环境微生物工程考试题

1.环境微生物学：研究人类生存环境与微生物之间的相互关系与作用规律的科学，他着重研究微生物对人类环境所产生的有意与有害的影响，阐明微生物、污染物与环境三者之间相互关系及作用规律。

2.环境微生物工程：将微生物、污染物与环境三者之间相互关系及作用规律进行归纳分析，对其中的应用部分助以技术系统，加以工程化，即形成了环境微生物工程。

3. 活性污泥：活性污泥（activated sludge）是一种绒絮状的小泥粒，它是由好氧菌为主体的微型生物群、以及有机性和无机性胶体、悬浮物等所组成的一种肉眼可见的细粒。

4.活性污泥法：活性污泥法是利用含有大量好氧性微生物的活性污泥，在强力通气的条件下使废水净化的生物学方法。

5.污泥沉降比（SV30）：又称污泥沉降体积。是指一定量的曝气池混合液静置30min以后，沉降的污泥体积与原混合液体积之比，以百分数表示。在正常情况下，SV反映了曝气池正常运行的污泥量，可用来控制剩余污泥的排放量。SV也是判断污泥沉降性能最为简便的方法。SV值应采用1000mL量筒来测定。

6.污泥容积系数（SVI）：又称污泥指数。指曝气池混合液经30min静置沉降后的污泥体积与污泥干重之比，它反映活性污泥的凝聚性和沉降性，一般SVI控制在50-150之间比较好，>200表明污泥已发生膨胀，单位为L/g。

7.污泥龄：指排泥率恒定的情况下，废水处理厂排放全部活性污泥所需的天数。计算方法是用污泥总量除以每天的污泥排放量。

8.剩余污泥：由于活性污泥中的微生物不断利用废水中的有机物进行新陈代谢，活性污泥数量不断增长，曝气池中活性污泥的量愈积愈多，当超过一定的浓度时，应适当排放一部分，这部分被排去的活性污泥叫作剩余污泥。

9.生物修复：利用微生物及其他生物将土壤、地下水或海洋中的危险性污染物现场降解成二氧化碳和水或转化成无害物质的工程技术系统称为生物修复。

10.共代谢作用：有些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供碳源或能源时该有机物才能被降解，这种现象叫做共代谢，或称协同代谢、辅代谢。现今对微生物共代谢的一般定义是：只有在初级能源物质存在时，才能进行的有机化合物的生物降解过程。

1.控制丝状菌污泥膨胀的方法：

①采用化学药剂杀灭丝状菌。加药剂量合适，可杀灭丝状细菌，而不损伤菌胶团细菌。

②改变进水方式及流态。对容易膨胀的废水，应避免采用完全混和活性污泥法，推荐选用流态为推流式（PFR）或批式（SBR）的活性污泥法。

③改变曝气池构型。对曝气池构型进行改造，使长宽比加大，长：宽≥20：1，或采用分隔。

④控制曝气池的DO。在曝气池中通过设置厌氧区，使污泥交替通过厌氧、好氧区的A/O工艺来防止污泥膨胀。

⑤调节废水的营养配比。对因缺乏N、P而引起的污泥容积系数（SVI）上升，造成污泥膨胀的处理系统，须在进水中追加N、P。

2.与传统活性污泥法及SBR工艺相比，CAST工艺具有那四个方面的特征？

3.同其他活性污泥法比较，SBR具有哪些特点？

SBR同其他活性污泥法比较最大的区别就在于他是以时间顺序来分隔流程各单元，整个过程对单元操作是间歇的，而对多个单元的组合和调度又是连续的，适用于工业化大规模污水处理。其主要特点如下：

（1）工艺简单投资少。

（2）耐冲击负荷，去磷脱氮效果好。

（3）反应推力大，处理效率高。

（4）能充分抑制污泥膨胀。

（5）运行灵活便于实现高度自动化。

4.好养生物流化床工艺特点

a. 生物流化床是一种高效率的处理工艺，由于细颗粒载体提供巨大的表面积（可达2000-3000m2/m3流化床体积，而活性污泥法为20-100m2/m3，生物转盘为50m2/m3），使单位体积载体内保持较高的微生物量，可达10～40g/L,而活性污泥法只有2-4g/L。高浓度的生物量必然导致高的净化效率。

b. 生物群体固定在填料上，能承受冲击负荷与毒物负荷，这一点与其他生物膜法相同。

c. 生物流化床中，液—固—气各相之间相对运动速度快，有效接触面积大，因此传质速率高。（流化床中微生物生化反应速率低于向膜的传质速率，二者之比约为0.1-0.7。）

d. 由于生物浓度和传质效率都高，废水在床中停留时间就短，据资料报道，对普通生活污水在16min内即能除去93%的BOD。

e. 设备小，占地面积大量缩小，是普通活性污泥法的5%左右，投资省。

5.塔式生物滤池有哪些主要特征？

a. 塔式生物滤池的水力负荷达20-300m3/(m2·d)，BOD容积负荷高达2-3kg/(m3·d)。进水BOD浓度可以提高到500mg/L。 b. 塔式滤池高8-24m，直径1-3.5m，直径与高度之比介于1:6—1:8之间。

c. 废水与空气及生物膜的接触时间较长，而且在不同的塔高处存在着不同的生物相，所以塔滤效率较高。另外，高的BOD负荷使生物膜生长迅速，但较高的水力负荷又使生物膜受到强烈的水力冲刷，从而使生物膜不断脱落、更新，也有利于有机污染物的降解。

d. 占地面积小，耐冲击负荷的能力强。

e. 塔身高，废水需用泵提升，从而使运转费用增加，并且运行管理不太方便。

优点：(1)塔身较高，自然通风良好，充氧好，污染物传质速度快，污泥量少。

(2)所能处理污水量大容积负荷高，占地面积小，运行费用低，高负荷率：水力负荷：80-200m3/m3.d ,BOD-容积负荷：1-2 kg/m3.d

(3)多层滤料，塔内微生物在水流方向上存在分层，各层有适应本层环境的优势种群,能够承受冲击负荷，耐有机物及有毒物质冲击负荷强。

(4)塔滤的去除效果与温度有关。

缺点：BOD去除率低，基建投资大。

6.SMPA分阶段多相厌氧反应器技术的理论思路是：

(1) 在各级分隔的单体中培养出合适的厌氧细菌群落，以适应相应的底物组分及环境因子(pH，H2分压值等);

(2) 防止在各个单体中独立发展形成的污泥互相混合;

(3) 各个单体内的产气互相隔开;

(4) 工艺流程更接近于推流式，系统因而拥有更高的去除率，出水水质更好。

7.采用厌氧消化工艺处理污水或污泥具有以下的优缺点。

A优点：

①由于微生物代谢合成的污泥比好氧处理少，达到了一步消化，故可降低污泥处理费用；

②与好氧处理相比，所需的氮、磷营养物较少，且不需充氧，故耗电也少；

③一般情况下，去除1kg COD可产生0.3-0.5m3的沼气，可作能源加以回收利用；(沼气是一种可燃性气体，其主要成分是甲烷（CH4），含量约占沼气的60-70%，其余是二氧化碳和少量的氢、氨、硫化氢等气体。)

④能季节性或间歇性运行，厌氧污泥可以长期存放；

⑤可以直接处理浓度很高的废水或污泥，其运行负荷也较高；

⑥与好氧处理相比，可以在较高温度下运行，当利用高温厌氧消化时，其处理效果会更好；（沼气发酵对温度极其敏感，2-3℃的变化就会影响产气量。污水的最适发酵温度，中温型发酵为20-40℃，最佳37-38℃，高温型发酵以53-54℃为宜。高温发酵比中温发酵效果好，无论是有机物的处理量或沼气产生量，均高出2-2.5倍；如果营养条件合适，其至可提高4-5倍。）

⑦运行成本低

B缺点：

①厌氧污泥增长很慢，故系统启动时间较长；

②对温度的变化比较敏感，温度的波动对去除效果影响很大；

③往往只能作为预处理工艺来使用，厌氧出水还需进一步处理；

④对负荷的变化也较敏感，尤其对可能存在的毒性物质，运行中需特别小心；

⑤停留时间长，处理构筑物庞大。

8.比较A/O（Anaerobic/Oxic）工艺即厌氧/好氧工艺和A/O (Anoxic/ Oxic)法即为缺氧／好氧工艺。

（1）A/O法是最简单的生物除磷工艺之一。其工艺流程图如下

A/O工艺是使污水和污泥依次经过厌氧段和好氧段。在进水端，进水与回流污泥混合，进入一个推流式厌氧接触区放磷，然后进入好氧段吸磷，最后经二沉池泥水分离。剩余污泥中富含磷，通过排除剩余污泥达到除磷的目的。同其他工艺相比，其特点是速率高，水力停留时间短，有机负荷高，在典型设计的厌氧段停留时间为0.5-1.0h，好氧段为1.0-3.0h，系统的泥龄亦短，因此系统往往达不到硝化，回流污泥中也就不会携带硝酸盐至厌氧段。

（2）A/O工艺是一种较为完善的微生物脱氮工艺流程，也是目前在生物脱氮中最广泛采用的工艺。其工艺流程图如下。

在这种工艺中，反硝化段是在处理系统最前面，硝化段中的混合液以一定比例回流到反硝化段，反硝化段中的反硝化脱氮菌在无氧或低氧条件下，利用进水中的有机物作为碳源，以回流硝化池内NO3-中的氧作为电子受体，将NO3-还原为N2。这样，反硝化过程中所需的有机碳源可直接来源于污水，不必外加。从而，可以减轻硝化时的有机物负荷，减少停留时间，并节省曝气量和碱的投加量。反硝化过程中产生的碱度可补偿硝化段消耗的碱度的一半左右。该种微生物脱氮法是一种较为完善的工艺流程，这也是目前在生物脱氮中最广泛采用的工艺。

9.比较UCT工艺与改良UCT工艺。

（1）UCT工艺流程图

UCT工艺中，沉淀池的回流污泥和好氧区的污泥混合液分别回流至缺氧区，其携带的NO3-在缺氧区中经反硝化而去除。为了补充厌氧区中污泥的流失，增设了缺氧区至厌氧区的混合液回流。在废水TKN/COD适当的情况下，缺氧区中反硝化作用完全，可以使缺氧区出水中的NO3- 浓度保持近于零，从而使接受缺氧区混合液回流的厌氧区NO3- 亦接近于零，保持较为严格的厌氧条件。UCT工艺可最大限度地排除了回流至厌氧区的回流液中的硝酸盐对除磷的不利影响。由于增加了缺氧区至厌氧区的混合液回流，运行费用略有增加。

（2）改良型UCT工艺流程图

改良型UCT工艺中，缺氧区被分成二个，缺氧1只接受二沉池的回流污泥，并有混合液回流至厌氧区。因此，对缺氧1，只要求减少经回流污泥携带而来的NO3- 数量。缺氧2接受来自好氧区的混合液回流，其内进行反硝化。这种将缺氧l与缺氧2完全分隔的改良型UCT工艺可避免将过剩的NO3- 带进厌氧区，从而提高了系统的去磷效果。

10.AB法在工艺流程和运行控制方面的主要特点

1）AB法为两段活性污泥法，A段为吸附段，B段为生物氧化段；通常不设初沉池，以便充分利用活性污泥的吸附作用；

2）A段和B段的污泥回流是分开的，因而在两段中具有组成和功能都不相同的微生物种群；

3）A段以高负荷运行，污泥负荷大于2.0kg BOD/(kgMLSS·d)，水力停留时间为0.5h左右，对不同进水水质，A段可选择好氧或缺氧方式运行；

4）B段以低负荷运行，污泥负荷小于0.3kg BOD /(kgMLSS·d);

5）A段因负荷高，活性污泥微生物大多呈游离状，代谢活性强，并具有一定的吸附能力；B段负荷较低，主要发挥微生物的生物降解作用，同时B段由于发生硝化和部分反硝化，活性污泥的沉降性能好，因此处理后出水水质较好。

AB法的优点是总的反应池容积小，投资省，能承受负荷冲击，并能保证出水水质的稳定，是一种很有前途的方法。

11.生产实践和实验研究表明，氧化沟系统具有以下特点：

1）氧化沟通常在延时曝气条件下运行，废水停留时间较长，污泥负荷较低，处理深度大；

2）由于曝气装置只设置在氧化沟的局部区段，离曝气装置不同距离处可形成好氧、缺氧以及厌氧区段，所以具有反硝化脱氮的功能；