習(xí)題與思考題水環(huán)境的污染與防治

1、習(xí)題與思考題第一章水環(huán)境的污染與防治1 .收集有關(guān)技術(shù)資料，了解我國水資源現(xiàn)狀。2 .學(xué)習(xí)中華人民共和國水污染防治法，了解基本內(nèi)容。第二章水污染防治基礎(chǔ)知識(shí)1 .列表歸納污染物的類別、危害及相應(yīng)的污染指標(biāo)。2 . 一般情況下，高鎰酸鉀的氧化能力大于重銘酸鉀（前者的標(biāo)準(zhǔn)氧還原電位為1.51V,后者為1.33V）,為什么由前者測(cè)得的高鎰酸鹽指數(shù)值遠(yuǎn)小于由后者測(cè)得的COD值？3 .通常COD>BOD 20>BOD5>高鎰酸鹽指數(shù)，試分析的原因。4 .含氮有機(jī)物的好氧分解分兩個(gè)過程：氨化和硝化。生活污水的BOD 5與哪個(gè)階段相配？氨化與硝化能否同時(shí)進(jìn)行？5 .試驗(yàn)表明，T （C）時(shí)的

2、第一階段生化需氧量Lt與20c時(shí)的第一階段生化需氧量L20有如下關(guān)系：Lt= （0.027+0.6） L20。試問L為什么依溫度的不同而異？6 .某城鎮(zhèn)廢水量為 500m3/h,服務(wù)的當(dāng)量人口為 19.2萬，若每當(dāng)量人口每天排出的 BOD5 為25g,試根據(jù)上題公式計(jì)算 10C （冬季）及24 C （夏季）時(shí)廢水中 BOD5的總量（kg/d ）, 并略述其對(duì)處理負(fù)荷的影響。7 .某廠生產(chǎn)廢水為 50m3/h,濃度每8h為一變化周期，各小時(shí)的濃度為20、80、90、140、60、40、70、100mg/L。今欲將其濃度均和到 80mg/L以下，求需要的均和時(shí)間及均和池容 積。8 .某酸性廢水的

3、pH值逐時(shí)變化為 5、6.5、4.5、5、7,若水量依次為 4、4、6、8、10m3/h, 問完全均和后能否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)（pH=69） ?第三章重力沉降法1 .今有一座沉砂池能除去水中直徑為0.15mm、比重為1.2的球形顆粒。試計(jì)算在相同理想條件下，該沉砂池對(duì)直徑為0.08mm,比重為1.5的球形顆粒的去除率是多少？2 .在有效高度為1.5m的沉降柱中點(diǎn)取樣，得到高爐煤氣洗滌水的沉降試驗(yàn)結(jié)果如下表。試n 3繪制該種廢水的E-t、E-u和ET-t、Et-u沉降曲線，并比較用 H -H。 hi和i 1 tnH H0hi計(jì)算工作水深的結(jié)果。3 .由原始水深為 1.5m的沉降柱中點(diǎn)，得到沉降試驗(yàn)的結(jié)

4、果如表3-8。試確定表面負(fù)荷為200m3/m2 d的平流沉淀池對(duì)懸浮液中固體顆粒的沉降效率。表3-8沉降試驗(yàn)資料沉降時(shí)間t （min）0510306090120累計(jì)水深下降高度h （m）00.0250.0450.0650.0850.11水樣中的殘留SS濃度（mg/L）2775274115861532125012346756654584523533482522484 .在一個(gè)設(shè)有三個(gè)取樣口的沉降柱中對(duì)某種廢水作絮凝沉降試驗(yàn)，得到下表所示的結(jié)果。試確定該廢水在沉淀池中沉降25min和50min時(shí)，水中SS在2m水深處所能達(dá)到的沉降效率Et和總沉降效率Et。表3-9沉降試驗(yàn)資料沉降時(shí)間（min)SS

5、去除率（）1m2m3m10301816206048403062616040706361607369655 .以本章例題3-2的數(shù)據(jù)和圖表為基礎(chǔ)，繪制1.5m水深處的ET-t和Et-u沉降曲線。6 .有一合流制下水道，雨季最大流量為3.0m3/s,旱季最枯月的最大流量為1.4 m3/so現(xiàn)用曝氣沉砂池除砂，試計(jì)算其各部尺寸。7 .某鋼鐵廠高爐煤氣洗滌水的平均流量為360 m3/h,原水中的SS平均濃度為2758mg/L?，F(xiàn)擬用兩座并聯(lián)運(yùn)行的設(shè)有刮泥機(jī)的平流沉淀池進(jìn)行處理，并要求出水中的SS濃度不大于500 mg/L o已知刮泥板高度為 0.25m,沉渣含水率為 95%,容重為1250kg/m3。

6、試以第2題 的E-t、E-u曲線為據(jù)，確定沉淀池的結(jié)構(gòu)尺寸，并繪制沉淀池簡(jiǎn)圖。第四章混凝澄清法1 .簡(jiǎn)述膠體的雙電層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性機(jī)理。2 .簡(jiǎn)述壓縮雙電層和電性中和的脫穩(wěn)凝聚機(jī)理。3 .實(shí)現(xiàn)吸附橋連和網(wǎng)捕絮凝的基本條件各有哪些？4 .試述FeCl3在水中的離解、水解和聚合反應(yīng)過程。5 .混凝過程的混合階段和反應(yīng)階段對(duì)攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間的要求有何不同，為什么？6 .加速澄清池為什么能加速廢水的澄清過程，并對(duì)水量水質(zhì)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力？7 .已知待處理廢水的流量為400m3/h,總堿度為0.5X 10-3n-1mol/L。經(jīng)試驗(yàn)，宜采用精制硫酸鋁為混凝劑，劑量為 25mg/L,以生石灰為pH調(diào)整劑，

7、其活性 CaO含量為60%。試估算 每天的硫酸鋁和生石灰實(shí)物用量各為多少？第五章浮力浮上法1 .按照水中懸浮物的性質(zhì)，浮力浮上法有哪幾種具體的處理方法？試述它們各自的特點(diǎn)和 適用對(duì)象。2 .試比較壓力溶氣氣浮三種供氣方式的優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合？3 .什么是微氣泡與微絮粒的共聚粘附？如何實(shí)現(xiàn)共聚粘附？4 .今擬用平流式隔油池處理流量為60 m3/h的某含油廢水。已知廢水在池內(nèi)的流速為12mm/s,要求除去廢水內(nèi)粒徑大于60（im的可浮油，浮油密度為 0.87g/cm3。試確定該隔油池上浮區(qū)的結(jié)構(gòu)尺寸。5 .試將圖5-8改為部分進(jìn)水加壓和部分回流水加壓流程示意圖。6 .今用部分回流水加壓溶氣氣浮流程處

8、理某廠紙漿白水。已知廢水流量為160m3/h,原水中紙漿纖維SS為160mg/L,處理后要求不大于10mg/L。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較， 確定采用空壓機(jī) 供氣和折流板空罐溶氣，溶氣罐過流密度為60m3/m2 h,溶氣壓力為294kPa （表壓）。氣固比A/S=20L/kgSS ,水溫為20C。試計(jì)算：（1）空壓機(jī)額定供氣量；（2）溶氣罐結(jié)構(gòu)尺寸； （3）氣浮池結(jié)構(gòu)尺寸。第六章不溶態(tài)污染物的其它分離方法1 .格柵和篩網(wǎng)的功能各是什么？它們各適用于什么場(chǎng)合？2 .用離心分離法進(jìn)行固-液或液-液分離的基本原理是什么？其分離效果與哪些因素有關(guān)？3 .磁力分離的原理如何？怎樣提高其分離效率？4 .已知某種工業(yè)廢

9、水的流量為160m3/h,水溫為30Co現(xiàn)選用直徑為500mm的壓力式水力旋流器進(jìn)行預(yù)處理。如被分離砂質(zhì)顆粒的密度為2.25g/cm3。試計(jì)算此旋流器的各部結(jié)構(gòu)尺寸、單臺(tái)處理能力、所需臺(tái)數(shù)和被分離顆粒的極限尺寸。第七章活性污泥法1 .活性污泥降解有機(jī)污染物的規(guī)律包括哪幾種主要關(guān)系，試從理論予以推導(dǎo)和說明。2 .試比較推流式曝氣池和完全混合式曝氣池的優(yōu)缺點(diǎn)。3 .試比較普通活性污泥法、吸附再生法和完全混合法各自的特點(diǎn)。4 .若曝氣池中的污泥濃度為2200mg/L ,混合液在100mL量筒內(nèi)經(jīng)30min沉淀的污泥量為18mL,計(jì)算污泥指數(shù)、所需回流比和回流污泥濃度。5 .某曝氣池的污泥負(fù)荷為0.3

10、kg/kg d,已知a=0.6, b=0.07, MLVSS/MLSS=0.8 ,去除率為90%,求污泥的平均停留時(shí)間。6 .某城市污水設(shè)計(jì)流量 Q=10 000m 3/d,進(jìn)水BOD 5平均濃度為300mg/L ,若用4座完全混 合曝氣池，去除率90% ,求每個(gè)曝氣池容積和平均需氧量。取Ls=0.5kg/kg - d , MLSS=4000mg/L , MLVSS/MLSS=0.76 , a =0.6 , b =0.07。第八章生物膜法1 .影響生物濾池處理效率的因素有哪些？影響生物轉(zhuǎn)盤處理效果的因素有哪些？2 .比較生物膜法和活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)？3 .已知普通生物濾池濾料體積600m3,濾

11、池高 2m,處理水量Q=120m3/h,入流水BOD200mg/L ,去除效率為 85%,求：（1）水力負(fù)荷（qF）; （2）體積負(fù)荷（qV） ； （3）有機(jī)負(fù)荷。4 .某生產(chǎn)廢水100m3/h, BOD濃度210mg/L。小型生物轉(zhuǎn)盤試驗(yàn)結(jié)果為：當(dāng)轉(zhuǎn)盤直徑0.5m,廢水流量38L/h, BOD濃度200mg/L時(shí)，出水BOD值為30mg/L ,試根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)生 物轉(zhuǎn)盤。第九章厭氧生物處理法1 .厭氧生物處理與好氧生物有什么不同？試列表比較。2 .有機(jī)物中的C、H、O、N、S、P等元素經(jīng)厭氧消化后成什么化合物？好氧處理后轉(zhuǎn)化為 何種化合物？3 .復(fù)雜有機(jī)物在酸發(fā)酵后的代謝產(chǎn)物是酸化（1）階

12、段還是酸化（2）階段的產(chǎn)物？為什么？4 . SS濃度高時(shí)，厭氧生物濾池采用何種濾料合適？能否用厭氧流化床反應(yīng)器處理此種廢 水？5 . COD值名500mg/L和5000mg/L的工業(yè)廢水，如采用厭氧法處理，以何種反應(yīng)器為好？ （假定 SS 為 1000mg/L）。第十章自然條件下的生物處理法1 .自然條件下生物處理法的機(jī)理和條件與人工條件下生物處理法有何異同？2 .穩(wěn)定塘有哪些類型？它們的處理機(jī)理和運(yùn)行條件有何區(qū)別？3 .為什么說污水灌溉必須積極而又慎重地進(jìn)行？4 .今有30萬人口的城市污水， 擬用自然條件下的生物處理法進(jìn)行處理。 在該城市地處華北 京津唐地區(qū)和華南沿海的兩種情況下， 試分別擬

13、定一個(gè)處理、利用方案，并對(duì)相應(yīng)構(gòu)筑物進(jìn) 行簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)計(jì)算。第十一章中和法1 .如何確定不同濃度酸堿廢水的處理方法？2 .試述過濾中和法處理酸性廢水時(shí)，選擇濾料的原則，并討論升流式膨脹中和濾池及變截 面升流式濾池的特點(diǎn)。3 .舉例說明有哪些工業(yè)廢水、廢渣、廢氣可用于酸、堿廢水中和處理？4 .如何估算天然水體中和酸性廢水的能力？推導(dǎo)（11-3）式。利用天然水體中和酸性廢水，應(yīng)考慮哪些因素？5 .今有含硫酸的工業(yè)廢水，其 pH=2.3,如欲采用石灰干投法進(jìn)行中和處理，使之達(dá)到排入 城市下水道的標(biāo)準(zhǔn)（pH610,可取8）,試問每立方米廢水需投多少石灰？（石灰純度為 70%）。6 .采用石灰石過濾中和含

14、硫酸的廢水時(shí)，如硫酸濃度超過允許值，可用回流中和后的出水予以稀釋。今有流量為 Q的硫酸廢水，其濃度為 Cmg/L （C大于硫酸允許濃度 Co）。已知石 膏溶解度為aig/L,并假設(shè)中和后出水不含酸。試求需要的回流水量Qro7 .已知廢水含 H2SO4 2000mg/L ,河水最小流量158m3/s,河水的利用系數(shù)為 0.1,河水中重 碳酸鹽全部能析出的 CO2量A=100mg/L ,游離CO2含量為20mg/L。求允許排入河水的酸性 廢水量。第十二章化學(xué)沉淀法1 .如何確定氫氧化物沉淀法處理重金屬廢水的pH條件？2 .綜述石灰法在水處理中的應(yīng)用（包括作用原理、去除污染物范圍、工藝流程、優(yōu)點(diǎn)及存

15、 在問題、處理實(shí)例）。3 .試述硫化物沉淀法常用藥劑、去除對(duì)象及特點(diǎn)，并剖析硫化物沉淀法除Hg （II）的基本原理。4 .舉例說明可溶性絡(luò)離子的生成對(duì)化學(xué)沉淀法的處理效果有何影響？5 .試述鐵氧體沉淀法處理含重金屬廢水的基本原理、工藝流程及操作條件。6 .今有一電鍍含銘廢水，其含銘量（以 CrO3計(jì)）為1500mg/L, pH值為4。擬采用鐵氧體 沉淀法進(jìn)行處理。試計(jì)算每立方米廢水所需綠磯（FeSO4 - 7H2O）的最小投量。第十三章氧化還原法1 .根據(jù)臭氧處理系統(tǒng)中混合反應(yīng)器的作用，分析比較微孔擴(kuò)散式鼓泡塔和噴射器式混合反 應(yīng)器的構(gòu)型特點(diǎn)及適用范圍。2 .試述堿性氯化法處理含氯廢水的基本原

16、理、工藝流程及反應(yīng)條件。3 .氯氧化法去除水中酚有何弊?。繛榱讼确拥奈：刹扇∧男┐胧?？4 .試述藥劑還原法處理含銘（VI）廢水的基本原理及常用藥劑，并討論還原劑耗用量與 pH值的關(guān)系。5 .采和金屬屑還原法處理含汞（II）廢水時(shí)，固液接觸面積、溫度、pH值等因素對(duì)反應(yīng)速度及金屬耗用量有何影響？BOD5值往往比進(jìn)水中還高，試分析其6 .采用臭氧氧化法處理有機(jī)廢水時(shí)，發(fā)現(xiàn)出水中的 原因。7 .試述電解法處理含銘廢水的原理。第十四章化學(xué)消毒法1 .解釋下列基本概念（1）哲克定律；（2）折點(diǎn)氯化法；（3）游離氯；（4）化合氯。2 .試推導(dǎo)式（14-8）,并討論溶液pH值對(duì)氯的消毒作用的影響。3

17、.討論式（14-3）的物理意義，簡(jiǎn)述如何由實(shí)驗(yàn)方法確定微生物的殺滅速率常數(shù)ko4 .根據(jù)消毒過程的機(jī)理，說明為何pH值對(duì)氯的殺菌作用影響大，而對(duì)臭氧殺菌的影響不大？5 .試比較氯消毒和氯胺消毒的作用原理與應(yīng)用特點(diǎn)？6 .采用氯化進(jìn)行消毒時(shí)，為了消除氯代有機(jī)物和過量的氯所造成的危害，可采取哪些措施?第十五章吸附法1 .在廢水處理中最常用的吸附等溫模式有哪幾種？它們有什么實(shí)用意義？2 .某工業(yè)廢水?dāng)M用活性炭 A和B吸附有機(jī)物（以 BOD表示），經(jīng)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)獲得如表 15-1中的平衡數(shù)據(jù)，試求兩種炭的吸附等溫式，并選擇活性炭的種類，說明選擇的主要依 據(jù)是什么？表15-1吸附平衡數(shù)據(jù)（1L廢水樣中加

18、入活性炭 1g）廢水初始濃度（mg/L ）平衡濃度（mg/L）活性炭A活性炭B100.520.5201.21.05402.92.38011.15.916030.022.232080.160.23 .如何繪制動(dòng)態(tài)吸附的穿透曲線？它能為設(shè)計(jì)提供什么資料？4 .試分析活性炭吸附法用于廢水處理的優(yōu)點(diǎn)和適用條件，目前存在什么問題？5 .某煉油廠廢水經(jīng)生化處理后，為了繼續(xù)提高水質(zhì)，擬進(jìn)一步采用活性炭吸附法進(jìn)行深度處理。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：（1）處理能力（即處理廢水量）Q為300m3/h；(2)采用兩套吸附裝置并聯(lián)同時(shí)運(yùn)行，即 n=2; (3)空塔速度VL=l2m/h; (4)廢水與活性炭接觸

19、時(shí)間T為30min； (5)通水倍數(shù) W為6m3/kg炭。試計(jì)算：(1)吸附塔的總面積 F;(2)每個(gè)吸附塔的面積 f; (3)每個(gè)吸附塔的直徑 D; (4)每個(gè)吸附塔的炭層高度H; (5)每天需要的活性炭重量 G。6 .在吸附裝置設(shè)計(jì)計(jì)算的方法中，博哈特-亞當(dāng)斯法的基本原理和方法的要點(diǎn)是什么？7 .通過實(shí)驗(yàn)獲得的資料列于表15-2。今有一有機(jī)廢水，流量為2.262m3/h,初始濃度為10mg/L ,用活性炭吸附法處理后需使有機(jī)物降到0.5mg/L。吸附柱的內(nèi)徑取定 0.6m,炭床(層)高度1.5mo試用博哈特-亞當(dāng)斯法計(jì)算每一吸附周期的工作時(shí)間、每年更換活性炭的次數(shù)、年需 用炭量、有機(jī)物的去

20、除量及吸附效率。表15-2動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)號(hào)線速度(m/h)炭層深度(m)穿透時(shí)間(h)160.51.01.5750162627252120.51.02.017552512503241.02.03.01505507254481.03.05.050325625第十六章離子交換法1 .離子交換樹脂有哪些性能？它們各有什么實(shí)用意義？2 .由實(shí)驗(yàn)總結(jié)得出的離子交換選擇性有哪些主要規(guī)律？3 .以RNa樹脂交換廢水中的 Cd2+為例，推導(dǎo)不等價(jià)離子交換的平衡關(guān)系式，并畫出其概括性平衡曲線。4 .什么叫做離子交換選擇性系數(shù)？它有何重要意義？5 .試畫出離子交換法處理含銘電鍍廢水的工藝流程圖，說明各交換柱的作

21、用。6 .某化工廠每小時(shí)從生產(chǎn)過程中排放出來的廢水為100m3,其水質(zhì)如表16-5所示。表16-5某化工廠廢水成分陽離子濃度(mg/L)陰離子濃度(mg/L)Na+400.00HCO3-63.4Ca2+12.30Cl-376.0Mg2+25.50SO42-427.4Ni2+7.58SiO230.0Cu2+5.97合計(jì)451.35合計(jì)896.8(1)試將給出的廢水水質(zhì)換算成碳酸鈣硬度來表示。(2)現(xiàn)計(jì)劃將廢水用 Na型的弱酸性陽離子交換樹脂進(jìn)行處理，除去鈣、鎂硬度成分和 饃、銅重金屬離子，而且處理水要回收再用。試求出樹脂用量和再生劑用量。(3)通過上述陽離子交換得到的處理水， 其中含鹽濃度還很高

22、， 現(xiàn)決定將這種處理水的 50m3/h進(jìn)行部分脫鹽，要求脫鹽后軟水中的溶解性固體濃度為300mg/L。試計(jì)算軟化所需要的交換樹脂量和再生劑用量(Na型弱酸樹脂的交換周期可取 24h。陽-陰離子串聯(lián)復(fù)床脫 鹽裝置可設(shè)兩套，一套脫鹽時(shí)另一套再生，每套交換周期可取12ho第十七章膜分離法1 .膜分離技術(shù)的主要特點(diǎn)有哪些？膜分離法有哪幾種？2 .今有膜對(duì)n=50、級(jí)(段)數(shù)為1的電滲析器，已知它的運(yùn)行資料列于表 17-6,試求該電 滲析器的電流效率。表17-6某電滲析器運(yùn)行資料淡水產(chǎn)量m3/h電流(A)電壓(V)離子濃度(mg/L)SO42-HCO3-Cl-514250原水脫鹽水原水脫鹽水原水脫鹽水2

23、62961267623173 .試?yán)L制出滲透和反滲透原理示意圖。4 .反滲透膜與離子交換膜的選擇透過性有什么根本上的區(qū)別？5 .超濾與反滲透在原理、設(shè)備構(gòu)造、運(yùn)行上有何區(qū)別？有何聯(lián)系？6 .怎樣應(yīng)用電壓-電流曲線法求電滲析器的極限電流密度ilim?如何通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用圖解法或解方程法求出威爾遜極限電流密度公式中的水力特性常數(shù)K和流速指數(shù)n?7 .試分析比較擴(kuò)散滲析、電滲析、反滲透、超濾、液膜分離等膜技術(shù)在廢水處理方面的應(yīng)用特點(diǎn)、應(yīng)用范圍、應(yīng)用條件，以及它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用前景。第十九章廢水再用系統(tǒng)的水質(zhì)處理1 .冷卻塔是如何降低水溫的？2 .如何利用飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)來判斷循環(huán)水的穩(wěn)定性？3

24、 .比較鈍化膜型、沉淀膜型及吸附膜型緩蝕劑的作用原理及應(yīng)用特點(diǎn)？4 .城市污水高級(jí)處理系統(tǒng)有哪幾種組合方式？各有何特點(diǎn)？5 .過濾機(jī)理有哪幾種？現(xiàn)代濾池以何種過濾機(jī)理作為發(fā)展的基礎(chǔ)？6 .濾料的基本要求是什么？雙層濾料濾池和混合濾池的構(gòu)造有何異同？7 .說明虹吸濾池及無閥濾池的構(gòu)造及工作過程？第二十章除氮除磷1 .簡(jiǎn)述生物硝化和反硝化的原理。各自的影響因素有哪些？2 .反硝化脫氮反應(yīng)中為什么要補(bǔ)加有機(jī)碳源？以甲醇為有機(jī)碳源時(shí)，為什么要較化學(xué)劑量 過量投加？3 .利用化學(xué)沉淀法除磷時(shí)，投加藥劑的位置有幾種？各自有什么特點(diǎn)？4 .簡(jiǎn)述A2/O系統(tǒng)除磷、脫氮、除 BOD5的基本原理。5 .如果在二級(jí)生化處理后采用石灰沉淀除磷，往往還要再加入 CO2,其道理是什么？加 CO2后的沉淀物主要是什么？第二十一章水體自凈與廢水排放1 .河流、湖泊和海洋的水體特征，主要有哪些異同點(diǎn)？2 .河流水體的主要自凈機(jī)理是什么？氧垂曲線主要描述什么作用與過程？3 .怎樣辨別河流的受污狀況與自凈能力？4 .湖泊水庫中可能出現(xiàn)何種污染狀況？會(huì)帶來什么嚴(yán)重后果？5 .廢水排入海水中，為什么能形成表面場(chǎng)和浸場(chǎng)兩種廢水場(chǎng)？6 .試述海灣污染與自凈的主要