水质工程学
1. 解释生化需氧量BOD 在水温为20度的条件下，由于微生物的生活活动，将有机物氧化为无机物所消耗的溶解氧量。
2. 解释化学需氧量COD 用强氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化为CO2与H2O所消耗的氧量。
3. 解释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。
4. 绘图说明有机物耗氧曲线
5. 绘图说明河流的复氧曲线
6. 解释自由沉降当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，各自独立地完成沉底过程。
7. 解释成层沉降又称区域沉淀，当悬浮物质浓度大于500mg/L时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，并在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液——固界面，沉淀显示为界面下沉。
8. 解释沉淀池表面负荷的意义在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。
9. 写出沉淀池表面负荷q0的计算公式 q=Q/A
10. 理想沉淀池的假定条件及去除率分析 (1)污水在池内沿水平方向做等速流动，水平流速为v，从入到出口的流动时间为t（2）在流入区，颗粒沿截面AB均匀分布并处于自由沉淀状态，颗粒的水平分速等于水平流速v（3）颗粒沉到池底即认为被去除。
去除率η=u/q,仅决定于表面负荷q及颗粒沉速u，而与沉淀时间无关。
11. 曝气沉砂池的优点平流沉淀池主要缺点是尘沙池中夹杂有15%的有机物，是尘沙的后续处理增加难度，故需配洗砂机，把排沙经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，在外运，曝气沉砂池可克服这一缺点。
12. 说明初次沉淀池有几种型式平流式沉淀池、普通辐流式沉淀池、向心辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜板（管）沉淀池
13. 说明沉淀有几种沉淀类型自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀（成层沉淀）、压缩
14. 说明沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒。
15. 绘图解释辐流沉淀池的工作原理，辐流沉淀池的进水和出水特点普通辐流式沉淀池中心进水，周边出水，中心传动排泥。进水管设穿孔挡板，变速水流，中心流速最大，沉下的颗粒也是中心最大，向四周逐渐减小，出水用锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣。
16. 解释向心辐流沉淀池的特点向心辐流式沉淀池周边近水，中心出水。流入槽采用环形平底槽，等距设部水孔导流絮凝区的宽度与配水槽等宽，沉淀池的表面负荷可高于普通辐流式2倍，流水槽，可用锯齿堰出水。
17. 解释竖流沉淀池的特点竖流沉淀池可用圆形或正方形，沉淀区呈圆柱形，污泥斗呈截头倒锥体。污水从中心管自上而下，经反射板折向上流，沉淀水用设在池周的锯齿溢流堰，溢入出水槽。水流速度向上。
18. 解释浅层沉降原理池长为L，池深为H，水平流速v，颗粒沉速为u，理想状态下L/H=v/u，可见L与v不变时池深H越浅，可被除去的悬浮颗粒也越小。
19. 说明二次沉淀池里存在几种沉淀类型、为什么自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀（成层沉淀）、压缩
20. 活性污泥的定义及组成定义：污水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧菌为主体的黄褐色絮凝体，其中含有大量活性微生物，这种污泥就是活性污泥。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
21. 绘图说明活性污泥增长曲线（1）适应期。微生物细胞内各种酶系统对新培养基环境的适应过程，初期微生物不裂殖，数量不增加；后期，细胞开始分裂、增殖。（2）对数增长期。营养物质非
常充分，不是微生物增殖的控制因素。增值速度与时间呈直线关系。（3）减速增殖期。微生物大量繁殖，营养物质被大量耗用，营养物质逐步成为微生物增殖的控制因素，微生物增殖速度慢，几乎与细胞衰亡速度相等，微生物活体数达到最高水平，趋于稳定。本期末端，由于微生物增殖数抵不上衰亡数时，曲线开始出现下降趋势。（4）内源呼吸期。营养物质继续下降，开始利用体内物质进行内源代谢。多数细菌进行自身代谢二逐步死亡，只有少数细胞继续裂殖，活菌体数大为下降，曲线呈下降趋势。综述，决定微生物活体数量和增殖曲线上升、下降走向的主要因素是周围环境中营养物质的多寡。
22. 说明生物絮体形成机理当曝气池内有机营养物质降到一定程度，细菌增殖速度低下或停止，处于内源呼吸期或减速增殖期后段，运动性能微弱，动能很低，不能与范德华力相抗衡，并且在布朗运动的作用下，菌体相互碰撞，相互结合，形成菌胶团，同时也吸附了微小颗粒和可溶性有机物。
23. 解释混合液浓度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+Mi
24. 解释污泥沉降比 SV，污泥指数 SVI
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。
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/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。
25. 回流污泥浓度、污泥回流比及计算回流污泥量QR=RQ,R=X/Xr-X X混合液污泥浓度，Xr回流污泥浓度。污泥回流比：回流污泥量与污水流量的比值。
26. 解释BOD污泥负荷率,容积负荷率及计算公式 BOD污泥负荷率表示的是曝气池内单位重量（kg）活性污泥，在单位时间（1d）内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量。
负荷率Ns=F/M=QSa/XV [kgBOD/(kgMLSS×d)]
Q：污水流量，m3/d,Sa:原污水中有机污染物（BOD）的浓度，mg/L，V曝气池容积，X：混合液悬浮固体（MLSS）浓度，mg/L。
容积负荷Nv=QSa/V [kgBOD/(m3曝气池×d)]，即单位曝气池容积在单位时间内，能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量。
27. 解释活性污泥反应的影响因素营养物质平衡、溶解氧量、pH值、水温、有毒物质
28. 剩余污泥量计算公式剩余污泥量Qs=△X/fXr，△X：挥发性剩余污泥量，f约为，Xr：回流污泥浓度
29. 微生物的总需氧量计算公式包括对有机污染物的氧化分解和自身内源代谢两部分
30. 解释传统活性污泥法的运行方式及优缺点
运行方式：原污水从曝气池首端进入池内，由二次沉淀池回流的回流污泥液同步注入。污水与回流污泥形成的混合液在池内呈推流形式流动至池的末端，流出持外流入二次沉淀池，在这里处理后的污水与活性污泥分离，部分污泥回流曝气池，部分污泥作为剩余污泥排出系统。
优点：传统活性污泥法对污水处理的效果极好，BOD去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水。
缺点：曝气池首端有机污染物负荷高，耗氧速度高，为了避免由于缺氧形成厌氧状态，进水有机物负荷不宜过高，因此，曝气池容积大，占用土地较多，基建费用高；耗氧速度沿池长是变化的，而供氧速度难于与其吻合适应，在池前段可能出现耗氧速度高与供氧速度的现象，池后又可能出现溶解氧过剩的现象；对进水水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质水量变化的影响。
31. 解释阶段曝气活性污泥法的运行方式及优缺点曝气活性污泥法与传统活性污泥处理系统主要不同点是污水沿曝气池的长度分散的，但均衡的进入。
32. 解释吸附——再生活性污泥法的运行方式及优缺点
运行方式：污水和经过再生池充分再生，活性很强的活性污泥同步进入吸附池，在这里充分接触
30-60min，使部分呈悬浮、胶体和溶解性状态的有机污染物为活性污泥所吸附，有机污染物得以去除。混合液继之流入二次沉淀池，进行泥水分离，澄清水排放，污泥则从底部进入再生池，进行第二阶段的分解和合成代谢反应，活性污泥微生物并进入内源呼吸期，使污泥的活性得到恢复，在其进入吸附池与污水接触后，能够充分发挥其吸附的功能。
优点：（1）污水与活性污泥在吸附池内接触时间较短，因此，吸附池的容积一般较小，而再生池接纳的是已排出剩余污泥的回流污泥，因此，再生池的容积也是较小的。吸附池与再生池容积之和，仍低于传统活性污泥法曝气池的容积。（2）对水质水量的冲击负荷具有一定的承受能力。
缺点：处理效果低于传统法和不易处理溶解性有机污染物含量较多的污水。
33．解释完全混合池的运行方式及优缺点
运行方式：污水与回流污泥进入曝气池后，立即与池内混合液充分混合，可以认为池内混合液是已经处理而未经泥水分离的处理水。
优点：对冲击负荷有较强的适应能力，适用于处理工业废水，特别是浓度较高的工业废水；可通过对F:M值的调整，将整个曝气池的工况控制在最佳条件，在处理效果相同的条件下，负荷率较高与推流式曝气池；曝气池内混合液的需氧速度均衡，动力消耗低于推流式曝气池。
缺点：微生物对有机物的降解动力低下，活性污泥易于产生膨胀现象；处理水水质低于采用推流式曝气池的活性污泥法系统，
34．绘图说明传统活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、吸附——再生活性污泥法、完全混合池的各自BOD降解曲线（同81）
35．绘图说明间歇式活性污泥法的运行特点
运行方式：间歇式运行，分为流入，反应，沉淀，排放，待机五步。
工艺特点：（1）不需设污泥回流设备，二次沉淀池，建设费用低（2）一般不设调节池（3）SVI 值较低，不产生污泥膨胀（4）可以进行脱氮除磷（5）处理水质优于连续式
36．解释活性污泥曝气池的曝气作用与原理
作用：（1）提供足够的溶解氧(2)使混合液中的活性污泥和污水充分接触
原理：
37．根据氧转移公式解释如何提高氧转移速率 dC/dt=KLa(Cs-C) （1）提高KLa值。需要加强液相主体的紊乱程度，降低液膜厚度，加速气、液界面更新，增大气液接触面积。（2）提高Cs值。提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气、深井曝气。
38．氧转移速率的影响因素并分析（1）污水水质：杂质影响氧的转移，特别是表面活性物质等两亲分子，在水液界面上形成一层分子膜，阻碍氧分子的扩散转移，而且水中溶解氧的饱和度也受水中盐类的影响。（2）水温：影响水的粘滞性，从而影响扩散系数，液膜厚度也随之变化，影响氧转移速率；同时影响溶解氧的饱和度，从而影响氧转移速率。（3）氧分压：影响转移氧的推动力从而影响氧转移速率；影响溶解氧的饱和度，从而影响氧转移速率。（4）气液之间的接触面积和接触时间（5）水流的紊流程度：紊流程度大则气水接触充分，氧转移速率也就提高了。（6）气泡大小：影响气水接触面
39．活性污泥的培养驯化方式异步培驯法、同步培驯法、接种培驯法。
40. 解释活性污泥系统运行中的污泥异常情况（同84）（1）污泥膨胀：污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色也有异变，这就是污泥膨胀。原因：主要是丝状菌大量繁殖引起，也有由污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。（2）污泥解体：处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏是污泥解体现象。原因：运行不当，如曝气过量，会使活性污泥生物-营养的平衡遭到破坏，使微生物量减少并失去活性，吸附能力降低，絮凝体缩小质密，一部分则成为不易沉淀的羽毛状污泥，处理水质混浊，SVI值降低；也可
能是由于污水中混入了有毒物质。对策：调整污水量、回流污泥量、排泥状态等指标。（3）污泥腐化：在二次沉淀池有可能由于污泥长期滞留而产生厌气发酵生成气体，从而使大块污泥上浮的现象。对策：安设不使污泥外溢的浮渣清除设备，清除沉淀池的死角地区，加大池底坡度，不使污泥滞留于池底。（4）污泥上浮：由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进度较高，在沉淀池底部产生反硝化，硝酸盐的氧被利用，氮即呈气体脱出附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。对策：增加污泥回流量或及时排除剩余污泥，降低混合液污泥浓度，缩短污泥龄和降低溶解氧。（5）泡沫问题：污水中存在大量合成洗涤剂或其他起泡物质。对策：分段注水以提高混合液浓度，进行喷水或投加除沫剂，用风机机械消泡。
41. 了解莫诺方程及其应用
42. 解释生物膜的构造与净化机理构造：厌氧层、好氧层。净化机理：在生物膜内外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，共微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而降解。这样就是使污水在流动过程中得到净化。
43. 解释生物膜中的物质迁移在生物膜内外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传递给生物膜，共微生物用于呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而降解。微生物的代谢产物如H2O通过附着水层进入流动水层，并随其排走，而CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3及CH4等气态代谢产物则从水层溢出进入空气中。
44. 解释生物膜微生物相方面的特征（1）参与净化反应微生物多样化（2）生物的食物链长（3）能够存活时代时间长的微生物（4）分段运行与优占属种，有利于微生物新陈代谢的充分发挥和有污染物的降解。
45．了解生物滤池、生物转盘、接触氧化的工作情况及原理
46. 说明高浓度氮的如何吹脱去除
47. 解释生物脱氮原理
（1）氨化反应：在氨化菌的作用下，将化合态有机氮转变为铵态氮（2）亚硝化、硝化反应：在亚硝化细菌作用下将NH3-N转化为NO2-N，在硝化细菌的作用下，进一步氧化为NO3-N（3）反硝化：在厌氧条件下，在反硝化细菌作用下，将NO3-N、NO2-N还原成N2排出。
48. 解释A/O法生物脱氮工艺
原污水在厌氧反硝化池内，在反硝化细菌作用下，将NO3-N、NO2-N转变成N2排出；在好氧池内，BOD得到降解，同时发生氨化、硝化反应，将各种形态的氮转化为NO3-N、NO2-N。由于反硝化液回流，NO3-N、NO2-N又得到降解。影响因素：（1）温度：要适宜（2）DO：亚硝化、硝化阶段，DO 不能太高或太低；反硝化阶段，控制在兼性条件下（3）PH值：最好在中性条件附近，硝化阶段产H，需要加碱（4）有机物浓度：反硝化消耗有机物（5）有毒物质的影响
49. 解释生物除磷机理，了解A/O生物除磷工艺
机理：生物除磷是利用聚磷菌一类的微生物，能够过量的，在数量上超过其生理需要，从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态贮藏在菌体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从污水中除磷的效果。基本过程：在好氧条件下，聚磷菌对磷过剩摄取；在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP水解，放出H3PO4。
工艺特点：（1）在反应器内停留时间较短（2）反应器内污泥浓度在2700—3000mg/L（3）BOD去除率与活性污泥系统相同，磷的去除率较好（4）污泥的肥效好（5）易沉淀，不膨胀
缺点：①除磷率难于进一步提高②在沉淀池内容易产生磷的释放现象。
50. 绘图说明A2/O法同步脱氮除磷工艺
优点：（1）达到同时去除有机物、氮、磷的多重目的，为最简单的同步脱氮除磷工艺（2）水力停留时间少于其他工艺（3）好氧、厌氧交替运行，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀问题（4）污泥中含磷浓度高，肥效高（5）运行中无需投药，两个A段只用轻搅拌，运行费用低。
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。 8.混合与返混在概念上有什么区别？返混是如何造成的？ 答：区别是：返混又称逆向混合。广义地说，泛指不同时间进入系统的物料之间的混合，包括物料逆流动方向的流动。 造成返混的原因主要是环流，对流，短流，流速不均匀，设备中存在死角以及物质扩散等。例如：环流和由湍流和分子扩散所造成的轴向混合，及由不均匀的速度分布所造成的短路、停滞区或“死区”、沟流等使物料在系统中的停留时间有差异的所有因素。 9.PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。 答：在推流型反应器的起端（或开始阶段），物料是在C0的高浓度下进行的，反应速度很快。沿着液流方向，随着流程增加（或反应时间的延续），物料浓度逐渐降低，反应速度也随之逐渐减小。这跟间歇式反应器的反应过程是一样的。推流型反应器优于间歇式反应器的在于：间歇式反应器除了反应时间以外，还需考虑投料和卸料时间，而推流型反应器为连续操作。
作业一 BOD：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量，称为生化需氧量。 COD：在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与水所消耗氧化剂中的氧量，称为化学需氧量。 TOC：在900℃高温下，以铂作催化剂，使水样氧化燃烧，测定气体中CO2的增量，从而确定水样中总的含碳量，表示水样中有机物总量的综合指标。 TOD：有机物主要组成元素被氧化后，分别产生二氧化碳，水，二氧化氮和二氧化硫所消耗的氧量称总需氧量TOD。 水体富营养化：水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，破坏水生生态平衡的过程。 水体自净：污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程 污泥沉降比：污泥沉降比（SV）是指混合液在量筒内静置沉淀30分钟沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%）。 MLSS：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含有的活性污泥固体物的总质量。
MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度表示的是混合液中活性污泥有机性固体物资部分浓度。 氧转移效率 (EA)：是指通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（%） BOD 污泥负荷率（标明公式，单位）：表示曝气池内单位重量（kg）的活性污泥，在单位时间(d)内接受的有机物量（kgBOD）。P14 污泥容积指数（SVI）：指从曝气池出口处取出的混合液经过30分钟静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=SV(ml/L)/MLSS(g/L) 活性污泥的比耗氧速率:是指单位质量的活性污泥在单位时间内的耗氧量。 泥龄:是指在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间。 污泥回流比：是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Q R与污水流量Q的比值。 BOD—容积负荷率（标明单位）：表示为单位曝气池容积（m3）在单位时间(d)内接受的有机物的量。P14 1、什么是活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？答：往生活污水中通入空气进行曝气，持续一段时间以后，污水中即生成一种褐色絮凝体，该絮凝体主要由繁殖的大量微生物所构成，可氧化分解污水中的有机物，并易于沉淀分离，从而得到澄清的处理出水，这种絮凝体就是活性污泥。具备的条件：P2
同济大学浙江学院课程考核试卷（A卷） 2012——2013学年第二学期 课名：给水处理考试考查：考试 此卷选为：期中考试（）期终考试（√）补考（）重修（） 年级专业学号________姓名___________任课教师得分（注意：本试卷共大题，大张，满分100分．考试时间为120分钟。） 一、概念题（每题2分，共20分） 1．混凝 2．GT值 3．自由沉淀 4．表面负菏（沉淀池） 5．滤速 6．滤料K 80 7．等速过滤 8．直接过滤 9．自由氯 10．氯氨 二、简答题（共50分） 1.目前我国饮用水水质指标包括哪几大类？（3分） 2.水中杂质按其尺寸大小，可分为几类？（3分） 3.我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？（4分） 4.影响混凝效果的主要因素有哪几种？怎么影响混凝效果的？（4分） 5.费劳德数（Fr）可以反映哪些水力特性，设计沉淀池时一般采用哪些措施控制此指标？（4分）
6.何为浅池理论？（4分） 7.何为澄清池？简述其特点。（4分） 8.什么叫做“负水头”？如何避免滤层中产生负水头？（4分） 9.何谓大阻力配水系统？（4分） 10.何谓气-水反冲洗？（4分） 11.简述V型滤池的工作原理和主要工艺特点。（4分）12.改善滤池过滤过程的途径有哪些？（4分） 13.画图说明普通快滤池的结构，试说明如何计算冲洗水塔高度。（4分） 三、论述题（每题10，共30分） 1.试述胶体稳定的原因？
2.试分析理想沉淀池中某沉速为ui 的颗粒去除率公式（参见下式）的意义？ A Q u E i / 3.试绘出折点氯化曲线，说明每一区域氯的主要形态和消毒能力，并说明其消毒特点和副产 物情况。
5、曝气池有效容积为4000m 3，（5000）混合液浓度2000mg/L （其中挥发性污泥浓度为1500mg/L ），半小时沉降比为30%，当进水BOD 5为220mg/L ，每日处理1000m 3/d （10000）生活污水时，处理后水的溶解性BOD 5为20mg/L ，试验测得污泥产率系数为0.65g/g ，自身氧化率为0.05d -1。计算污泥负荷率、污泥指数、剩余污泥量、污泥龄、回流污泥浓度及污泥回流比。 解：由已知条件V=4000m 3 X=MLSS=2000mg/l MLVSS=1500mg/l SV=30% S a =220mg/l Q=1000 m 3/d S e =20mg/l Y=0.65g/g K d =0.05d -1 (1).污泥负荷率 N s =XV QS a =4000 20002201000??=0.0275 (2).污泥指数 SVI=MLSS SV =l g l ml /2/300=150ml/g (3).剩余污泥量 剩余污泥浓度X r 66 10101150 r SVI =?=?=6667 mg/L r 取值1.0 ∴剩余污泥量为QX r ＝1000?6667＝6667 kg/d (4).污泥龄 θc =QwXr VX ＝6 10667.620004000??＝1.2d (5).回流污泥浓度 即X r =150 106 =6667g/ml (6).回流污泥比 X=r SVI R R ??+6 101 r 取值1.0 2000＝6667 1.01R R ??+ 得 R=0.43 即，回流污泥比为0.43 6、某市平均日污水流量为48000m 3/d （5000），K z =K d ·K h =1.1×1.2。污水BOD 5=180mg/L ，一级处理BOD 5去除率为20%。二级处理拟用推流式鼓风曝气
《废水处理工程》试题库 一、名词解释 1、污水 指经过使用，其物理性质和化学成分发生变化的水，也包括降水。 2、生活污水 指人们在日常生活中使用过，并为生活废料所污染的水。 3、工业废水 指在工矿企业生产过程中所产生和排放的水。 5、生物化学需氧量（BOD） 指在微生物的作用下，将有机污染物稳定化所消耗的氧量。 6、化学需氧量（COD） 指用强氧化剂－重铬酸钾，在酸性条件下将有机污染物稳定化消耗的重铬酸钾量所折算成的氧量。 7、总需氧量（TOD) 指有机污染物完全被氧化时所需要的氧量。 8、总有机碳（TOC） 指污水中有机污染物的总含碳量。 9、水体自净作用 水体在其环境容量围，经过物理、化学和生物作用，使排入的污染物质的浓度，随时间的推移在向下游流动的过程中自然降低。 13、污水的物理处理法 指利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。 14、污水的化学处理法 指利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害的物质。 15、污水的生物处理法 指利用微生物新代作用，使污水中呈溶解或胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化的法。 16、沉淀 水中的可沉物质在重力作用下下沉，从而与水分离的一种过程。 17、活性污泥法 以污水中的有机污染物为基质，在溶解氧存在的条件下，通过微生物群的连续培养，经凝聚、吸附、氧化分解，沉淀等过程去除有机物的一种法。 22、污泥龄 指曝气池中活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值。 23、BOD－污泥负荷率N S 指单位重量的污泥在单位时间所能代的有机物的量。 24、污泥膨胀现象 当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液变少，颜色也有变异，即为污泥膨胀现象。 25、容积负荷率Nv 指单位容积曝气区在单位时间所能承受的BOD数量。 26、表面负荷 指单位时间通过沉淀池单位表面积的流量。
第一章水质与水处理概论 1、天然水体中的杂质分类 ⑴按水中杂质的尺寸，可分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物。 ⑵从化学结构上可分为无机物、有机物和生物。 ⑶按杂质的来源可分为天然杂质和污染性杂质。 2、水体富营养化：指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他环境条件适宜的情 况下，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氧微生物代谢活动中，水体中的溶解氧很可能被耗尽，造成水质恶化和生态环境结构破坏的现象。 3、两个相关的水质指标描述水体的自净过程： 生化需氧量BOD：该值越高说明有机物含量越高，水体受污染程度越严重。 水中溶解氧DO：是维持水生物生态平衡和有机物能够进行生化分解的条件，DO值越高说明水中有机污染物越少。 水体中BOD值和DO值呈高低反差关系 4、生活饮用水水质常规检验项目和限制： 第四章凝聚与絮凝 1、胶体的稳定性：从水处理角度而言，是指交替颗粒在水中长期保持分散状态的特性。
⑴动力稳定性；⑵带电稳定性；⑶溶剂化作用稳定性。 2、胶体稳定存在的原因： ⑴胶体的双电层结构：胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会相互排斥，要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带电荷。 ⑵胶体粒子在不停的做布朗运动。 3、胶体的凝聚机理： ⑴压缩双电层作用：水处理所去除的胶体主要为带负电的胶体，常用的铝盐、铁盐混凝剂产生的带正电和的高价金属羟基聚合离子可以起到压缩双电层的作用。高价电解质压缩双电层的能力优于低电解质离子，所以，一般选作混凝剂的多为高价电解质。如：Fe3＋、AL3＋。 ⑵吸附电中和作用：指胶体微粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶体颗粒间的静电斥力，使胶体颗粒更易于聚沉。 ⑶吸附架桥作用：指分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉，此时胶粒间并不直接接触，高分子物质在两个胶体颗粒之间像一座桥一样将它们连接起来。 ⑷网捕——卷扫作用：指投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，会像多孔的网一样，将水中胶体颗粒和悬浮浊质颗粒捕获卷扫下来。 4、絮凝机理： ⑴异向絮凝：有布朗运动引起的颗粒碰撞聚集称为异向絮凝。 ⑵同向絮凝：由水力或机械搅拌所造成的流体运动引起的颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。 5、影响絮凝效果的主要因素： ⑴客观因素：水温（适宜20°~30°）、PH值、碱度、水中浊质颗粒浓度。 ⑵主观因素：混凝剂的种类及投加方式，水力条件。 混凝剂有干投和湿投两种投加方式（硫酸铝以稀溶液形式投加较好，而三氯化铁则以干投或浓溶液投加较好） 6、混凝剂的种类及其优缺点： ⑴无机盐类混凝剂： ①硫酸铝：固体硫酸铝需溶解投加，一般配成10%左右的重量百分浓度使用。采用硫酸铝作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果较好，但水温较低时，硫酸铝水解困难，
混凝：是指通过某种方法使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。混凝包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。混凝去除对象：胶体及部分细小的悬浮物。混凝目的：投加混凝剂使胶体脱稳，相互凝聚生长成大矾花，以便在后续沉淀工艺中去除。混凝的原理：压缩双电层，吸附电中和作用，吸附架桥作用，网捕——卷扫作用。 压缩双电层：根据DLVO理论，加入电解质对胶体进行脱稳。起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，其聚沉效率也越高。不能解释：1.混凝剂投加过多，混凝效果反而下降；2.与胶粒带同样电号的聚合物或高分子混凝效果好。压缩双电层：理论上电位=0，等电状态效果最好，实际上只需电位临近于0. 吸附—电中和作用：这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附异号离子、异号高分子、异号胶粒等，来降低电位、减少静电斥力，有利于颗粒接近而互相吸附。其特点是：当药剂投加过多时，电位可反号，此为“吸附—电性中和作用机理”。 铝系：适宜PH：5.5~8 铁系：适宜PH：5~11，但腐蚀性强。 铝盐作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果较好，但
水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。 铁盐作混凝剂时，其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实，沉降速度快，处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝，适用的PH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。 铁盐形成的絮体比铝盐絮体密实，但腐蚀性强，有颜色。机理：吸附电中和与吸附架桥协同作用。 铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥以下三种作用：1.Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝 聚作用 2.高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用 3.以氢氧化物沉淀形态存在时的网捕絮凝作用 混凝动力学：异向絮凝：由布朗运动造成的碰撞，主要发生在凝聚阶段。絮凝速率只与颗粒数量有关，而与颗粒粒径无关。同向絮凝：由水力或机械搅拦产生。其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定。 凝聚：在混合设备中完成。作用：带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和，凝聚，生长成约d=10um（微絮体>5um）要求：混合要快速、剧烈（使药剂均匀分散）絮凝：在絮凝设备中完成作用：使微絮凝体通过合适的水利条件变成粗大的絮凝体。生长成大矾花d=0.6~1.2mm 要求：提供足够的碰撞次数（需要一定时间）；搅拌强度要递
一、名词解释4×5分 1、MLSS（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含有的活性污泥固体物的总质量。11页 MLSS=Ma+ Me+ Mi+ Mii ①具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）（有活性的微生物） ②微生物内源代谢、自身氧化的残留物（Me）（微生物自身氧化残留物） ③由污水挟入的并被微生物所吸附的惰性有机物质（含难为细菌降解的惰性 有机物）（Mi）（吸附在活性污泥上未被微生物所降解的有机物） ④由污水挟入的无机物质（Mii）(无机悬浮物固体) 2、MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）：、混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。MLVSS=Ma+ Me+ Mi 11页 MLVSS与MLSS 的比值用f表示，即f=MLVSS/MLSS;f 值一般取0.75左右。 3、SV(污泥沉降比又称30min沉降率）：混合液在量筒内静置30min后形成沉淀污泥的容积占混合液溶剂的百分率，以“%”计。在一定条件下能够反映曝气池中的活性污泥量。12页 4、SVI污泥指数：是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，以“mL”计。能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能。12页 5、SRT污泥龄（生物固体平均停留时间）：指在曝气池内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。14页 6、HRT（水力停留时间）：指污水进入曝气池后，在曝气池的平均停留时间，也称曝气时间。 7、Lv（BOD容积负荷率）：单位曝气池容积在单位时间内接受的有机物量。 P 14 8、Ls（BOD污泥负荷率）：曝气池内单位重量的活性污泥，在单位时间内接受的有机物量。 P14
《水质工程学》 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。近期设计年限宜采用（）年，远期规划年限宜采用（）年。（ ） A.5～10；10～20 B.5～10；15～20 C.5～10；10～15 D.10～20；20～30 2、 设计供水量应根据下列各种用水确定（）。
（1）综合生活用水
（2）工业企业生产用水和工作人员生活用水
（3）消防用水
（4）浇洒道路和绿地用水
（5）未预见用水量及管网漏失水量。
（6）公共建筑用水 （ ） A.全部 B.（1）、（2）、（4） C.（1）、（2）、（3）、（4）、（5） D.（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6） 3、药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的（）天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。（ ） A.5～10 B.7～15 C.15～30 D.10～20 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- ---
4、设计沉淀池和澄清池时应考虑（）的配水和集水。（） A.均匀 B.对称 C.慢速 D.平均 5、设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为（）m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。（）A.0.2～0.3 B.0.5～0.6 C.0.6～0.8 D.0.8～1.0 6、异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于（）m；底部配水区高度不宜小于1.5m。（） A.1.0 B.1.2 C.1.5 D.0.8 7、快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为（）。（） A.1.0％～1.5％ B.1.5％～2.0％ C.0.20％～0.28％ D.0.6％～0.8％ 8、地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用（）氧化法。（） A.接触 B.曝气 C.自然 D.药剂 9、当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过（）确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。（）
一、名词解释 1、污泥回流比:是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Qr与污水流量Q之比。 2、半速度常数: Ks为当μ= 1/2μmax时的底物浓度，也称之为饱和常数。 3、CAST: 循环式活性污泥法，一种生活污水处理工艺，它是在SBR工艺的基础上增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。 4、湿地处理：将污水投放到土壤经常处于水饱和状态且生长有耐水植物的沼泽地上，是使污水沿一定方向流动，在耐水植物和土壤的联合作用下使污水得到净化一种土地处理工艺，主要包括天然湿地和人工湿地。 5、污泥调理:对污泥进行预处理以提高污泥的浓缩脱水效率，并为经济地进行后续处理而有计划地改善污泥性质的措施。 6、SVI :污泥容积指数(简称污泥指数)是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，以mL/g计。 7、活性污泥：在微生物群体新城代谢功能的作用下，活性污泥具有将有机物转化为稳定的无机物的活力，故称活性污泥。 8、MLVSS: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固体物质部分的浓度。 9、UASB:上流式厌氧污泥层（床）反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。 10、生物除磷：利用聚磷菌一类的微生物，能够过量的在数量上超过其生理需要，从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态储藏在菌体内，形成高磷污泥，排除系统外，达到从污水中除磷的效果。 二、简答题 1、影响产酸发酵过程的主要因素有哪些？ 答：温度、PH、污泥龄、搅拌和混合、营养与碳氮比。 2、评价曝气设备性能的指标有哪些？各有什么含义？ 答：评价曝气设备性能的指标有： （1）动力效率Ep：每消耗1kWh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/(Kw?h)计；
水质工程学（上）考试试卷一 班级：学号：姓名： 一、选择题：（2’×10） 1 给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。近期设计年限宜采用( )年，远期规划年限宜采用( )年。( A ) A.5～10；10～20 B.5～10；15～20 C.5～10；10～15 D.10～20；20～30 2 设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。 (1)综合生活用水 (2)工业企业生产用水和工作人员生活用水 (3)消防用水 (4)浇洒道路和绿地用水 (5)未预见用水量及管网漏失水量。 (6)公共建筑用水 A.全部 B.(1)、(2)、(4) C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5) D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) 3 药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。 A.5～10 B.7～15 C.15～30 D.10～20 4 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。 A.均匀 B.对称 C.慢速 D.平均
5 设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为( B )m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。 A.0.2～0.3 B.0.5～0.6 C.0.6～0.8 D.0.8～1.0 6 异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1.5m。 A.1.0 B.1.2 C.1.5 D.0.8 7 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。 A.1.0％～1.5％ B.1.5％～2.0％ C.0.20％～0.28％ D.0.6％～0.8％ 8 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。 A.接触 B.曝气 C.自然 D.药剂 9 当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过( C )确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。 A.计算 B.经济比较 C.试验 D.经验 10 气浮池溶气罐的溶气压力一般可采用0.2～0.4MPa；( A )一般可采用5％～10％。 A.回流比 B.压力比 C.气水比 D.进气比 二、名词解释：（4’×5） 1、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。 2、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。
2005年水质工程学（上）考试试题 一、概念题（每题1分，15分） 1．滤速 2．氯氨 3．等速过滤 4．自由沉淀 5．直接过滤 6．臭氧消毒 7．GT值 8．折点氯化 9．接触氧化除锰 10．表面负菏（沉淀池） 11、饱和度曲线 12、湿真密度 13、硬度 14、德国度 15、极水 一、简答题（每题2.5分，共35分） 1．哪类絮凝设备对水质与水量变化适应性较小？ 2．费劳德数（Fr）可以反映哪些水力特性，设计沉淀池时一般采用哪些措施控制此指标？ 3．何为反粒度过滤？ 4．何谓小阻力配水系统？ 5．何谓气-水反冲洗？ 6．等速过滤与变速过滤哪种形式滤后水质较好？说明原因？ 7．何为氯化消毒副产物？请简单举例？ 8．如何确定投氯量？说明原因？ 9．何为澄清池？简述其特点。 10．地表水中产生色度的主要成分一般是哪些？ 11、写出电渗析的极室反应 12、何谓阴膜或阳膜的选择透过率？ 13、在除盐系统中为什么要去除二氧化碳？ 14、碱度的危害？
三、实验题（每题10分，共20分） 1、某城市选择地表水为水源设计给水处理厂，请说明如何通过实验确定混凝剂投药量，根据何种实验结果确定助凝剂的种类，并说明如何设计药剂的溶解、贮存与投加设备。 2、试说明如何通过实验测定强酸型阳离子交换树脂的全交换容量和工作交换容量？ 四、论述题（每题5分，共20分） 1．何为聚合铁？说明其混凝机理。 2．什么是理想沉淀池？其沉淀效率与哪些因素有关？ 3．给水处理中主要有哪些消毒方法？请说明各自特点？你认为哪种消毒方法比较好，采用怎样的消毒方式比较合理，说明原因。 4、电渗析器内极化是如何产生的？如何消除 五、判断题（每题5分，共10分） 1．某水厂以某江水为水源，由于原水水质变化较大。在夏季时浊度比较高一般为100-200NTU；在冬季时一般10-15NTU，水质难于保障。特别是在低温、低浊时期，水厂工人将混凝剂投加量增加几倍后水质仍然难以改善，请你帮助采取一些措施，如何提高水质。2．南方某城市以一湖泊为水源，水中藻类在4-7月份比较高，一般达到106-7个/L，有时产生难闻的土腥味。对于此种类型的地表水，你认为采用哪些处理方法比较合理？并说明理由。
十四章---给水概论1、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的特点答：1）江河水中悬浮物和胶态杂质含量较多，浊度高于地下水。江河水的含盐量和硬度较低。宜受污染，因而水的色、臭、味变化较大，有毒或有害物质易进入水体。水温不稳定，夏季常不能满足工业冷却用水的要求。2）湖泊水库水，浊度低含盐量比河水高，流动性小。（3海水含盐量高，各种盐类或离子的重量比例几乎不变。4）地下水水质、水温较稳定。水质清澈，不易受外界污染。地下水硬度高于地表水 十五章----混凝 1、混凝：通过投加某种药剂，使水中的胶体及微小悬浮物聚集的过程。 2、动力学稳定性：是指颗粒布朗运动对抗重力影响的能力。 3、聚集性稳定性：指胶体粒子之间不能相互聚集的特性。 4、ζ电位：胶体滑动面上（或称胶体表面）的电位即为ζ电位。 5、φ电位：胶体表面电位，即总电位。 6、混凝的机理： 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、混凝剂种类：铝系：硫酸铝 明矾 聚合氯化铝（PAC ） 聚合硫酸铝（PAS ） 铁系：三氯化铁 硫酸亚铁 聚合硫酸铁（PFS ） 聚合氯化铁（PFC ） 有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（PAM ） 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。 9、甘布公式：p gh G T μν==?式中g-----重力加速度，9.8米每平方秒；h----混凝设备中的水头损失，m ；v-----水的运动粘度，平方米每秒；T----水流在混凝设备中的停留时间,s 10、速度梯度：G 是速度梯度，是相邻两流层的速度增量和垂直于水流方向的两流层之间的距离的比值。 影响混凝效果因素：1）.混凝剂的种类和投量 2）水力条件和作用时间 3）.水温影响4）.水的PH 值和碱度影响5）.水中悬浮物浓度影响6）.水中杂质影响 11、混凝剂的投加方式：1）、泵前投加 该投加方式安全可靠，一般适用于取水泵房距水厂较近者 2）、高位溶液池重力投加 该投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。适用于取水泵房距 水厂较远者 3)、水射器投加 该投加方式设备简单，使用方便，溶液池高度不受太大限制，但水射器效 率较低，且易磨损。 4）、泵投加 有两种方式：一是采用计量泵，一是采用离心泵配上流量计。采用计量泵不 必另备计量设备，泵上有计量标志，最适合用于混凝剂自动控制系统。 12、混合方式、优缺点及控制G 值的作用：1）、水泵混合 混合效果好，不需另建混合设施，节省动力，大、中、小型水厂均可采用。但但采用FeCl 3混凝剂时，若投量较大，药剂对水泵叶轮可能有轻微腐蚀作用。适用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不宜大于150m 。 2）、管式混合 简单易行。无需另建混合设备，但混合效果不稳定，管中流速低，混合不充分。 3）、机械混合池 混合效果好，且不受水量变化影响，缺点是增加机械设备并相应增加维修工作。控制G 值的作用是使混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。 13、絮凝设备、优缺点及G 值应自进口值出口逐渐减少的原因：1）、隔板絮凝池 包括往复式和回转式两种。优点：构造简单，管理方便。缺点：流量变化大者，絮凝效果不稳定，絮凝时间长，池子容积大。2）、折板絮凝池 优点：与隔板絮凝池相比，提高了颗粒碰撞絮凝效
水质工程学（上） 考试试卷一 1、平流沉淀池设计流量为720m 3/h 。要求沉速等于和大于0.4mm/s 的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求： （1）所需沉淀池平面积为多少m 2？ （2）沉速为0.1mm/s 的颗粒，可去除百分之几？(10’) 解：已知 Q=720m 3/h=0.2m 3/s u 0=0.4mm/s u i =0.1mm/s 1) 所需沉淀池平面积为2 3 05010 4.02.0m u Q A =?== - 2) 沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为25.04 .01.00=== u u E i 2、原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面180cm 处。平流沉淀池设计流量为900m 3/h ，表面积为500m 2，试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥砂颗粒约百分之几？（0C 表示泥砂初始浓度，C 表示取样浓度）。（20’） 取样时间（min ） 0 15 20 30 60 120 180 C /0C 1 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08 解：已知 h=180cm Q=900m 3/h A=500m 2 沉速计算 取样时间（min ） 0 15 20 30 60 120 180 u=h/t(cm/min) _ 12 9 6 3 1.5 1 沉速分布见下图。
2 46810 12 00.10.20.30.40.50.60.70.8 0.91沉降速度（cm/min ） 小于该沉速的颗粒组成分数 截留沉速u 0= A Q =60 500100900??=3cm/min 从图上查得u 0=3cm/min 时，小于该沉速的颗粒组成部分等于p 0=0.30。从图上，相当于积分式 ? p u dp 的面积为 0.506。因此得到总去除百分数为： P=(1-0.30)+ 3 1 (0.506)=86.9% 水质工程学(上)考试试卷二 1、河水总碱度0.1mmol/L （按CaO 计）。硫酸铝（含Al 2O 3为16℅）投加量为25mg/L ，问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂日生产水量50000m 3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50℅计）。（处理水剩余碱度要求不得低于0.47 mmol/L （按CaO 计）） 解：投入药剂量折合Al 2O 3 为25mg/l ×16%=4mg ， Al 2O 3 的分子量为102 。 故投入药剂量相当于4/102=0.039mmol/l ， 剩余碱度取0.37mmol/l ，则得[CaO]=3×0.039+1×0.37=0.487(mmol/l)， CaO 的分子量为56， 则石灰投量为0.487×56×50000/0.5=2.3×106(g)=2.3×103(kg) 2、(2)设初沉池为平流式，澄清部分高为H ，长为L ，进水量为Q ，试按理想沉淀理论对比： ①出水渠设在池末端 ②如图所示，设三条出水渠时，两种情况下可完全分离掉的最小颗粒沉速u o 。
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+Mi 5.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。投配 率过高，消化池内脂肪酸可能积累，pH下降，污泥消化不完全，产气率降低；过低，污泥消 化较完全，产气率较高，消化池容积大，基建 费用增高。 9.厌氧消化的C/N比-----合成细胞的C/N约为 5:1，因此要求C/N达到（10-20）：1为宜。 C/N太高，细胞的氮量不足，消化液的缓冲能 力低，pH值容易降低；太低，氮量过多，pH 值可能上升，铵盐容易积累，会抑制消化过程。 10.最小污泥龄------指微生物繁殖一代所需要 的时间。 11.污泥脱水-----指用真空、加压或干燥方法使 污泥中的水分分离，减少污泥体积，降低储运 成本。 12.活性污泥的培养驯化方式异步培驯法、同步培驯法、接种培驯法。 13.生污泥、消化污泥、可消化程度生污泥包括初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐质污泥。生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后，称为消化污泥。可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量。 14.消化污泥的培养与驯化方式逐步培养法、一次培养法 15.污泥机械脱水有几种方法真空过滤脱水、压滤脱水、滚压脱水、离心脱水 16.气浮中产生气泡的方法电解法、散气法、溶气法 17.废水中常用混凝剂：石灰、碳酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁 18.化学沉淀影响因素：同名离子效应、盐效应、酸效应、络合效应 19. 1. 除铁、除锰的基本工艺流程是什么? 答：地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用接触氧化法。接触氧化法的工艺：原水曝气—接触氧化过滤；曝气氧化法的工艺：原水曝气——氧化——过滤。地下水除锰宜采用接触氧化法，其工艺流程应根据下列条件确定：1）当原水含铁量低于2.0毫克/升、含锰量低于1.5毫克/升时，可采用：原水曝气——单级过滤除铁除锰；2）当原水含铁量或含锰量超过上述值时，应通过实验确定。必要时可采用：原水曝气——氧化——一次过滤除铁——二次过滤除锰；3）当除铁受到硅酸盐影响时，应通过实验确定。必要时可采用：原水曝气——一次过滤除铁（接触氧化）——曝气——二次过滤除锰。 2.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。 3. 试述厌氧生物处理的基本原理？怎样提高厌氧生物处理的效能？ 答：厌氧生物处理是在无氧的条件下，由兼性及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气，使污泥得到稳定。。。。。。要提高厌氧生物处理的效能，就应严格控制温度，并且需要保持较长的污泥龄。 4.简述活性污泥膨胀的产生原因、分类、以及相应的对策 答：原因：主要是丝状菌大量繁殖引起，也有由污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小也会引起，排泥不畅易引起结合水性污泥膨胀。对策：缺氧、水温高等加大曝气量，或降低进水量以减轻负荷，或适当降
1.什么是水的良性社会循环？何谓水质性水资源短缺？ 答：水的良性社会循环：从天然水体取水不会对水体生态环境构成威胁；对城市污水和工业废水进行处理使其排入水体后不会造成污染，实现水资源的可持续利用。 水质性水资源短缺：丰水地区，因为水源水质受到污染而不宜作为饮用水源。 2.水处理中的反应器有哪些类型？ 答：常见的有间歇反应器、活塞流反应器、恒流搅拌反应器等 3.水中杂质按尺寸大小可分成几类？简述各类杂质主要来源、特点及一般去除方法？ 答：水中杂质按尺寸大小可分成：悬浮物、胶体杂质和溶解杂质。 悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质通常也属于胶体一类。天然不中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。 粒径大于0.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。 溶解杂质分为有机物和无机物两类。它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在。 4、为什么斜板、斜管沉淀池的水力条件比平流式沉淀池好？ 答：由于斜板（管）的水力R很小，则Re小，Fr大，水力条件好。 5、沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？ 答：沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等，但含义不同。沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积的产水量，而截留沉速指沉淀池中能被全部去除的所有颗粒中最小颗粒的沉速。 6、斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用60°？ 答：斜管沉淀池的理论依据是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面积，又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小，则沉淀面积愈大，沉淀效率愈高，但对排泥不利，实践证明，倾角为60°最好。 7.微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改变微气泡与颗粒的粘附性能？ 答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大，接触角较大，也有利于气粒结合。 影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。 在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的粘附性能。 8.从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和滤池发展趋势。 答：双层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，双层滤料含污能力较单层滤料高一倍。在相同滤速下，过滤周期增长；在相同过滤周期下，滤速增长。 三层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，中层采用中等密度、中等粒径滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，三层滤料不仅含污能力较高，而且保证了滤后的水质。 均质滤料是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。这种均质滤料层的含污能力显然大于上细下粗的级配滤层。
孝 感 学 院 2007 —2008学年度第一学期期末考核试卷答案 考核课程： 水质工程学（二） 考核类型： 考试 考核形式： 闭卷 学生所在院系： 城建学院环境工程系 年 级： 0418241 试 卷： A 1、活性污泥法：是利用污泥中的有活性的微生物群在有氧或无氧的条件下对污水的污染物进行处理且此污泥具有较好的沉淀性能的方法。 2、混合液悬浮固体浓度：表示在曝气池单位容积混合液内所含有的,包含MM e 、M i 、M. 3、污泥指数: 指每千克污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以ML 计。 4、污泥龄：指在曝气池内，微生物从其生成到排出的平均时间。从 5、氨化反应：污水中有机氨在微生物的作用下被分解为NH-N 的过程。 6、反硝化作用：由一群异养型微生物在缺氧的条件下，将亚硝酸氨 和硝酸氨还原成氮气或氧化氮的过程。 7、生物膜法：污水中微生物在生长的过程慢慢附着在固体无的表面形成外层为好氧菌里面为厌氧菌的膜状微生物污泥而来处理污水中的污染物的过程。 命题教师 院系负责人签 【第 1页 共5 页】 8、生物转盘：又称为淹没式生物滤池，它由许多平行排列淹没在水 槽中的圆盘或盘片所组成，当其在污水中转动时就可以处理污水中的一、 概念题……………………………………………（20 分）
污染物。 9、厌氧的水解阶段：在污水中比较复杂非溶解性的有机物在产酸细 菌胞外酶的作用下被转化为简单的溶解性的单体或二聚体的过程。 10，稳定塘：是人工适当修理或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。 1、活性污泥微生物增殖的四阶段是适应期、对数增殖期、减数增殖期和内源呼吸期。 2、MLSS=Ma + M + Me + M ii 3、完全混合活性污泥法的英文缩写是CAS 4、纯氧曝气活性污泥法的英文缩写是HPOAS 5、鼓风曝气的空气扩散装置分为微气泡扩散装置、中气泡扩散装置、水力剪切式空气扩散装置、水力冲击式空气扩散装置、射流式空气扩散装置和水下空气扩散装置。 6、回流污泥量的控制方法有：定回流污泥量控制、与水量成正比例控制、定MLSS 浓度控制和定F/M控制 7、PHB是聚-β-羟基丁酸的英文缩写 【第 2 页共5页】 三、简答题………………………………………………………（70 分） 1、简述污水处理工艺的历史进程（按处理对象说）（4分） 答：在欧洲，最早有规模的处理外排污水的方法，主要是杀死水中的病毒等对人体有害的微生物；随着外排水中的有机物逐步增加，且有机物浓度已超过自然水体的自净能力时，人们则用传统活性污泥法处理污水中的有机物；随着工业化的进一步发展，水中的营养物质N、P 等大量排放，自然水体富营养化程度