水處理期末試題集

1、1。某城市污水處理廠運用傳統(tǒng)活性污泥工藝來凈化城市污水，出水水質(zhì)一直穩(wěn)定，并直接排放于附近的一個河流。近期由于原水水質(zhì)波動劇烈，發(fā)現(xiàn)二沉池泥面升高，導(dǎo)致出水水質(zhì)受到影響，鏡檢發(fā)現(xiàn)曝氣池活性污泥中絲狀菌數(shù)目增多。試根據(jù)目前掌握的知識，回答以下問題： 1. 寫出三個表征污水水質(zhì)的指標（3分） 如COD、SS、BOD等，每個1分 2. 試畫出該城市污水處理廠的工藝流程簡圖。（3分） 畫出主要構(gòu)筑物（曝氣池、二沉池）及污泥回流和排放 3. 試分析二沉池事故原因，提出合理的解決方法；（3分） 污泥膨脹（1分），解決

2、方法：控制曝氣量、調(diào)整pH、投加好化學(xué)藥劑、投加氮磷營養(yǎng)、廢掉初沉池，各0.5分 4. 由于收納排水的河流近期出現(xiàn)了大范圍的水華現(xiàn)象，而該污水廠出水水質(zhì)由于含有較多的硝酸鹽氮，針對目前的環(huán)境狀況，該污水廠亟待工藝調(diào)整和改進。提出你的工藝改進意見，畫出改進后的工藝流程圖，并說明原因以及改進后工藝的原理和期望達到的效果。（10） 脫氮工藝，如A/O，三段工藝、把店鋪工藝等。2.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

3、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/m3·d，而厭氧法為210kgCOD/m3·d，高的可達4050 kgCOD/m3·d。（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。

4、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。3. 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)&#

5、160;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/TKN4. 為什么豎流式沉淀池常作為二沉池？  答：豎流沉淀池的特點是水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截流速度與水流上升速度相等。  （2分） 由于二級處理為生物處理，二級處理出水中的污泥具有絮凝性，上升的小顆粒污泥和下沉的大顆粒污泥之間相互接觸、碰撞而絮凝，使粒徑增大，沉速加快。  （2分） 同時沉速等于水流上升速度的顆粒將在池中形成一懸浮層，對上升的小顆粒污泥起攔截和過

6、濾作用，因而可使豎流沉淀池具有較高的沉降效率，適宜作為二沉池。  （2分）5. 如何提高濾池的含污能力？ 答：提高濾池含污能力的途徑有： （1）提高濾料顆粒的均勻性，即增大d10、減小K80；   （2）由單層濾料改為兩層濾料或三層濾料；   （3）改變水流方向，采用上、下雙向流過濾。 6. 簡述影響混凝效果的主要因素。 答：混凝是復(fù)雜的物理化學(xué)過程，影響混凝效果因素主要包括： 濁度 濁度過高或過低都不利于絮凝。 水溫 水溫會影響無機鹽類的水解。水溫低，水解反應(yīng)慢；水的粘度增大，布朗運

7、動減弱，混凝效果下降。 pH值及堿度 pH值影響膠體顆粒表面電荷及電位，而且影響著混凝劑在水中的存在狀態(tài)，不同的pH，混凝劑水解產(chǎn)物不同，所起的混凝作用各異。 水中雜質(zhì)的成分性質(zhì)和濃度  部分雜質(zhì)有利于混凝，部分雜質(zhì)不利于混凝。 混凝劑  A、混凝劑種類：混凝劑的選擇主要取決于膠體和細微懸浮物的性質(zhì)及濃度。 B、混凝劑投加量：投加量與水中微粒種類、性質(zhì)、濃度有關(guān)。 C、混凝劑的投加順序：當使用多種混凝劑時，其最佳投藥順序可通過試驗來確定。 水力條件  水力條件對混凝劑效果有重要影響。主要的控制指

8、標為攪拌強度和攪拌時間。 7. 簡述SBR工藝的工作原理，并說明該工藝具有哪些特點。 答：（1）工作原理：SBR工藝即間歇式活性污泥法工藝，又稱序批式活性污泥法，是集有機物降解與混合液沉淀于一體的反應(yīng)器。SBR的間歇運行是通過控制曝氣池的運行操作來實現(xiàn)的，其運行操作分為5道工序，分別為：進水、反應(yīng)（曝氣）、沉淀、排水、閑置，這5道工序均在曝氣池完成。  （2）工藝特點：   SBR集有機物降解與混合液沉淀于一體，無需要回流設(shè)備，不設(shè)二沉池。  SVI值較低，污泥易于沉淀，一般情況下不會產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。&

9、#160; 具有較好的脫氮、除磷效果。  工藝可實現(xiàn)全部自動化控制，運行操作靈活，效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好。8. 簡述UASB反應(yīng)器中顆粒污泥的形成條件。 答：UASB反應(yīng)器形成顆粒污泥的重要條件是： 1）控制反應(yīng)器較高的污泥負荷和反應(yīng)器適當?shù)谋砻尕摵桑?#160;  （2）保持適宜的pH值和堿度；   （3）防止有毒物質(zhì)的干擾。9. 在20時，亞硝化細菌的世代時間是多少天？為什么污泥齡太短的曝氣池氨的硝化作用不完全。答：（1）20時亞硝化細菌的世代時間3天。 （2）污泥齡是指污泥在反應(yīng)器中的停留時

10、間，污泥齡=每日排放剩余污泥量 反應(yīng)應(yīng)器內(nèi)污泥，即曝氣池全部活性污泥更新一次所需要的 時間。 在廢水生化處理裝置中，要使微生物充分發(fā)揮其凈化作用，必須使污泥齡不能短于活性污泥中微生物的世代時間，否則曝氣池中的污泥會全部流失。對于氨的硝化作用來說，硝化細菌的世代時間較長，應(yīng)通過工藝調(diào)整使泥齡大于硝化細菌的世代時間，才能取得較好的硝化效果，污泥齡太短的曝氣池氨的硝化作用不能進行完全。 10. 如何通過廢水的BOD5和COD判斷廢水的可生化性？某工業(yè)廢水水質(zhì)為COD 650mg/L，BOD5 52mg/L，問該工業(yè)廢水是否適宜采用生化處理。 答：（1）BOD5是指5日生

11、化需氧量，表示在有氧的情況下，在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離態(tài)氧的數(shù)量。COD是指化學(xué)需氧量，表示在一定條件下，水中各種有機物與化學(xué)強氧化劑作用時所消耗的氧化劑的量。 BOD5可間接表示廢水中有機物的含量，COD表示廢水中還原性物質(zhì)的含量（包括有機物和無機性還原物質(zhì)）。  （2分） 一般采用BOD5/COD的比值可以初步判斷廢水的可生化性：   當BOD5/COD>0.45時，生化性較好； 當BOD5/COD>0.3時，可以生化； 當BOD5/COD<0.

12、3時，較難生化； 當BOD5/COD<0.25時，不宜生化；  （2）本題給定的工業(yè)廢水BOD5/COD=52/650=0.08，該工業(yè)廢水不適宜采用生化處理。 11. 在電滲析操作過程中，工作電流密度超過極限電流密度會出現(xiàn)什么現(xiàn)象，如何消除？  答：（1）在操作過程中，工作電流密度超過極限電流密度會出現(xiàn)濃差極化現(xiàn)象。   （2）消除濃差極化現(xiàn)象的方法有：      控制操作電流密度小于極限電流密度（或使i<i極）； 

13、60;   定期倒換電極；     增大水流速度；     定期酸洗；    進行預(yù)處理。12. 某企業(yè)以廢箱板為主要原料生產(chǎn)箱板紙，其生產(chǎn)過程中排放大量的廢水，主要污染物為SS和COD，其水質(zhì)為pH 78、COD9001100mg/L、SS8001100mg/L。請制定一廢水處理工藝，使處理后出水水質(zhì)達到pH 6.09.0；COD £100mg/L；SS £100mg/L，畫出工藝流程簡圖，并說明各處理單

14、元功能。 答：（1）處理工藝： 根據(jù)題中給出的造紙廢水水質(zhì)情況和要求達到的水質(zhì)標準分析，擬采取的工藝流程如下： 造紙廢水格柵篩網(wǎng)（沉淀）、調(diào)節(jié)池混凝反應(yīng)池氣浮池（沉淀池） 生化處理裝置沉淀池出水 （2）各處理單元功能 格柵：截留大的懸浮物、漂浮物 篩網(wǎng)：截留懸浮物，回收紙漿 沉淀、調(diào)節(jié)池：沉淀的目的是對廢水中懸浮物沉淀去除，調(diào)節(jié)的目的是調(diào)節(jié)水量、均和水質(zhì)。（說明：此處可不設(shè)計沉淀池）  混凝反應(yīng)池：通過投加混凝劑使廢水中的細小懸浮物和膠體脫穩(wěn)，生成大的絮體。  氣浮池（沉淀池）：主要目的是使絮體與廢水分離。（說明：兩種工藝任意選擇一種均可）&#

15、160; 生化處理裝置：去除廢水中的有機物，可以選取曝氣池、生物接觸氧化池等。  沉淀池：實現(xiàn)泥水的分離、污泥回流和剩余污泥的排放。13. 解釋并畫出氧垂曲線 ?圖表示一條被污染河流中生化需氧量和溶解氧的變化曲線。橫坐標從左到右表示河流的流向和距離，縱坐標表示生化需氧量和溶解氧的濃度。 將污水排入河流處定為基點0，向上游去的距離取負值，向下游去的距離取正值。在上游未受污染的區(qū)域，BOD5很低，DO接近飽和值，在0點有污水排入。由溶解氧曲線可以看出：DO和BOD5 有非常密切的關(guān)系。在污水未排入之前，河水中DO很高，污水排入后因有機物分

16、解耗氧，耗氧速率大于大氣復(fù)氧速率，DO從0點開始向下游逐漸減低。從0點流經(jīng)2.5d，降至最低點，此點稱為零界點。該點處耗氧速率等于復(fù)氧速率。零界點后，耗氧速率因有機物濃度降低而小于復(fù)氧速率，DO又逐漸回升，最后恢復(fù)到近于污水注入前的狀態(tài)。在污染河流中DO曲線呈下垂狀，稱為溶解氧下垂曲線（簡稱氧垂曲線）。 根據(jù)DO和BOD5曲線，可以把該河流劃分為污水排入前的清潔區(qū)，排入后的水質(zhì)污染惡化區(qū)，恢復(fù)區(qū)和恢復(fù)后的清潔水區(qū)。斜線部分表示DO受污染后低于正常值，黑影部分表示DO低于水體質(zhì)量標準。14. 生物脫氮包括哪幾個過程？ 氨化反應(yīng) 微生物分解有機氮化合物產(chǎn)生氨的過程。&

17、#160;硝化反應(yīng) 在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO2-）和硝酸鹽（NO3-）的過程。 反硝化反應(yīng) 在缺氧條件下，NO2- 和 NO3- 在反硝化菌的作用下被還原為氮氣的過程。 同化作用 生物處理過程中，污水中的一部分氮（氨氮或有機氮）被同化成微生物細胞的組成成分，并以剩余活性污泥的形式得以從污水中去除的過程。當進水氨氮濃度較低時，同化作用可能成為脫氮的主要途徑。15. 畫圖說明輻流式沉淀池的構(gòu)造及工作特征？ 工作特征：圓形池體，中心進水，周邊出水，中心傳動機械排泥。進水管設(shè)穿孔擋板，變速水

18、流，中心流速最大，沉下的顆粒也是中心最大，向四周逐漸變小，出水用鋸齒堰，堰前設(shè)擋板，攔截浮渣。16. 什么是活性污泥，它由哪幾部分組成 污水經(jīng)過一段時間的曝氣后，水中會產(chǎn)生一種以好氧菌為主體的茶褐色絮凝體，其中含有大量的活性微生物，這種污泥絮體就是活性污泥。 活性污泥是以細菌，真菌，原生動物和后生動物所組成的活性微生物為主體，此外還有一些無機物，未被微生物分解的有機物和微生物自身代謝的殘留物。17. 對影響氧轉(zhuǎn)移速率的因素進行分析，說明提高曝氣池充氧效果的主要途徑？ 影響氧轉(zhuǎn)移速率的因素：（1）污水水質(zhì)：污水中雜質(zhì)影響氧的轉(zhuǎn)移，特別是表面活性物質(zhì)等兩親分子，在水液界面上，形成一層分子膜，阻礙氧

19、分子的擴散轉(zhuǎn)移。而且水中溶解氧的飽和度也受到水中鹽類的影響。（2）水溫：影響水的粘滯性，從而影響擴散系數(shù)，液膜厚度也隨之變化，影響氧轉(zhuǎn)移速率；同時影響溶解氧的飽和度，從而影響氧轉(zhuǎn)移速率；這兩種作用是相反的，但是總體來說溫度降低有利于氧的轉(zhuǎn)移。 （3）液體中氧的濃度梯度和氣相中氧的分壓梯度：影響溶解氧的飽和度，從而影響氧轉(zhuǎn)移速率；影響了轉(zhuǎn)移氧的推動力從而影響氧轉(zhuǎn)移速率。 （4）氣泡的大?。簩⒂绊憵馑慕佑|面，從而影響氧的轉(zhuǎn)移速率 （5）液體的紊流程度：紊流程度大則氣水接觸充分，氧轉(zhuǎn)移速率也就提高了。 （6）氣泡與液體的接觸時間 。主要途徑： （1）使溫度降低 （2）使水流處于紊流狀態(tài) （3）使產(chǎn)

20、生大量氣泡，并讓他們盡快上升，破裂，有助于液膜的更新和氧的轉(zhuǎn)移。 （4）使鼓風(fēng)曝氣的氣泡尺寸減小，從而接觸面積加大，有助于氧的轉(zhuǎn)移。 （5）加大氣泡與液體接觸的時間.18. 畫圖說明Orbal氧化溝的運行方式？運行方式：多個呈橢圓形同心溝渠組成，污水首先進入最外環(huán)的溝渠，然后依次進入下一層溝渠，最后由位于中心的溝渠流出進入二次沉淀池。19. 試述污水中的氮在生物處理中是如何轉(zhuǎn)化的？ 污水中的氮主要形式為：有機氮和氨態(tài)氮。首先有機氮化合物要在氨化菌的作用下進行氨化反應(yīng)，分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮；然后氨態(tài)氮在亞硝化菌的作用下進行亞硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為亞硝酸氮；在硝化菌的作用下進行硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸氮；最后亞硝酸

21、氮和硝酸氮在反硝化菌的作用下進行反硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮。20. 污泥厭氧消化的影響因素？ （1）溫度因素（2）生物固體停留時間與負荷 （3）攪拌與混合（4）營養(yǎng)與C/N，氧的守恒與轉(zhuǎn)化 （5）有毒物質(zhì)（6）酸堿度，pH值和消化液的緩沖作用21. 含油廢水污染的危害？ （1）流到水體中的可浮油，形成油膜后會阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源； （2）水中的乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，使水體形成缺氧狀態(tài)，而且CO2使水中pH值下降到正常范圍下，使水生物不能生存； （3）含油廢水流到土壤，由于土層的吸附與過濾在土壤表層形成油膜，使空氣難以透入，阻礙土壤微生物的增殖，破壞土層團粒結(jié)構(gòu)； （4）含

22、油廢水排入城市排水管道，對排水設(shè)備和城市污水處理廠造成影響，如果超過一定指標，就會影響活性污泥和生物膜的正常代謝過程。22. 污水中乳化油粗粒化附聚原理？ 當含乳化油的污水通過粗?；癁V料時，因它具有親油疏水性質(zhì)，微小油珠便附聚在其表面上形成油膜，達到一定厚度后，在浮力和水流剪力的作用下，脫離濾料表面，形成顆粒大的油珠浮升到水面。23. 是否任何物質(zhì)都能粘附在空氣泡上，取決于哪些因素？ 并不是任何物質(zhì)都能黏附在空氣泡上的，是有一定的條件的： （1）界面張力，接觸角和體系界面自由能 （2）氣粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附24. 化學(xué)沉淀的影響因素？ 1）投加的離子種類：產(chǎn)生同名離子效應(yīng)，當沉淀溶解平

23、衡后，如果向溶液中加入含有某一離子的試劑，則沉淀溶解度減少向沉淀方向移動。 2）電解質(zhì)的存在與濃度：產(chǎn)生鹽效應(yīng)，在有強電解質(zhì)存在狀況下，溶解度隨強電解質(zhì)濃度的增大而增加，反應(yīng)向溶解方向轉(zhuǎn)移 3）pH：產(chǎn)生酸效應(yīng)，溶液的PH值可影響沉淀物的溶解度。 4）水中離子性質(zhì)：產(chǎn)生絡(luò)合效應(yīng)，若溶液中存在可能與離子生成可溶性絡(luò)合物的絡(luò)合劑，則反應(yīng)向相方向進行，沉淀溶解，甚至不發(fā)生沉淀。25. 吸附方法的幾種類型？ （1）物理吸附，吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間力產(chǎn)生的吸附。 （2）化學(xué)吸附，吸附劑和吸附質(zhì)之間通過化學(xué)作用產(chǎn)生由于化學(xué)鍵力引起的吸附。 (3)離子吸附,互相交換離子的吸附,依靠靜電引力牢固吸附.2

24、6. 什么是疏水性物質(zhì)？ 難為水潤濕的物質(zhì),水中物質(zhì)潤濕程度是由潤濕接觸角決定的,疏水與親水以90為界,即潤濕接觸角>90時為難被潤濕,疏水性物質(zhì).27. 介紹傳統(tǒng)活性污泥法、吸附再生法和延時曝氣法的運行特點。在一般情況下，對于有機廢水BOD5的去除率如何？根據(jù)活性污泥增長曲線來看，這幾種運行方式的基本區(qū)別在什么地方？ 答:(1)運行特點： 傳統(tǒng)活性污泥法：處理效果好不易污泥膨脹供氧與需氧不平衡耐沖擊負荷能力差(尤其對有毒或高濃度工業(yè)廢水) 吸附再生活性污泥法：處理質(zhì)量較差耐沖擊負荷強 適合處理膠體物質(zhì)含量高的工業(yè)廢水 BOD降解曲線是呈急劇下降、緩慢下降曲線 延時曝氣活性污泥法：由于負

25、荷低，延時曝氣池容積大，占地面積較大 對水質(zhì)水量變動性強產(chǎn)污泥量少處理效果好 (2)對BOD的去除率： 傳統(tǒng)活性污泥法對BOD的去除率在90以上； 吸附再生活性污泥法對BOD的去除率低于傳統(tǒng)活性污泥法； 延時曝氣活性污泥法對BOD的去除率高于傳統(tǒng)活性污泥法 (3)從活性污泥增長曲線來看的基本區(qū)別： 傳統(tǒng)活性污泥法中活性污泥由池首至池尾依次經(jīng)歷了對數(shù)增長期、減速增長期和內(nèi)源呼吸期； 吸附再生活性污泥法中在吸附去除階段利用了活性污泥的內(nèi)源呼吸期，再生階段活性污泥則經(jīng)歷了對數(shù)增長期、減速增長期和內(nèi)源呼吸期； 延時曝氣活性污泥法中活性污泥一直處于內(nèi)源呼吸期。28. 試述與活性污泥法相比，生物膜法的特點體現(xiàn)在那些方面？ 答:(1)微生物相方面的特征： 參與凈化反應(yīng)微生物多樣化生物膜處理法的各種工藝都具有適于微生物生長棲息、繁衍的安靜穩(wěn)定的環(huán)境，生物膜上的微生物勿需像活性污泥那樣承受強烈的攪拌沖擊，適于增長繁殖，由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲等組成。 生物的食物鏈長在生物膜上動物性營養(yǎng)一類所占比例較大，微型動物的存活率也高，棲息著高次營養(yǎng)水平的生物，如寡毛蟲類和昆蟲，因此食物鏈要長于活性污泥，所產(chǎn)污泥量也少于活性污泥處理系統(tǒng)。 能夠存活世代時間長的微生物生物膜處理法中，生物固體平均停留時間與污水的停留時間無關(guān)，污泥齡比