環(huán)境工程學(xué)課后答案.doc

環(huán)境工程學(xué)（第二版）課后答案緒論 環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展和內(nèi)容 第一章 水質(zhì)與水體自凈第二章 水的物理化學(xué)處理方法第三章 水的生物化學(xué)處理方法 第五章 大氣質(zhì)量與大氣污染 第六章 顆粒污染物控制 第七章 氣態(tài)污染物控制 第八章 污染物的稀釋法控制緒論 環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展和內(nèi)容0-1名詞解釋：環(huán)境：影響人類生存和發(fā)展的各種天然的和經(jīng)過人工改造的自然因素的總體，包括大氣、水、海洋、土地、礦藏、森林、草地、野生生物、自然遺跡、人文遺跡、自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、城市和鄉(xiāng)村等。環(huán)境問題：全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類生存和發(fā)展的現(xiàn)象，均概括為環(huán)境問題。環(huán)境污染：由于自然或人為（生產(chǎn)、生活）原因，往原先處于正常狀況的環(huán)境中附加了物質(zhì)、能量或生物體，其數(shù)量或強度超過了環(huán)境的自凈能力，使環(huán)境質(zhì)量變差，并對人或其它生物的健康或環(huán)境中某些有價值物質(zhì)產(chǎn)生了有害影響的現(xiàn)象。污染物質(zhì)：引起環(huán)境污染的物質(zhì)即為污染物質(zhì)。 公害：由人為原因引起化學(xué)污染物滋事而產(chǎn)生的突發(fā)事件通常稱為公害。環(huán)境科學(xué)：研究人類環(huán)境質(zhì)量及其保護(hù)的和改善的科學(xué)，其主要任務(wù)是研究在人類活動的影響下環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和環(huán)境變化對人類生存的影響，以及改善環(huán)境質(zhì)量的理論、技術(shù)和方法。0-2 試分析人類與環(huán)境的關(guān)系?！碍h(huán)境”一詞是相對于人類而言的，即指的是人類的環(huán)境。人類與其環(huán)境之間是一個有著相互作用、相互影響、相互依存關(guān)系的對立統(tǒng)一體。人類從周圍環(huán)境中獲得賴以生存、發(fā)展的空間和條件，同時其生產(chǎn)和生活活動作用于環(huán)境，又會對環(huán)境產(chǎn)生影響，引起環(huán)境質(zhì)量的變化；反過來，污染了的或受損害的環(huán)境也對人類的身心健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等造成不利影響。0-3試討論我國的環(huán)境和污染問題0-4什么是環(huán)境工程學(xué)？他與其他學(xué)科之間的關(guān)系怎樣？環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的理論和方法，研究保護(hù)和合理利用自然資源，控制和防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞，以改善環(huán)境質(zhì)量，使人們得以健康、舒適地生存與發(fā)展的學(xué)科。環(huán)境工程學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個分支，又是工程學(xué)的一個重要組成部分。它脫胎于土木工程、衛(wèi)生工程、化學(xué)工程。機(jī)械工程等母系學(xué)科，又融入了其他自然科學(xué)和社會科學(xué)的有關(guān)原理和方法。0-5環(huán)境工程學(xué)的主要任務(wù)是什么？環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的理論和方法來研究控制環(huán)境污染、保護(hù)和改善環(huán)境質(zhì)量，合理利用自然資源的技術(shù)途徑和技術(shù)措施。因此，它有著兩方面的任務(wù)：既要保護(hù)環(huán)境，使其免受和消除人類活動對它的有害影響；又要保護(hù)人類的健康和安全免受不利的環(huán)境因素?fù)p害。具體講就是重點治理和控制廢水、廢氣、噪聲和固體廢棄物，研究環(huán)境污染綜合防治的方法和措施。0-6環(huán)境工程學(xué)的主要內(nèi)容有哪些？（1）水質(zhì)凈化與水污染控制工程； （2）大氣污染控制工程； （3）固體廢棄物控制及噪聲、振動與其他公害防治工程； （4）清潔生產(chǎn)、污染預(yù)防與全過程污染控制工程； （5）環(huán)境規(guī)劃、管理和環(huán)境系統(tǒng)工程； （6）環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境質(zhì)量評價。第一章 水質(zhì)與水體自凈1-1名詞解釋水污染：水體因接受過多的污染物而導(dǎo)致水體的物理特征、化學(xué)特征和生物特征發(fā)生不良變化，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，破壞了水體的功能及其在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中的作用，該狀態(tài)為“水體污染”。水質(zhì)：水與其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。水質(zhì)指標(biāo)：水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)： 由國家或政府部門正式頒布的有關(guān)水質(zhì)的統(tǒng)一規(guī)定。水環(huán)境容量：一定水體在規(guī)定的環(huán)境目標(biāo)下所能容納污染物質(zhì)的最大負(fù)荷量。水體自凈：進(jìn)入水體的污染物通過物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物的濃度逐漸降低，經(jīng)過一段時間后，水體將恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。這一現(xiàn)象為“水體自凈作用”。水體污染物：凡使水體的水質(zhì)、生物質(zhì)、底泥質(zhì)量惡化的各種物質(zhì)均稱為“水體污染物”。COD：在一定嚴(yán)格的條件下，水中各種有機(jī)物與外加的強氧化作用時所消耗的氧化劑量。BOD：在水體中有氧的條件下，微生物氧化分解單位體積水中有機(jī)物所消耗的溶解氧量?？偣腆w：水中所有殘渣的總和。（在一定溫度下，將水樣蒸發(fā)至干時所殘余的固體物質(zhì)總量。） 1-2試區(qū)別懸浮固體和可沉固體，區(qū)別懸浮固體和渾濁度。它們的測定結(jié)果一般如何表示？ 如果對水樣進(jìn)行過濾操作，將濾渣在103105下烘干后的重量就是懸浮固體，結(jié)果以mg/L計。而可沉固體是指將1L水樣在一錐形玻璃筒內(nèi)靜置1h后所沉下的懸浮物質(zhì)數(shù)量，結(jié)果用mL/L來表示。渾濁度是指水中不溶解物質(zhì)對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度。一般來說，水中的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高，但兩者之間并沒有固定的定量關(guān)系。因為渾濁度是一種光學(xué)效應(yīng)，它的大小不僅與不溶解物質(zhì)的數(shù)量、濃度有關(guān)，而且還與這些不溶解物質(zhì)的顆粒尺寸、形狀和折射指數(shù)等性質(zhì)有關(guān)。將蒸餾水中含有1mg/L的SiO2稱為1個渾濁度單位或1度。由此測得的渾濁度稱為杰克遜濁度單位（JTU）。1-3取某水樣250mL置于空重為54.342 6 g的古氏坩堝中，經(jīng)過濾、105烘干、冷卻后稱其質(zhì)量為54.3998 g，再移至600爐內(nèi)灼燒，冷卻后稱其質(zhì)量為54.362 2 g。試求此水樣的懸浮固體和揮發(fā)性懸浮固體量。解：懸浮固體 228.8mg/L；揮發(fā)性懸浮固體量 150.4mg/L。1-6取某水樣100ml，加酚酞指示劑，用0.100 0 mol/L HCl溶液滴定至終點消耗鹽酸溶液1.40 ml。另取此水樣100 ml，以甲基橙作指示劑，用此鹽酸溶液滴定至終點用去6.60 ml。試計算此水樣的總堿度及各致堿陰離子的含量（結(jié)果以 mmol/L計）。解：總堿度6.60mmol/L（酚酞堿度1.40mmol/L）；OH-0mmol/L；HCO3-1.4mmol/L；CO32-3.8mmol/L。1-7取水樣100 ml 用0.100 0 mol/L HCl溶液測其堿度?，F(xiàn)以酚酞作指示劑，消耗了HCl溶液0.20 ml，接著再加甲基橙作指示劑，又消耗了3.40 ml。試求該水樣的總堿度和各種致堿陰離子的含量（結(jié)果以 mmol/L 計）解：總堿度3.60mmol/L（酚酞堿度0.20mmol/L）；OH-0mmol/L；HCO3-3.2mmol/L；CO32-0.2mmol/L。1-8 某水樣初始PH為9.5，取100 ml 用 0.200 0 mol/L 溶液滴定至PH8.3時需6.20 ml，若滴定至PH=4.4則還需加此液9.80 ml。試求此水樣中存在的各種致堿陰離子的濃度（結(jié)果以 mmol/L和的 mg/L計）。解：總堿度64.00mmol/L（酚酞堿度24.80mmol/L）；OH-0mmol/L；HCO3-14.40mmol/L（720mg/L）；CO32-24.80mmol/L（2480mg/L）。1-9有一水樣取100 ml 用0.100 0 mol/L HCl溶液測定其堿度，加入酚酞指示劑后，水樣無色。再加甲基橙作指示劑，消耗鹽酸溶液量5.20 ml，另取此水樣100 ml 用0.025 0 mol/L的EDTA溶液測其硬度，用去 14.60 ml。試求此水樣的總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度（結(jié)果以 mmol/L、度和的 mg/L計）。解：總硬度3.65mmol/L（365mg/L；20.4度）；碳酸鹽硬度2.60mmol/L（260mg/L；14.6度）；非碳酸鹽硬度1.05mmol/L（105mg/L；5.9度）。1-10高錳酸鉀耗氧量、化學(xué)需氧量和生化需氧量三者有何區(qū)別？它們之間的關(guān)系如何？除了它們以外，還有哪些水質(zhì)指標(biāo)可以用來判別水中有機(jī)物質(zhì)含量的多寡？ 重鉻酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱為化學(xué)需氧量，是水樣在強酸性條件下，加熱回流2h（有時還加入催化劑），使有機(jī)物質(zhì)與重鉻酸鉀充分作用被氧化的情況下測定的。它能將水中絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化，但對于苯、甲苯等芳烴類化合物則較難氧化。嚴(yán)格說來，化學(xué)需氧量也包括了水中存在的無機(jī)性還原物質(zhì)。通常因廢水中有機(jī)物的數(shù)量大大多于無機(jī)還原物質(zhì)的量，一般用化學(xué)需氧量代表廢水中有機(jī)物質(zhì)的總量。高錳酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱為耗氧量，測定快速，但不代表水中有機(jī)物質(zhì)的全部總量。一般來說，在測定條件下水中不含氮的有機(jī)物質(zhì)易被高錳酸鉀氧化，而含氮的有機(jī)物就較難分解。因此，耗氧量適用于測定天然水或含容易被氧化的有機(jī)物的一般廢水，而成分復(fù)雜的有機(jī)工業(yè)廢水則常測定化學(xué)需氧量。生化需氧量指在有氧的條件下，水中可分解的有機(jī)物由于好氧微生物（主要是好氧細(xì)菌）的作用被氧化分解無機(jī)化所需要的氧量。除它們外，還有總需氧量、總有機(jī)碳等水質(zhì)指標(biāo)可用來判別水中有機(jī)物質(zhì)含量的多寡。1-11 試討論有機(jī)物好氧生物氧化的兩個階段。什么是第一階段生化需氧量（La）？什么是完全生化需氧量（BODu）？為什么通常所說的生化需氧量不包括硝化階段對氧的消耗量？ 在有氧的情況下，廢水中有機(jī)物質(zhì)的分解是分兩個階段進(jìn)行的。第一階段稱為碳氧化階段，主要是不含氮有機(jī)物的氧化，也包括含氮有機(jī)物的氨化，以及氨化后生成的不含氮有機(jī)物的繼續(xù)氧化。碳氧化階段所消耗的氧量稱為碳化生化需氧量（BOD）?？偟奶蓟柩趿砍７Q為第一階段生化需氧量或完全生化需氧量，常以La或BODu表示。 水中的硝化細(xì)菌可氧化水中原有的氨和含氮有機(jī)物氨化分解出來的氨，最終轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。由于硝化作用所消耗的氧量成為硝化生化需氧量，即第二階段生化需氧量，常以LN或NOD表示。 通常所說的生化需氧量只是指碳化生化需氧量，即第一階段生化需氧量La，不包括硝化過程所消耗的氧量LN。這是因為生化需氧量的定義只規(guī)定：有機(jī)物被氧化分解為無機(jī)物質(zhì)。在第一階段生物氧化中，有機(jī)物中的C變?yōu)镃O2，N變?yōu)镹H3，均已無機(jī)化。因此并不關(guān)心繼續(xù)氧化成NO2、NO3。同時，對于一般的有機(jī)廢水，硝化過程大約在57天甚至10天后才能顯著展開，所以5天的BOD測定通常是可以避免硝化細(xì)菌耗氧的干擾的。1-12 某工業(yè)區(qū)生產(chǎn)廢水和生活污水的混合廢水的為300（20），它的第一階段生化需氧量是多少？（假定k10.23d1）解：第一階段生化需氧量323mg/L。 1-13 某廢水的=210，試求此廢水的以及第一階段生化需氧量，假定=0.17。假設(shè)上述廢水改放在30條件下培養(yǎng)測定，試問5天的BOD應(yīng)該是多少（）？ 解：30下BOD5=281mg/L。1-14 三種不同污水水樣在20下的均為350，而它們的值分別為0.25、0.36和0.47，試求每種水樣的完全生化需氧量。解：372mg/L；357mg/L；351mg/L。1-15 一學(xué)生測某廢水的生化需氧量，星期二將水樣放入25的培養(yǎng)箱內(nèi)，到下星期一才作培養(yǎng)后測定。得BOD值為206。已知此廢水20的=0.17，試求它的。解：167mg/L。1-17 通常所說的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)要求有什么區(qū)別？由國家正式頒布的統(tǒng)一規(guī)定，對各項水質(zhì)指標(biāo)都有明確的要求尺度和界限，均為法定要求，具有指令性和法律性，有關(guān)部門、企業(yè)和單位都必須遵守，稱為水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。各用水部門或設(shè)計、研究單位為進(jìn)行各項工程建設(shè)或工藝生產(chǎn)操作，根據(jù)必要的試驗研究或一定的經(jīng)驗所確定的各種水質(zhì)要求。這類水質(zhì)要求只是一種必要的和有益的參考，并不都具有法律性。1-18 為什么制定了地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還要制定廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)？ 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只對地表水體中有害物質(zhì)規(guī)定容許的標(biāo)準(zhǔn)限值，還不能完全控制各種工農(nóng)業(yè)廢棄物對水體的污染。為了進(jìn)一步保護(hù)水環(huán)境質(zhì)量，必須從控制污染源著手，制定相應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。1-19 什么叫水體自凈？什么叫氧垂曲線？根據(jù)氧垂曲線可以說明什么問題？ 進(jìn)入水體的污染物通過物理、化學(xué)和生物等方面的作用被分散、分離或分解，最后，水體基本上或完全地恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)，這個自然凈化的過程稱為水體自凈。當(dāng)河流接納廢水以后排入口（受污點）下游各點處溶解氧的變化十分復(fù)雜。以各點離排入口的距離為橫坐標(biāo)，溶解氧量為縱坐標(biāo)作圖，即得氧垂曲線。氧垂曲線的形狀會因各種條件（如廢水中有機(jī)物濃度、廢水和河水的流量、河道彎曲狀況、水流湍急情況等）的不同而有一定的差異，但總的趨勢是相似的。由氧垂曲線可以得到廢水排入河流后溶解氧最低點的虧氧量，及從排入點到臨界點所需的時間。1-20 解決廢水問題的基本原則有哪些？ 在解決廢水問題時，應(yīng)當(dāng)考慮下面一些主要原則： （1）改革生產(chǎn)工藝，大力推進(jìn)清潔生產(chǎn)，減少廢水排放量； （2）重復(fù)利用廢水； （3）回收有用物質(zhì)； （4）對廢水進(jìn)行妥善處理； （5）選擇處理工藝和方法時，必須經(jīng)濟(jì)合理，并盡量采用先進(jìn)技術(shù)。 1-21 什么是“末端治理”？為什么要積極推進(jìn)“清潔生產(chǎn)”工藝？你怎樣認(rèn)識“清潔生產(chǎn)”與“末端治理”的關(guān)系？ 水處理中的“末端治理”是指排什么廢水就處理什么廢水。在解決工業(yè)廢水問題時應(yīng)當(dāng)首先深入工業(yè)生產(chǎn)工藝中，與工藝人員相結(jié)合，力求革新生產(chǎn)工藝，盡量不用水或少用水，使用清潔的原料，采用先進(jìn)的設(shè)備及生產(chǎn)方法，以減少廢水的排放量和廢水的濃度，減輕處理構(gòu)筑物的負(fù)擔(dān)和節(jié)省處理費用。1-22 舉例說明廢水處理與利用的物理法、化學(xué)法和生物法三者之間的主要區(qū)別。 廢水處理方法中的物理法是利用物理作用來分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物質(zhì)，在處理過程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。如：沉淀法不僅可除去廢水中相對密度大于1的懸浮顆粒，同時也是回收這些物質(zhì)的有效方法。 化學(xué)法利用化學(xué)反應(yīng)的作用來處理水中的溶解性污染物質(zhì)或膠體物質(zhì)。如：離子交換法可用于水的軟化（去除Ca2、Mg2）和除鹽（去除水中全部或部分的陰陽離子）。 生物法主要利用微生物的作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。如：好氧生物處理主要是利用好氧微生物降解水中溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物。1-23 一廢水流量q=0.15m3/s，鈉離子濃度1=2 500mg/L，今排入某河流。排入口上游處河水流量Q=20m3/s，流速v=0.3m/s，鈉離子濃度0=12mg/L。求河流下游B點處的鈉離子濃度。解：35mg/L。1-24 一污水廠出水排入某一河流。排入口以前河流的流量Q=1.20,=4.1 ，=5.0 ，=3.0 ；污水廠出水的流量q=8 640，=20 mg/L ，=80 ，=10 。假定排入口下游不遠(yuǎn)某點處出水與河水得到完全混合，求該點處的河水水質(zhì)。解：BOD55.3mg/L；10.8mg/L；3.5mg/L。1-25 某生活污水經(jīng)沉淀處理后的出水排入附近河流。各項參數(shù)如表1-17所示。試求：（1）2天后河流中的溶解氧量。（2）臨界虧氧量及其發(fā)生的時間。習(xí)題1-25附表參數(shù)污水廠出水河水混合流量/m3s-10.25.05.2水溫/152019.8DO/mgL-11.06.05.8BOD5(20)/mgL-11003.06.7k1(20)/d-10.2k2(20)/d-10.3解：D23.1mg/L；Dc3.7mg/L；tc0.6d。1-26 一城市污水處理廠出水流量為q=20 000，=30，DO=2，水溫20，=0.17。將此處水排入某河流，排放口上游處河水流量為Q=0.65，=5.0 mg/L，DO=7.5 mg/L，水溫23，混合后水流速度v=0.5 m/s，可取0.25。試求混合后溶解氧最低值及其發(fā)生在距排放口多遠(yuǎn)處？解：Dc5.5mg/L；64800m。1-27 一奶制品工廠廢水欲排入某河流，各項參數(shù)如表1-18所示。問：1. 如果廢水不做任何處理，排入河流后，最低溶解氧量是多少？ 2. 如果該河流規(guī)定類水體，要求溶解最低值不得低于5.0 mg/L，工廠應(yīng)該將廢水的BOD5(20)處理到不超過多少濃度時才能排放？ 習(xí)題1-27附表參數(shù)廢水河水流量/m3d-11 00019 000水溫/5010DO/mgL-107.0BOD5(20)/mgL-11 2503.0k1(20)/d-10.35k2(20)/d-10.5解：18.7mg/L；20 mg/L。1-28 有一含氰有機(jī)廢水，最大流量為100，=10 mg/L，=300 mg/L，DO=0mg/L，欲排入附近某河流。該河流屬于類水體，河水最小流量（95%保證率）為3，最小流量時流速為0.2，夏季 DO=7mg/L，河水中原先沒有氰化物。假定夏季廢水和河水水溫均為20。估計此廢水需要的處理程度。 解：95%。第二章 水的物理化學(xué)處理方法 2-1 自由沉淀、絮凝沉淀、擁擠沉淀與壓縮沉淀各有什么特點？說明它們的內(nèi)在區(qū)別和特點。懸浮顆粒在水中的沉降，根據(jù)其濃度及特性，可分為四種基本類型：自由沉淀：顆粒在沉降過程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不改變，下沉速度不受干擾。 絮凝沉淀：沉降過程中各顆粒之間相互粘結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會隨深度增加而逐漸增大，沉速亦隨深度而增加。 擁擠沉淀：顆粒在水中的濃度較大，顆粒間相互靠得很近，在下沉過程中彼此受到周圍顆粒作用力的干擾，但顆粒間相對位置不變，作為一個整體而成層下降。清水與渾水間形成明顯的界面，沉降過程實際上就是該界面下沉過程。 壓縮沉淀：顆粒在水中的濃度很高時會相互接觸。上層顆粒的重力作用可將下層顆粒間的水?dāng)D壓出界面，使顆粒群被壓縮。 2-2 水中顆粒的密度=2.6 ，粒徑d=0.1 mm，求它在水溫10 情況下的單顆粒沉降速度。 解：6.710-3m/s。2-3 非絮凝性懸浮顆粒在靜止條件下的沉降數(shù)據(jù)列于表2-22中。試確定理想式沉淀池過流率為1.8m3/m2h時的懸浮顆粒去除率。試驗用的沉淀柱取樣口離水面120cm和240cm。表示在時間t時由各個取樣口取出的水樣中懸浮物的濃度，0代表初始的懸浮物濃度。習(xí)題2-3附表時間01530456090180120cm處的/010.960.810.620.460.230.06240cm處的/010.990.970.930.860.700.32解： （1）H=1.2m，69.6%；（2）H=2.4m，61.9%。2-4 生活污水懸浮物濃度300mg/L，靜置沉淀試驗所得資料如表2-23所示。求沉淀效率為65%時的顆粒截留速度。習(xí)題2-4附表取樣口離水面高度/m在下列時間（min）測定的懸浮物去除率/%510204060901200.6415560677273761.2193345586270741.815313854596371解： 不同水深下的EU510204060901200.6m0.120.060.030.0150.010.00670.005415560677273761.2m0.240.120.060.030.020.0130.0135.549.556.364.869.572.375.51.8m0.360.180.090.0450.030.020.01529.343.751.361.866.570.374.5根據(jù)上表數(shù)據(jù)繪制不同水深條件下的EU曲線，結(jié)合曲線求解。2-5 污水性質(zhì)及沉淀試驗資料同習(xí)題2-4，污水流量1 000m3/h，試求：（1）采用平流式、豎流式、輻流式沉淀池所需的池數(shù)及澄清區(qū)的有效尺寸；（2）污泥的含水率為96%時的每日污泥容積。解：以平流式沉淀池為例：6座池子，長24m，寬5m，有效水深1.8m。 污泥的含水率為96%時的每日污泥容積19.5m3。2-6 已知平流式沉淀池的長度L=20m，池寬B=4m，池深 H=2m。今欲改裝成斜板沉淀池，斜板水平間距10cm，斜板長度=1 m，傾角60。如不考慮斜板厚度，當(dāng)廢水中懸浮顆粒的截留速度=1 時，改裝后沉淀池的處理能力與原池相比提高多少倍？解：提高了5倍。2-7 試敘述脫穩(wěn)和凝聚的原理。膠體脫穩(wěn)的機(jī)理可歸結(jié)為以下四種：A 壓縮雙電層：帶同號電荷的膠粒之間存在著范德華引力和由電位引起的靜電斥力。這兩種力抗衡的結(jié)果決定膠體的穩(wěn)定性。一般當(dāng)兩膠體顆粒表面距離大于3nm時，兩個顆?？偺幱谙喑鉅顟B(tài)（對憎水膠體顆粒而言，兩膠核之間存在兩個滑動面內(nèi)的離子層，使顆粒保持穩(wěn)定的相斥狀態(tài)；對于親水膠體顆粒而言，其表面吸附了大量的水分子構(gòu)成水殼，使彼此不能靠近而保持穩(wěn)定。）在水處理中使兩膠體顆粒間距減少，發(fā)生凝聚的主要方法是在水中投加電解質(zhì)。電解質(zhì)在水中電離產(chǎn)生的離子可與膠粒的反離子交換或擠入吸附層，使膠粒帶電荷數(shù)減少，降低電位，并使擴(kuò)散層厚度減小。B 吸附電中和：膠粒表面對異號離子、異號膠?；蜴湢罡叻肿訋М愄栯姾傻牟课挥袕娏业奈阶饔茫沟媚z粒表面的部位或全部電荷得以中和，減少靜電斥力，致使顆粒間易于接近而相互吸附。C 吸附架橋：如果投加的化學(xué)藥劑是能吸附膠粒的鏈狀高分子聚合物，或者兩個同號膠粒吸附在同一異號膠粒上，膠粒就能連結(jié)、團(tuán)聚成絮凝體而被除去。D 網(wǎng)捕作用：含金屬離子的化學(xué)藥劑投入水中后，金屬離子會發(fā)生水解和聚合，并以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物，或者沉淀物析出時吸附和網(wǎng)捕膠粒與之共同沉降下來。2-8 鋁鹽的混凝作用表現(xiàn)在哪些方面？鋁鹽/鐵鹽在水處理中發(fā)揮的三大作用：A pH值偏低，膠體及懸浮物濃度高，投藥量尚不足的反應(yīng)初期，以Al3+或Fe3+和低聚合度高電荷的多核羥基配合物的脫穩(wěn)凝聚作用為主；B pH值和投藥量適中時，以高聚合度羥基配合物的橋連絮凝作用為主；C pH值較高，膠體及懸浮物濃度較低，投藥充分時，以氫氧化物沉淀形式存在的網(wǎng)捕絮凝作用為主。 2-9 混合和絮凝反應(yīng)主要作用是什么？對攪拌各有什么要求？混合的目的是迅速均勻地將藥劑擴(kuò)散于水中，溶解并形成膠體，使之與水中的懸浮微粒等接觸，生成微小的礬花。這一過程的要求：攪拌強度大，產(chǎn)生激烈湍流，混合時的流速應(yīng)在1.5m/s以上，混合時間短（不超過2分鐘），一般為1030s。反應(yīng)設(shè)備的任務(wù)是使細(xì)小的礬花逐漸絮凝成較大顆粒，以便于沉淀除去。反應(yīng)設(shè)備要求水流有適宜的攪拌強度，既要為細(xì)小絮體的逐漸長大創(chuàng)造良好的碰撞機(jī)會和吸附條件，又要防止已形成的較大礬花被碰撞打碎。因此，攪拌強度比在混合設(shè)備中要小，但時間比較長，常為1030min。2-11 澄清池的工作原理與沉淀池有何異同？澄清池是完成水和廢水的混凝處理工藝（水和藥劑的混合、反應(yīng)以及絮凝體與水分離）的設(shè)備。澄清池中起到截留分離雜質(zhì)顆粒作用的介質(zhì)是呈懸浮狀態(tài)的泥渣。即在反應(yīng)階段加入一定濃度的懸浮泥渣，或在反應(yīng)池中保持一定濃度的懸浮泥渣。水中的懸浮顆粒與混凝劑作用而形成微小絮凝體后，一旦在運動中與相對巨大的泥渣接觸碰撞，就被吸附在泥渣顆粒表面而被迅速除去。因此，保持懸浮狀態(tài)的，濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣區(qū)是決定澄清池處理效果的關(guān)鍵。 沉淀池是利用水中懸浮物質(zhì)自身重力完成水固分離的設(shè)備。2-12 常見澄清池有哪幾種？各有什么優(yōu)缺點？適用于什么情況？根據(jù)泥渣與水接觸方式的不同，分為兩大類型：（1）泥渣循環(huán)分離型：讓泥渣在垂直方向不斷循環(huán)，在運動中捕捉原水中形成的絮凝體，并在分離區(qū)加以分離。常用的澄清池中屬于泥渣循環(huán)分離型的有機(jī)械加速澄清池、水力循環(huán)澄清池。（2）懸浮泥渣過濾型：靠上升水流的能量在池內(nèi)形成一層懸浮狀態(tài)的泥渣，當(dāng)原水自下而上通過泥渣層時，絮凝體被截留。常用的澄清池中屬于懸浮泥渣分離型的有普通懸浮澄清池、脈沖澄清池。 2-15 水中懸浮物能否黏附于氣泡上取決于哪些因素？實現(xiàn)氣浮分離過程的必要條件是污染物粘附在氣泡上。這與氣、液、固三相介質(zhì)間的相互作用有關(guān)。根據(jù)熱力學(xué)的概念，氣泡和顆粒的附著過程是向使體系界面能減少的方向自發(fā)地進(jìn)行的。0，該物質(zhì)不能氣浮；90，該物質(zhì)附著不牢，易分離；180，該物質(zhì)易被氣浮。其中：為氣、顆粒與水的接觸角。2-17 水的軟化與除鹽在意義上有何差異？水的軟化是降低水中Ca2、Mg2含量，防止管道、設(shè)備結(jié)垢的處理。 水的除鹽則是降低部分和全部含鹽量的處理。2-18 水的軟化方法有幾種？各有什么特點？ 加熱軟化法借助加熱把碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化成溶解度很小的CaCO3 和Mg(OH)2沉淀出來，達(dá)到軟化的目的。此法只能降低碳酸鹽硬度，不能降低非碳酸鹽硬度。目前在工業(yè)上已經(jīng)很少采用了。 藥劑軟化法 在不加熱的條件下，用化學(xué)藥劑將Ca2、Mg2以CaCO3、Mg(OH)2的形式沉淀，以去除絕大部分Ca2、Mg2，達(dá)到軟化的目的。常用藥劑法為石灰法、石灰-純堿法、石灰-石膏法。由于CaCO3和Mg(OH)2在水中仍有很小的溶解度，所以經(jīng)此法處理后的水仍有殘余硬度，仍然會產(chǎn)生結(jié)垢問題。 離子交換法用離子交換劑上的可交換離子Na+與Ca2、Mg2交換，其他陰離子成分不改變。該法可較徹底的脫除水中的Ca2、Mg2，較前兩個方法優(yōu)越。 2-19 離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)有什么特點？試述其主要性能。廢水處理中常用的離子交換劑為離子交換樹脂。它是人工合成的高分子化合物，由樹脂本體（母體）和活性基團(tuán)兩個部分組成。樹脂本體通常是苯乙烯的聚合物，是線性結(jié)構(gòu)的高分子有機(jī)化合物。因樹脂本體不是離子化合物不具有離子交換能力，需經(jīng)適當(dāng)處理加上活性基團(tuán)后，才成為離子化合物，才具有離子交換能力?；钚曰鶊F(tuán)由固定離子和活動離子組成，前者固定在樹脂網(wǎng)狀骨架上，后者則依靠靜電力與前者結(jié)合在一起，兩者電性相反，電荷相等。 2-21 試述離子交換工藝的操作程序。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。 （1）交換：離子交換劑上的可交換離子與溶液中其他同性離子間的交換反應(yīng)。主要與樹脂性能、樹脂層高度、水流速度、原水濃度以及再生程度有關(guān)。 （2）反洗：目的在于松動樹脂層，以便再生時再生液分布均勻，同時還及時清除積存的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。 （3）再生：交換反應(yīng)的逆過程，用較高濃度的再生液恢復(fù)樹脂的交換能力。 （4）清洗：將樹脂層中殘余的再生廢液清洗掉，直至符合出水水質(zhì)要求。2-22 試述離子交換工藝在廢水處理中的應(yīng)用范圍。（1）軟化 一般采用鈉型陽離子交換柱（固定型單床），再生液用飽和NaCl溶液。圖2-55 鈉型離子交換柱。 （2）除鹽 需用H+型陽離子交換柱（金屬離子與H+交換）與OH-型陽離子交換柱（各酸根離子與OH-交換）串聯(lián)工藝。圖2-56 H柱和OH柱串聯(lián)除鹽。 （3）重金屬廢水的處理和金屬的回收 2-23 活性炭吸附的基本原理是什么？吸附作用主要發(fā)生在活性炭內(nèi)部細(xì)孔的表面。每克吸附劑所具有的表面積稱為比表面積?；钚蕴康谋缺砻娣e可達(dá)5001700m2/g。 活性炭的吸附量不僅與比表面積有關(guān)，而且還取決于細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況。這些細(xì)孔的構(gòu)造主要和活化方法及活化條件有關(guān)。細(xì)孔的大小不同，在吸附中所引起的主要作用也就不同。其中大孔主要為擴(kuò)散提供通道，影響擴(kuò)散速度；過渡孔在吸附質(zhì)孔徑小時影響擴(kuò)散速度，小孔決定吸附量；在吸附質(zhì)分子大時，影響吸附速度，小孔此時不起作用。圖2-57 活性炭的微孔結(jié)構(gòu)。 活性炭的吸附特性不僅與細(xì)孔構(gòu)造和分布情況有關(guān)，而且還與活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。 2-24 吸附等溫線有幾種？各種等溫線的意義何在？吸附等溫線按形狀可分為幾種類型，其中有代表性的有Langmuir（朗格謬爾）型、BET型和Freundlich（弗倫德利希）型。2-25 活性炭吸附操作有幾種類型？各有什么特點？ 活性炭吸附操作類型：間歇吸附、連續(xù)吸附、流化床吸附。2-26 試分析幾種膜分離技術(shù)的原理和特點與應(yīng)用1、電滲析在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性（即陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過），使溶質(zhì)與水分離的物化過程。 2、滲析法在半透膜高濃度溶液的一側(cè)施加足夠的壓力（超過溶液的滲透壓），使溶劑從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)流動的過程。隨著反滲透膜制造技術(shù)及裝置的迅速發(fā)展與完善，反滲透工藝已在海水及苦咸水淡化、飲用水處理、高純水制備等領(lǐng)域得到了較多的應(yīng)用。在電鍍、食品工業(yè)等廢水處理方面也有應(yīng)用。 3、微濾、超濾和納濾等依靠壓力和膜進(jìn)行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚砜等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細(xì)菌，現(xiàn)多用于取代深床過濾，降低出水濁度，強化水的消毒，有時也作反滲透的預(yù)處理。超濾能去除相對分子量大于1000100000的物質(zhì)，如膠體、蛋白質(zhì)、顏料、油類、微生物等。納濾又稱低級反滲透，可分離相對分子量大于200400的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大分子的有機(jī)物也可被除去。 2-29 微濾、超濾、納濾和反滲析有何區(qū)別？微濾、超濾和納濾等依靠壓力和膜進(jìn)行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚砜等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細(xì)菌，現(xiàn)多用于取代深床過濾，降低出水濁度，強化水的消毒，有時也作反滲透的預(yù)處理。超濾能去除相對分子量大于1000100000的物質(zhì)，如膠體、蛋白質(zhì)、顏料、油類、微生物等。納濾又稱低級反滲透，可分離相對分子量大于200400的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大分子的有機(jī)物也可被除去。2-30 試述加氯消毒的原理。1、氯氣溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)，生成的次氯酸HOCl是弱酸，又發(fā)生離解反應(yīng)。平衡受水中氫離子濃度的影響。當(dāng)pH4時，溶于水的Cl2幾乎以HOCl和OCl的形式存在，極少以Cl2的形式存在。當(dāng)pH7時，HOCl約占80，OCl約占20。一般認(rèn)為，Cl2、HOCl、OCl均具有氧化能力，而不少研究表明Cl2、HOCl、OCl三者中，HOCl的殺菌能力最強。 2、當(dāng)水中有氨存在時，氯和次氯酸極易與氨化合成各種氯胺。各種氯胺水解后，又會生成HOCl，因此它們也具有消毒殺菌能力，但不及HOCl強，而且殺菌作用進(jìn)行得比較緩慢。 3、氯還可以與水中其他雜質(zhì)特別是還原性物質(zhì)起化學(xué)作用，如Fe2+、Mn2+、NO2、S等無機(jī)性還原物質(zhì)以及一些有機(jī)性還原物質(zhì)。2-31 水消毒與殺菌的區(qū)別？水消毒是用物理、化學(xué)方法去除水中的病原菌、病毒和寄生蟲，以保證人類用水的安全和衛(wèi)生。其目的是水中的病原細(xì)菌和其他對人體健康有害的微生物。消毒和殺菌不同。殺菌是殺滅水中一切微生物。生活污水和某些工業(yè)廢水中含有大量細(xì)菌，有時還含有較多的病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵等。通過一般的廢水處理，它們也還不能全部被去除，為了防止疾病的傳播，在排入水體之前，也需要進(jìn)行消毒。 2-32 除氯以外，還有哪些消毒方法？發(fā)展前途如何？（一）物理消毒法 1、加熱消毒 消耗大量燃料，只適合于少量飲用水。 2、紫外線消毒 紫外線消毒與氯消毒相比，具有以下優(yōu)點：消毒速度快，效率高。據(jù)試驗，經(jīng)紫外線照射幾十秒鐘即能殺菌。一般大腸桿菌的平均去除率可達(dá)98，細(xì)菌總數(shù)的平均去除率可達(dá)96.6。此外還能去除加氯法難以殺死的某些芽孢和病毒。不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不增加水的嗅和味。操作簡單，便于管理，易于實現(xiàn)自動化。 紫外線消毒的缺點是不能解決消毒后在管網(wǎng)中再污染的問題，電耗較大，水中懸浮雜質(zhì)妨礙光線投射等。 （二）臭氧消毒 臭氧在常溫常壓下為無色氣體，有特臭，強氧化劑，且極不穩(wěn)定，分解放出O。O具有強氧化能力，是除氟以外最活潑的氧化劑，能殺滅病毒、芽孢等具有頑強抵抗力的微生物。臭氧消毒接觸時間短，不受水中氨氮和pH的影響，能氧化水中的有機(jī)物，去除水中的鐵、錳，并能去除嗅、味和色度，還能完全去除水中的酚。 但是，臭氧法的主要缺點是基礎(chǔ)建設(shè)投資大、耗電量大；臭氧在水中不穩(wěn)定，容易分解，因而不能在配水管網(wǎng)中保持持續(xù)的殺菌能力；臭氧需邊生產(chǎn)邊使用，不能儲存；當(dāng)水量和水質(zhì)發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)臭氧投加量比較困難。 （三）重金屬消毒 銀離子能凝固微生物蛋白質(zhì)，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺菌目的。消毒方法有：利用表面積很大的銀片與水接觸，或用電解銀的方法，或使水流過鍍銀的砂粒等。此法的缺點是價格高，殺菌慢，只能用于少量飲用水的應(yīng)急消毒。至于長期飲用重金屬離子消毒的水對人體有何影響，尚無定論。 在殺滅湖泊或水庫中的藻類時，硫酸銅是最常用的化學(xué)藥劑。 （四）綜合消毒法 各種消毒法結(jié)合使用已為國外水廠提倡。如：臭氧氯消毒。其步驟為：先用臭氧氧化水中酚和消滅病毒，改善水的物理性質(zhì)，然后在水中加氯，保證管網(wǎng)中的滅菌能力。有的水廠也用臭氧紫外線氯消毒。第三章 水的生物化學(xué)處理方法3-1 水中微生物主要分哪幾類？分別簡單討論它們在廢水處理過程中所起的作用。細(xì)菌等各類微生物的種類與數(shù)量常與污水水質(zhì)及其處理工藝有密切關(guān)系，在特定的污水中，會形成與之相適應(yīng)的微生物群落。 細(xì)菌是單細(xì)胞微生物，廢水處理設(shè)備中出現(xiàn)的細(xì)菌種類很多。對凈化污水有重要作用的細(xì)菌有無色桿菌屬（Achromobacter）、產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬、微球菌屬及假單胞菌屬。其中假單胞菌屬是最具有代表性的污水處理的活性細(xì)菌之一，地球上存在的天然有機(jī)物都可以為假單胞菌屬的細(xì)菌所分解。 真菌種類繁多，污水處理中分離出的真菌主要是霉菌。大多數(shù)真菌都是好氧菌，他們具有在溫度較低的環(huán)境條件下生長繁殖的能力，適宜生存的pH范圍是29。 藻類都是具有光合作用的自養(yǎng)型微生物，能通過光合作用放出氧氣，對污水的凈化具有重要的作用。 原生動物是極微小的能運動的微生物，通常為單細(xì)胞生物，生物處理中常見的原生動物有肉足綱、鞭毛綱、纖毛綱和吸管綱的動物。原生動物不僅能吞噬部分有機(jī)物、游離細(xì)菌，降低污水渾濁度，一些原生動物還能分泌黏液，促進(jìn)生物污泥絮凝。當(dāng)運行條件和處理水質(zhì)發(fā)生變化時，原生動物的種類也隨之變化，因此，原生動物能起指示生物的作用。 后生生物在水處理設(shè)備中不常出現(xiàn)。輪蟲是后生動物的典型代表，可非常有效的吞食分散和絮凝的細(xì)菌及顆粒較小的有機(jī)物。輪蟲是好氧生物凈化程度的有效指示生物。 在生物處理中，凈化污水的第一和主要承擔(dān)者是細(xì)菌，而原生動物是細(xì)菌的首次捕食者，后生動物是細(xì)菌的二次捕食者。 3-2 試簡單說明活性污泥法凈化污水的基本原理。向生活污水中不斷注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經(jīng)過一段時間后，污水中即生成一種絮凝體。這種絮凝體是有大量繁殖的微生物構(gòu)成的，易于沉淀分離，使污水得到澄清，這就是“活性污泥”。 微生物和有機(jī)物構(gòu)成活性污泥的主要部分，約占全部活性污泥的70以上?；钚晕勰嗟暮室话阍?899左右，具有很強的吸附和降解有機(jī)物的能力，可以達(dá)到處理和凈化污水的目的?；钚晕勰喾ň褪且詰腋≡谒械幕钚晕勰酁橹黧w，在有利于微生物生長的環(huán)境條件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法。 3-3 污泥沉降比、污泥濃度和污泥指數(shù)在活性污泥法運行中有什么作用？良好的活性污泥應(yīng)具有哪些性能？污泥沉降比（SV）：指曝氣池混合液在100ml量筒中靜置沉淀30min后，沉淀污泥占混合液的體積分?jǐn)?shù)(%)。污泥沉降比反映曝氣池正常運行時的污泥量，用以控制剩余污泥的排放，他還能及時反映出污泥膨脹等異常情況。 污泥指數(shù)（SVI）：污泥指數(shù)是污泥容積指數(shù)的簡稱，指曝氣池出口處混合液經(jīng)30min沉淀后，1g干污泥所占的容積，以ml計。SVI能較好的反映出活性污泥的松散程度（活性）和絮凝、沉降性能。對于一般城市污水，SVI在50150左右。SVI過低，說明泥粒細(xì)小緊密，無機(jī)物多，缺乏活性和吸附能力；SVI過高，說明污泥難于沉淀分離。 污泥齡（）指曝氣池中工作的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量的比值，單位是天(d)。它表示新增長的污泥在曝氣池中的平均停留時間，即曝氣池工作污泥全部更新一次所需時間。污泥齡和細(xì)菌的增長處于什么階段直接相關(guān)，以它作為生物處理過程的主要參數(shù)是很有價值的。3-4 試比較推流式曝氣池和完全混合曝氣池的優(yōu)缺點。推流式曝氣池呈長方形，水流形態(tài)為推流式。污水凈化的吸附階段和氧化階段在一個曝氣池中完成。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長逐漸降低，需氧量也是沿池長逐漸降低。處理工業(yè)廢水時的BOD5負(fù)荷為0.20.4 kg(BOD5)/kg(MLSS)d,MLSS濃度為1.53.5g/L。普通活性污泥法對有機(jī)物（BOD5）和懸浮物去除率高，可達(dá)到85%95%,因此特別適用于處理要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。它的主要缺點是：不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；需氧量沿池長前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻的，這就造成前段氧量不足，后段氧量過量的現(xiàn)象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會造成后端氧量大大超過需要而浪費。此外，由于曝氣時間長，曝氣池體積大，占地面積和基建費用也相應(yīng)增大。 完全混合法的流程與普通法相同。該法有兩個特點：一是進(jìn)入曝氣池的污水立即與池內(nèi)原有濃度低的大量混合液混合，得到了很好的稀釋，所以進(jìn)水的水質(zhì)的變化對污泥的影響降低到了很小的程度，能夠較好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各點有機(jī)物濃度（F）均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)量（M）基本相同，池內(nèi)各部分工作情況幾乎完全一致。由于微生物生長所處階段主要取決于F/M，所以完全混合法有可能把整個池子的工作情況控制在良好的的同一條件進(jìn)行，微生物活性能夠充分發(fā)揮，這一特點是推流式曝氣池不具備的。3-5 常用的曝氣池有哪些型式？各適用于什么條件？推流式曝氣池：推流式曝氣池為長方廊道形池子，常采用鼓風(fēng)曝氣，擴(kuò)散裝置設(shè)在池子一側(cè)，使水流在池子中呈螺旋狀前進(jìn)，前段水流與后段水流不發(fā)生混合。為運轉(zhuǎn)和維修方便，常將所需要的曝氣池總?cè)莘e分為可獨立操作的兩個或者更多的單元，每個單元包括幾個池子，每個池子由14個折流的廊道組成。 完全混合式曝氣池：廢水進(jìn)入反應(yīng)池與池中混合液充分混合，池內(nèi)廢水組成，F(xiàn)/M、微生物群的組成和數(shù)量完全均勻一致。這種曝氣池多為圓形、方形或多邊形池子，常采用葉輪式機(jī)械曝氣。為節(jié)省占地面積，可以把幾個方形池子連接在一起，組成一個長方形池子。 循環(huán)混合曝氣池（氧化溝）：循環(huán)混合曝氣池多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，其平面形狀像跑道。轉(zhuǎn)刷設(shè)在直段上，轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動使混合液曝氣并在池內(nèi)循環(huán)流動，使活性污泥保持懸浮狀態(tài)，從整體上看，流態(tài)是完全混合的，但一般混合液的環(huán)流量為進(jìn)水量的數(shù)百倍以上，流速較大，在局部又具有推流的特征。 3-6 普通活性污泥法、生物吸附法和完全混合曝氣法各有什么特點？根據(jù)細(xì)菌增長曲線看，這幾種運行方式的基本區(qū)別在什么地方？試比較它們的優(yōu)缺點。普通活性污泥法又稱傳統(tǒng)活性污泥法。曝氣池呈長方形，水流形態(tài)為推流式。污水凈化的吸附階段和氧化階段在一個曝氣池中完成。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長逐漸降低，需氧量也是沿池長逐漸降低。普通活性污泥法對有機(jī)物（BOD5）和懸浮物去除率高，可達(dá)到85%95%，因此特別適用于處理要求高而水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。它的主要缺點是：不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；需氧量沿池長前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻的，這就造成前段氧量不足，后段氧量過量的現(xiàn)象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會造成后端氧量大大超過需要而浪費。此外，由于曝氣時間長，曝氣池體積大，占地面積和基建費用也相應(yīng)增大。 完全混合法的流程與普通法相同。該法有兩個特點：一是進(jìn)入曝氣池的污水立即與池內(nèi)原有濃度低的大量混合液混合，得到了很好的稀釋，所以進(jìn)水的水質(zhì)的變化對污泥的影響降低到了很小的程度，能夠較好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各點有機(jī)物濃度（F）均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)量（M）基本相同，池內(nèi)各部分工作情況幾乎完全一致。由于微生物生長所處階段主要取決于F/M，所以完全混合法有可能把整個池子的工作情況控制在良好的的同一條件進(jìn)行，微生物活性能夠充分發(fā)揮，這一特點是推流式曝氣池不具備的。生物吸附法又叫接觸穩(wěn)定法或吸附再生法。活性污泥法凈化水質(zhì)的第一階段是吸附階段，良好的活性污泥與生活污水混合后1030min內(nèi)就能基本完成吸附作用，污水中的BOD5即可去除85%90%。生物吸附法就是根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)發(fā)展起來的。污水和活性污泥在吸附池內(nèi)混合接觸0.51.0h，使污泥吸附大部分懸浮物、膠體狀物質(zhì)及部分溶解有機(jī)物后，在二沉池中進(jìn)行分離，分離出的回流污泥先在再生池內(nèi)進(jìn)行23h的曝氣，進(jìn)行生物代謝，充分恢復(fù)活性后再回到吸附池。吸附池和再生池可分建，也可合建。生物吸附法采用推流式流型。由于吸附時間短，再生池和吸附池內(nèi)MLSS濃度可分別達(dá)到1.03.0和4.010.0g/L，BOD5負(fù)荷0.20.6 kg(BOD5)/kg(MLSS) d.在污泥負(fù)荷率相同時，生物吸附法兩池總?cè)莘e比普通法要小得多，而空氣量并不增加，因而可以大大降低建筑費用。其缺點是處理效果稍差，不適合處理含溶解性有機(jī)物較多的廢水。3-7 試簡單說明附著生長系統(tǒng)處理廢水的基本原理。當(dāng)污水與濾料等載體長期流動接觸，在載體的表面上就會逐漸形成生物膜。生物膜主要是由細(xì)菌（好氧菌、厭氧菌和兼性菌）的菌膠團(tuán)和大量的真菌菌絲組成。生物膜上線蟲類、輪蟲類及寡毛類等微型生物出現(xiàn)的頻率也較高。在日光照射的部位還生長藻類，有的濾料內(nèi)甚至還出現(xiàn)昆蟲類。由于生物膜是生長在載體上的，微生物停留時間長，像硝化菌等生長世代期較長的微生物也能生長。所以，生物膜上生長繁育的生物種類繁多、食物鏈長而復(fù)雜是這種處理技術(shù)的顯著特征。 3-8 高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池各有什么特點？適用于什么具體情況？高負(fù)荷生物濾池是在解決和改善普通生物池在凈化功能和運行中存在的問題的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。高負(fù)荷生物濾池的BOD5容積負(fù)荷是普通生物濾池的68倍，水力負(fù)荷則為普通生物濾池的10倍，因此，濾池的處理能力得到大幅度提高；而水力負(fù)荷的加大可以沖刷過厚和老化的生物膜，促進(jìn)生物膜更新，防止濾料堵塞。但出水水質(zhì)不如普通生物濾池，出水BOD5常大于30mg/L。塔式生物濾池是根據(jù)化學(xué)工程中氣體洗滌塔的原理開創(chuàng)的，一般高達(dá)824