水處理期末試題集

1、1。某城市污水處理廠運(yùn)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(gè)河流。近期由于原水水質(zhì)波動(dòng)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(shí)，回答以下問題：1.寫出三個(gè)表征污水水質(zhì)的指標(biāo)（3分）如COD、SS、BOD等，每個(gè)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

2、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(jìn)。提出你的工藝改進(jìn)意見，畫出改進(jìn)后的工藝流程圖，并說明原因以及改進(jìn)后工藝的原理和期望達(dá)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(diǎn)？答：工藝優(yōu)點(diǎn)（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(jī)廢水處理；而厭氧工藝既適用于高濃度有機(jī)廢水處理，也適用于中、低濃度和難生物降解的有機(jī)廢水處理。（2）能耗低。當(dāng)原水BOD5達(dá)到1500mg/L時(shí)，沼氣能量可以抵消消耗能量，原水有機(jī)物濃度越高，剩余能量越多。一般厭氧法的動(dòng)

3、力消耗約為活性污泥法的1/10。（3）負(fù)荷高。通常好氧法的容積負(fù)荷為14kgBOD/m3d，而厭氧法為210kgCOD/m3d，高的可達(dá)4050kgCOD/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(shí)仍能正常運(yùn)行。（6）可殺菌解毒。（7）可間歇運(yùn)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(jī)理:原污水在氨化菌作用下，將污水中有機(jī)氮(OR-N)轉(zhuǎn)化成氨氮(NH4-N)，與原污水中NH4-N一并，在適

4、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(jī)碳源)進(jìn)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(shí)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(diǎn)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(jí)處理為生物處理，二級(jí)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

5、撞而絮凝，使粒徑增大，沉速加快。（2分）同時(shí)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(huì)影響無機(jī)鹽類的水解。水溫低，水解反應(yīng)慢；水的粘度增大，布朗運(yùn)動(dòng)減弱，混凝

6、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(xì)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(dāng)使用多種混凝劑時(shí)，其最佳投藥順序可通過試驗(yàn)來確定。水力條件水力條件對混凝劑效果有重要影響。主要的控制指標(biāo)為攪拌強(qiáng)度和攪拌時(shí)間。7. 簡述SBR工藝的工作原理，并說明該工藝具有哪些特點(diǎn)。答：（1）工作原理：SBR工藝即間歇式活性污泥法工

7、藝，又稱序批式活性污泥法，是集有機(jī)物降解與混合液沉淀于一體的反應(yīng)器。SBR的間歇運(yùn)行是通過控制曝氣池的運(yùn)行操作來實(shí)現(xiàn)的，其運(yùn)行操作分為5道工序，分別為：進(jìn)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(diǎn)：SBR集有機(jī)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(huì)產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。具有較好的脫氮、除磷效果。工藝可實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化控制，運(yùn)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(fù)荷和反應(yīng)器適當(dāng)?shù)谋砻尕?fù)荷；（2）保持適

8、宜的pH值和堿度；（3）防止有毒物質(zhì)的干擾。9. 在20時(shí)，亞硝化細(xì)菌的世代時(shí)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(shí)亞硝化細(xì)菌的世代時(shí)間3天。 （2）污泥齡是指污泥在反應(yīng)器中的停留時(shí)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(shí)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(shí)間，否則曝氣池中的污泥會(huì)全部流失。對于氨的硝化作用來說，硝化細(xì)菌的世代時(shí)間較長，應(yīng)通過工藝調(diào)整使泥齡大于硝化細(xì)菌的世代時(shí)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(jìn)行完全。

9、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COD650mg/L，BOD552mg/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(jī)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(jī)物與化學(xué)強(qiáng)氧化劑作用時(shí)所消耗的氧化劑的量。BOD5可間接表示廢水中有機(jī)物的含量，COD表示廢水中還原性物質(zhì)的含量（包括有機(jī)物和無機(jī)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(dāng)BOD5/COD0.45時(shí)，生化性較好；當(dāng)BOD5/

10、COD0.3時(shí)，可以生化；當(dāng)BOD5/COD0.3時(shí)，較難生化；當(dāng)BOD5/COD0.25時(shí)，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(huì)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(huì)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i90時(shí)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(shí)曝氣法的運(yùn)行特點(diǎn)。在一般情況下，對于有機(jī)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(yùn)

11、行方式的基本區(qū)別在什么地方？ 答:(1)運(yùn)行特點(diǎn)： 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(fù)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(fù)荷強(qiáng) 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(shí)曝氣活性污泥法：由于負(fù)荷低，延時(shí)曝氣池容積大，占地面積較大 對水質(zhì)水量變動(dòng)性強(qiáng)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(shí)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：

12、 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(shí)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(diǎn)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(qiáng)烈的攪拌沖擊，適于增長繁殖，由細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲等組成。 生物

13、的食物鏈長在生物膜上動(dòng)物性營養(yǎng)一類所占比例較大，微型動(dòng)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(shí)間長的微生物生物膜處理法中，生物固體平均停留時(shí)間與污水的停留時(shí)間無關(guān)，污泥齡比活性污泥大的多，硝化菌與亞硝化菌得以繁衍增殖，因此具有一定的硝化功能，采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式還可能具有返硝化脫氮的功能。 分段運(yùn)行與優(yōu)勢菌種生物膜處理法多分段運(yùn)行，每段繁衍與本段水質(zhì)相適應(yīng)的微生物，并形成優(yōu)占種屬，有利于微生物新陳代謝功能的充分發(fā)揮和有機(jī)污染物的降解。 (2)處理工藝方面的特征 對水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性 有一段時(shí)

14、間中斷進(jìn)水，對生物膜的凈化功能也不會(huì)有致命影響，通水后能夠較快的恢復(fù)。 污泥沉降性良好，易于固液分離 脫落的生物膜所含動(dòng)物成分較多，比重較大，且污泥顆粒個(gè)體較大，沉降性良好，易于固液分離。 能夠處理低濃度廢水 活性污泥不適合處理低濃度的污水，若BOD長期低于50-60mg/l，會(huì)影響污泥絮體的形成，但生物膜處理低濃度污水，也能取得較好的處理效果。 易于維護(hù)運(yùn)行，節(jié)能，動(dòng)力費(fèi)用低 與活性污泥處理系統(tǒng)相比較，生物膜處理法中的各種工藝都是比較易于維護(hù)管理的，像生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等工藝，還都是節(jié)省能源的，動(dòng)力費(fèi)用較低。 29.繪圖說明有明顯吸附帶的穿透曲線？如何充分利用吸附容量？ 穿透曲線 答:(1)采用多床串聯(lián)操作如圖“多柱串聯(lián)試驗(yàn)曲線”,開始時(shí)按從到依次進(jìn)行通水,當(dāng)柱出水水質(zhì)達(dá)到穿透濃度時(shí),柱中的填充層已接近飽和,再生柱,將備用的柱串聯(lián)在柱的后面.然后按照從到的順序通水,當(dāng)出水濃度達(dá)到穿透濃度時(shí),柱已經(jīng)接近飽和,將其再生,把再生后的串聯(lián)在的后面.這樣進(jìn)行再生的吸附柱中的吸附劑都是接近飽和的. (2)采用升流式移動(dòng)床操作廢水自下而