水質(zhì)工程學(xué)作業(yè)及參考答案

1、思考題和作業(yè)1水循環(huán)定義1:水循環(huán)是指水由地球不同的地方透過(guò)吸收太陽(yáng)帶來(lái)的能量轉(zhuǎn)變存在的模 式到地球另一些地方。定義2：在太陽(yáng)能和地球表面熱能的作用下，地球上的水不斷被蒸發(fā)成為水蒸氣， 進(jìn)入大氣。水蒸氣遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，這 個(gè)周而復(fù)始的過(guò)程，稱(chēng)為水循環(huán)。定義3:水循環(huán)是指大自然的水通過(guò)蒸發(fā)，植物蒸騰，水汽輸送，降水，地表徑 流，下滲，地下徑流等環(huán)節(jié)，在水圈，大氣圈，巖石圈，生物圈中進(jìn)行連續(xù)運(yùn)動(dòng)的 過(guò)程。水循環(huán)分為海陸間循環(huán)(大循環(huán))以及陸上內(nèi)循環(huán)和海上內(nèi)循環(huán)(小循環(huán))。從海洋蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣，被氣流帶到陸地上空，凝結(jié)為雨、雪、雹等落到地面，一 部分被蒸發(fā)返回

2、大氣，其余部分成為地面徑流或地下徑流等，最終回歸海洋。這種 海洋和陸地之間水的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，稱(chēng)為水的大循環(huán)。僅在局部地區(qū)(陸地或海洋)進(jìn)行的水循環(huán)稱(chēng)為水的小循環(huán)。環(huán)境中水的循環(huán)是大、小循環(huán)交織在一起的，并在 全球范圍內(nèi)和在地球上各個(gè)地區(qū)內(nèi)不停地進(jìn)行著。水的社會(huì)循環(huán)：由于人類(lèi)生產(chǎn)與生活活動(dòng)的作用與影響，自然水循環(huán)徑流部分 參與的水循環(huán)。水的社會(huì)循環(huán)對(duì)水量和水質(zhì)有較為突出的影響，近年來(lái)，河流、湖 泊來(lái)水量大幅度減少，甚至干涸，地下水位大面積下降，徑流條件發(fā)生重大改變， 不可復(fù)原水量所占比例愈大，對(duì)自然水文循環(huán)的擾動(dòng)愈劇烈，天然徑流量的降低將 十分顯著，引起一系列的環(huán)境與生態(tài)災(zāi)害。污染物的類(lèi)別、危害

3、及相應(yīng)的污染指標(biāo)類(lèi)別危害污染指標(biāo)物理性 污染熱污染(1) 水溫升高飽和溶解氧降低，水體復(fù)氧速率減慢，水生生物的耗氧速率加快，水中溶解氧迅速消耗， 造成魚(yú)類(lèi)和水生生物的窒息死亡，水質(zhì)迅速惡化；(2) 水體中化學(xué)反應(yīng)速率加快，可引發(fā)水體物理化學(xué)性質(zhì)，如電導(dǎo)率、溶解 氧、離子濃度和腐蝕性的變化，臭味加??；(3) 使水體中的細(xì)菌加速繁殖，增咼該水體的處理成本；(4) 加速藻類(lèi)的繁殖，加快水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程。水溫顏色有色工業(yè)廢水(如印染、造紙、農(nóng)藥、焦化及有機(jī)化工廢水)排入水體 形成色度(分表色和真色)，引起人們感官不悅。當(dāng)水體色度加深時(shí)，使透 光性減弱，影響水生生物的光合作用，抑制其生長(zhǎng)繁殖，妨礙水體的

4、自?xún)糇?用。色度臭味生活污水的臭味主要由有機(jī)物的腐敗產(chǎn)生氣體引起，工業(yè)廢水主要由揮 發(fā)性化合物造成。臭味給人以感官不悅，甚至危及人體生理，呼吸困難，倒 胃悶胸，嘔吐等。臭味固體物質(zhì)包括懸浮固體、膠體、溶解性固體，水體受污染后，濁度增加、透光度 減弱，主要危害為：(1)與色度形成的危害相似；(2)懸浮固體可能堵塞魚(yú)鰓， 導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)窒息死亡， 如紙漿廢水；(3)微生物對(duì)有機(jī)懸浮固體的代謝作用，會(huì)消耗水中溶解氧；(4)可沉固體會(huì)沉積在河底，造成底泥沉積與腐化，使水體惡化；(5)懸浮固體可作為載體，吸附其他污染物質(zhì)，隨水流遷移污染?？偣腆w量(TS)無(wú)機(jī)物 污染酸、堿及 無(wú)機(jī)鹽酸堿污染可能使水體 PH值發(fā)

5、生變化，抑制微生物的生長(zhǎng)，影響水體的自 凈能力；無(wú)機(jī)鹽污染使水體硬度增加，造成的危害與前述溶解性固體相同PH值氮、磷加快富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)程，使水體溶解氧迅速降低，魚(yú)類(lèi)大量窒息死亡總氮(TN)凱氏氮(KN) 硝態(tài)氮 亞硝態(tài)氮總磷(TP) 溶解性總磷 溶解性正磷硫酸鹽及硫化物人飲用一定量后，會(huì)引起腹瀉，H2S具有臭雞蛋氣味，硫化物會(huì)使水體變 黑，具有一定腐蝕性SQ2-氯化物受氯化物污染后，無(wú)機(jī)鹽含量往往也高，水味變咸，對(duì)金屬管道與設(shè)備 有腐蝕作用，且不宜作為灌溉用水氯化物重金屬就有較大的毒性，不易被微生物降解，形成的有機(jī)化合物毒性更大，可 以通過(guò)食物鏈傳入人體，使人體體內(nèi)蛋白質(zhì)及酶失去活性，造成慢性中毒

6、汞(Hg)、 鎘(Cd)、 鉻(Cr)、 鉛(Pb)等有機(jī)物污染油脂類(lèi)水體受污染后，會(huì)呈現(xiàn)五顏六色，感官性狀極差；濃度高時(shí)隔絕水面與 大氣接觸，水體復(fù)氧停止，影響水生生物的生長(zhǎng)與繁殖；油脂高時(shí)會(huì)堵塞魚(yú) 鰓，造成窒息死亡；有些油脂有毒性化學(xué)需氧量(COD)生化需氧量(BOD)總需氧量(TOD)總有機(jī)碳(TOC)酚類(lèi)主要是揮發(fā)酚，對(duì)水生生物有較大毒性；被污染水作為飲用水，加氯消 毒時(shí)，氯與氛結(jié)合成氯氛，產(chǎn)生臭氣；若灌溉農(nóng)田，會(huì)導(dǎo)致作物減產(chǎn)甚至枯 死有機(jī)酸、堿對(duì)微生物有毒害或抑制作用表面活性 劑含磷并易產(chǎn)生大量泡沫，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化有機(jī)農(nóng)藥難于分解，不斷積累，毒性大，對(duì)微生物有毒害和抑制作用，有害人

7、體 健康，致癌、制畸、致突變?nèi)〈筋?lèi) 化合物難降解有機(jī)物，對(duì)微生物有毒害和抑制作用病原微生物數(shù)量多、分布廣、存活時(shí)間長(zhǎng)、繁殖速度快，隨水流傳播疾病大腸菌群指 數(shù)、病毒、細(xì)菌總數(shù)簡(jiǎn)述水質(zhì)污染指標(biāo)在水體污染控制、污水處理工程設(shè)計(jì)中的作用水質(zhì)指標(biāo)是水中某一種或某一類(lèi)雜質(zhì)的含量，直接用其濃度表示，如某種 重金屬和揮發(fā)酚；有些是利用某類(lèi)雜質(zhì)的共同特性來(lái)間接反映其含量的，如BOD、COD等；還有一些指標(biāo)是與測(cè)定方法直接聯(lián)系的，常有人為任意性，如渾濁度、色度等。水質(zhì)指標(biāo)是判斷和綜合評(píng)價(jià)水體質(zhì)量并對(duì)水質(zhì)進(jìn)行界定分類(lèi)的重要參 數(shù)，是通過(guò)對(duì)污染物質(zhì)做出定性、定量的檢測(cè)以反映污水的水質(zhì)，能綜合表示 水中雜質(zhì)的種類(lèi)和

8、含量。通過(guò)水質(zhì)污染指標(biāo)能指導(dǎo)水體污染控制和污水處理工 程設(shè)計(jì)的進(jìn)行與發(fā)展。分析總固體、溶解性固體、懸浮固體及揮發(fā)性固體、固定性固體指標(biāo)之間的相互關(guān) 系，畫(huà)出這些指標(biāo)的關(guān)系圖?？偣腆w(TS):水中所有殘?jiān)目偤?。溶解固體(DS):水樣經(jīng)過(guò)濾后，濾液蒸干所得的固，分為揮發(fā)性溶解固體和固定性溶解固體。懸浮固體(SS):過(guò)濾濾渣脫水烘干后所得固體，分為揮發(fā)性懸浮固體和固定性懸浮固體。揮發(fā)性固體(VS):將總固體在600 C的溫度下灼燒而揮發(fā)掉的量。固定性固體（FS）:總固體灼燒后的殘?jiān)?。關(guān)系圖為： 什么是植物營(yíng)養(yǎng)元素？過(guò)多的氯、磷排入天然水體有什么危害？植物正常生長(zhǎng)發(fā)育所需要的營(yíng)養(yǎng)元素有必需元素和有益

9、元素之分；必需元 素中又有大量 （亦稱(chēng)常量 ）元素和微量元素之分。必需元素指植物正常生長(zhǎng)發(fā)育 所必需而不能用其他元素代替的植物營(yíng)養(yǎng)元素。根據(jù)植物需要量的多少，必需 元素又分為必需大量元素和必需微量元素。必需大量元素有碳（C）、氫（H）、氧（0）、氮（N）、磷（P）、硫（S）、鉀（K）、鎂（Mg）、鈣（Ca）、硅（Si）（最新的植物生理學(xué) 中說(shuō)Si是新增的大量元素）；必需微量元素有鐵（Fe）、錳（Mn）、鋅（Zn）、銅（Cu）、 硼（B）、鉬（Mo）、氯（CI）、鈉（Na）、鎳（Ni）（最新的植物生理學(xué)中說(shuō)Na、Ni是新增的微量元素 ）。大量元素與微量元素雖在需要量上有多少之別，但對(duì)植物的生命活

10、動(dòng)都具 有重要功能，都是不可缺少的。過(guò)多的氮、磷排入天然水體，引起藻類(lèi)及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解 氧量下降，水質(zhì)惡化，魚(yú)類(lèi)及其他生物大量死亡，這種現(xiàn)象稱(chēng)為水體富營(yíng)養(yǎng)化。這 種現(xiàn)象在河流湖泊中出現(xiàn)稱(chēng)為水華，在海洋中出現(xiàn)稱(chēng)為赤潮。過(guò)多的氯排入水體后， 受氯化物污染的水體， 無(wú)機(jī)鹽含量往往也高， 水味變咸， 對(duì)金屬管道與設(shè)備有腐蝕作用，且不宜作為灌溉用水。 簡(jiǎn)述污水中含氮物質(zhì)的分類(lèi)及相互轉(zhuǎn)換。污水中含氮物質(zhì)的分類(lèi):蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、尿素、亞硝酸鹽、硝酸 鹽 轉(zhuǎn)換過(guò)程分為兩個(gè)階段:第一個(gè)階段氨化作用:含氮有機(jī)物（如蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、尿素）轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)氮；第二個(gè)階段消化作用:氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸

11、鹽和硝酸鹽。 有機(jī)氮在水體中的轉(zhuǎn)化一般可持續(xù)若干天。 耗氧有機(jī)污染物對(duì)水體的危害表現(xiàn)在什么地方？耗氧有機(jī)污染物主要指動(dòng)、植物殘?bào)w和生活工業(yè)產(chǎn)生的碳水化合物、脂肪、 蛋白質(zhì)等易分解的有機(jī)物，它們?cè)诜纸膺^(guò)程中要消耗水中的溶解氧。在有氧條件下， 耗氧有機(jī)污染物由于好氧微生物的呼吸作用， 氧化分解為二 氧化碳、水、二氧化氮、NH3 等；無(wú)氧條件下，分解產(chǎn)物為醇類(lèi)、有機(jī)酸、氨氣及少量H2S等有害氣體，使水體惡化發(fā)臭。這些降解過(guò)程主要是通過(guò)化學(xué)氧 化、光化學(xué)氧化和生物化學(xué)氧化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量指標(biāo)的含義是什么？分析這些指標(biāo) 之間的聯(lián)系與區(qū)別。生化耗氧量（BOD）:是 生

12、物化學(xué)需氧量”的簡(jiǎn)稱(chēng)。是指在一定期間內(nèi)，微生 物分解一定體積水中的某些可被氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物質(zhì)所消耗的溶解氧的 數(shù)量。以毫克 / 升或百分率、 ppm 表示。它是反映水中有機(jī)污染物含量的一個(gè)綜 合指標(biāo)。如果進(jìn)行生物氧化的時(shí)間為五天就稱(chēng)為五日生化需氧量（BOD5），相應(yīng)地還有 BOD10、 BOD20 。化學(xué)需氧量（COD）:廢水、廢水處理廠出水和受污染的水中，能被強(qiáng)氧化劑 氧化的物質(zhì)（一般為有機(jī)物）的氧當(dāng)量。在河流污染和工業(yè)廢水性質(zhì)的研究以 及廢水處理廠的運(yùn)行管理中，它是一個(gè)重要的而且能較快測(cè)定的有機(jī)物污染參 數(shù)?？傆袡C(jī)碳（TOC）:水體中溶解性和懸浮性有機(jī)物含碳的總量?？傂柩趿浚═OD）

13、:指水中能被氧化的物質(zhì)，主要是有機(jī)物質(zhì)在燃燒中變成穩(wěn) 定的氧化物時(shí)所需要的氧量，結(jié)果以O(shè)2的mg/L表示。化學(xué)需氧量(COD)優(yōu)點(diǎn)是較精確地表示污水中有機(jī)物的含量，測(cè)定時(shí)間僅需要數(shù)小時(shí)，且不受水質(zhì)的限制；缺點(diǎn)是不能像BOD那樣反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度；COD的數(shù)值一般大于 BOD20，兩者的差值等于難生物降解有機(jī)物量，差值越大，難降解的有機(jī)物含量越多，越 不宜采用生物處理法，故把BOD5/COD 的比值稱(chēng)為可生化性指標(biāo)，比值越大，越容易被生物處理。TOD與TOC的測(cè)定原理相同，但有機(jī)物數(shù)量的表示方法不同，前者用消耗 色氧量表示，后者用含碳量表示。水質(zhì)比較穩(wěn)定的

14、污水，BOD5、COD、TOD TOC之間有一定的的相關(guān)關(guān)系，數(shù)值大小的排序?yàn)?ThOD>TOC>CODr>BODu>BOD5>TOCo生活污水的 BOD5/COD 的比值約為 0.40.65，BOC5/ TOC的比值約為1.01.6。工業(yè)廢水的 BOD5/COD 比值，決定于工業(yè)性質(zhì)，變化極大，如果該比值>0.3，被認(rèn)為可采用生化處理法； <0.25 不宜采用生化處理法； <0.3 難生化處理。難生物降解的有機(jī)物不能用BOD做指標(biāo)，只能用 COD、TOC和TOD等作指標(biāo)。思考題與作業(yè)21. 什么叫水體污染？污染類(lèi)型有那幾種？水體污染：是指排入水

15、體的污染物在數(shù)量上超過(guò)了該物質(zhì)在水體中的本底含量 和自?xún)裟芰此w的環(huán)境容量，從而導(dǎo)致水的物理、化學(xué)及微生物性質(zhì)發(fā)生變化， 破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能，破壞了水體的功能及其在人類(lèi)生活和生產(chǎn)中的 作用。降低了水體的使用價(jià)值和功能的現(xiàn)象。污染類(lèi)型：2. 什么是水體自?xún)?？?jiǎn)述水體自?xún)暨^(guò)程中的物理凈化、化學(xué)凈化與生物化學(xué)凈化作 用。水體自?xún)簦何廴疚镫S污水排入水體后，經(jīng)過(guò)物理、化學(xué)的與生物的作用，使污 染物的濃度降低或重量減少，受污染的水體部分的或完全的恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱(chēng) 為水體自?xún)艋蛩w凈化。物理凈化過(guò)程：水體中的污染物通過(guò)稀釋、混合、沉淀與揮發(fā)，使?jié)舛冉档停?總量不變；化學(xué)凈化過(guò)程：水體中的污

16、染物通過(guò)氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解合成、吸附凝 聚(屬物理化學(xué)作用)等過(guò)程，使存在形態(tài)形式發(fā)生變化及濃度降低，但總量不變； 生物化學(xué)凈化過(guò)程：水體中的污染物通過(guò)水生生物特別是微生物的生命活動(dòng)， 使其存在形態(tài)發(fā)生變化，有機(jī)物無(wú)機(jī)化，有害物無(wú)害化，濃度降低，總量減少。3. 氧垂曲線(xiàn)是如何形成的？什么是氧垂點(diǎn)？氧垂曲線(xiàn)在水污染控制中有什么實(shí)際意 義？4.DO20BO616DO8BO4帝水 河流下時(shí)間但)氧垂曲線(xiàn)：有機(jī)物排入河流后，經(jīng)微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河 水虧氧；另一方面，空氣中的氧經(jīng) 過(guò)河流水面不斷的溶入水中，使溶 解氧逐步得到恢復(fù)。耗氧與復(fù)氧同 時(shí)進(jìn)行，河水中的DO與BOD5濃度

17、變化見(jiàn)右圖，耗氧與復(fù)氧曲線(xiàn)如下 圖。污水排入后，DO曲線(xiàn)呈懸索狀 下垂，故稱(chēng)為氧垂曲線(xiàn)，直到恢復(fù) 到污水排入前的基值濃度。氧垂點(diǎn)：如圖所示，o點(diǎn)處，溶 解氧最低，虧氧量最大，稱(chēng)o點(diǎn)為 臨界虧氧點(diǎn)或氧垂點(diǎn)。氧垂曲線(xiàn)的實(shí)際意義：用于處理程度的確定及環(huán)境容量的計(jì)算。4. 某城市人口 35萬(wàn)人，排水量標(biāo)準(zhǔn)I50L/(p.d)，每人每日排放于污水中的 BOC5為 27g,換算成BODu為40g。河水流量為3m3/s，河水夏季平均水溫為20C，在污水 排放口前，河水溶解氧含量為 6mg/L，BOD5為2mg/L (BODu =2.9mg/D，設(shè)定河水 水質(zhì)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量川類(lèi)水體的要求，用試算法求該河流

18、的自?xún)羧萘亢统鞘形?水應(yīng)處理的程度。解：排入河水的污水量：3q=350000X 0.15=52500m/d 20時(shí)的飽和溶解氧量為9.17mg/L,河水溶解氧含量為6mg/L污水排放口前河水的虧氧量為：D=C0-Cx=9.17-6.0=3.17 mg/L河水水質(zhì)達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量川類(lèi)水體的要求河水最低允許溶解氧為5 mg/L污水排入河流后的最咼允許虧氧量為9.17-5.0=4.17 mg/L水溫為20，故ki=0.1，因流速較小， k2=0.2，混合系數(shù)a取0.5最高允許虧氧量為4.17 mg/L=Dt， t、L0未知，可用氧垂曲線(xiàn)方程進(jìn)行試算:初步假設(shè)Lc=15 mg/L，帶入 得:tc=1

19、.98d將所得tc值帶入 得Lo=12.48mg/L試算所得Lc值與初步假設(shè)的Lc=15 mg/L相差較多，故需進(jìn)行第二次試算。 將計(jì)算所得的La帶入，求出較為精確的tc值：tc=1.74d將tc=1.74d帶入 作第二次試算得：第二次試算所得Lo=12.43 mg/L與第一次試算Lo=12.48mg/L非常接近，故可定 Lo=12.43 mg/L。因河水自身含有BODu=2.9mg/L因此水體能夠接納的污水所含BODu=12.43-2.9=9.53mg/L為了確保氧垂點(diǎn)的溶解氧不低于 5mg/L，河水每日可以接受的BODi總量，即水體的 環(huán)境容量(自?xún)羧萘?為：每人每日允許排入水體的BODi

20、量為：1735413/350000=4.96g因每人每日產(chǎn)生的BODifi為40g，排入水體前應(yīng)去除的BOD量為：40-4.96=35.04g故，污水應(yīng)達(dá)到的處理程度為 35.40/40=88.5%污水的 BODi濃度為 40*350000/52500=266.7mg/L排入污水的BODi允許濃度為266.7*(1-0.885)=30.67mg/L故污水必須采用生物處理，BODi處理程度為88.5%5.試論述排放標(biāo)準(zhǔn)、水體環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境容量之間的關(guān)系。水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：說(shuō)明了水體中污染物的允許最高含量，以便保證水環(huán)境質(zhì)量。環(huán)境容量：在滿(mǎn)足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的條件下，水體所能接納的最大允許污染物負(fù)

21、 荷量，又稱(chēng)水體納污能力。排放標(biāo)準(zhǔn)：水體是國(guó)家的寶貴資源，必須嚴(yán)格保護(hù)。因此當(dāng)污水排入水體時(shí)，必 須處理到允許排入水體的程度。故我國(guó)有關(guān)部門(mén)，以水資源的科學(xué)理論為指導(dǎo)，以 生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)可能、社會(huì)要求三者并重，綜合平衡，全面規(guī)劃，充分考慮到可持 續(xù)發(fā)展，有重點(diǎn)、有步驟地控制污染源，保護(hù)水體。為此制定的污水的各種排放標(biāo) 準(zhǔn)?？煞譃橐话銟?biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。排放標(biāo)準(zhǔn)中各類(lèi)污染物的允許排放量，一般會(huì)超過(guò)水體環(huán)境容量，是較大的污染 源。思考題與作業(yè)3-11. 什么是活性污泥法？簡(jiǎn)述活性污泥法的基本原理和基本流程。 活性污泥法：是以活性污泥為主體的一種生物處理方法?；驹?在生化反應(yīng)中，人工培養(yǎng)和馴化微生物

22、群體，形成活性污泥，利用活性污 泥的生化作用，分解去除污水中的有機(jī)污染物，然后污泥與水分離，從而 使污水得到凈化?；玖鞒蹋?. 活性污泥法正常運(yùn)行必須具備哪些條件？1）污水中含有足夠的可溶解性易降解有機(jī)物，作為微生物生理活動(dòng)所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；2）混和液中含有足夠的溶解氧；3）活性污泥在曝氣池中呈懸浮狀態(tài)，能夠與污水充分接觸；4）活性污泥連續(xù)回流，同時(shí)，還要及時(shí)地排出剩余污泥，使曝氣池中保持恒定的活性污泥濃度；5）沒(méi)有對(duì)微生物有毒害作用的物質(zhì)進(jìn)入。3恬性污泥由哪幾部分組成？評(píng)價(jià)活性污泥法的指標(biāo)有哪些，其各自的含義是什 么？組成部分：M=Ma+Me+Mi+MiiMa具有代謝功能活性微生物群體Me

23、微生物自身氧化殘留物（衰老、死亡微生物殘?bào)w），如細(xì)胞膜、細(xì)胞壁等，屬難降解有機(jī)物Mi原污水挾入的不能為微生物降解的惰性有機(jī)物質(zhì)，屬難降解有機(jī) 物質(zhì)Mii原污水挾入的無(wú)機(jī)部分評(píng)價(jià)指標(biāo)：1）混合液懸浮固體濃度（MLSS :指曝氣池內(nèi)污水與活性污泥混合后的懸浮固體總含量；即在單位容積混合液內(nèi)所含有的活性污泥固體物質(zhì)的總重量， MLSS=Ma+Me+Mi+Mii表示相對(duì)活性污泥生物量（含 Me Mi、Mii ）。2）混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS :指混合液活性污泥中，有機(jī)性固體物質(zhì)的濃度，MLVSS=Ma+Me+M因?yàn)楹琈e Mi，仍表示相對(duì)活性污泥生物量，較 MLSSE更好的表示活性污泥微生

24、物量。3）污泥沉降比（SV :混合液在量筒內(nèi)靜置30min后所形成沉淀污泥的容積占原混合液容積的百分率，又稱(chēng)30min沉降率，以表示。能夠反映曝氣池正常運(yùn)行 時(shí)的污泥量，可用于控制剩余污泥排放量，還能夠通過(guò)它及早發(fā)現(xiàn)污泥膨脹 等異?，F(xiàn)象4）污泥體積指數(shù)（污泥指數(shù)）（SVI）:曝氣池出口處混合液經(jīng)30min靜沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占的容積，以 m計(jì)。反映和判定活性污泥的凝聚、沉降性能，正?；钚晕勰郤VI=50150, SVIV50;說(shuō)明泥粒細(xì)小，無(wú)機(jī)含量高, 缺乏活性；SVI> 150,說(shuō)明沉降性能不好，并且已有可能產(chǎn)生膨脹。5）污泥齡（9 c）:活性污泥總量（VX）與每日排放污

25、泥量之比，即活性污泥在曝氣池 內(nèi)的平均停留時(shí)間，又稱(chēng)生物固體平均停留時(shí)間?？梢酝ㄟ^(guò)泥齡控制剩余污 泥排放一6)7)Ns 二 QS Sa XV XtBOD污泥負(fù)荷F/M=NkgBOD/（kgMLSS d）:又稱(chēng)BOD-S負(fù)荷率，曝氣池內(nèi)單位 重量（kg）的活性污泥，在單位時(shí)間（1d）內(nèi)能夠接受，并將其降解到預(yù)定 程度的有機(jī)污染物量（BOD，表達(dá)式為：去除負(fù)荷表達(dá)式為：BOD容積負(fù)荷Nv :單位曝氣池容積（吊），在單位時(shí)間（1大）內(nèi)，能夠接受,并將其降解到預(yù)定程度的有機(jī)污染物量（BOD，表達(dá)式為：與NS的關(guān)系：Nv= NX8）活性污泥的比耗氧速率（SOUR也稱(chēng)OUR :是衡量活性污泥生物活性的一個(gè)

26、重 要指標(biāo)，指單位重量污泥在單位時(shí)間內(nèi)所消耗的溶解氧量，反映有機(jī)物降解 速率，以及活性污泥是否中毒。單位：mg（2/（gMLVSS- h）或mg（2/（gMLSS - h）4. 活性污泥法污水處理由哪兩個(gè)過(guò)程組成？有機(jī)物的去除過(guò)程是如何完成的？ 組成過(guò)程：1）初期吸附去除一物理過(guò)程；2）微生物代謝一生化過(guò)程 有機(jī)物去除過(guò)程：污水中的有機(jī)物，首先被吸附在有大量微生物棲息的活性污 泥表面，并與微生物細(xì)胞表面接觸，在微生物透膜酶的催化作用下透過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入 微生物細(xì)胞體內(nèi)，小分子的有機(jī)物能夠直接透過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入，而入淀粉、蛋白質(zhì)等 大分子有機(jī)物，則必須在細(xì)胞酶一水解酶的作用下，被水解為小分子后再為微生物

27、 攝入細(xì)胞體內(nèi)。被攝入體內(nèi)的有機(jī)污染物，在各種胞內(nèi)酶，如脫氫酶、氧化酶等的 催化作用下，微生物對(duì)其進(jìn)行代謝反應(yīng)。一部分有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，最終形成CO2和H2O等穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物，并從中獲取合成新細(xì)胞物質(zhì)所需的能量。物微生物分解代謝和合成代謝及其產(chǎn)物的模式圖如下:5. 活性污泥法有機(jī)物降解與營(yíng)養(yǎng)物有何關(guān)系？營(yíng)養(yǎng)不足時(shí)應(yīng)如何處理？參與活性污泥處理的微生物，在其生命活動(dòng)過(guò)程中，需要不斷地從其周?chē)h(huán)境 的污水中吸取所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這里包括；碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)及某些生長(zhǎng)素 等。待處理的污水中必須充分含有這些物質(zhì)。碳源不足，可投加生活污水、淘米水以及淀粉等補(bǔ)充碳源；氮源不足，可投加尿素、硫酸銨等補(bǔ)充氮源

28、；6. 水溫對(duì)活性污泥法系統(tǒng)有哪些影響？在影響微生物生理活動(dòng)的各項(xiàng)因素中，溫度的作用是非常重要。溫度影響微生 物酶系統(tǒng)的活性，從而影響酶催化反應(yīng)的效率；同時(shí)，溫度也影響基質(zhì)擴(kuò)散到細(xì)胞 的速率。溫度適宜能夠促進(jìn)、強(qiáng)化微生物的生理活動(dòng)；溫度不適宜能夠減弱甚至破壞微 生物的生理活動(dòng)。溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致微生物死亡，即高溫具有滅菌的作用；溫度過(guò)低 會(huì)降低微生物的活性；最適宜溫度（一般為15°C45°C），微生物的生理活動(dòng)強(qiáng)勁、 旺盛，增殖速度快，世代時(shí)間短。7. 試論活性污泥負(fù)荷、泥齡與各工藝參數(shù)的關(guān)系。BOD污泥負(fù)荷l_QSa _SaNS增大，容積小,x反應(yīng)器停留時(shí)間短，投資減少，效果

29、降低N減小，容積大，反應(yīng)器停留時(shí)間長(zhǎng)，投資增多，效果提高BOD容積負(fù)荷Nv:BOD污泥去除負(fù)荷:污泥齡：一與NS的關(guān)系:-Q(Sa SD (Sa -Se)Nrs =XVNv= NXxt即，污泥齡（）與BOD污泥去除負(fù)荷（Nrs）成反比關(guān)系 討論：對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期：Ns增大，減小，剩余污泥量增大，污泥穩(wěn)定性降低，污泥處理難度升高，反應(yīng)器容積降低，投資減小；減速增長(zhǎng)期：Ns減小，增大，剩余污泥量減小，污泥穩(wěn)定性增大，可不經(jīng)過(guò)消化處理就濃縮脫水外運(yùn)處理，反應(yīng)器容積增大，投資增大；思考題與作業(yè)3-2數(shù)城起朋喊建岫館期內(nèi)瀾艸頓胴圉7-4拓性瀉淀増抵甜緒以懇冥與有機(jī)瀉如柳（BOD）廊幣、1微生物生長(zhǎng)曲線(xiàn)主要由哪

30、幾部分組成？它在生物處理中有什么實(shí)際意義？ 實(shí)際意義： 適應(yīng)期:亦稱(chēng)延遲期或調(diào)整期，本期延續(xù) 林 時(shí)間的長(zhǎng)短，主要取決于培 的主要成分和微生物對(duì)它的適應(yīng)性，對(duì) 新投入的處理的污水有很重要的實(shí)際意 義。對(duì)數(shù)增長(zhǎng)期：本期內(nèi)，衰亡的微生物量 相對(duì)來(lái)說(shuō)較少，延續(xù)時(shí)間取決于微生物 種屬和環(huán)境條件，絮凝，降解性能差， 沉淀差；F高，出水水質(zhì)較差，游離細(xì)菌 多，在實(shí)際中可不予考慮。減速增長(zhǎng)期：本期內(nèi)的微生物細(xì)胞開(kāi)始 為本身積累貯存物質(zhì)，絮凝，降解，沉 淀性能提高，出水水質(zhì)較好 內(nèi)源呼吸（代謝）期：又稱(chēng)衰亡期，本時(shí) 期的微生物處于饑餓狀態(tài)，活性最強(qiáng)， 吸附能力也強(qiáng)，游離細(xì)菌被棲于活性污 泥原生動(dòng)物捕食，出水水

31、質(zhì)好，實(shí)際應(yīng)用中首選此時(shí)期。 應(yīng)用：由于F多寡，影響著微生物的生長(zhǎng)繁殖；所以控制 F供應(yīng)，就控制微生物的生 長(zhǎng)繁殖及活動(dòng)實(shí)際工程中：控制F/M值，就可得到不同的微生物生長(zhǎng)率，微生物活性，處理效果， 沉降性能等綜上： 根據(jù)有機(jī)物量、微生物狀態(tài)劃分以上四個(gè)階段 有機(jī)物利用效率：對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期減數(shù)生長(zhǎng)期內(nèi)源呼吸期 沉淀性能：內(nèi)源呼吸期減數(shù)生長(zhǎng)期對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 污水處理：內(nèi)源呼吸期減數(shù)生長(zhǎng)期對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期 兩者綜合考慮，多控制在減數(shù)生長(zhǎng)期和內(nèi)源呼吸期2. 為什么微生物產(chǎn)率系數(shù)丫的數(shù)值取決于底物的性質(zhì)、微生物和生長(zhǎng)環(huán)境？ 微生物產(chǎn)率系數(shù)（丫：微生物每代謝IkgBO所合成的MLVSSk數(shù)MLVSS指混合液活性污泥中，

32、有機(jī)性固體物質(zhì)的濃度，MLVSS=Ma+Me+MiM具有代謝功能活性微生物群體Me微生物自身氧化殘留物（衰老、死亡微生物殘?bào)w），如細(xì)胞膜、細(xì)胞壁等，屬難降解有機(jī)物Mi原污水挾入的不能為微生物降解的惰性有機(jī)物質(zhì)，屬難降解有機(jī) 物質(zhì)BOD5指在五天內(nèi)內(nèi)，微生物分解一定體積水中的某些；影響MLVS和BOD的因素就為丫的影響因素，Ma Me Mi（即底物性質(zhì)和微生物） 影響MLVSS可被氧化物質(zhì)，特別是有機(jī)物質(zhì)所消耗的溶解氧的數(shù)量影響 BOD5故, 微生物產(chǎn)率系數(shù)丫的數(shù)值取決于底物的性質(zhì)、微生物和生長(zhǎng)環(huán)境。3. 說(shuō)明Monod方程的零級(jí)和一級(jí)近似方程式，這些近似方程式的使用條件是什么？ Mon o（方

33、程的零級(jí)方程：式中：為常數(shù)值，以K表示條件：SKs,即高低物濃度的條件下Mon o方程的一級(jí)方程：一式中： 條件：SKs,即低低物濃度的條件下4. 某工業(yè)廢水采用活性污泥法處理，在實(shí)驗(yàn)中采用四個(gè)連續(xù)流完全混合反應(yīng)器做平 行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)反應(yīng)器的容積是7升，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，每個(gè)數(shù)據(jù)是六次測(cè)定的平均 值，求去除速率常數(shù)K2。圖解法求解：將式按通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)方程的形式考慮，計(jì)算如表格所示：反應(yīng)器序號(hào)So(mg/L)Se(mg/L)Q(L/d)MLVSS(mg/L)Q(So-Se)/XV188010040.0031001.4428705014.9028000.623870308.7530000.35486

34、0203.5029000.14曲線(xiàn)圖為：從圖中可以得出：y=0.013x所以：K2=0.013d L/mg思考題與作業(yè)41. 簡(jiǎn)述生物脫氮處理的原理及影響脫氮效果的環(huán)境因素。(1)生物脫氮處理的原理含氮化合物在微生物的作用下，經(jīng)過(guò)下列反應(yīng)： 氨化反應(yīng)有機(jī)氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮： 硝化反應(yīng)在消化菌的作用下，氨態(tài)氮進(jìn)一步分解。 氨在亞硝化菌的作用下轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮： 亞硝酸氮在硝化菌作用下轉(zhuǎn)化為硝酸氮： 總反應(yīng)式： 反消化消化氮和反消化氮在反消化菌的作用下，被還原為氣態(tài)氮的過(guò)程：*N02 NH2OH有機(jī)體(同化反硝化)N02 N2O N2 (異化反硝化)(2)影響脫氮效果的環(huán)

35、境因素影響硝化反應(yīng)的環(huán)境因素：1）溶解氧DO:不能低于2mg/L;2）溫度：消化反應(yīng)的適宜溫度是 1530C；3）pH值：一般對(duì)亞消化菌為7.78.1，對(duì)消化菌為7.47.8;4）污泥齡： STR>10d；5）重金屬及有毒物質(zhì)：會(huì)對(duì)消化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用；6）有機(jī)物： BOD<1520mg/L。影響反硝化的環(huán)境因素1）溶解氧DO:不能高于0.3mg/L;2）溫度：反消化的適宜溫度是 2040 C；3）pH 值：對(duì)反消化菌為 6.57.5;4）碳源：原污水中BOD/TN >4時(shí)，可認(rèn)為碳源充足，勿需外加；當(dāng)原污水中碳 源不足時(shí)，需外加碳源。2. 簡(jiǎn)述生物除磷機(jī)理及影響除磷效果的環(huán)境因素。（1）生物除磷的基