水污染生化控制工程.doc

河北科技大学20092010学年第1学期水污染生化控制工程考试试卷学院 班级 姓名 学号 题号一二三四五总分得分一、填空（每空1分，共20分）1.污泥中水的存在形式有 ， ， 。2.普通活性污泥法中处理系统中，采用污泥回流的目的是 。3. 含水率99.5%的污泥脱去1%的水，脱水前后的容积之比 。4.稳定塘按塘内微生物的类型、供氧方式和功能可分为 、 、 和 四种类型。5.我国通用的有机污染指标有 、 、 、 ，经常采用 和 的比值来表示废水的可生化性，一般数值大于0.3时该废水可采用生化法进行处理。6. 污泥调理的作用是 。7.废水土地处理基本工艺有 、 、 、 、 。二、名词解释（每小题3分，共15分）1. 生化需氧量（BOD） 2.（河流的水体）自净3. SRT 4. 硝化 5.水体富营养化三、计算（共35分）1. 已知某城镇人口80000人，排水量定额为100L/人d，BOD5为20g/人d，设有一座工厂，污水量为2000m3/d，其BOD5为2200mg/L。拟混合后采用高负荷生物滤池进行处理，滤池进水BOD5为300mg/L 处理后出水的BOD5为30mg/L。（设生物滤池的有机负荷为2kg(BOD5)/m3d，池深2.5m，采用4个滤池）。（1）基本设计参数计算：流量Q，原污水浓度S0，回流比r；（2）滤池相关参数计算：滤床的体积V，滤池的有效面积A（单个滤池面积），滤池直径D。（12分）2活性污泥曝气池的MLSS3g/L，混合液在1000mL量筒中经30min沉淀的污泥容积为 200mL，计算污泥沉降比，污泥指数、所需的回流比及回流污泥浓度。（8分）3.某完全混合曝气池进水流量=20000m3/d，污水经初沉池后BOD5（）=300mg/L，处理出水BOD5（）=25mg/L。已知曝气池内污泥浓度=4000mg/L，污泥负荷为0.3KgBOD5/KgMLSS.d，曝气池的水力停留时间t= 6h，污泥泥龄取10天，VSS/SS为0.8。试分别两种方法计算曝气池体积V和剩余污泥量X，并求所需的空气量，单位m3/d（表观合成系数Yobs=0.3，曝气器的利用率为10%，空气密度为1.2Kg/m3，空气中的氧含量为23.2%）。（15分）四、简答（共30分）1.试比较厌氧法与好氧法处理的优缺点。（6分）2.简述SBR法的工作过程，说明该工艺的特点。（6分）3.画出UASB反应器结构简图，并说明三相分离器的作用。（6分）4.试画出A-A-O法同步脱氮除磷的工艺流程，并简述其反应原理。（6分）5.试述普通活性污泥法中污泥膨胀的原因，并写出相应的防范措施。（6分）河北科技大学试卷标准答案格式河北科技大学20092010学年第一学期水污染生化控制工程考试试卷标准答案 学院 年级_ 级 考试班级 一、填空（每空1分，共20分）1.污泥中水的存在形式有 游离水(间隙水) ， 毛细水 ， 内部水 。2.普通活性污泥法中处理系统中，采用污泥回流的目的是保有曝气池的生物量。3.含水率99.5%的污泥脱去1%的水，脱水前后的容积之比 3：1 。4.稳定塘按塘内微生物的类型、供氧方式和功能可分为 好氧塘 、 兼性塘 、 厌氧塘和曝气塘四种类型。5.我国通用的有机污染指标有COD、BOD、TOC、TOD，经常采用BOD和COD的比值来表示废水的可生化性，一般数值大于0.3时该废水可采用生化法进行处理。6. 污泥调理的作用是 改善污泥的脱水性能 。7. 土地处理基本工艺有 慢速渗滤系统 、 快速渗滤系统 、 地表漫流系统 、 湿地处理系统 、 地下渗滤系统 。二、名词解释（每小题3分，共15分）1.生化需氧量（BOD）表示在一定条件下（20C），单位体积废水中所含的有机物被微生物完全分解所消耗的分子氧的数量。单位为mg（氧）/L（废水）。A卷标准答案-共（6）页，第（1）页2.（河流的水体）自净指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经过一段时间后恢复到受污染前的状态。3.SRT曝气池中工作着的活性污泥总量与每日排放的污泥量之比，单位是d。也称固体平均停留时间或细胞平均停留时间，是影响活性污泥处理效果的重要参数。指水在处理系统中的停留时间，即曝气池的体积与废水的流量之比，单位是d。4.硝化废水中的有机氮和氨氮等在硝化细菌的作用下转变为硝酸态氮的好氧生物处理过程。5.水体富营养化当大量营养物质进入水体时，藻类大量繁殖，水面上积聚大量的水生植物，导致水体处于缺氧状态，从而严重影响鱼类生存。这种现象在海洋中出现叫赤潮，在湖泊中出现叫水华。 三、 计算（共30分）1. 已知某城镇人口80000人，排水量定额为100L/人d，BOD5为20g/人d，设有一座工厂，污水量为2000m3/d，其BOD5为2200mg/L。拟混合后采用高负荷生物滤池进行处理，滤池进水BOD5为300mg/L 处理后出水的BOD5为30mg/L。（设生物滤池的有机负荷为2kg(BOD5)/m3d，池深2.5m，采用4个滤池）。（1）基本设计参数计算：流量Q，原污水浓度S0，回流比r；（2）滤池相关参数计算：滤床的体积V，滤池的有效面积A（单个滤池面积），滤池直径D。（15分） 解：（1）生活污水和工业废水总水量(m3/d)生活污水与工业废水混合后的BOD5浓度A卷标准答案-共（6）页，第（2）页回流比：（8分）（2）生物滤池的总体积（7分）滤池总面积每个滤池体积滤池直径（4分）2活性污泥曝气池的MLSS3g/L，混合液在1000mL量筒中经30min沉淀的污泥容积为 200mL，计算污泥沉降比，污泥指数、所需的回流比及回流污泥浓度。（8分） （2分） % （2分）根据经验如果要保持MLSS污泥浓度3g/L，污泥回流比0.75，取R=0.75g/L （4分）3.某完全混合曝气池进水流量=20000m3/d，污水经初沉池后BOD5（）=300mg/L，处理出水BOD5（）=25mg/L。已知曝气池内污泥浓度=4000mg/L，污泥负荷为0.3KgBOD5/KgMLSS.d，曝气池的水力停留时间t=6h，污泥泥龄取10天，VSS/SS为0.8。试分别两种方法计算曝气池体积V和剩余污泥量X，并求所需的空气量，单位m3/d（表观合成系数Yobs=0.3，曝气器的利用率为10%，空气密度为1.2Kg/m3，空气中的氧含量为23.2%）。（15分）A卷标准答案-共（6）页，第（3）页方法一： （5分）方法二： （5分）（5分）四、 简答（共30分）1、试比较厌氧法与好氧法处理的优缺点。（6分）就高浓度有机废水与污泥和稳定处理而言。厌氧处理的主要优势在于：（1）有机废水、污泥被资源化利用又（产沼气）；（2）动力消耗低（不需供氧）。（3分）存在的不足在于：（1）处理不彻底，出水有机物浓度仍然很高，不能直接排放，相对比较而言，好氧活性污泥法，则有：（1）对有机物的处理比较彻底，出水可以达标排放，（2）动力消耗大。（3分） 2. 简述SBR法的工作过程，说明该工艺的优点。（6分）SBR工艺的一个完整操作周期有五个阶段: 进水期、反应期、沉淀期、排水期和闲置期。（3分）SBR法将反应和沉淀两道工序放在同一反应器中进行，是间歇运行的污水处理工艺, 运行时期的有序性,使它具有不同于传统连续流活性污泥法的一些特性。（1）、流程简单, 运行费用低；其主要设备就是一个具有曝气和沉淀功能的反应器, 无需普通活性污泥法的二沉池和污泥回流装置,系统构筑物小, 占地面积小、管理方便, 投资省, 运行费用低。（2）、固液分离效果好，出水水质好； A卷标准答案-共（6）页，第（4）页SBR在沉淀时属于理想的静止沉淀，固液分离效果好, 容易获得澄清的出水。（3）、运行操作灵活，效果稳定；在运行操作过程中, 可以根据废水水量水质的变化、出水水质的要求调整一个运行周期中各个工序的运行时间、反应器内混合液容积的变化和运行状态。（4）、脱氮除磷效果好；在时间序列上提供了缺氧、厌氧和好氧的环境条件, 使缺氧条件下实现反硝化, 厌氧条件下实现磷的释放和好氧条件下的硝化及磷的过量摄取, 从而有效的脱氮除磷。5、有效防止污泥膨胀；6、耐冲击负荷。（3分）3. 画出UASB反应器结构简图，并说明三项分离器的作用。（6分）三相分离器的型式是多种多样的，但其三项主要功能均为气液分离、固液分离和污泥回流；主要组成部分为气封、沉淀区和回流缝。（3分）（图3分）4.试画出A-A-O同步生物脱氮除磷的工艺流程，并简述其反应原理。（共6分）（图3分）聚磷菌在厌氧段放磷合成PHB，在好氧段对污水中溶解性磷酸盐过量吸收，然后沉淀分离而除磷。好氧段发生的硝化反应，是由亚硝酸菌和硝酸菌两种化能自养菌将废水中的NH4+ 转化为NO2- 和 NO3-。在厌氧段和好氧段中间，嵌入一个缺氧池，并将好氧段中含有大量硝酸盐的混合液回流到缺氧池中，达到反硝化脱氮的目的，反硝化反应以污水中的有机物为碳源，由硝酸还原菌、亚硝酸还原菌两种异养型兼性厌氧菌将硝酸盐氮（NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气。因此这样厌氧一缺氧一好氧相串联的系统能同时除磷脱氮。（3分）5.试述普通活性污泥法中污泥膨胀的原因，并写出相应的防范措施。（6分）活性污泥膨胀可分为 丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀和非丝状菌性膨胀，非丝状菌性膨胀主要发生在污水水温较低而污泥负荷太高时。微生物的负荷高，A卷标准答案-共（6）页