时为10do

(3)废物利用效率E＝o．80。

(4)废物含有适量的氮和踞*供生物生长。

(5)y＝o仍kg纫胞／kREK)q，和吨；0．凹do

(6)各常数适用于35℃。

9城市污水处理厂的话泥为什么要进行消化处理?有哪些措施可以加速朽泥消化过程?什么叫投配串?它的涵义是什么’

第二十章

l什么是污水处理厂的平面布置?主要内容是什么?

2．进行污水处理厂的平面布置，员主要的应考虑哪些问题”

3什么是处理厂的高程布E7为什么要进行高程布量”进行处理厂的高程布置时要应考虑哪些问题?