专题一污水水质与污水出路
污水水质
国际通用三大类指标：物理性指标化学性指标生物性指标
水质分析指标
物理性指标
温度：工业废水常引起水体热污染造成水中溶解氧减少加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度：感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物
嗅和味：感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质固体物质：溶解物质
悬浮固体物质挥发性物质
固定性物质
水和污水中固体成分的内部相关性
水和污水中杂质颗粒分布
化学性指标有机物
生化需氧量（BOD）biological oxygen demand
在一定条件下，好氧微生物氧化分解水中有机物所需要的氧量。（20℃，5d）。
反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。
有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。
实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。
讨论：①任何日BOD与第一阶段BOD(L0)的关系
生化研究试验表明,生化反应的速度决定于微生物和有机物的含量,至于水中溶解氧的含量只要满足微生物的生命活动就可以,在反应初期,微生物的数量是增加的,但到一定时间后,微生物的量就受到有机物含量的限制而达到最大值,此时反应速度受到有机物含量的限制,即有机物的降解速度和该时刻水中有机物的含量成正比,由于有机物可以用生化需氧量表示,所以水中的耗氧速率和该时刻的生化需氧量成正比
d(L0-L t)/dt=KL t dL t/dt=-KL t
式中: L0、L t─分别表示开始、t时刻水中剩余的第一阶段的BOD
K─反应速率常数，d-1
积分得：任何时刻水中剩余的BOD为Lt=L0 e -Kt
从而求得经t时间反应消耗的溶解氧BODt为:
BODt=L0-L t=L0(1-e-Kt)=L0(1-10-kt) (k =K /2.303)
(经验表明:20℃时,k=0.1 日-1,若t=5天,则 BOD5=0.68L0)系
②反应速度常数k与温度的关系
利用阿累尼乌斯经验公式可求得: K(t)=k(20)θ(T-20)
式中:K(t)─20℃时反应速率常数，d-1
k(20)─T℃时反应速率常数，d-1
θ──温度系数(经验:在10--30℃时，θ=1.047)
③第一阶段BOD(L0)与温度的关系
L0随温度增加而增大,关系式为: L0(t)=L0(20)〔0.02T+0.6〕
式中: L0(t)─T℃时的第一阶段的BOD
L0(20)─20℃时的第一阶段的BOD
化学性指标有机物
化学需氧量（COD） chemical oxygen demand
用化学方法氧化水中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成的氧量（O2）（mg/L）。
常用的氧化剂主要是重铬酸钾（称 COD Cr）和高锰酸钾(称COD Mn 或OC ) 。
酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。
废水中无机的还原性物质同样被氧化。
如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4~0.5。
当前测定COD常用的方法有:
(1)重铬酸钾法(CODCr):以0.25N重铬酸钾溶液为氧化剂,以硫酸银为催化剂,加入水样,加热回流两小
时,然后将重铬酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法氧化程度高，用于污染严重的水和工业废水的测定。
(2)高锰酸钾法(OC或CODMn):用0.01N高锰酸钾溶液为氧化剂,加入水样,煮沸10分钟(水浴为30分
钟),然后将高锰酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法用于较清洁的水样。
讨论：COD与BOD5的比较
比较COD BOD5
测试时间耗时短 2小时时间长 5天
代表性较全面反映有机物只反映可生物降解的有机物
成本仅需化学试剂需要培养微生物
COD与BOD5优缺点：
BOD5优点：基本上反映了有机物进入水体后，能被生物氧化分解的有机物的量，比较符合实际情况，较为确切的说明问题。
缺点：完成全部检验需时5天，对于指导生产实践不够迅速、及时，且毒性强的废水可抑制微生物的作用而影响测定结果，有时甚至无法测定。
COD优点：几乎可以表示出有机物全部氧化所需要的氧量,它的测定不受废水水质的限制,并且在3个小时内即能完成。
缺点：不能反映出被生物氧化分解的有机物的量。
BOD5虽有不少缺点,但从有机物对水体的影响角度看,还没有比BOD5更好的指标。在没有条件测定BOD 时，可采用COD方法。
化学性指标有机物
总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）
TOC: total organism carbon在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。
测定中应该去除无机碳的含量。
TOD: total oxygen demand在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。
TOD测定方便而快速。
各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本不变的条件下，BOD与TOC 或TOD 之间存在一定的相关关系。
污水有机物指标之间的关系
化学性指标有机物油类污染物
石油类：来源于工业含油污水。
动植物油脂：产生于人的生活过程和食品工业。
油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。
油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。
油类污染物进入海洋，改变海水的反射率和减少进入海洋表层的日光辐射，对局部地区的水文气象条件可能产生一定影响。
大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的自净能力。
石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。破坏风景区，危害鸟类生活。
化学性指标有机物酚类污染物
酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。
原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。
酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。
酚浓度达0.1～0.2mg/L时，鱼肉有酚味。
酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。
酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚至使其停止生长。
酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001mg/L即有异味，排放标准0.5mg/L ）。灌溉用水酚浓度超过5mg/L时, 农作物减产甚至枯死。
化学性指标无机物性质指标
植物营养元素：过多的氮、磷进入天然水体，易导致富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。
pH和碱度：一般要求处理后污水的pH在6～9之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。
碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。
重金属：作为微量金属元素。
重金属的主要危害：生物毒性，抑制微生物生长，使蛋白质凝固;逐级富集至人
体，影响人体健康。
含氮化合物氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。
污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。
关于氮的几个指标：
有机氮：主要指蛋白质和尿素。 TN：一切含氮化合物以N计量的总称。
TKN： TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。
NO x-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
含磷化合物磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。
磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。
危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。含磷化合物
有机磷：有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等
无机磷：磷酸盐:正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、磷酸二氢盐（H2PO4- ）、
聚合磷酸盐:焦磷酸盐(P2O74－)、三磷酸盐(P3O105-)、三磷酸氢盐(HP3O92-)
生物性指标来源及危害：生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等
制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等
医院污水：各种病原体危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧
细菌总数：水中细菌总数反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度。
常以细菌个数/mL 计。饮用水：<100个/mL 医院排水：<500个/mL
大肠菌群：大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。
常以大肠菌群数/L 计。
饮用水：<3个/L 城市排水：<10000个/L 游泳池： <1000个/L
融会贯通各水质指标间的关系
污染物在水体环境中的迁移与转化
水体的自净作用
河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。
根据净化机制分为三类 物理净化：稀释、扩散、沉淀
化学净化：氧化、还原、分解
生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用
污水排入河流的混合过程
竖向混合阶段：污染物排入河流后因分子扩散、湍流扩散、弥散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度与宽度相比较小，所以首先在深度方向上达到浓度分布均匀，从排放口到深度上达到浓度分布均匀的阶段称为竖向混合阶段，同时也存在横向混合作用。
横向混合阶段：当深度上达到浓度分布均匀后，在横向上还存在混合过程。经过一定距离后污染物在整个横断面上达到浓度分布均匀，这一过程称为横向混合阶段。
断面充分混合后阶段：在横向混合阶段后，污染物浓度在横断面上处处相等。河水向下游流动的过程中，持久性污染物的浓度将不再变化，非持久性污染物浓度将不断减少。
持久污染物的稀释扩散
当持久性污染物随污水稳态排入河流后，经过混合过程达到充分混合阶段时，污染物浓度可由质量守恒原理得出河流完全混合模式：
式中： ρ——排放口下游河水的污染物浓度；
ρw ，q vw ——污水的污染物浓度和流量；
ρh ，q vh ——上游河水的污染物浓度和流量。
非持久性污染物的稀释扩散和降解
河断面达到充分混合后，污染物浓度受到纵向分散作用和污染物的自身分解作用不断减小。根据质量守恒原理，其变化过程可用下式描述：
式中： u ——河水流速；
x ——初始点至下游x 断面处的距离；
M x ——纵向分散系数；
K ——污染物分解速度常数；
ρ0——初始点的污染物浓度；
ρ——x 断面处的污染物浓度。
vh
vw vh
h vw w q q q q ++=ρρρρρρK x
M x u x -=22d d d d ???
????
????? ??+-=204112exp u KM M ux x x ρρ
水体污染与恢复
氧垂曲线：
水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。 有机物降解： 氧垂曲线的求解：
L 1L d d ρρ?-=K t D 2D d d ρρ?=K t
)e 1(1L0t K x ?--=ρρ t K ?-?=1e L0L ρρ
某点处的氧不足量变化速率是该处耗氧速率和复氧速率之和： D 2L 1D d d ρρρ?-?=K K t
求解得某点的亏氧量：
)e e (e 212
21L01D0D t K t K t K K K K ?-?-?---?-?=ρρρ 某点的溶解氧： ρc = ρcs - ρD
)e e (e )(21221L01C0CS CS C t K t K t K K K K ?-?-?---?+?--=ρρρρρ
到达最缺氧点时间d ρD /dt=0：
()12L0112D012
1ln K K K K K K K t k -????
?????????--=ρρ
讨论：①氧垂曲线反映：废水排入河流后溶解氧的变化,表示河流的自净过程；最缺氧点的位置及其溶解氧含量
②溶解氧的来源：原有水中的氧；大气复氧；水生植物光合作用。
③氧 的 消 耗：有机物的生物氧化；硝化作用；水底沉泥的分解；水生植物的呼吸作用；无机还原性物质的影响。
④若Cp 点的溶解氧(DO)大于规定的标准值，从溶解氧的角度，污水的排放未超过河段的自净能力。 ⑤若Cp 的溶解氧(DO)小于规定的标准，从溶解氧的角度，污水的排放超过河段的自净能力，甚至出现无氧状态，此时氧垂曲线中断，水体失去自净能力，产生厌氧分解，水质变坏，河水发臭。
⑥水体存在的生物群可反映河流自净的进程。如污染重时，真菌、蓝、绿藻占优势；水质变好时，后生动物(钟虫、轮虫)、硅藻就会出现。因此，可用水生物群落结构来判断和评价水体自净的状况。 污染物在不同水体中的迁移转化规律
污染物在河流中的扩散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影响。
河口是指河流进入海洋前的感潮河段。河口污染物的迁移转化受潮汐影响，受涨潮、落潮、平潮时的水位、流向和流速的影响。
湖泊水库的贮水量大，但水流一般比较慢，污染物的稀释、扩散能力较弱。
海洋虽有巨大的自净能力，但是海湾或海域局部的纳污和自净能力差别很大。
污染物在地下水中的迁移转化受多种因素影响，地下水一旦污染，要恢复原状非常困难。
污水出路
污水的最终出路：排放水体 工农业利用 处理后回用
污水排放水体的限制 污水综合排放标准GB8978—1996
城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918—2002
地表水环境质量标准GB 3838—2002 海洋水质量标准GB3097
污水回用应满足的要求
对人体健康不应产生不良影响 对环境质量和生态系统不应产生不良影响
对产品质量不应产生不良影响 应符合应用对象对水质的要求或标准
应为使用者和公众所接受回用系统在技术上可行，操作简便
价格应比自来水低廉应有安全使用的保障
城市污水回用的几个方面
城市生活用水和市政用水：供水、城市绿地灌溉、市政与建筑用水、城市景观
农业、林业、渔业和畜牧业
工业：工艺生产用水、冷却用水、锅炉补充水、其他杂用水、地下水回灌、其他方面
废水处理方法
一、废水处理方法通常分为物理处理法、化学处理法、生物处理法三大类；
物理处理法：利用物理作用分离或回收废水中的悬浮物(或油)的处理方法。通常有重力分离法(沉淀池、沉砂池、气浮池)、离心分离法(离心机和水旋分离器)和筛选分离法(格栅、筛网、砂滤池、微滤机)。此外，利用蒸发法浓缩废水中的溶解性不挥发物质也是一种物理处理法。
化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状的污染物或将其转化为无害物质的处理方法。在化学处理法中，以投加化学药剂为基础的处理单元有：混凝、中和、氧化还原反应等；以传质作用为基础的处理单元有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换、电崐渗折和反渗透等(后二种又称膜分离技术)。在传质作用的处理单元中，既有化学反应，又有与之相关的物理作用，所以可以从化学处理法中分离出另一类处理方法，称为物理化学法。
生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解、胶体和微细悬浮状态的有机物，转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。根据作用微生物的不同，生物处理又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。好氧生物处理又分为活性污泥法(完全混合、多点进水、延时曝气)?和生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物硫化床)
二、废水处理的分级和处理程度
一级处理：从废水中除去呈悬浮状的固体污染物，SS去除率为70％-80％，BOD去除率为25％-40％，废水净化程度不高。
二级处理：大幅度去除废水中的有机污染物(BOD)去除率为80％-90％
三级处理：进一步去除二级处理中未能去除的污染物，如氮、磷。三级处理耗资较大，管理复杂，主要用于废水复用为目的处理。
以计算为例说明废水排放前所需处理的程度。
例：河水最旱年最旱月平均时流量：Q=5 m3/秒,含酚废水流量(最大) q=100 m3/时=0.028 m3/秒,废水含酚浓度 C0=200 mg/L,河水中酚浓度 C1=0.005 mg/L,混合系数取 a=0.75,计算此生产废水排入河道前,酚所需处理的程度？(注：计算时应以最不利的情况为基准，即河水流量以最旱年最旱月平均流量计，废水以最高时流量计。水体中酚浓度C2≦0.01 mg/L)
解：由于废水和河水混合前后所含的酚量相等，所以
C1×aQ＋C×ｑ＝(aQ＋q)×C2
C＝(aQ＋q)×C2－C1×aQ/q
式中：C ─允许排入河流的挥发酚浓度 mg/L
C1─废水排放口上游河水中的挥发酚浓度 mg/L
C2─水体中挥发酚最大容许浓度 mg/L
a─混合系数
C＝(0.75×5＋0.028)×0.01-0.75×5×0.005/0.028＝0.68 mg/L 但由于排放标准为0.5 mg/L,所以废水所需处理的程度为
E=（C0-C）/C0×100％=(200-0.5)/200×100％=99.75％
如果计算值C〈0.5 mg/L，则计算上式时采用计算所得的数字。
水污染控制工程（下）课后作业标准答案 水污染控制工程作业标准答案1 1、试说明沉淀有哪些类型？各有何特点？讨论各类型的联系和区别。 答：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。 区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。 压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 联系和区别：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒间的相互影响也依次加强。 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和平流式沉砂池有何区别？ 答：设置沉砂池的目的和作用：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。 平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作稳定，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。曝气沉砂池的工作原理：由曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。 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（或上浮）的基本规律，影响沉降或上浮的因素是什么？
水污染控制工程期末复习试题及答案（一） 一、名词解释 1、COD:用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂的量。 2、BOD:水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 3、污水的物理处理:通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质发生变化的处理过程。 4、沉淀法:利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力的作用下产生下沉作用，已达到固液分离的一种过程。 5、气浮法：气浮法是一种有效的固——液和液——液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。 6、污水生物处理：污水生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。 7、发酵：指的是微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。 8、MLSS：（混合液悬浮固体浓度）指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度。 9、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度)：指混合液悬浮固体中有机物的含量，它包括Ma、Me、及Mi三者，不包括污泥中无机物质。P-102 10、污泥沉降比：指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。P-103 11、污泥体积指数：指曝气池混合液静止30min后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用单位为mL/g。P-103 12、污泥泥龄：是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法，污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间（以天计）。（网上搜索的） 13、吸附：当气体或液体与固体接触时，在固体表面上某些成分被富集的过程成为吸附。 14、好氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的呼吸作用称为好氧呼吸。 15、缺氧呼吸：以氧化型化合物作为最终电子受体的呼吸作用称为缺氧呼吸。 16、同化作用：生物处理过程中，污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。 17、生物膜法（P190）：生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。18、物理净化（P7）：物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。 19、化学净化（P-7）：是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。 20、生物净化（P-7）：是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。 二、填空 1、污水类型：生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水 2、表示污水化学性质的污染指标：可分为有机指标(生化需氧量（BOD) 、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOC）、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机碱、有机农药、苯类化合物）和无机指标（ PH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物（总砷、含硫化合物、氰化物） 3、水体自净分类：物理净化化学净化生物净化。 4、根据地域，污水排放标准分为哪些？ 根据地域管理权限分为国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准 5、沉淀类型 6-404
水污染控制工程 第一章 概述 1.1 生物处理的目的和重要性 废水生物处理的目的：1) 絮凝和去除废水中不可自然沉淀的胶体状固体物； 2) 稳定和去除废水中的有机物；3) 去除营养元素氮和磷。 废水生物处理的重要性：1)城市污水中约有60%以上的有机物只有用生物法去除才最经济；2)废水中氮的去除一般来说只有依靠生物法；3)目前世界上已建成的城市污水处理厂有90%以上是生物处理法；4)大多数工业废水处理厂也是以生物法为主体的。 微生物在废水生物处理中主要有三个作用：1)去除有机物（以COD 或BOD 5表 示），去除其它无机营养元素如N 、P 等；2)絮凝沉淀和降解胶体状固体物；3)稳定有机物。 微生物代谢过程简介： 微生物代谢所需要的几个基本要素：能源；碳源；无机营养元素——N 、P 、S 、K 、C a 、M g 等；有时还需要一些特殊的有机营养物（也称生长因子，如维生素、生物素等） 废水生物处理中涉及的微生物代谢过程主要有：化能异养型代谢；化能自养型代谢；光合异养型代谢；光合自养型代谢。 生物处理中的重要微生物 ①细菌：细菌——包括了真细菌(eubacteria )和古细菌(archaebacteria )；——是废水生物处理工程中最主要的微生物；根据需氧情况不同：好氧细菌、兼性细菌和厌氧细菌；根据能源碳源利用情况的不同：光合细菌——光能自养菌、光能异养菌；非光合细菌——化能自养菌、化能异养菌；根据生长温度的不同：低温菌(-10oC ~15 oC )、中温菌(15 oC ~45 oC )和高温菌(>45 oC ) ②真菌：真菌的三个主要特点：1)能在低温和低pH 值的条件生长；2)在生长过程中对氮的要求较低（是一般细菌的1/2）；3)能降解纤维素。真菌在废水处理中的应用：1)处理某些特殊工业废水；2)固体废弃物的堆肥处理 ③原生动物、后生动物：原生动物主要以细菌为食；其种属和数量随处理出水的水质而变化，可作为指示生物。后生动物以原生动物为食；也可作为指示生物。 1.2 生物处理法在废水处理中的地位 有机物在废水中的存在形式及其主要去除方法：颗粒状有机物(>1μm )：可以采用机械沉淀法进行去除的颗粒物；胶体状有机物(1nm ~100nm )：不能采用机械沉淀法进行去除的较小的有机颗粒物；溶解性有机物(<1nm )：以分散的分子状态存在于水中的有机物 有机物 微生物 新的细胞物质 CO 2、H 2O 生物残渣 内源呼吸 分解 合成
1.污水污染指标一般可分为物理性质指标,化学性质指标,生物性质指标三类。 2.生物需氧量(BOD):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 3.化学需氧量(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。|||在酸性条件下将废水中的有机物氧化成CO2和水所消耗的氧量 4.5日生化需氧量(BOD5):目前以5d作为测定生化需氧量的标准时间。 5．混合液悬浮固体浓度(MLSS或X):曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量,也称之为污泥浓度. 6.混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS):单位体积混合液悬浮固体中有机物的质量. 7.污泥沉降比(SV%):是指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数, 标准采用1L的量筒测定污泥沉降比.SV%=V1/V 8.污泥体积指数(SVI):曝气池混合液沉淀30min后,每单位质量干泥形成的湿污泥的体积.(一般不标单位)SVI=10SV/X.SVI为50~150时污泥沉降性能良好. 9.污泥龄:曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比. 10.活性污泥负荷(Ls):单位质量活性污泥在单位时间内所能去除的BOD5量. 11.容积负荷(Lv):单位容积曝气池在单位时间内所能接纳的BOD5量. 12.水力停留时间(HRT):指待处理污水在反应器内的平均时间,也就是污水与生物反应器内微生物作用的平均反应时间 13.生物流化床处理技术:借助流体(液体，气体)使表面生长着微生物的固体，颗粒(生物颗粒)呈流态化，同时进行有机污染物降解的生物膜法处理技术。 14.污泥投配率(p%):每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。 气固比（a）：溶解空气量（A）与原水中悬浮固体含量(S)的比值 15.活性污泥膨胀:混合液在1000mL量筒中沉淀30min后,污泥体积膨胀,上层澄清液减少的现象. 16.COD>BODu>BOD20>BOD5 理由：①概念：BOD指水中有机污染物被好氧微生物分解时所需要的氧量;COD指在酸性条件下将废水中的有机物氧化成CO2和水所消耗的氧量
习题 高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程（下册）.高等教育出版社.2007 一、污水水质和污水出路（总论） 1．简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2．分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系，画出这些指标的关系图。 答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。 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 的联系及区别。
答：生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。 化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 总有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程及BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD及BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD及TOD或TOC之间存在一定的相关关系。 4．水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？ 答：水体自净从净化机制来看，可分为：物理净化、化学净化和生物净化。 氧垂曲线适用于一维河流和不考虑扩散的情况。特点 5．试论排放标准、水环境质量指标、环境容量之间的联系。 答：环境容量是水环境质量标准指定的基本依据，而水环境质量标准则是排放标准指定的依据。 6．我国现行的排放标准有哪几种？各标准的使用范围及相互关系是什么？ 答：我国现行的排放标准有浓度标准和总量控制标准。根据地域管理权限又可分为国家排放标准、地方排放标准、行业排放标准。
目录 目录 (1) 专题一污水水质与污水出路 (2) 专题二污水的物理处理(1) (7) 专题三废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 (13) 专题四稳定塘和污水的土地理 (22) 专题五污水的好氧生物处理（二）——活性污泥法 (26) 专题六污水的厌氧生物处理 (29) 专题七城市污水的深度处理 (36) 专题八污泥的处理和处置 (39)
专题一污水水质与污水出路 污水水质 国际通用三大类指标：物理性指标化学性指标生物性指标 水质分析指标 物理性指标 温度：工业废水常引起水体热污染造成水中溶解氧减少加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度：感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物 嗅和味：感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质固体物质：溶解物质 悬浮固体物质挥发性物质 固定性物质 水和污水中固体成分的内部相关性 水和污水中杂质颗粒分布 化学性指标有机物 生化需氧量（BOD）biological oxygen demand 在一定条件下，好氧微生物氧化分解水中有机物所需要的氧量。（20℃，5d）。 反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。 有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。 污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。 实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。 讨论：①任何日BOD与第一阶段BOD(L0)的关系 生化研究试验表明,生化反应的速度决定于微生物和有机物的含量,至于水中溶解氧的含量只要满足微生物的生命活动就可以,在反应初期,微生物的数量是增加的,但到一定时间后,微生物的量就受到有机物含量的限制而达到最大值,此时反应速度受到有机物含量的限制,即有机物的降解速度和该时刻水中有机物的含量成正比,由于有机物可以用生化需氧量表示,所以水中的耗氧速率和该时刻的生化需氧量成正比 d(L0-L t)/dt=KL t dL t/dt=-KL t 式中: L0、L t─分别表示开始、t时刻水中剩余的第一阶段的BOD K─反应速率常数，d-1 积分得：任何时刻水中剩余的BOD为Lt=L0 e -Kt 从而求得经t时间反应消耗的溶解氧BODt为: BODt=L0-L t=L0(1-e-Kt)=L0(1-10-kt) (k =K /2.303) (经验表明:20℃时,k=0.1 日-1,若t=5天,则 BOD5=0.68L0)系 ②反应速度常数k与温度的关系 利用阿累尼乌斯经验公式可求得: K(t)=k(20)θ(T-20) 式中:K(t)─20℃时反应速率常数，d-1 k(20)─T℃时反应速率常数，d-1 θ──温度系数(经验:在10--30℃时，θ=1.047) ③第一阶段BOD(L0)与温度的关系
《水污染控制工程》试题 一、名词解释 1．气固比 2．氧垂曲线 3．吸附再生法 4．剩余污泥 5．@ 6．折点加氯消毒法 7．回流比 8．生物膜法 9．活性污泥法 10．生物脱氮 11．泥龄 12．BOD5 13．COD 14．} 15．水体自净 16．污泥指数 17．剩余污泥 18．破乳 19．大阻力配水系统 20．小阻力配水系统 二、问答题 1.试说明沉淀有哪几种因型各有何特点，并讨论各种类型的内在联系与区别， 各适用在哪些场合 2.{ 3.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 4.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 5.加压溶气浮上法的基本原理是什么有哪，几种基本流程与溶气方式各有何 特点在废水处理中，浮上法与沉淀法相比较，各有何缺点 6.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
7.微生物新陈代谢活动的本质是什么它包含了哪些内容 8.在生化反应过程中，酶起了什么作用酶具有哪些特性 9.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 一个十公重要的环境因素 10.什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 11.； 12.建立生物下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试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理。 13.好氧塘中溶解氧和pH值为什么会发生变化 14.污水土地处理有哪几种主要类型各适用于什么场合 15.试述土地处理法去除污染物的基本原理。 16.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 17.试述各种生物膜法处理构筑物的基本构造及其功能。 18.生物滤池有几种形式各适用于什么具体条件 19.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曝气设备 的作用和分类如何，如何测定曝气设备的性能 20.》 21.活性污泥有哪些主要的运行方式，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 22.曝气池设计的主要方法有哪几种，各有什么特点 23.曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么 24.产生活性污泥膨胀的主要原因是什么
《水污染控制工程》重点复习题 一、名词解释 1、生物膜法 生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。 2、活性污泥法 活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。 3、生物脱氮 生物脱氮是在微生物的作用下，将有机氮和氨态氮转化为N 2和N x O 气体的过程。其中包括硝化和反硝化两个反应过程。（PPT 版） 含氮化合物经过氨化、硝化、反硝化后，转变为氮气而被除去的过程。（课本版） 4、泥龄 微生物平均停留时间，又称污泥龄，是指反应系统内的微生物全部更新一次所用的时间，在工程上，就是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。以θC 表示，单位为d 。 5、污泥比阻 单位质量干滤饼的过滤阻力m/kg ，比阻抗值越大的污泥，越难过滤，其脱水性能也差。 6、水体自净 河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。 7、废水生物处理 定义1：利用微生物的氧化分解及转化功能，以废水有机物作为微生物的营养物质，通过微生物的代谢作用，使废水中的污染物质被降解、转化，废水得以净化。 定义2：污水的生物处理是利用自然界中广泛分布的个体微小、代谢营养 多样、适应能力强的微生物的新陈代谢作用，对污水进行净化的处理方法。 （课本上有两种定义，自己选择哈！） 8、BOD 5 在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量（20℃，5d ）。 水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量，间接反映了水中可生物降解的有机物量。（课本版） 9、破乳 破坏液滴界面上的稳定薄膜，使油、水得以分离。 10、有机负荷（N S ） 污泥负荷率是指单位质量活性污泥在单位时间内所能承受的BOD5量，kg BOD5/（kgMLVSS ·d ）。 11、SVI 曝气池出口处的混合液在静置30min 后，每克悬浮固体所占的体积（mL ）称为污泥体积指数（SVI ）。 12、毛细时间 其值等于污泥与滤纸接触时，在毛细管的作用下，水分在滤纸上渗透1cm 长度的时间，以秒计。 13、米氏方程 max S S max m S m S v v v K K ρρρρ= =++ 式中:v ——酶促反应速度；v max ——最大酶反应速度；ρS ——底物浓度； K m ——米氏常数。
《水污染控制工程》期末考试试题 一、填空（每空1分，共20分） 1、一般规律，对于性颗粒易与气泡粘附。 2、在常温、稀溶液中，离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为> > > 。在离子交换过程中，上述离子最先泄露的是。 3、反渗透膜是膜，反渗透的推动力是___，反渗透膜透过的物质是。 4、根据废水中可沉物的浓度和特性不同，沉淀可分为、、、四种基本类型。 5、过滤机理主要包括、、三种形式。 6、加Cl2消毒时，在水中起消毒作用的物质是。 7、测定废水的BOD时，有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段，第一阶段是，第二阶段是。 8、稳定塘按塘内微生物类型、供氧方式和功能来分类，主要类型有、、 和。 二、简答题（每小题6分，共30分） 1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池？ 2、如何提高滤池的含污能力？ 3、简述影响混凝效果的主要因素。 4、简述SBR工艺的工作原理，并说明该工艺具有哪些特点。 5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。 三、论述题（共36分） 1、在20℃时，亚硝化细菌的世代时间是多少天？为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。(8分) 2、如何通过废水的BOD5和COD判断废水的可生化性？某工业废水水质为COD 650mg/L，BOD5 52mg/L，问该工业废水是否适宜采用生化处理。(8分) 3、在电渗析操作过程中，工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象，如何消除？(8分) 4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸，其生产过程中排放大量的废水，主要
污染物为SS和COD，其水质为pH 7~8、COD900~1100mg/L、SS800~1100mg/L。请制定一废水处理工艺，使处理后出水水质达到pH 6.0~9.0；COD ≤100mg/L；SS ≤100mg/L，画出工艺流程简图，并说明各处理单元功能。(12分) 四、计算题（共14分） 1、某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L，要使Fe3+从水中沉淀析出，废水应维持多高的pH值？(K spFe(OH)3= 3.2×10-38) （4分） 2、有一工业废水，废水排放量为180m3/h，废水中悬浮物浓度较高，拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。沉淀池的设计参数为：停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m，请计算沉淀池的表面负荷和长度。（4分） 3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。设计参数为：设计处理水量12000m3/d，进水BOD5为200 mg/L，出水BOD5为20 mg/L，MLSS为3000mg/L，污泥负荷率N S为0.18kg BOD5(去除量)/kgMLSS·d，污泥表现合成系数Yobs为0.36mg/mg。试求：（1）生化曝气池的有效容积；（2）曝气池的BOD5去除效率；（3）曝气池每日的剩余污泥排放量（kg干重）。（6分）
高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程（下册）.高等教育出版社.2007 一、污水水质和污水出路（总论） 1．简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2．分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系，画出这些指标的关系图。 答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。 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 的联系与区别。 答：生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 总有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。 4．水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？
水污染控制工程实习讲义 环境科学与工程系 厦门大学嘉庚学院
实验一混凝沉淀实验 实验目的： １．通过本实验，加深对混凝机理的理解，了解影响混凝沉淀的主要因素； ２．通过实验，确定给定所配水样的混凝剂最佳投药量； ３．认识几种混凝剂，掌握其配制方法。 实验原理： 水中粒径小的悬浮物以及胶体物质，由于微粒的布朗运动，胶体颗粒间的静电斥力和胶体的表面物质，致使水中这种含浊状态稳定。向水中投加混凝剂后，由于１、能降低颗粒间的排斥能峰，降低胶粒的Zeta电位，实现胶粒“脱稳”；２、同时也能发生高聚物式高分子混凝剂的吸附架桥作用；３、网捕作用；而达到颗粒的凝聚。 混凝是水处理工艺中十分重要的一个环节。所处理的对象，主要是水中悬浮物和胶体物质。混合和反应是混凝工艺的两个阶段，投药是混凝工艺的前提，选者性能良好的药剂，创造适宜的化学和水利条件，是混凝的关键问题。 由于各种原水有很大差别，混凝效果不尽相同。混凝剂的效果不仅取决于混凝剂投加量，同时还取决于水的pH值、水流速度梯度等因素。投加混凝剂的多少，直接影响混凝效果。投加量不足不可能有很好的混凝效果。同样，如果投加的混凝剂过多也未必能得到好的混凝效果。水质是千变万化的，最佳的投药量各不相同，必须通过实验方可确定。 设备及用具： １．定时变速六联搅拌机； ２．HS酸度计； ３．WG光电浊度仪； ４．1000 mL烧杯、洗耳球、移液管； ５．硫酸铝、氯化铁、蒸馏水； ６．水样。 注意事项： 1．在搅拌过程中，注意观察并记录矾花的形成、外观、大小、密实程度、沉降性能等； 2．因投药量少，所以要用洗瓶将加药管内的残余药液洗至水样杯内以免影响投药量的精确度； ３．吸取上清液时，要用相同条件吸取上清液，不要把沉下去的矾花搅带上来，以免影响测量效果。 步骤及纪录： １．测定原水水温、浊度； ２．认真了解六联搅拌机的使用方法； ３．分别量取原水样600mL于六个1000mL烧杯中，置于搅拌机下； ４．选用一种混凝剂，用移液管分别量取不同量药液于搅拌机的加药试管中；
洛阳理工学院水污染控制工程1试卷（A） 适用班级：本科 一、名词解释(每小题2分，共10分) 1.全交换容量 2.吸附平衡 3.气固比 4.化学沉淀 5. 沉淀池表面负荷 二、填空题(每空1分，共40分) 1.天然水中的杂质按其存在状态可分为、和三 类。 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 的物质是。 13.根据吸附剂表面吸附力的不同，可将吸附分 为、和三种类型。 14.离子交换树脂由骨架和两部分组成。 15.最常用的过滤介质有、、磁铁矿等。 三、问答题(共20分) 1.简述氯氧化法处理含氰废水的原理。（5分） 2.简述混凝基本原理及影响因素。（8分） 3．什么是浅池理论，并讨论斜板斜管沉淀池可提高沉淀池效率的原因。（7分） 四、计算题(共30分) 1.理想沉淀池中的悬浮颗粒密度为3.5g/mL，平均直 径为1mm，已知混和液的黏度=1.0×10-3Pa?s，求 该颗粒沉降速度。（4分） 2.某城市最大时污水量为1800m3/h，原污水悬浮浓 度C1＝250mg/L，排放污水悬浮物允许浓度C2＝ 80mg/L。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，设计座数为2座）（10分） 大投 5m3/d。 10%计， 6分） ）（10 B） 5. 法，_____ 其中间 、乳化油 5.气浮工艺的实现，必须满足三个条件，即、、。 6.石灰中和投药方法有和。 7.凝聚和总称为混凝。常用的混凝剂可分为和两 大类。 8.根据吸附剂表面吸附力的不同，可将吸附分 为、和离子交换吸附三种类型。 9.吸附过程可分为三个连续阶段，即、、。 10.混凝机理包括___、_______、_______三种作 用； 11.影响混凝的主要因素有___、_______、 _______、_______。
5.试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理及优缺点。 好氧塘是一类在有氧状态下净化污水的稳定塘。其净化有机物的基本原理是塘内存在着细菌、藻类和原生动物的共生系统。有阳光照射时，塘内的藻类进行光合作用，释放出氧，同时，由于风力的搅动，塘表面还存在自然复氧，二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质，其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。 兼性塘是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘。其净化机理：兼性塘的好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。兼性区的塘水溶解氧较低，且时有时无。这里的微生物是异样型兼性细菌，它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。厌氧区没有溶解氧。可沉物质和死亡的藻类、菌类在形成污泥层，污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。 兼性塘运行管理极为简便，较长的污水停留时间使它能经受污水水量、水质的较大波动而不至于严重影响出水质量。兼性塘常被用于处理小城镇的原污水以及中小城市污水处理厂一级沉淀处理后出水或二级生物处理后的出水。 厌氧塘是一类在无氧条件下净化污水的稳定塘。其净化机理是：厌氧塘对有机污染物的降解，是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的，即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物，再由专性厌氧菌将有机酸转化为甲烷和二氧化碳。当厌氧塘作为预处理工艺使用时，其优点是可以大大减少随后的兼性塘、好氧塘的容积，消除兼性塘夏季运行时经常出现的漂浮污泥层的问题，并使随后的处理塘中不致形成大量导致糖最终淤积的污泥层。 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： 回流系统 进水厌氧缺氧好氧缺氧好氧二沉池出水 回流系统 称为A－A－O系统 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。 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，减小厌氧消化池的容积，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。 33.试比较厌氧法与好氧法处理的优缺点。
第一章绪论 一1.水资源与水循环 70%被水覆盖；我国水资源总量全国6，人均水量1/4，排116位； （三）水的循环，自然循环，社会循环（人类为了满足生产和生活的需要） 2废水的分类：（1）生活污水（成分较稳定）；（2）工业污水（生产污水，生产废水）；（3）降水（雨雪） 二、污水水质 污水污染指标包括物理性质【感官温度、色度】、化学性质【一般水质指标（包括PH ，碱度等）；有毒化学物质指标】和生物性质。 1污水的物理性质和污染指标：主要有温度，色度，嗅和味，固体物质。 1）固体物质 水中所有残渣的总和称为总固体(TS)总固体包括溶解性固体(DS)和悬固体(SS),在国家标准和规范中，又称悬浮物，用SS表示)。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体(DS).)滤渣脱水烘千后即是悬浮固体〔SS)固体残渣很据挥发性能可分为挥发性固体(VS)和固定性固体(FS)。将固休在600℃的温度下灼烧挥发掉的量即是挥发性固体(VS),灼烧残渣则是固定性固体（FS）溶解性固体一般表示盐类的含量悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量. 2）温度，色度（表色和真色），表色是由溶解物质＋胶体＋悬浮物质共同引起产生的颜色；真色是由溶解物质＋胶体物质；液体过滤后测得真色。怎么测表色（直接测）真色（过滤） 2.污水的化学性质与污染指标 1.有机物 污水中有机污染物的组成较复杂，分别测定各类有机物的周期较长，工作量较大，通常在工程中必要性不大。有机物的主要危害是消耗水中溶解氧。因此，在工程中一般采用生化需氧量(BOD)、化学需氧量〔COD或OC)、总有机碳(TOC:)、总需氧量(TOD)等指标来反映水有有机物的含量。 (1)生化需氧量(BCD}):水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量，间接反映了水中可牛物降解的有机物量。生化需氧最愈高，表示水中耗氧有机污染物愈多.有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程一般可分为两个阶段:第一阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨;第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物液化所需的氧量.微生物的活动与温度有关，测定生化需氧量时以之20℃作为测定的标准温度、，生活污水中的有机物一般需20天左右才能基本完成第一阶段的分解氧化过程，即测定第一阶段的生化需氧量至少需20天时间，这在实际应用中周期太长，目前以5天作为测定生化需氧璧的标准时间，简称5口生化需氧量。据试验研究，生活污水5日生化需氧量约为第一阶段生化需氧70％左右。(20℃下培养五天（只能完成70％）20天（完成95-99％）为什么不培养20天呢？因为20天是碳化和硝化过程的和，不能完全代表氧化过程。) (2)化学需氧量:化学需氧量是用化学斌化荆氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。化学需氧量愈高，也表示水中有机污染物愈多。常用的氧化剂主要是重铬酸钾和高锰酸钾.声以高锰酸钾作氧化剂时，测得的值称COD Mn，或简称Oc。以重铬酸钾作氧化剂时，测得的值称COD Cr重铬酸钾的氧化能力强于高锰酸钾，所测得的COD值是不同的，在污水处理中，通常采用重铬酸钾法。如果污水中有机物的组成相对稳定。则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系.、一般而言，重铬酸钾化学需氧量与第一阶段 5日生化需氧量（BOO）测试时间长，不能快速反映水体被有机物污染的程度。可以采用总有机碳和总需氧里的测定甲并寻求它们与BOD5的关系，实现快速测定。 总有机碳包括水样中所有有机污染物的含碳量，也是评价水样中有机污染物的一个综合参数:有机物中除含有碳外，还含有氢、氮、硫等元寒，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为.二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量(TOD〕
《水污染控制工程》试题库 环境与生物工程学院 2011年3月 水污染控制工程试题类型 1. 名词解释 2. 选择题 3. 填空题 4. 简答题 5. 计算题
一、名词解释题（每题 3分）： 1.生化需氧量：表示在有氧的情况下，由于微生物的活动，可降 解的有机物稳定化所需的氧量 2.化学需氧量：表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量。 3.滤速调节器：是在过滤周期内维持滤速不变的装置。 4.沉淀:：是固液分离或液液分离的过程，在重力作用下，依靠 悬浮颗粒或液滴与水的密度差进行分离。 5.沉降比：用量筒从接触凝聚区取100mL水样，静置5min，沉下 的矾花所占mL数用百分比表示，称为沉降比。 6.水的社会循环：人类社会从各种天然水体中取用大量水，使用 后成为生活污水和工业废水，它们最终流入天然水体，这样，水在人类社会中构成了一个循环体系，称为～。 7.接触凝聚区：在澄清池中，将沉到池底的污泥提升起来，并使 这处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成稳定的泥渣悬浮层，此层中所含悬浮物的浓度约在3～10g/L,称为～。 8.总硬度：水中Ca2+、Mg2+含量的总和，称为总硬度。 9.分级沉淀：若溶液中有数种离子能与同一种离子生成沉淀，则 可通过溶度积原理来判断生成沉淀的顺序，这叫做分级沉淀。 10.化学沉淀法：是往水中投加某种化学药剂，使与水中的溶解物 质发生互换反应，生成难溶于水的盐类，形成沉渣，从而降低水中溶解物质的含量。 11.电解法：是应用电解的基本原理，使废水中有害物质，通过电 解过程，在阳、阴极上分别发生氧化和还原反应转化成为无害物质以实现废水净化的方法。 12.电渗析：是在直流电场的作用下，利用阴。阳离子交换膜对溶 液中阴阳离子的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。 13.滑动面：胶粒在运动时，扩散层中的反离子会脱开胶粒，这个 脱开的界面称为滑动面，一般指吸附层边界。
水污染控制工程—污水处理系统复习题1．污水根据其来源一般可分为哪几类? 生活污水工业废水初期雨水城镇污水 2．污水污染指标一般可分为哪几类? 物理性质化学性质生物性质 3．污水物理性质的污染指标主要有哪几种? 温度色度嗅和味固体废物 4．污水化学性质的污染指标主要有哪几种? 有机物无机物 5．污水生物性质的污染指标主要有哪几种? 细菌总数大肠杆菌病毒 6．什么是水体自净？河流自净过程的机制有哪几种? 描述自净过程。 污染物排入水体后受到稀释、扩散和降解等自净作用，污染物浓度逐步减小。 物理净化化学净化生物净化 经历三个阶段竖向混合阶段横向混合阶段断面充分混合后阶段
7．什么是氧垂曲线?其特点是什么？ 在河流受到大量有机物污染时，由于微生物对有机物的氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。曲线的特点是随着时间变化，溶解氧先下降后上升恢复平稳。 8．解释BOD、COD、TOC、TOD的含义。 BOD：生物需氧量，说明水中有机物由于微生物的生化作用进行氧化分解，使之无机化或气体化时所消耗水中溶解氧的总数量。 COD：化学需氧量，受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质的氧当量。 TOC：总有机碳，总有机碳是指水体中溶解性和悬浮性有机物含碳的总量。 TOD：总需氧量，是指水中能被氧化的物质，主要是有机物质在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量。 9．根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有哪几种？ 污水经处理后排放水体 污水的再生利用 10．污水的处理程度有哪几种? 一级处理、二级处理、三级处理
第九章污水水质和污水出路 一、污水分类：生活污水、工业废水、初期污染雨水及城镇污水（综合污水）。（P1） 二、水质指标 三、滤膜：反渗透膜（﹤1nm）→纳滤膜（﹤2nm）→超滤膜（﹤2～50nm）→微滤膜（200nm） 四、化学指标：BOD5（在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量，以mg/L为单位，（20℃，5d））、BOD Cr、I Mn，TOC。 五、水体的自净作用（河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。）的机制：①、物理净化（稀释、扩散、沉淀或挥发）；②、化学净化（氧化、还原和分解）；③、生物净化（水中微生物对有机物的氧化分解作用）。 六、污染源类型（点源与面源）及其特征/区别 七、氧垂曲线定义：水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。 八、天然水体的水质参数（无COD）及其成分 九、（选择题/填空题）水循环 十、（名词解释/填空题）水污染控制工程的主要内容及其任务 十一、城市处理（三阶段） 十二、（了解及记忆）地表水水质分类：参考《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）。分为五类（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类），记忆相关的项目的指标。 第十章污水的物理处理 一、格栅的作用及种类 （1）、作用：去除可能堵塞和缠绕水泵机组、曝气器及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。 （2）、种类： A．按格栅形状：平面格栅+曲面格栅； B．按栅条净间距：①、粗格栅（50~100mm）；②、中格栅（10~40mm）；③、细格栅（1.5~10mm）；C．按栅条断面形状：圆形、矩形与方形。 （3）、格栅渠道的宽度的选择标准：应使水流保持适当流速→一方面泥沙不至于沉积在沟渠底部，另一方面截留的污泥不至于冲过格栅。 二、格栅、筛网截留的污染物的处置方法：①、填埋；②、焚烧（820℃以上）；③、堆肥； ④、把栅渣粉碎后再返回废水中，作为可沉固体进入初沉池。 三、沉淀法是利用水中悬浮颗粒物的可沉降性能，在重力的作用下产生下沉作用，已达到固液分离的一种过程。沉淀处理工艺的四种用法： （1）、沉砂池：作为预处理手段去除无机易沉物； （2）、初沉池：去除水中悬浮物，包含部分呈悬浮态有机物，减轻后续处理的有机负荷。（3）、二沉池：分离前方生物处理中产生的污泥/生物膜，使水澄清（浊度下降）。 （4）、污泥浓缩池：把初沉池与二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物尺寸、处理负荷及成本等。 四、（填空题）沉淀类型（四种）：①、自由沉降；②、絮凝沉降；③、成层沉降；④、压缩沉降。（悬浮颗粒浓度由低到高） 五、沉淀池的工作原理（以理想沉淀池解释）。