(NEW)高廷耀《水污染控制工程》(第4版)(下册)笔记和课后习题(含考研真题)详解
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高廷耀《水污染控制工程》第4版下册课后习题第十六章污水的化学与物理化学处理1.化学处理的对象主要是水中的哪类杂质?它与生物处理相比有什么特点(成本、运行管理、占地、污泥等)?答:(1)化学处理的对象化学处理的对象主要是水中的无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。
(2)特点与生物处理相比,化学处理成本较高,运行管理较容易,占地面积小,污泥较难脱水处理。
2.化学处理所产生的污泥,与生物处理相比,在数量(质量及体积)上,最后处理、处置上有什么不同?答:化学处理与生物处理所产生的污泥区别如下:(1)在数量(质量及体积)上化学处理产生的污泥较多,为各种有机无机物质,体积较小;生物处理产生的污泥较少,主要为微生物、N、P等,体积较大。
(2)在最后的处理处置上化学处理产生的污泥处理过程较复杂,处理流程为储存、浓缩、调理、脱水和最终处置;生物处理产生的污泥处理过程较简单,处理流程为储存、调理、脱水浓缩和最终处置。
3.化学混凝法的原理和适用条件是什么?城镇污水的处理是否可用化学混凝法,为什么?答:(1)原理化学混凝法的原理是向废水中投加混凝剂,破坏或减小胶体粒子间的斥力,使胶体脱稳,并相互凝聚成较大的絮凝物后,从水中分离出来,以达到去除水中悬浮小颗粒污染物的目的。
(2)适用条件化学混凝法的适用条件是含有微小悬浮固体和胶体杂质的废水。
(3)城镇污水的处理城市污水处理不适合用化学混凝法,因为需要不断向废水中投药剂,经常性运行费用较高,沉渣量大,且脱水较困难。
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?答:化学混凝剂投加后立即与处理水充分混合并剧烈搅拌可以为药剂在全部水体中创造良好的水解和聚合条件,是胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。
当混凝剂投放了一段时间之后开始形成较大的絮凝体时,搅拌强度就要逐渐降低,以免结大的絮凝体被打碎。
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?答:(1)化学沉淀法的原理是向废水中投加某种化学物质,使与废水中的一些离子发生反应,生成难溶的沉淀物而从水中析出,以达到降低水中溶解污染物的目的。
高廷耀《水污染控制工程》(第4版)(下册)考研真题精选-第十六章污水的化学与物理化学处理【圣才出品第十六章污水的化学与物理化学处理一、选择题1.絮凝剂的投配方式为()时,絮凝剂的溶解应按照药量大小、絮凝剂性质,选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。
[中国地质大学(武汉)2011年研] A.人工投加B.自动投加C.干投D.湿投【答案】D【解析】将混凝药剂投加到待处理的水中,可以用干投法和湿投法。
干投法是将固体药剂(如硫酸铝)破碎成粉末后定量地投加,这种方法现在使用较少。
目前常用的湿投法是将混凝剂先溶解,再配制成一定浓度的溶液后定量地投加。
药剂投入原水中必须有计量及定量设备,并能随时调节投加量。
若不注意药量大小、絮凝剂性质等选择搅拌方式,絮凝效果会受影响。
2.混合设备的设计应根据所采用的凝聚剂品种,使药剂与水进行恰当的()、充分混合。
[中国地质大学(武汉)2011年研] A.急剧B.均匀C.长时间D.全面【答案】A【解析】混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和混合调节,使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。
在此阶段并不要求形成大的絮凝体。
混合要求快速和剧烈搅拌,在几秒钟或1min内完成。
二、填空题1.混凝原理有______、______、______。
[中国地质大学(武汉)2011年研]【答案】压缩双电层作用;吸附架桥作用;网捕作用【解析】化学混凝机理涉及的因素很多,如水中杂质的成分和浓度、水温、水的pH、碱度,以及混凝剂的性质和混凝条件,归结起来主要是三方面的作用:①压缩双电层作用;②吸附架桥作用;③网捕作用。
2.膜分离法有______、______和______。
[中国地质大学(武汉)2009年研]【答案】扩散渗析法;电渗析法;反渗透法【解析】膜分离法是指以天然或人工合成的高分子薄膜为介质,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、提纯和浓缩的方法。
第十一章污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础一、选择题活性污泥法中,为了既获得好的处理效果,又使污泥有良好的沉降性能,一般将活性污泥控制在()。
[中国地质大学(武汉)2011年研]A.延迟期末期B.对数增长期末期C.稳定期末期D.衰亡期末期【答案】C【解析】A项,延迟期末期微生物细胞进入新环境开始吸收营养物质合成新的酶系,一般不繁殖,活细胞数目不会增加甚至减少。
B项,对数增长期末期微生物维持在活力很强的状态,因为若要维持较高的生物活性,就需要有充足的营养物质,含有高浓度有机物的进水容易造成出水有机物超标,使出水达不到排放要求;另外,对数增长期的微生物活力强,使活性污泥不易凝聚和沉降,给泥水分离造成一定困难。
D项,衰亡期末期,此时处理过的污水中含有的有机物浓度固然很低,但由于微生物氧化分解有机物能力很差,所需反应时间较长,因此,在实际工作中是不可行的。
所以,为了获得既具有较强氧化和吸附有机物能力,又具有良好的沉降性能的活性污泥,在实际中常将活性污泥控制在稳定期末期和衰亡期初期。
二、填空题1.反硝化脱氮中,当碳源不足时,可以补充______或______。
[宁波大学2017年研]【答案】糖类;有机酸类【解析】反硝化细菌在反硝化过程中利用各种有机底质(包括糖类、有机酸类、醇类、烷烃类、苯酸盐类和其他苯衍生物)作为电子供体,NO3-作为电子受体,逐步还原NO3-至N2。
2.EBPR的英文全称是______,主要包括______和______两个过程。
[中国科学技术大学2015年研]【答案】Enhanced biological phosphorus removal;厌氧释磷;好氧吸磷【解析】EBPR是指强化生物除磷系统,即Enhanced biological phosphorus removal。
生物除磷最基本的原理是在厌氧—好氧或厌氧—缺氧交替运行的系统中,利用聚磷微生物具有厌氧释磷及好氧(或缺氧)超量吸磷的特性,使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低,最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册名校考研真题第十五章污水的厌氧生物处理一、填空题1.methanogenesis的中文翻译为:______;堆肥的英文为:______。
[中国科学技术大学2012年研]【答案】产甲烷作用;compost【解析】methanogenesis的中文翻译是产甲烷作用,是厌氧消化的最后阶段。
在该阶段中,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
堆肥的英文是compost,堆肥是利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
2.列举3种厌氧生物处理装置:______、______和______。
[宁波大学2015年研]【答案】化粪池;普通厌氧消化池;厌氧生物滤池【解析】在没有分子氧及化合态氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法称为厌氧生物处理。
处理工艺包括化粪池、普通厌氧消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床和颗粒污泥膨胀床、厌氧内循环反应器、厌氧折流板反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、两相厌氧法和分段厌氧处理法等。
3.厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即______、______和______。
[中国科学技术大学2015年研]【答案】水解发酵阶段;产氢产乙酸阶段;产甲烷阶段【解析】厌氧消化分为三个阶段,包括:①水解发酵阶段,在该阶段,复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌;②产氢产乙酸阶段,在该阶段,产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢,并有CO2产生;③产甲烷阶段,在该阶段,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
4.厌氧消化通过搅拌使污泥和底物充分混合,搅拌方式有______、______、______。
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。
第十五章污水的厌氧生物处理一、填空题1.methanogenesis的中文翻译为:______;堆肥的英文为:______。
[中国科学技术大学2012年研]【答案】产甲烷作用;compost【解析】methanogenesis的中文翻译是产甲烷作用,是厌氧消化的最后阶段。
在该阶段中,产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
堆肥的英文是compost,堆肥是指利用含有肥料成分的动植物遗体和排泄物,加上泥土和矿物质混合堆积,在高温、多湿的条件下,经过发酵腐熟、微生物分解而制成的一种有机肥料。
2.列举3种厌氧生物处理装置:______、______和______。
[宁波大学2015年研]【答案】化粪池;普通厌氧消化池;厌氧生物滤池【解析】在没有分子氧及化合态氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法称为厌氧生物处理。
处理工艺包括化粪池、普通厌氧消化池、厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床反应器、厌氧流化床和颗粒污泥膨胀床、厌氧内循环反应器、厌氧折流板反应器、厌氧生物转盘、厌氧序批式反应器、两相厌氧法和分段厌氧处理法等。
3.厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即______、______和______。
[中国科学技术大学2015年研;宁波大学2017年研]【答案】水解发酵阶段;产氢产乙酸阶段;产甲烷阶段【解析】厌氧消化分为三个阶段,包括:①水解发酵阶段,在该阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解成简单的有机物,参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌;②产氢产乙酸阶段,在该阶段产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢气,并有CO2产生;③产甲烷阶段,在该阶段产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
4.厌氧消化通过搅拌使污泥和底物充分混合,搅拌方式有______、______、______。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册课后习题第九章污水水质和污水出路1.简述水质污染指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。
答:水质污染指标包括物理性质污染指标,化学性质污染指标和生物性质污染指标,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、悬浮固体及挥发性固体、固定性固体指标之间的相互关系,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:总固体(TS)=溶解性固体(DS)+悬浮性固体(SS)=挥发性固体(VS)+固定性固体(FS)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:(1)生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义①生化需氧量(BOD)是指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(以mg/L为单位)。
②化学需氧量(COD)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(以mg/L为单位)。
③总有机碳(TOC)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。
④总需氧量(TOD),有机物中除含有碳外,还含有氧、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(TOD)。
(2)四者之间的联系与区别这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册名校考研真题第九章污水水质和污水出路一、选择题关于氧垂曲线,下列说法不正确的是()。
[中国地质大学(武汉)2009年研] A.受污点即亏氧量最大点B.曲线下降阶段,耗氧速率>复氧速率C.曲线上升阶段,耗氧速率<复氧速率D.曲线末端溶解氧恢复到初始状态【答案】A【解析】污水排入河流前,河水DO处于较高的正常值,污水排入河流后因有机物分解作用耗氧,耗氧速率不断增大并大于大气复氧速率,水中DO逐渐降低;DO降至最低点时,称为临界点,此时耗氧速率等于复氧速率;随后因有机物浓度降低,耗氧速率小于复氧速率,DO开始逐渐回升,并最终恢复初始水平。
A项,亏氧量最大点应为氧垂曲线的临界点处。
二、填空题1.一河流某点上游不远处有生活污染源正在排污,则该点水样测得的各类含氮化合物中,氮主要以______形态存在。
[中国科学技术大学2013年研]【答案】有机氮【解析】生活污染源主要排放生活污水,包括厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣排水、沐浴排水及其他排水等。
生活污水的主要成分为纤维素、淀粉、糖类、脂肪和蛋白质等有机物质,以及氮、磷、硫等无机盐类及泥砂等杂质,生活污水中还含有多种微生物及病原体。
其中的氮主要以有机氮形式存在。
2.水质指标主要可分为______、______和______三类。
[中国科学技术大学2014年研]【答案】物理指标;化学指标;生物指标【解析】水质指标是指水样中除去水分子外所含杂质的种类和数量,它是描述水质状况的一系列标准。
水质指标包括:①物理指标,如嗅味、温度、浑浊度、透明度、颜色等;②化学指标,如电导率、pH值、硬度、碱度、无机酸度,有毒金属、重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐,总耗氧量、化学耗氧量、生化耗氧量、总有机碳、高锰酸钾指数、酚类,氧气、二氧化碳等;③生物指标,如细菌总数、大肠菌群、藻类等。
3.氧垂曲线的最低点称为______,该点处耗氧速率______复氧速率。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册名校考研真题第十四章稳定塘和污水的土地处理一、简答题1.简述好氧塘的工作原理和塘内溶解氧、pH值的昼夜变化规律。
[宁波大学2014年研]答:(1)工作原理①塘内存在着细菌、藻类和原生动物的共生系统。
阳光照射时,塘内的藻类进行光合作用,释放氧,同时,由于风力的搅动,塘表面还存在自然复氧,两者使塘水呈好氧状态;②塘内的好氧型异养细菌利用水中的氧,通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质(细胞增殖),其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。
(2)塘内溶解氧、pH的昼夜变化规律藻类光合作用使塘水的溶解氧和pH呈昼夜变化。
白天,藻类光合作用释放的氧,超过细菌降解有机物的需氧量,此时塘水的溶解氧浓度很高,可达到饱和状态。
夜间,藻类停止光合作用,且由于生物的呼吸消耗氧,水中的溶解氧浓度下降,凌晨时达到最低。
阳光再照射后,溶解氧再逐渐上升。
好氧塘的pH与水中CO2浓度有关,受塘水中碳酸盐系统的CO2平衡关系影响。
白天,藻类光合作用使CO2浓度降低,pH上升;夜间,藻类停止光合作用,细菌降解有机物的代谢没有中止,CO2累积,pH下降。
2.结合图分析兼性塘的净化机理。
[中国海洋大学2011年研]答: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,兼性塘上部有一个好氧层,下部是厌氧层,中间是兼性层,其净化机理见图14-1。
图14-1兼性塘净化机理示意图(1)好氧层对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。
在好氧层进行的各项反应与存活的生物相也基本与好氧塘相同。
但由于污水的停留时间长,有可能生长繁殖更多种属的微生物,如硝化细菌等。
由此也会进行较为复杂的反应,如硝化反应等。
(2)兼性层的塘水溶解氧较低,且时有时无。
微生物是异养型兼性细菌,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。
(3)厌氧层没有溶解氧。
可沉物质和死亡的藻类、菌类在此形成污泥层,污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册课后习题第十八章污泥的处理与处置1.污泥的来源、性质及主要的指标是什么?答:(1)污泥的来源①来自污水处理初沉池的初沉污泥,是原污水中可沉淀的固体;②由生物处理工艺(活性污泥或生物膜系统)产生的二沉池污泥,又称生物污泥;③经过厌氧消化或好氧消化后的消化污泥;④用混凝、化学沉淀等化学方法处理污水产生的化学污泥;⑤前处理过程中产生的栅渣和沉砂池沉渣。
(2)污泥性质及主要指标①污泥中的固体,可用质量浓度表示(mg/L),也可用质量分数表示(%);②污泥固体的组分,主要与污泥来源有关;③含水率与含固率,分别为污泥中水和固体的质量分数;④污泥相对密度,指污泥的质量与同体积水质量的比值;⑤污泥体积、相对密度与含水率的关系;⑥污泥脱水性能及评价指标,如污泥过滤比阻(r)或毛细管吸水时间(CST);⑦污泥的其他物化性质,如重金属、有机污染物、病原微生物等。
2.污泥的含水率从97.5%降至94%,求污泥体积的变化。
解:假设污泥初始质量为100kg,由于污泥的初始含水率为97.5%,根据污泥含水率与含固率的关系“含水率+含固率=100%”得:污泥含固率为2.5%,污泥中固体质量为2.5kg,初始时水的质量为97.5kg。
处理后,污泥含水率降至94%,固体质量不变,设此时污泥中水的质量为x kg,根据污泥含水率计算公式可得:100%94%2.5x x ⨯=+解得:x=39.167kg则处理过程中,污泥减少了58.333kg 的水,体积缩小了58.333L,污泥体积减少了58.333/100=58.333%。
3.污泥的浓缩有哪几种?分别适用于何种情况?答:污泥浓缩的种类及其适用情况如下:(1)重力浓缩重力浓缩适合于固体密度较大的重质污泥(如初沉池排出的污泥或其他以无机固体为主的工业污泥)。
重力浓缩所需的设备少,管理简单,运行费用低,是传统的污泥浓缩方法。
但该方法占地大,浓缩效率低。
(2)气浮浓缩气浮浓缩适合于相对密度接近于1的轻质污泥(如活性污泥)或含有气泡的污泥(如消化污泥)。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册课后习题第十五章污水的厌氧生物处理1.厌氧生物处理的基本原理是什么?答:厌氧生物处理是指在无分子氧的情况下,利用大量厌氧(包括兼氧)微生物作用,废水中的有机物被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等的过程。
厌氧生物处理的基本原理包括:(1)水解发酵阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,被分解成简单的有机物,然后简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。
参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。
(2)产氢产乙酸阶段产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢,并有CO2产生。
(3)产甲烷阶段产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
2.厌氧发酵分为哪几个阶段?为什么厌氧生物处理有中温消化和高温消化之分?污水的厌氧生物处理有什么优势,又有哪些不足之处?答:(1)厌氧发酵的阶段①水解发酵阶段复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,被分解成简单的有机物,然后简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。
参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。
②产氢产乙酸阶段产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物,如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢,并有CO2产生。
③产甲烷阶段产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。
(2)区分中温消化和高温消化的原因温度是影响微生物生存及生物化学反应最重要的因素之一。
各类微生物适宜的温度范围是不同的,各类产甲烷菌的温度范围为5~60℃,在35~38℃和52~55℃两个温度段可分别获得较高的消化效率,温度为40~45℃时,厌氧消化效率最低。
由此可见,各种产甲烷菌的适宜温度区域不一致,而且最适宜温度范围较小。
因此根据产甲烷菌适宜温度条件的不同,厌氧法分为中温消化和高温消化。
第18章污泥的处理与处置18.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】考点一:污泥的来源、特性及数量★★★1.污泥的来源(见表18-1-1)表18-1-1 对人体健康的评价2.污泥的特性(1)污泥中固体分类①按照物质可溶性可分为:a.溶解固体;b.悬浮固体;②按照有机物含量可分为:a.稳定性固体;b.挥发性固体。
(2)污泥固体的组分(见表18-1-2)表18-1-2 城镇污水处理厂污泥固体的典型组成(单位:%)(3)含水率污泥中水的质量分数称为含水率。
污泥中固体的质量分数称为含固率。
含水率+含固率=100%。
(4)污泥相对密度污泥相对密度是指污泥的质量与同体积水质量的比值,取决于含水率和污泥中固体组分的比例。
固体组分的比例愈大,含水率愈低,则污泥的相对密度也就愈大。
污泥相对密度P 与其组分之间存在如下关系:11=ni i iw ρρ=⎛⎫ ⎪⎝⎭∑ (18-1-1) 式中,ωi 为污泥中第i 项组分的质量分数,%;ρi 为污泥中第i 项组分的相对密度。
若污泥仅含有一种固体成分(或者近似为一种成分),且含水率为P (%),则式(18-1-1)可简化如下:()1212100100=P P ρρρρρ+- (18-1-2)式中,ρ1为固体相对密度;ρ2为水的相对密度。
一般城市污泥中固体的相对密度ρ1为2.5,若含水率为99%,则由式(18-1-2)可知该污泥相对密度约为1.006。
(5)污泥体积、相对密度与含水率的关系()100sw m V P ρρ=-(18-1-3)式中,V 为污泥体积,m 3;m s 为污泥中固体的质量,kg ;ρw 为水的密度,kg/m 3;P 为含水率,%。
对于含水率为P 0、体积为V 0、相对密度为ρ0的污泥,经浓缩后含水率变为P ,体积变为V ,相对密度变为ρ,忽略浓缩过程中的质量损失,则依据质量守恒定律和式(18-1-3)可得:()()000100100w w V P V P ρρρρ-=-(18-1-4)将式(18-1-2)代入式(18-1-4),整理后得:()()()()212002012100+-100100+-100P P V V P P ρρρρρρ-⎡⎤⎣⎦=-⎡⎤⎣⎦(18-1-5)当ρ1与ρ2,及P 与P 0接近时,可简化为:100100P V V P -=-(6)污泥脱水性能及评价指标(见表18-1-3)表18-1-3 污泥脱水性能及评价指标3.污泥量 (1)初沉污泥量可根据污水中悬浮物浓度、去除率、污水流量及污泥含水率,采用式(18-1-6)计算:()0310010100sc QV P ηρ=-(18-1-6)式中,V 为初沉污泥量,m 3/d ;Q 为污水流量,m 3/d ;η为沉淀池中悬浮物的去除率,%;c 0为进水中悬浮物质量浓度,mg/L ;P 为污泥含水率,%;ρs 为污泥密度,以1000 kg/m 3计。
高廷耀《水污染控制工程》第4版下册名校考研真题第十八章污泥的处理与处置一、填空题污泥稳定主要是去除污泥中的()。
[中国地质大学(武汉)2011年研]A.游离水B.毛细水C.内部水D.有机物【答案】D【解析】污泥稳定的目的为减少污泥中的有机物含量和致病微生物的数量,降低污泥利用的风险,稳定的方法有厌氧消化、好氧消化和化学稳定。
二、填空题1.污泥中的水分大致分为______、______、______。
[中国地质大学(武汉)2011年研]【答案】游离水;毛细水;内部水【解析】污泥中的水分存在形式有三种:①游离水,存在于污泥颗粒间隙中的水,称为间隙水或游离水,占污泥水分的70%左右;②毛细水,存在于污泥颗粒间的毛细管中,约占污泥水分的20%;③内部水,黏附于污泥颗粒表面的附着水和存在于其内部(包括生物细胞内)的内部水,约占污泥中水分的10%。
2.污泥浓缩的目的主要是______。
[中国地质大学(武汉)2010年研]【答案】减少污泥体积,以便后续的单项操作【解析】污泥浓缩的主要目的是减少污泥体积,以便后续的单元操作。
如剩余活性污泥的含水率高达99%,若含水率减小为98%,则相应的污泥体积将为原体积的一半,则后续的处理环节中就可以大大减小池容或热量等。
三、判断题污泥中的游离水可以用浓缩方法有效脱出。
()[中国地质大学(武汉)2011年研]【答案】正确【解析】存在于污泥颗粒间隙中的水,称为间隙水或游离水,占污泥水分的70%左右。
这部分水一般借助外力可以与泥粒分离。
浓缩脱水的主要对象是间隙水(或称为游离水),但不能完全去除所有的游离水。
四、名词解释污泥稳定[广东工业大学2015年研]答:污泥稳定是指通过采取措施降低有机污水处理过程中产生的污泥中有机物含量或使其暂时不产生分解的过程。
污泥的稳定就是去除或减少其中的有机物,抑制或杀灭其中的微生物,或改变污泥的环境条件使之不适宜微生物的生存。
五、简答题1.污泥浓缩的方法和特点。
⾼廷耀《⽔污染控制⼯程》(第4版)(下册)考研真题精选-第⼗⼆章活性污泥法【圣才出品】第⼗⼆章活性污泥法⼀、选择题1.关于污泥龄的说法,不正确的是()。
[中国地质⼤学(武汉)2009年研]A.相当于曝⽓池中全部活性污泥平均更新⼀次所需的时间B.相当于⼯作着的污泥总量同每⽇的回流污泥量的⽐值C.污泥龄并不是越长越好D.污泥龄不得短于微⽣物的世代期【答案】B【解析】污泥龄表⽰在处理系统(曝⽓池)中微⽣物的平均停留时间,实质就是曝⽓池中的活性污泥全部更新⼀次所需要的时间。
它是指处理系统(曝⽓池)中总的活性污泥质量与每天从处理系统中排出的活性污泥质量,包括从排泥管线上排出的污泥加上随出⽔流失的污泥量的⽐值。
B项,应相当于⼯作着的污泥总量同每⽇系统中排出的污泥质量的⽐值。
2.利⽤活性污泥增长曲线可以指导处理系统的设计与运⾏,下列指导不正确的是()。
[中国地质⼤学(武汉)2009年研] A.⾼负荷活性污泥系统处于曲线的对数增长期B.⼀般负荷活性污泥系统处于曲线的减速⽣长期C.完全混合活性污泥系统处于曲线的减速⽣长期D.延时曝⽓活性污泥系统处于曲线的内源代谢期【答案】C【解析】C项,完全混合活性污泥系统中,进⼊曝⽓池的污⽔很快被稀释,活性污泥负荷F/M值均相等,混合液的需氧速度均衡。
完全混合活性污泥法系统因为有机物负荷低,微⽣物⽣长通常位于⽣长曲线的静⽌期或衰亡期,活性污泥易于产⽣膨胀现象。
3.氧化沟的运⾏⽅式是()。
[中国地质⼤学(武汉)2009年研]A.平流式B.推流式C.循环混合式D.完全混合式【答案】D【解析】氧化沟是延时曝⽓法的⼀种特殊形式,⼀般采⽤圆形或椭圆形廊道,池体狭长,池深较浅,在沟槽中设有机械曝⽓和推进装置,也有采⽤局部区域⿎风曝⽓外加⽔下推进器的运⾏⽅式,廊道中⽔流呈推流式,但过程动⼒学接近完全混合反应池,运⾏⽅式是完全混合式。
⼆、填空题1.表征活性污泥沉降性能的主要指标有:______、______。
目 录第9章 污水水质和污水出路9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 考研真题详解第10章 污水的物理处理10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 考研真题详解第11章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 考研真题详解第12章 活性污泥法12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 考研真题详解第13章 生物膜法13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 考研真题详解第14章 稳定塘和污水的土地处理14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 考研真题详解第15章 污水的厌氧生物处理15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 考研真题详解第16章 污水的化学与物理化学处理16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 考研真题详解第17章 城市污水回用17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 考研真题详解第18章 污泥的处理与处置18.1 复习笔记18.2 课后习题详解18.3 考研真题详解第19章 工业废水处理19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 考研真题详解第20章 污水处理厂设计20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 考研真题详解第9章 污水水质和污水出路9.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、污水性质与污染指标1污水的类型与特征(见表9-1)表9-1 污水来源及特点2污水的性质与污染指标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。
(1)污水的物理性质与污染指标(见表9-2)表9-2 污水的物理性质与污染指标(2)污水的化学性质与污染指标①有机物有机物的主要危害是消耗水中溶解氧。
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)等指标来反映水中有机物的含量。
目 录
第9章 污水水质和污水出路
9.1 复习笔记
9.2 课后习题详解
9.3 考研真题详解
第10章 污水的物理处理
10.1 复习笔记
10.2 课后习题详解
10.3 考研真题详解
第11章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础11.1 复习笔记
11.2 课后习题详解
11.3 考研真题详解
第12章 活性污泥法
12.1 复习笔记
12.2 课后习题详解
12.3 考研真题详解
第13章 生物膜法
13.1 复习笔记
13.2 课后习题详解
13.3 考研真题详解
第14章 稳定塘和污水的土地处理14.1 复习笔记
14.2 课后习题详解
14.3 考研真题详解
第15章 污水的厌氧生物处理
15.1 复习笔记
15.2 课后习题详解
15.3 考研真题详解
第16章 污水的化学与物理化学处理16.1 复习笔记
16.2 课后习题详解
16.3 考研真题详解
第17章 城市污水回用17.1 复习笔记
17.2 课后习题详解17.3 考研真题详解
第18章 污泥的处理与处置18.1 复习笔记
18.2 课后习题详解18.3 考研真题详解
第19章 工业废水处理19.1 复习笔记
19.2 课后习题详解19.3 考研真题详解
第20章 污水处理厂设计20.1 复习笔记
20.2 课后习题详解20.3 考研真题详解
第9章 污水水质和污水出路
9.1 复习笔记
【知识框架】
【重点难点归纳】
一、污水性质与污染指标
1污水的类型与特征(见表9-1)
表9-1 污水来源及特点。