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14章4．反应器原理用于水处理有何作用和特点？答：作用：推动了水处理工艺发展；特点：在化工生产中，反应器都只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛，许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至纯物理过程等。
例：沉淀池。
5.试举出3种质量传递机理的实例。
答：质量传递包括主流传递、分子扩散传递、紊流扩散传递。
1、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。
物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。
2、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于平均分布状态，浓度梯度消失。
如平流池等。
3、紊流扩散传递：在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。
水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。
6.（1）完全混合间歇式反应器（CMB）不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假定是在恒温下操作（2）完全混合连续式反应器（CSTR）反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，输出的产物其浓度和成分与反应器内的物料相同(3)推流型反应器（PF）反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递答:在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。
在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。
许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。
例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。
介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。
7.为什么串联的CSTR型反应器比同容积的单个CSTR型反应器效果好？答：因为使用多个体积相等的CSTR型反应器串联，则第二只反应器的输入物料浓度即为第一只反应器的输出物料浓度，串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数N趋近无穷时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。
一、名词解释：1、最小设计坡度——在污水管道设计时，通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。
因此将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。
2、澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。
当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。
3、最大设计充满度——在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度，当h/D=1时称为满度。
4、硝化——在消化细菌的作用下,氨态氮进行分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在亚消化菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮,然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮.5、最小覆土深——指管道外壁顶部到地面的距离。
6、快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。
7、径流系数——径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于1。
8、土地处理——土地处理有两种方式：改造土壤；污泥的专用处理厂。
用污泥改造不毛之地为可耕地，如用污泥投放于废露天矿场、尾矿场、采石场、粉煤灰堆场、戈壁滩与沙漠等地。
专用场应设截流地面径流沟及渗透水收集管，以免污染地面水与地下水。
9、泥龄——暴气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，即活性污泥在暴气池内的平均停留时间，因之又称为“生物固体平均停留时间”。
10、污洗容积指数——本项指标的物理意义是在暴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。
11、折点加氯——从折点加氯的曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非自由性余氯，到达折点时，余氯最低。
12、BOD5——水温为20条件下，5天的时间内，由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧。
13、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。
水质工程学课程设计一、前言水是人类的生命之源，水的质量对人类生产生活的影响是显而易见的。
以往对于水质的控制主要依靠传统的水质监测和简单的处理方法，无法满足当前对于水质安全的需求。
为了更好的保障人民的健康和生产生活的安全，水质工程学成为了一个重要的学科，它主要研究水的污染及其治理与处理技术。
随着经济的发展和城市化加快，水环境面临的问题日益严重，对于水质工程学的需求也变得更加迫切。
作为实际应用的工程学科，水质工程学需要更多的耐心与创新设计来提高其研究的深度与广度。
二、课程设计的背景与意义水质工程学是一门综合性学科，需要涉及到化学、物理、环境、生物等多个方面知识。
为了使学生能够更好地掌握水质工程学的重要理论和技术，我们需要进行一些以实践为基础的课程设计。
由于我国水资源丰富而且分布不均，一方面有大量的淡水资源，但另一方面又面临着水资源不足的问题。
因此，水质工程学的课程设计应该围绕资源的保护与利用展开，探讨如何实现水质的净化和提高水资源的利用效率。
通过这样的课程设计不仅可以帮助学生更好地理解水质工程学的理论，还能帮助学生具备研究水质工程领域的基础知识和能力。
通过这样的实践，学生可以更好地了解实际问题，发现问题并解决问题。
同时，这样的实践也能增强学生对综合问题的处理能力与实践能力。
三、课程设计的内容1. 设计目标本课程的设计目标是让学生能够了解水质工程学的基本原理，掌握基本技术，具备依据实际情况的水处理设计能力，并能运用所学知识解决面临的实际问题。
通过实验研究与技术开发，学生将学会水处理理论的应用，操作方法掌握、实际设计水质防治方案的能力。
最终，本课程的目标是能让学生具备为水资源减轻负担提供了技术支撑的能力。
2. 设计内容本课程设计主要包括三个方面：课程讲授、案例演练和实验研究。
（1）课程讲授：通过提供多种课程形式，包括理论课、讲座、讨论等，让学生了解水质污染的成因与治理、水的复杂环境、工程设计的基础和水质工程学的基本原理等方面的知识。
水质工程学培训心得
水质是衡量水资源质量的重要指标，而水质工程学则是研究改善水质的技术学科，主要包括污水处理、水处理、净水和给水等方面。
因为这方面知识的专业性较强，许多相关工作需要经过专业技能的培训和学习，以便更好地掌握技术。
我有幸参加了一次水质工程学的培训，以下是我的学习心得体会。
第一天的课程主要是介绍了水质工程学的基本概念和相关知识。
通过老师的讲解，我初步了解了污水处理、水处理和净水等技术的基本原理以及各自的应用范畴。
课后我通过阅读相关的专业书籍，更全面地了解了这些技术的实际应用，例如悬浮微粒去除、生物脱氮脱磷、软化水等。
第二天的课程主要是针对污水处理和水处理这两部分展开，通过学习和实践操作，我们深入理解了这些技术的具体实现方法，例如生物接触氧化法、生物膜反应器、超滤等。
我们还学习了一些实际案例，通过分析实际问题和解决方案，更加熟悉了这些技术的应用。
第三天的课程主要是净水和给水两个部分的内容。
通过听老师的讲解，我们了解了水的物理化学特性以及净水过程中的分离、过滤、吸附、消毒等技术的实现方法。
我们还学习了一些实际的案例，例如饮用水处理、工业用水处理等，了解了不同场合下的净化技术。
整个培训期间，我除了学习到了大量的专业知识外，也加深了对专业的认知。
我意识到这个行业需要我们有高度的热情、认真负责的态度、扎实的专业技能以及品质意识，不断提高自己的素质和能力才能更好地为人民造福。
总而言之，这次水质工程学的培训让我学到了大量的专业知识，更加了解了水的处理和安全用水的重要性，也让我感受到了专业技能的重要性，希望今后能够不断在这个领域中探索、学习，为人民的健康和生活做出更大的贡献。
流速过小：淤塞，影响过水能力
调节的功能
调节水量；均化水质；同时调节水量、均化水质。
调节的目的
削弱水质水量波动对废水处理工艺的影响，利于或保证处理工艺的正常运行，保
证稳定的处理效果。
调节方式
在线调节：全部废水均流过调节池，对废水的流量和水质可进行大幅度调节。
离线调节：只有超过日平均流量的那部分废水进入调节池，对废水的流量和水质
的调节幅度较小，并需另设提升泵，操作复杂，不常采用。
调节池的类型
均量池；均质池；均化池；
9。
名词解释1、生物化学需氧量（生化需氧量）BOD ：在水温为20°C 的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量。
2、用强氧化剂（我国法定用重铬酸钾），在酸性条件下，将有机物氧化CO2和H2O 所消耗的氧量，用CODcr 表示，一般写为COD 。
3、水体污染：指排入水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水体的物理、化学及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。
4、水体自净：污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的及生物化学作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分或完全的恢复原状5、水环境容量：在满足水环境质量标准的条件下，水体所能接纳的最大允许污染物的负荷量，又称为水体纳污能力。
5、表面负荷：在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q 表示（m/s,m/h,32/(.)mm h ）。
表面负荷的数值等于颗粒沉速0u 。
q 的范围：初沉池1.5~3.032/(.)m m h ，二沉池生物膜法1.0~2.032/(.)m m h ，活性污泥法1.0~1.532/(.)m m h 。
6、钟式沉砂池：利用机械力控制水流流态与流速，利用驱动装置通过转动轴带动转盘叶片旋转，依靠向心力使重的砂沉入池底部。
由吸砂泵通过排砂管装置将沉淀于池底的沉砂吸排出池外，并使用机物随水流带走。
7、活性污泥：向生活污水中注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水。
这样，在持续一段时间后，在污水中即将形成一种呈黄褐色的絮凝体。
这种絮凝体主要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。
8、污泥沉降比SV ，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。
9、污泥容积指数SVI 。
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。
第一章水质与水质标准填空题：1、水的循环包括：和。
2、按水中杂质的尺寸，可以将杂质分为、、三种。
3、含磷物质存在形式：、、；溶解性的磷：、、；悬浮性的磷：。
4、按处理程度污水处理分为：、、。
5、污水的最终出路：、、。
6、城市污水：包括以下四部分、、、。
7、污水复用分：、。
8、有直接毒害作用的无机物：、、、、、。
9、生活饮用水的水质指标可分为、、、四类。
10、通常采用、、、等水质指标来表示水质耗氧有机物的含量。
名词解释：1、合流制2、分流制3、 BOD4、 COD5、 TOC6、 TOD7、总残渣、总固体或叫蒸发残渣8、水体富营养化 ( eutrophication ) 的定义9、水环境容量 10、水体自净问答题：1、污水中含氮物质的分类及相互转换2、什么是水体自净？为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一？3、在研究水体污染问题时，为什么除毒物外，还要考虑溶解氧和生化需氧量这两个问题？在进行水体自净的计算时，关于溶解氧一般是以夏季水体中不低于 4mg/L为根据的，但在北方严寒地区，对于溶解氧的要求往往提高，这是什么原因？4、进行水体污染的调查，主要应采取哪些步骤？5、什么是水体富营养化？富营养化有哪些危害？6、 BOD 的缺点、意义？7、什么是“水华”现象？8、什么是“ 赤潮” 现象？9、氧垂曲线的意义，使用时应主意哪些问题？10、写出氧垂曲线的公式，并图示说明什么是氧垂点。
11、河水：最旱年最旱月平均时流量（保证率 95% ）（水速为0.25m/s），生化需氧量第二章水的处理方法概论填空题：1、水处理按技术原理可分为和两大类。
2、按对氧的需求不同，将生物处理过程分为和两大类。
3、按反应器内的物料的形态可以分为和两大类；按反应器的操作情况可将反应器分为和两大类。
4、列举水的物理化学处理方法：、、、、。
（举出 5 种即可）名词解释：>1、间歇式反应器 2 、活塞流反应器 3 、恒流搅拌反应器 4 、过滤5、吸附 6 、氧化与还原 7 、水的好氧处理 8 、水的厌氧处理9、停留时间 10 、停留时间分布函数 11 、水处理工艺流程问答题：1、水处理工艺流程选择的出发点有哪些？如何确定一个合适的水处理工艺流程？2、举例说明废水处理的物理法、化学法和生物法三者之间的主要区别。
水质工程学水污染控制工程题库答案全填空题6、色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质构成。
悬浮固体形成的色度称为表色；胶体或溶解性物质形成的色度称为真色7、污水中最具代表性的嗅味物质是硫化氢，它是在厌氧微生物作用下，将硫酸盐还原形成的。
8、嗅味的检测方法分为感官检验法和分析检验法两种。
9、总固体是由漂浮物、可沉降物、胶体物和溶解状态的物质所组成。
总固体可进一步分为溶解性固体和悬浮固体。
10、碱度指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，主要包括氢氧化物碱度、碳酸盐碱度和重碳酸盐碱度。
11、砷化物在污水中的存在形式包括亚砷酸盐AO2-、砷酸盐AO4-以及有机砷，对人体毒性排序为有机砷>亚砷酸盐>砷酸盐12、污水中的重金属离子浓度超过一定值后就会对微生物、动植物及人类产生毒害作用，汞、镉、铬、铅、砷及其化合物称为“五毒”。
13、酚类化合物根据羟基的数目，可分为单元酚、二元酚和多元酚；根据能否随水蒸气挥发，分为挥发酚与不挥发酚14、有机农药分为有机氯农药与有机磷农药两大类。
15、工业废水的BOD/COD值变化较大，如果该比值大于0.3，被认为该废水可采用生化处理。
16、有机物根据是否易于被微生物降解分为可降解和难降解两类。
17、污水中有机物的种类繁多，通常难以直接进行测定，经常用来表示污水中有机物的指标包括BOD、COD和TOC18、格栅按照除渣方式的不同分为机械格栅和人工格栅两种。
19、格栅按照栅条间隙分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-50mm）和细格栅（1-10mm）20、气浮法可分为电解气浮法、散气气浮法和溶气气浮法三类。
21、加压溶气气浮是国内外最常用的气浮方法，分为全溶气气浮、部分溶气气浮和回流加压溶气气浮。
22、沉淀类型包括自由沉淀、絮凝沉淀、成层沉淀和压缩沉淀四种。
23、最常采用的3种沉砂池型式有平流沉砂池、__曝气沉砂池和旋流沉砂池24、设计流量时污水在平流沉砂池中的水平流速约为0.15-0.3m/。
水质工程学
water quality engineering
水的物理化学处理理论与应用
第一篇、水质与水处理概论
第一章、水质与水质标准
第二章、水的处理方法概论
天然水中的杂质
杂质的来源
杂质的分类
水中杂质分类···
分类 无机物 溶解物 0.05～1nm 溶解气体和离 子 胶体 1nm～0.2μm 悬浮物 0.2μm～1mm 粘土、金溶胶、 细泥、细砂、中砂、 硅溶胶等 灰尘等
有机物
染料、谷氨酸、 腐殖质、 DNA 、 纸浆纤维、红血球、 蔗糖、·甲酸等 酶、蛋白质等 头发等 病毒 质子显微镜 透明 电子显微镜、超 显微镜 浑浊 细菌、藻类、病原 菌等 普通显微镜、肉眼 浑浊
微生物 观测方法 水体外观
水处理的目的在于去除水中不符合要求的杂质， 对于不同类型的杂质，其去除方法也不尽相同:
1
大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除； 2 胶体物质采用物理化学方法去除；
3
溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去除; 4 针对不同水质，应采用不同水处理方法。
各种天然水源 的水质特点
地下水
浊度和色度很低， 微生物较少， 水质清澈。
水质不易受外界污染， 有利于卫生防护， 水质、水温较稳定， 水温较低。
含盐量较高 。
硬度较大 。
地表水
（1）江河水 含盐量少，硬度较低， 但水的浊度高， 易受人为污染， 水质、水温不稳定。
（2）湖泊水库水 水的浊度较低， 但藻类较多， 腐殖质含量高， 湖水含盐量比河水高
水体污染与自净
★水体污染及其危害 ★水中常见污染物及来源 ★水体的富营养化 ★水体的自净作用
水体污染 1、水体污染及其危害
水体污染是指排入水体的污染物在数量上超 过该物质在水体中的本底含量和水体的环境 容量，从而导致水的物理、化学及微生物性 质发生变化，使水体固有的生态系统和功能 受到破坏。
造成水体污染的原因主要有： ¾点源污染 ¾面源污染
水污染现状： ¾ 污水处理率低：污水排放排放量接近400亿m3； ¾ 工业废水处理率约80％，达标排放的只有60％； ¾ 90％以上的城市水域受到污染，特别严重的水系 是三河：淮河、海河、辽河； ¾ 湖泊富营养化严重：滇池、巢湖（安徽）、太湖 （江苏）； ¾ 50％左右地下水水质受到污染； ¾ 50％以上的重点城镇饮用水源不符合标准。
水体污染 2、水中常见污染物及来源
¾ 可生物降解的有机污染物：碳水化合物、蛋白质、脂肪 等有机物，是生活污水中主要污染物，用COD、BOD、 TOC等表征其含量。
¾ 难生物降解的有机污染物：人工合成化合物、纤维素、 木质素等，去除困难。
¾ 无直接毒害作用的无机污染物：泥砂、矿渣等颗粒无机 物、酸碱污染、氮磷污染等。
¾ 有直接毒害作用的无机污染物：氰化物、砷化物、重金 属离子等，最难处理。
水体污染 3、水体的富营养化
¾ 水体富营养化指富含磷酸盐和某些形式的氮素的 水，由于营养物质过多使水体中藻类过量生长， 耗尽水中溶解氧，使水体质量恶化的现象。
水体富营养化的危害： ¾水体腥臭难闻 ¾水体透明度降低 ¾水体溶解氧消耗殆尽 ¾藻类向水体释放有毒物质 ¾影响水体生态平衡
水体自净 4、水体的自净作用 ¾ 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。
¾ 水体所具备的这种能力称为水体自净能力或自净 容量。
¾ 若污染物的数量超过水体的自净能力，就会导致 水体污染。
水体自净 水体自净过程非常复杂，按机理可分为3类：
¾ 物理净化作用：水体中的污染物通过稀释、混合、沉淀与 挥发，使浓度降低，但总量不减； ¾ 化学净化作用：水体中的污染物通过氧化还原、酸碱反应、 分解合成、吸附凝聚等过程，使存在形态发生变化及浓度 降低，但总量不减； ¾ 生物化学净化作用：水体中的污染物通过水生生物特别是 微生物的生命活动，使其存在形态发生变化，有机物无机 化，有害物无害化，浓度降低，总量减少。
受污染水源中的杂质及其饮用水水质所面临的问题
¾水源污染是当今世 界范围所面临的普遍 问题。
特别是有机物 的污染是目前最严重 的问题。
不少有机污 染物对人体有急性或 慢性、直接或间接的 毒害作用，其中包括 致癌、致畸和致突变 作用。
¾从70年代起，自来 水的水质出现了饮用 水的两个新现象。
一 个是饮用水中不断出 现新的病原微生物因 子，另一个是饮用水 中化学成分的数量急 剧增加。
这两个现象 的出现都是水源水体 受到污染的结果。
水质标准
1、生活饮用水卫生标准
¾
¾ ¾
¾
1956年 制订了第1个“生活饮用水卫生标准”（试 行），15项水质指标 1976年 项目修订增加到23项 1985 年 “生活饮用水卫生标准”GB5749-85， 共35 项，关于有机物指标只有6项 2001年6月新标准《生活饮用水水质卫生规范》 （见 教材P22） 2006年 “生活饮用水卫生标准”GB5749-2006， 共106 项
¾
2、工业与其他用水水质标准
生活饮用水水质卫生规范（2001年）
生活饮用水水质常规检验项目及限值 项目 色 浑浊度 臭和味 肉眼可见物 pH 总硬度（以CaCO3计） 感官 性状 和一 般化 学指 标 铝 铁 锰 铜 锌 挥发酚类（以苯酚计） 阴离子合成洗涤剂 硫酸盐 氯化物 溶解性总固本 耗氧量（以O2计） 限值 色度不超过15度，并不得呈现其它异色 不超过1度（NTU）① ，特殊情况下不超过5度（NTU） 不得有异臭、异味 不得含有 6.5～8.5 450（mg/L） 0.2（mg/L） 0.3（mp/L） 0.1（mg/L） 1.0（mg/L） 1.0（mg/L） 0.002（mg/L） 0.3（mg/L） 250（mg/L） 250（mg/L） 1000（mg/L） 3（mg/L）,特殊情况下不得超过5mg/L②
生活饮用水水质常规检验项目及限值 项目 砷 镉 铬（六价） 氰化物 毒理学 指 标 氟化物 铅 汞 硝酸盐（以N计） 硒 四氯化碳 氯仿 细菌总数 细菌学 指 标 总大肠菌群 粪大肠菌群 游离余氯 总a放射性 总b放射性 限值 0.05（mg/L） 0.005（mg/L） 0.05（mg/L） 0.05（mg/L） 1.0（mg/L） 0.01（mg/L） 0.001（mg/L） 20（mg/L） 0.01（mg/L） 0.002（mg/L） 0.06（mg/L） 100（CFU/mL）③ 每100mL水样中不得检出 每100mL水样中不得检出 在与水接触30分钟后应不低于0.3mg/L，管网末梢水不应低于 0.05mg/L（适用于加氯消毒） 0.5（Bq/L） 1（Bq/L）
放射性 指 标
地表水环境质量标准
《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）对水 体分类： I类、Ⅱ类、III类 、IV类 、V类 。
污水综合排放标准
原有标准：GB8978－88，污染物分成两类： I类（9项）：对人体健康产生长远影响， 不允许稀释，一律执行严格标准 II类（20项）：长远影响小于I类 修订标准：GB8978－1996颁布，98年1月1日开始实施 I类：增加到了13项 II类：增加到了56项目
。
