水质工程学试卷试题(附答案)
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《水质工程学》试卷1仅供参考
一、填空题（每空1分，共20分）
1．天然水体中的杂质按尺寸大小可分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物三类。
2．在水的混凝过程中，浊度属于憎水胶体，而色度属于亲水胶体。
3．混凝剂的投加方式常采用 干投 或 湿投。
4．斜板（斜管）沉淀池是建立在 浅池理论 基础上发展起来的。
5．过滤技术中，常用的滤料有 石英砂 、 无烟煤 等。
6．活性污泥微生物通常由 有机物 、 细菌 、 原生动物 、 后生动物 组成。
7．四阶段厌氧生物代谢过程包括 水解阶段 、产酸发酵阶段、
产氢产乙酸阶段及产甲烷阶段。
8．污泥干化与脱水的方法主要有 自然干化 、 机械脱水 。
二、名词解释 （每题4分，共24分）
1．脱稳：使胶体粒子失去稳定性的过程。
2．干扰沉降：当非均相物系的颗粒较多，颗粒之间很近时，颗粒沉降时会受到周围其他颗粒的影响，互相干扰，这种沉降称为干扰沉降
3．有效直径d10 ：能使10%的滤料通过的筛孔直径。
4．污泥容积指数（SVI）：从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。
5．合成产率（Y）：微生物增殖总量的系数，不包括由于微生物内源呼吸作用而使其本身质量消亡的那部分。
6．厌氧氨氧化（ANAMMOX）：在缺氧的条件下将氨氮转化为氮气，以亚硝酸盐作为电子接受体的生物反应过程。
三、判断题（正确的划“√”错误的划“×”）（每题2分，共10分）
1．铝盐混凝剂水解在pH=5时是以去除浊度的吸附架桥为主，而在pH=7—8时是以去除色度的电中和为主。 （ × ）
2．在沉淀池中表面负荷指的就是水中颗粒的截流速度。 （ × ）
3．虹吸滤池能自动反冲洗是由于滤层中水头损失增大到一定数值造成的。（ \(^o^)/YES！ ）
4．活性污泥由活性污泥微生物、活性污泥代谢产物、活性污泥吸附的难降解惰性有机物组成。 （ × ） 还包括 污泥吸附的无机物
5．污泥浓缩主要降低污泥中的空隙水；自然干化和机械脱水，主要脱除毛细水；干燥与焚化法，主要脱除吸附水与内部水。 （ \(^o^)/YES！ ）
三、简述题（每题10分，共40分）
1．简述澄清池与沉淀池的异同点。
澄清池也可用于混凝处理。在澄清内可以同时完成混合，反应，沉降分离等过程。其优点是占地面积小，处理效果好，生产效率高，节约药剂用量。缺点是对进水水质要求严格，设备结构复杂。
沉淀池可以用于出去悬浮有机物和分离处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等。缺点是各种机件都在水下，易于腐蚀，难于维护。
2．写出石英砂清洁滤层过滤水头损失公式（Carman-Kozony公式），并分析各因素对水头损失影响的结果。
ℎ0=180𝜈𝑔·(1−𝑚0)2𝑚03·(1𝜑𝑑0)2·𝑙0𝑣
式中h0-----清洁滤料层的水头损失
𝜈-----运动粘滞系数
m0----滤料空隙率
d0-----与滤料体积相同的球体直径
l0-----滤料层厚度
v-----滤速
𝜑-----滤料颗粒球度系数
各因素对水头损失的影响：
（1）水头损失与滤速、滤料厚度和运动粘滞系数成正比，因此滤速与滤层厚度应控制在合适的范围内。 （2）水头损失与滤料的球度系数的平方成反比，因此在生产中应尽量避免采用带有尖棱角的滤料。
（3）水头损失与滤料颗粒直径的平方成反比，这说明细滤料对过滤不利。
3．试述Monod方程在污水处理中应用的意义。
莫诺特方程：𝒰=𝜇𝑚𝑎𝑥·𝑆𝐾𝑆+𝑆
莫诺特公式描述的是微生物比增殖速率或底物比例用速度与底物浓度之间的函数关系。
完全混合曝气内的活性污泥一般处于减衰增殖期。
4．与好氧生物处理过程相比，厌氧生物处理的特点是什么？
优点：①能耗低，还可以回收生物能。
②污泥产量低
③厌氧微生物可以使生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解。处理效果更好。
缺点：①厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂。
②厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常敏感。
③厌氧生物处理出水水质通常较差。
④厌氧生物处理的气味较大。
⑤对氨氮的去除效果不好
五、计算题（每题8分，共16分）
1．已知颗粒密度ρ=2.65g/cm3，粒径d=0.07mm，试求该颗粒在何温度时符合Stokes公式，其沉降速度是多少？（考察温度分别为：10℃时，γ=1.310×10-2cm2/s， 20℃时，γ=1.010×10-2cm2/s，25℃时，γ=0.898×10-2cm2/s）。
解：stokes公式：U=118·（ρ−𝜌0）𝛾𝑝𝑑2=118·(2.65−1.0)𝛾𝑝0.0072
(1) 当t=10℃时，若符合stokes公式，则Re=𝑉𝑅𝛾≤1，即V≤𝛾𝑅=1.310×10−20.0035=3.742cm/s
U=0.044×10−3/（1.310×10-2）=0.0336m/s=3.36cm/s＜3.742cm/s
符合要求
(2) 当t=20℃时，若符合stokes公式，则Re=𝑉𝑅𝛾≤1，即V≤𝛾𝑅=1.010×10−20.0035=2.866cm/s U=0.044×10−3/（1.010×10-2）=0.0438m/s=4.38cm/s＞2.866cm/s
不符合要求
(3) 当t=25℃时，若符合stokes公式，则Re=𝑉𝑅𝛾≤1，即V≤𝛾𝑅=0.898×10−20.0035=2.566cm/s
U=0.044×10−3/（0.898×10-2）=0.0524m/s=5.24cm/s＞2.566cm/s
不符合要求
综上所述，该颗粒在10℃时符合stokes公式，其沉降速度是3.36cm/s。
2．已知生活污水量Q为6000m3/d，BOD5为180mg/l，f=0.75,曝气池混合液的污泥浓度MLSS为2500，污泥负荷NS为0.25kgBOD5/kgMLSS.d，BOD去除率为85%，试求污泥增长量△X的值。（a=0.60 , b=0.05） 【不确定】
解：∆𝑋=𝑌(𝑆0−𝑆𝑒)𝑄−𝐾𝑑𝑉𝑋;
由 𝑁𝑆=𝐹𝑀=𝑄𝑆0𝑉𝑋 得𝑉=𝑄𝑆0𝑁𝑠𝑋;
𝑋=2500×0.75=1875
𝑉=6000×1800.25×1875=2304𝑚3
∆𝑋=0.6×180×85%×6000−0.05×2304×1875=334.8𝑘𝑔𝑀𝐿𝑉𝑆𝑆/𝑑
六、论述题（每题10分，共10分）
1．给出城市自来水与污水处理常规工艺流程框图，并论述分析当今水处理技术的发展趋势。
城市自来水常规工艺流程框图：原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→饮用水
污水处理常规工艺流程图：
格栅 沉砂池 初沉池 曝气池
二沉池 污泥脱水设备 污泥消化池
回流污泥 进水 泥饼外运
出水 剩余污泥
