水质工程学(下)考试复习资料
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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. 曝气沉砂池的优点平流沉砂池主要缺点是沉砂池中夹杂有15%的有机物,使沉砂的后续处理增加难度,故需配洗砂机,把排砂经清洗后,有机物含量低于10%,称为清洁砂,再外运,曝气沉砂池可克服这一缺点。
√11. 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√12. 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13. 说明沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒。
√14. 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。
15. 解释向心辐流沉淀池的特点向心辐流式沉淀池周边进水,中心出水。
流入槽采用环形平底槽,等距设布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。
第一篇废水处理总论一、思考题1、废水处理都包括哪些内容?2、什么是水的自然循环和社会循环?3、废水的水质指标都有哪些?各有什么含义?4、如何测定BOD5?有什么工程意义?5、什么是氧垂曲线?有什么工程意义?6、如何确定废水的处理程度?7、废水处理方法都有哪些?8、简述城市和工业废水处理的典型工艺流程。
第二篇废水的物化处理理论与技术一、思考题1、简述格栅的基本形式和格栅的设计计算要点;2、简述筛网的作用和设计布置原则;3、如何计算水质水量调节池的容积;4、水质水量调节池的布置方式;5、沉淀的分类与特点:自由、絮凝与拥挤沉淀;6、用自由沉淀的理论描述方法----Stokes公式,注意Re的适用范围;7、颗粒沉淀试验方法与沉淀效率计算方法----(不同沉淀类型);8、简述表面负荷(q)与截留速率u0的关系,沉淀池大小计算方法;9、理想沉淀池的工作模型与工艺计算----表面负荷(q)与截留速率u0的关系,沉淀池大小计算;10、区别沉淀池的类型、构造、特点和工作原理----平流式、竖流式、辐流式、斜流式;11、除油的和破乳的原理、工作过程和工艺设计;12、离心分离的原理和主要工艺形式;13、什么是MBR?说明其原理、工艺形式和技术特点;14、简述混凝、吸附、离子交换和萃取在废水处理中的作用原理和工艺特点;15、说明废水的氧化还原处理的技术原理、方法和工艺特点;二、练习题第三篇废水的生物处理理论与技术一、思考题1、从工艺流程、工艺参数、平面布置等角度简单描述一个你所了解的城市污水处理厂(可以是你所在城市的污水厂,也可以是你曾参观过的污水厂)。
2、试比较“生物膜法”和“膜生物反应器”中的“膜”有何不同?3、请简述Orbal氧化沟的基本概念。
4、试简述影响废水好氧生物处理的主要因数。
5、在一个启动运行不久的处理厌氧反应器出水的活性污泥工艺中,由于负荷较低,曝气池内的溶解氧较高,结果发现污泥在二沉池中有上浮的现象;从曝气池中取混合液测定其SV时发现污泥的沉降很好,但0.5-1.0小时后,即出现污泥成团上浮;镜检观察未发现有大量丝状菌;试分析其可能的原因并给出解决对策。
ABR:厌氧折流板反应器AB:吸附-生物降解工艺ABF:活性生物滤池AFB:产酸发酵细菌ASBR:厌氧序批式反应器BAF:曝气生物滤池CAS:传统活性污泥法CASS CAST CASP:循环式活性污泥法的简称CSAS:生物吸附活性污泥CMAS:完全混合活性污泥法DO:指溶解在水里氧的量DS:溶解性固体DSVI:稀释的污泥体积指数EGSB:厌氧膨胀床反应器EAAS:延时曝气活性污泥法FB:生物流化床FS:固体性固体F/M:有机物量与微生物量的比值HRT:水力停留时间HPOAS:纯氧曝气活性污泥法IC:内循环式厌氧反应器Kla:氧总转移系数MB:产甲烷菌MBR:膜生物反应器MBBR:移动床生物膜反应器MLSS:混合液悬浮固体浓度MLVS:混合液挥发性悬浮固体浓度OUR:耗氧速率RBC:生物转盘SV:污泥沉降比。
SV30:指曝气池混合液在量筒静止沉降30min后污泥所占的体积百分比。
SBR:间歇式活性污泥法SFAS:分段进水活性污泥法SRT:污泥停留时间(污泥龄)SRB:化能异养型硫酸盐还原菌SS:可悬浮固体SVI:污泥容积指数SOUR:活性污泥的比耗氧速率SAS:选择器活性污泥法TOC:总有机碳量UASB:升流式厌氧污泥床VSS:挥发性悬浮物VIP:生物同步脱氮除磷工艺VFA:挥发性脂肪酸1. F/M比:有机物量F与微生物量M的比值.单位:g/(g.d)=1/d2. MLSS:混合液悬浮固体浓度、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3. 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4. f:f=MLVSS/MLSS、0.5左右、25%无机5. SS:可悬浮固体VSS:挥发性固体DS:溶解性固体FS:固体性固体6. KLa:氧总转移系数IC:厌氧内循环反应器7. SV:污泥沉降比、又称30min沉降率、混合液在量筒内静置30min后所形成沉降污泥的容积占原混合液容积的百分率、以%表示8. SVI:污泥容积指数、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、=SV(mL/L)/MLSS(g/L)、过低说明泥粒细小无机质含量高缺乏活性、过高说明污泥沉降性能不好、并已有产生污泥膨胀的可能9. SOUR(OUR):活性污泥的比好氧速率、单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量、mgO2/(gMLVSS.h)10. BOD污泥负荷率: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)11. BOD容积负荷率:单位曝气池容积(m3)在单位时间(d)内接受的有机物量12. 水力负荷:单位面积的处理单元在单位时间里通过的水量13. SRT:污泥龄、又固体平均停留时间、指在曝气池内、微生物从其生成到排出的平均停留时间14. R:污泥回流比、从二沉池返回到曝气池的回流污泥与污水流量之比15. HRT:水力停留时间、污水进入曝气池后、在曝气池中的平均停留时间、1/HRT、稀释率16. CAS:传统活性污泥法SFAS:分段进水活性污泥法CSAS:生物吸附活性污泥法或接触稳定法CMAS:完全混合活性污泥法EAAS:延时曝气活性污泥法HPOAS:富氧曝气活性污泥法SAS:选择器ASM:活性污泥模型17. A/O工艺:前置反硝化脱氮工艺18. PHB:聚-β-羟基丁酸、PHV:聚-β-羟基戊酸19. A/O法、厌氧-好氧除磷工艺20. A-A-O工艺、同步脱氮除磷工艺,厌氧-缺氧-好氧法21. 氧化沟:连续循环反应器、又称Pasveer氧化沟22. AB法污水处理工艺、吸附-生物降解工艺、预处理-初沉池-曝气池-二沉池23. SBR:间歇式活性污泥法,又称序批式活性污泥法24. CASS、CAST、CASP:循环式活性污泥法MBR:膜生物反应器、膜组件+生物反应器25. TF:生物滤池RBC:生物转盘、又称浸没式生物滤池BAF:曝气生物滤池SBR:淹没式生物滤池亦称生物接触氧化法(B)FB:生物流化床ABR:气提式生物膜反应器MBBR:移动床生物膜反应器HASBR:复合式活性污泥生物膜反应器26. 厌氧生物处理工艺:在无氧条件下利用厌氧微生物对有机物的代谢作用达到有机废水或污泥处理的目的、并获取沼气过程的统称27. HPA:产氢产乙酸细菌MB:产甲烷菌SRB:化能异养型硫酸盐还原细菌28. ORP:氧化还原电位UASB:升流式厌氧污泥床29. ABR:分阶段多相厌氧反应器ASBR:厌氧序批式反应器UAPBR:升流式厌氧填充床反应器AEBR:厌氧膨胀床反应器AFBR:厌氧流化床反应器30. 污泥含水率指污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数31. 污泥比阻:在一定压力下,采用过滤法分离污泥水分时,单位面积上单位重量的滤渣所受到的阻力32. 投配率:每日投加新鲜污泥体积占消化池污泥总体积的百分数,其倒数为污泥停留时间33. OLR:有机负荷34. 颗粒污泥:厌氧微生物自固定化形成的一种结构紧密的污泥聚集体35. 一级SB:厌氧膨胀床反应器36. VFA:厌氧处理系统内的挥发性有机酸的含量第13章1.污水生物处理:好氧法、厌氧法;2.好养生物处理:悬浮生长型活性污泥法、附着生长型生物膜法。
水质工程学考试复习题一、选择题: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;10~20B.5~10;15~20C.5~10;10~15D.10~20;20~302 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.5~10B.7~15C.15~30D.10~204 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。
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.1.0B.1.2C.1.5D.0.87 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 )。
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11、用于( A )的凝聚剂或助凝剂,不得使处理后的水质对人体健康产生有害的影响。
水质工程学复习1.污水定义污水的组成:生活污水,工业废水,被污染的雨水生活污水:人类日常使用过的,并被生活废料所污染的水工业废水:工矿企业生产活动中用过的水被污染的雨水:初期雨水生产污水:生产过程中形成并被废料污染的水;生产废水:未直接参与生产工艺未被污染的水(冷却水)2.污水的最终出路排放水体,灌溉农田,重复使用3.水质指标物理指标:水温,色度,臭味,固体含量(TS )TS(按溶解性划分):悬浮固体SS溶解固体DS DS=TS-SS SS(按挥发性):挥发性固体VSS非挥发性固体NVSSSS:悬浮固体VSS:挥发性固体4.总氮包含TKN (凯氏氮)TN :有机氮,NH4+-N , NH3;NO2-N , NO3-NTKN :有机氮,NH4+-N , NH35.可生化性指标BODs/COD作用:污水是否适合采用生物处理的判别标准(BODs/COD >03时,适于生物处理)6.常用水质指标:城市供水水质标准,生活饮用水卫生标准,地表水环境质量标准等标准中,一级A高于一级B , 一级高于二级7.排水体制:合流制:生活污水、工业废水、雨水混合在同一管渠排除的系统分流制:依排除雨水方式不同,分为完全分流制和不完全分流制完全分流制:污水排水系统和雨水排水系统并存不完全分流制:只建了废水排放系统,未建雨水排放系统,雨水沿天然地面、街道边沟排泄,待城市进一步发展再修建雨水排放系统8.单元操作、CSTR.平推流反应器单元操作:一个水处理工程可以看成若干基本工艺环节组成,每个基本工艺环节就是一个单元过程Z或单元操作CSTR :完全混合连续式反应器,在理想混合流动模型中,进入反应器的物料即均匀分散在整个反应器里。
CSTR的特点:反应器内浓度完全均匀一致平推流反应器的特点:物料在反应器内的停留时间是管长的函数9•间歇反应器.连续反应器间歇反应器:是在非稳定条件下操作的,所有物料一次加进去,反应结束后物料同时放岀来,所有物料反应的时间是相同的;反应器的浓度随时间而变化,因此化学反应速度也随时间而变化;但是反应器的成分永远是均匀的连续反应器:进料与岀料都是连续不断的进行,所有物料反应的时间是相同的;反应器中不同位置的浓度不随时间而变化。
一.名词解释1.解释BOD生化需氧量在水温为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COD化学需氧量用强氧化剂,在酸性条件下,将有机物氧化为CO2与H2O所消耗的氧量。
4.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MLSS:表示在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥物质的总质量,包含Ma、Me、Mi、Mii.3.污泥指数SVI:指每千克污泥形成的沉淀污泥所占有的容积,以ML23. 解释混合液浓度MLSS和MLVSSMLSS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+MiiMLVSS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+Mi3.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。
4.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。
5.OUR好氧速率:单位重量的活性污泥在单位时间内所消耗的DO量,一般为8-204、污泥龄SRT:指在曝气池内,微生物从其生成到排出的平均时间。
从工程上来讲就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污污泥量之比。
6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。
水质工程学复习题1. 解释生化需氧量BOD2. 解释化学需氧量COD3. 解释污泥龄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. 绘图说明河流氧垂曲线的工程意义7. 解释自由沉降8. 解释成层沉降9. 解释沉淀池表面负荷的意义10. 写出沉淀池表面负荷q0的计算公式11. 曝气沉砂池的优点12. 说明初次沉淀池有几种型式13. 说明沉淀有几种沉淀类型14. 说明沉砂池的作用15. 辐流沉淀池的进水和出水特点16. 解释向心辐流沉淀池的特点17. 绘图解释辐流沉淀池的工作原理18. 解释竖流沉淀池的特点19. 解释浅层沉降原理20. 说明二次沉淀池里存在几种沉淀类型、为什么21. 绘图说明斜管沉淀池的构造22. 活性污泥的组成23. 绘图说明活性污泥增长曲线24. 绘图说明活性污泥对数增长期的特点25. 绘图说明活性污泥减速增长期的特点26. 绘图说明活性污泥净化污水过程27. 绘图说明生物絮体形成机理28. 解释混合液浓度29. 解释混合液挥发性悬浮固体浓度30. 解释BOD负荷31. 解释污泥龄32. 解释污泥沉降比33. 解释BOD负荷率34. 解释活性污泥反应的影响因素35. 解释剩余污泥量计算公式36. 解释微生物的总需氧量计算公式37. 解释传统活性污泥法的运行方式及优缺点38. 解释阶段曝气活性污泥法的运行方式及优缺点39. 解释吸附——再生活性污泥法的运行方式及优缺点40. 解释完全混合池的运行方式及优缺点41. 绘图说明传统活性污泥法、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42. 绘图说明间歇式活性污泥法的运行特点43. 解释活性污泥曝气池的曝气作用44. 根据氧转移公式解释如何提高氧转移速率45. 氧转移速率的影响因素46. 解释BOD污泥负荷率计算公式47. 解释容积负荷率计算公式48. 活性污泥的培养驯化方式49. 解释污泥处理系统的异常情况50. 解释污泥膨胀51. 解释生物膜的构造与净化机理52.85. 常用的调节池形式?86. 分离因素的计算公式?87. 含油废水污染的危害?88. 油珠上浮速度的计算公式?89. 污水中乳化油粗粒化附聚原理?90. 乳化油的性质?91. 何谓胶体稳定性?92. 气浮中产生气泡的方法?93. 什么是疏水性物质?94. 是否任何物质都能粘附在空气泡上,取决于哪些因素?95. 废水中常用的几种混凝剂?96. 混凝剂与浮选剂有何区别?各起什么作用?97. 简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系?98. 高分子混凝剂投量过多的时候,为什么混凝效果反而不好?99. 试述生活污水、工业废水混凝各自的特点?100. 中和方法的分类?101. 碱性污水的中和方法?102. 电解方法产生极化的原因?103. 电解法的几种电解效应?104. 电解可以产生哪些反应过程?对水处理可以起什么作用?105. 中和过滤方法中常用的几种滤料?106. 化学沉淀的影响因素?107. 污水处理混凝的种类?108. 氧化还原方法中常用的氧化剂?109. 如何运用氧化还原电位数值判断氧化还原反应的可行性?110. 用氯处理含氰废水时,为何要严格控制溶液的pH值?111. 离子交换反应和氧化还原反应的区别是什么?112. 吸附方法的影响因素?113. 吸附方法的几种类型?114. 膜分离方法中常用的几种方法?115. 电渗析膜与离子交换树脂在离子交换过程中的作用有何异同?116. 什么是电渗析的极化现象?它对电渗析器的正常运行有何影响?如何防止?117. 利用电渗析法处理工业废水有何特点?118. 绘图推导界面自由能△W的计算公式?119. 绘图解释费兰德利希公式?120. 绘图解释物理吸附的几种曲线类型?121. 绘图解释吸附过程的3个吸附阶段?122. 气浮方法中的表面活性剂的作用?123. 在处理同样水量的条件下,试比较加压溶气气浮、叶轮气浮与射流气浮三种设备的区别?124. 为什么废水中的乳化油类不易相互粘聚上浮?125. 简述粗粒化方法除油的过程?126. 绘图解释电化学滤料的工作原理?127. 混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题,它们对搅拌有何不同?为什么?128. 绘图说明压力旋流分离器的运行情况?129. 采用机械絮凝池时,为什么要采用3~4档搅拌机且各档之间需用隔墙分开?130. 绘图说明有明显吸附带的穿透曲线?131. 叙述石灰石过滤法的注意事项?132. 绘图说明升流式厌氧污泥反应器的构造?133. 试述工业废水的几种厌氧处理方法?134. 绘图说明升流式厌氧污泥床的构造?135. 试述含油废水处理中常用的几种处理方法?136.。
、名词解释4X5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+Mii①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+Mi11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(B0D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。
P148、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。
P149、污泥稳定:采用措施降低城镇污水以及各种有机污水处理过程中产生的污泥含有的大量有机物含量或使其暂时不产生分解。
污泥稳定的方法有化学法和生物法(水控制P405)10、污泥调理:破坏污泥的胶态结构,减少泥水间的亲和力,改善污泥的脱水性能。
1.什么是水良性社会循环?何谓水质性水资源短缺?答: 水良性社会循环: 从天然水体取水不会对水体生态环境组成威胁; 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, 实现水资源可连续利用。
水质性水资源短缺: 丰水地域, 因为水源水质受到污染而不宜作为饮用水源。
2.水处理中反应器有哪些类型?答: 常见有间歇反应器、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?简述各类杂质关键起源、特点及通常去除方法?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, 在水中长久静置也难下沉, 水中所存在胶体通常有粘土、一些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。
有机高分子物质通常也属于胶体一类。
天然不中胶体通常带有负电荷, 有时也含有少许正电荷金属氢氧化物胶体。
粒径大于0.1mm泥砂去除较易, 通常在水中很快下沉。
而粒径较小悬浮物和胶体物质, 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。
它们与水所组成均相体系, 外观透明, 属于真溶液。
但有没有机溶解物可使水产生色、臭、味。
无机溶解杂质关键一些工业用水去除对象, 但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水去除对象。
有机溶解物关键起源于水源污染, 也有天然存在。
4、为何斜板、斜管沉淀池水力条件比平流式沉淀池好?答: 因为斜板(管)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怎样?二者涵义有何区分?答: 沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等, 但含义不一样。
沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积产水量, 而截留沉速指沉淀池中能被全部去除全部颗粒中最小颗粒沉速。
6、斜管沉淀池理论依据是什么?为何斜管倾角通常采取60°?答: 斜管沉淀池理论依据是采取斜管沉淀池既能够增加沉淀面积, 又能够利用斜管处理排泥问题。
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, 实践证实, 倾角为60°最好。
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. 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. 曝气沉砂池的优点平流沉砂池主要缺点是沉砂池中夹杂有15%的有机物,使沉砂的后续处理增加难度,故需配洗砂机,把排砂经清洗后,有机物含量低于10%,称为清洁砂,再外运,曝气沉砂池可克服这一缺点。
√11. 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√12. 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13. 说明沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒。
√14. 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。
15. 解释向心辐流沉淀池的特点向心辐流式沉淀池周边进水,中心出水。
流入槽采用环形平底槽,等距设布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。
16.绘图解释辐流沉淀池的工作原理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MLSSMLSS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√24.解释混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSSMLVSS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 √26. 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/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。
√27. 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。
√28. 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√29. 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0.75,Xr:回流污泥浓度30. 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√31. 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。
√32. 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。
33. 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。
√34.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,√35.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(1)运行特点:传统活性污泥法:①处理效果好②不易污泥膨胀③供氧与需氧不平衡④耐冲击负荷能力差吸附—再生活性污泥法:①处理质量差②耐冲击负荷强③适合处理胶体物质含量高的工业废水④BOD降解曲线是呈急剧下降、缓慢下降曲线延时曝气活性污泥法:①由于负荷低,延时曝气池容积大,占地面积较大②对水质水量变动性强③产污泥量少④处理效果好完全混合法:①耐冲击负荷强②供氧与需氧平衡③易污泥膨胀(2)对BOD去除率:传统活性污泥法对BOD去除率在90%以上。
吸附—再生活性污泥法去除率低于传统活性污泥法。
延时曝气活性污泥法去除率高于传统活性污泥法、完全混合污泥法(3)基本区别:传统活性污泥法中活性污泥由池首至池尾依次经历了对数增长期、减速增长期、内源呼吸期;吸附—再生活性污泥法中在吸附去除阶段利用了活性污泥的内源呼吸期,再生阶段活性污泥则经历了对数增长期、减速增长期、内源呼吸期;延时曝气活性污泥法中活性污泥一直处于内源呼吸期;完全混合污泥法36.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√37.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:√38.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。