水污染控制工程复习题答案.doc

水污染控制工程复习题
一、名词解释（30分）
1、COD
2、BOD
3、富营养化
4、好氧呼吸
5、稳定塘
6、泥龄
7、菌胶团
8、活性污泥
9、SBR
10、反渗透
11、VSS
12、污泥调理
13、污泥指数
14、污泥负荷
15、污泥膨胀
16、发酵

二、填空（20分）
1、沉淀池由五个部分组成：_______、_______、_______、________及_______。
2、好氧塘内的生物种群主要有______、_____、______、______、_______等微型动物。
3、生物转盘的主要组成部分有_____、______和________。
4、鼓风曝气系统是由___________、________、____________和_________________组成。
5、目前，较适合我国国情、常用的污泥处置方法有：______、______、______和________或_______等。
6、沉淀池常按水流方向分为___________、___________和___________。
7、生物呼吸分为__________与__________两大类，在活性污泥法生物处理中属于 呼吸类型。废水厌氧生物处理较好氧生物处理剩余污泥量 （填多或少）。
8、活性污泥系统中曝气的作用是：__________和__________。
9、在活性污泥法中，原生动物的作用主要有 。
三、简答（30分）
1、简述沉淀的四种类型。
2、水的沉淀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，并分析影响沉淀（或浮上）的因素有哪些？
3、简述微生物的生长曲线。
4、简述影响微生物的环境因素。
5、简述微生物生物厌氧发酵基本原理。
6、简述交替式二级生物滤池法的流程。
7、简述活性污泥膨胀主要有哪两种主要类型，产生活性污泥膨胀的主要原因是什么？
8、简述活性污泥降解污水中有机物的过程及活性污泥法的基本要素。
9、简述混凝的基本原理。
10、画出活性污泥法的基本流程，并对各部分功能进行描述。

四、计算（20分）
1. 某厂排出废水量为500m3/h，悬浮物浓度为560mg/L，要求采用平流式沉淀池去除悬浮物，去除率为75%，污泥含水率为96%，已知沉淀试验数据为去除率为75%时，沉淀时间为120min，最小沉速为1.5m/h，计算平流式沉淀池的：
1. 表面积
2. 有效水深
3. 污泥区容积
解： 1. A=qv/q= 500/1.5=333m2
2. h=qt=1.5 ×120/60=3m
3.污泥区容积为：

2. 用活性污泥法处理含有机污染物的污水，污水流量为10000m3/d，进水BOD5为350mg/L，希望处理后出水BOD5为20mg/L，已知曝气池中MLSS浓度为3500mg/L，曝气池混合液中挥发性悬浮固体与混合液悬浮固体之比为0.8，设计污泥龄为6d，查表得y值为0.6mg/mg，Kd为0.07d－1，计算：
1. 曝气池的体积；
2. 每天排出的剩余污泥量；
3. 需向曝气池中通入的氧气量。
解：1.
2. 每天排出的以挥发性悬浮固体计的污泥量为：
Px＝qv=1394 kg/d
每天排出的以悬浮固体计的污泥量为：
Px(SS) = 1394/0.8 = 1743 kg/d
所需的氧气量＝
＝＝2873kg/d

答案：
一、名词解释（30分）
1、化学需氧量，是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，用氧量（mg/L）表示。
2、生化需氧量，水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量（mg/L）
3、 主要由N、P等植物营养元素引起的各种藻类的大量繁殖，鱼类生活空间减少，水中溶解氧两急剧降低的过程。
4、好氧呼吸是在有分子氧参与的生物氧化，反应的最终受氢体是分子氧。好氧呼吸是营养物质进入好氧微生物细胞后，通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。
5、对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。
6、微生物在曝气池中的平均停留时间。
7、菌胶团是由细菌分泌的多糖类物质将细菌包覆成的粘性团块，是细菌具有抵抗外界不利因素的性能。菌胶团是活性污泥絮凝体的主要组成部分。
8、由大量细菌，真菌，原生动物和后生动物等微生物群落和它们所吸附的悬浮颗粒所组成的褐色的絮状污泥。
9、序批式活性污泥法，是一种间歇操作的活性污泥法，由进水、反应、沉淀、排水、静止阶段组成。
10、反渗透法是一种借助压力促使水分子反向渗透，以浓缩溶液或废水的方法。
11、挥发性固体，是指污泥中在600℃的燃烧炉中能被燃烧，并以气体逸出的那部分固体
12、污泥调理就是破坏污泥的胶态结构，减少泥水间的亲和力，改善污泥的脱水性能。
13、曝气池混合液在沉淀30min后，每单位重量的干污泥所占有的湿污泥的体积。
14、单位重量的活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5的量。
15、活性污泥混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥体积膨胀，上层清液减少，SVI值升高的现象，称为污泥膨胀。
16、指供氢体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用，最终受氢体无需外加，就是供氢体的分解产物。
二、填空（20分）
1、进水区；出水区；沉淀区；贮泥区；缓冲区
2、藻类；菌类；原生动物；后生动物；水蚤
3、转动轴；转盘；废水处理槽；驱动装置
4、空气净化器；鼓风机；空气输配管系统；扩散器
5、农业利用；填埋；焚烧；投放海洋；废矿
6、平流式、竖流式、辐流式
7、好氧呼吸、厌氧呼吸、好氧、少
8、充氧、搅拌混合
9、吞食污水中的有机物颗粒和浮游细菌， 作为指示性生物，在一定程度上反映出污水水质和净化处理的效果 。

1、1）自由沉淀，悬浮固体之间互不干扰，各自单独沉淀，沉淀过程中，颗粒的物理性质不发生变化；2）絮凝沉淀，悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因互相聚集而增大而加快沉淀；3）区域沉淀，颗粒沉降受到周围其它颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉；4）压缩沉淀，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间已挤集成团块结构，互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。
2、沉淀处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，以达到固液分离的一种过程。
球形颗粒的在静水自由沉降（或浮上）的基本规律如下式所示：
us =
沉淀（或浮上）的因素包括：
（1） 颗粒密度（ρs）与溶液密度（ρL），当ρs>ρL时，颗粒下沉；当ρs<ρL时，颗粒上浮；当ρs=ρL时，颗粒在溶液中呈悬浮状态；
（2） 颗粒粒径（d），沉降速度与颗粒粒径的平方成正比；
（3）粘度（μ），沉降速度与粘度成反比，μ随水温上升而下降，即沉速受水温影响，水温上升，沉速增大。
3、1）停滞期，活性污泥接种到与原来生长条件不同的废水中，需经过若干时间的停滞，才能适应新的环境。2）对数期，废水中有机物浓度高，且培养条件适宜，则活性污泥可快速生长，处在对数生长期。3）静止期，当废水中有机物浓度较低，污泥浓度较高时，微生物的生长和死亡处于平衡状态，进入静止期。4）衰老期，当有机物浓度低，营养物明显不足时，活性污泥进入内源呼吸阶段，进入衰老期。
4、包括微生物的营养：碳、氮、磷，对于好氧生物处理，通常对好氧生物处理，BOD5：N：P＝100：5：1，对厌氧生物处理，BOD5：N：P＝100：6：1；温度：高温菌，中温菌，低温菌都要有他们各自适宜的温度；pH：各种微生物需各自有适宜的pH范围。好氧生物处理工艺中要保持充足的溶解氧浓度。
5、1）水解阶段，大分子有机物被细菌的胞外酶所水解为小分子有机物；2）酸化阶段，水解的和溶解的有机物被产酸细菌转化为有机酸、醇类、醛类等，另外部分有机物直接被转化为H2和CO2，然后被甲烷细菌转化为甲烷；3）乙酸化阶段，酸化产生的有机酸、醇类、醛类等进一步被乙酸化细菌转化为乙酸；4）乙酸被甲烷细菌的转化为甲烷。
6、二级虑池串联工作，污水初沉后进入一级生物滤池，出水经去除残膜后进入二级滤池，二级滤池出水经沉淀后排出。工作一段时间后，一级生物滤池因表层生物膜的累积，即将出现堵塞，改作二级生物滤池，而原来的二级生物滤池则改作一级生物滤池。运行中每个生物滤池交替作为一级和二级生物滤池使用。
7、活性污泥膨胀是一种活性污泥的不正常状态，此时污泥不易沉淀，反映在SVI值升高。混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥体积膨胀，上层清液减少，这种现象被称为活性污泥膨胀。
活性污泥膨胀可分为丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀两种类型：
丝状菌膨胀是污泥中的丝状菌过度增长繁殖的结果。当污泥中有大量的丝状菌是，大量具有一定强度的丝状体相互支撑、交错，大大恶化了污泥的沉降、压缩性能，形成污泥膨胀。
非丝状菌膨胀时污泥也沉淀池中很难沉淀、压缩，SVI值很高，此时污泥中含有大量的表面附着水，外面包有粘度极高的粘性物质。
造成污泥膨胀的主要因素大致为：①污水水质，包括pH，温度，及含有的污染物种类及数量，如C，N，P的比值，污水中含S的污染物等；②运行条件，曝气池的污泥负荷和溶解氧的浓度等③工艺方法，不设初沉池时，不容易发生污泥膨胀，完全混合的工艺比推流方式较易发生膨胀。

8、活性污泥在曝气过程中，对有机物的降解（去除）过程可分为两个阶段，吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去，这是由于活性污泥具有巨大的表面积，而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段，主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。一般吸附阶段很短而稳定阶段较长。活性污泥法的三个基本要素：一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有足够的溶解氧，好氧微生物不能发挥氧化分解作用。

9、1）压缩双电层作用，水中胶粒能维持稳定的分散悬浮状态，主要是由于ξ电位。加入混凝剂可以消除或降低胶粒的ξ电位，就能使胶粒碰撞聚结，失去稳定性。2）吸附架桥作用，混凝剂经水解和缩聚反应形成高分子聚合物，具有线性结构，这类高分子物质可被胶体微粒所强烈吸附，在相距较远的胶粒间吸附架桥，使颗粒逐渐增大；3）网捕作用，混凝剂水解而生产沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
10、

曝气池：生物反应器，为废水与微生物混合接触、进行生物反应、供氧的场所。
二沉池：固液分离，澄清出水；污泥浓缩，保证污泥回流，贮存污泥。
回流：SRT>HRT，向曝气池提供污泥，满足生物反应之需。
排泥：控制泥龄、污泥浓度(生物量)及某活性。每日增长的污泥称为剩余污泥。
曝气：供氧、混合。