复习题20131216

1、复习与思考题一、填空题 污水中污染物质按其存在的物理形态可分为 、 和溶解性污染物质。污水是生活污水和工业废水的总称， 、 和 是污水的最后三种处置途径。 按污水处理程度可分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理的对象是 ，采用的分离设备依次为格栅、沉砂池、沉淀池；二级处理的对象主要是 ，采用的典型构筑物有 ；三级处理的主要对象是 ，采用的方法有生化法、化学絮凝、过滤（吸附、离子交换、反渗透、消毒）等。成分较稳定的污水，BOD5和CODCr之间保持一定的相互关系。BOD5/COD的比值叫做可生化性指标，是衡量污水是否适宜于采用生物化学处理法的一个指标。一般认为BOD5/COD 的污水才适宜于

2、采用生化处理。混凝机理包括 四种作用，铝盐混凝剂主要起 作用，而高分子混凝剂则为 。混凝剂的种类很多，目前最广泛使用是 盐和 盐。常见的有 。根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀通常可分为自由沉淀、 、 、 和压缩沉淀等四种类型；颗粒在沉沙池中属于 沉淀，活性污泥在二沉池泥斗和浓缩池中的浓缩属于 沉淀。按水流方向，沉淀池一般可分为 、 、 三种；二级处理的污水处理系统中，在生化处理设备前的初沉池主要作用是去除 ，减轻后续处理设备的负荷；生化处理设施后的二次沉淀池的作用主要是 。粒状介质过滤的机理可概括为 、 、 三个方面。过滤工艺包括 和 两个基本阶段。各种滤池形式不同，但基本组成都是一样的

3、，都包括 、 、配水系统与承托层、反冲洗装置等几部分。工作过程也都是 、 两个阶段交替进行。活性污泥是由 、 、 、 四部分组成。活性污泥法处理系统曝气的作用是 、 ，通常采用的基本曝气方法有 和 。活性污泥微生物增长分为适应期、对数增长期、 、 四个时期，其中在曝气池的末端微生物处于 。活性污泥系统处理中，已知回流污泥浓度为10000mg/L，要保持曝气池混合液污泥浓度为2000mg/L，则污泥回流比（R）为 。利用好氧微生物氧化污水中有机物有二种方法：一是以水体自净原理为依据的 ；二是以土壤自净原理为依据的 。表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指标有 、 。二沉池中污泥上浮的原因主要有污

4、泥膨胀、污泥脱氮、污泥腐化，通常丝状菌和真菌的过量繁殖会引起 ，曝气时间过长可引起 。在曝气池中常用的空气扩散设备有 等，其中氧转移效率较高有 等水体富营养化的主要原因是是 、 大量进入水体造成的。污泥沉降比是指 污水处理厂曝气系统设计中空气管道的经济流速干管为 米/秒，通向扩散设备的支管为 米/秒。稳定塘又称氧化塘，可分为 四种。污水中的有机物分解一般分为两个阶段进行。在第一阶段，主要是奖有将物氧化分解为无机的水、二氧化碳和氨，称为 阶段； 在第二阶段，氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐，称 阶段。生活污水中的有机物一般需要20天左右才能完成第一阶段，完成两个阶段的氧化分解需要100天以上。污水综合

5、排放标准（GB8978-1996）规定了污水排入地面水水域的水质要求，包括标准分级、标准值、排水定额、水的循环利用率、标准实施和取样、监测等，适用于排放污水的一切企事业单位。排入地表水环境质量标准（GB3838-2002）类水域和排入海水水质标准（GB3097-1997）中二类海域的污水，执行 标准。排入地表水环境质量标准（GB3838-2002）类、类和排入排入海水水质标准（GB3097-1997）三类海域的污水，执行 标准。排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水，执行 标准。污水综合排放标准（GB8978-1996）将排放的污染物按其性质分为两类。含有第一类污染物质的污水，不分行业和污

6、水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在 取样，其最高允许排放浓度必须符合有关规定。二、名词解释1. 水体自净：污染物质排入水体后，通过一系列的物理、化学、物理化学和生物化学反应，污染物质被分离或分解，水体基本上或完全恢复到原有的状态，使原有的生态平衡得到恢复，这种现象就叫水体自净。2. 污泥负荷：所表示的是曝气池内单位质量（kg）的活性污泥，在单位时间（1d）内能够接受并将其降解到预定程度的有机污染物的量（BOD）。3.容积负荷：是指曝气池（区）的单位容积，在单位时间内能够接受，并将其降解到某一规定额数的BOD5重量值，其计算式为4.污泥龄：污泥龄ts为曝气池中活性污泥量与每日排放的剩余

7、污泥量之比，即活性污泥曝气池内的停留时间，因此又称为生物固体平均停留时间：5. 污泥膨胀：正常的活性污泥比较密实，沉降性能良好，污泥沉降比SV=15%30%，污泥指数SVI为50150。异常的污泥结构松散，沉淀性能差，污泥沉降比和污泥指数大，在二沉澉固液分离效果差，造成污泥流失，这种现象叫做污泥膨胀。6.SVI：污泥容积指数简称污泥指数，是指曝气池出口处的混合液，在经过静置沉淀30min后，每千克干污泥所形成的沉淀污泥的体积，以ml计，即7.氧的转移效率（EL）：也称为充氧能力，通过机械曝气装置，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以kgO2/h计。 8、MLSS：混合液悬浮固体浓度，又称混合液

8、污泥浓度，它表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体的总重量，即：，单位mg/L。9、MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度，它表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度，即：，单位mg/L。10、SV：又称30分钟沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。11、BOD：在水温为20的条件下，由于微生物的生活活动，奖有机物氧化为无机物所消耗的氧量，称为生物化学需氧量或生化需氧量。12、CODcr：利用强氧化剂重铬酸钾，在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量，即称为化学需氧量，用CODcr表示。13、不均匀系数K8

9、0：是指滤料经筛分后，小于总重量80%的滤料颗粒粒径与有效粒径之比。其具体计算公式为：，K80越大，则说明粗、细滤料颗粒的尺寸相差越大，颗粒越不均匀；K80越接近于1，滤料越均匀。14、反冲洗强度：是指单位面积滤层上所通过的冲洗流量，以L/(m2·s)计。15、污泥回流比：是指回流污泥量与污水流量之比，常用%表示。为保持曝气池中混合液污泥浓度为一定值，可通过污泥回流比进行调节。16、水的自然循环、水的社会循环：由自然力促成的水循环，称为水的自然循环不。由人的因素促成的水循环，称为水的社会循环。三、问答题1. 试述单体颗粒在静水中自由沉降定律，及其影响因素的分析。答：静水中悬浮颗粒开始

10、沉淀时，因受重力作用产生加速运动，经过很短的时间后，颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时，颗粒即呈等速下沉。当颗粒粒径较小、沉速小、颗粒沉降过程中其周围的绕流速度亦较小时，颗粒主要受水的粘滞阻力作用，惯性力可以忽略不计，颗粒运动处于层流状态，其运动公式为：颗粒沉降速度us与下列因素有关： 当s>L时，sL>0，颗粒以us下沉；当 s=L时，us=0，颗粒在水中呈悬浮状态；当s<L时，sL<0，颗粒以us上浮。us与直径d的平方成正比，因此增加颗粒直径有助于提高沉淀（或上浮）速度，提高去除效果。us与成反比，随水温上升而下降，即沉速受水温影响，水温上升，沉速增加。2. 滤池

11、滤料的主要作用是什么？选择原则有哪些？滤料的主要作用是作为载体提供黏附水中细小悬浮物所需的面积。根据其用途对滤料的要求如下：（1）具有足够的机械强度，以防冲洗时滤料产生磨损和破碎现象。（2）具有足够的化学稳定性，以免滤料与水产生化学反应而恶化水质，尤其不能含有对人类健康和生产有害的物质。（3）具有一定的颗粒级配和适当的孔隙率，外形接近球形，表面比较粗糙而有棱角。（4）最好能就地取材，货源充足，价格低廉。3. 活性污泥法的运行方式有哪些？请画出至少三种运行方式的流程图。答：传统法阶段曝气法吸附再生法高负荷活性污泥法完全混合式活性污泥法延时曝气法。4. 活性污泥法处理系统中曝气池产生气泡的原因和对

12、策？曝气池产生泡沫的主要原因是，污水中含有大量合成洗涤剂或其它起泡物质。泡沫会给生产操作带来一定困难，如影响操作环境，带走大量污泥。当采用机械曝气时，还会影响中轮的充氧能力。消除泡沫的措施有：分段注水以提高混合液浓度；进水喷水或投加除沫剂等。消泡剂用量（如机油、煤油等）约为0.5-1.5mg/L，过多的油类物质将污染水体。因此，为了节约油的用量和减少油类进入水体污染水质，应尽量少投加油类物质。5.什么是污泥膨胀？污泥膨胀的原因和控制对策有哪些？正常的活性污泥沉降性能良好，含水率在99%左右，当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色也有变异

13、，这就是污泥膨胀。污泥膨胀主要是由于丝状菌大量繁殖所引起，也有由污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。一般污水中碳水化合物较多，缺乏氮磷铁等养料，溶解氧不足、水温高或pH值较低等都容易引起丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀。此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀。当污泥发生膨胀后，可针对引起膨胀的原因采取措施。如缺氧、水温高等，可以加大曝气量，或除低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS，使需氧量减少等；如果污泥负荷过高，可适当提高MLSS，以调整负荷。必要时还要停止进水，“闷曝”一段时间。如缺乏氮磷铁等养料，可投加硝化污泥或氮磷等成份。如pH值过

14、低，可投加石灰等调节pH值。若污泥大量流失，可投加510mg/L氯化铁，帮助絮凝，刺激菌胶团生长；也可投加漂白粉或液氯，这样不仅可以抑制丝状菌繁殖，还特别能控制结合水性污泥膨胀；还可投加石棉粉末、硅藻土、黏土等惰性物质，降低污泥指数。6、污水处理厂的设计一般可分为哪三个阶段？污水处理厂高程布置的任务是什么？（6'） 设计前期工作；初步设计阶段；施工图设计确定各污水处理构筑物泵房的标高及水平标高；各种连接管渠的尺寸及标准，使水能按处理流程在处理构筑物之间靠重力自流，以减少运行费用。7、已知设计人口，如何设计沉淀池？根据人口数量，从设计手册根据该地区域分类查得每人每天产生污水量，据此求得设

15、计流量。 再根据设计流量并结合经济和技术因素选择恰当的沉淀池的型式，最后通过计算求得每个沉淀池的尺寸大小。 8. 试比较斜板、斜管沉淀池与平流沉淀池的优缺点？答：斜板（管）沉淀池的水流接近层流状态，对沉淀有利，且增大了沉淀面积以及缩短了颗粒沉淀距离，因而大大减少了污水在池中停留时间，初沉池约30min，这种池的处理能力高于一般沉淀池，占地也小。但存在以下缺点：造价较高，斜板（管）上部在日光照射下会大量繁殖藻类，增加污泥量，易在板间积泥，不宜用于处理粘性较高的泥渣。9.简述活性污泥法去除污染物的过程。答：活性污染去除有机物是分阶段进行的，依次为吸附阶段、稳定阶段和混凝阶段。（1）活性污泥具有很大

16、的表面积，表面上含有多糖类粘性物质，使活性污泥具有很好的吸附性能。污水与活性污泥混合后，污水中的固体有机物首先被吸附转移到活性污泥表面，此为吸附阶段。（2）吸附转移到污泥表面的污染物被微生物分解转化为CO2和H2O等简单化合物及自身降解的惰性物质。（3）曝气池中的混合液进入二沉池后，活性污泥颗粒和游离微生物等固形物在微生物释出的-羟基丁酸和粘性物质等的作用下，相互凝聚形成大的颗粒絮体，这一过程叫混凝阶段。吸附阶段、稳定阶段和混凝阶段共同作用的结果，使污水得到净化。10.简述影响混凝的因素。答：pH值：任何混凝剂，都有一个相对最佳的pH值，在此值时，混凝反应速度最快，絮体溶解度最小，混凝效果最佳

17、；水温：水温高时，黏度降低，布朗运动加快，胶粒碰撞机会增多，从而提高混凝效果；混凝剂的种类和投加量。由于工业废水的水质比较复杂，因此对药剂的种类具有选择性；水利条件的影响。在混合阶段要求药剂迅速而均匀地扩散到水中，为此被处理水应短时间内进行激烈紊动，一般为2030s，最多不超过2分钟。到了反应阶段，要求水的紊动程度逐渐减弱，停留时间延长到1530分钟，以创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件，使微小的絮体继续长大而形成具有良好沉降性能的絮凝体。11简述改善污水可生化性的方法。答：改善污水可生化性的原则是创造有利于微生物生长的水质条件。可通过下列途径改善污水的可生化性（1）调节营养比；（2）调节pH

18、值；（3）通过预处理去除或稀释有毒物质与盐类12.活性污泥系统会出现哪些异常现象?如何控制? (1)污泥膨胀，运行时污泥膨胀的控制措施主要有调整进水水质；投加化学药剂；调节水温；调整曝气量；调整有机负荷闷曝。(2)泡沫问题，污泥膨胀泡沫，针对污泥膨胀的不同成因，采取相应措施，若泡沫不很严重，可采用喷水法控制。表面活性剂泡沫，表面活性剂含量高时，应采用物理化学法进行预处理，再进行生化处理。厌氧水解能使表面活性剂转化为易生物降解的物质，采用“水解曝气”工艺能有效抑制表面活性剂泡沫。采用下列措施也可消除表面活性剂泡沫：喷水除沫；投加除沫剂（煤油等，用量0.51.5mg/L）；加大回流比，提高污泥浓度

19、。(3)污泥增长缓慢或解体，控制措施：针对不同的原因，采取不同的措施，如控制有毒物质含量，提高污水的可生化性，减少曝气量等。(4)污泥上浮，控制措施包括改进池体设计；减小表曝机转速；加大污泥回流比和及时排除剩余污泥；加大曝气量，减小曝气量和曝气时间等。13、比较各种沉淀池的优缺点及适用条件？（1）平流式沉淀池 优点 1、处理水量大小不限，沉淀效果好。 2、对水量和温度变化的适应能力强。 3、平面布置紧凑，施工方便，造价低。 缺点 1、进、出水配水不易均匀。 2、多斗排泥时，每个斗均需设置排泥管（阀），手动操作，工作繁杂，采用机械刮泥时容易锈蚀。 平流式沉淀池 - 适用范围 1、适用于地下水位高

20、、地质条件较差的地区。 2、大、中、小型污水处理工程均可采用。 （2）竖流式沉淀池优点：竖流式沉淀池效果较好，占地面积小，排泥容易 缺点：水池深度大，施工困难，造价高。常用于处理水量小于2万m3/d的小型污水处理厂。 适用条件：适用于小型污水处理厂 （3）辐流式沉淀池优点：辐流式沉淀池的优点是多用机械排泥，运行较好，管理较简单，排泥设备已经趋于定型 缺点：机械排泥设备复杂，对施工质量要求高； 适用条件1、适用于地下水位较高的地区 2、适用于大中型污水处理厂（4）斜管（板）沉淀池优点： 1.沉淀面积增大； 2.沉淀效率高，产水量大；3.水力条件好，Re小，Fr大，有利于沉淀；缺点： 1.由于停留

21、时间短，其缓冲能力差； 2.对混凝要求高； 3.维护管理较难，使用一段时间后需更换斜板（管） 适用条件1、适用于中小型污水厂的二次沉淀池 2、可用于已有平流沉淀池的挖潜改造 14、水处理常用的消毒方法有哪些？15、什么是折点加氯？（见教材P157）16、曝气装置有哪些类型？衡量曝气装置的主要技术性能指标有哪些？ 曝气装置又名空气扩散装置，是活性污泥系统的重要设备，按曝气方式可将其分为鼓风曝气和机械曝气两大类。 衡量曝气装置的主要技术性能指标有动力效率Ep、氧的利用效率（EA）和氧的转移效率（EL）。详见教材p23717、活性污泥法脱氮除磷的机理？详见教材P260261（1）活性污泥脱氮工艺原理

22、氨化反应硝化反应反硝化反应（2）活性污泥除磷原理 厌氧条件下聚磷菌释放磷； 好氧条件下聚磷菌对磷的过量摄取； 通过剩余污泥的排放去除污水的磷。18、生物膜法的分类及生物膜处理法的特征有哪些？ 根据生物膜与污水的接触方式不同，生物膜法可以分为充填式和浸没式两类。充填式生物膜法的填料，不被污水淹没，自然通风或强制通风供氧，污水流过填料表面或盘片旋转浸过污水，如生物滤池和生物转盘；浸没式生物膜法的填料完全浸没于水中，一般采用鼓风曝气供氧，如接触氧化和生物流化床等。 生物膜处理法的特征： （1）微生物相方面的特征参与净化反应的微生物多样化；生物的食物链较长；硝化菌得以增长繁殖；各段具有优势菌种。（2）处理工艺方面的特征运行管理方便、耗能较低；具有硝化作用；抗冲击负荷能力强；污泥沉降脱水性能好。四、计算与应用题1. 在活性污泥处理系统中，已知：污泥体积指数（SVI）为80mL/g，污泥回流比（R）为0.5，求曝气池中混合液污泥浓度（X）。解：按公式，回流污泥浓度（Xr）为曝气池中混合液污泥浓度（X）为：2、下图为一平流式沉淀池的示意图，依据图回答如下的问题： 写出流入与流出装置的作用及常用的形式； 写出常用的沉淀池的排泥形式； 某城镇人口20