环境污染与控制作业

环境污染与控制作业2010级 环境科学专业 于俊峰第一篇 水体污染与控制1. 为什么说水资源是有限的？ 地球表面的71%覆盖着水，但绝大部分是咸水，淡水只占其中的2.7%。地球上的淡水相当一部分为冰川、高山所封冻或渗入地下深处，人们可以利用的淡水量还不足世界总量的0.01%。从整体上看，全球的总水量是平衡的。地表水、地下水、大气含水和生物水都可以循环或补给，是一个紧密联系的。但是由于不同地区外界条件的差异，水资源在时间和空间上的分布又是很不均匀的。因此水并不是“取之不尽，用之不竭”的自然资源。2. 什么叫水循环？水分为哪两种？水循环是指自然界中的水通过蒸发、凝结、降水（雪）、渗透和径流等作用，无终止的往复循环过程。水循环分为自然循环和社会循环两种。3. 什么是水质污染？污水一般来源于哪些方面？污水按耗氧和含有毒指标分为几类？水质污染是指人为造成河流、湖泊、海洋等自然状态的水，在水的物理、化学、生物等方面发生变化，使水的利用受到妨碍的现象。污水一般来源于生活污水、工业废水和雨水三个方面。按耗氧和含有毒指标可分为无机无毒污水，无机有毒污水，有机无毒污水，有机有毒污水和有机耗氧污水。4. 污水的来源有哪些？如何分类？污水一般来源于生活污水、工业废水和降水三种。生活污水指由家庭、学校、机关等排放的污水，；工业废水指工业生产中排放出来的水；降水包括降雨和降雪。5. 常用的污水的水质指标有哪些？选择你认为重要的解释其含义。常用的水质指标有化学需氧量COD、五日生化需氧量BOD5、总需氧量TOD、悬浮物SS、总有机碳TOC、有机氮TN、pH值、有毒物质，细菌总数、大肠菌数、溶解氧DO、温度、色度、硬度、浊度、电导率。COD是指在一定条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量BOD是在有氧条件下，由于微生物的作用，水中能分解的有机物质完全氧化分解时所消耗氧的量。SS指不能通过过滤器的固体物质。TOC表示水中所有有机污染物的总含碳量。大肠菌数指1L水中所含大肠菌个数DO指溶解在水中的游离氧。6. 什么叫水体？什么是水体污染？水体是指地表被水覆盖的自然综合体。水体污染是指排入水体的污染物在数量上超过了该物质在水体中的本底含量和水体环境容量，从而导致了水体的物理特征和化学特征发生不良变化，破坏了水中固有的生态系统，破坏了水体的功能及其在经济发展和人民生活中的作用。7. 简要介绍污水中主要污染物质对人体的危害。氰化物会抑制人体细胞呼吸，造成人体组织严重缺氧，最后致死。砷能致癌。汞会对神经系统、肝肾、心脏和胃肠道产生毒害。镉能与人体内各种含硫基的酶结合，从而抑制酶的活性和生理功能。有机氯化物有亚性、慢性致癌和遗传变异作用等等。8. 什么叫水体的自然净化？水体自然净化能力取决于哪三方面的作用能力?水体的自然净化指水体能够在其环境容量的范围以内，经过物理、化学和生物的作用，使排入水体的污染物质的浓度，随着时间推移、空间变动的过程中自然降低。水体自净能力取决于物理作用、化学作用和生物化学作用三个方面的作用能力。9. 污水处理常用的有哪些方法？常用的有物理处理法如重力分离、离心分离等；化学处理方法如萃取、汽提、吹脱、吸附等；物理化学方法如离子交换法、膜分离法等；生物处理法如生物滤池，活性污泥法等。10. 生物处理法基本内容有哪些？生物处理法是通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质，可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法，好氧生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法两大类。11. 为什么在污水处理前设置调节池对污水的水质、流量进行均衡和调节？（1） 提供对废水处理负荷的缓冲能力，防止处理系统负荷的急剧变化； （2） 减少进入处理系统废水流量的波动，使处理废水时所用化学品的加料速率稳定，适合加料设备的能力（3） 控制废水的pH值，稳定水质，并可减少中和作用中化学品的消耗量；（4） 防止高浓度的有毒物质进入生物化学处理系统；（5） 当工厂或其他系统暂时停止排放废水时，仍能对处理系统继续输入废水，保证系统的正常运行；（6） 控制向城市排水系统污水的排放，以缓解废水负荷分布的变化；12. 什么叫筛滤？格栅在应用中可分为哪些？根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成哪几种？隔滤是让废水通过有细微孔道的过滤介质而将悬浮物截留，然后用人工、机械或反冲法除去。格栅分为：人工清理格栅和机械格栅筛网分为：振动筛网和水力筛网13. 格栅设计的要点是什么？沉淀可分为哪些基本类型？沉淀在污水处理系统中的主要作用是什么？沉淀类型：1.自由沉淀 2.拥挤沉淀 3.压缩沉淀 沉淀的目的利用废水中悬浮物比重比水大，借助重力作用产生下沉的原理而达到液固分离的目的。为的是去除相当一部分固体悬浮物，以减轻生化处理装置的负荷，保证生化处理装置功能的正常发挥，提高处理能力。14. 沉淀池的形式很多，按工艺布置的不同可分为哪些种类？按池内水流方向，又可分为哪几种？按工艺布置分为：普通沉淀池和斜板斜管沉淀池按池内水流方向分为：平流式、竖流式和辐射式15. 初次沉淀池设于哪个工艺前，二次设于哪个工艺后合理？初次沉淀池设于生物膜法的生物膜处理构筑物之前二次沉淀池设于活性污泥法的曝气池之后16. 含油污水根据来源的不同和油类在水中的存在形式，可分为哪四类？（1） 浮油（2） 分散油（3） 浮化油（4） 溶解油17. 常用含油污水处理方法有哪几种？(1) 重力分离法(2) 过滤法(3) 离心分离法(4) 浮选法(5) 生物氧化法(6) 化学法(7) 吸附法(8) 粗粒化法(9) 声波、微波和超声波脱水技术(10) 超声/电化学联用技术18. 试述过滤机理。过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作，废水中的悬浮物通过介质孔道时被截留而达到分离废水中固体杂质的目的。19. 使用滤料应满足哪些条件？管廊布置要满足哪些要求？使用滤料应该满足以下条件：（1） 能为微生物附着提供大量的表面积（2） 使污水以液膜状态流过生物膜（3） 有足够的空隙率，保证通风（即保证氧的供给）（4） 不被微生物分解，也不抑制微生物生长，有较好的化学稳定性（5） 有一定机械强度（6） 价格低廉管廊布置应该满足以下要求：（1）大直径管道应靠近管廊柱子布置；（2）小直径、气体管道、公用工程管道应布置在管廊中间；（3）工艺管道宜布置在与管廊相连接的设备一侧；工艺管道视其两端所连接的设备管口标高可以布置在上层或下层；（4）需设置“”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处，且“”型补偿器宜集中设置；（5）低温介质管道和液化烃管道，不应靠近热管道布置；也不要布置在热管道的正上方；（6）对于双层管廊，气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆糟架等宜布置在上层；一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等应布置在下层；（7）管廊上管道设计时，应留1020裕量。20. 阐述影响过滤的主要因素？影响过滤效率的因素很多，如滤料的大小及级配，滤料的配置层序，滤料层的孔隙率、高毒，过滤速度，水头损失，废水中悬浮物的数量及性质，出水水质要求等等。21. 蒸发法基本原理是什么？蒸发法适用于哪些污水处理与利用？蒸发法处理废水的实质是加热废水，使水分子大量企划，得到浓缩的废液一边进一步回收利用，水蒸气冷凝以后又可获得纯水。蒸发法适用于放射性废水、浓缩高浓度有机废水、浓缩废碱、废酸。22. 结晶的基本原理是什么？结晶法的实质是通过蒸发浓缩或降温冷却，使溶液达到饱和，让多余的溶质结晶析出，加以回收利用。23. 什么是污水的化学处理？基本原理有哪些？废水的化学处理是利用化学反应的原理及方法分离回收废水中的污染物，或是改变它们的性质，使其无害化的一种处理方法。化学处理方法有：化学混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法和电化学法。24. 试述中和处理适用于污水处理的基本条件。工业废水中含有酸性物质或碱性物质，浓度在4%以下的含酸废水和浓度在2%以下的含碱废水在没有找到有效的回收利用方法时，均进行中和处理。25. 什么是过滤中和法？过滤中和法的优点和缺点是什么？过滤中和法是选择碱性滤料填充成一定形式的滤床，酸性废水流过此滤床即被中和。过滤中和法的有点是操作管理简单，出水pH较稳定，不影响环境卫生，沉渣少，只有废水体积的0.1%，缺点是进水硫酸浓度收到限制26. 什么叫真溶液、胶体溶液、悬浮液？混凝的主要对象是什么？真溶液指溶质以分子或离子状态均一地分散在溶剂中。形成的是一个均一稳定的分散体系。胶体溶液是指一定大小的固体颗粒药物或高分子化合物分散在溶媒中所形成的溶液。其质点一般在1100nm之间，分散媒大多数为水，少数为非水溶媒。悬浊液指固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物。混凝可去除的对象是颗粒大小是胶体及部分细小的悬浮物，范围在1nm0.1mm之间（有时认为在1mm）。27. 水的混凝机理有哪些？（1） 压缩双电层机理（2） 吸附电中和机理（3） 吸附架桥机理（4） 沉淀物网捕机理28. 什么是助凝剂？按功能助凝剂可分为哪些种类？当混凝剂不能取得较好的效果时，可以投加某种称之为助凝剂的辅助药剂来调节、改善混凝条件，提高处理效果。常用的助凝剂有PAM、活化硅胶、骨胶、海藻酸钠、氯气、氧化钙等29. 分析影响混凝的主要因素。（1） 废水的PH值（2） 水温（3） 废水中杂质的成分、性质、浓度（4） 搅拌30. 什么叫化学氧化法和湿式氧化(WAO)?污水中的溶解性无机或有机污染物，可以通过化学反应过程将其氧化，转化成无毒或微毒的新物质，从而达到处理的目的，这类处理污水的方法，称为化学氧化法。湿式氧化（WAO）是指在较高温度和压力下，用空气中的氧来氧化污水中溶解或悬浮的有机物和还原性无机物的一种方法，因氧化过程在液相中进行，故称湿式氧化。31. 臭氧具有哪些重要性质？臭氧很不稳定，在常温下即可分解为氧气，臭氧是一种强氧化剂，32. 氯消毒受哪些因素的影响。次氯酸钠作为消毒剂时，pH值影响最大，远远高于其它因素的影响，其次是有机氮、COD、氨氮。二氧化氯作为消毒剂时，pH值的影响最大，其次是有机氮、氨氮、COD。33. 污水处理中常见的微生物有哪些种类？（1） 细菌（2） 真菌（3） 藻类（4） 原生动物（5） 后生动物34. 细菌的基本构造有哪几部分？各自的作用是什么？（1）细胞壁固定细胞外形和提高机械强度为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤（2）细胞膜 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； 是维持细胞内正常渗透压的结构屏障； 合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地； 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所； 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位； （3）细胞质细胞质的主要成分为:核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等。是新陈代谢的主要场所。（5） 核区遗传物质的存储场所（6） 鞭毛细菌的运动器官35. 微生物的新陈代谢过程对污水处理有什么作用？掌握微生物特别是细菌的生长规律对废水的生化处理十分重要。由微生物的生长曲线可见，在对数增长期内，细菌对废水处理速率最快，若将细菌生长稳定在这一时期，则装置效率高，可缩短处理时间及减小装置容积。但这时要供给细菌较多的营养食料，要求进水中有机物含量高，势必造成出水中有机物也相应增多，出水水质变差，排出污泥量增大。而静止期细菌数量较高，但对营养物质要求低，运行稳定，水中有机物消耗得较彻底，去除率高，产生污泥少，但处理时间长，设备容积大。36. 什么是酶？其特点及作用是什么？在污水处理中如何利用酶的功能作用？酶是由活细菌细胞制造和分泌的一类具有高度催化专一性的特殊蛋白质，分子量为一万至数百万。每种酶专门催化某一类反应，不同的细菌产生不同的酶，进行着各种各样的酶促反应。微生物处理废水主要是利用微生物对废水中某些物质的氧化分解作用，这种氧化分解作用是在特定酶的作用下进行的，由于酶的活力才使有些难以进行化学氧化或分解的有机物在常温下进行生物氧化分解。37. 细菌生长可划分几个时期？哪一个时期处理污水的能力最强？为什么？细菌的生长分为四个时期：停滞期、对数增长期、稳定期和衰退期。在对数增长期，细菌处理污水的能力最强，因为在这一时期细菌经停滞期的调整适应后，活力增强，这时由于水中营养物质的含量超过细菌的生长的需要，细菌的裂殖速度迅速提高，细胞生长进入旺盛期，分解污水中的有机物自然能力也就最强。38. 什么是污水的可生化性？如何评价？通过试验去判断某种污水或某种物质用生物处理的可能性，或确定不影响生化处理设备正常工作的水量和浓度称为污水的可生化性，通常用BOD/COD的比值来判断，BOD/COD大于0.3时，一般认为该废水具有可生化性39. 污水可生化性问题的水质是什么？评价污水可生化性的主要方法有哪些？讨论污水可生化性问题时，污水中所含的有毒物质应没有超过微生物的忍受限度。PH值、水温、溶解氧、重金属离子等因素也有一定程度的影响。评价方法有BOD5/COD值法，BOD5/TOD值法，耗氧速率法，摇床试验与模型试验，40. 试述污水耗氧生物处理的基本原理。好氧生物处理法利用需养细菌处理废水中有机物，被吸收的有机物在酶的作用下进行生化反应，将有机物中的C、N、P、S等元素转化或氧化为CO2、NH3、亚硝酸盐或硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等。同时部分有机物合成为新的原生质，为细菌生长，繁殖提供营养物质。41. 什么叫活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？活性污泥法是用好氧生物处理废水的一种重要方法，它是利用悬浮在废水中的人工培养的微生物群体活性污泥，对废水中的有机物和某些无机毒素产生吸附、氧化分解而是废水得到净化的方法。应具备的条件：（1） 水中溶解氧充分（2） 营养物质比例合适（3） pH控制在6.58.5范围内（4） 温度控制在1540C内运行（5） 有毒物质不超过微生物的忍受限度42. 试说明污泥沉降比、污泥浓度和污泥指数在活性污泥法运行中的重要意义。污泥沉降比反映出污泥的凝聚沉淀性能和污泥量的多少，以便控制污泥排出时间和排除数，一般取15%-40%左右。污泥浓度反映出活性污泥所含微生物多少和处理有机物能力的强弱。包括具有活性的微生物群体。污泥指数反映出污泥的松散程度和凝聚、沉降性能。该值越低，则说明污泥颗粒小而紧密易沉降，但活性和吸附力低，含无机物多；过高则太松散，难以沉淀，一般取50-150之间。43. 简述活性污泥净化污水的机理。活性片泥有巨大的表面积，且表面上含有多糖类粘性物质，因此对废水中的有机物有很强的吸附作用，当它和废水混合时，迅速将废水中的有机物吸附到活性污泥上。被吸附的有机物由于酶的作用，在水中氧较充分的情况下进行生物化学作用，将部分的有机物氧化分解成简单的无机物，并释放出细菌生长所需的能量，而将另一部分有机物转化为生物体所必须的营养物，合成新的原生质。在稳定阶段无论是有机物的氧化分解或是原生质的合成都将消耗被活性污泥所吸附的有机物，使水中的有机物得以去除。最后，由氧化过程中所合成的菌体有机体发生凝聚和沉淀，从水中分离来，使废水得以净化。44. 什么叫污泥龄？它在污水生物处理中有什么作用？也称污泥停留时间或细菌平均停留时间。通过调节污泥量来改变污泥龄的值，从而把它控制在适宜于细菌增值的时间范围内。增大处理污水的能力。45. 活性污泥法的运行方式有那几种？试比较推流式曝气池和完全混合曝气池的优缺点。运行方式：1.普通活性污泥法 2.逐步曝气法 3.吸附再生曝气法 4.完全混合曝气法 5.延时曝气法 6.纯氧曝气法 7.深水曝气法 8.粉末炭活性污泥法 9.投菌活性污泥法 推流式曝气池是普通活性污泥法中使用的，污水净化的吸附阶段和氧化阶段在同一池内完成，对有机物和悬浮物的去除率很高，且水质稳定，污泥少。缺点是曝气时间长，故所需曝气池容积大，需氧量是沿池长逐渐减少，而供养量是均匀的，因此造成供氧不合理，前段不足，后段过剩。 完全混合曝气池的优点是大大增加了进水点和回流污泥的入流点，从根本上改善了长条形池子中混合液的不均匀状态，使微生物的活性能充分发挥。缺点是由于连续进出水，可能发生短流而带出部分有机物影响出水水质，同时池中活性污泥不能达到内源呼吸期，故对出水水质不有影响。46. 曝气方法和曝气设备的改进对活性污泥法的运行有何意义？目前有哪些曝气方法和曝气设备？各有什么特点？曝气法和曝气设备的改进对活性污泥处理污水的能力有很大的提高，增大污水的处理效率，减少运行费用，提高经济效益。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。 鼓风曝气 又称压缩空气曝气。采用这种方法的曝气池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。机械曝气 一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。 曝气设备：鼓风、表面曝气、射流。47. 论述氧转移基本原理和影响氧转移的主要因素？在气液界面存在着二层膜（即气膜和液膜）这一物理现象，这两层薄膜使气体分子从一相进入另一相时形成了阻力。当气体分子从气相向液相传递时，若气体的溶解度低，则阻力主要来自液膜影响因素有:（1） 温度（2） 水质（3） 曝气池和曝气设备的形式和构造（4） 废水中存在的表面活性剂（5） 废水杂志浓度（6） 空气扩散设备的淹没深度（7） 气压48. 已知曝气池的MLSS浓度为2.2g/L,混合液在1000ml量筒中经30min沉淀的污泥量为180ml，计算污泥指数所需的污泥回流比及回流污泥浓度。49. 什么叫活性污泥的驯化？驯化的方法有哪些？在处理工业废水时，废水中的污染物浓度会发生变化，特别是有一些抑制作用的污染物对细菌的活性有明显的抑制作用，因此必须对其驯化。驯化的目的在于：待殊物质分解菌的繁殖和不适应菌的自然淘汰；菌适应酶的产生和增多，确立有机物氧化分解中各阶段各种微生物作用和秩序。经驯化后的活性污泥才可用于工业废水的处理。 驯化的方法有：可采用把待处理工业废水以逐步加大水量投入曝气他的方法来驯化，也可将培养和驯化结合进行，即在培养的同时，不断加入工业废水，并逐步增多，使微生物逐步适应所处的环境。50. 活性污泥系统管理的核心是什么？（1） 水力负荷（2） 有机负荷（3） 微生物浓度（4） 曝气时间（5） 微生物平均停留时间（6） 氧传递速率（7） 回流污泥浓度（8） 回流污泥率（9） 曝气池的构造（10） pH和碱度（11） 溶解氧浓度51. 活性污泥法运行中常发生的异常现象有哪些？产生的原因是什么？（1） 污泥不增加或减少的现象主要原因是污泥絮凝性差，随出水流失；污泥所需养料不足或严重不平衡；过度曝气，污泥自身氧化。（2）溶解氧过高或过低除设计原因外，DO过高，有可能是因为污泥中毒，或培菌、驯化初期污泥浓度和污泥负荷过低；曝气池DO过低，有可能是因为排泥量少，曝气池污泥浓度过高，或污泥负荷过高需氧量大。（3）污泥解体可能原因是污泥中毒，微生物代谢功能受到损害或消失，污泥失去净化活性和絮凝活性；正常运行时，处理水量或污水浓度长期偏低，而曝气量仍为正常值，出现过度曝气，引起污泥过度自身氧化，微生物量减少而失去菌胶团，絮凝性能下降，吸附能力降低。（4）污泥上浮产生的原因可能是污泥腐化；污泥膨胀；污泥脱氧。（5）泡沫问题产生的原因主要是由于废水中存在着大量合成洗涤剂或其他起泡物质而引起。52. SBR活性污泥法、两极活性污泥法法与传统活性污泥法的区别是什么？SBR活性污泥法去除污染物的机理与传统活性污泥工艺完全相同，只是运行方式不同。传统工艺采用连续运行方式，污水连续进入处理系统并连续排除，系统内每一单元的功能不变，污水依次流过各单元，从而完成处理过程，SBR工艺采用间歇运行方式，污水间歇进入处理系统并间歇排除，系统内只设一个处理单元，该单元在不同时间发挥不同的作用，污水进入该单元后按顺序进行不同的处理。而两机活性污泥法简称A-B法，工艺分为A、B两级串联运行，独立回流形成两种各自与其水质和运行条件相对应的完全不同的微生物群落。A级以高负荷或超高负荷运行，停留时间短，B级以低负荷运行，停留时间长。53. 如果从活性污泥曝气池中取混合液500ml，注入量筒内，30min后沉淀污泥量为150ml，试求污泥指数。根据计算结果，你认为该曝气池的运行是否正常？假设MLSS维持在3000mg/g，SVI=150*2*1000/3000=100，该曝气池运行正常。54. 试述生物膜净化污水的基本原理。 生物膜是高度亲水物质，因此在其外侧表面总是附着一层附着水层，其中的有机物大多已被生物膜中的微生物摄取，其浓度要比废水(流动水层)中的有机物浓度低得多。废水在固体介质表面流动时，有机物便从流动水质转移到附着水层中去，并进一步被微生物摄取。同时，废水中的溶解氧也通过附着水层传递给生物膜，供微生物呼吸用。生物膜在有充足氧的条件下，对有机物进行氧化分解，将其转化为无机盐和CO2，然后向相反方向从生物膜经附着水层进入流动水层排去，其中气态物质则经水层排入空气中。生物膜中的微生物也在达一代谢过程中获得能量，合成原生质供自身生长、繁殖的需要。55. 试比较活性污泥法和生物膜法的适用条件。56. 为什么当系统供氧不足时，活性污泥的沉降性能会变差？水温为什么宜控制在20350C的范围内？因为活性污泥中的微生物是好氧性细菌，供氧是否充足直接影响到细菌的生长和代谢。水温控制在20350C的范围内，是确保酶的活性不丧失，从而达到对污染物中有机物的分解。57. 高负荷生物滤池在何种条件下需要采用出水回流？回流的方式有哪些？各有什么特点？为了保证在提高有机负荷率的同时又能保证一定的出水水质，并防止滤池的堵塞，高负荷生物滤池的运行常采用回流式的运行方式。回流的方式主要有两种，一种是增加了初次沉淀的负荷量，因此沉淀池的容积需要适当加大，但二次沉淀池的容积可相应减小，而且一般不必设专门的回流泵，只需要适当增大原有污水泵的容量；另一种需设专门的回流泵，并需增加二次沉淀池的容量。58. 某市区设计人口8万人，污水两标准为100L/（人.d），每人每天排出BOD5为20g。工业废水Q=200m3/d，废水BOD5为600mg/L,混合无双冬季平均温度为140C,总变化系数k1.5,计划采用高负荷生物滤池处理，处理后出水BOD52.5mg/L，设计高负荷生物滤池各部位的尺寸。污泥回流比 进入高负荷生物滤池的BOD5一般不大于250mg/L。今取150mg/L，则按式L1=(L+rL2)/(1+r) 即 150=（600+2.5r）/（1+r）r3滤池体积的计算 滤池的有机负荷526322污泥龄=曝气池中工作的活性污泥总量/每日排放的剩余污泥量59. 已知某生物滤池滤料有效高度为2m，体积为630m3，处理水量为150m3/h，进入生物滤池污水的BOD5为200mg/L，经过处理后出水的BOD5为30mg/L，试求该生物滤池的水力负荷率，以进水BOD5为基础的有机物负荷率和以BOD5去除率为基础的有机物负荷率。污水回流比的确定 进入高负荷生物滤池的BOD5一般不大于200mg/L。今取150 mg/L，则有：150=(200+30r)/(1+r) 则得 r0.4生物滤池的平面面积A=V/H=630m3/2m=315m2 ；生物滤池的污水设计流量Q=150m3*24/d生物滤池的水力负荷率q=Q/A=150*24*（1+0.4）m3/315 (m2d)=6.86 m3/(m2d)60. 生物转盘的构造主要有哪些部分？为什么它比传统生物滤池处理能力更高？生物转盘由盘片、反应槽、转轴和驱动装置组成。生物转盘操作时圆盘的一半浸没在废水中。当圆盘缓缓转动时，废水中微生物便吸附在圆盘表面，生长繁殖，形成生物膜。生物膜与废水接触吸附了废水中的有机物，当圆盘离开水时，生物膜从空气中吸取氧，在酶的作用下使有机物氧化分解，同时使生物膜得到再生，恢复了吸附氧化分解有机物的能力。这样，圆盘每转一周，生物膜就完成一次吸附一氧化一再生过程，随着转盘的不断转动，生物膜也逐渐变厚衰老并在水流的剪切力下脱落，随污水一起排进沉淀他。转盘的转动也使处理榴中的污水不断被搅动充氧，使脱落的生物膜在槽中呈悬浮状态，继续起净化作用，因此生物转盘还兼有活性污泥池的功能。所以生物转盘比生物滤池能力更高。61. 生物接触氧化池中常用的添料有哪些？它们的优缺点是什么？有规则的硬性填料，如蜂窝型硬性填料、纤维型软性填料等，也有不规则填料，如炉渣和焦炭等规则的硬性填料使用效果好，寿命长，但如果使用不当可能会产生局部堵塞现象，且价格昂贵。纤维型软性填料不易堵塞和价格低廉，但由于纤维束易于结球，中间呈厌氧状态，大大减少表面积，降低了处理效果，且寿命较短。62. 比较厌氧生物法与好氧生物法的优缺点。（1）应用范围好氧法因供氧限制一般只适用于中、低浓度有机污水的处理。厌氧法适用于高浓度有机污水，也适于中、低浓度有机污水的处理。（2）能耗好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增加。厌氧法不需要充氧，产生的沼气能量可以抵偿消耗的能量。（3）负荷好氧法的有机容积负荷BOD5为24kg/(m3d)，厌氧法为210 kg/(m3d)（4）剩余污泥好氧法每去除1kgCODcr将产生0.40.6kg生物量，厌氧法产生0.020.1生物量。（5）生物增值速度好氧生物处理的启动和处理时间比厌氧生物处理短。（6）厌氧处理出水往往达不到排放标准，故后面一般需串联好氧处理。（7）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂和严格，对有毒有害物质耐受性没好氧处理系统好。63. 试述厌氧生物法处理污水的基本原理。 废水的厌氧生物处理是无氧的条件下通过厌氧微生物(或兼氧微生物)的作用，将废水中的打饥物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程，所以又称厌氧消化。厌氧过程主要依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。第一个阶段为水解酸化阶段。在这个阶段中，复杂的大分子有机物、不溶性的有机物先在细胞外酶水解为小分子、溶解性有机物，然后渗透到细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类物质等。 第二个阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下，将第一个阶段所产生的各种有机酸分解转化为乙酸和H2在降解奇数碳素有机酸时还形成CO2。 第三个阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌利用乙酸、乙酸盐、CO2和H2或其他一碳化物转化为甲烷。64. 请扼要讨论影响厌氧生物处理污水的因素。（1） PH值（2） 碳氮化（3） 温度（4） 抑制物65. 根据温度不同可将消化作用分为哪几种类型？它们有何区别？可分为中温消化（3538）和高温（5255）消化，后者需要的热量比前者要高很多66. 你认为哪种厌氧反应器最有优势？为什么？厌氧接触法，主要是考虑其能承受较高负荷，切有一定抗冲击负荷能力，运行稳定，不受进水悬浮物的影响，出水悬浮固体低67. 厌氧处理装置的运行管理应注意哪些问题？厌氧设备在进入正常运行之前应进行污泥的培养和驯化。应保持厌氧消化作用的平衡性注意厌氧设备运行时的安全问题68. 氧化塘有哪几种？各有什么特点？适用于什么条件？利用氧化塘处理污水有何优缺点？氧化塘有好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘、深度处理塘几种。氧化塘的优点有：基建投资低；运转费用低，能耗低，管理方便；因停留时间长，对水量、水质的变动有很强的适应能力；与养鱼、培植水生作物相结合，使污水得到综合利用。 缺点有：污水停留时间场，占地面积答，使用上受到很大限制；受气温的影响很大，净化能力受季节性控制；卫生条件较差，易滋生蚊蝇，散发臭气；如塘底处理不好，可能会引起对地下水的污染。69. 什么是污水的土地处理系统？采用土地处理污水有哪些优缺点？污水土地处理是在人工调控下利用土地-微生物-植物组成的生态系统使污水中的污染物净化的处理方法。采用土地处理污水的优点是：1) 处理效果好，其中尤以N和P的去除率，要比工程处理优越的多。并且对污水中生物污染去除率也高，例如对大肠杆菌的去除率可达到99%。2) 节省能源3) 充分利用水肥资源，提高农作物产量。4) 减轻对江、河、湖、海和地下水的污染。缺点是污水中有毒物质对土壤、农作物和人畜可能具有长期的潜在危害，影响生态平衡。70. 试述吸附作用的基本原理。简述活性炭、风化煤、沸石、硅藻土等吸附剂的特点。（1）物理吸附物理吸附是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附（2）化学吸附化学吸附是吸附质与吸附剂之间由于化学键力的作用，发生了化学反应，形成牢固的吸附化学键。（3）离子交换吸附吸附质的离子由于静电引力聚集到吸附剂表面的带电点上，并置换出原先固定在这些带电点上的其他离子的过程称为离子交换吸附。活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质，可以耐强酸、强碱，能经受水浸、高温、高压作用，不易破碎。风化煤的吸附性能，是由其本身的性质和结构决定的，其对阳离子的吸附，包括离子交换、表面吸附、凝聚等作用。其吸附重金属离子后，容易脱附再生。71. 某化工厂每小时排出含COD30mg、L的污水50m3，拟采用活性炭吸附处理，将COD降至3mg/L作为循环水使用。由吸附实验，得吸附等温式为q0.058c0.5。需加多少活性炭？Q=0.058*30.5=0.100(mg/mg)W=1*106（50-3）/0.100=4.7*108（mg）72. 某工业污水用两种活性炭A、B吸附有机物（以TOC表示）的平衡数据列于下表中，求两种活性炭的吸附等温式。1L烧杯中加入1g活性炭的吸附平衡数据（水温150C） (mg/L)原水中TOC活性炭A的平衡浓度活性炭B的平衡浓度原水中TOC活性炭A的平衡浓度活性炭B的平衡浓度100.520.58011.15.9201.21.0516030.022.2402.92.332080.160.273. 衡量离子交换剂性能的指标有哪些？有物理性能，包括外观、粒度、密度、含水量、溶胀性、机械强度、耐热性、孔结构；化学性能，包括离子交换反应的可逆性、酸碱性、选择性、交换容量。74. 影响离子交换树脂交换能力的因素有哪些？（1）悬浮物和油脂（2）有机物（3）高价金属离子（4）pH值（5）水温（6）氧化剂75. 失效的离子交换树脂怎样再生？影响再生效果的因素有哪些？再生操作包括反洗，再生和正洗三个过程。反洗是逆交换水流方向通入冲洗水和空气，以松动树脂层，清除杂物和破碎的树脂。经反洗后，将再生剂以一定流速通过树脂层，再生一定时间，当再生液中B浓度低于某个规定值后，停止再生，通水正洗，正洗时水流方向与交换时水流方向相同。有时再生后还需要对树脂作转型处理。下列因素对再生效果和处理费用有很大影响：（1） 再生剂种类（2） 再生剂用量（3） 再生方式76. 实现浮选分离必须满足哪些条件？（1）必须向水中提供足够数量的微细气泡，气泡理想尺寸为1530m（2）必须使目的物呈悬浮状态或具有疏水性质，从而附着于气泡上浮升77. 待处理的污泥体积315m3/d，污泥浓度为0.7%，要求浮选后获得的污泥浮渣浓度为3%，求压力水回流量及空气量。78. 浮选剂分为哪些种？各起什么作用？（1）捕收剂 改变颗粒-水溶液界面、颗粒-空气界面自由能，提高污染物的可悬浮性（2）起泡剂 作用在气-液界面上，用以分散空气，形成稳定的气泡（3）调整剂 提高浮选过程的选择性，加强捕收剂的作用并改善浮选条件79. 造纸污水量3000m3/d，悬浮物浓度1g/L,水温200C,采用回流加压溶气浮选处理流程，溶气水表压0.3Mpa，溶气罐中停留时间3min，空气饱和率为50%，问在浮选池中释放出的空气量有多少L/m3水？回流水量占处理水量的百分之多少？投入的空气量占处理水量的体积百分之多少？80. 什么是萃取过程的分配系数？其数值与哪些因素有关？污染物在萃取相中的浓度与在萃余相中的浓度之比成为萃取过程的分配系数。其随物系、温度和浓度的变化而异。81. 如何提高萃取速度？（4） 增大两相接触界面积（5） 增大传质系数（6） 增大传质推动力82. 为什么在连续萃取的塔式设备中，轻液要由下往上、重液要由上往下流动？由于逆流操作，萃取剂进入塔后先遇到低浓度的废水，离塔前遇到高浓度的废水，这样可使萃取剂溶解更多的溶质，这种操作方式效率高。83. 污水中哪些物质适宜采用吹脱法去除？对某些盐类物质，如NaCl、KCN等，能否用吹脱法去除？需采取什么措施？污水中含有的溶解气体，例如用石灰石中和含硫酸污水时会产生大量CO2，水在软化除盐过程中，经过氢离子交换器后，产生的大量CO2，某些工业废水中含有的H2S、HCN、CS2及挥发性有机物等，都能用吹脱法去除。由于只有游离的HCI，HCN才能被吹脱，所以对NaCl、KCN等，应该将污水调整到偏酸的条件下再进行吹脱。84. 简述影响吹脱法的因素。（7） 温度（8） 气水比（9） pH值85. 汽提法主要用来处理哪些污水？汽提法主要用以脱除废水中的挥发性溶解物质，如挥发酚、甲醛、苯胺、硫化氢、氨等。86. 汽提法处理含酚废水有哪些特点？汽提脱酚工艺简单，对处理高浓度废水，可以达到经济上收支平衡，且不会产生二次污染。三是，经汽提后的废水中一般仍含有较高浓度的残余酚，必须进一步处理。另外，由于再生段内喷淋热碱液的腐蚀性很强，必须采取防腐措施。87. 如何降低电解过程的电能消耗？选用适当的阳极材料，设法减小溶液的电阻和副反应，并防止电解槽的腐蚀。88. 什么叫电解氧化还原、电解凝聚、电解浮上？电解氧化还原指污水污染物在电解槽的阳极失去（得到）电子，发生氧化还原反应，或者发生二次反应。即电解反应产物在溶液中某些组分发生反应，转化为无害成分。当采用铁、铝阳极电解时，在外加电流与溶液的作用下溶解除的金属离子与溶液中的OH结合成不溶于水的金属微粒，这些微粒对于水中胶体粒子的凝聚和吸附性很强，利用这种凝聚作用处理污水中的有机或无机胶体的过程称为电解凝聚。当电解槽的电压超过水的分解电压时，在阳极和阴极上分别产生O2和H2，这些微气泡在上升过程中易粘附携带污水中的胶体微粒、乳化油等共同浮上，该过程成为电解浮上。89. 膜分离法有何特点？（1）膜分离过程不发生镶边，因此能量转化的效率高（2）膜分离过程在常温下进行，因而特别适于对热敏性物料的分离、分级和浓缩（3）装置简单，操作容易，易控制、维修，且分离效率高。90. 在200C下将6.4g蔗糖（C12H22O11）溶于1000g水中，求溶液的渗透压。已知下溶液的密度为1.024kg/m3。91. 选择合适的方法处理下列废水：含铬废水；含氰废水；造纸废水；含油废水；含酚废水；农药废水。高浓度含氰废水可采用曝气回收氢氰酸；解吸法制取黄血盐。低浓度含氰废水可采用碱性氯化法；电解氧化法；臭氧氧化；生化处理法；加压水解法；配位盐法；自然净化法等造纸废水可采用物理方法去除悬浮物，中和法调整pH，生物化学方法去除溶解的有机物。要求高度净化时，再采取适应的物理化学方法进行处理。含油废水可采用重力分离法，气浮法，吸附法，粗粒化法，膜过滤法。高浓度含酚废水可采用蒸汽脱酚法，蒸发浓缩法，吸附法回收利用。低浓度含酚废水可以采用生物氧化法，化学氧化法，化学沉淀法，消除法去除。92. 在敞开式循环冷却水系统中，冷却水长时间反复使用后，为什么会出现溶解性固体浓度增高？在补充水中，还有多种无机盐，在开始运行时，循环水质和补充水相同，在运行过程中，因纯水不断蒸发，水中的溶解固体和悬浮物逐渐积累，导致溶解性固体浓度增高。93. 敞开式循环冷却水系统存在的问题有哪些？（1）溶解固体浓缩（2）二氧化碳散失（3）溶解氧量升高（4）杂质增多（5）微生物滋生94. 试论循环冷却水水质处理的意义。冷却水质变化的结果，常使系统发生腐蚀和结垢故障。腐蚀故障不仅缩短设备寿命，而且引起工艺过程效率的降低、产品泄露和污染等问题，在高温高压过程的冷却水系统，还可能发生安全事故。结垢故障由水垢或粘泥引起，不仅是传热效率降低，影响冷却效果，严重时使设备堵塞而不得不停工检修。污垢还降低输水能力，增加泵的动力消耗，并促使微生物滋生，间接引起腐蚀。循环冷却水处理的基本仍无就是防止或缓减系统的腐蚀和结垢以及微生物的危害，确保冷却水系统高效安全地运行。95. 水垢的主要成分是什么？它是怎样形成的？如何控制水垢的形成？冷却水中的水垢一般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、硅酸钙（镁）等微溶盐组成。这些盐的溶解度很小，而且它们的溶解度随pH值和水温的身高而降低，因此特别容易在温度高的传热部位达到过饱和状态而结晶析出，当水流速度较小或传热面较粗糙时，这些结晶就容易沉积在传热表面上形成水垢。控制冷却水垢的途径出要有：（1）降低水中结垢离子的浓度使其保持在允许的范围内（2）稳定水中结垢离子的平衡关系（3）破坏结垢离子的结晶长大96. 影响腐蚀的因素有哪些？控制腐蚀的方法有哪些？影响腐蚀的因素主要有：（1）水质（2）pH值（3）溶解氧（4）水温（5）流速（6）微生物控制腐蚀的主要方法有：（1）通过电镀或浸涂的方法在金属表面形成防腐层，使金属和循环水隔绝。（2）电化学保护法。（3）相循环水中投加无机或有机缓蚀剂，使金属表面形成一层均匀致密、不易剥落的保护膜。97. 换蚀剂作用机理是什么？举例说明。以铬酸盐和亚硝酸盐为代表的氧化膜型药剂属于阳极钝化剂，使碳钢的点位向高电位区移动，因而生成的亚铁离子迅速氧化，在碳钢表面上形成以不溶性-Fe2O3为主体的氧化膜而防蚀。以聚磷酸盐为代表的沉淀膜型缓蚀剂，它与水中的钙离子和作为缓蚀剂而加入的锌离子结合，在碳钢表面上形成不溶性的薄膜而起缓蚀作用。以胺类为代表的吸附膜型缓蚀剂大多在同一分子内具有能吸附刀金属表面的极性基和疏水基，在清洁金属表面上用极性基吸附，以疏水基阻止水和溶解氧等向金属表面扩散，来抑制腐蚀反应。98. 微生物对冷却水系统有哪些危害？微生物在冷却水系统中繁殖形成粘泥，使传热效率下降，加速金属腐蚀，影响输水，粘泥腐败后产生臭味，使水质变差。99. 什么是粘泥？与污垢有什么区别？粘泥又称软泥或污泥，是在冷却水系统中管道、冷却塔、水槽壁上菌藻产生的粘质膜的总称。粘泥主要是由藻类、真菌类和细菌等聚集而成，而污垢主要是不溶性或微溶性盐。100. 如何控制冷却水系统中的微生物？（1）防止冷却水系统渗入营养物和悬浮物（2）投加杀生剂101. 污水处理厂的设计分几个阶段？每个阶段的内容是什么？（1）设计前期工作设计前期工作非常重要，它要求设计人员手机设计所需的所有原始数据、资料，并通过对这些数据、资料的分析、归纳，得出切合实际的结论。其工作内容主要包括预可行性研究和可行性研究两项。（2）扩初设计扩初设计是在可行性研究报告或初步设计得到审批后，进行的具体工程方案设计过程，主要包括设计说明书、工程量、材料与设备量、工程概算书、扩初图纸的设计。（3）施工图设计施工图设计是在扩初设计被批准后，以扩初图纸和说明书为依据所绘制的建筑施工和设备加工的正式详图。包括各构筑物、管渠、设备在平面及高程上的准确位置及尺寸、各部分的细部详图、工程材料、施工要求等。102. 选择污水处理工艺流程需要考虑的因素有哪些？（1）废水处理程度（2）建设及运行费用（3）工程施工难易程度（4）当地的自然和社会条件（5）废水的水量103. 讨论污水处理厂平面及高程布置的原则。平面布置主要考虑的原则有：（1）布置应尽量紧凑，以减少处理厂占地面积和连接管线的长度（2）生产性处理构筑物作为处理厂的主体建筑物，在作平面布置时，必须考虑各构筑物的功能要求和水力要求，结合地形和地质条件，合理布局，以减少投资并使运行方便。（3）对于辅助建筑物，应根据安全、方便等原则布置（4）废水管渠的布置应尽量短，避免曲折和交叉，必须设置事故排水渠和超越管。（5）厂区内给水管、空气管、蒸汽管以及输配电线路的布置，应避免相互干扰。（6） 要考虑扩建的可能，留有适当的扩建余地，并考虑施工方便。高程布置的主要原则有:（1）尽量利用地形特点使构筑物接近地面高程布置，以减少施工量，节约基建费用（2）使废水和污泥尽量利用重力自流，以节约运行动力费用104. 污水处理工程自控技术质量监测管理的主要内容。污水处理工程自控技术质量监测管理指污水处理厂在运行中要对进水、出水的水质和水量进行监测。通过监测，可以即使地了解生产的状况。根据各部位