環(huán)境工程學(xué)課后題答案

緒論環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展和內(nèi)容

0-1名詞解釋?zhuān)?/p>

環(huán)境：影響人類(lèi)生存和發(fā)展的多種天然的和通過(guò)人工改造日勺自然原因的總體，包括大氣、水、

海洋、土地、礦臧、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)、

都市和鄉(xiāng)村等。

環(huán)境問(wèn)題：全球環(huán)境或區(qū)域環(huán)境中出現(xiàn)的不利于人類(lèi)生存和發(fā)展的現(xiàn)象，均概括為環(huán)境問(wèn)題。

環(huán)境污染：由于自然或人為(生產(chǎn)、生活)原因，往原先處在正常狀況的環(huán)境中附加了物質(zhì)、

能量或生物體，其數(shù)量或強(qiáng)度超過(guò)了環(huán)境的自凈能力，使環(huán)境質(zhì)量變差，并對(duì)人或其他生物口勺健

康或環(huán)境中某些有價(jià)值物質(zhì)產(chǎn)生了有害影響H勺現(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)生日勺突發(fā)事件一般稱(chēng)為公害。

環(huán)境科學(xué)：研究人類(lèi)環(huán)境質(zhì)量及其保護(hù)的和改善H勺科學(xué)，其重要任務(wù)是研究在人類(lèi)活動(dòng)的影響

下環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和環(huán)境變化對(duì)人類(lèi)生存的影響，以及改善環(huán)境質(zhì)量的理論、技術(shù)和措施。

0-2試分析人類(lèi)與環(huán)境的關(guān)系。

“環(huán)境”一詞是相對(duì)于人類(lèi)而言的，即指的是人類(lèi)的環(huán)境。人類(lèi)與其環(huán)境之間是一種有著互相

作用、互相影響、互相依存關(guān)系的對(duì)立統(tǒng)一體。人類(lèi)從周?chē)h(huán)境中獲得賴以生存、發(fā)展日勺空間和

條件，同步其生產(chǎn)和生活活動(dòng)作用于環(huán)境，又會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，引起環(huán)境質(zhì)量的變化；反過(guò)來(lái),

污染了時(shí)或受損害日勺環(huán)境也對(duì)人類(lèi)的身心健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等導(dǎo)致不利影響。

0-3試討論我國(guó)日勺環(huán)境和污染問(wèn)題

A4什么是環(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)和其他有關(guān)學(xué)科的理論和措施，研究保護(hù)和合理運(yùn)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)的一種分支，又是工程學(xué)的一種重要構(gòu)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(huì)科學(xué)的有關(guān)原理和措施。

0-5環(huán)境工程學(xué)日勺重要任務(wù)是什么？

環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其他有關(guān)學(xué)科的理論和措施來(lái)研究控制環(huán)境污染、保護(hù)和

改善環(huán)境質(zhì)量，合理運(yùn)用自然資源日勺技術(shù)途徑和技術(shù)措施。因此，它有著兩方面H勺任務(wù)：既要保

護(hù)環(huán)境，使其免受和消除人類(lèi)活動(dòng)對(duì)它口勺有害影響；又要保護(hù)人類(lèi)的健康和安全免受不利的環(huán)境

原因損害。詳細(xì)講就是重點(diǎn)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

的措施和措施。

0-6環(huán)境工程學(xué)日勺重要內(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(dòng)與其他公害防治工程；

(4)清潔生產(chǎn)、污染防止與全過(guò)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(cè)與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。

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(guò)多的污染物而導(dǎo)致水體的物理特性、化學(xué)特性和生物特性發(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I作用，該狀態(tài)為

“水體污染”。

水質(zhì)：水與其中所含日勺雜質(zhì)共同體現(xiàn)出來(lái)日勺物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)日勺綜合特性。

水質(zhì)指標(biāo)：水中雜質(zhì)日勺種類(lèi)、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的詳細(xì)衡量原則。

水質(zhì)原則：由國(guó)家或政府部門(mén)正式頒布的有關(guān)水質(zhì)口勺統(tǒng)一規(guī)定。

水環(huán)境容量：一定水體在規(guī)定的環(huán)境目的下所能容納污染物質(zhì)日勺最大負(fù)荷量。

水體自凈：進(jìn)入水體的污染物通過(guò)物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物的濃度逐漸減少,

通過(guò)一段時(shí)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)量惡化的多種物質(zhì)均稱(chēng)為“水體污染物”。

COD：在一定嚴(yán)格的I條件下，水中多種有機(jī)物與外加日勺強(qiáng)氧化作用時(shí)所消耗歐I氧化劑量。

30D：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。

總固體：水中所有殘?jiān)丈卓偤汀＃ㄔ诙囟认?，將水樣蒸發(fā)至干時(shí)所殘存的固體物質(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(cè)定成果一般怎樣表達(dá)？

假如對(duì)水樣進(jìn)行過(guò)濾操作，將濾渣在103?105℃下烘干后日勺重量就是懸浮固體，成果以mg/L

計(jì)。

而可沉固體是指將1L水樣在一錐形玻璃筒內(nèi)靜置lh后所沉下日勺懸浮物質(zhì)數(shù)量，成果用mL/L

來(lái)表達(dá)。

渾濁度是指水中不溶解物質(zhì)對(duì)光線透過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度。一般來(lái)說(shuō)，水中的不溶解物質(zhì)越

多，渾濁度也越高，但兩者之間并沒(méi)有固定日勺定量關(guān)系。由于渾濁度是一種光學(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)，并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)。將蒸儲(chǔ)水中具有img/L日勺Si02稱(chēng)為1個(gè)渾濁度單位或1度。由此測(cè)得的渾濁度稱(chēng)為杰

克遜濁度單位（JTU）。

1-3取某水樣250mL置于空重為54.3426g的古氏用煙中，通過(guò)濾、105c烘干、冷卻后稱(chēng)其

質(zhì)量為54.3998g,再移至600c爐內(nèi)灼燒，冷卻后稱(chēng)其質(zhì)量為54.3622g。試求此水樣日勺懸浮固

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加酚醐指示劑,用0.1000mol祥HC1溶液滴定至終點(diǎn)消耗鹽酸溶液L40

mlo另取此水樣100ml,以甲基橙作指示劑，用此鹽酸溶液滴定至終點(diǎn)用去6.60/。試計(jì)算此

水樣的總堿度及各致堿陰離子啊含量（成果以mmol/L計(jì)）。

解：總堿度6.60mmo"L（粉酰堿度1.40mmol/L）；

[0H-]0mmol/L；[HC03-]1.4mmol/L；[C032-]3.8mmol/Lo

1-7取水樣100ml用0.1000mol/LHC1溶液測(cè)其堿度?，F(xiàn)以酚SU乍指示劑，消耗了HC1溶

液。.20ml,接著再加甲基橙作指示劑，又消耗了3.40ml。試求該水樣H勺總堿度和多種致堿陰離

子的含量（成果以mmol/L計(jì)）

解：總堿度3.60mmol/L（酚耐堿度0.20mmol/L）；

[OH-]Ommol/L；[HC03-]3.2mmol/L；[C032-]0.2mmol/Lo

1-8某水樣初始PH為9.5,取100ml用0.2000mol/L月/口溶液滴定至PH8.3時(shí)需6.20ml,

若滴定至PH=4.4則還需加此液9.80mlo試求此水樣中存在日勺多種致堿陰離子的）濃度（成果以

mmol/L和00cq的mg/L計(jì)）。

解：總堿度64.00mmol/L（酚配堿度24.80mmol/L）；

[0H-]0mmol/L；[HC03-]14.40mmol/L（720mg/L）；[C032-]24.80mmol/L（2480mg/L）°

1-9有一水樣取100ml用0.1000mol/LHC1溶液測(cè)定其堿度，加入酚儆指示劑后，水樣無(wú)

色。再加甲基橙作指示劑,消耗鹽酸溶液量5.20ml,另取此水樣100ml用0.0250mol/L曰勺EDTA

溶液測(cè)其硬度，用去14.60mL試求此水樣H勺總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度（成果以mmol/L.

度和CaCQ歐jmg/L計(jì)）。

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）。

1T0高鎰酸鉀耗氧量、化學(xué)需氧量和生化需氧量三者有何區(qū)別？它們之間日勺關(guān)系怎樣？除了它

們以外，尚有哪些水質(zhì)指標(biāo)可以用來(lái)鑒別水中有機(jī)物質(zhì)含量日勺多寡？

重銘酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱(chēng)為化學(xué)需氧量，是水樣在強(qiáng)酸性條件下，加熱回流2h（有時(shí)還加入

催化劑），使有機(jī)物質(zhì)與重鋁酸鉀充足作用被氧化H勺狀況下測(cè)定的。它能將水中絕大多數(shù)的有機(jī)

物氧化，但對(duì)于苯、甲苯等芳燒類(lèi)化合物則較難氧化。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，化學(xué)需氧量也包括了水中存在

的無(wú)機(jī)性還原物質(zhì)。一般因廢水中有機(jī)物的數(shù)量大大多于無(wú)機(jī)還原物質(zhì)日勺量，一般用化學(xué)需氧量

代表廢水中有機(jī)物質(zhì)的總量。

高鎘酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱(chēng)為耗氧量，測(cè)定迅速，但不代表水中有機(jī)物質(zhì)的所有總量。一般來(lái)

說(shuō)，在測(cè)定條件下水中不含氮的有機(jī)物質(zhì)易被高銃酸鉀氧化，而含氮日勺有機(jī)物就較難分解。因此,

耗氧量合用于測(cè)定天然水或含輕易被氧化的有機(jī)物日勺一般廢水，而成分復(fù)雜日勺有機(jī)工業(yè)廢水則常

測(cè)定化學(xué)需氧量。

生化需氧量指在有氧口勺條件卜.，水中可分解的有機(jī)物由于好氧微生物（重要是好氧細(xì)菌）的作

用被氧化分解無(wú)機(jī)化所需要的氧量。

除它們外，尚有總需氧量、總有機(jī)碳等水質(zhì)指標(biāo)可用來(lái)鑒別水中有機(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(gè)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）?為何一般所說(shuō)H勺生化需氧量不包括硝化階段對(duì)氧的消耗量？

在有氧歐I狀況下，廢水中有機(jī)物質(zhì)日勺分解是分兩個(gè)階段進(jìn)行的。第一階段稱(chēng)為碳氧化階段，重

要是不含氮有機(jī)物H勺氧化，也包括含氮有機(jī)物的氨化，以及氨化后生成H勺不含氮有機(jī)物H勺繼續(xù)氧

化。碳氧化階段所消耗的氧量稱(chēng)為碳化生化需氧量（BOD）。總口勺碳化生化需氧量常稱(chēng)為第一階段

生化需氧量或完全生化需氧量，常以La或BODu表達(dá)。

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(lái)的氨，最終轉(zhuǎn)化成硝酸鹽。由

于硝化作用所消耗日勺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表達(dá)。

一般所說(shuō)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(guò)程所

消耗的I氧量LN。這是由于生化需氧量的定義只規(guī)定：有機(jī)物被氧化分解為無(wú)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02,N變?yōu)镹H3,均已無(wú)機(jī)化。因此并不關(guān)懷繼續(xù)氧化成N02一、

N03-o同步，對(duì)于一般日勺有機(jī)廢水，硝化過(guò)程大概在5?7天甚至10天后才能明顯展開(kāi)，因此5

（4）對(duì)廢水進(jìn)行妥善處理；

（5）選擇處理工藝和措施時(shí)，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”？為何要積極推進(jìn)“清潔生產(chǎn)”工藝？你怎樣認(rèn)識(shí)“清潔生產(chǎn)”與

“末端治理”日勺關(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。在處理工業(yè)廢水問(wèn)題時(shí)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，力爭(zhēng)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)措施，以減少?gòu)U水的排放量和廢水日勺濃度，減輕處理構(gòu)筑物的承擔(dān)

和節(jié)省處理費(fèi)用。

1-22舉例闡明廢水處理與運(yùn)用日勺物理法、化學(xué)法和生物法三者之間日勺重要區(qū)別。

廢水處理措施中日勺物理法是運(yùn)用物理作用來(lái)分離廢水中呈懸浮狀態(tài)H勺污染物質(zhì)，在處理過(guò)程中

不變化其化學(xué)性質(zhì)。如：沉淀法不僅可除去廢水中相對(duì)密度不小于1時(shí)懸浮顆粒，同步也是回收

這些物質(zhì)H勺有效措施。

化學(xué)法運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)口勺作用來(lái)處理水中的溶解性污染物質(zhì)或膠體物質(zhì)。如：離子互換法可用于

水日勺軟化（清除Ca2+、Mg2+）和除鹽（清除水中所有或部分的陰陽(yáng)離子）。

生物法重要運(yùn)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(wú)害的物質(zhì)。

如：好氧生物處理重要是運(yùn)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P1=2500mg/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P0=12mg/L求河流下游B點(diǎn)處日勺鈉離子濃度。

解：35mg/L。

1-24一污水廠出水排入某一河流。排入口此前河流的流量Q=l.20掰-502=4.1,

吠】=5.0掰污水廠出水的流量q=8640./d,BOD5=20mg/L,

9r]=80掰掰g/勺假定排入口下游不遠(yuǎn)某點(diǎn)處出水與河水得到完全混合，求該

點(diǎn)處的河水水質(zhì)。

解：B0D55.3mg/L；?.]io.8mg/L；【爪V】3.5mg/Lo

1-25某生活污水經(jīng)沉淀處理后口勺出水排入附近河流。各項(xiàng)參數(shù)如表177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)生日勺時(shí)間。習(xí)題1-25附表

參數(shù)污水廠出水河水混合

流量/m3sT0.25.05.2

水溫/℃152019.8

DO/mgL-11.06.05.8

B0D5(20)/mgL-l1003.06.7

kl(20)/d-l0.2—

k2(20)/d-l—0.3

解：D23.Img/L；Dc3.7rng/L；tcO.6do

1-26一都市污水處理廠出水流量為「20000掰3,8。2=30掰8/￡,口0二2掰8/￡,水溫20℃,

用=0.17d“。將此處水排入某河流，排放口上游處河水流量為Q=0.65掰5(?￡)5=5.0mg/L,

D0=7.5mg/L,水溫23℃,混合后水流速度v=0.5m/s,3可取0.25d"。

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；64800m0

1-27一奶制品工廠廢水欲排入某河流，各項(xiàng)參數(shù)如表1T8所示。問(wèn)：

1.假如廢水不做任何處理，排入河流后，最低溶解氧量是多少？

2.假如該河流規(guī)定IH類(lèi)水體,規(guī)定溶解最低值不得低于5.0mg/L,工廠應(yīng)當(dāng)將廢水的)B0D5(20)

處理到不超過(guò)多少濃度時(shí)才能排放？

習(xí)題1-27附表

參數(shù)廢水河水

流量/m3dT100019000

水溫/℃5010

DO/mgL-107.0

B0D5(20)/mgL-l12503.0

kl(20)/d-l0.35—

k2(20)/d-l—0.5

解：18.7mg/L；20mg/L0

1-28有一含氟有機(jī)廢水，最大流量為100渥/〃，［CNJ=10mg/L,802=300mg/L,D0=0mg/L,

欲排入附近某河流。該河流屬于HI類(lèi)水體，河水最小流量(95%保證率)為3掰3S,最小流量時(shí)流

速為0.2加/鼠夏季D0=7mg/L,河水中原先沒(méi)有氟化物。假定夏季廢水和河水水溫均為20℃。估

計(jì)此廢水需要口勺處理程度。

解：95%0

第二章水的物理化學(xué)處理措施

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(diǎn)？闡明它們口勺內(nèi)在區(qū)別和特點(diǎn)。

懸浮顆粒在水中日勺沉降，根據(jù)其濃度及特性，可分為四種基本類(lèi)型：

自由沉淀：顆粒在沉降過(guò)程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不變化，下沉速度不受干擾。

絮凝沉淀：沉降過(guò)程中各顆粒之間互相粘結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會(huì)隨深度增長(zhǎng)而逐漸增大，沉速亦

隨深度而增長(zhǎng)。

擁擠沉淀：顆粒在水中的濃度較大，顆粒間互相靠得很近，在下沉過(guò)程中彼此受到周?chē)w粒作

用力的I干擾，但顆粒間相對(duì)位置不變，作為一種整體而成層下降。清水與渾水間形成明顯的界面,

沉降過(guò)程實(shí)際上就是該界面下沉過(guò)程。

壓縮沉淀：顆粒在水中日勺濃度很高時(shí)會(huì)互相接觸。上層顆粒日勺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水中顆粒的密度只二2.6g/s?,粒徑1nun,求它在水溫10℃狀況下的單顆粒沉降

速度。

解：6.7X10-3m/so

2-3非絮凝性懸浮顆粒在靜止條件下［1勺沉降數(shù)據(jù)列于表2-22中。試確定理想式沉淀池過(guò)流率

為1.8m3/m2h時(shí)的懸浮顆粒清除率。試驗(yàn)用日勺沉淀柱取樣口離水面120cm和240cm。P表達(dá)在時(shí)間

t時(shí)由各個(gè)取樣口取出的水樣中懸浮物U勺濃度，P0代表初始口勺懸浮物濃度。

習(xí)題2-3附表

時(shí)間01530456090180

120cm處的p/P010.960.810.620.460.230.06

240cm處的P/P010.990.970.930.860.700.32

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(yàn)所得資料如表2-23所示。求沉淀效率為65%

時(shí)的顆粒截留速度。

習(xí)題2-4附表

在下列時(shí)間Sin)測(cè)定的懸浮物清除率/%

取樣口離水面高度/m

51020406090120

0.641556067727376

1.219334558627074

1.815313854596371

解：不一樣水深下的E?U

時(shí)間屈以51020406090120

0.6m0.120.060.030.0150.010.00670.005

41556067727376

0.240.120.060.030.020.0130.01

1.2m

￡/%35.549.556.364.869.572.375.5

0.360.180.090.0450.030.020.015

1.8m

￡/%29.343.751.361.866.570.374.5

根據(jù)上表數(shù)據(jù)繪制不一樣水深條件下H'、JE?U曲線，結(jié)合曲線求解。

2-5污水性質(zhì)及沉淀試驗(yàn)資料同習(xí)題2-4,污水流量1000nl3/h,試求：

（1）采用平流式、豎流式、輻流式沉淀池所需日勺池?cái)?shù)及澄清區(qū)日勺有效尺寸；

（2）污泥口勺含水率為96%時(shí)的每日污泥容積。

解：以平流式沉淀池為例：6座池子，長(zhǎng)24nb寬5nb有效水深1.8nu

污泥日勺含水率為96%時(shí)日勺每日污泥容積19.5m3。

2-6已知平流式沉淀池的長(zhǎng)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(zhǎng)度IT,傾角60°o如不考慮斜板厚度，當(dāng)廢水中懸浮顆粒的截留速度如二1

加用時(shí)，改裝后沉淀池口勺處理能力與原池相比提高多少倍？

解：提高了5倍。

2-7試論述脫穩(wěn)和凝聚的原理。

膠體脫穩(wěn)的機(jī)理可歸結(jié)為如下四種：

A壓縮雙電層：帶同號(hào)電荷H勺膠粒之間存在著范德華引力和由C電位引起H勺靜電斥力。這兩種

力抗衡的成果決定膠體的穩(wěn)定性。一般當(dāng)兩膠體顆粒表面距離不小于3nm時(shí)，兩個(gè)顆?？偺幵谙?/p>

斥狀態(tài)（對(duì)憎水膠體顆粒而言，兩膠核之間存在兩個(gè)滑動(dòng)面內(nèi)的離子層，使顆粒保持穩(wěn)定的相斥

狀態(tài)；對(duì)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)生凝聚的重要措施是在水中投加電解質(zhì)。電解質(zhì)在水中

電離產(chǎn)生日勺離子可與膠粒日勺反離子互換或擠入吸附層，便膠粒帶電荷數(shù)減少，減少C電位，并使

擴(kuò)散層厚度減小。

B吸附電中和：膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠?；蜴湸胃叻肿訋М愄?hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附

作用，使得膠粒表面的部位或所有電荷得以中和，減少靜電斥力，致使顆粒間易于靠近而互相吸

附。

C吸附架橋：假如投加日勺化學(xué)藥劑是能吸附膠粒日勺鏈狀高分子聚合物，或者兩個(gè)同號(hào)膠粒吸附

在同一異號(hào)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：含金屬離子日勺化學(xué)藥劑投入水中后，金屬離子會(huì)發(fā)生水解和聚合，并以水中日勺膠

粒為晶核形成膠體狀沉淀物，或者沉淀物析出時(shí)吸附和網(wǎng)捕膠粒與之共同沉降下來(lái)。

2-8鋁鹽的混凝作用表目前哪些方面？

鋁鹽/鐵鹽在水處理中發(fā)揮日勺三大作用：

ApH值偏低，膠體及懸浮物濃度高，投藥量尚局限性的反應(yīng)初期，以A13+或Fe3+和低聚合度

高電荷的多核羥基配合物日勺脫穩(wěn)凝聚作用為主；

BpH值和投藥量適中時(shí)，以高聚合度羥基配合物的橋連絮凝作用為主；

CpH值較高，膠體及懸浮物濃度較低，投藥充足時(shí)，以氫氧化物沉淀形式存在日勺網(wǎng)捕絮凝作用

為主。

2-9混合和絮凝反應(yīng)重要作用是什么？對(duì)攪拌各有什么規(guī)定？

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H勺懸浮微粒等接觸,

生成微小的磯花。這一過(guò)程的規(guī)定：攪拌強(qiáng)度大，產(chǎn)生劇烈湍流，混合時(shí)的流速應(yīng)在1.5m/s以上,

混合時(shí)間短(不超過(guò)2分鐘)，一般為10?30s。

反應(yīng)設(shè)備的任務(wù)是使細(xì)小的磯花逐漸絮凝成較大顆粒，以便于沉淀除去。反應(yīng)設(shè)備規(guī)定水流有

合適日勺攪拌強(qiáng)度，既要為細(xì)小絮體日勺逐漸長(zhǎng)大發(fā)明良好日勺碰撞機(jī)會(huì)和吸附條件，又要防止已形成

的較大磯花被碰撞打碎。因此，攪拌強(qiáng)度比在混合設(shè)備中要小，但時(shí)間比較長(zhǎng)，常為10?30min。

2-11澄清池區(qū)I工作原理與沉淀池有何異同？

澄清池是完畢水和廢水日勺混凝處理工藝(水和藥劑H勺混合、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)池中保持一定濃度日勺懸浮泥渣。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(yùn)動(dòng)中與相對(duì)巨大口勺泥渣接觸碰撞，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)日勺，濃度穩(wěn)定且均勻分布日勺泥渣區(qū)是決定澄清池處理效果日勺關(guān)鍵。

沉淀池是運(yùn)用水中懸浮物質(zhì)自身重力完畢水固分離的設(shè)備Q

272常見(jiàn)澄清池有哪幾種？各有什么優(yōu)缺陷？合用于什么狀況？

根據(jù)泥渣與水接觸方式的不一樣，分為兩大類(lèi)型：

(1)泥渣循環(huán)分離型：讓泥渣在垂直方向不停循環(huán)，在運(yùn)動(dòng)中捕捉原水中形成的絮凝體，并

在分離區(qū)加以分離。常用日勺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(guò)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(guò)泥渣層時(shí)，絮凝體被截留。常用時(shí)澄清池中屬于懸浮泥渣分離型時(shí)有一般懸浮澄清池、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原因？

實(shí)現(xiàn)氣浮分離過(guò)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)間的互相作用

有關(guān)。根據(jù)熱力學(xué)的概念，氣泡和顆?？谏赘街^(guò)程是向使體系界面能減少的方向自發(fā)地進(jìn)行口勺。

0-0°,該物質(zhì)不能氣浮；0V90。，該物質(zhì)附著不牢，易分離；0->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？

水的軟化是減少水中Ca2+、Mg2+含量，防止管道、設(shè)備結(jié)垢的處理。

水的除鹽則是減少部分和所有含鹽量日勺處理。

2-18水的軟化措施有幾種？各有什么特點(diǎn)？

①加熱軟化法一一借助加熱把碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化成溶解度很小的CaC03和Mg(0H)2沉淀出來(lái)，

到達(dá)軟化日勺目日勺。此法只能減少碳酸鹽硬度，不能減少豐碳酸鹽硬度。目前在工業(yè)上已經(jīng)很少采

用了。

②藥劑軟化法

在不加熱的條件下，用化學(xué)藥劑將Ca2+、Mg2+以CaC03、Mg(OH)2日勺形式沉淀，以清除絕大

部分Ca2+、Mg2+,到達(dá)軟化日勺目日勺。常用藥劑法為石灰法、石灰-純堿法、石灰-石膏法。由于

CaC03和Mg(0H)2在水中仍有很小日勺溶解度，因此經(jīng)此法處理后H勺水仍有殘存硬度，仍然會(huì)產(chǎn)生結(jié)

垢問(wèn)題。

③離子互換法用離子互換劑上『、J可互換離子Na+與Ca2+、Mg2+互換，其他陰離子成分不變

化。該法可較徹底日勺脫除水中日勺Ca2+、Mg2+,較前兩個(gè)措施優(yōu)越。

2-19離子互換樹(shù)脂的構(gòu)造有什么特點(diǎn)？試述其重要性能。

廢水處理中常用日勺離子互換劑為離子互換樹(shù)脂。它是人工合成的高分子化合物，由樹(shù)脂木體（母

體）和活性基團(tuán)兩個(gè)部分構(gòu)成。樹(shù)脂本體一般是苯乙烯日勺聚合物，是線性構(gòu)造的高分子有機(jī)化合

物。因樹(shù)脂木體不是離子化合物不具有離子互換能力，需經(jīng)合適處理加上活性基團(tuán)后，才成為離

子化合物，才具有離子互換能力?；钚曰鶊F(tuán)由固定離子和活動(dòng)離子構(gòu)成，前者固定在樹(shù)脂網(wǎng)狀骨

架上，后者則依托靜電力與前者結(jié)合在一起，兩者電性相反，電荷相等。

2-21試述離子互換工藝的操作程序。

離子互換的運(yùn)行操作包括互換、反洗、再生、清洗四個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）互換：離子互換劑上時(shí)可互換離子與溶液中其他同性離子間的互換反應(yīng)。重要與樹(shù)脂性

能、樹(shù)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(dòng)樹(shù)脂層，以便再生時(shí)再生液分布均勻，同步還及時(shí)清除積存的雜質(zhì)、

碎粒和氣泡。

（3）再生：互換反應(yīng)口勺逆過(guò)程，用較高濃度的再生液恢復(fù)樹(shù)脂口勺互換能力。

（4）清洗：將樹(shù)脂層中殘存時(shí)再生廢液清洗掉，直至符合出水水質(zhì)規(guī)定。

2-22試述離子互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(yáng)離子互換柱（固定型單床），再生液用飽和NaCl溶液。圖2-55鈉型離子互換

柱。

（2）除鹽

需用H+型陽(yáng)離子互換柱（金屬離子與H+互換）與0H-型陽(yáng)離子互換柱（各酸根離子與0H-互換）

串聯(lián)工藝。圖2-56H+柱和出一柱串聯(lián)除鹽。

（3）重金屬?gòu)U水日勺處理和金屬日勺回收

2-23活性炭吸附的基本原理是什么？

吸附作用重要發(fā)生在活性炭?jī)?nèi)部細(xì)孔日勺表面。每克吸附劑所具有的表面積稱(chēng)為比表面積?；钚?/p>

炭的比表面積可達(dá)500~1700ra2/go

活性炭的I吸附量不僅與比表面積有關(guān)，并且還取決于細(xì)孔日勺構(gòu)造和分布狀況。這些細(xì)孔的構(gòu)造

重要和活化措施及活化條件有關(guān)。細(xì)孔口勺大小不一樣，在吸附中所引起的重要作用也就不一樣。

其中大孔重要為擴(kuò)散提供通道，影響擴(kuò)散速度；過(guò)渡孔在吸附質(zhì)孔徑小時(shí)影響擴(kuò)散速度，小孔決

定吸附量；在吸附質(zhì)分子大時(shí)，影響吸附速度，小孔此時(shí)不起作用。圖2-57活性炭的微孔構(gòu)造。

活性炭歐I吸附特性不僅與細(xì)孔構(gòu)造和分布狀況有關(guān)，并且還與活性炭的I表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。

2-24吸附等溫線有幾種？多種等溫線的意義何在？

吸附等溫線按形狀可分為幾種類(lèi)型，其中有代表性的有Langmuir（朗格謬爾）型、BET型和

Frejndlich（弗倫德利希）型。

2-25活性炭吸附操作有幾種類(lèi)型？各有什么特點(diǎn)？

活性炭吸附操作類(lèi)型：間歇吸附、持續(xù)吸附、流化床吸附。

2-26試分析幾種膜分離技術(shù)的I原理和特點(diǎn)與應(yīng)用

1、電滲析一一在直流電場(chǎng)時(shí)作用下，運(yùn)用陰陽(yáng)離子互換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性

（艮］陽(yáng)膜只容許陽(yáng)離子通過(guò)，陰膜只容許陰離子通過(guò)），使溶質(zhì)與水分離的物化過(guò)程。

2、滲析法一一在半透膜高濃度溶液的一側(cè)施加足夠的壓力（超過(guò)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(dòng)的過(guò)程。伴隨反滲透膜制造技術(shù)及裝置的迅速發(fā)展與完善，反滲透

工藝己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、超濾和納濾等一一依托壓力和膜進(jìn)行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、

聚颯等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，可以在較小的壓力下工作，并且有較大日勺水

通量。微濾技術(shù)適合于清除膠體、懸浮固體和細(xì)菌，現(xiàn)多用于取代深床過(guò)濾，減少出水濁度，強(qiáng)

化水的J消毒，有時(shí)也作反滲透的預(yù)處理。超濾能清除相對(duì)分子量不小于1000?100000歐J物質(zhì)，如

膠體、蛋白質(zhì)、顏料、油類(lèi)、微生物等。納濾又稱(chēng)低級(jí)反滲透，可分離相對(duì)分子量不小于200?400

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、超濾和納濾等一一依托壓力和膜進(jìn)行工作，制膜H勺原料也是醋酸纖維素或聚酰胺、聚颯

等，但刪去熱處理工序，使制成H勺膜孔徑較大，可以在較小的壓力下工作，并且有較大的水通量。

微濾技術(shù)適合于清除膠體、懸浮固體和細(xì)菌，現(xiàn)多用于取代深床過(guò)濾，減少出水濁度，強(qiáng)化水的

消毒，有時(shí)也作反滲透日勺預(yù)處理。超濾能清除相對(duì)分子量不小于1000?100000的物質(zhì)，如膠體、

蛋白質(zhì)、顏料、油類(lèi)、微生物等。納濾又稱(chēng)低級(jí)反滲透，可分離相對(duì)分子量不小于200?400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。

270試述加氯消毒的原理。

1、氯氣溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)，生成日勺次氯酸H0C1是弱酸，又發(fā)生離解反應(yīng)。平衡受水中氫

離子濃度H勺影響。當(dāng)pH>4時(shí)，溶于水的C12幾乎以HOC1和OC1一的形式存在,很少以Cl2H勺形

式存在。當(dāng)pH=7時(shí)，H0C1約占80%,0C1一約占20%°一般認(rèn)為，C12、HOCK0C1—均具有氧

化能力，而不少研究表明C12、H0C1、0C1—三者中,H0C1的殺菌能力最強(qiáng)。

2、當(dāng)水中有氨存在時(shí)，氯和次氯酸極易與氨化合成多種氯胺。多種氯胺水解后，又會(huì)生成H0C1,

因此它們也具有消毒殺菌能力，但不及H0C1強(qiáng)，并且殺菌作用進(jìn)行得比較緩慢。

3、氯還可以與水中其他雜質(zhì)尤其是還原性物質(zhì)起化學(xué)作用，如Fe2+、Mn2+、N02—、S一等無(wú)

機(jī)性還原物質(zhì)以及某些有機(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)措施清除水中的病原菌、病毒和寄生蟲(chóng)，以保證人類(lèi)用水口勺安全和衛(wèi)生。

其目的是水中日勺病原細(xì)菌和其他對(duì)人體健康有害的微生物。消毒和殺菌不一樣。殺菌是殺滅水中

一切微生物。生活污水和某些工業(yè)廢水中具有大量細(xì)菌，有時(shí)還具有較多的病原細(xì)菌、病毒和寄

生蟲(chóng)卵等。通過(guò)一般的廢水處理，它們也還不能所有被清除，為了防止疾病日勺傳播，在排入水體

之前，也需要進(jìn)行消毒。

2-32除氯以外，尚有哪些消毒措施？發(fā)展前途怎樣？

（一）物理消毒法

1、加熱消毒：消耗大量燃料，只適合于少許飲用水。

2、紫外線消毒

紫外線消毒與氯消毒相比，具有如下長(zhǎng)處：①消毒速度快，效率高。據(jù)試驗(yàn)，經(jīng)紫外線照射幾

十秒鐘即能殺菌。一般大腸桿菌的平均清除率可達(dá)98%,細(xì)菌總數(shù)日勺平均清除率可達(dá)96.6%。此

外還能清除加氯法難以殺死的某些芽抱和病毒。②不影響水日勺物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不增長(zhǎng)水的

嗅和味。③操作簡(jiǎn)樸，便于管理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

紫外線消毒的缺陷是不能處理消毒后在管網(wǎng)中再污染的問(wèn)題，電耗較大，水中懸浮雜質(zhì)阻礙光

線投射等。

（二）臭氧消毒

臭氧在常溫常壓下為無(wú)色氣體，有特臭，強(qiáng)氧化劑，且極不穩(wěn)定，分解放出［0］。［0］具有強(qiáng)氧

化能力，是除氟以外最活潑的氧化劑，能殺滅病毒、芽刑等具有頑強(qiáng)抵御力H勺微生物。臭氧消毒

接觸時(shí)間短，不受水中氨氮和pH%）影響，能氧化水中口勺有機(jī)物，清除水中日勺鐵、鎬，并能清除嗅、

味和色度，還能完全清除水中的酚。

不過(guò)，臭氧法的重要缺陷是基礎(chǔ)建設(shè)投資大、耗電量大；臭氧在水中不穩(wěn)定，輕易分解，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(chǔ)存；當(dāng)水量和水質(zhì)發(fā)生變

化時(shí)，調(diào)整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)胞構(gòu)造，到達(dá)殺菌目H勺。消毒措施有：運(yùn)用表面積很大日勺

銀片與水接觸，或用電解銀的措施，或使水流過(guò)鍍銀的砂粒等。此法的缺陷是價(jià)格高，殺菌慢，

只能用于少許飲用水的應(yīng)急消毒。至于長(zhǎng)期飲用重金屬離子消毒的水對(duì)人體有何影響，尚無(wú)定論。

在殺滅湖泊或水庫(kù)中口勺藻類(lèi)時(shí)，硫酸銅是最常用的化學(xué)藥劑。

（四）綜合消毒法

多種消毒法結(jié)合使用已為國(guó)外水廠倡導(dǎo)。如：臭氧一氯消毒。其環(huán)節(jié)為：先用臭氧氧化水中酚

和消滅病毒，改善水歐I物理性質(zhì)，然后在水中加氯，保證管網(wǎng)中的滅菌能力。有日勺水廠也用臭氧

一紫外線一氯消毒◎

第三章水的生物化學(xué)處理措施

3-1水中微生物重要分哪幾類(lèi)？分別簡(jiǎn)樸討論它們?cè)趶U水處理過(guò)程中所起H勺作用。

細(xì)菌等各類(lèi)微生物的種類(lèi)與數(shù)量常與污水水質(zhì)及其處理工藝有親密關(guān)系，在特定的污水中，會(huì)

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(lèi)諸多。對(duì)凈化污水有重要作用口勺細(xì)菌有

無(wú)色桿菌屬（Achromobacter）＞產(chǎn)堿桿菌屬、芽抱桿菌屬、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I污水處理日勺活性細(xì)菌之一，地球上存在的天然有機(jī)物都可認(rèn)為

假單胞菌屬的細(xì)菌所分解。

真菌種類(lèi)繁多，污水處理中分離出H勺真菌重要是霉菌，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(zhǎng)繁殖的能力，合適生存的pH范圍是2~9。

藻類(lèi)都是具有光合作用的自養(yǎng)型微生物，能通過(guò)光合作用放出氧氣，對(duì)污水的凈化具有重要的

作用。

原生動(dòng)物是極微小時(shí)能運(yùn)動(dòng)的微生物，一般為單細(xì)胞生物，生物處理中常見(jiàn)歐I原生動(dòng)物有肉足

綱、鞭毛綱、纖毛綱和吸管綱的動(dòng)物。原生動(dòng)物不僅能吞噬部分有機(jī)物、游離細(xì)菌，減少污水渾

濁度，某些原生動(dòng)物還能分泌黏液，增進(jìn)生物污泥絮凝。當(dāng)運(yùn)行條件和處理水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，原

生動(dòng)物的種類(lèi)也隨之變化，因此，原生動(dòng)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(chóng)是后生動(dòng)物的經(jīng)典代表，可非常有效的吞食分散和絮

凝日勺細(xì)菌及顆粒較小的有機(jī)物。輪蟲(chóng)是好氧生物凈化程度的有效指示生物。

在生物處理中，凈化污水的第一和重要承擔(dān)者是細(xì)菌，而原生動(dòng)物是細(xì)菌的初次捕食者，后生

動(dòng)物是細(xì)菌的二次捕食者。

3-2試簡(jiǎn)樸闡明活性污泥法凈化污水的基本原理。

向生活污水中不停注入空氣，維持水中有足夠的I溶解氧，通過(guò)一段時(shí)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)成活性污泥口勺重要部分，約占所有活性污泥的70%以上。活性污泥

的含水率一般在98%?99%左右，具有很強(qiáng)日勺吸附和降解有機(jī)物日勺能力，可以到達(dá)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，在有助于微生物生長(zhǎng)的環(huán)境條件下

和污水充足接觸，使污水凈化的一種措施。

3-3污泥沉降比、污泥濃度和污泥指數(shù)在活性污泥法運(yùn)行中有什么作用？良好日勺活性污泥應(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H勺

體積分?jǐn)?shù)（%）。污泥沉降比反應(yīng)曝氣池正常運(yùn)行時(shí)口勺污泥量，用以控制剩余污泥的排放，他還能及

時(shí)反應(yīng)出污泥膨脹等異常狀況。

污泥指數(shù)（SVI）：污泥指數(shù)是污泥容積指數(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，指曝氣池出口處混合液經(jīng)30min沉淀后,

1g干污泥所占日勺容積，以ml計(jì)。SVI能很好的反應(yīng)出活性污泥日勺松散程度（活性）和絮凝、沉降

性能。對(duì)于一般都市污水，SVI在50~150左右。SVT過(guò)低，闡明泥粒細(xì)小緊密，無(wú)機(jī)物多，缺乏

活性和吸附能力；SVI過(guò)高，闡明污泥難于沉淀分離。

污泥齡（色）指曝氣池中工作的活性污泥總量與每日排放日勺剩余污泥量的比值，單位是天（d）。

它表達(dá)新增長(zhǎng)口勺污泥在曝氣池中的平均停留時(shí)間，即曝氣池工作污泥所有更新一次所需時(shí)間。污

泥齡和細(xì)菌的增長(zhǎng)處在什么階段直接有關(guān)，以它作為生物處理過(guò)程日勺重要參數(shù)是很有價(jià)值的。

3-4試比較推流式曝氣池和完全混合曝氣池的優(yōu)缺陷。

推流式曝氣池呈長(zhǎng)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種曝氣池中

完畢。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長(zhǎng)逐漸減少，需氧量也是沿池長(zhǎng)逐漸減少。處理工業(yè)廢水時(shí)的

B0D5負(fù)荷為0.22.4kg(B0D5)/[kg(MLSS)?d],MLSS濃度為1.5~3.5g/Lo一般活性污泥法對(duì)有機(jī)

物(B0D5)和懸浮物清除率高，可到達(dá)85%?95%,因此尤其合用于處理規(guī)定高而水質(zhì)比較穩(wěn)定日勺廢

水。它的重要缺陷是：①不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；②需氧量沿池長(zhǎng)前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻口勺,

這就導(dǎo)致前段氧量局限性，后段氧量過(guò)量歐I現(xiàn)象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會(huì)導(dǎo)致后端氧

量大大超過(guò)需要而揮霍。此外，由于曝氣時(shí)間長(zhǎng)，曝氣泡體積大，占地面積和基建費(fèi)用也對(duì)應(yīng)增

大。

完全混合法的流程與一般法相似。該法有兩個(gè)特點(diǎn)：一是進(jìn)入曝氣池H勺污水立即與池內(nèi)原有濃

度低的大量混合液混合，得到了很好的稀釋?zhuān)虼诉M(jìn)水的水質(zhì)的變化對(duì)污泥的影響減少到了很小

的程度，可以很好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各點(diǎn)有機(jī)物濃度(F)均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)

量(M)基本相似，池內(nèi)各部分工作狀況幾乎完全一致。由于微生物生長(zhǎng)所處階段重要取決于F/M,

因此完全混合法有也許把整個(gè)池子日勺工作狀況控制在良好時(shí)日勺同一條件進(jìn)行，微生物活性可以充

足發(fā)揮，這一特點(diǎn)是推流式曝氣池不具有的。

3-5常用時(shí)曝氣池有哪些型式？各合用于什么條件？

推流式曝氣池：推流式曝氣池為長(zhǎng)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(yùn)轉(zhuǎn)和維修以便，常將所需

要日勺曝氣池總?cè)莘e分為可獨(dú)立操作日勺兩個(gè)或者更多日勺單元，每個(gè)單元包括幾種池子，每個(gè)池子由

「4個(gè)折流的廊道構(gòu)成。

完全混合式曝氣池：廢水進(jìn)入反應(yīng)池與池中混合液充足混合，池內(nèi)廢水構(gòu)成，F(xiàn)/M、微生物群

的構(gòu)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，可以把幾種方形池子連接在一起，構(gòu)成一種長(zhǎng)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(dòng)使混合液曝氣并在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，使活性污泥保持懸浮狀態(tài)，從整體上看，流

態(tài)是完全混合日勺，但一般混合液的環(huán)流量為進(jìn)水量日勺數(shù)百倍以上，流速較大，在局部乂具有推流

的特性。

3-6一般活性污泥法、生物吸附法和完全混合曝氣法各有什么特點(diǎn)？根據(jù)細(xì)菌增長(zhǎng)曲線看，這

幾種運(yùn)行方式日勺基本區(qū)別在什么地方？試比較它們口勺優(yōu)缺陷。

一般活性污泥法又稱(chēng)老式活性污泥法。曝氣池呈長(zhǎng)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種曝氣池中完畢。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長(zhǎng)逐漸減少，需氧量也是沿池

長(zhǎng)逐漸減少。一般活性污泥法對(duì)有機(jī)物(B0D5)和懸浮物清除率高，可到達(dá)85%、95%因此尤其合

用丁處理規(guī)定高而水質(zhì)比較穩(wěn)定H勺廢水。它H勺重要缺陷是：①不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；②需氧量沿池

長(zhǎng)前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻口勺，這就導(dǎo)致前段氧量局限性，后段氧量過(guò)量的現(xiàn)象。需要維

持前段足夠的溶解氧，就會(huì)導(dǎo)致后端氧量大大超過(guò)需要而揮霍。此外，由于曝氣時(shí)間長(zhǎng)，曝氣池

體積大，占地面積和基建費(fèi)用也對(duì)應(yīng)增大。

完全混合法的I流程與一般法相似。該法有兩個(gè)特點(diǎn)：一是進(jìn)入曝氣池日勺污水立即與池內(nèi)原有濃

度低的大量混合液混合，得到了很好的稀釋?zhuān)虼诉M(jìn)水日勺水質(zhì)的變化對(duì)污泥口勺影響減少到了很小

歐I程度，可以很好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各點(diǎn)有機(jī)物濃度(F)均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)

量(M)基本相似，池內(nèi)各部分工作狀況幾乎完全一致。由于微生物生長(zhǎng)所處階段重要取決于F/M,

因比完全混合法有也許把整個(gè)池子日勺工作狀況控制在良好的日勺同一條件進(jìn)行，微生物活性可以充

足發(fā)揮，這一特點(diǎn)是推流式曝氣池不具有的。

生物吸附法又叫接觸穩(wěn)定法或吸附再生法?；钚晕勰喾▋艋|(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10~30min內(nèi)就能基本完畢吸附作用，污水中的B0D5即可清除

85%、90乳生物吸附法就是根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)發(fā)展起來(lái)的。污水和活性污泥在吸附池內(nèi)混合接觸

0.51.Oh,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2~3h的曝氣，進(jìn)行生物代謝，充足恢復(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(shí)間短，再生池和吸

附池內(nèi)MLSS濃度可分別到達(dá)1.0?3.0和4.0~10.0g/L,B0D5負(fù)荷0.2飛.6kg(B0D5)/[kg(MLSS)d].

在污泥負(fù)荷率相似時(shí)，生物吸附法兩池總?cè)莘e比一般法要小得多，而空氣量并不增長(zhǎng)，因而可以

大大減少建筑費(fèi)用。其缺陷是處理效果稍差，不適合處理含溶解性有機(jī)物較多的廢水。

3-7試簡(jiǎn)樸闡明附著生長(zhǎng)系統(tǒng)處理廢水的基本原理。

當(dāng)污水與濾料等載體長(zhǎng)期流動(dòng)接觸，在載體的表面上就會(huì)逐漸形成生物膜。生物膜重要是由細(xì)

菌：好氧菌、厭氧菌和兼性菌)的菌膠團(tuán)和大量的真菌菌絲構(gòu)成。生物膜上線蟲(chóng)類(lèi)、輪蟲(chóng)類(lèi)及寡

毛類(lèi)等微型生物出現(xiàn)的I頻率也較高。在日光照射的部位還生長(zhǎng)藻類(lèi)，有日勺濾料內(nèi)甚至還出現(xiàn)昆蟲(chóng)

類(lèi)由于生物膜是生長(zhǎng)在載體上的，微生物停留時(shí)間長(zhǎng)，像硝化菌等生長(zhǎng)世代期較長(zhǎng)的微生物也

能生長(zhǎng)。因此，生物膜上生長(zhǎng)繁育的生物種類(lèi)繁多、食物鏈長(zhǎng)而復(fù)雜是這種處理技術(shù)的明顯特性。

3-8高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池各有什么特點(diǎn)？合用于什么詳細(xì)狀況？

高負(fù)荷生物濾池是在處理和改善一般生物池在凈化功能和運(yùn)行中存在的問(wèn)題的基礎(chǔ)上發(fā)展起

來(lái)日勺。高負(fù)荷生物濾池的B0D5容積負(fù)荷是一般生物濾池口勺6?8倍，水力負(fù)荷則為一般生物濾池的

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(guò)厚和老化的生物膜,

增進(jìn)生物膜更新，防止濾料堵塞。但出水水質(zhì)不如一般生物濾池，出水B0D5常不小于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(kāi)創(chuàng)的，一般高達(dá)8?24m,直徑1?4m。由

于濾池高如塔，使池內(nèi)部形成拔風(fēng)狀態(tài)因而改善了通風(fēng)。當(dāng)污水自上而下滴落時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈紊動(dòng),

使污水、空氣、生物膜三者接觸愈加充足，可大大提高傳質(zhì)速率和濾池H勺凈化能力。塔式生物濾

池負(fù)荷遠(yuǎn)比高負(fù)荷生物濾池高。濾池內(nèi)生物膜生長(zhǎng)迅速，同步受到強(qiáng)烈水力沖刷，脫落和更新快,

生物膜具有很好的活性。為防止上層負(fù)荷過(guò)大，使生物膜生長(zhǎng)過(guò)厚導(dǎo)致堵塞，塔式生物濾池可以

采用多級(jí)布水口勺措施來(lái)均衡符合。

3-9生物濾池設(shè)計(jì)中，什么狀況下必須采用回流？

進(jìn)水BOD濃度過(guò)高時(shí)，為防止上層負(fù)荷過(guò)大，使生物膜生長(zhǎng)過(guò)厚導(dǎo)致堵塞，必須采用處理水回

流稀釋。如塔式生物濾池，進(jìn)水BOD濃度應(yīng)控制在500mg/L如下。

3-10生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理廢水的基本原理。

生物轉(zhuǎn)盤(pán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，污水在反應(yīng)槽中順盤(pán)片間隙流動(dòng)，盤(pán)片在轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，污水中的有

機(jī)污染物為轉(zhuǎn)盤(pán)上H勺生物膜所吸附，當(dāng)這部風(fēng)盤(pán)片轉(zhuǎn)離水面時(shí)，盤(pán)片表面形成一層污水薄膜，空

氣中的氧不停溶解到水膜中，生物膜中微生物吸取溶解氧，氧化分解被吸附口勺有機(jī)污染物。盤(pán)片

每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，即進(jìn)行一次吸附-吸取-氧化分解日勺過(guò)程。轉(zhuǎn)盤(pán)不停轉(zhuǎn)動(dòng)，污染物不停被氧化分解，

生物膜也逐漸變厚，衰老H勺生物膜在水流剪切作用下脫落，并隨污水排至沉淀池。轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)也使

槽中污水不停日勺被攪動(dòng)充氧，脫落日勺生物膜在槽中呈懸浮狀態(tài)，繼續(xù)起凈化作用，因此生物轉(zhuǎn)盤(pán)

兼有活性污泥日勺功能。

3-11氧化塘有哪幾種形式？它們的I處理效果怎樣？合用于什么條件？

氧化塘又稱(chēng)為穩(wěn)定塘或生物塘，是一種類(lèi)似池塘（天然的或人工修建口勺）的處理設(shè)備。氧化塘

凈化污水日勺過(guò)程和天然水體的自凈過(guò)程很相似，污水在塘內(nèi)經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間緩慢流動(dòng)和停留，通過(guò)微生

物（細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)和原生動(dòng)物）的代謝活動(dòng)，使有機(jī)物降解，污水得到凈化。水中溶解氧重

要由塘內(nèi)生長(zhǎng)藻類(lèi)通過(guò)光合作用和塘表面的復(fù)氧作用提供。

氧化塘可分為好氧氧化塘、兼性氧化塘，曝氣氧化塘和厭氧塘四類(lèi)。

3-12什么叫氧化溝？它有什么長(zhǎng)處？

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(dòng)

使混合液曝氣并在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，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FI勺，

但一般混合液日勺環(huán)流量為進(jìn)水量的數(shù)百倍以上，流速較大，在局部又具有推流歐J特性。氧化溝斷

面可為矩形或梯形，有效深為0.9~2.5m。

氧化溝持續(xù)運(yùn)行時(shí)，需另設(shè)二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。間歇運(yùn)行可省去二次沉淀池，停止曝

氣時(shí)氧化溝作沉淀池用，剩余污泥通過(guò)設(shè)于溝內(nèi)的污泥搜集器排除。一般采用兩個(gè)池，交替進(jìn)行

曝氣和沉淀操作。氧化溝流程簡(jiǎn)樸，施工以便，曝氣轉(zhuǎn)刷易制作，布置緊湊，是一種有前途的活

性污泥處理法。

3-13試比較厭氧法和好氧法處理的優(yōu)缺陷和使用范圍。

厭氧生物處理是在無(wú)氧的條件下，運(yùn)用兼性菌和厭氧菌分解有機(jī)物日勺一種生物處理法。厭氧生

物處理技術(shù)是最早僅用于都市污水廠污泥的穩(wěn)定處理。有機(jī)物厭氧生物處理H勺最終產(chǎn)物是以甲烷

為主體的可燃性氣體（沼氣），可以作為能源回收運(yùn)用；運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)也遠(yuǎn)比好氧生物處理低。因此在

目前能源日趨緊張H勺形勢(shì)下，厭氧處理作為一種低能耗、可回收資源的處理工藝，受到世界各國(guó)

的重視。近來(lái)口勺研究成果表明，厭氧生物處理技術(shù)不僅合用于污泥穩(wěn)定處理，并且合用于高濃度

和中等濃度有機(jī)廢水的處理。有的國(guó)家還對(duì)低濃度都市污水進(jìn)行厭氧處理研究，并獲得了明顯進(jìn)

展。

3-14試扼要討論影響消化日勺重要原因。老式消化法和高速消化法各有什么特點(diǎn)？

1、溫度

甲烷細(xì)菌對(duì)溫度日勺變化十分敏感，因此溫度是影響厭氧生物處理的重要原因。消化時(shí)間（指產(chǎn)

氣量到達(dá)總氣量的90%時(shí)所需要的時(shí)間）與溫度有關(guān)。高溫消化比中溫消化時(shí)間短，產(chǎn)氣率稍高，

對(duì)寄生蟲(chóng)卵的殺滅率可達(dá)90%,而中溫消化的殺滅率更低。高溫消化耗熱量大，管理復(fù)雜，因此,

只有在衛(wèi)生規(guī)定較高時(shí)才考慮采用高溫消化。

2、酸堿度

甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)最合適日勺pH范圍是6.8~7.2,若pH低于6或高于8,正常消化就會(huì)被