环境工程期末复习题(DOC)(DOC 13页).doc

1、 一、名词解释题：1. 混凝：包括凝聚与絮凝两种过程，指胶体被压缩双电层而脱稳的过程（凝聚）和胶体由于高分子聚合物的吸附架桥作用聚结成大粒絮体的过程（絮凝）2. 接触凝聚区：在澄清池中，将沉到池底的污泥提升起来，并使这处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成稳定的泥渣悬浮层，此层中所含悬浮物的浓度约在310g/L,称为。3. 絮凝沉淀：初沉池后期、二沉池初期；固体颗粒有明显的絮凝性，沉淀过程中通过絮凝作用使得粒径越来越大、沉淀越来越快。4. 自由沉淀：沉沙池、初沉池初期，固体颗粒絮凝性差、粒径较大、浓度较低，沉淀过程中互不干扰，独立完成沉淀过程。5. 反冲洗时滤层的膨胀率：反冲洗时，滤池膨胀后所增加

2、的厚度与膨胀前厚度之比6. 活性污泥法：污水生物处理的一种方法。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。7. 悬浮生长：在活性污泥法中，微生物形成絮状，悬浮在混合液中不停地与废水混合和接触。8. BOD污泥负荷：单位重量的活性污泥在单位时间内所承受的有机物的数量，或生化池单位有效体积在单位时间内去除的有机物的数量，单位kgBOD5/(kgMLVSS.d)。9. 污泥龄：是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就

3、是曝气池全部活性污泥平均更新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。10. 污泥容积指数（SVI）：简称污泥指数，曝气池出口处混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占的容积（以mL计）。11. 污泥沉降比：指曝气池中混合液沉淀30min后，沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。12. 生物膜法 biofilm-process：污水生物处理的一种方法。该法采用各种不同载体，通过污水与载体的不断接触，在载体上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有机污染物，脱落下来的生物膜与水进行分离。13. 厌氧生物法：在无分子氧条件下，通过兼性菌和厌氧菌的代谢作用

4、降解污泥和废水中的有机污染物，分解的最终产物主要是沼气，可作为能源。14. 生物脱氮：活性污泥中有的异养菌，在无溶解氧的条件下，能利用硝酸盐中的氧（结合氧）来氧化分解有机物，这种细菌从氧利用形式分，它属于兼性厌氧菌。兼性厌氧菌利用有机物将亚硝酸盐或硝酸盐还原为氮气的反应称为反硝化生物脱氮（简称脱氮），参与反硝化脱氮反应的兼性厌氧菌称为脱氮菌。15. 吸附容量：吸附平衡时单位质量吸附剂上所吸附的吸附质的质量。16. 吸附平衡：废水与吸附剂接触后，一方面吸附质被吸附剂吸附，另一方面，一部分已被吸附的吸附质因热运动的结果而脱离吸附剂表面，又回到液相中去，前者称为吸附过程，后者称为解吸过程。当吸附速度

5、和解吸速度相等时，即达到吸附平衡17. 湿式除尘：利用洗涤液来捕集粉尘，利用粉尘与液滴的碰撞及其它作用来使气体净化的方法。二、简答题1. 颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？答：根据颗粒浓度与特性，分为四种基本类型：（1）自由沉淀：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，各自独立地完成沉淀过程。（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。（3）拥挤沉淀（成层沉淀）：当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下

6、沉。（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。2. 如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀池的产生依据？答：因为通过理想沉淀池的理论分析存在H/u=L/v、 即u/vH/L。如果将水深为H的沉淀池分隔成为几个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀池长度为原沉淀区长度的1/n时，就可处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。这说明，减小沉淀池的深度，可以缩短沉淀时间，因而减小沉淀池的体积，也就可以提高沉淀效率。为便于排泥将隔扳倾斜放置60o。3. 试说明沉速u 在进行沉淀池面积计算时设计依据。答：因为u0

7、t0=H， V池=HA面=Qt0 所以u0=H/t0=Qt0/（A面t0）=Q/A=q 即沉速u 在数值上等于q（面积负荷率），即可根据u(=q)和处理水量确定沉淀池的面积A。4. 水中颗粒被过滤设备（包括滤池及其他过滤设备）截留主要靠什么作用？答：水中颗粒被过滤设备（包括滤池及其他过滤设备）截留主要靠滤料层表面沉淀和接触吸附作用，一旦在滤层表面形成一层滤膜后，便会产生筛除的截留作用，但这种截留作用会使滤池很快堵塞。5. 澄清池的工作原理与沉淀池有何异同？运行上要注意什么问题？答：沉淀池中，悬浮颗粒沉到池底，沉淀过程即告完成。而在澄清池中，沉到池底的污泥又被提升起来，并使这处于均匀分析的悬浮状

8、态，在池中形成稳定的泥渣悬浮层（即接触凝聚区），原水通过时，利用接触凝聚的原理，吸附进水中的矾花，达到去除悬浮物的目的。6.影响混凝效果的因素有哪些？答：（1）水温：水温影响无机盐类的水解。水温低时，水解反应慢，水粘度大，絮凝体不易形成。（2）水的PH值和碱度。不同的PH值，铝盐与铁盐混凝剂的水解产物的形态不一样，混凝效果也不同。（3）水中杂质的性质、组成和浓度。水中存在的二价以上的正离子，对天然水压缩双电层有利；杂质颗粒级配大小不一将有利于混凝；杂质的浓度过低（颗粒数过少）将不利于颗粒间的碰撞而影响凝聚。（4）水力条件。混凝过程的混合阶段，要求混凝剂与浑水快速均匀混合；在反应阶段，要搅拌强度

9、随矾花的增大而逐渐降低。7. 酸性废水的中和方法有哪些？答：（1）利用工厂的碱性废水和碱性废渣中和，（2）投加碱性试剂，（3）通过有中和性能的滤料过滤。8. 投药中和法和过滤中和法的 优缺点各是什么？答：投药中和法：优点：可以处理任何物质，任何浓度的酸性废水，当 投加石灰时，氢氧化钙对废水中的杂质还具有凝聚作用。缺点：劳动卫生条件差，操作管理复杂，制备浓度，投配药剂需要较多的机械设备；石灰质量往往不能保证，灰渣较多，沉渣体积庞大，脱水麻烦。过滤中和法：优点：操作管理简单，出水PH值较稳定，不影响环境卫生，沉渣少。缺点：进水硫酸浓度受到限制。9. 是否任何物质都能与空气泡吸附？取决于哪些因素？答

10、：物质能否与气泡吸附主要取决于颗粒的疏水性能，颗粒疏水性能取决于气固界面接触角q的大小，q90o 为疏水性物质，q90o者为亲水性物质，当q0时，固体颗粒完全被润湿，而不能被吸附，当0q90o，颗粒则容易被气泡吸附。而对亲水性物质，则可以通过投加浮选剂，改变其接触角使其表面转化成疏水性质而与气泡吸附。10. 在不含氨的水中加入氯气进行消毒会出现哪些不足？怎样解决？答：加氯气消毒，氯气和水发生反应生成次氯酸（HOCl），HOCl可以具有强氧化能力，杀死细菌，HOCl越多，消毒效果较好。不足：（1）次氯酸在水中停留时间太长后容易散失，当管线很长时管网末梢就不容易达到余氯标准。（2）游离性余氯HOC

11、l容易产生较重的氯臭味，特别是水里含有酚时，更会产生具有恶臭的氯酚。解决方法：当水中不含氨或含量甚少时，可人工加氨，使之形成氯胺。氯胺的消毒作用也是靠HOCL，但氯胺是逐渐放出HOCl来，比HOCl消毒作用慢，能保持较长时间，容易保证管网末梢的余氯要求 ，氯臭味也轻一些。11. 在消毒中为什么广泛采用氯作为消毒剂？近年来发现了什么问题？答：氯的价格低廉，消毒效果良好和使用较方便。近年来发现氯化消毒过程中在可能产生致癌性的三氯甲烷等化合物，因此，国内外都在探索更为理想的消毒药剂。12. 活性污泥法系统中，二次沉淀池起什么作用？在设计中有些什么要求？答：活性污泥法系统中，二次沉淀池的作用在于（1）

12、泥水分离作用；（2）对污泥起一定的浓缩作用以保证曝气池对污泥量需要。故根据沉淀速度确定的沉降面积和为满足一定的浓缩作用确定面积后，选择其中大者作为设计沉淀面积，以保证对二者需要。13何谓活性污泥法？画出其基本工艺流程并说明各处理构筑物的功能作用。答：活性污泥法即是以活性污泥为主体的生物处理方法。其基本流程为： 进水 1 2 3 出水 污泥 回流污泥 剩余污泥1初次沉淀池，主要作用去除污水中的SS，并对BOD有一定的去除作用（2030）。2曝气池，主要作用去除污水的有机物。3二次沉淀池，从曝气池出来的混合液在二沉池进行固液分离并对污泥进行适当的浓缩。14活性污泥法为什么需要回流污泥，如何确定回流

13、比？答：活性污泥法是依靠生物污泥对BOD的去除的，进水所带生物量有限，故应从二次沉淀池分离出的污泥中回流，一部分进曝气池。回流比的大小取决于曝气池内污泥浓度X和回流污泥浓度Xr，根据进出曝气池的污泥平衡X（1r）Xrr15. 试说明活性污泥法处理水中BOD的组成，并说明它们各代表何种处理构筑物的功能作用？答：活性污泥法处理水中BOD由两项组成：（1）为溶解性的BOD5（2）非溶解性的BOD5。溶解性的BOD5来自生物处理后残存的溶解性有机物，它表示了曝气池运行效果，非溶解性BOD5来源于二次沉淀池中带出和微生物悬浮性固体，它表示了二次沉淀池中固液分离的效果。16. 污泥沉降比，污泥指数，污泥浓

14、度三者关系如何？试叙其在活性污泥运行中的重要意义。答：SVI（污泥指数）SV10/MLSS g/L 。污泥指数SVI正常运行的情况下为50150，污泥指数MLSS一定的情况下，可计算出30分钟沉降比SV，故可通过测定30分钟沉降比，很简便地判定曝气池内污泥状况，并进行相应的处理。17. 活性污泥法需氧量如何计算，它体现了那两方面的需要？ 答：活性污泥法需氧量一是生物对BOD的分解需氧，二是微生物内源呼吸需氧。日常需氧量的计算式为O2aQ(S0-Se)+bVX0 , Q日处理水量。18活性污泥法的运行方式有哪几种？试就传统活性污泥法特点，简述其他活性污泥法产生的基础。答：活性污泥法的主要运行方式

15、有：（1）普通活性污泥法（2）渐减曝气法（3）多点进水活性污泥法（阶段曝气法）（4）吸附再生活性污泥法（5）完全混合性污泥法（6）延时曝气活性污泥法（7）氧化沟。 对于传统活性污泥法：污水与生物污泥同时从首端进，尾端出；微生物的增长在增长曲线上，呈现出一个线段；该法具有处理效率高、出水水质好，剩余污泥量少的优点。但它的不足是，（1）耐冲击负荷差（2）供氧与需氧不平衡。19. 试分析生物膜的主要特征。答：生物膜法是以固着在载体表面的生物膜对污水起净化作用的一种方法，污水经过生物膜反应器 被净化。就生物膜的工作状况分析生物膜 法的主要特征如下：（1）参与净化反应微生物多样化有一定的脱氮作用；（2）

16、污泥产量低，沉降性能好；（3）对进水水质、水量变化适应性较强（4）易于维护运行、节能。20. 厌氧生物处理对象是什么？可达到什么目的？答：厌氧生物处理对象主要为：（1）有机污泥；（2）高浓度有机废水；（3）生物质。通过厌氧处理后，（1）可达到杀菌灭卵、防蝇除臭的作用（2）可去除污泥、废水中大量有机物，防止对水体的污染。（3）在厌氧发酵的同时可获得可观的生物能沼气（4）通过厌氧发酵，固体量可减少约1/2，并可提高污泥的脱水性能。21试扼要讨论影响厌氧生物处理的因素。答：影响厌氧消化的主要因素有：（1）温度：有中温发酵和高温发酵，高温发酵消化时间短产气量高，杀菌灭卵效果好；（2）PH及碱度：厌氧发

17、酵的最佳pH值应控制在6.87.2， 低于6或高于8，厌氧效果明显变差，挥发酸的数量直接影响到PH值，故反应器内应维持足够的碱度；（3）碳氮比，适宜的碳氮比为C/N1020：1 ；（4）有机负荷率，厌氧消化的控制速率是甲烷发酵阶段，因此过高的有机负荷可能导致有机酸的积累而不利于甲烷发酵的进行；（5）搅拌：适当搅拌是必须的，以防止形成渣泥壳和保证消化生物环境条件一致；（6）有毒物质，应控制在最大允许浓度以内。22. 画出生物同步脱氮除磷的工艺流程，并说明各处理构筑物的功能作用？答：其工艺流程为： 回流系统 进水 厌氧 缺氧 好氧 缺氧 好氧 二沉池 出水 回流系统 称为AAO系统 厌氧：反硝化氨

18、化释放磷 ； 第一缺氧：脱氮 ； 第一好氧：去除BOD、硝化、吸收磷； 第二缺氧：反硝化、脱氮；第二好氧：吸收磷，去除BOD。23. 试比较厌氧法与好氧法处理的优缺点。答：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）。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。24请简述文丘里除尘器的结构图及其除尘过程。答；文丘里除尘器（可除去1m以下的尘粒）由收缩管、喉管、扩散管组成。水从

19、喉管周边均匀分布的若干小孔进入，在被通过这里的高速含尘气流撞击成雾状液滴，气体中的尘粒与液滴凝聚成较大颗粒随气流进入旋风器和气体分离。在旋风分离器中，含尘的水滴与气流分离。25、简述旋风除尘器的工作原理及特点。答：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于510m以上的的颗粒物。特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。缺点：效率80%左右，捕集150 mg/L，所以必须回流。150(21030r)/(1r) r0.5 （2） VQ（1r）150/Fw5200

20、（10.5）150/1.2103975m3 （3） 取有效水深H2.0m 则面积A487.5m2 故q5200（10.5）/487.516 （m3/m2.d） 4. 某城市生活污水采用活性污泥法处理，废水量25000m3/d，曝气池容积V8000m3，进水BOD5为300mg/L，BOD5去除率为90，曝气池混合液固体浓度3000mg/L，其中挥发性悬浮固体占75。求：污泥负荷率Fw， 污泥龄，每日剩余污泥量，每日需氧量。生活污水有关参数如下：a0.60 b0.07 A0.45 B0.14 O2/QLrAB/u 解：（1）X3000mg/l3g/l Xv0.75X2.25g/lFwL0Q/VX

21、v（3001032500）/（80002.25）0.42（KgBOD5/MLSS.d）（2）E(L0Le)/L0 90%(300Le)/300 Le30mg/LuQLr/XvV25000（30030）10-3/2.2580000.375（KgBOD5/KgMLVSS.d）1/caub , 1/c0.60.3750.07, 1/c0.155c6.45（d）（3）剩余污泥DX1/c（Xvv）0.1552.2580002790（KgVsSS/d）对应的MLSS量为 2790/0.753720Kg/d（4）O2/QLrAB/u O2/25000（30030）1030.450.14/0.375O2/67

22、50=0.823, O25557（Kg/d）5. 某地采用普通活性污泥法处理城市污水，水量20000m3/d，原水BOD5为300mg/L，初次沉淀池BOD5去除率为30，要求处理后出水的BOD5为20mg/L。a0.5，b0.06 c10d，MLVSS3500mg/L，试确定曝气池容积及剩余污泥量解：（1）初次沉淀池的E(L1L2)/L1 30%(300L2)/300 L2210mg/L即初沉池出水BOD5浓度210mg/L故曝气池进水BOD5为210mg/L则曝气池容积VaQ（L0Le）/Xv（1/c+b）0.5（21020）20000/3500（0.10.06）3393（m3）（2） D

23、XXvV/c3500103/1033931187.55（KgVSS/d）6. 已知活性污泥曝气池进水水量Q2400m3/d，进水BOD5为180mg/L， 出水BOD5为40mg/L，混合液浓度MLVSS1800mg/L，曝气池容积V500m3，a0.65，b 0.096d1， 求剩余污泥量DX。解：uQLr/XvV2400（18040）/(1800500)0.37 （KgBOD5/KgMLVSS.d）1/caub 0.650.370.096 1/c0.1445c6.92 （d） 剩余污泥DXXvv/c0.14451800103500130（KgVSS/d）7. 某城市最大时污水量为1800m

24、3/h，原污水悬浮浓度C1250mg/L，排放污水悬浮物允许浓度C280mg/L。拟用2座辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基本尺寸。（沉淀时间取1.5h，沉淀池有效水深3.3m） 解：（1）E（C1C2）/C1（25080/250100%68% （2）沉淀池容积VQt18001.52700m3 定为两座池，每池容积1350m3每池表面积FV/2/h1350/3.3409(m2) 直径D（4F/p）1/2（4409/3.14）1/223（m） 8. 某城市污水最大流量为1m3/s，试设计一个曝气沉砂池。已知条件为污水在沉砂池内停留时间t=3min，最大流量时水平流速v=0.1m/s，有效水深

25、h2=2.5m。 解：V=Qmax*t*60=1*3*60=180m3 A=Qmax/v=1/0.1m2=10m2 B=A/h2=10/2.5m=4m b=B/2=4/2m=2m L=V/A=180/10m=18m q=a*Qmax*3600=0.1*1*3600m3/h=360m3/h 9已知某二次沉池有效容积为50000m3，有效高度为8m，进水量为20000m3/d，试计算污水在池中的沉淀时间，及其表面负荷？ 解：沉淀时间=50000/2000024 =1.04h 表面负荷=20000/50000/8 =0.32m3/m2.d 10. 实验室生物转盘装置的转盘直径0.5m，盘片为10片。

26、废水量Q40L/h，进水BOD5为200mg/L， 出水BOD5为50mg/L，求该转盘的负荷率。解：总盘片面积Fn1/43.14D22F100.253.140.5223.925（m2）Q40L/h0.96m3/duQ（L0Le）/F0.96（20050）/3.92536.7（gBOD5/m2.d）11. 已知某活性碳的平衡吸附量为0.276g/g，今有100L溶液，色素浓度为0.05g/L，欲将色素除去90，需加多少活性碳？ 解： qe=0.276g/g W=V(C0-C)/q 100(0.050.005)/0.276 =16.3(g) 12. 某城市污水处理厂最大设计污水量为30000m3

27、/d,污水流量总变化系数为1.4，采用栅距为30mm的格栅，请计算每天的栅渣产生量。（设：每1000m3污水的栅渣产生量为0.06m3）解：栅渣量计算公式如下： W=(QmaxW1)/1000Kz =(300000.06)/10001.4 =1.3m3/d 13. 含盐酸废水量Q1000m3/d， 盐酸浓度7g/L，用石灰石进行中和处理，石灰石有效成分40，求石灰石用量（每天）。 解：HCl7g/L0.19mol/L 对应的CaCO31/2HCl0.085mol/L8.5 g/L 实际石灰石 8.5/40%21.25 g/L 21.25Kg/m3 每日用量 100021.25 Kg21.25

28、（t） 14. 含水率99.5%的污泥脱去1的水，脱水前后的容积之比为多少？ 解：脱水前污泥含水率99.5%，脱水后污泥含水率99.5%1%98.5% 根据脱水前后泥量保持不变， 即V1（199.5%）V2（198.5%） V10.5%V21.5% V1/V23 15. 某污水处理厂每日新鲜污泥量为2268Kg，含水率96.5%，污泥投配率5。计算厌氧消化池容积。解：污泥体积V2268/（10.965）100064.8（m3/d）VV/(P100)64.8100/51296 m316. 某水厂用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量35mg/L。水厂设计水量为105m3/d，混凝剂每天调3次，溶液浓

29、度10，溶药池容积为溶液容积1/5，求溶液池和溶药池容积。解：（1）WaQ/（1000100bn）35105/（100010010%3）11.7（m3）（2）W1W/511.7/52.34（m3）17. 隔扳混合池设计流量为75000 m3/d，混合池有效容积为1100m3。总水头损失0.26m 。求水流速度梯度G和GT（20时水的运动粘度 r106m2/s）解：（1）TVQ1100/750000.01467（d）1267（s） G（gh/rT）1/29.80.26/(1061267)1/245（s1）（2） GT4512675701518. 某城市污水处理厂设计流量Q=100000m3/d，

30、进水SS浓度X0=250mg/L，该厂设有初次沉淀池个数N=4，初次沉淀池SS去除率50，沉淀污泥含水率P=97%，每池设1台流量QP=60m3/h排泥泵。设每池排泥周期T=2h。求每池排泥量和排泥持续时间。解：(1)求湿污泥的浓度X: C%=100P%=(10097)3初次沉淀池污泥因含水率比较高，密度接近1，浓度为3的污泥换算成湿污泥浓度X=30kg/m3。(2)初次沉淀池每日产干污泥量G: G=QX00.51000000.2512500kg/d(3)每日产含水率P=97%的湿污泥W: W=G/X=12500/30=416.7m3/d(4)每日每池排出湿污泥量W: W1=W/N=416.7

31、/4=104.2m3/(d.池)(5)每池工作周期n n=24/T=24/2=12(6)每池每次排泥量 W=W1/n=104.2/12=8.68m3/(次.池)9 m3/(次.池)(7)每次持续排泥时间t： t=W/QP=8.68/60=014h=8.68min=9min上可知：每池每次排泥量为9 m3/(次.池)，排泥持续时间为9min。 19. 某完全混合活性污泥系统中，曝气池的污泥浓度为3500mgMLSS/L，回流污泥浓度为10000mgMLSS/L，试求该系统的污泥沉降比？解：R=X/(XR-X) = 3500/(10000-3500)=0.54 SV=R/(1R)100=35% 20. 已知某初沉池进水量为20000m3/d，进水SS浓度为300mg/L,出水浓度为180mg/L，当排放固形物浓度为1%的污泥量时，求排泥量？ 解：污泥排泥量=20000/1000000300-180/1% =240m3/d 第 14 页 共 14 页