水施工工程复习题及答案

活性污泥法1. 根据微生物的集聚状态生化处理可分为哪两类？污水的好氧生物处理法由此可分为哪两类典型处理工艺？1. 如何根据活性污泥的形态和微生物种类判断活性污泥法的运行是否良好？ 。在活性污泥处理系统中，有大量的原生动物和微型动物，它们以游离的细菌和有机微粒作为食物，因此可以起到提高出水水质的作用。原生动物和微型动物还可作为指示生物来推测废水处理的效果和系统运行是否正常。如果活性污泥系统运转不正常，出水水质差，则原生动物以游泳型的纤毛类为主，如草履虫（Paramecium）。如果运转正常，出水良好，原生动物则以固着的纤毛类为主，例如钟虫、累枝虫（Epistylis）等，并有后生动物出现，如轮虫、甲壳虫和线虫。2. 微生物的生长分为哪四个阶段？各有什么特点？ 适应期：污泥驯化培养的最初阶段，即细胞内各种酶系统的适应期。此时菌体不裂殖、菌数不增加。经过适应期后，微生物发生了一些质的变化 对数期：细胞以最快速度进行裂殖，细菌生长速度最大，此时微生物的营养物质丰富，生物生长繁殖不受底物或基质限制。 在此阶段微生物增长的对数值与时间呈直线关系。其微生物数量大，但个体小，其净化速度快，但效果较差，只能用于前段处理 （相当于生物一级强化工艺）。 减速增殖期：由于营养物质被大量消耗，此时细胞增殖速度与死亡速度相当。活菌数量多且趋于稳定，个体趋于成熟。（相当于二级处理）。一般来说，大多数活性污泥处理厂是将曝气池的运行工况控制在这一范围内的。 衰亡期：营养物基本耗尽，微生物只能利用菌体内贮存物质，大多数细胞出现自溶现象，细菌死亡多，增殖少，但细胞个体最大、净化效果强（对有机物而言）。同时，自养菌比例上升，硝化作用加强。如氧化沟的硝化段。3. 简述活性污泥法的净化过程1）初期吸附： 在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间(510min)内，由于活性污泥具有很大的表面积因而具有很强的吸附能力，在这很短的时间内，就能够去除废水中大量的呈悬浮和胶体状态的有机污染物，使废水的BOD5值(或COD值)（ 70%以上的BOD，75%以上COD ）大幅度下降。 其吸附速度取决于 ： 微生物的活性程度饥饿程度，衰亡期最强； 水动力学条件：泥水接触或混合越迅速、越均匀、液膜更新越快，接触时间越长则越好；泥水接触水力学状态以湍流或紊流为好，但过大会击碎絮体。4. 活性污泥法的主要影响因素有哪些？适宜范围分别是多少？（1）营养物质BOD:N:P=100:5.0:1（2）溶解氧 一般曝气池内的溶解氧应保持在2mg/L以上。 （3）pH值 适宜pH值为6.5-8.5之间。当pH降到4.5以下，原生动物消失，真菌优势，易产生污泥膨胀。pH超过8.5以后微生物代谢速率下降。4）水温好氧处理的适宜温度为15 -35。温度过高和过低时都可对污泥活性产生不利影响、BOD去除率降低。（5）有毒物质5混合液悬浮固体浓度、混合液挥发性悬浮固体浓度、污泥沉降比、污泥容积指数、污泥龄、BOD污泥负荷与BOD容积负荷的含义是什么？并写出各指标的单位。（1）混合液悬浮固体 MLSS为1L曝气池混合液中所含悬浮固体的干重，单位为g/L或mg/L，一般活性污泥的MLSS控制在2g/L4g/L。（2）混合液挥发性悬浮固体 为1L混合液中所含挥发性悬浮固体（指能被完全燃烧的物质）的重量，单位用g/L表示，为MLSS 中的有机物部分。一般城市污水的MLVSS与MLSS之比在0.750.85左右。（1）污泥沉降比（SV）SV是指一定量的混合液静置30min以后，沉降的污泥体积与原混合液体积之比，以百分数表示。一般城市污水的SV值在15%30%左右。（2）污泥容积系数（SVI）SVI又称污泥指数，指曝气池混合液经30min静置沉降后污泥的体积与干重之比。它反映活性污泥的凝聚性和沉降性，一般SVI控制在70100之间为好。 SVI 过低，沉降性能虽好，污泥活性差；SVI 过高，表明污泥已发生膨胀。（三）污泥龄（sludge age）曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的（剩余）污泥量之比。又称微生物/或细胞/或生物固体平均停留时间（SRT） ，单位: d1） BOD污泥负荷（Ns）指单位时间内，单位重量的活性污泥所能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量，kg（BOD）/kg（MLSS）d。污泥负荷也可称为食物与微生物比值，即F/M，工程上用BOD-污泥负荷（Ns）。Ns过高会引起污泥膨胀，一般Ns取值在0.3d-10.6d-1之间。（2）BOD容积负荷率（Nv）指单位曝气池容积，在单位时间内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD），kg（BOD）/m3d。污泥负荷过低时，可因两种情况引起SVI升高：其一是营养物不足时，比表面积大的丝状菌生长快、占主要优势，造成SVI升高；其二是形成菌胶团的细胞外多糖基质被细菌作为营养消耗，絮粒小，SVI升高。污泥负荷过高时，微生物营养非常丰富，游离菌生长有利，菌胶团细菌趋于解絮成单体游离菌，以增加比表面，也会使SVI升高。避免BOD污泥负荷介于0.5-1.5kg/(kgMLSSd)5掌握有机污染物降解的需氧量和脱氮需氧量的计算方法。 微生物对有机污染物的降解包括：氧化分解和合成、内源呼吸降解，故其需氧量为：O2aQSrbVXv 染物的降解主要是通过减速增殖期、衰亡期微生物的内源呼吸进行，并非直接的生物氧化(仅33)。5何为活性污泥的合成产率与表观产率？它们与污泥龄之间的关系？Y合成产率系数，表示微生物的增殖总量，代谢单位质量有机底物自身增殖量；Yobs表观产率系数，实测所得微生物的增殖量，即微生物的净增殖量，已去除了因内源呼吸而消亡的那一部分。5. 活性污泥法有哪些主要运行方式？简述各种运行方式的工艺流程及特点。1. 普通活性污泥法 优点：处理水质好，BOD去除率高。缺点：有机负荷不高；前段供氧不足，后段供氧过剩，氧利用率低；抗负荷变化能力差。 2. 阶段曝气法（分段进水法） 废水沿池长多点进料，池中有机物负荷分布较均匀，避免了普通法时前段缺氧后段氧过剩的弊病，并且可以调节各个进料口的水量，有较大的灵活性。提高了曝气池的抗冲击负荷能力。3. 再生曝气活性污泥法 a、提高污泥活性，使其充分代谢。 b、再生池不另行设置，而是将曝气池的一部分作为再生池。 曝气池的1/4到1/2作再生段。c、处理效果与传统活性污泥法相近，BOD去除率90以上。4. 吸附-再生活性污泥法 工艺特点： 接触时间较短（30-60min），可缩小吸附池容积； 再生池仅对回流污泥曝气（剩余污泥不必再生），故节约曝气量，池容小；再生池容积大于吸附池。总池容积低于传统活性污泥法。水负荷变化的适应性强，此法还利于避免丝状菌大量繁殖和污泥膨胀。 缺点：去除率比普通法低，不宜处理溶解性有机物较多的污水。 5. 延时曝气活性污泥法（完全氧化活性污泥法） 特点： 1）曝气时间t长（24h以上），污泥处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，池容大 ； 2）Ns非常小，只有0.050.10 kgBOD/kgMLSSd； 3）出水水质好，对原污水有较强的适应能力，无需设初沉池，适合于小城镇污水和工业废水处理（Q1000m3/d）。污泥不需进行厌氧消化处理； 4）基建费和运行费较高。6. 高负荷活性污泥法系统特点： 1）曝气时间短（1.53.0h）。 Ns高（1.53.0kgBOD/kgMLSSd）， BOD（7075）%。 2）池容小，出水水质不好7. 合建式完全混合活性污泥法 工艺特点： （1）这种工艺对冲击负荷有较强的适应能力，适用于处理高浓度工业废水； （2）曝气池内各处有机物浓度均匀一致。可通过对F/M值的调整，控制出水水质等指标。负荷率高于推流式曝气池； （3）曝气池内混和液需氧平衡，动力消耗低于推流式曝气池。8. 多级活性污泥法系统 特 点： 1) 当污水BODu300mg/L，一级曝气池以采用完全混合式曝气池为好（对水质水量冲击负荷承受力强） ； 2) 当污水BODu300mg/L，一级曝气池可采用推流式，推荐采用阶段曝气活性污泥法；3) 当污水BODu150mg/L，不需采用多级 4) 处理水水质好，但建设费和运行费均较高9. 深水曝气活性污泥法系统 工艺特点： a、由于水压加大，提高了饱和溶解氧浓度以及降低气泡直径，提高气泡的表面积，进而提高了氧的传递速率，从而利于微生物的增殖与有机污染物的降解。b、向深部发展，节省占地。按机械（曝气）设备的利用情况，分中层曝气和底层曝气，前者可以利用常用风机（5m风机），对10m深井曝气；后者需用高压风机（10m风机）。10. 深井曝气池活性污泥法系统（超水深曝气活性污泥法11. 浅层曝气活性污泥法（殷卡曝气法）工艺特点：曝气器安装深度0.60.8m，适宜低压风机曝气。12. 纯氧曝气活性污泥法 工艺特点： 1) 氧的利用率EA（8090），而传统活性污泥法EA仅为 10 2) MLSS47g/L，使Nv 3) SVI100，一般不会发生污泥膨胀 4) 剩余污泥量小 6画出间歇式活性污泥法（SBR）的工序示意图，简述各工序的作用。 A、B池的回流污泥截然分开, 各级具有组成和功能完全不同的微生物种群。A段繁殖快、世代时间短微生物占优势；B段泥龄长，可生化性、硝化性好。 A级为高负荷运行，污泥负荷达2-6kgBOD/kgMLSSd, 平均泥龄较短（0.3-0.5d），HRT=30min，对不同进水水质，A级可选用好氧或缺氧方式运行。 B级则以低负荷运行，污泥负荷率小于0.3kgBOD/kgMLSSd，泥龄为15-20d，HRT=2-3h。 6. 画出AB活性污泥法的工序示意图，简述各段工序的功能与特征 。间歇式：进水期 反应期 沉降期 排水期 闲置期 7.。氧化沟的工作原理、工艺特征、机械转刷的作用氧化沟为连续循环式反应池，是活性污泥法的改型，延时曝气的特殊形式。污水在氧化沟渠道内循环流动。曝气装置分区段设置，起推动水流、维持紊流状态和曝气作用。 构造特征: 深度：2-6m 污水在沟内流速0.4m/s，污水完成一个循环所需时间可能为4-20min，如HRT=24h，整个停留时间作72-360次循环。7.。请画出氧转移双膜理论的示意图，并对影响氧转移速率的因素进行分析。1污水水质 污水中含有盐类，因此，氧在水中的饱和度也受水质的影响。引入小于1的系数因子来修正。2水温总的来说，水温降低有利于氧的转移。30-35的盛夏情况不利。3氧分压 主要影响因素概括1) 气相中氧分压梯度2) 液相中氧浓度梯度3) 气、液之间的接触面积（气泡的大小）和接触时间4) 水温5) 污水性质6) 水流的紊流程度10.现行的曝气方式有哪些？提高氧的转移效率有哪些方式？鼓风曝气 机械曝气 鼓风-机械曝气提高氧转移效率的方法：（1）提高KLa值。要加强液相主体的紊流程度，降低液膜厚度，加速气、液面的更新，增大气、液接触面积等（气泡细小）。（2）提高Cs值。可提高气相中的氧分压，如采用纯氧曝气或高压下曝气如深井曝气等。10,掌握氧的转移与供气量的计算方法以及鼓风曝气和机械曝气方式的设备选型。首先要确定曝气池混合液所需的需氧量R-再求出在标准条件下曝气设备应转移的需氧量R0，这样才能满足实际废水曝气池混合液所需的需氧量R的要求，再转化成相应的供气量-选定设备。7. 鼓风曝气系统的组成和空气扩散装置的类型？ 8. 机械曝气有哪些类型？9. 掌握活性污泥法曝气池主要尺寸设计方法。10. 常用的污泥提升设备有哪些？污泥提升设备主要有污泥泵、空气提升器和螺旋泵11. 活性污泥处理系统在运行过程中常见异常情况有哪些？各种异常情况的原因及措施。12. 试指出污泥沉降比SV的定义，以及其在水处理工程中的实际意义以及一般的正常数值范围。13. 试指出污泥浓度MLSS和污泥指数SVI的定义，以及其在水处理工程中的实际意义以及一般的正常数值范围。14. 22.MLSS是什么？单位，取值范围，是不是越高越好？ 15. 生物膜法16. 列出任意四种属于生物膜法的工艺，并简述其特点。17. 生物膜法净化污水的过程 生物膜由好氧和厌氧两层组成，有机物的降解主要是在好氧层内进行。 在生物膜内、外，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程。 空气中的氧溶解于流动水层中，从那里通过附着水层传送给生物膜，供微生物用于呼吸； 污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层，然后进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解。 微生物的代谢产物如H2O等则通过附着水层进入流动水层，并随其排走；而CO2及厌氧层分解产物如H2S、NH3以及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入空气中。26物滤池中参与净化的微生物包括哪些？18. 生物滤池的构造、布水方式它们都是由池体、滤床（滤料层）、布水系统、排水系统和通风（供氧）系统组成。主要有两种：固定式布水装置、旋转式布水装置 旋转布水器的特点： 布水比较均匀，淋水周期短，水力冲刷作用强； 缺点是喷水孔易堵，低温时要采用防冻措施，仅适用于圆形池。19. 生物转盘、生物接触氧化池的构造、组成及区别。生物转盘由盘片、接触反应槽、转轴和驱动装置组成。接触氧化池构造：池体、填料、曝气装置，进水与出水装置、排泥管道。20. 生物接触氧化法中对填料的要求是什么？ 21. 1）水力特性方面：比表面积较大，空隙率高，水流通畅，阻力小，流速均一。22. 2）物理方面：形状规则，尺寸均一，比重与水接近，不使水中构筑物承担过大的荷载，表面粗糙度大；23. 3）生物膜附着方面：生物膜生成、固着性能良好，表面电位较高，表面亲水；24. 4）化学及生物学的稳定性强，不溶出有毒有害物质，不造成二次污染；25. 5）价格适宜、供应充分，便于安装和运输。26. 影响生物滤池处理效果的因素？普通生物滤池自然供氧的主要影响因素？27. 曝气生物滤池与普通生物滤池的特点与区别？ 曝气生物滤池的特点： 具有去除SS、COD、BOD5、硝化、脱氮的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。 此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低，同时该工艺出水水质高。普通生物滤池不具备滤床反冲洗系统，不能使截留的SS和脱落生物膜及时排出池外。28. 比较生物膜法和活性污泥法活性污泥法：曝气池中微生物以絮状体形式，悬浮于曝气池混合液中不断生长繁殖（悬浮生长）。生物膜法：反应器中微生物附着在载体的表面上形成一种生物膜，当废水流经其表面时，生物膜、水和空气相互接触，发生生物化学反应（附着生长）。v 生物膜法与活性污泥法均属于好氧生物处理技术。v 其实质是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥生物膜。 v 主要去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物；v 共同特点：是在有氧的条件下，利用好氧微生物来氧化分解污水中可生物降解的有机物。v 不同之处：微生物在处理构筑物中的生存方式有所不同。与活性污泥法相比： （1）参与净化反应的微生物的多样化 在生物膜上生长繁育的生物类型丰富，食物链长且复杂。 （2）微生物量多，处理能力大，净化功能显著提高 单位反应器内的生物量可高达活性污泥法的520倍，因而生物膜反应器具有较高的处理能力。又由于有世代时间较长的硝化菌生长繁殖，生物膜反应器不仅能够去除有机污染物，而且更具有较好的硝化功能。 （3）处理工艺方面生物膜法较活性污泥法有以下优点：对水量、水质变动有较强的适应性；在低水温条件下也能保持一定的净化功能；易于固液分离；能够处理低浓度污水；动力费用低。（4）产生的污泥量少 在生物膜中出现了比较大型的生物，因而食物链也比活性污泥的长，故剩余污泥量明显减少，一般来说，生物膜法产生的污泥量较活性污泥法能够少25%30%。（5）具有较好的硝化与脱氮功能 生物膜法的各项工艺具有良好的硝化功能，还有进行脱氮的性能。（6）易于运行管理，无污泥膨胀问题 生物膜反应器具有较高的生物量，不需要污泥回流，易于维护与管理。另外，在生物膜反应器由于微生物附着生长，即使丝状菌大量生长，也不会导致污泥膨胀，相反还可利用丝状菌较强的分解氧化能力，提高处理效果。（5）生物膜法的氧利用效率高于活性污泥法29. 污水的自然生物处理30. 什么是稳定塘，其微生物种类与净化机理？稳定塘又名氧化塘或生物塘。31. .什么是好氧塘，其净化机理？DO和pH的变化规律及原因？32. 什么是兼性塘，其净化机理？33. 什么是污水土地处理系统，其净化机理？厌氧生物处理法34. 简述厌氧消化的三阶段理论及各阶段的功能特征。可将有机物在厌氧条件下的降解过程分成三个反应阶段。第一阶段是，废水中的溶性大分子有机物和不溶性有机物水解为溶性小分子有机物。反应的第二阶段为产酸和脱氢阶段。水解形成的溶性小分子有机物被产酸细菌作为碳源和能源，最终产生短链的挥发酸，如乙酸等。在废水的厌氧生物处理过程中，有机物的真正稳定发生在反应的第三阶段，即产甲烷阶段。产甲烷的反应由严格的专一性厌氧细菌来完成，这类细菌将产酸阶段产生的短链挥发酸(主要是乙酸)氧化成甲烷和二氧化碳。35. 厌氧消化的影响因素及各因素的适宜范围。36. 污水的厌氧处理有哪些形式？并简述各工艺形式的特点。37. 通常用什么指标判断污水的可生化性？如何判断？38. 简述UASB的构造及各部分的功能特征。39. 比较污水的厌氧生物处理法与好氧生物处理法的优缺点和适用场合？ 污水的除磷脱氮40. 什么是生物脱氮？有哪些生物反应？生物脱氮的原理。41. 什么是生物除磷？其原理。生物脱磷主要是利用聚磷菌（属于不动杆菌属、气单胞菌属和假单胞菌属等）在厌氧条件下释放磷和在需氧条件下蓄积磷的作用。42. 用方框画出 AAO工艺 为主体生物处理工艺的城市污水处理的一般流程图，简述各段的功能与工艺特点。43. 用方框画出以 氧化沟工艺 为主体生物处理工艺的城市污水处理的一般流程图，简述各段的功能与工艺特点。44. 比较AO与OA法的特点。45. 常见脱磷方法有哪些？并对其中一种工艺的过程和原理进行阐述。污泥的处理与处置46. 污泥处理与处置的目的？47. 掌握污泥含水率与体积的变化关系式及应用。48. 污泥浓缩有哪些方式与方法？49. 污泥中的水有哪几类，分别采用什么方法去除？50. 污泥的消化处理有哪几类？目的是什么？51. 污泥的干化和脱水方式有哪些？ 污水的性质与污染指标52. 污水的污染指标有哪三类？各类包括哪些指标？53. 生化需氧量、化学需氧量、BOD5/COD、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？单位、英文缩写是什么？分析这些指标之间的联系与区别。54. 污水中含氮化合物有哪四种？常用检测指标有哪些？分析这些指标之间的联系与区别。水体污染与自净55. 谈谈你对水体富营养化的理解及其造成的危害？56. 简述水体的自净机理。57. 氧垂曲线的特点和适用范围是什么？58. 氧垂曲线的意义，使用时应注意哪些问题？写出氧垂曲线的公式，并画图说明什么是氧垂点。 污水的物理处理59. 污水的物理处理法的去除对象？采用的处理方法有哪三类？各类有哪些典型方法和设备？n 物理处理的去除对象：漂浮物、悬浮物。物理处理方法：筛滤、重力分离、离心分离。n 筛滤：格栅（去除漂浮物、纤维状物质和大块悬浮物）、筛网 （去除中细颗粒悬浮物）。n 重力分离：沉砂池、沉淀池（去除不同密度、不同粒径悬浮物）、隔油池与气浮池（去除密度小于1或接近1的悬浮物）。n 离心分离：离心机、旋流分离器（去除比重大、刚性颗粒）。60.根据悬浮物的性质、浓度及絮凝性能，沉淀可分为哪4种类型？简述各种类型的特点。 悬浮颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度及特性，分为四种基本类型： 自由沉淀 SS浓度不高，颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。如沉砂池和初沉池中的沉淀。 絮凝沉淀（干涉沉淀） SS浓度较高(50500mg/L)，颗粒在沉淀过程中，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，沉速亦随深度而增加。如活性污泥在二沉池中的沉淀。 区域沉淀(成层沉淀，拥挤沉淀) 颗粒在水中的浓度较大时，在下沉过程中将彼此干扰，在清水与浑水之间形成明显的交界面，并逐渐向下移动。如二沉池中下部的沉淀。 压缩沉淀 颗粒间相互支撑，上层颗粒在重力作用下挤压下层颗粒间的间隙水，使污泥得到浓缩。如二沉池泥斗和浓缩池的过程。60. 掌握自由沉淀理论的斯托克斯公式的推导和结论。61. 在等速沉淀情况下，F1-F2=F3，即:层流状态下：Stokes公式 62. 沉淀池表面负荷的含义是什么，如何计算？与颗粒沉速u0有什么联系？u0=Q/A=q0Q/A的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷或溢流率，用q0表示。表面负荷的量纲m3/(m2s)或m3/(m2