水污染控制工程試卷.doc

水污染控制工程試卷（A卷）標(biāo)準(zhǔn)答案一、填空題（30分 每小題3分）1、廢水水質(zhì)的有機物指標(biāo)主要有 COD 、 BOD 、 TOC 、 油類物質(zhì) 等。2、懸浮顆粒在水中的沉淀可分為 自由沉淀 、絮凝沉淀 、 成層沉淀 、 壓縮沉淀 四種類型。3、沉淀池的種類主要有 平流式沉淀池 、 豎流式沉淀池 、 輻流式沉淀池 、 斜流式沉淀池 等。4、在一般情況下，BOD/COD值愈大，說明廢水可生化性 越好 。5、活性污泥中微生物的增長要經(jīng)過 停滯期（馴化適應(yīng)期、調(diào)整期） 、對數(shù)增長期、靜止期（平衡期）、衰老期（內(nèi)源呼吸期）四個階段。6、生物膜法的主要類型有 生物濾池 、 生物轉(zhuǎn)盤 、 生物接觸氧化 、 生物流化床 。7、微生物的呼吸類型可分為 好氧呼吸 （按被氧化的底物不同又可分為 異養(yǎng)型微生物 和 自養(yǎng)型微生物 兩種）以及 厭氧呼吸 （按受氫體不同又可分為 發(fā)酵 和 無氧呼吸 兩類）。8、廢水厭氧處理的主要方法有 化糞池 、 厭氧濾池 、 厭氧接觸法 、升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）、 厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(EGSB) 等。9、目前膜分離法技術(shù)主要有 微濾 、 超濾 、 納濾 和 反滲透 。10、污泥中水的存在形式大致分為 自由水 、 毛細水 、 結(jié)合水 三類。二、問答題（50分）1、（15分）如果某污水廠經(jīng)常會發(fā)生嚴重的活性污泥膨脹問題，大致可以從哪些方面著手進行研究、分析，可以采取哪些措施加以控制？答：產(chǎn)生污泥膨脹的主要原因有：廢水中碳水化合物較多、溶解氧不足、缺乏N、P營養(yǎng)元素、水溫高或pH較低時都會使絲狀菌或真菌增殖過快，引起污泥膨脹。發(fā)生污泥膨脹后可采取以下的控制措施：（1）加強曝氣，維持混合液DO不少于12mg/L；（2）投加N、P營養(yǎng)元素，使BOD5:N:P約為100：5：1；（3） 在回流污泥中投加漂白粉或液氯，殺滅絲狀菌或真菌，投加量按干污泥0.30.6；（4）調(diào)整pH至68；（5）投加惰性物質(zhì)，如硅藻土等；（6）廢水處理規(guī)模較小時，可考慮采用氣浮池代替二沉池。2、 （10分）與好氧生物處理比較，厭氧生物處理有何優(yōu)缺點？答：工藝優(yōu)點 （1）應(yīng)用范圍廣。好氧工藝只適用于中、低濃度和易生物降解的有機廢水處理；而厭氧工藝既適用于高濃度有機廢水處理，也適用于中、低濃度和難生物降解的有機廢水處理。（2）能耗低。當(dāng)原水BOD5達到1500mg/L時，沼氣能量可以抵消消耗能量，原水有機物濃度越高，剩余能量越多。一般厭氧法的動力消耗約為活性污泥法的1/10。（3）負荷高。通常好氧法的容積負荷為14kgBOD/m3d，而厭氧法為210kgCOD/m3d，高的可達4050 kgCOD/m3d。（4）剩余污泥量少，且易脫水處置。剩余污泥量僅為好氧法的520，且污泥穩(wěn)定，易脫水，甚至可作為飼料、肥料。（5）對N、P營養(yǎng)元素要求低。通常只要求BOD5:N:P200300：5：1，甚至在BOD5:N:P800：5：1時仍能正常運行。（6）可殺菌解毒。（7）可間歇運行。工藝缺點 （1）厭氧微生物增殖緩慢，厭氧反應(yīng)速度慢，所以厭氧設(shè)備啟動和處理時間長。（2）廢水處理不徹底，出水達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，一般需再進行好氧處理。（3）厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復(fù)雜。3、 （10分）試述工業(yè)廢水水質(zhì)對離子交換的影響？答：懸浮雜質(zhì)和油類的影響：這些物質(zhì)會堵塞樹脂內(nèi)部的空隙，包裹樹脂顆粒，使樹脂的交換容量降低；溶解鹽類的影響：當(dāng)溶解鹽含量超過10002000mg/L時，將大大縮短樹脂的工作容量；pH的影響：第一，影響某些離子在廢水中的存在形態(tài)，第二，影響樹脂交換基團的離解；溫度的影響：工業(yè)廢水的穩(wěn)定一般較高，雖然可提高擴散和離子交換速度，但溫度過高就可能引起樹脂的分解，從而破壞樹脂的交換能力；高價金屬離子的影響：高價金屬離子與樹脂交換基團有較大的親和力，可以優(yōu)先被交換，因此可采用較大的流速進行去除，但它們交換到樹脂上去以后，再生比較困難，容易引起樹脂“中毒”，降低樹脂的交換容量；氧化劑和高分子有機物的影響：（1）氧化劑氧化，會破壞樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和改變交換基團的性質(zhì)和數(shù)量，是樹脂發(fā)生化學(xué)降解，穩(wěn)定性降低，同時降低交換容量；（2）有機污染：由于廢水中某些高分子量的有機離子與樹脂交換基團固定離子結(jié)合力很大，在樹脂顆粒內(nèi)部擴散速度小，它們交換到樹脂上以后就很難洗脫下來，使樹脂交換容量降低。4、 （15分）簡述生物法脫氮的基本原理和影響因素。答：生物脫氮機理原污水在氨化菌作用下，將污水中有機氮(OR-N)轉(zhuǎn)化成氨氮(NH4-N)，與原污水中NH4-N一并，在適宜的條件下，利用亞硝化及硝化自養(yǎng)菌，將污水中NH4-N硝化，生成亞硝酸鹽氮(NO2-N)和硝酸鹽氮(NO3-N)。然后再利用原污水中BOD成分(或外加甲醇等為碳源)作為氫供體(有機碳源)進行反硝化，將亞硝酸鹽氮(NO2-N)和硝酸鹽氮(NO3-N) 轉(zhuǎn)化成N2釋放到大氣中，從而實現(xiàn)廢水脫氮。影響因素（1）酸堿度：pH；（2）溶解氧：DO；（3）碳氮比：BOD5/TKN三、計算題（20分）1、（5分）含水率為99的活性污泥，濃縮至含水率97% 其體積將縮小多少？解：設(shè)原污泥體積為V1，濃縮后的污泥體積為V2，則： V1（199）V2（197） 即： V21/3 V1因此，濃縮后污泥體積縮小為原來的1/3。2、（15分）已知某生物濾池濾料體積為628m3，厚度為2 m。處理的廢水量為130m 3/h，進入生物濾池的廢水BOD5濃度為180mg/L，經(jīng)生物濾池處理后出水的BOD5濃度為27 mg/L。試求該生物濾池的水力負荷q，以進水BOD5為基礎(chǔ)的有機物負荷FW和以BOD5去除量為基礎(chǔ)的有機物負荷。FW與的關(guān)系如何？解： 水力負荷為： 以進水BOD5為基礎(chǔ)的有機物負荷為： 以BOD5去除量為基礎(chǔ)的有機物負荷為： 結(jié)果表明：FW大于。一、填空題（30分 每小題3分）1、天然水中的雜質(zhì)按存在狀態(tài)可分為： 懸浮物 、 膠體物 和 溶解物 。 2、廢水水質(zhì)的物理性指標(biāo)主要有 溫度 、 色度 、 嗅和味 、 固體物質(zhì) 、 氧化還原電位 、 電導(dǎo)率 等。3、影響水混凝效果的主要因素有 溫度 、 pH 、 水力條件 、 水中雜質(zhì)的性質(zhì)。4、常用的絮凝劑有 氯化鐵 、 硫酸鋁 、 聚合氯化鋁PAC 、 聚丙烯酰胺PAM 。5、平流式沉淀池的主要設(shè)計參數(shù)有 水力停留時間 和 表面負荷 。6、影響微生物生長的環(huán)境因素主要有： 營養(yǎng)物質(zhì) 、 溫度 、 pH值 、 溶解氧 、 有毒物質(zhì) 。7、活性污泥法降解有機物的過程可分為： 吸附 和 分解穩(wěn)定 兩個階段。8、評價活性污泥性能的常用指標(biāo)有： 污泥沉降比 、 污泥濃度 、 污泥指數(shù) 、 污泥呼吸速率 。9、活性污泥法好氧生物處理的主要工藝有 普通活性污泥法 、 漸減曝氣法 、 多點進水法 、 完全混合法 、 淺層曝氣法 、 深層曝氣法 、 延時曝氣法 、 氧化溝 和 SBR法 等。10、污泥處理處置的常用方法有： 污泥濃縮 、 污泥調(diào)理 、 污泥消化 、 污泥脫水 和 填埋、焚燒 等。二、問答題（50分）1、（12分）活性污泥法與生物膜法相比較各自的優(yōu)缺點有哪些？答：活性污泥法的主要優(yōu)點：（1）污泥、廢水、溶解氧混合程度高，傳質(zhì)快，處理效率高；（2）既可用于大規(guī)模污水處理，也適合小型污水處理；（3）運行成本較低。活性污泥法的主要缺點：（1）占地面積大，容積負荷低；（2）抗沖擊負荷能力差；（3）運行管理難度大；（4）剩余污泥量大，含水率高，較難處置。生物膜法的主要優(yōu)點：（1）抗沖擊負荷能力強；（2）生物相豐富，對廢水適應(yīng)性強；（3）容積負荷大；（4）占地面積??；（5）剩余污泥少，含水率低，易于處置。生物膜法的主要缺點：（1）處理效率略低；（2）不適合大規(guī)模污水處理。2、（15分）畫出一種廢水生物脫氮的工藝流程圖，并說明該工藝是如何實現(xiàn)脫氮的。答：可采用A/O法工藝實現(xiàn)生物脫氮。 堿 污水 預(yù)處理 厭氧反應(yīng)池 好氧反應(yīng)池 二沉池 出水回流污泥 剩余污泥在好氧反應(yīng)池內(nèi)，通過硝化作用，將廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，然后回流到前面的厭氧反應(yīng)池，與進來的原廢水混合，利用原廢水中的碳源，通過反硝化作用， 將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣，釋放到大氣中，從而實現(xiàn)廢水生物脫氮。3、（13分）吸附再生法中吸附池與AB法中的A段都是利用微生物的吸附功能，試分析比較其異同之處。答：（1）相同點：都是利用了微生物對有機物、膠體、某些重金屬等的吸附功能。一般接觸時間較短，吸附再生法中吸附池為3060min，AB法中A段為30min。（2）不同點：微生物來源不同：吸附再生法中吸附池的微生物來自循環(huán)活性污泥系統(tǒng)內(nèi)部，并且整個流程中只有一種污泥；而AB法中A段的微生物主要來自于排水系統(tǒng)，排水系統(tǒng)起到了“微生物選擇器”和中間反應(yīng)器的作用，培育、馴化、誘導(dǎo)出了與原污水相適應(yīng)的微生物種群，因此，A段是一個開放性反應(yīng)器，同時，A段和B段是獨立的，各自有一套循環(huán)活性污泥系統(tǒng)，微生物種群也存在差別。微生物的作用機理不完全相同：雖然兩者都是利用微生物的吸附功能，但在吸附再生法中，還要利用微生物的生物降解作用，二者缺一不可。而AB法中A段微生物的吸附作用占主導(dǎo)地位，生物降解只占1/3左右。流程不同：吸附再生法中為了恢復(fù)微生物的吸附作用，需將污泥經(jīng)過再生池，通過生物降解作用，使微生物進入內(nèi)源呼吸階段，恢復(fù)活性，而AB法中A段主要是利用微生物的吸附作用，因此污泥經(jīng)過中間沉淀池后直接回流至吸附池，當(dāng)微生物吸附能力達到飽和時，直接排出活性污泥系統(tǒng)，這也使得污泥產(chǎn)率較高。4、（10分）簡述污泥的培養(yǎng)和馴化歷程。答：（注：答間歇培養(yǎng)或連續(xù)培養(yǎng)均正確）污泥間歇培養(yǎng)過程 （1）將過濾后的糞便水投入曝氣池并加生活污水或自來水稀釋至BOD5約200300mg/L，連續(xù)曝氣； （2）一周左右，當(dāng)出現(xiàn)模糊的活性污泥絮體后，靜沉6090min，排放約6070的上清液； （3）投加新的生活污水或自來水與糞便水的混合液，連續(xù)曝氣一天后重新?lián)Q水；（4）反復(fù)操作，直至污泥沉降比達到30左右為止。污泥連續(xù)培養(yǎng)過程（1）第一次加料曝氣至出現(xiàn)活性污泥絮體后，連續(xù)投入生活污水或自來水與糞便水的混合液，投加量按每天使曝氣池內(nèi)混合液更新一次計算；（2）從二沉池內(nèi)回流污泥，回流比約50左右；（3）不斷增大進水量，至曝氣池內(nèi)混合液每天更新2次，當(dāng)污泥沉降比達到30左右時，培養(yǎng)成功。污泥馴化歷程在進水中不斷增加待處理的廢水，第一次廢水投加量按曝氣池設(shè)計處理規(guī)模的20，達到設(shè)計處理效率后，按20的幅度繼續(xù)增加進水量，直至達到滿負荷運行。 活性污泥的培養(yǎng)還可以從附近污水處理廠直接取性能良好的污泥投入曝氣池，并投加一定量的N、P營養(yǎng)物質(zhì)后連續(xù)曝氣，隨后逐漸加入廢水進行馴化，可大大縮短培養(yǎng)和馴化時間。三、計算題（20分）1、（5分）含水率為99.5的活性污泥，濃縮至含水率98% 其體積將縮小多少？解：設(shè)原污泥體積為V1，濃縮后的污泥體積為V2，則： V1（199.5）V2（