水质工程学上复习资料

1.了解水的自然循环与社会循环。

2.了解饮用水水源及其水质特征、饮用水的水质标准。

地下水〔水质好、含矿物质、含盐量和硬度高、铁锰一般含量较高〕、江河水〔悬浮物和胶态杂志较多、浊度大、含盐量和硬度较低、易受污染〕、湖泊及水库水〔流淌性小、贮存时间长、浊度较低、藻类多、底泥厚、含腐殖质、氮磷养分盐、其他易释放至水体的有机污染物、含盐量通常高于河水、有富养分化问题〕、海水〔含盐量高、各种盐类比例根本全都、氯化物含量最大、硫化物、碳酸盐、要淡化〕水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应到达的指标和限值。

3.把握反响器的概念、种类及其特征，学会进展物料衡算。

概念：但凡能引起水处理效应的容器或设备，都称为反响器。

种类及其特征：CMB.CSTR.PF.CSTR 连用4.水中杂质的分类及相应去除方法。

按尺寸分，悬浮物、胶体、溶解物。

悬浮物和胶体，直径大雨0.1mm 泥沙：在水中自然沉降；较小的：混凝沉淀。

溶解物：有机物：生物与处理、活性炭、高级氧化、混凝沉淀；无机物：混凝沉淀、膜过滤、离子交换、树脂吸附、软化。

5.表征水中有机物的水质指标及各自的含义，生疏各种常用的水质指标及其含义。

CODcr、CODmn、TOC、DOC、BDOC、UV254 不饱和双键或芳香族化合物的量、THM 三卤甲烷的含量臭、味、色度、浊度、ph 、碱度〔水中和强酸的力量〕、硬度〔表示水中钙、镁、铁、锰、铝等易形成难溶盐类的金属阳离子的量〕6.水中胶体的稳定性及其缘由。

亲水胶体与憎水胶体的稳定有何不同胶体的稳定性是指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。

缘由：亲水和憎水胶体的共性〔1〕胶体的动力稳定性〔2〕胶体的带电稳定性〔3〕胶体的溶剂化作用稳定性不同：对于憎水胶体而言，通常带电稳定性和动力稳定性起主导作用，对于亲水胶体，水化作用稳定性〔溶剂化作用〕起主导作用，带电稳定性则处于次要地位。

7.DLVO 理论从胶粒之间相互作用能的角度说明胶粒相互作用理论。

名词解释1、富营养化：是指富含磷酸盐和某些形式的氨素的水，在光照和其他环境条件是以的情况下，水中所含的这些营养物质足以使水中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和随之而来的异样微生物代谢活动中，水体所含的溶解氧很可能被耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破化的现象。

2、同向絮凝：由水力或机械搅拌推动水流运动引起的脱稳颗粒间的碰撞絮凝。

3、异向絮凝：有布朗运动引起的脱稳颗粒间的碰撞絮凝。

4、强化絮凝：通过某种手段强化传统混凝工艺对天然有机物〔BDP前驱物〕的去除，从而控制后续消毒过程中氯化消毒副产物的生成量。

5、接触絮凝：澄清池开始运转时，在原水总投入较多的凝聚剂，如果在池内形成一个絮体体积浓度足够高的区域，是投药后的原水进入该区域与具体很高提及浓度的粗粒絮体接触，就能大大提高原水中细粒悬浮物的絮凝速率。

6、自由沉淀：悬浮物质浓度不高，在沉淀过程中颗粒互相不碰撞，呈离散状态各自独立地完成沉淀过程。

7、拥挤沉淀/干预沉降：当水中有大量颗粒在有限的水体中沉降时，由于颗粒之间产生影响，致使颗粒沉速较自由沉降时小的现象8、絮凝沉淀：脱稳的胶体或微小的悬浮物聚结成大的絮凝体而沉淀的过程9、浅池理论：按照理想沉淀池的原理，在保持截留沉速U和水平流速V都不变的条件下，减小沉淀池的深度，就能相应地较少沉淀时间和缩短沉淀池的长度。

10、截留沉速：恰能在池中沉淀下来的颗粒沉速u11、外表溢流率/外表负荷：单位沉淀面积上承受的水量。

12、有效粒径d10：表示通过筛孔的滤料质量占滤料总质量10%时对应的筛孔孔径。

d80：表示通过筛孔的滤料质量占滤料总质量80%时对应的筛孔孔径。

13、不均匀系数k：d80与d10的比值14、滤层膨胀率e：在滤层的反冲洗中，滤层因部分或全部悬浮于上升水流中而使滤层厚度增加的现象，称为滤层膨胀。

滤层增厚的相比照率，为滤层膨胀率e=(L-L0)/L×100%15、反冲洗强度：用水对滤层进行反冲洗时，经滤层单位面积上流过的反冲洗水量。

1.活性污泥——向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水，这样在持续一段时间后，在污水中即形成一种黄褐色的絮凝体，这种絮凝体主要是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。

这种絮凝体就是称为活性污泥。

2.污泥龄 -----曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间。

3.活性污泥组成：（1）具有代谢功能活性的微生物群体（2）微生物内源代谢、自身氧化物的残留物（3）由原污水夹入的难为细菌降解的惰性有机物（4）由污水夹入的无机物质4.MLSS和MLVSS ----------MLSS即混合液悬浮固体浓度，表示的是在曝气池单位容积混合液内所有的活性污泥固体物的总重量MLSS=Ma+Me+Mi+Mii MLVSS即混合液挥发性悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质的浓度。

MLVSS=Ma+Me+Mi5.污泥沉降比SV-------单位mg/L混合液，指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。

它能够反映曝气池运行过程的活性污泥量，可用以控制、调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时地发现污泥膨胀等异常现象的发生。

6.污泥指数SVI------单位ml/g，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。

SVI=SV/MLSS.SVI值过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥的沉降性不好，并且已有产生膨胀现象的可能。

7.污泥含水率------污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数V1/V2=W1/W2=(100-p2)/(100-p1)=C2/C1，p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污泥体积、重量与固体物浓度。

8.厌氧消化的投配率-----投配率是每日投加新鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。

1、泥龄——曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间称为泥龄，因之又称为“生物固体平均停留时间”。

2、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。

3、污泥有机负荷率——是有机污染物量与活性污泥量的比值(F/M),又称污泥负荷，是活性污泥系统的设计、运行的重要参数。

4、活性污泥——向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水，这样在持续一段时间后，在污水中即形成一种黄褐色的絮凝体，这种絮凝体主要是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。

这种絮凝体就是称为活性污泥。

5、Kla—氧总转移系数,表示暴气过程中氧的总传递性,当传递过程中阻力大,则Kla值低，反之则Kla值高。

18、生物脱氮——指利用好氧微生物去除污水中呈溶解性的有机物，主要是利用氨化和消化的方式去除污水中的有机物。

6、污泥脱水——指利用不同的浓缩方法，去除颗粒间的空隙水，毛细水以及污泥颗粒吸附水和颗粒内部水和颗粒内部水，以降低污泥的含水率。

7、AB和A/O法—AB法处理工艺，系吸附生物降解工艺的简称，A/O法是厌氧和好氧工艺的结合简称。

1、地下水除铁时常用什么工艺？为什么地下水除锰比除铁困难？答：除铁常用工艺为：O2 含铁地下水曝气接触过滤消毒出水铁和锰的性质相似，但是铁的氧化还原电位比锰低，所以容易被O2氧化，相同pH值时Fe2+比Mn2+的氧化速率快，以致影响Mn2+的氧化，因此地下水除锰比除铁困难。

2、曝气池内溶解氧浓度应保持多少？在供气正常时它的突然变化说明了什么？答：曝气池内溶解氧浓度应保持在不低于2mg/L，在局部也不宜低于1 mg/L。

供气正常时它突然变化，可能是由于进水水质变好，有机物BOD－负荷降低，使DO突然升高；可能由于进水水质恶化，有机物BOD－负荷增大，使DO突然降低；可能由于进水水质太恶劣，致使微生物群崩溃。

水质工程学题库及复习资料给水部分水质工程学（一）复习思考题一、名词解释1、水体自净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。

2、反应器在化工生产过程中，都有一个发生化学反应的生产核心部分，发生化学反应的容器称为反应器。

3、活塞流反应器和恒流搅拌反应器活塞流反应器：也称管式反应器，流体是以队列形式通过反应器，液体元素在流动的方向上绝无混合想象，每一流体元素停留时间都是相等的，各点上的反应物浓度和反应速度有确定值。

恒流搅拌反应器：也称连续搅拌罐反应器，物料不断进出，连续流动。

反应器内各点浓度完全均匀，反应速度不随时间变化，有返混作用。

4、胶体稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。

分为1、动力学稳定性2、聚集稳定性。

5、凝聚和絮凝凝聚指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程；絮凝指脱稳的胶体或微小的悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。

6、四个混凝作用机理1、压缩双电层作用机理2、吸附—电性中和作用机理3、吸附架桥作用机理4、沉淀物的网捕、卷扫作用机理7、胶体保护当胶粒表面被高分子物质全部覆盖后，量胶粒接近时，由于“胶粒－胶粒”之间所吸附的高分子受到压缩变形而具有排斥势能，或者由于带电高分子的相互排斥，使胶粒不能凝聚。

8、异向絮凝和同向絮凝异向絮凝：指脱稳胶体由于布朗运动相碰撞而凝聚的现象。

同向絮凝：指借助于水力或机械搅拌使胶体颗粒相碰撞而凝聚的现象。

1 / 159、自由沉淀和拥挤沉淀颗粒在沉降过程中不受颗粒彼此间影响的沉淀，称为自由沉淀。

颗粒在沉淀过程中相互干扰，使悬浮颗粒以接近或相同的沉速拥挤下沉，呈界面式沉降，出现清、浑水层间的明显界面(浑液面)的沉淀，称为拥挤沉淀。

10、截留沉速和表面负荷截留沉速u0指能够全部被去除的颗粒中的最小颗粒的沉降速度。

表面负荷q是指单位沉淀面积上承受的水流量，其中11、接触絮凝在池内形成一个絮体浓度足够高的区域，使投药后的原水与具有很高体积浓度的粗粒絮体接触，可以大大提高原水中细粒悬浮物的絮凝速率，这种方式称为接触絮凝。

水质工程学总复习1、水循环的两个途径：自然循环、社会循环2、城市污水分类：生活污水、工业废水、被污染的雨水、其他废水。

3、工业污水分类：生产污水、生产废水4、被处理水的最终处置：直接排放到水体、农业灌溉、循环利用5、好氧、缺氧、厌氧6、BOD生化需氧量：水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量。

mg/LO2 1）第一阶段生化需氧量（碳氧化阶段）：①在异养菌作用下，含碳有机物被氧化为CO2，H2O，含氮有机物被氧化为NH3，所消耗的氧以Oa表示，与此同时，合成新细胞（异养型）。

②合成的新细胞，在生活活动中，进行着新陈代谢，即自身氧化的过程，产生CO2,H20,NH3，并放出能量和氧化残渣，这种过程叫做内源呼吸，所消耗的氧量用Ob表示。

耗氧量O a+O b，成为第一阶段生化需氧量（或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量）用BODu或La或Sa表示2）第二阶段（硝化阶段）：在自养菌（亚硝化菌）作用下，NH3被氧化为NO2-和H2O，所消耗的氧量用O C表示，再在自养菌（硝化菌）作用下，NO2-被氧化为NO3-，所消耗的氧量用O d表示，与此同时合成新细胞。

耗氧量O C+O d，成为第二阶段生化需氧量（或称为氮氧化需氧量、硝化需氧量）用BOD或NODu或LN表示6、BOD5,20℃五日生化需氧量：由于有机物的生化过程延续时间长，在20℃水温下，完成两阶段大约需要100d以上，五天生化需氧量约占总碳氧化需氧量BODu的70%~80%，20天后的生化反应过程迅速趋于平缓，因此常用20天的生化需氧量作为UBOD，但工程使用上，20天太长，故用五日生化需氧量作为可生物降解的有机物的综合浓度指标，即BOD5,20℃7、COD化学需氧量：在一定的严格的条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂作用时，所消耗的氧量，以氧的mg/L计。

1）使用重铬酸钾为强氧化剂，称为重铬酸钾耗氧量，COD Cr，简称COD，化学需氧量。

水质工程学I 思考题第 1 章 水质与水处理概论、选择题1．地表水水质特点是（ ）A. 浊度变化大B. 水温不稳定C. 含盐量大D. 易受有机污染E. 细菌多2．地下水与地表水相比， 其特点是（ ）A. 分布广B. 水温稳定C. 受污染少D.含盐量少E. 浊度低3． 水中杂质按颗粒尺寸大小可分为（ ）A. 胶体B. 悬浮物C. 溶解杂质D. 有机物E. 细菌第 2 章水的处理方法概论一、问答题1、 三种理想反应器的假定条件是什么 ?研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有何作用 ?2、 3 种理想反应器的容积或物料停留时间如何求得？试写出不同反应级数下 3 种理想反应器内物料的平均停留时间公式。

3、在实验室内作氯消毒试验。

已知细菌被灭火速率为一级反应，且 k=0.85min-1 。

求细菌被灭火 99.5%时，所需消毒时间为多少分钟？4、 设物料i 分别通过CSTR 型和PF 型反应器进行反应后，进水和出水中 i 浓度值比均为 C0/Ce=10，且属一级反应，k=2h-1。

求水流在 CSTR 型和 PF 型反应器内各需多少停留时间。

5、 PF 型和 CMB 型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。

一、选择题A. 动力学稳定性B. 聚集稳定性A. 前者会出现电荷变号B. 后者会出现电荷变号C. 前者仅靠范德华引力D . 后者仅靠静电引力1． 混合阶段要求快速剧烈，通常不超过（ 2． A. 5 分钟 B. 2 分钟 破坏胶体的稳定性可采用投加 C. 1 分钟 D. 30 秒3． A. 氧化剂 B. 食盐 胶体稳定性的关键是（ C. 消毒剂 ）D. 混凝剂4．D. 范德化力作用 异向絮凝是由下列因素造成的颗粒碰撞（ 5． 6． 7．8．C. 水化膜A. 布朗运动B. 机械C. 水力 影响混凝效果的水力控制参数是（ A.流量Q B.流速uC. 水温D. 水泵 ） D. 速度梯度 G ） C. 表面积大 同向絮凝中 , 颗粒的碰撞速率与下列因素有关 （ A. 速度梯度 B. 颗粒浓度 胶体能稳定存在于水中的原因是（ A. 具有布朗运动 B. 溶解度高 ） C. 颗粒直径D. 表面水化膜E. 双电层结构D. 絮凝时间E.搅拌方式影响混凝效果的主要因素为（ A. 水温 B. 水的 PH ） C. 水的碱度 D.水的流速 E. 水中杂质含量在机械絮凝池中，颗粒碰撞主要靠（ A. 机械搅拌器 B. 自身能量消耗 10．压缩双电层与吸附电性中和作用的区别在于（ 9．）提供能量 C. 水平流速 D . 布朗运动11 ．为防止絮凝体破碎，在絮凝阶段要求速度梯度（ A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 ） C. 维持不变 D. 都可以12 ．在混合阶段，剧烈搅拌的目的是（ ） A. 造成颗粒碰撞 B. 药剂快速水解、聚合及颗粒脱稳 二、名词解释 C. 使速度梯度减小D . A 、 B 、 C 都有1.胶体稳定性2. 同向絮凝3. 胶体脱稳4. 异向絮凝5. 聚集稳定性6. 动力学稳定三、简答题 1 、在净化水时投加混凝剂的作用是什么？第3章凝聚和絮凝2. 3. 4.2、试写岀常用的三种混凝剂及一种有机高分子混凝剂。

1. 原水中杂质按颗粒大小分为哪几类？特征是什么？答：分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物； 溶解物特征：稳定、均匀的溶于水中，透明。

悬浮物特征：在动水中呈悬浮状态，在静水中易于分离，从外观看是浑浊的，通常用重力沉降法去除。

胶体特征：在水中相当稳定，加混凝剂去除2. 生活饮用水水质标准有哪四大类指标？答：微生物指标，水的感官性状指标和一般化学指标，毒理学指标，放射性指标3. 写出城市给水处理的常规流程消毒 用户4. 写出完全混合间歇式反应器、推流型反应器和完全混合连续式反应器的特点。

答：间歇式反应器的特点：反应物浓度、反应速度不随位置而变；反应物浓度和反应速度随时间而变；反应物的停留时间完全一样推流型反应器的特点：反应物浓度、反应速度是位置的函数，反应物浓度和反应速度不随时间而变；停留时间是位置的函数连续式反应器的特点：反应物浓度、反应速度是确定的数值，不随地点而变，各点的反应物浓度和反应速度不随时间而变，停留时间由0→∞都有可能5. 何为胶体的稳定性？分析胶粒具有稳定性的原因。

如何使胶体脱稳？答：胶体的稳定性指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。

原因：1）胶体的动力稳定性 2）胶体的带电稳定性 3）胶体的溶剂作用稳定性。

通过投加混凝剂产生的凝聚和絮凝作用使胶体脱稳6. 胶体的混凝机理有哪些？试以硫酸铝为例分析其混凝特性。

答：压缩双电层作用、吸附—电中和作用、吸附—架桥作用、网捕—卷扫作用 342)(SO Al 是一种电解质，溶于水后电离：-++→24334232)(SO Al SO Al 水解：++++⇔+H OH Al O H Al 223)(，++++⇔+H OH Al O H OH Al 222)()(，在生成3)(OH Al 以前，水中主要是+3Al 、+2)(OH Al 、+2)(OH Al ，它们是带正电荷的离子，能压缩扩散层，降低ζ电位，使胶粒脱稳、凝聚；聚合与水解交错进行，生成各种形态的高聚物，如+3156])([OH Al 、+4146])([OH Al 等，这种高分子聚合物是线性分子，有很强的吸附架桥作用，能将胶粒逐步粘结为粗大的矾花。

《水质工程学》复习题一、填空题1、常见的以压力差为推动力的膜滤工艺按过滤孔径由大到小的顺序排列为、、和。

2、循环冷却水的冷却是在冷却构筑物中以为冷却介质，由、和三个过程共同作用的结果。

3、常用无机混凝剂有三大类：、和复合型高分子混凝剂。

4、活性污泥微生物增殖分为以下四个阶段（期）、、、。

5、污水生物脱氮的原理同化作用、氨化作用、、。

6、生物流化床按使载体流化的动力来源不同，可分为、和机械搅拌流化床。

7、厌氧消化器的物料不同，其限速步骤是不同的，溶解性底物厌氧消化的限速步骤为，纤维素厌氧消化的限速步骤是。

8、我国当前饮用水水质指标共106项，分四大类：_____________、_____________、_____________和_____________。

9、水中杂质按其尺寸大小可分为三大类：_____________、_____________、_____________10、活性炭的制备分两步，第一步是_____________，第二步是_____________。

11、控制消毒效果的CT值中C是_____________，T是接触时间。

12、.鼓风曝气提供的是_____________，机械曝气提供的是_____________。

13、生物除磷的原理是_____________、_____________和剩余污泥排放。

14、列举活性污泥处理系统中的异常情况_____________、_____________、_____________、_____________。

15、污泥处理的基本方法有_____________、_____________、稳定和调理。

二、选择题1、机械搅拌絮凝池沿水流前进方向一般设（）挡搅拌机，转速（），用隔墙或穿孔花墙分隔，水从其中串联流过。

A．4～5；从小到大 B．1～2；从大到小C．3～4；从小到大 D．3～4；从大到小2、《生活饮用水卫生标准》要求水的浊度小于（）NTU,色度小于（）度。