水污染控制工程-環(huán)境工程學(xué)位考試知識點復(fù)習(xí)

水污染控制工程參考資料一、名詞解釋：1．化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量(mg/L)表示。（3分）化學(xué)需氧量愈高，也表示水中有機(jī)污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。（1分）2．水體自凈以河流為例，河流的自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)在河水向下游流動中濃度自然降低的現(xiàn)象（1分）。從凈化機(jī)制來看?？煞譃橐韵聨最悾?1)物理凈化是指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。（1分）(2)化學(xué)凈化是指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。（1分）(3)生物凈化由于水中生物活動，尤其是水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過程。（1分）3．混合液懸浮固體濃度(MLSS)混合液固體懸浮物數(shù)量是指單位體積混合液中干固體的含量，單位為mg/L或g/L（2分）按McKinney的分析：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii（2分）式中：Ma——具備活性細(xì)胞成分；Me——內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體；Mi——未代謝的不可生化的有機(jī)懸浮固體；Mii——吸附的無機(jī)懸浮固體。4．富營養(yǎng)化污水中的N、P為植物營養(yǎng)元素，從農(nóng)作物生長角度看，植物營養(yǎng)元素是寶貴的物質(zhì)，但過多的N、P進(jìn)入天然水體卻易導(dǎo)致富營養(yǎng)化。（2分）“湖泊中植物營養(yǎng)元素含量增加，導(dǎo)致水生植物的大量繁殖，主要是各種藻類的大量繁殖，使魚類生活的空間愈來愈少。藻類過度生長繁殖還將造成水中溶解氧的急劇變化。藻類在有陽光的時候，在光合作用下產(chǎn)生氧氣；在夜晚無陽光的時候，藻類的呼吸作用和死亡藻類的分解作用所消耗的氧能在一定時間內(nèi)使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)，從而嚴(yán)重影響魚類生存。在自然界物質(zhì)的正常循環(huán)過程中，也有可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為富營養(yǎng)湖，進(jìn)一步發(fā)展為沼澤和干地。（2分）5．生物流化床生物流化床處理技術(shù)是借助流體（液體、氣體）使表面生長著微生物的固體顆粒（生物顆粒）呈流態(tài)化（2分），同時進(jìn)行去除和降解有機(jī)污染物的生物膜法處理技術(shù)（2分）。它是70年代開始應(yīng)用于污水處理的一種高效的生物處理工藝。6．活性污泥沉降比（sv%）污泥沉降比（SV）是指將混勻的曝氣池活性污泥混合液迅速倒進(jìn)1000ml量筒中至滿刻度，靜置沉淀30分鐘后，則沉淀污泥與所取混合液之體積比為污泥沉降比（%），又稱污泥沉降體積（SV30）以mL/L表示。（4分）7．污泥齡（SRT）是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的污泥量之比，單位是d。（3分）在運行穩(wěn)定時，曝氣池中活性污泥的量保持常數(shù)，每日排出的污泥量也就是新增長的污泥量。污泥齡也就是新增長的污泥在曝氣池中平均停留時間，或污泥增長一倍平均所需要的時間。（1分）8．有機(jī)負(fù)荷水處理設(shè)施的負(fù)荷習(xí)慣上都以流量為準(zhǔn)。負(fù)荷率的單位是m3（水）/m3·d或m3（水）/m2·d，后一單位相當(dāng)于m/d，又稱平均濾率。（2分）對于一般污水則常以BOD5為準(zhǔn)，負(fù)荷率的單位以kg（BOD5或特定物質(zhì)）/m3·d表示。以BOD5為準(zhǔn)的負(fù)荷率常稱有機(jī)負(fù)荷率。（2分）9．污泥調(diào)理在污泥脫水之前需要通過物理，化學(xué)或物理化學(xué)作用，改善污泥的脫水性能。（2分）通過調(diào)理可以改變污泥的組織結(jié)構(gòu)，減小污泥的黏性，降低污泥的比阻，改善污泥的脫水性能（2分）10．污泥水分污泥中水的存在形式大致有三種：(1)游離水存在于污泥顆粒間隙中的水，稱為間隙水或游離水，約占污泥水分的70％左右。這部分水一般借助外力可與泥粒分離。（2分）(2)毛細(xì)水存在于污泥顆粒間的毛細(xì)管中，稱為毛細(xì)水，約占污泥水分的20％左右。也有可能用物理方法分離出來。(3)內(nèi)部水粘附于污泥顆粒表面的附著水和存在于其內(nèi)部(包括生物細(xì)胞內(nèi)的水)的內(nèi)部水，約占污泥中水分的10％左右。只有干化才能分離，但也不完全。（2分）1．總有機(jī)碳（TOC）包括水樣中所有有機(jī)污染物質(zhì)的含碳量，也是評價水樣中有機(jī)污染物質(zhì)的一個綜合參數(shù)。Toc的測定是燃燒化學(xué)氧化反應(yīng)，測定結(jié)果以碳表示，（3分）與BOD的好氧過程本質(zhì)不同，各種水質(zhì)之間toc與BOD不存在固定的相關(guān)關(guān)系，在水質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD與TOC之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。（1分）2．富營養(yǎng)化污水中的N、P為植物營養(yǎng)元素，從農(nóng)作物生長角度看，植物營養(yǎng)元素是寶貴的物質(zhì)，但過多的N、P進(jìn)入天然水體卻易導(dǎo)致富營養(yǎng)化。（2分）“湖泊中植物營養(yǎng)元素含量增加，導(dǎo)致水生植物的大量繁殖，主要是各種藻類的大量繁殖，使魚類生活的空間愈來愈少。藻類過度生長繁殖還將造成水中溶解氧的急劇變化。藻類在有陽光的時候，在光合作用下產(chǎn)生氧氣；在夜晚無陽光的時候，藻類的呼吸作用和死亡藻類的分解作用所消耗的氧能在一定時間內(nèi)使水體處于嚴(yán)重缺氧狀態(tài)，從而嚴(yán)重影響魚類生存。在自然界物質(zhì)的正常循環(huán)過程中，也有可能使某些湖泊由貧營養(yǎng)湖發(fā)展為富營養(yǎng)湖，進(jìn)一步發(fā)展為沼澤和干地。（2分）3．沉淀類型根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通?？梢苑殖伤姆N不同的類型。1）自由沉淀（1分）自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，沉淀過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進(jìn)行沉淀，顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個沉淀過程中，顆粒的物理性質(zhì)，如形狀，大小及比重等不發(fā)生變化。2）絮凝沉淀（1分）絮凝沉淀的懸浮顆粒濃度不高，但沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形狀和沉速是變化的，實際沉速很難用理論公式計算，需通過試驗測定。3）區(qū)域沉淀(或成層沉淀)（1分）區(qū)域沉淀的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。4）壓縮沉淀（1分）壓縮沉淀發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中，由于懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。4．廢水的好氧生物處理好氧生物處理是在有游離氧(分子氧)存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。微生物利用·廢水中存在的有機(jī)污染物(以溶解狀與膠體狀的為主)，作為營養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級釋放能量，最終以低能位的無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來，達(dá)到無害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。（2分）廢水好氧生物處理的最終過程表明，有機(jī)物被微生物攝取后，通過代謝活動，約有三分之一被分解、穩(wěn)定，并提供其生理活動所需的能量；約有三分之二被轉(zhuǎn)化，合成為新的原生質(zhì)(細(xì)胞質(zhì))，即進(jìn)行微生物自身生長繁殖。后者就是廢水生物處理中的活性污泥或生物膜的增長部分，通常稱其剩余活性污泥或生物膜，又稱生物污泥。（2分）5．活性污泥活性污泥在顯微鏡下觀察下為褐色的絮狀污泥，可以見到大量的細(xì)菌，還有真菌，原生動物和后生動物，它們組成了一個特有的生態(tài)系統(tǒng)。（3分）正是這些微生物（主要是細(xì)菌）以污水中的有機(jī)物為食料，進(jìn)行代謝和繁殖，才降低了污水中有機(jī)物的含量。（1分）6．穩(wěn)定塘穩(wěn)定塘又名氧化塘或生物塘，其對污水的凈化過程與自然水體的自凈過程相似，是一種利用天然凈化能力處理污水的生物處理設(shè)施。（2分）穩(wěn)定塘多用于處理中、小城鎮(zhèn)的污水，可用作一級處理、二級處理，也可以用作三級處理。穩(wěn)定塘的分類常按塘內(nèi)的微生物類型、供氧方式和功能等進(jìn)行劃分，分為：好氧塘，兼性塘，厭氧塘，曝氣塘。（2分）7．SVI污泥體積指數(shù)也稱污泥容積指數(shù)，是指曝氣池出口處混合液，經(jīng)30min靜置沉降后，沉降污泥體積中1g干污泥所占的容積的毫升數(shù)，單位為mL/g，但一般不標(biāo)出。（3分）它與污泥沉降比有如下關(guān)系：SVI=(SV×10)/MLSSSVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚、沉降性能。一般控制SVI為50－150之間較好（1分）8．污泥齡是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每日排放的污泥量之比，單位是d。（3分）在運行穩(wěn)定時，曝氣池中活性污泥的量保持常數(shù)，每日排出的污泥量也就是新增長的污泥量。污泥齡也就是新增長的污泥在曝氣池中平均停留時間，或污泥增長一倍平均所需要的時間。（1分）9．污泥厭氧消化厭氧消化是對有機(jī)污泥進(jìn)行穩(wěn)定處理的最常用的方法。一般認(rèn)為，當(dāng)污泥中的揮發(fā)性固體的量降低40％左右即可認(rèn)為已達(dá)到污泥的穩(wěn)定。在污泥中，有機(jī)物主要以固體狀態(tài)存在。因此，污泥的厭氧消化包括：水解、酸化、產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷等過程。（2分）有機(jī)廢水的厭氧處理，也包括以上幾個過程。一般認(rèn)為，產(chǎn)甲烷過程是控制整個廢水厭氧處理的主要過程；而在污泥的厭氧消化中，則認(rèn)為固態(tài)物的水解、液化是主要的控制過程。（2分）10．污泥水分污泥中水的存在形式大致有三種：(1)游離水存在于污泥顆粒間隙中的水，稱為間隙水或游離水，約占污泥水分的70％左右。這部分水一般借助外力可與泥粒分離。（2分）(2)毛細(xì)水存在于污泥顆粒間的毛細(xì)管中，稱為毛細(xì)水，約占污泥水分的20％左右。也有可能用物理方法分離出來。(3)內(nèi)部水粘附于污泥顆粒表面的附著水和存在于其內(nèi)部(包括生物細(xì)胞內(nèi)的水)的內(nèi)部水，約占污泥中水分的10％左右。只有干化才能分離，但也不完全。（2分）1．生化需氧量(BOD)生化需氧量(BOD)水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(以mg/L為單位)。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有機(jī)污染物愈多。（2分）有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量。（2分）2．水體自凈以河流為例，河流的自凈作用是指河水中的污染物質(zhì)在河水向下游流動中濃度自然降低的現(xiàn)象（1分）。從凈化機(jī)制來看?？煞譃橐韵聨最悾?1)物理凈化是指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。（1分）(2)化學(xué)凈化是指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用而使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。（1分）(3)生物凈化由于水中生物活動，尤其是水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過程。（1分）3．混合液懸浮固體濃度(MLSS)混合液固體懸浮物數(shù)量是指單位體積混合液中干固體的含量，單位為mg/L或g/L（2分）按McKinney的分析：MLSS=Ma+Me+Mi+Mii（2分）式中：Ma——具備活性細(xì)胞成分；Me——內(nèi)源代謝殘留的微生物有機(jī)體；Mi——未代謝的不可生化的有機(jī)懸浮固體；Mii——吸附的無機(jī)懸浮固體。4．廢水的厭氧生物處理廢水的厭氧生物處理是在沒有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單的化合物，同時釋放能量。（2分）在這個過程中，有機(jī)物的轉(zhuǎn)化分為三部分進(jìn)行：部分轉(zhuǎn)化為CH4，這是一種可燃?xì)怏w，可回收利用；還有部分被分解為CO2、H2O、NH3、H2S等無機(jī)物，并為細(xì)胞合成提供能量；少量有機(jī)物被轉(zhuǎn)化、合成為新的原生質(zhì)的組成部分。由于僅少量有機(jī)物用于合成，故相對于好氧生物處理法，其污泥增長率小得多（2分）5．生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤的主體是垂直固定在水平軸上的一組圓形盤片和一個同它配合的半圓形水槽。（1分）微生物生長并形成一層生物膜附著在盤片表面，約40%~50%的盤面（轉(zhuǎn)軸以下的部分）浸沒在廢水中，上半部敞露在大氣中。工作時，廢水流過水槽，電動機(jī)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，生物膜和大氣與廢水輪替接觸，浸沒時吸附廢水中的有機(jī)物，敞露時吸收大氣中的氧氣。轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動,,帶進(jìn)空氣,,并引起水槽內(nèi)廢水紊動,使溶解氧均勻分布。（2分）生物膜的厚度約為0.5~2.0mm，隨著膜的增厚，內(nèi)層的微生物呈厭氧狀態(tài)，失去活性時使生物膜脫落，并隨同出水流至二次沉淀池。（1分）6．膠體的穩(wěn)定性膠粒在水中受幾方面的影響：①由于上述的膠粒帶電現(xiàn)象，帶相同電荷的膠粒產(chǎn)生靜電斥力，而且∫電位愈高，膠粒間的靜電斥力愈大；②受水分子熱運動的撞擊，使微粒在水中作不規(guī)則的運動，即“布朗運動；”③膠粒之間還存在著相互引力——范德華引力。范德華引力的大小與膠粒間距的2次方成反比，當(dāng)間距較大時，此引力略去不計。（2分）一般水中的膠?！译娢惠^高。其互相間斥力不僅與∫電位有關(guān)，還與膠粒的間距有關(guān)，距離愈近，斥力愈大。而布朗運動的動能不足以將兩顆膠粒推近到使范德華引力發(fā)揮作用的距離。因此，膠體微粒不能相互聚結(jié)而長期保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。（2分）7．SV取混合液至1000mL或100mL量筒，靜止沉淀30min后，度量沉淀活性污泥的體積，以占混合液體積的比例（%）表示污泥沉降比（4分）8．有機(jī)負(fù)荷率水處理設(shè)施的負(fù)荷習(xí)慣上都以流量為準(zhǔn)。負(fù)荷率的單位是m3（水）/m3·d或m3（水）/m2·d，后一單位相當(dāng)于m/d，又稱平均濾率。（2分）對于一般污水則常以BOD5為準(zhǔn)，負(fù)荷率的單位以kg（BOD5或特定物質(zhì)）/m3·d表示。以BOD5為準(zhǔn)的負(fù)荷率常稱有機(jī)負(fù)荷率。（2分）9．SBR工藝序批式活性污泥法簡稱SBR法，SBR工藝的曝氣池，在流態(tài)上屬完全混合，在有機(jī)物降解上，卻是時間上的推流，有機(jī)物是隨著時間的推移而被降解的。（2分）其基本操作流程由進(jìn)水，反應(yīng)，沉淀，出水和閑置等五個基本過程組成，從污水流人到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，在每個周期里上述過程都是在一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行的。（2分）10．污泥中的水分(1)游離水存在于污泥顆粒間隙中的水，稱為間隙水或游離水，約占污泥水分的70％左右。這部分水一般借助外力可與泥粒分離。（2分）(2)毛細(xì)水存在于污泥顆粒間的毛細(xì)管中，稱為毛細(xì)水，約占污泥水分的20％左右。也有可能用物理方法分離出來。（1分）(3)內(nèi)部水粘附于污泥顆粒表面的附著水和存在于其內(nèi)部(包括生物細(xì)胞內(nèi)的水)的內(nèi)部水，約占污泥中水分的10％左右。只有干化才能分離，但也不完全（1分）1．生物化學(xué)需氧量水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(以mg/L為單位)。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有機(jī)污染物愈多。（2分）有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量。（2分）沉淀是固液分離或液液分離的過程，在重力作用下，依靠懸浮顆?；蛞旱闻c水的密度差進(jìn)行分離。（4分）3.總硬度：水中Ca2+、Mg2+含量的總和，稱為總硬度。（4分）4.電解法是應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中有害物質(zhì)，通過電解過程，在陽、陰極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)以實現(xiàn)廢水凈化的方法。（4分）化學(xué)吸附：是吸附質(zhì)與吸附劑之間由于化學(xué)鍵力發(fā)生了化學(xué)作用，使得化學(xué)性質(zhì)改變。（4分）生物處理是主利用微生物能很強(qiáng)的分解氧化有機(jī)物的功能，并采取一定的人工措施，創(chuàng)造一種可控制的環(huán)境，使微生物大量生長、繁殖，以提高其分解有機(jī)物效率的一種廢水處理方法。（4分）活性污泥法：是以活性污泥來凈化廢水的生物處理方法。（4分）大氣復(fù)氧：空氣中的氧溶入水中，稱為大氣復(fù)氧。（4分）污泥負(fù)荷率：指的是單位活性污泥（微生物）量在單位時間內(nèi)所能承受的有機(jī)物量。（4分）膜分離法：是把一種特殊的半透膜將溶液隔開，使溶液中的某種溶質(zhì)或者溶劑滲透出來，從而達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。（4分）1.化學(xué)沉淀法：是往水中投加某種化學(xué)藥劑，使與水中的溶解物質(zhì)發(fā)生互換反應(yīng)，生成難溶于水的鹽類，形成沉渣，從而降低水中溶解物質(zhì)的含量。（4分）2.吸附：是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的過程，它可發(fā)生在氣－液、氣－固、液－固兩相之間。（4分）3.自然生物處理法：是利用天然的水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法。（4分）4.生物接觸氧化法：是一個介于活性污泥法和生物濾池之間的處理方法，它兼具有這兩種方法的優(yōu)點。（4分）5.生物膜法：生物膜法是一大類生物處理法的統(tǒng)稱，包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池及生物流化床等工藝形式，其共同的特點是微生物附著生長在濾料或填料表面上，形成生物膜。污水與生物膜接觸后，污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化，污水得到凈化。（4分）6.同化作用：生物處理過程中，污水中的一部分氮（氨氮或有機(jī)氮）被同化成微生物細(xì)胞的組成成分，并以剩余活性污泥的形式得以從污水中去除的過程，稱為同化作用。（4分）7.發(fā)酵：指的是微生物將有機(jī)物氧化釋放的電子直接交給底物本身未完全氧化的某種中間產(chǎn)物，同時釋放能量并產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物。（4分）8.氣浮法：氣浮法是一種有效的固——液和液——液分離方法，常用于對那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。（4分）9.COD：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑的量。（4分）10.BOD：水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量。（4分）二、簡答題：1.在廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較，各有何優(yōu)缺點？答：沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場的作用下，以達(dá)到固液分離的一種過程。主要去除污水中的無機(jī)物，以及某些比重較大的顆粒物質(zhì)。浮上法是一種有效的固—液和液—液分離方法，特別對那些顆粒密度或接近或小于水的以及非常細(xì)小顆粒，更具有特殊優(yōu)點。與氣浮法相比較，沉淀法的優(yōu)點是這一物理過程簡便易行，設(shè)備簡單，固液分離效果良好。與沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點：1）氣浮時間短，一般只需要15分鐘左右，去除率高；2）對去除廢水中的纖維物質(zhì)特別有效，有利于提高資源利用率，效益好；3）應(yīng)用范圍廣。它們?nèi)秉c是都有局限性，單一化。（3分）氣浮法：能夠分離那些顆粒密度接近或者小于水的細(xì)小顆粒，適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產(chǎn)生膨脹的情況，但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡需要能量，經(jīng)濟(jì)成本較高。沉淀法：能夠分離那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒，而且固液的分離一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面積較大。（2分）2.化學(xué)混凝法的原理和適用條件是什么？城鎮(zhèn)污水的處理是否可以用化學(xué)混凝法，為什么？原理：混凝是通過向廢水中投加混凝劑(coagulant)，破壞膠體的穩(wěn)定性，通過壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及網(wǎng)捕作用使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚集(aggregation)成較粗大的顆粒而沉降與水分離，使廢水得到凈化。（3分）適用條件：廢水中有細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒，這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。城鎮(zhèn)污水處理不適合用化學(xué)混凝法，因為要不斷向廢水中投藥，經(jīng)常性運行費用較高，沉渣量大，且脫水較困難。（2分）3.活性污泥法為什么需要污泥回流？如何確定回流比？污泥回流主要是保持污泥活性，不使污泥膨脹。使曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度保持相對穩(wěn)定。（3分）污泥回流比為曝氣池中回流污泥的流量與進(jìn)水流量的比值。（2分）4.說明污泥泥齡在污水處理系統(tǒng)設(shè)計和運行管理中的作用。答：活性污泥泥齡是活性污泥處理系統(tǒng)設(shè)計\運行的重要參數(shù)。在曝氣池設(shè)計中的活性污泥法，即是因為出水水質(zhì)、曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，由活性污泥泥齡即可計算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計算每天的剩余污泥。（3分）而在活性污泥處理系統(tǒng)運行管理過程中，污泥泥齡也會影響到污泥絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進(jìn)步了解活性污泥法的某些機(jī)理，而且還有助于說明活性污泥中微生物的組成。（2分）1．試分析描述污水水質(zhì)指標(biāo)BOD與COD的區(qū)別與聯(lián)系生化需氧量(BOD)水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量(以mg/L為單位)。。它反映了在有氧的條件下，水中可生物降解的有機(jī)物的量。生化需氧量愈高，表示水中需氧有機(jī)污染物愈多。有機(jī)污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段：第一階段主要是有機(jī)物被轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和氨；第二階段主要是氨被轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。污水的生化需氧量通常只指第一階段有機(jī)物生物氧化所需的氧量。微生物的活動與溫度有關(guān)，測定生化需氧量時一般以20C作為測定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。一般生活污水中的有機(jī)物需20天左右才能基本上完成第一階段的分解氧化過程，即測定第一階段的生化需氧量至少需20天時間，這在實際工作中有困難。目前以5天作為測定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時間，簡稱5日生化需氧量(用BOD5表示)。（2分）化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量(mg/L)表示。化學(xué)需氧量愈高，也表示水中有機(jī)污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODCr，或簡稱COD。如果廢水中有機(jī)物的組成相對穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系。一般說，重鉻酸鉀化學(xué)需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機(jī)物量。（2分）COD與BOD5優(yōu)缺點：（1分）BOD5優(yōu)點：基本上反映了有機(jī)物進(jìn)入水體后，能被生物氧化分解的有機(jī)物的量，比較符合實際情況，較為確切的說明問題。缺點：完成全部檢驗需時5天，對于指導(dǎo)生產(chǎn)實踐不夠迅速、及時，且毒性強(qiáng)的廢水可抑制微生物的作用而影響測定結(jié)果，有時甚至無法測定。COD優(yōu)點：幾乎可以表示出有機(jī)物全部氧化所需要的氧量,它的測定不受廢水水質(zhì)的限制,并且在3個小時內(nèi)即能完成。缺點：不能反映出被生物氧化分解的有機(jī)物的量。BOD5雖有不少缺點,但從有機(jī)物對水體的影響角度看,還沒有比BOD5更好的指標(biāo)。在沒有條件測定BOD時，可采用COD方法。生物膜法處理廢水的基本原理污水通過填料時，填料截留下污水中懸浮物，并將污水中的膠體物質(zhì)吸附在表面上，在有氧的條件下，其中有機(jī)物使微生物很快得到繁殖，這些微生物又進(jìn)一步吸附污水中的懸浮物、膠體和溶解態(tài)物質(zhì)，逐漸形成生物膜。（3分）由細(xì)菌、真菌和原生、后生動物組成的絮狀結(jié)構(gòu)生物膜首先吸附廢水中有機(jī)物，然后以它為營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行分解合成代謝，有機(jī)物變成無機(jī)物和生物相，生物膜老化后在二沉池形成污泥，澄清水排出池外。（2分）3．好氧塘中溶解氧和pH值為什么會發(fā)生變化藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈晝夜變化。白晝，藻類光合作用釋放的氧，超過細(xì)菌降解有機(jī)物的需氧量，此時塘水的溶解氧濃度很高，可達(dá)到飽和狀態(tài)。夜間，藻類停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧濃度下降，凌晨時達(dá)到最低。陽光再照射后，溶解氧再逐漸上升。好氧塘的pH值與水中CO2濃度有關(guān)，受塘水中碳酸鹽系統(tǒng)的CO2平衡關(guān)系影響。（3分）白天，藻類光合作用使CO2降低，pH值上升。夜間，藻類停止光合作用，細(xì)菌降解有機(jī)物的代謝沒有中止，CO2累積，pH值下降。（2分）化學(xué)混凝法的原理和適用條件化學(xué)混凝的機(jī)理至今仍未完全清楚。因為它涉及的因素很多，如水中雜質(zhì)的成分和濃度、水溫、水的pH值、堿度，以及混凝劑的性質(zhì)和混凝條件等。但歸結(jié)起來，可以認(rèn)為主要是三方面的作用：壓縮雙電層作用如前所述，水中膠粒能維持穩(wěn)定的分散懸浮狀態(tài)，主要是由于膠粒的∫電位。如能消除或降低膠粒的∫電位，就有可能使微粒碰撞聚結(jié)，失去穩(wěn)定性。在水中投加電解質(zhì)——混凝劑可達(dá)此目的。（2分）吸附架橋作用三價鋁鹽或鐵鹽以及其他高分子棍凝劑溶于水后，經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)形成高分子聚合物，具有線性結(jié)構(gòu)。這類高分子物質(zhì)可被膠體微粒所強(qiáng)烈吸附。因其線性長度較大．當(dāng)它的一端吸附某一膠粒后，另一端又吸附另一膠粒，在相距較遠(yuǎn)的兩膠粒間進(jìn)行吸附架橋，使顆粒逐漸結(jié)大，形成肉眼可見的粗大絮凝體。（2分）網(wǎng)捕作用三價鋁鹽或鐵鹽等水解而生成沉淀物。這些沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網(wǎng)捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結(jié)。適用條件：化學(xué)混凝所處理的對象，主要是水中的微小懸浮物和膠體雜質(zhì)。（1分）1．在污水處理中，有那些可反映污水中需氧有機(jī)物含量的指標(biāo)？并說明理由1）BOD2）COD3)TOC4)TOD化學(xué)需氧量(COD)化學(xué)需氧量是用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量(mg/L)表示?；瘜W(xué)需氧量愈高，也表示水中有機(jī)污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODMn或簡稱OC。以重鉻酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODCr，或簡稱COD。如果廢水中有機(jī)物的組成相對穩(wěn)定，則化學(xué)需氧量和生化需氧量之間應(yīng)有一定的比例關(guān)系。一般說，重鉻酸鉀化學(xué)需氧量與第一階段生化需氧量之差，可以粗略地表示不能被需氧微生物分解的有機(jī)物量。評分標(biāo)準(zhǔn)：能解釋2個指標(biāo)的即可，解釋一個指標(biāo)2.5分土地處理法去除污染物的基本原理污水土地處理系統(tǒng)的凈化機(jī)理十分復(fù)雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)沉淀、微生物對有機(jī)物的降解等過程。因此，污水在土地處理系統(tǒng)中的凈化是一個綜合凈化過程。（2分）1)BOD的去除BOD大部分是在土壤表層土中去除的。土壤中含有大量的種類繁多的異養(yǎng)型微生物，它們能對被過濾、截留在土壤顆?？障堕g的懸浮有機(jī)物和溶解有機(jī)物進(jìn)行生物降解，并合成微生物新細(xì)胞。當(dāng)污水處理的BOD負(fù)荷超過讓土壤微生物分解BOD的生物氧化能力時，會引起厭氧狀態(tài)或土壤堵塞。2)、磷和氮的去除在土地處理中，磷主要是通過植物吸收，化學(xué)反應(yīng)和沉淀（與土壤中的鈣、鋁、鐵等離子形成難溶的磷酸鹽）、物理吸附和沉淀（土壤中的黏土礦物對磷酸鹽的吸附和沉積），物理化學(xué)吸附（離子交換、絡(luò)合吸附）等方式被去除。其去除效果受土壤結(jié)構(gòu)、陽離子交換容量、鐵鋁氧化物和植物對磷的吸收等因素的影響。氮主要是通過植物吸收，微生物脫氮（氨化、硝化、反硝化），揮發(fā)、滲出（氨在堿性條件下逸出、硝酸鹽的滲出）等方式被去除。其去除率受作物的類型、生長期、對氮的吸收能力以及土地處理系統(tǒng)等工藝因素的影響。3)、懸浮物質(zhì)的去除污水中的懸浮物質(zhì)是依靠作物和土壤顆粒間的孔隙截留、過濾去除的。土壤顆粒的大小、顆粒間孔隙的形狀、大小、分布和水流通道，以及懸浮物的性質(zhì)、大小和濃度等都影響對懸浮物的截留過濾效果。若懸浮物的濃度太高、顆粒太大，會引起土壤堵塞。34、病原體的去除污水經(jīng)土壤處理后，水中大部分的病菌和病毒可被去除，去除率可達(dá)92％～97％。其去除率與選用的土地處理系統(tǒng)工藝有關(guān)，其中地表漫流的去除率較低，但若有較長的漫流距離和停留時間，也可以達(dá)到較高的去除效率。4)重金屬的去除重金屬主要是通過物理化學(xué)吸附、化學(xué)反應(yīng)與沉淀等途徑被去除的。重金屬離子在土壤膠體表面進(jìn)行陽離子交換而被置換、吸附，并生成難溶性化合物被固定于礦物晶格中；重金屬與某些有機(jī)物生成可吸性鰲合物被固定于礦物質(zhì)晶格中；重金屬離子與土壤的某些組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成金屬磷酸鹽和有機(jī)重金屬等沉積于土壤中（3分）3．試述好氧塘中凈化污水的基本原理好氧塘凈化有機(jī)污染物的基本工作原理。塘內(nèi)存在著菌、藻和原生動物的共生系統(tǒng)。（3分）有陽光照射時，塘內(nèi)的藻類進(jìn)行光合作用，釋放出氧，同時，由于風(fēng)力的攪動，塘表面還存在自然復(fù)氧，二者使塘水呈好氧狀態(tài)。塘內(nèi)的好氧型異養(yǎng)細(xì)菌利用水中的氧，通過好氧代謝氧化分解有機(jī)污染物并合成本身的細(xì)胞質(zhì)(細(xì)胞增殖)，其代謝產(chǎn)物則是藻類光合作用的碳源。（2分）藻類光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈晝夜變化。4.改善混凝效果的方法有那些？簡要說明理由影響混凝效果的因素較復(fù)雜，主要有水溫、水質(zhì)和水力條件等。1．水溫水溫對混凝效果有明顯的影響。無機(jī)鹽類混凝劑的水解是吸熱反應(yīng)，水溫低時，水解困難。特別是硫酸鋁，當(dāng)水溫低于5℃時，水解速率非常緩慢。且水量低，粘度大，不利于脫氌膠粒相互絮凝，影響絮凝體的結(jié)大，進(jìn)而影響后續(xù)的沉淀處理的效果。改善的辦法是投加高分子助凝劑或是用氣浮法代替沉淀法作為后續(xù)處理。2．pH值水的pH值對混凝的影響程度視混凝劑的品種而異。高分子混凝劑尤其是有機(jī)高分子混凝劑，混凝的效果受pH值的影響較小。當(dāng)原水中堿度充分時還不致影響混凝效果；但當(dāng)原水中堿度不足或混凝劑投量較大時，水的PH值將大幅度下降，影響混凝效果。此時，應(yīng)投加石灰或重碳酸鈉等。3、水中雜質(zhì)的成分性質(zhì)和濃度水中雜質(zhì)的成分、性質(zhì)和濃度都對混凝效果有明顯的影響。在生產(chǎn)和實用上，主要靠混凝試驗來選擇合適的記凝凝品種和最佳投量。4．水力條件混凝過程中的水力條件對絮凝體的形成影響極大。整個混凝過程可以分為兩個階段：混合和反應(yīng)。水力條件的配合對這兩個階段非常重要?；旌想A段的要求是使藥劑迅速均勻地擴(kuò)散到全部水中以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件，使膠體脫穩(wěn)并借顆粒的布朗運動和紊動水流進(jìn)行凝聚。在此階段并不要求形成大的絮凝體?；旌弦罂焖俸蛣×覕嚢?，在幾秒鐘或一分鐘內(nèi)完成。對于高分子混凝劑，由于它們在水中的形態(tài)不象無機(jī)鹽混凝劑那樣受時間的影響，混合的作用主要是使藥劑在水中均勻分散，混合反應(yīng)可以在很短的時間內(nèi)完成，而且不宜進(jìn)行過份劇烈的攪拌。反應(yīng)階段的要求是使混凝劑的微粒通過絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝體。反應(yīng)階段的攪拌強(qiáng)度或水流速度應(yīng)隨著絮凝體的結(jié)大而逐漸降低，以免結(jié)大的絮凝體被打碎。如果在化學(xué)混凝以后不經(jīng)沉淀處理而直接進(jìn)行接觸過濾或是進(jìn)行氣浮處理，反應(yīng)階段可以省略。1.我國現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種？各種標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及相互關(guān)系是什么？污水排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)控制形式可分為濃度標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)。（1分）根據(jù)地域管理權(quán)限可分為國家排放標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)。（2分）濃度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了排出口向水體排放污染物的濃度限值，我國現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)都是濃度標(biāo)準(zhǔn)?？偭靠刂茦?biāo)準(zhǔn)是以水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的水環(huán)境容量為依據(jù)而設(shè)定的，水體的環(huán)境質(zhì)量要求高，則環(huán)境容量小。國家排放標(biāo)準(zhǔn)按照污水去向，規(guī)定了水污染物最高允許排放濃度，適用于排污單位水污染物的排放管理，以及建設(shè)項目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計、竣工驗收以及投產(chǎn)后的排放管理。行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)各行業(yè)排放廢水的特點和治理技術(shù)水平制定的國家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。地方標(biāo)準(zhǔn)是各省直轄市根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和管轄地水體污染控制需要制定的標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)可以增加污染物控制指標(biāo)數(shù)，但不能減少，可以提高對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但不能降低標(biāo)準(zhǔn)。（2分）2.水的沉淀法處理的基本原理是什么？試分析球形顆粒的靜水自由沉降（或上?。┑幕疽?guī)律，影響沉降或上浮的因素是什么？答：基本原理：沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下產(chǎn)生下沉作用，以達(dá)到固液分離的一種過程。（2分）基本規(guī)律：靜水中懸浮顆粒開始沉降（或上?。r,會受到重力、浮力、摩擦力的作用。剛開始沉降（或上?。r，因受重力作用產(chǎn)生加速運動,經(jīng)過很短的時間后,顆粒的重力與水對其產(chǎn)生的阻力平衡時,顆粒即等速下沉。（2分）影響因素：顆粒密度，水流速度，池的表面積。（1分）3．簡述好氧生物和厭氧生物處理有機(jī)污水的原理和適用條件。好氧生物處理：在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物（以溶解狀與膠體狀的為主），作為營養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。這些高能位的有機(jī)物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應(yīng)，逐級釋放能量，最終以低能位的無機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來，達(dá)到無害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。適用于中、低濃度的有機(jī)廢水，或者說BOD5濃度小于500mg/L的有機(jī)廢水。（3分）厭氧生物處理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單的化合物，同時釋放能量。適用于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD5≥2000mg/L）。（2分）4.化學(xué)處理的對象主要是水中的哪類雜質(zhì)？它與生物處理相比有什么特點（成本、運行管理、占地、污泥等）？答：化學(xué)處理的對象主要是水中的無機(jī)的或有機(jī)的（難于生物降解的）溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。（3分）與生物處理相比：成本較高；運行管理較容易，占地較小，污泥較難脫水處理。（2分）1.試分析生物膜的主要特征。答：生物膜法是以固著在載體表面的生物膜對污水起凈化作用的一種方法，污水經(jīng)過生物膜反應(yīng)器被凈化。就生物膜的工作狀況分析生物膜法的主要特征如下：（1）參與凈化反應(yīng)微生物多樣化有一定的脫氮作用；（2）污泥產(chǎn)量低，沉降性能好；（3）對進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性較強(qiáng)（4）易于維護(hù)運行、節(jié)能。（5分）2.厭氧生物處理對象是什么？可達(dá)到什么目的？答：厭氧生物處理對象主要為：（1）有機(jī)污泥；（2）高濃度有機(jī)廢水；（3）生物質(zhì)。通過厭氧處理后，（1）可達(dá)到殺菌滅卵、防蠅除臭的作用（2）可去除污泥、廢水中大量有機(jī)物，防止對水體的污染。（3）在厭氧發(fā)酵的同時可獲得可觀的生物能－沼氣（4）通過厭氧發(fā)酵，固體量可減少約1/2，并可提高污泥的脫水性能。（5分）3.污泥濃縮有哪些方法，并加以比較？答：濃縮污泥可以用重力濃縮法，也可以用氣浮濃縮法和離心濃縮法、重力濃縮法主要構(gòu)筑物為重力濃縮池，設(shè)備構(gòu)造簡單，管理方便，運行費用低；氣浮濃縮主要設(shè)施為氣浮池和壓縮空氣系統(tǒng)，設(shè)備較多，操作較復(fù)雜，運行費用較高，但氣浮污泥含水率一般低于重力濃縮污泥。離心濃縮則可將污泥含水率降到80％～85％，大大縮小了污泥體積，但相比之下電耗較大。（5分）4.電解法處理含鉻廢水的優(yōu)缺點是什么？答：優(yōu)點：效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡單，設(shè)備占地面積小；廢水水和重金屬離子也能通過電解有所降低。缺點：需要消耗電能，消耗鋼材，運行費用較高，沉渣綜合利用問題有待進(jìn)一步研究解決。（5分）1.氣浮法的基本原理及工藝必須滿足的基本條件？氣浮法是一種有效的固’—液和液—液分離方法，常用于對那些顆粒密度接近或小于水的細(xì)小顆粒的分離。水和廢水的氣浮法處理技術(shù)是在水中形成微小氣泡形式，使微小氣泡與水中懸浮的顆粒粘附，形成水-氣-顆粒三相混合體系，顆粒粘附上氣泡后，形成表觀密度小于水的懸浮絮體，形成懸浮層被刮除，以實現(xiàn)固液分離。（3分）浮上法處理工藝必須滿足下述基本條件：①必須向水中提供足夠量的細(xì)微氣泡；②必須使污水中的污染物質(zhì)能形成懸浮狀態(tài)；③必須使氣泡與懸浮的物質(zhì)產(chǎn)生粘附作用。有了上述這三個基本條件，才能完成浮上處理過程，達(dá)到污染物質(zhì)從水中去除的目的。（2分）2.目前普遍用幾種機(jī)理來描述水的混凝過程？試分別敘述。目前普遍用四種機(jī)理來描述水的混凝過程。（一）壓縮雙電層作用機(jī)理。兩個顆粒相互間的排斥力減小，同時由于它們相撞時距離減小，相互間的吸引力增大，膠粒得以迅速聚集（1分）；（二）吸附和電荷中和作用機(jī)理：指膠粒表面對異號離子、異號膠粒或鏈狀分子帶異號電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用而中和了它的部分電荷，減少了靜電斥力，因而容易與其他顆粒接近而互相吸附（1分）；（三）吸附架橋作用機(jī)理：是指高分子物質(zhì)與膠體顆粒的吸附與橋鏈。（1分）（四）沉淀物網(wǎng)捕作用機(jī)理：網(wǎng)捕又稱卷掃，是指向水中投加含金屬離子的混凝劑，當(dāng)藥劑投加量和溶液介質(zhì)的條件足以使金屬離子迅速金屬氫氧化物沉淀時，所生成的難溶分子就會以膠體顆?；蚣?xì)微懸浮物作為晶核形成沉淀物，即所謂的網(wǎng)捕、卷掃水中膠粒，以致產(chǎn)生沉淀分離。（2分）三、論述題1、生物膜的形成一般有哪幾個過程？與活性污泥相比有什么區(qū)別？1潛伏期或適應(yīng)期（1分）微生物在經(jīng)歷不可逆附著過程后，開始逐漸適應(yīng)生存環(huán)境，并在載體表面逐漸形成小的，分散的微生物。這些初始菌落首先在載體表面不規(guī)則處形成。這一階段的持續(xù)時間取決于進(jìn)水第五濃度以及載體表面特性。在實際生物膜反應(yīng)器啟動時，要控制這一階段是很困難的。2對數(shù)期或動力學(xué)增長期（2分）在適應(yīng)期形成的分散菌落開始迅速增長，逐漸覆蓋載體表面。生物膜厚度可以達(dá)到幾十μm。多聚糖及蛋白質(zhì)產(chǎn)率增加，大量消耗溶解氧，后期氧成為限制因素，此階段結(jié)束時，生物膜反應(yīng)器的出水底物濃度基本達(dá)到穩(wěn)定值，這個階段決定了生物膜反應(yīng)器內(nèi)底物的去除效率及生物膜自身增長代謝的功能。3線性增長期（2分）生物膜在載體表面以恒速率增長，出水底物濃度不隨生物量的積累而顯著變化；其好氧速率保持不變；此階段生物膜總量的積累主要源于非活性物質(zhì)。此時生物膜活性生物量所占比例很小，且隨生物膜總量的增長呈下降趨勢。原因是：可剩余有效載體表面飽和；禁錮作用明顯，有毒或抑制性物質(zhì)的積累。這個階段對底物的去除沒有明顯的貢獻(xiàn)，但在流化床反應(yīng)器內(nèi)，這個階段可以改變生物顆粒的體積特性。4減數(shù)增長期（2分）由于生存環(huán)境質(zhì)量的改變以及誰理學(xué)的作用，出現(xiàn)了生物膜增長速率變慢，這一階段是生物膜在某一質(zhì)量和膜厚上達(dá)到的穩(wěn)定的過渡期。此時生物膜對水力學(xué)剪切作用極為敏感。生物膜結(jié)構(gòu)疏松，出水中懸浮物的濃度明顯增高，末期，生物膜質(zhì)量及厚度都趨于穩(wěn)定，運行系統(tǒng)也接近穩(wěn)定。5生物膜穩(wěn)定期（2分）生物膜新生細(xì)胞與由于各種物理力所造成的生物膜損失達(dá)到平衡。次階段，生物膜相及液相均已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。在生物膜反應(yīng)器運行中，生物膜穩(wěn)定期的維持一直認(rèn)為是過程穩(wěn)定性的必要保證，而在三相流化床等生物反應(yīng)器中，在高底物濃度、高剪切力作用下，這一階段時間很短，甚至不出現(xiàn)。6脫落期（1分）隨著生物膜的成熟，部分生物膜發(fā)生脫落。生物膜內(nèi)微生物自身氧化、內(nèi)部厭氧層過厚以及生物膜與載體表面間相互作用等因素可加速生物膜脫落。另外，某些物理作用也可以導(dǎo)致生物膜脫落。此階段中，出水懸浮物濃度增高，直接影響出水水質(zhì)；底物降解過程受到影響，其結(jié)果是底物去除率降低，而我們在運行生物膜反應(yīng)器的時候應(yīng)該盡量避免生物膜同時大量脫落。

2、加壓容器浮上法的基本原理是什么？有哪幾種基本流程和溶氣方式？各有何特點？答：加壓溶氣氣浮法的基本原理是空氣在加壓條件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。（1分）其工藝流程有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程3種；溶氣方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵－空壓機(jī)溶氣方式。（2分）全溶氣流程是將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，與其它兩流程相比，其電耗高，但因不另加溶氣水，所以氣浮池容積??；部分溶氣流程是將部分廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余廢水直接送入氣浮池，該流程比全溶氣流程省電，另外因部分廢水經(jīng)溶氣罐，所以溶氣罐的容積比較小，但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較少，因此，若想提供同樣的空氣量，必須加大溶氣罐的壓力；回流加壓溶氣流程將部分出水進(jìn)行回流加壓，廢水直接送入氣浮池，該法適用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分離，但氣浮池的容積較前兩者大。（3分）水泵吸水管吸氣溶氣方式設(shè)備簡單，不需空壓機(jī)，沒有空壓機(jī)帶來的噪聲；水泵壓水管射流溶氣方式是利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣，其缺點是射流器本身能量損失大一般約30％，若采用空氣內(nèi)循環(huán)和水內(nèi)循環(huán)，可以大大降低能耗，達(dá)到水泵－空壓機(jī)溶氣方式的能耗水平；水泵－空壓機(jī)溶氣方式溶解的空氣由空壓機(jī)提供，壓力水可以分別進(jìn)入溶氣罐，也有將壓縮空氣管接在水泵壓入泵上一起進(jìn)入溶氣罐的。（3分）目前常用的溶氣方式是水泵－空壓機(jī)溶氣方式。（1分）3.簡述氯消毒和氯胺消毒的原理。兩者消毒效果有何不同？答：一般認(rèn)為，氯消毒過程中主要通過次氯酸起消毒作用，當(dāng)HOCl分子到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時，與有機(jī)體發(fā)生氧化作用而使細(xì)菌死亡。OCl—雖然也具有氧化性，但由于靜電斥力難于接近帶負(fù)電的細(xì)菌，因而在消毒過程中作用有限（2分）。氯胺消毒也是HOCl的作用（1分）。用氯消毒5min內(nèi)可殺滅細(xì)菌達(dá)99%以上；而用氯胺時，相同條件下，5min內(nèi)僅達(dá)60%，需要將水與氯胺的接觸時間延長到幾十小時，才能達(dá)到99%的滅菌效果（2分）。三、論述題1．沉淀法是污水處理中常用的物理方法，沉淀技術(shù)的發(fā)展對污水處理工藝及技術(shù)的發(fā)展影響很大，結(jié)合沉淀理論，論述沉淀類型，曝氣沉砂池的工作原理，提高廢水沉淀池沉淀效果的有效途徑。答題要點：⑵沉淀分類①自由沉淀：指的是沒有外界干擾的沉淀，例如在初沉池。②絮凝沉淀：通過加絮凝劑等手段，形成絮凝團(tuán)沉淀的手段。例如工業(yè)污水加鐵鹽，鋁鹽沉淀。③擁擠沉淀：就是沉淀物密度非常大，互相碰撞發(fā)生沉淀，例如在二沉池。④壓縮沉淀:沉淀物靠外力壓縮形成沉淀的方式，例如在污泥脫水機(jī)。（4分）曝氣沉砂池工作原理：是一長形渠道，沿渠壁一側(cè)的整個長度方向，距池底60-90cm處安設(shè)曝氣裝置，在其下部設(shè)集砂斗，池底有i=0.1-0.5的坡度，以保證砂粒滑入。由于曝氣作用，廢水中有機(jī)顆粒經(jīng)常處于懸浮狀態(tài)，砂?；ハ嗄Σ敛⒊惺芷貧獾募羟辛?，砂粒上附著的有機(jī)污染物能夠去除，有利于取得較為純凈的砂粒。在旋流的離心力作用下，這些密度較大的砂粒被甩向外部沉入集砂槽，而密度較小的有機(jī)物隨水流向前流動被帶到下一處理單元。另外，在水中曝氣可脫臭，改善水質(zhì)，有利于后續(xù)處理，還可起到預(yù)曝氣作用。（4分）除可以用斜流沉淀池提高沉淀池的分離效果和處理能力，其它方法還有：對污水進(jìn)行曝氣攪動以及回流部分活性污泥等。（2分）2.生物膜法是污水處理中經(jīng)典的生物處理方法，請論述生物膜的結(jié)構(gòu)及凈化機(jī)理，影響生物膜法污水處理效果的主要因素。生物膜通常具有孔狀結(jié)構(gòu)，并具有很強(qiáng)的吸附性能。生在膜的表面上和一這深度的內(nèi)部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機(jī)污染物→細(xì)菌→原生動物（后生動物）組成的食物鏈。生物膜是由細(xì)菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。（5分）生物膜法的原理：生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。（3分）影響因素：1.進(jìn)水底物的組分和濃度；2.營養(yǎng)物質(zhì)；3.有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷；4.溶解氧；5.生物膜量；6.PH值；7.溫度；8.有毒物質(zhì)（2分）4試畫出一種脫氮除磷系統(tǒng)的工藝流程圖，并分別說明脫氮原理；除磷原理；并結(jié)合工藝流程圖說明工藝的特點。畫出工藝圖（10分）脫氮機(jī)理：(1)生物脫氮機(jī)理生物脫氮是在微生物的作用下，將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2和N20氣體的過程。其中包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程。（4分）除磷原理：在聚磷菌的作用下厭氧釋磷，合成PHB；好養(yǎng)聚磷，排除剩余污泥，磷在系統(tǒng)中得意去除。（4分）工藝特點說明（2分）1．污泥膨脹是城市污水處理廠運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，引起污泥膨脹的原因很多，如果某污水廠經(jīng)常會發(fā)生嚴(yán)重的活性污泥膨脹問題，大致可以從哪些方面著手進(jìn)行研究，分析，可以采取哪些措施加以控制。常的活性污泥沉降性能良好，其污泥體積指數(shù)SVI在50～150之間；當(dāng)活性污泥不正常時，污泥就不易沉淀，反映在SVI值升高。混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥體積膨脹，上層澄清液減少，這種現(xiàn)象稱為活性污泥膨脹?；钚晕勰嗯蛎浭腔钚晕勰喾ǖ睦洗箅y問題。因膨脹污泥不易沉淀，容易流失，既降低處理后的出水水質(zhì)，又造成回流污泥量的不足，如不及時加以控制，就會使系統(tǒng)中的污泥愈來愈少，從根本上破壞曝氣池的運行。據(jù)上海市的調(diào)查，幾乎所有采用活性污泥法的城市污水廠都曾發(fā)生過污泥膨脹問題。據(jù)前聯(lián)邦德國斯圖加特大學(xué)給水排水研究所對數(shù)百個活性污泥法城市污水廠調(diào)查的結(jié)果表明，有70%以上的污水廠都存在不同程度的污泥膨脹問題。但是，沉降性能惡化并不都是污泥膨脹現(xiàn)象，不應(yīng)混淆。例如，在二沉池中，由于反硝化生成氮氣使污泥上浮，或是部分地區(qū)積泥造成厭氧發(fā)酵而上浮等都不屬于我們所討論的污泥膨脹問題。膨脹的活性污泥，主要表現(xiàn)在壓縮性能差，沉淀性能不良，這主要表現(xiàn)在SVI值高。而它的處理功能和凈化效果并不差。作為膨脹污泥的SVI限值，目前并不統(tǒng)一。一般認(rèn)為，SVI超過200，就算污泥膨脹?；钚晕勰嗯蛎浛煞譃椋何勰嘀薪z狀菌大量繁殖導(dǎo)致的絲狀菌性膨脹以及并無大量絲狀菌存在的非絲狀菌性膨脹。絲狀菌性膨脹是最經(jīng)常發(fā)生和最主要的一類膨脹。（2分）（1）絲狀菌性膨脹這類膨脹是污泥中的絲狀菌過度增長繁殖的結(jié)果?；钚晕勰嘀械奈⑸锸且粋€以細(xì)菌為主的群體。正常的活性污泥是絮花狀物質(zhì)，其骨干是千百個細(xì)菌結(jié)成的團(tuán)粒，叫菌膠團(tuán)；細(xì)菌的絮凝可能是Zooglc~ramigera分泌的外酶造成的。在不正常的情況下，活性污泥中菌膠團(tuán)受破壞，而絲狀菌大量出現(xiàn)。膨脹污泥中的絲狀菌，據(jù)荷蘭和前聯(lián)邦德國學(xué)者的調(diào)查研究，已分離出一百多種，其中常見的有數(shù)十種。根據(jù)上海市污水廠的調(diào)查，主要是以浮游球衣細(xì)菌Sphaerotilusnatans為代表的有鞘細(xì)菌和以絲硫細(xì)菌為代表的硫細(xì)菌。當(dāng)污泥中有大量絲狀菌時，大量具有一定強(qiáng)度的絲狀體相互支撐、交錯，大大惡化了污泥的沉降、壓縮性能，形成污泥膨脹。造成污泥絲狀膨脹的主要因素大致為：①污水水質(zhì)。研究結(jié)果表明，污水水質(zhì)是造成污泥膨脹的最主要因素。含溶解性碳水化合物高的污水往往發(fā)生由浮游球衣細(xì)菌引起的絲狀膨脹，含硫化物高的污水往往發(fā)生由硫細(xì)菌引起的絲狀膨脹。污水的水溫和pH值也對污泥膨脹有明顯的影響。水溫低于1512時，一般不會膨脹。pH低時，容易產(chǎn)生膨脹。有的研究認(rèn)為，污水中碳、氮、磷的比例對發(fā)生絲狀膨脹影響很大，氮和磷不足都易發(fā)生絲狀膨脹。但有的研究結(jié)果表明，恰恰是含氮太高促使了污泥膨脹，在試驗室的研究也表明，如以葡萄糖和牛肉膏為主配制人工污水進(jìn)行試驗，則不論碳、氮、磷的比例是高或低，都會產(chǎn)生極其嚴(yán)重的污泥膨脹。②運行條件。曝氣池的負(fù)荷和溶解氧濃度都會影響污泥膨脹。曝氣池中的污泥負(fù)荷（以kg（BOD5）/kg（MLSS）.d計）較高時，容易發(fā)生污泥膨脹。曾有人根據(jù)部分城市污水廠的運行資料統(tǒng)計后得出結(jié)論：活性污泥的SVI值與污泥負(fù)荷值密切相關(guān)。負(fù)荷低或高都不易發(fā)生污泥膨脹，而在0.5～1.5kg（BOD5）/kg（MLSS）·d范圍內(nèi)SVI較高（負(fù)荷為1.0時最嚴(yán)重），甚至導(dǎo)出了SVI與污泥負(fù)荷的關(guān)系公式。但實踐表明，這樣的結(jié)論是不恰當(dāng)?shù)?。影響污泥絲狀膨脹的最主要因素是水質(zhì)而不是污泥負(fù)荷。對某些污水，不論污泥負(fù)荷較高或較低都會發(fā)生污泥絲狀膨脹；對某些污水則相反，都不會發(fā)生污泥絲狀膨脹。污泥負(fù)荷對污泥膨脹在一定條件下有一定的影響而無必然的聯(lián)系。關(guān)于溶解氧濃度的影響，結(jié)論也往往有矛盾。多數(shù)資料表明，溶解氧濃度低時，容易發(fā)生由浮游球衣細(xì)菌和絲硫細(xì)菌引起的污泥膨脹。但也有資料表明，正是溶解氧濃度高，促進(jìn)了污泥膨脹。我們的試驗證實，對于含硫化物高的污水（例如已經(jīng)陳腐的污水），不論曝氣池中的溶解氧濃度低或高都會產(chǎn)生由硫細(xì)菌過度繁殖引起的污泥膨脹。不過，在溶解氧低時，污泥中占優(yōu)勢的是絲硫菌；在溶解氧高時，占優(yōu)勢的是亮發(fā)菌。③工藝方法。研究和調(diào)查表明，完全混合的工藝方法比傳統(tǒng)的推流方式較易發(fā)生污泥膨脹，而間歇運行的曝氣池最不容易發(fā)生污泥膨脹；不設(shè)初次沉淀池（設(shè)有沉砂池）的活性污泥法，SVI值較低，不容易發(fā)生污泥膨脹；葉輪式機(jī)械曝氣與鼓風(fēng)曝氣相比，易于發(fā)生絲狀菌性膨脹。射流曝氣的供氧方式可以有效地克服浮游球衣細(xì)菌引起的污泥膨脹。（3分）（2）非絲狀菌性膨脹發(fā)生污泥非絲狀菌性膨脹時，與絲狀菌性膨脹相類似，SVI值很高，污泥在沉淀池內(nèi)很難沉淀、壓縮。此時的處理效率仍很高，上清液也清澈。如將污泥用顯微鏡檢查，則情況就完全不同。在顯微鏡下，看不到絲狀細(xì)菌，即使看到也是數(shù)量極少的短絲狀菌。經(jīng)研究，非絲狀菌性膨脹污泥含有大量的表面附著水，細(xì)菌外面包有粘度極高的粘性物質(zhì)，這種粘性物質(zhì)是由葡萄糖、甘露糖、阿拉伯糖、鼠李糖、脫氧核糖等形成的多糖類。非絲狀菌性膨脹主要發(fā)生在污水水溫較低而污泥負(fù)荷太高時。微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸取了大量營養(yǎng)物，但由于溫度低，代謝速度較慢，就積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)。這些多糖類物質(zhì)的積貯，使活性污泥的表面附著水大大增加，使污泥的SVI值很高，形成膨脹污泥。在運行中，如發(fā)生污泥膨脹，可針對膨脹的類型和絲狀菌的特性，采取以下一些抑制的措施，如：①控制曝氣量，使曝氣池中保持適量的溶解氧（不低于1～2mg/L，不超過4mg/L）；②調(diào)整pH值；③如氮、磷的比例失調(diào)，可適量投加氮化合物和磷化合物；④投加一些化學(xué)藥劑（如鐵鹽凝聚劑、有機(jī)陽離子凝聚劑，某些黃泥等惰性物質(zhì)以及漂白粉、液氯等）。但投加藥劑費用較貴，停止加藥后又會恢復(fù)膨脹，而且并不是對各類膨脹都是有效的；⑤城市污水廠的污水在經(jīng)過沉砂池后，跳越初沉池，直接進(jìn)入曝氣池。（3分）在設(shè)計時，對于容易發(fā)生污泥膨脹的污水，可以采取以下一些方法：①減小城市污水廠的初沉池或取消初沉池，增加進(jìn)入曝氣池的污水中懸浮物，可使曝氣池中的污泥濃度明顯增加，污泥沉降性能改善；②兩級生物處理法，即采用沉砂池--一級曝氣池--中間沉淀池--二級曝氣池--二次沉淀池的工藝，或是初次沉淀池--生物膜法處理--曝氣池--二次沉淀池等工藝。這種方法，實際改變了進(jìn)入后面的曝氣池時的水質(zhì)，可以有效地防止活性污泥的膨脹；③對于現(xiàn)有的容易發(fā)生污泥嚴(yán)重膨脹的污水廠，可以在曝氣池的前面部分補(bǔ)充設(shè)置足夠的填料。這樣，既降低了曝氣池的污泥負(fù)荷，又改變了進(jìn)入后面部分曝氣池的水質(zhì)，可以有效地克服活性污泥膨脹；④用氣浮法代替二次沉淀池，可以有效地使整個處理系統(tǒng)維持正常運行。但氣浮法的運行費用比二次沉淀池高。（2分）2．沉淀池在污水處理工藝中地位十分重要，它的功能發(fā)揮的好壞直接決定了處理出水的效果，沉淀池放置在工藝的不同位置，它的功能會有所不同，試述二沉池的功能與一般沉淀池相比有什么不同？在二沉池中設(shè)置斜板活斜管為什么不能取得理想的效果二次沉淀池是整個活性污泥法系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分。整個系統(tǒng)的處理效能與二次沉淀池的設(shè)計和運行是否良好密切相關(guān)。從利用懸浮物與污水的密度差以達(dá)到固液分離的原理來看，二次沉淀池與一般的沉淀池并無不同；但是，二次沉淀池的功能要求不同，沉淀的類型不同，因此，二次沉淀池的設(shè)計原理和構(gòu)造上都與一般的沉淀池有所不同。（2分）二次沉淀池在功能上要同時滿足澄清（固液分離）和污泥濃縮（使回流污泥的含水率降低，回流污泥的體積減少）兩方面的要求。次沉淀池的構(gòu)造與污水廠的初步沉淀池一樣，可以采用平流式、豎流式和幅流式沉淀池。但在構(gòu)造上要注意以下特點：（1）二次沉淀池的進(jìn)水部分要仔細(xì)考慮，應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使泥花結(jié)大。（2）二沉池中污泥絮體較輕，容易被出流水挾走，因此要限制出流堰處的流速，可在池面布置較多的出水堰槽，使單位堰長的出水量不超過10m3/m·h。（3）泥污斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。在二沉池內(nèi)，活性污泥中的溶解氧只有消耗，沒有補(bǔ)充，容易耗盡。缺氧時間過長可能影響活性污泥中微生物的活力并可能因反硝化而使污泥上浮。故濃縮時間一般不超過2h。（4分）由于混合液的沉淀是成層沉淀和混合液沉淀池中存在異重流，活性污泥法二沉池的情況顯然不同于初沉池，因此同其設(shè)計原理一樣，其構(gòu)造也是一個研究課題，特別是幅流沉淀池。在國內(nèi)，有時為了提高二次沉淀池的負(fù)荷，采用在澄清區(qū)內(nèi)加設(shè)斜板的方法。這在理論上和實踐上都是不妥當(dāng)?shù)?。首先從提高二沉池的澄清能力來看，斜板池可以提高沉淀效能的原理主要適用于自由沉淀。但在二沉池中，屬于成層沉淀而非自由沉淀。當(dāng)然，在二沉池中設(shè)置斜板后，實踐上可以適當(dāng)提高池子的澄清能力，這是由于斜板的設(shè)置可以改善布水的有效性而不屬于淺池理論的原理。要提高二沉池的澄清能力，更有效的方法應(yīng)是合理設(shè)計進(jìn)水口。加設(shè)斜板對提高濃縮能力毫無效果。這從理論分析和實際調(diào)查結(jié)果都已證實。再者加設(shè)斜板較多地增加了二沉池的基建投資，并由于容易在板上積存污泥，會造成運行管理上的麻煩。（4分）4．淮安市四季青污水處理廠采用的是AB工藝，根據(jù)下圖分析AB工藝的特點，及工藝流程中各部分的特點及功能。污水由排水系統(tǒng)經(jīng)格柵和沉砂池直接進(jìn)入A段，該段為吸附段，負(fù)荷較高，泥齡短,水力停留時間很短,約為30min，有利于增殖速度較快的微生物生長繁殖，而且在A段存活的只是抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的原核細(xì)菌，其他微生物不能存活。廢水經(jīng)過A段處理后，BOD去除40％～70％，可生化性有所提高，有利于B段的工作；A段污泥產(chǎn)率較高，吸附能力強(qiáng)，重金屬、難降解物質(zhì)以及氮、磷等植物性營養(yǎng)物質(zhì)等，都可能通過污泥的吸附作用得以去除。（10分）在AB法工藝中,A段具有高效和穩(wěn)定的特點。A段的存在無疑對B段的運行帶來了良好的影響,主要有以下幾點:可使B段的運行負(fù)荷減少40%～70%,因此在給定的容積負(fù)荷下,活性污泥曝氣池的總?cè)莘e可減少到45%左右。原污水的濃度變化在A段得到明顯的緩沖,使B段只有較低的、穩(wěn)定的污染物負(fù)荷,污染物和有毒物質(zhì)的沖擊對B段的影響減小,從而保證了污水處理廠的凈化效果。由于A段對部分氮和有機(jī)物的去除,以及B段泥齡的加長,改善了B段硝化過程的工藝條件,硝化效果得以提高。（5分）AB法工藝具有較好的穩(wěn)定性主要是由于A段的存在使得AB法工藝的抗沖擊能力很強(qiáng),主要原因包括下列幾點：A段中起主導(dǎo)作用的是物化和生物絮凝過程,因而對沖擊負(fù)荷的敏感性較小,去除效果穩(wěn)定；A段污泥主要是以進(jìn)水中細(xì)菌為接種而繁殖,并且泥齡很短、更新快,進(jìn)水中的細(xì)菌已適應(yīng)原水質(zhì),抗沖擊力較強(qiáng),因此污泥無需馴化即可很快恢復(fù)正常狀態(tài)；低負(fù)荷運行的B段,活性污泥混合液自身具有很大的稀釋緩沖能力和解毒能力。AB法處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負(fù)荷能力，特別適用于處理濃度較高、水質(zhì)水量變化較大的污水,與傳統(tǒng)活性污泥法相比，AB工藝在COD、BOD、SS、總磷和總氮上的去除率均高于前者，且工程投資和運行費用方面也較前者省。其主要弱點為產(chǎn)泥量較大,而且AB法工藝不具備深度脫氮除磷功能,出水水質(zhì)尚達(dá)不到防止水體富營養(yǎng)化的要求。（5分）1．沉淀法是污水處理中常用的物理方法，沉淀技術(shù)的發(fā)展對污水處理工藝及技術(shù)的發(fā)展影響很大，試說明沉淀有哪幾種類型，各有何特點，并討論各種類型的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，各適用在哪些場合?根據(jù)水中懸浮顆粒的凝聚性能和濃度，沉淀通?？梢苑殖伤姆N不同的類型。1．自由沉淀自由沉淀發(fā)生在水中懸浮固體濃度不高，沉淀過程懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨進(jìn)行沉淀，顆粒的沉淀軌跡呈直線。整個沉淀過程中，顆粒的物理性質(zhì)，如形狀，大小及比重等不發(fā)生變化。這種顆粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。2．絮凝沉淀絮凝沉淀的懸浮顆粒濃度不高，但沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形狀和沉速是變化的，實際沉速很難用理論公式計算，需通過試驗測定?；瘜W(xué)混凝沉淀屬絮凝沉淀。3．區(qū)域沉淀(或成層沉淀)區(qū)域沉淀的懸浮顆泣濃度較高(5000mg/L以上)，顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中均有區(qū)域沉淀發(fā)生。4．壓縮沉淀壓縮沉淀發(fā)生在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中，由于懸浮顆粒濃度很高，顆粒相互之間已擠集成團(tuán)塊結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支承，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。2.活性污泥法是污水處理中經(jīng)典的生物處理方法，現(xiàn)在出現(xiàn)的各種生物處理工藝都是在此基礎(chǔ)上，發(fā)展、演化、創(chuàng)新而來。試論述活性污泥法有哪些主要的運行方式，各種運行方式的特點是什么？促使各種運行方式發(fā)展的因素是什么1)漸減曝氣2）分布曝氣3）完全混合法4）淺層曝氣5）深層曝氣6）接觸穩(wěn)定法7）AB法8）SBR法評分標(biāo)準(zhǔn)：答出4種演化即可，答對一種給2分，發(fā)展因素只要答出污水出水水質(zhì)要求的提高，及不斷完善活性污泥法的理論基礎(chǔ)，及在原有工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展即給2分。4．根據(jù)脫氮除磷原理，畫出任意一種同步脫氮除磷工藝流程圖，并照圖說明其脫氮除磷機(jī)理。（10分）脫氮機(jī)理：(1)生物脫氮機(jī)理生物脫氮是在微生物的作用下，將有機(jī)氮和氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為N2和N20氣體的過程。其中包括硝化和反硝化兩個反應(yīng)過程。硝化反應(yīng)是在好氧條件下，將NH4+轉(zhuǎn)化為NO2-和NO3-的過程。此作用是由亞硝酸菌和硝酸菌兩種菌共同完成的。這兩種菌屬于化能自養(yǎng)型微生物。其反應(yīng)如下：NH4++2O2=NO3-+2H++H2O硝化細(xì)菌是化能自養(yǎng)菌，生長率低，對環(huán)境條件變化較為敏感。溫度，溶解氧，污泥齡，pH，有機(jī)負(fù)荷等都會對它產(chǎn)生影響。硝化反應(yīng)的適宜溫度為20℃～30℃。低于15℃時，反應(yīng)速度迅速下降，5℃時反應(yīng)幾乎完全停止。由于硝化菌是自養(yǎng)菌，若水中BOD5值過高，將有助于異氧菌的迅速增殖，微生物中的硝化菌的比例下降。硝化菌的生長世代周期較長，為了保證硝化作用的進(jìn)行，泥齡應(yīng)取大于硝化菌最小世代時間兩倍以上。硝化反應(yīng)對溶解氧有較高的要求，處理系統(tǒng)中的溶解氧量最好保持在2mg/L以上。另外，在硝化反應(yīng)過程中，有H+釋放出來，使pH值下降。硝化菌受pH值的影響很敏感，為了保持適宜的pH值7—8，應(yīng)在廢水中保持足夠的堿度，以調(diào)節(jié)pH值的變化。1g氨態(tài)氮(以N計)完全硝化，需堿度(以CaCO3計)7.1g。反硝化反應(yīng)是指在無氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮(NO3-)和亞硝酸鹽氮NO2-)還原為氮氣的過程。反應(yīng)如下：6NO3-+5CH3OH=5CO2+3N2+7H2O+6OH-反硝化菌屬異養(yǎng)型兼性厭氧菌，在有氧存在時，它會以O(shè)2為電子受體進(jìn)行好氧呼吸；在無氧而有O3-或N02-存在時，則以N03-或N02-為電子受體，以有機(jī)碳為電子供體和營養(yǎng)源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。脫磷原理：它是利用微生物在好氧條件下對污水中溶解性磷酸鹽的過量吸收作用，然后沉淀分離而除磷。含有過量磷的污泥部分以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)，大部分和污水一起進(jìn)入?yún)捬鯛顟B(tài)，此時污水中的有機(jī)物在厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為乙酸苷；而活性污泥中的聚磷菌在厭氧的不利狀態(tài)下，將體內(nèi)積聚的聚磷分解，分解產(chǎn)生的能量部分供聚磷菌生存。另一部分能量供聚磷菌主動吸收乙酸苷轉(zhuǎn)化為PHB的形態(tài)儲藏于體內(nèi)。聚磷分解形成的無機(jī)磷釋放回污水中，這就是厭氧放磷。進(jìn)入好氧狀態(tài)后，聚磷菌將儲存于體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解并釋出大量能量供聚磷菌增殖，部分供其主動吸收污水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)，這就是好氧吸磷。由于活性污泥在運行中不斷增殖，為了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，必須從系統(tǒng)中排除和增殖量相當(dāng)?shù)幕钚晕勰?，也就是剩余污泥。剩余污泥中包含過量吸收磷的聚磷菌，也就是從污水中去除的含磷物質(zhì)。這就是厭氧和好氧交替的生物處理系統(tǒng)除磷的本質(zhì)。評分標(biāo)準(zhǔn)：正確畫出流程圖給10分能結(jié)合流程圖給出脫氮機(jī)理給5分能結(jié)合流程圖給出脫磷機(jī)理給5分。1、設(shè)置沉砂池的目的和作用是什么？曝氣沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有何區(qū)別？（本題10分）答：設(shè)置沉砂池的目的和作用：以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運行。（2分）平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡單，工作穩(wěn)定，將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒。（2分）曝氣沉砂池的工作原理：由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用，污水中懸浮顆粒相互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物得以去除。（2分）曝氣沉砂池沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作用。（2分）2、穩(wěn)定塘有哪幾種主要類型，各適用于什么場合？（本題10分）

答：好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧主要是由藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機(jī)物濃度污水。（2分）兼性塘：兼性塘的深度較大，上層是好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復(fù)氧作用使其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區(qū)（過渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。適用于富含N，P等營養(yǎng)物質(zhì)及一些難去除的有機(jī)污染物的污水。（占地面積大）（2分）厭氧塘：厭氧塘的塘深在2m以上，有機(jī)負(fù)荷高，全部塘水均無溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時間長。適用于高溫高有機(jī)物濃度的污水。（2分）曝氣塘：曝氣塘采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，污水停留時間較短。（2分）深度處理塘：深度處理塘又稱三級處理塘或熟化塘，屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī)污染物濃度很低，一般BOD5≤30mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級處理廠的出水，提高出水水質(zhì)，以滿足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。（2分）四、工藝分析題（共20分）何謂活性污泥法？畫出其基本工藝流程并說明各處理構(gòu)筑物的功能作用。（10分）是利用活性污泥去除廢水中有機(jī)物的處理工藝過程。系統(tǒng)中包括水系統(tǒng)、泥系統(tǒng)和氣系統(tǒng)。主要設(shè)備為曝氣池和二次沉淀池。（2分）廢水和回流的活性污泥一起進(jìn)入曝氣池形成混合液。曝氣池是一個生物反應(yīng)器，通過曝氣設(shè)備充入空氣，空氣中的氧溶入混合液，產(chǎn)生好氧代謝狀態(tài)。隨后曝氣池內(nèi)的泥水混合液流入二沉池，進(jìn)行泥水分離，活性污泥絮體沉入池底，泥水分離后的水作為處理水排出二沉池。二沉池沉降下來的污泥大部分作為回流污泥返回曝氣池，稱為回流污泥，其余的則從沉淀池中排除，這部分污泥稱為剩余污泥。（4分）1）初次沉淀池，主要作用去除污水中的SS，并對BOD有一定的去除作用（20～30％）。2）曝氣池，主要作用去除污水的有機(jī)物。3）二次沉淀池，從曝氣池出來的混合液在二次沉淀池進(jìn)行固液分離并對污泥進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐饪s。（4分）畫出SBR工藝過程示意圖，并說明SBR工藝過程及工藝優(yōu)缺點。（10分）SBR是序列間歇式活性污泥法(sequeneingBatchReactorAetivatedSludgePorecss)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù),又稱SBR。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同,SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng),靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統(tǒng)。（4分）SBR工藝具有以下優(yōu)點

理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大,效率提高,池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好。運行效果穩(wěn)定,污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質(zhì)好。耐沖擊負(fù)荷,池內(nèi)有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整,運行靈活。處理設(shè)備少,構(gòu)造簡單,便于操作和維護(hù)管理。反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BODS濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。

SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法,利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。脫氮除磷,適當(dāng)控制運行方式,實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效果。工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器,無二沉池、污泥回流系統(tǒng),調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。（3分）缺點

1、自動化控制要求高。

2、排水時間短（間歇排水時），并且排水時要求不攪動沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備（潷水器），且對潷水器的要求很高。

3、后處理設(shè)備要求大：如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也很大。

4、潷水深度一般為1~2m，這部分水頭損失被白白浪費，增加了總揚(yáng)程。

5、由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決。（3分）五．填空題1、水質(zhì)的三大預(yù)處理裝置是指、、。2、廢水處理中，調(diào)節(jié)均衡過程的三大作用是、和。3、按照沉淀池中水流方向可將沉淀池分為：、、和四種類型。4、絮凝沉降效率不僅取決于沉降速度，而且與有關(guān)。5、壓力容氣氣浮的工藝流程有、、三種。6、膠體的ζ電位是指，與和有關(guān)。7、吸附劑對吸附質(zhì)的吸附力包括、和。8、污水回用的原則有、、污水回用與清潔生產(chǎn)相結(jié)合。9、微生物的生長期可分為、、和四個階段。10、好氧生物膜法反應(yīng)器主要有：、、和等。11、影響微生物生長的環(huán)境因素有：、、、和等。12、活性污泥法工藝運行過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象有、、和