水污染控制工程试卷.docx

三、填空题（每题空1分）
1. 所有各种杂质，按它们在水中的存在状态可分为三类:悬浮物、胶体和溶解物。
2. 废水的物理性质包括颜色，气味，固体物，温度。
3. 污水中的总固体包括漂浮物、悬浮物、胶体和溶解物。
4. 一般采用生化需氧量BOD和化学需氧量COD两个指标来表示有机物的含量。
5. TOD表示在高温下燃烧化合物而耗去的氧。
6. 城市污水包括生活污水和工业废水，在合流制管道系统中还包括雨雪水.
7. 水和废水处理的方法可归纳为物理法,化学法，物理化学法，生物法.
8. 格栅是由一组平行的金属栅条制成的框架，斜置在废水流径的渠道内，或在泵站集水池的
进处，或在取水的进端。
9. 格栅本身的水流阻力很小，一般只有几厘米，阻力主要是截留物堵塞栅条所造成的.
10. 沉淀是固液分离或液液分离的过程。
11. 悬浮物在水中的沉淀可分为四种基本类型：自由沉淀、絮凝沉淀。拥挤沉淀和压缩沉淀。
12. 沉淀池的形式按池内水流方向的不同，可分为平流式竖流式、辐流式和斜流式四种.
13. 沉淀池的出水装置常用堰出流。
14. 滤料应有足够的机械强度，足够的化学稳定性，有一定的颗粒级配和适当的孔隙率。
15. 油品在废水中以三种状态存在：悬浮状态、乳化状态和溶解状态。
16. 根据产生气泡的方法分类，有加压溶气气浮，射流气浮，水泵吸水管吸入空气气浮和溶气真空气浮等，其中加压溶气气浮效果最好，使作最多。
17. 吸附架桥作用主要是指高分子有机聚合物与粒胶的吸附与桥连。
18. 混凝剂可分为无机盐类和有机高分子化合物两大类。
19. 影响混凝效果的因素有：水温、pH值、碱度、水力条件和水中杂质等。
20. 混凝剂的投加方式有:重力投加、水射器投加和泵投加.
21. 吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程，被吸附的物质称为吸附质.
22. 吸附剂表面的吸附力可分为三种，即分子引力，化学键力和静电引力，因此吸附可分为三种类型：物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。
23. 影响吸附的因素有吸附剂的性质、吸附质的性质和吸附过程的操作条件.
24. 微生物在降解有机物的同时，微生物本身的数量得到增长。
25. 影响好氧生物处理的因素主要是温度、pH、营养物、供氧、毒物和有机物性质等。
26. 污泥浓度常用MLSS表示,污泥沉降比用SV表示，污泥体积指数用SVI或SI表示。
27. 一般城市污水正常运行条件下的SVI在50〜150之间为宜.
28. 活性污泥去除废水中有机物的过程包括吸附阶段和氧化及合成阶段
29. 氧化沟是一个具有封闭沟渠的活性污泥曝气池30 Z5N2F2曝气方法可分为鼓风曝气和机械曝气二大类。
31.影响氧转移到水中的因素有温度、溶液的组成、搅拌强度、大气压力、悬浮固体浓度等。
32 Z5N2F1曝气池容积计算常用污泥负荷率计算法。
33. 对活性污泥法处理厂运行和控制是通过调节供氧量、污泥回流量和排除剩余污泥量来进行
的.
34. 生物膜反应器可分为生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等.
一样，混凝效果也不同。（3）水中杂质的性质、组成和浓度。水中存在的二价以上的正离子，对天然水压缩双电层有利；杂质颗粒级配大小不一将有利于混凝；杂质的浓度过低颗粒数过少）将不利于颗粒间的碰撞而影响凝聚.（4）水力条件。混凝过程的混合阶段，要求混凝剂与浑水快速均匀混合；在反应阶段，要搅拌强度随矶花的增大而逐渐降低。
22活性污泥法的运行方式有哪几种？试就传统活性污泥法特点，简述其他活性污泥法产生的基础。答：活性污泥法的主要运行方式有：（1）普通活性污泥法（2）渐减曝气法（3）多点进水活性污泥法O段曝气法）⑷吸附再生活性污泥法（5）完全混合性污泥法（6 ）延时曝气活性污泥法（7）氧化沟。对于传统活性污泥法：污水与生物污泥同时从首端进，尾端出；微生物的增长在增长曲线上，呈现出一个线段；该法具有处理效率高、出水水质好，剩余污泥量少的优点。但它的不足是，（1）耐冲击负荷差（2）供氧与需氧不平衡
23何谓活性污泥法？画出其基本工艺流程并说明各处理构筑物的功能作用。答：活性污泥法即是以活性污泥为主体的生物处理方法.其基本流程为：
进水 123 出水
污泥回流污泥剩余污泥
1-初次沉淀池，主要作用去除污水中的SS,并对BOD有一定的去除作用（20〜30%）. 2-曝气池，主要作用去除污水的有机物。
3-二次沉淀池，从曝气池出来的混合液在二次沉淀池进行固液分离并对污泥进行适当的浓缩。
24.污泥沉降比，污泥指数，污泥浓度三者关系如何？试叙其在活性污泥运行中的重要意义。
答：SVI （污泥指数）=SV% X10/MLSS g/L。污泥指数SVI正常运行的情况下为50〜150,污泥指数MLSS 一定的情况下，可计算出30分钟沉降比SV %，故可通过测定30分钟沉降比，很简便地判定曝气池内污泥状况,并进行相应的处理。
26。活性污泥法系统中，二次沉淀池起什么作用？在设计中有些什么要求？
答：活性污泥法系统中，二次沉淀池的作用在于（1）泥水分离作用；（2）对污泥起一定的浓缩作用以保证曝气池对污泥量需要。故根据沉淀速度确定的沉降面积和为满足一定的浓缩作用确定面积后，选择其中大者作为设计沉淀面积，以保证对二者需要。
31。试扼要讨论影响厌氧生物处理的因素。
答：影响厌氧消化的主要因素有：（1 ）温度：有中温发酵和高温发酵，高温发酵消化时间短产气量高，杀菌灭卵效果好；（2）PH及碱度：厌氧发酵的最佳pH值应控制在6.8〜7.2低于6或高于8,厌氧效果明显变差，挥发酸的数量直接影响到PH值，故反应器内应维持足够的碱度；（3）碳氮比，适宜的碳氮比为C/N =10〜20： 1 ; （4）有机负荷率，厌氧消化的控制速率是甲烷发酵阶段，因此过高的有机负荷可能导致有机酸的积累而不利于甲烷发酵的进行；（5）搅拌:适当搅拌是必须的，以防止形成渣泥壳和保证消化生物环境条件一致；（6）有毒物质，应控制在最大允许浓度以内。
34。污泥处理的一般工艺如何？污泥浓缩的作用是什么？答：污泥处理的一般工艺如下：污泥 浓缩 污泥消化脱水和干燥污泥利用
污泥浓缩的作用在于去除污泥中大量的水分，缩小污泥体积，以利于后继处理，减刀'厌氧消化池的容积，降低消化耗药量和耗热量等。
35。污泥浓缩有哪些方法，并加以比较？
答：浓缩污泥可以用重力浓缩法，也可以用气浮浓缩法和离心浓缩法、重力浓缩法主要构筑物为重力浓缩池，设备构造简单，管理方便，运行费用低；气浮浓缩主要设施为气浮池和压缩空气系统，设备较多，操作较复杂，运行费用较高，但气浮污泥含水率一般低于重力浓缩污泥。离心浓缩则可将污泥含水率降到80%〜85%,大大缩小了污泥体积，但相比之下电耗较大。
36。污泥比阻在污泥脱水中有何意义？如何降低污泥比阻？
答：污泥比阻大，污泥脱水不易，脱水效率低，动力消耗大;降低污泥比阻的处理为污泥预处理，有(1)化学混凝法；(2)淘洗-化学混凝法，此法可大大降低混凝剂用量。
38.画出生物同步脱氮除磷的工艺流程，并说明各处理构筑物的功能作用？答：其工艺流程为：
厌氧:反硝化氨化释放磷；第一缺氧：脱氮；第一好氧：去除BOD、硝化、吸收磷；第二缺氧：反硝化、脱氮；第二好氧：吸收磷，去除BOD。
五、水污染控制工程计算题(每题10分)：
1. 一平流沉淀池，澄清区面积为20x4m2,流量为Q = 120m3/h o若将其改造成斜板沉淀池，流量提高至原流量6. 5倍，其它条件不变.求需要装多少块斜扳？(斜扳长L=l。2m ,宽B = 0. 8m,板间距d = 0. Im,板与水平夹角 =60o,板厚忽略不计)
解：平流池 A = 2 0 x 4 = 80m2 , q= Q/A = 120/80= lo 5 ( m3/m2. h )斜板池 q =6.5Q/At即1.乒6。5x 120/At A4 520m2 斜板池总面积)设斜板池总单元数为n则 n ( LBcos ) + dB ) = At
n ( 1. 2x 0. 8cos60o^ 0. lx 0. 8) = 520 n= 929 [单元数]
故板数=n + 1 = 929 + 1 = 930 (块)
2. 某城市最大时污水量为18m3/h,原污水悬浮浓度Cl = 250mg/L,排放污水悬浮物允许浓度C2 =80mg/L o拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基本尺寸•(沉淀时间取1. 5h沉淀池有效水深3. 3m )解：
(1) E= (Cl -C2 ) /Cl = [( 250 - 80/250]x 1% =68% ( 2 )沉淀池容积 V = Qt = 18x 1. 5= 27m3定为两座池，每池容积1350m3每池表面积 A = V/2/h= 1350/a 3 = 409 (m2 )
直径 D = (4A/ ) 1/2= ( 4 x 409/3 14) 1/2=23 (m )
3. 要某活性污泥曝气池混和液浓度MLSS = 25mg/L。取该混和液1mL于量筒中，静置30min时测得污泥容积为30mL .求该活性污泥的SVI及含水率。(活性污泥的密度为 1g/mL)解：
(1) 1mL混和液对应的污泥容积为30mL则1L混和液对应的污泥容积为
3mL 又11混合液中含泥 25mg =2。5g 故 SVI = 3/2. = 120mL/g 干泥
(2) 1mL该活性污泥含干泥1/SV=1/120=0° 8g因活性污泥密度为1g/mL，故1mL
活性污泥质量为lg则含水率为[(1- 0o 8)/1] X 1% =99。2%
4. 活性污泥曝气池的MLSS = 3g/L,混合液在lOOOmL量筒中经30min沉淀的污泥容积为2mL ,计算污泥沉降比，污泥指数、所需的回流比及回流污泥浓度.解：
(1) SV = 2/10x 1 % =20%
(2) SVI = (SV% x 10) /MLSS = (20x 10 ) /3= 66. 7mL/g 干泥(3) Xi- 106/SVI = 106/66l
7 = 150 ( mg/L) (4)因 X ( 1 + r) = Xr x i•即 3 ( 1 + r ) = 15 x r = Q; 25= 25%
5. 某城市生活污水采用活性污泥法处理，废水量250m3/d,曝气池容积V = 80m3 ,进水B0D5为3mg/L , B0D5去除率为90%,曝气池混合液固体浓度30mg/L ,其中挥发性悬浮固体占75%.求：污泥负荷率Fw,污泥龄，每日剩余污泥量，每日需氧量。生活污水有关参数如下：a = 0. 60 由0.07 M0. 45 书0. 14解：
(1) X = 30mg/l= 3g/l 却0。75X = 2. 25g/l
Fw =SOQ/VXv = ( 3 x 10 -
3 x 25 ) /( 80 x 2.25) = 0。42 (KgB0D5/KgMLSS 。d ) ( 2) E = (SO-Se)/SO 炯 0=(3 -Le)/3 =S80mg/L
u = QSr/XvV = 250 x (3- 30 ) x 10-3/2. 2^ 80 = 0. 375( KgB0D5/KgMLVSS. d ) 1/Oc=au-b , Wc= 0o 6x0。375 - 0o 07, ®/c=Qo 155 6 c=6o 45 ( d)
(3) 剩余污泥 X = l/6cx (Xvv ) = 0.155 x 2.25x 80 = 2790 ( KgVsSS/d )对应的MLSS 量为 2790/0 75 = 3720Kg/d
(4 ) 02/QSr = A + B/u 02/250( 3 - 30 ) x 10 -3=0。45 + 0。14/0. 375 02/6750=0. 823 02 = 5557 (Kg/d)
6. 含水率99.5%的污泥脱去1%的水，脱水前后的容积之比为多少？解：脱水前污泥含水率99。5%,脱水后污泥含水率99。5% -1% =98O 5 %根据脱水前后泥量保持不变，即 ¥1(1- 99. 5% ) =V2(1-98。5% ) VI x 0. 5% = V2 x 1. 5% Vl/V2= 3
7某地采用普通活性污泥法处理城市污水，水量2m3/d,原水BOD5为3mg/L,初次沉淀池B0D5去除率为30%,要求处理后出水的B0D5为20mg/L。a = 0。5, b =
0. 06 6 c= 10d, MLVSS = 35mg/L，试确定曝气池容积及剩余污泥量解：
(1) 初次沉淀池的 E= (SI -S2)/S1 30%= ( 3 -S2 )/3S€210mg/L 即初沉池出
水BOD5 浓度210mg/L故曝气池进水BOD5为270mg/L则曝气池容积V =aQ(SO -Se)/Xv(l/6c+b) = 0. 5x ( 210 - 20 ) x 2/[ 35 ( 0. 1+ 0o 06)] = 3393 (m3)
(2) X =XvV/ Bc= 35 x 10 -3/10x 3393 = 1187.55 (KgVSS/d )
8。选用高负荷生物滤池法处理污水，水量Q = 52m3/d，原水BOD5为3mg/L，初次沉淀池BOD5去除率为30%，要求生物滤池的进水BOD5为150mg/L ,出水BOD5为30mg/L，负荷率Fw =1.2KgBOD5/m3滤料d试确定该滤池容积、回流比、水力负荷率。解：
(1) 初次沉淀池的 E = (S1-S2)/S1 , 30= (3-S2 ) /3 , =2210mg/L 即初沉池出水BOD5浓度因进入滤池BOD5浓度S0 = 210mg/L>150 mg/L所以必须回流
150 =( 210 + 30r) /[(Hr)]=10.5
(2) V = Q(1+r)x150/Fw = 52 (1+ 0。5)x150/1.2< 103 = 975m3 (3)取有效水深 H=2。Om 则面积 A = 487。5m2 故 q = 52 ( 1 + 0.5) /487O 5 = 16 (m3/m2. d)
9。已知活性污泥曝气池进水水量Q= 24m3/d，进水BOD5为180mg/L ,出水BOD5
为40mg/L,混合液
浓度 MLVSS = 18mg/L ,曝气池容积 V = 5m3 , a = 0. 65 b = 0。096d -
1,求剩余污泥量X并据此计算总充氧量R。解：
(1) u=QSr/XvV = 24 x ( 180 - 40 )/(18x 5 ) = 0. 37 (KgB0D5/KgMLVSS o d ) 1/
6c=au-b =0. 65x 0o 37 — 0。096l&c=0。1445 6 c=6o 92 (d)
剩余污泥 X =Xvv/6c = 0. 1445x 18 x 10 -
3 x 5 = 130 (KgVSS/d )
(2) R =QSr/O. 68- 1.42 X ,R= 24 ( 180 - 40 ) 10 -
3/0.68- 1.42x 130 R= 309。5 (KgO2/d )
10。实验室生物转盘装置的转盘直径0°5m，盘片为10片.废水量Q =40L/h，进水BOD5为2mg/L,出水BOD5为50mg/L，求该转盘的负荷率。解：总盘片面积A=nx1/4x3。14xD2 x 2 A=10x0。25x3。14x0。52x2 = 3。925 (m2) Q =40L/h=0。96m3/dLA =Q (S0-Se)/A=0。96 ( 2 - 50 ) /3 925 = 36。7 (gBOD5/m2.d)
11。用加压溶气气浮法处理污泥，泥量Q = 30m3/d,含水率99.3%,采用气浮压力0. 3MPa (表压)，要求气浮浮渣浓度3%，求压力水回流量及空气量。(A/S = 0。025,Cs = 29mg/L，空气饱和系数f= 0.5)解：含水率99。3%的污泥含泥率为1-99。3% =0.7%
对应的污泥浓度X0 = 70mg/L
表压0.3MPa对应的绝对压力P=4。1Kgf/cm2
A/S=Cs (fP-1) QR/QX0 0.02=QR x29(0。5x4。1 - 1 ) / ( 30 x 70 ) QR=17241 m3/d
A=0。025S = 0.025x 30 x 7 = 525Kg/d