水质工程学Ⅱ
Water Quality EngineeringⅡ
课程编号：0730502B
学时：40
学分：2.5
开课学期：第6学期
课程性质：专业必修
选课对象：给排水科学与工程专业
先修课程：高等数学、水力学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学、给水排水管网系统、水质工程学Ⅰ等课程。
后续课程：水工艺设备基础、水处理工程实验、污水处理课程设计
内容概要：介绍水质及有关水质标准和污水排放标准，水体污染与自净规律，污水的物理处理原理及一级污水处理工艺设计、生物处理理论、污水二级生物处理工艺设计、好氧曝气系统工艺设计、活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、自然生物处理法工艺设计、污水深度处理、再生水处理方法、污水脱氮除磷技术、污泥处理原理与污泥处理系统设计等、城市污水处理工艺设计计算方法、污水厂规划与设计。本课程的主要任务是培养学生掌握污水水处理及再生水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的水工程设计、科研及运行管理工作等奠定必要的理论和应用基础。
建议选用教材：《水质工程》. 范瑾初，金兆丰主编. 北京：中国建筑工业出版社，2009。主要参考资料：《水质工程学》. 李圭白，张杰主编. 北京：中国建筑工业出版社，2005；《排水工程》（第四版），张自杰主编，北京：中国建筑工业出版社，2001；
《室外排水设计规范》，（GB50014-2006）中国计划出版社；
《给水排水设计手册》（第5册）中国建筑工业出版社。
一、课程目的与任务
1.本课程为给排水科学与工程专业必修课程，是给排水科学与工程专业的主干课程之一。
2.本课程与培养目标的关系是：本课程设置适应本专业的培养目标，本课程可以实现培养要求中水质控制知识领域中污水处理工艺设计所需知识和能力要求。
3.课程主要讲述的内容为：水处理基本原理，基本理论，全面系统地了解水在社会循环
中的性质、城市污水的水质特征与水质标准、水体污染与自净等基本概念与理论，水处理的基本概念、基本理论、设计计算，水处理的工程技术与方法及其发展状况、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的水处理工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。
二、课程目标与要求
1.知识目标：通过课程教学，使学生掌握水处理工艺的基本理论和基本概念，熟悉相应处理构筑物的设计计算方法；熟悉城市污水处理厂设计的一般方法。城市污水处理规划、设计、管理所需的专业知识。
2.能力目标：培养学生具有规划、设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力，并提出工艺、材料、结构、管理等方面的改进意见，培养学生独立思考和解决工程实际问题的能力，根据工程具体要求参考设计规范和相应的资料进行城市污水处理工艺设计。培养学生的独立工作和创新能力。
3.素质目标：培养给排水工程师在水处理工程方面的开发、研制、设计、管理基本专业知识素质。
课程的基本要求：掌握水质与水质标准，了解污水排放标准、污水处理的目标和我国现行法规对污水处理技术提出的要求；了解水体污染的原因和危害，掌握水体自净过程规律、水污染防治措施；掌握城市污水处理方法和工艺技术原理、设计计算方法；了解新工艺与新技术的应用条件，培养学生具有水质工程设计、运行管理与科学研究的基本能力；熟悉污泥处理与处置设施的设计的设计原理与设计方法；基本掌握城市污水处理工程的设计、运行管理与科学研究的技能。
三、与其它课程的联系和分工
学习本课程前，学生应掌握高等数学、水力学、水文学、工程地质学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学、水质工程学Ⅰ等课程的相关内容。本课程为污水处理课程设计、水处理工程实验、创新教育等教学环节奠定专业理论基础。
四、课程主要内容与学时分配
章节内容总学时数讲授学时数课外时数
1 水体污染与自净8 4 4
2 物理处理 6
3 3
3 生物处理概论 6 3 3
4 活性污泥法24 12 12
5 生物膜法8 4 4
6 厌氧生物处理 4 2 2
7 自然生物处理系统 4 2 2
8 污水深度处理与利用8 4 4
9 污泥的处理与处置8 4 4
10 城市污水处理厂设计运行 4 2 2
总学时80 40 40
五、课程教学内容及具体要求
第1章水体污染与自净
教学目标：水体污染与自净原理、水体污染的分析判断。培养学生查阅水环境法规、我国地表水环境标准及排放标准等资料；根据水质指标等数据分析水的污染性质，判断水中主要污染物种类，拟定污水处理方法。培养学生建立和推导理论公式的思维方法，应用理论公式解决实际问题的能力。
教学要求：熟悉污水的分类，掌握城市污水中污染物特征及污染指标、污水排放要求及排放标准。熟悉地表水环境质量标准和城镇污水处理厂污染物排放标准，掌握水体自净的基本规律、河流氧垂曲线方程、城市污水处理系统的组成，了解水环境容量基本概念及水体污染的危害。
教学重点：污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准；水体自净规律。
教学难点：河流氧垂曲线方程的建立及应用。
内容概要和方法设计：污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准。水体污染及危害、水体自净的基本规律。河流氧垂曲线方程的建立及应用，水环境容量。城市污水处理系统的组成。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题。
第2章物理处理
教学目标：城市污水一级处理工艺原理、设计计算方法。培养学生查阅、收集设计参数和资料的能力。培养学生利用理论知识，根据要求进行一级处理工艺设计计算能力，阅读和绘制一级处理工艺图能力。
教学要求：掌握格栅、沉砂池、沉淀池功能及工作原理，掌握一级构筑物基本构造、设计参数选择及设计要点，计算方法。了解不同类型构筑物的基本构造及使用特点。
教学重点：格栅、沉砂池、辐流式沉淀池工作原理、基本构造和设计方法。初沉池和二沉池的功能；设计中的区别。
教学难点：构筑物基本构造与功能关系，正确选取设计参数。
内容概要和方法设计：物理处理单元及构筑物的工作原理，设计及计算方法。本章内容，格栅、沉砂池、初沉池、二沉池的功能、工作原理、基本构造、主要设计参数、设计要点等。学生能正确地选型，掌握基本的设计方法。了解如何强化和改进沉淀池的沉淀效果。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题、污水处理课程设计内容提前布置，通过课堂教学获得知识，培养学生查阅设计规范、设计手册等资料，独立进行污水处理一级构筑物的设计计算。
第3章生物处理概论
教学目标：掌握生物处理污水的基本理论，培养学生逻辑推理、公式推导、设计参数求
解方法；通过思考题培养学生查阅相关材料，通过独立思考、理解、归纳、总结知识能力，并将水处理微生物理论知识应用于水处理工程设计和工程管理的素质训练
教学要求：掌握微生物的生长规律、微生物增长与产率系数关系；了解生物处理工艺分类、生物处理的应用与发展；熟悉生物处理动力学基本方程。
教学重点：微生物生长规律，微生物代谢与底物降解关系，微生物代谢与环境关系。
教学难点：生物处理动力学基本方程。
内容概要和方法设计：微生物代谢与底物降解、生物处理工艺概述、生物处理的生化反应动力学基础。教学方法采用多媒体课堂讲授、课堂设问交流、布置课后思考题。
第4章活性污泥法
教学目标：活性污泥法基本原理、设计方法。培养学生理论分析、公式推导、查阅、收集设计参数和资料的能力；根据要求进行活性污泥法工艺设计计算能力，曝气系统设计计算能力。
教学要求：了解活性污泥处理污水的基本原理，掌握活性污泥形态、微生物作用、增殖规律及其影响因素、活性污泥的性能指标及反应动力学、活性污泥工艺、氧转移原理及其影响因素、熟悉活性污泥的驯化培养、系统运行控制参数及方法。
教学重点：活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备设计计算、活性污泥法的基本运行方式、传统活性污泥法系统的工艺设计计算。
教学难点：活性污泥增殖规律，氧转移原理及其影响因素，活性污泥工艺变迁的理论分析。
内容概要和方法设计：活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备、曝气系统设计计算、目前活性污泥法运行方式及优缺点、传统活性污泥系统的工艺设计计算、活性污泥处理系统的运行管理。介绍活性泥处理系统的发展动向。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题、污水处理课程设计内容提前布置，通过课堂教学知识，培养学生查阅设计规范、设计手册等资料，独立进行活性污泥法工艺的设计计算。
第5章生物膜法
教学目标：生物膜工艺原理及设计。培养学生利用理论知识，根据要求进行生物膜工艺设计计算。阅读和绘制生物膜处理工艺图。
教学要求：了解生物膜法与活性污泥法工艺的区别和特点。掌握生物膜法的基本概念与基本原理、生物膜的增长及动力学、各种生物滤池工作原理及其影响因素、生物接触氧化法。熟悉生物膜处理新工艺，了解生物膜法处理系统的运行与管理。
教学重点：生物滤池原理、构造与设计，生物接触氧化原理、构造与设计。
教学难点：各种生物膜工艺基本构造与填料的正确选择。
内容概要和方法设计：生物膜法基本原理与基本流程。介绍几种生物膜工艺如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等设计原理、构造、及设计方法。介绍生物膜法
需氧量的计算、生物滤池和生物接触氧化的工艺设计计算方法。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题。
第6章厌氧生物处理
教学目标：厌氧工艺原理及厌氧工艺设计。培养查阅规范，正确选择设计参数，借助设计手册，进行厌氧工艺的设计与计算能力。
教学要求：掌握厌氧生物处理基本原理、厌氧生物处理工艺。熟悉厌氧接触法工艺系统设计方法、上流式厌氧污泥床基本构造与设计方法。了解厌氧微生物生态学、悬浮生长与固着生长厌氧生物处理法。
教学重点：厌氧处理基本原理、厌氧处理工艺设计。
教学难点：厌氧处理构筑物构造。
内容概要和方法设计：介绍污水厌氧生物处理基本理论和基本概念：净化机理、工艺流程、影响因素、应用条件、发展趋势。污水厌氧生物处理工艺设计参数及设计计算，两级厌氧与两相厌氧生物处理。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题。
第7章自然生物处理系统
教学目标：自然生物处理系统的原理与设计方法。培养学生利用理论知识，根据要求进行自然处理系统设计计算能力。
教学要求：了解稳定塘的类型及设计方法，湿地处理系统设计时应注意的问题
教学重点：自然生物处理原理及分类，土地处理系统应用中应注意的问题，人工湿地的类型。
教学难点：自然生物处理的应用。
内容概要和方法设计：稳定塘、土地处理和湿地处理系统净化污水的原理、基本工艺流程、基本设计方法。稳定塘类型。土地处理系统应用中应注意的问题。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题。
第8章污水深度处理与利用
教学目标：深度处理方法及脱氮除磷系统设计。培养学生进行深度处理工艺设计计算能力。
教学要求：熟悉深度水处理技术、雨水利用和再生水回用技术；掌握生物脱氮除磷工艺原理和熟悉常见生物脱氮除磷工艺。
教学重点：再生水回用处理技术方法，生物脱氮除磷技术原理及工艺设计。
教学难点：生物脱氮处理原理及工艺设计。
内容概要和方法设计：污水的深度处理及回用技术。了解进一步去除水中悬浮物、可溶性有机物、无机盐的各种水处理技术方法，掌握脱氮、除磷工艺原理及设计。了解城市水资源的开发利用途径、再生水的水质要求，再生水的处理系统。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后思考题。
第9章污泥处理与处置
教学目标：污泥处理技术及设计。培养对污泥处理理论理论公式推导、污泥处理工艺的设计计算能力。
教学要求：了解污泥性质及分类与计算、污泥有效利用及最终处置方法。掌握污泥浓缩理论及固通量理论、污泥厌氧消化、污泥干化、脱水与焚化。掌握污泥浓缩池设计与计算方法、污泥处理与处置系统，熟悉污泥厌氧消化池构造及设计方法。
教学重点：污泥性质，污泥处理基本原理与方法，污泥处理基本流程，污泥重力浓缩池设计，污泥脱水方法。
教学难点：污泥浓缩理论。
内容概要和方法设计：污泥的分类与性质，污泥处理的原则、污泥处理基本原理与方法；污泥浓缩原理、污泥厌氧消化，污泥的干化与脱水，污泥最终处理处置。教学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置课后计算题思考题。
第10章城市污水处理厂设计运行
教学目标：城市污水处理厂设计、运行、管理知识。培养学生查阅、收集设计参数和资料，根据要求进行污水厂设计、运行、管理能力。
教学要求：了解城市污水厂设计步骤和设计原则、厂址选择的原则和要点，掌握分析设计水质、水量正确选择处理工艺流程；掌握污水处理基本方法与工艺系统选择、污泥处理与处置系统、水厂平面布置设计和高程布置设计的步骤、污水厂工艺流程和处理构筑物之间的衔接方式，了解水厂生产过程管理、检测和自动控制。熟悉城市污水处理系统设计与污水处理技术经济分析内容。
教学重点：污水处理厂平面布置和高程布置，污水厂技术经济分析。
教学难点：污水厂高程计算和高程布置。
内容概要和方法设计：污水厂设计步骤、要求和设计原则，厂址选择，水厂工艺流程和处理构筑物选择，水厂平面和高程布置，配水与计量、技术经济分析、污水厂验收、运行和自动控制。学方法采用多媒体课堂讲授、工程实例分析、课堂设问交流、布置污水课程设计中污水厂高程计算内容。
六、课程的教学方法设计
本课程教学主要采用的方法有课堂多媒体讲授，通过文字、数据、图片展示本课程内容及实际工程情况，培养学生查阅专业书籍和收集资料能力，通过提前布置污水处理课程设计，训练学生解决与给水排水工程中相关水处理工程设计计算问题、培养学生综合分析、设计计算及语言表达、图纸表达基本能力。
七、课程考核和计分方式
1.考核方式：闭卷考试
2.成绩记入：30%平时成绩，70%课终考试成绩。
3.平时成绩考查形式：平时成绩考查形式：平时成绩权重系数的百分比为30%。其中课
堂到勤率占10%、随堂考查提问占10%、课外作业占10%。
八、主要参考书目和资料
1.建议选用教材：范瑾初，金兆丰主编.《水质工程》. 北京：中国建筑工业出版社，2009。
2.推荐参考书目：李圭白，张杰主编.《水质工程学》. 北京：中国建筑工业出版社，2005；张自杰主编，《排水工程》. 第四版. 北京：中国建筑工业出版社，2001；
《室外排水设计规范》，（GB50014-2006）中国计划出版社；
《给水排水设计手册》（第5册），中国建筑工业出版社。
3.与课程相关参考网站：中国水网https://www.doczj.com/doc/e818890731.html,/；
中华人民共和国水利部网站https://www.doczj.com/doc/e818890731.html,/；
中华人民共和国住房和建设部网站https://www.doczj.com/doc/e818890731.html,/；
中华人民共和国环境保护部https://www.doczj.com/doc/e818890731.html,/；
标准专利网https://www.doczj.com/doc/e818890731.html,/index.asp。
水质工程学Ⅱ思考题 第12章其它处理方法 一、不定项选择题 1. A; ; ; ; 二、问答题 1. 酸碱中和处理时，需考虑那些因素 答：选择中和方法时应考虑下列因素 （1）含酸或含碱废水所含酸类或碱类的性质、浓度、水量及其变化规律； （2）首先应寻找能就地取材的酸性或碱性废料，并尽可能加以利用； （3）本地区中和药剂和滤料（如石灰石、白云石等）的供应情况； （4）接纳废水水体性质、城市下水道能容纳废水的条件,后续处理（如生物处理）对pH值的要求等。 2. 试述电解法处理废水的基本原理。 答：电解过程中，阴极放出电子，使废水中某些阳离子因得到电子被还原，阴极起还原剂的作用。阳极得到到电子，使废水中某些阴离子因失去电子而被氧化，阳极起氧化剂的作用。废水进行电解反应时，废水中的有毒物质在阳极和阴极分别进行氧化还原反应，结果产生新物质。这些新物质在电解过程中或沉积于电极表面或沉淀于电解槽内，或生成气体从水中逸出，从而降低了废水中有毒物质的浓度。 第13章活性污泥法 一、单项选择题 ; ; ; 4. D; 二、问答题 1、什么是活性污泥法其基本原理和流程是什么 答：活性污泥法是以活性污泥为主体的生物处理方法。 其基本原理是利用人工培养和驯化的微生物群体去分解氧化污水中可生物降解的有机物，通过生物化学反应，改变这些有机物的性质，再把它们从污水中分离出来，从而使污水得到净化的方法。 活性污泥法工艺流程如下：
2、活性污泥的培养与驯化可归纳为几种方法每种方法有何特点 答：① 异步培驯法：即先培养后驯化，缺点：时间较长； ② 同步培驯法：培养和驯化同时进行或交替进行，适于城市污水；缺点：出现问题 后，不易判断是培养还是驯化的问题 ③ 接种培驯法：利用其它污水处理厂的剩余污泥，再进行适当驯化，可提高驯化效 果，缩短培驯时间。 3、活性污泥微生物增殖分几个时期每个时期有何特点用曲线表示。 、活性污泥的增殖曲线 答：① 对数增殖期（a －b 段）：营养物质（有机污染物）非常充分，微生物的增殖 速度与时间呈直线关系； ② 减速增殖期（b －c 段）：营养物质逐步成为微生物增殖的控制因素，微生物增 殖速度减慢； ③ 内源呼吸期（c －d 段）：营养物质近乎耗尽的程度，微生物进行内源呼吸以营 生命活动。 4. 试述氧化沟的工作原理和工艺特征。 答：氧化沟它是活性污泥法的一种变法。其原理就是有机污染物作为营养物被活性污泥微生物摄取、代谢、利用的过程，这一过程使污水得到净化。与传统活性污泥法曝气池相较，氧化构具有下列各项特征： ① 构造方面 氧化沟一般呈环形沟渠状，多为椭圆形或圆形，总长可达几十米，甚至百米以上。双池以上平行工作时，则应设配水井，采用交替工作系统时，配水并内还要设自动控制装置。 ② 流态特征 流态上，介于完全混合—推流：氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用．而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。 ③ 工艺特征 可不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度； 可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污泥回流装置； BOD 负荷低，类似延时曝气法，处理水质良好。 泥龄c θ长，c θ=15-30d ，为传统的3-6倍，沟内存在世代存在的硝化菌，可进行硝化、
1、活性污泥：指在污水处理系统中存在附着大量具有活性（能分解污指在污水处理系统中存在附着大量具有活性（指在污水处理系统中存在附着大量具有活性水中污染物）的微生物，在外观上呈絮绒颗粒状，水中污染物）的微生物，在外观上呈絮绒颗粒状，能在静止状态下立即凝聚成较大的绒粒而下沉的污泥。即凝聚成较大的绒粒而下沉的污泥。 2、混合液挥发性悬浮固体浓度：在曝气池单位容积混合液内所含有在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥中能挥发的固体物质的质量。活性污泥中能挥发的固体物质的质量。 3、污泥沉降比：简称SV ，混合液在量筒里静止30 分钟后所形成污简称泥的容积占混合液容积的百分数。泥的容积占混合液容积的百分数。 4、最小污泥龄：指微生物繁殖一代所需要的时间。指微生物繁殖一代所需要的时间。指微生物繁殖一代所需要的时间 5、硝化反应：指氨氮在亚硝化菌氧化下变成亚硝酸氮，继而亚硝酸指氨氮在亚硝化菌氧化下变成亚硝酸氮，氮再由硝化菌氧化为硝酸盐的化学反应。氮再由硝化菌氧化为硝酸盐的化学反应。 6、反硝化作用：由一群异养菌微生物在缺氧条件下，将烟硝酸氮和由一群异养菌微生物在缺氧条件下，由一群异养菌微生物在缺氧条件下和硝酸氮还原成气态氮（的过程。和硝酸氮还原成气态氮（N2）或N2O 的过程。 7、氧化沟：又称连续循环反应器，它池体狭长，池身较浅，曝气池一般呈封闭又称连续循环反应器，它池体狭长，池身较浅，又称连续循环反应器的环状沟渠形，污水和活性污泥在池中作不停的循环流动。的环状沟渠形，污水和活性污泥在池中作不停的循环流动。8、水力停留时间：指水从池体一段流到另一端所需要的时间。指水从池体一段流到另一端所需要的时间。指水从池体一段流到另一端所需要的时间 9、厌氧的产氢产乙酸阶段：是将产酸发酵阶段（除乙酸）和是将产酸发酵阶段2C 以上的有机酸除乙酸）醇转化为乙酸、氢气、二氧化碳的过程，并产生新的细胞物质。转化为乙酸、氢气、二氧化碳的过程，并产生新的细胞物质。 10，污泥脱水：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，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。降低储运成本。 填空题 1、活性污泥微生物中的优势细菌有动胶杆菌、假单胞菌属和产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌、。随处理水大肠埃希氏杆菌 2、每日排出系统外的活性污泥量包括作为剩余污泥排出的污泥量和流出的污泥量。 3、Lawrence-McCarty 第一基本模型，表示的是生物固体平均停留时间与、、产率、底物比利用速率以及（Y）） 4、传统活性污泥法的英文缩写是微生物的衰减速率CAS 之间的定量关系 5、机械曝气装置分竖轴机械曝气装置和卧轴式机械曝气装置，在竖轴曝气装置里常见有：泵型、K 为盘式曝气器型、倒伞型和平板型；在卧轴式机械曝气装置里主要分倒伞型和转刷曝气器。
《水质工程学（Ⅱ）》教学大纲 学时：40 学分：2.5 教学大纲说明 一、课程教学目的与任务 《水质工程学（Ⅱ）》是给水排水专业的主干课程之一，是给水排水专业的必修课程。本课程的主要任务是，使学生掌握水处理基本原理，全面系统地了解水在社会循环中的性质、城市污水的水质特征与水质标准、水体污染与自净等基本概念与理论，较扎实地掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的水工程设计、科研及运行管理工作等奠定必要的理论和应用基础 二、课程的基本要求 1. 了解水的污染指标、污水排放标准、污水处理的目标和我国现行法规对污水处理技术提出的要求； 2.了解水体污染的原因和危害、水体自净过程规律、水污染防治措施； 3.掌握城市污水处理方法和工艺技术原理、设计计算方法；了解新工艺与新技术的应用条件，培养学生具有水质工程设计、运行管理与科学研究的基本能力； 4.熟悉污泥处理与处置设施的设计的设计原理与设计方法； 5. 基本掌握城市污水处理工程的设计、运行管理与科学研究的技能。 三、与其它课程的联系与分工 学习本课程前，学生应掌握高等数学、水力学、水文学、工程地质学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学等课程的相关内容。
教学大纲内容 第1章水体污染与自净 污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准。 水体污染及危害、水体自净的基本规律。河流氧垂曲线方程的建立及应用，水环境容量。教学提示：掌握污水的分类、城市污水中污染物特征及污染指标、污水排放要求。 重点掌握水体自净的基本规律，河流氧垂曲线方程，控制水体污染方法，城市污水处理系统的组成。 第2章物理处理 物理处理单元及构筑物的工作原理，设计及计算方法。 教学提示：本章重点格栅、沉砂池、初沉池、二沉池的功能、工作原理、基本构造、主要设计参数、设计要点等。学生能正确地选型，及掌握基本的设计方法。如何强化和改进沉淀池的沉淀效果。 第3章生物处理概论 微生物代谢与底物降解、生物处理工艺概述、生物处理的生化反应动力学基础。 教学提示：本章重点微生物的生长规律、微生物增长与产率系数关系；生物处理工艺分类、生物处理的应用与发展；生物处理动力学基本方程。 第4章活性污泥法 活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备、活性污泥法的运行方式、传统活性污泥法系统的工艺设计计算、活性污泥处理系统的运行管理。 教学提示：本章重点让学生了解活性污泥处理污水的基本原理，掌握有机物降解与微生物反应动力学关系，介绍目前活性污泥法运行方式及优缺点，根据曝气理论及微生物需氧理论设计曝气系统，重点掌握传统活性污泥处理系统工艺设计原理及设计计算方法。介绍活性泥处理系统的发展动向。 第5章生物膜法 生物膜法基本原理与基本流程。介绍几种生物膜工艺如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等设计原理、构造、及设计方法。 教学提示：重点让学生了解生物膜法处理污水的原理、与活性污泥法工艺的区别和特点。介绍生物膜法需氧量的计算、生物滤池和生物接触氧化的工艺设计计算方法。 第6章厌氧生物处理 介绍污水厌氧生物处理基本理论和基本概念：净化机理、工艺流程、影响因素、应用条件、发展趋势。污水厌氧生物处理工艺设计参数及设计计算，两级厌氧与两相厌氧生物处理教学提示：重点掌握厌氧生物处理影响因素，厌氧接触法工艺系统设计方法；上流式厌氧污泥床基本构造与设计方法。 第7章自然生物处理系统 稳定塘、土地处理和湿地处理系统净化污水的原理、基本工艺流程、基本设计方法。稳定塘类型。土地处理系统应用中应注意的问题。 教学提示：重点介绍稳定塘的类型及设计方法，湿地处理系统设计时应注意的问题。 第8章污水深度处理与利用
名词解释 胶体稳定性：指胶体粒子再睡中长期保持分散悬浮状态的特征，分为动力学稳定，水化膜作用和聚集稳定。 截流沉速：理想沉淀池所能全部去除的颗粒中最小颗粒的沉速，在数值上等于平流沉淀池的表面负荷率。 均质滤料：只沿着整个滤层方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。 自由性余氯：当水中存在不以氯胺形式的没被消耗的氯，称为自由性余氯。 电渗析：以直流电为动力，利用阴、阳离子交换膜对水溶液中阴、阳离子的选择透过性，使一个水体中的离子通过膜转移到另一水体中的分离过程。 循环冷却水的浓缩倍数：循环水与补充水中含盐量之比，即为该循环水系统的浓缩倍数。由于蒸发水量存在，浓缩倍数K值永远大于1。 填空题 1)`生活饮用水卫生标准所列的水质项目可分为以下几类：感官性状和一般化学指标，毒理学指标，细菌学药理和放射性指标。 2)天然水体中的杂质按照尺寸大小可以分为：悬浮物，胶体和溶解物三种。 3)在混凝动力学的研究中，颗粒聚集（异向絮凝）和（同向絮凝）。 4)水常规处理工艺，常用絮凝反应设施主要分为（水力絮凝）（机械絮凝） 5)澄清池将（絮凝）和(沉淀)两个过程综合在一个构筑物中完成，主要。。 6)在过滤过程中，水中微粒通过（迁移）和（粘附）两种过程而被截留。 7)理论上快滤池中止运行进行反冲洗的依据是（滤池出水浊度超标及）（滤层水头损失过大） 8)地下水除铁，锰常用方法，（自然氧化法）和（接触氧化法） 9)氯消毒实验，灭活率，。。。0.1 10)实现膜分离推动力可以是。。（浓度差）（压力差）（电位差）等，（粒子交换膜）电渗析器重要组成部分。 11)水的软化处理主要是去除水中（钙镁）离子。软化法主要有（离子交换法）（药剂法）(哥的更详细扩展—电磁法石灰法膜分离法) 12）冷却塔内某一点冷却的推动力等于（该点水湿的饱和空气焓i的差值）。 13） 简答题 混凝机理 混凝则包括凝聚与絮凝两种过程 胶体失去稳定性的过程称为凝聚 脱稳胶体相互聚集称为絮凝 机理主要包括压缩双电层吸附电中和作用机理吸附架桥网捕或卷扫 吸附架桥作用：指分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机或无机高分子物质通过架桥连接，宁极为打的聚集体而脱稳聚沉。 压缩双电层作用：通过与他所双电层是胶体颗粒的双电层变薄，排斥能降到相当小时，两胶体颗粒接近时，就可以由原来的排斥力为主变为吸引力为主，胶体颗粒间就会发生凝集。 吸附-电中和作用：指胶体颗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，减少了胶体颗粒的静电斥力，使胶体颗粒更易于聚沉。 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
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
《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。
本试卷共3页，此页为A 卷第1页 （注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩） 班级 姓名 学号 ………………………………………装……………………………订……………………………线………………………………………
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中 原 工 学 院 2010～2011学年 第 2 学期 给水排水工程 专业 水处理工程学 课程期末试卷标准答案（即评分标准） 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1、COD ：用化学方法氧化分解废水水样中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合 成氧量（O2）。（3分） 2、BOD ：在规定条件下微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所 需要的氧量（20℃，5d ）。（3分） 3、污泥负荷率：指的是单位活性污泥（微生物）量在单位时间内所能承受的有机物量。（3分） 4、污泥体积指数：衡量活性污泥的沉降浓缩特性的指标，它是指曝气池混合液沉淀30min 后，每单位质量干泥形成的湿泥的体积，常用单位是mL/g 。（3分） 5、污泥龄：是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。（3分） 二、选择题（每小题2分，共20分） 1、A; 2、A; 3、D; 4、A; 5、D; 6、A; 7、B; 8、A; 9、B; 10、D 。 三、简答题（共45分） 1、何谓活性污泥法画出其基本工艺流程并说明各处理构筑物的功能作用（10分） 答：活性污泥法即是以活性污泥为主体的生物处理方法。其基本流程为：（4分） 进水 1 2 3 出水 污泥 回流污泥 剩余污泥 1－初次沉淀池，主要作用去除污水中的SS ，并对BOD 有一定的去除作用（20～30％）（2分）。2－曝气池，主要作用去除污水的有机物。（2分） B 卷 A 卷
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
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。（）
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
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。
一、名词解释： 1、最小设计坡度——在污水管道设计时，通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致，但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。因此将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。 2、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。 3、最大设计充满度——在设计流量下，污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度，当h/D=1时称为满度。 4、硝化——在消化细菌的作用下,氨态氮进行分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在亚消化菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮,然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮. 5、最小覆土深——指管道外壁顶部到地面的距离。 6、快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺过程。 7、径流系数——径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于1。 8、土地处理——土地处理有两种方式：改造土壤；污泥的专用处理厂。用污泥改造不毛之地为可耕地，如用污泥投放于废露天矿场、尾矿场、采石场、粉煤灰堆场、戈壁滩与沙漠等地。专用场应设截流地面径流沟及渗透水收集管，以免污染地面水与地下水。 9、泥龄——暴气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，即活性污泥在暴气池内的平均停留时间，因之又称为―生物固体平均停留时间‖。 10、污洗容积指数——本项指标的物理意义是在暴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。 11、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。 12、BOD5——水温为20条件下，5天的时间内，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。 13、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。 14、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。 15、K la——氧总转移系数,此值表示在暴气过程中氧的总传递性,当传递过程中阻力大,则K la值低，反之则K la值高。 16、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。 17、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。 18、AB法和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。 19、氧垂曲线——有机物排入河流后,经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。所以耗氧与复氧是同时存在的,污水排入后，DO曲线呈悬索状态下垂，故称为氧垂曲线。BOD5曲线呈逐步下降态，直至恢复到污水排入前的基值浓度。 二、填空题： 第一部分 1．符合水厂厂址选择要求的是( )。 (1)水厂厂址的选择，应通过技术经济比较确定 (2)给水系统布局合理
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
给排水14级《水质工程学2》课程设计任务书 一、课程设计的内容和深度 本课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设 计、计算、绘图等方面得到锻炼。 针对一座城市污水二级处理厂，要求对主要污水处理构筑物的工艺尺寸进行设计计算， 确定污水厂的平面布置，最后完成设计计算说明书和设计图纸（污水处理厂平面布置图和污 水处理厂流程图）。设计深度为初步设计深度。 二、课程设计任务书 1、设计题目 某城市污水处理厂工艺设计 2、基本资料 （1）污水水量及水质 污水处理水量：30000+50000×% (m3/d)（横线上的数为学号末尾两位数） 污水水质：COD Cr =350+200×%(mg/L)，BOD5 =220mg/L，SS =250mg/L，氨氮=15mg/L。（横线上的数为学号末尾两位数） （2）处理要求 城市污水经处理后应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，即：COD Cr ≤ 60mg/L，BOD5 ≤ 20mg/L，SS ≤ 20mg/L，氨氮≤ 5mg/L。 （3）处理工艺流程 污水拟采用传统活性污泥法工艺处理。 （4）气象及水文资料 风向：多年主导风向为东南风。 水文：降水量多年平均为每年728mm；蒸发量多年平均为每年1200mm；地下水位，地面下6~7m。 年平均水温：20℃。 （5）厂区地形 污水厂选址区域海拔标高在19~21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为0.3 ‰～0.5‰，地势为西北高，东南低。厂区征地面积为东西长224m，南北长276m。 3、设计内容
（1）对工艺构筑物选型作说明；（2）主要处理设施的工艺计算；（3）污水处理厂的平面布置；（4）污水处理厂工艺流程图的绘制。 4、设计成果 （1）设计计算说明书一份； （2）设计图纸：污水处理厂平面布置图和工艺流程图各一张。 三、污水处理工程设计指导书 1、总体要求 （1）在设计过程中，要发挥独立思考独立工作的能力。 （2）本课程设计重点训练的是污水处理主要构筑物的设计计算和总体布置。 （3）课程设计不要求对设计方案作比较，处理构筑物选型说明按其技术特征加以说明。（4）设计计算说明书应内容完整，简明扼要，文字通顺；设计图纸应按标准绘制、内容完整，主次分明。 2、设计要点 （1）污水处理设施设计的一般规定 ①该市排水系统为合流制，污水流量总变化系数取1.2 ②处理构筑物流量：曝气池之前，各种构筑物按最大日最大时流量设计；曝气池之后，构筑物按平均日平均时流量设计。 ③处理设备设计流量：各种设备选型计算时，按最大日最大时流量设计。 ④管渠设计流量：按最大日、最大时流量设计。 ⑤各处理构筑物不应少于2组。 （2）平面布置 ①功能明确、布置紧凑。布置时力求减少占地面积，减少连接管的长度，便于操作管理。 ②顺流排列，流程简便。指处理构筑物应尽量按流程方向布置，避免与进（出）水方向相反的安排；个构筑物之间的连接管应以最短线路布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升。 ③充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。 ④构筑物布置应注意风向和朝向。将排放异味和有害气体的构筑物布置在居住与办公场所的下风向；为保证良好的自然通风条件，构筑物布置应考虑主导风向。 ⑤污水厂厂区应适当规划设计机房、办公室、机修、仓库等辅助建筑。 3、对设计文件的内容和质量的要求 （1）设计计算说明书
新丰市污水处理厂初步设计 摘要 众所周知，中国的国际地位不断提高，对世界的影响力逐渐扩大，所以我们必须提高环保意识，改善中国现有污浊的环境。 根据城市所处的地理位置和污水厂的规模，并结合考虑需脱氮除磷的要求，城市污水处理厂设计采用传统Sequencing Batch Reactor工艺。该工艺污水处理流程为：中格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→SBR反应池→消毒池→出水排放。污泥处理流程为：污泥→集泥井→污泥浓缩池→贮泥池→污泥脱水机房→泥饼外运。通过此工艺的处理，出水水质设计中对整个水处理流程的各主体构筑物如格栅、平流沉砂池、SBR反应池、接触池等进行了系统、详细的设计计算和说明。理论上给出了这个流程中BOD、COD、SS的去除率及脱氮除磷的效率。
1 设计说明书 1.1 工程概况 1.1.1设计依据 1.收纳污水厂出水的河流：Ш类水体，从城市南边西向东流过，河流保证率95%的流量为3m3s，河道最高水位151.03m（黄海高程系，下同） 2.污水厂厂址位于城东河流北岸300m处，地形平坦，地面标高为
153.12m，污水厂大门朝北。 3.城市污水干管终点水面标高为150.09m，处理厂污水纳入超越管渠，经3.8km的渠道排入水体，渠道总水头损失为2m。 4厂区地质良好，地下水位标高为146.91m，夏季主导风向为东北风。 1.1.2设计规模 新星市近期（2020年）规划人口为10万人，平均日污水量为25000m3d，远期（2030年）规划人口为15万人，平均日污水量为35000m3d，总变化 系数K z =1.43，Q min =0.5Q max 。 1.1.3设计水质 BOD 5 =200mgL，SS=220mgL，夏季水温25℃，冬季水温15℃，平均水温20℃。出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准。 1.2 污水处理厂工业设计 1.2.1工业流程选择与布置 城市污水处理厂的方案，既要考虑有效去除BOD 5 又要适当去除N，P 故可采用SBR或氧化沟法，或AAO法,以及一体化反应池即三沟式氧化沟得改良设计。 本设计采用传统SBR法为核心工艺： 工作流程：见下图 工作原理：、 SBR是通过其主要反应器---曝气池的运行操作而实现的。曝气池的运行操作，是有流入，反应，沉淀，排放，待机等5个工序所组成。这五个工序都在曝气池这一个反应器内进行实施。 工作特点：