水污染控制工程—習題

水質污染指標污水污染指標一般分：________、_________、__________三類。表示污水物理性質的污染指標主要有___________、______________、_______、______。表示污水化學性質的污染指標可分為___________、______________。在工程中一般採用____________、___________、_________、__________等指標來反映水中有機物的含量。BOD:COD:有機污染物被好氧微生物氧化分解的過程，一般可分為兩個階段，第一階段主要是有機物被轉化為亞硝酸鹽和硝酸鹽。第二階段被轉化為二氧化碳、水和氮。（ ）表示污水生物性質的污染指標有_______、__________、___________。沉澱法：在典型的污水處理廠中，沉澱法可用於下面幾個方面：______、________、_________、___________。根據水中懸浮顆粒的性質、凝聚性能及濃度才，沉澱通常可分為_________、___________、___________、_____________。在自由沉澱過程中，顆粒的物理性質如形狀、大小及質量等不發生改變。（ ）絮凝沉澱中，沉澱軌跡是_____________。活性污泥在二沉池中間段的沉澱是絮凝沉澱。（ ）區域沉澱是懸浮顆粒濃度不高。（ ）二沉池下部及污泥中立濃縮池開始階段均有區域沉澱發生。（）壓縮沉澱過程，顆粒間無相互作用。（）沉澱池：初沉池的去除對象是懸浮固體，可以去除SS的40%-55%，同時可去除20%-30%的BOD5，可降解後續生物處理構築物的有機負荷。（）沉澱池常安池內水流方向不同可分為__________、__________、___________。沉澱池的運行方式，有_________和___________兩種。平流式的缺點是採用多斗排泥時，每個泥斗需要單獨設排泥管各自操作。另外採用機械排泥的，大部分設備位於水下，易腐蝕。（）豎流式有對衝擊負荷和溫度變化適應能力較強，而且施工簡單，造價低的優點。（）輻流式使用於小型污水處理廠。（）平流式沉澱池排泥可以採用帶刮泥機的單斗排泥，也可以用多斗排泥，（）平流式沉澱堰前無需設置擋渣板。（）斜板（管）沉澱池具有去除效率高，停留時間短，佔地面積小等優點，在污水處理中得到較廣泛的應用。（）斜板（管）宜二沉池使用。（）生物絮凝污水的類型：__________、_________、____________、______________.污水生物處理：根據參與代謝活動的微生物對溶解氧的需求不同，污水生物處理技術可分為________、___________、_______________。在硝酸鹽條件下進行的生物處理屬於好氧生物處理。（）根據微生物生長方式不同，生物處理技術分為____________、______________。厭氧和好氧結合的生物處理是一種很好的生物脫氮方法。（）懸浮生長法的典型代表是生物膜法。（）污水生物處理是微生物在_______的作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對污染物質進行______、________。一切在生物體內可通過酶的催化作用而進行化學變化的物質稱為____________。合成代謝是微生物利用另一部分底物或分解代謝過程中產生的中間產物在合成酶的作用下合成微生物細胞的過程，合成代謝所需的能量由分解代謝提供。（）發酵：發酵在厭氧生物處理中主要存在兩種發酵類型___________和_________。呼吸有機污水的好氧生物處理，如活性污泥法，生物膜法等都屬於這類型呼吸。（）好氧呼吸的最終受體是有機物。（）好氧生物處理或厭氧生物處理好氧生物處理反映速率較快，所需的反應時間較短，故處理構築物容積較小，且處理過程中散發的臭味較少。（）生物脫氮經過__________、__________、_________後，轉變為N2而被去除的過程。反硝化作用是在厭氧條件下進行。（）群體生長群體生長的實質是_____________。按微生物生長速率，其生長過程可分為四個時期_____、_________、________、________。延遲期細胞體積顯著增大。（）衰亡其營養物質已耗盡，微生物細胞靠內源呼吸代謝以維持。（）微生物維持在活力很強的對數期會獲得最好的處理效果。（）為了獲得較強的氧化和吸附有機物能力，又具有良好的沉降性能的活性污泥，在實際中常將活性污泥控制在穩定期末和衰亡期初期。（）影響微生物生長的因素很多，其中最主要的是______、______、_____、_______、________。對微生物來講，營養物質碳、氮、磷有一定的比例，一般BOD5：N：P為100:3:1（）根據微生物適應的溫度範圍，微生物可分為__________、___________、______________。活性污泥的曝氣池中的最適宜PH為6.5-8.5。（）活性污泥在顯微鏡下顯黑色（）活性污泥組成可分為四個部分___________、_________、____________、________________。混合液揮發性懸浮固體濃度（MLVSS）是指混合液懸浮固體中有機物質量，包括Ma、Mi、Me、Mii。（）一般生活污水處理廠曝氣池混合液MLVSS/MLSS在0,.7-0.8。（）污泥體積指數是指曝氣池混合液沉澱30分鐘後，單位質量干泥形成的濕污泥體積，常用單位ml/g（）活性污泥法處理流程包括______、___________、______、_______等基本組成成分。迴流污泥或剩餘污泥活性污泥降解有機物過程可分為兩個階段_______、_________。在活性污泥的曝氣過程中，在穩定階段，主要是污水中的有機物轉移到活性污泥上。（）曝氣池實質上是一個反應器，它的池型與所需的水力特徵及反應要求密切相關。主要分為________、_________、___________、__________四大類。膜生物反應器是用超濾膜代替二沉池進行污泥固液分離的污水處理裝置，為膜分離技術和活性污泥法的有機結合。（）膜生物法容積負荷高，水力停留時間段，且污泥齡較長。（）生物膜法是一大類生物處理法的簡稱，包括_______、_________、________、______、_______等工藝形式。其共同特點是____________在濾料或填料表面上形成生物膜。生物膜填料表面的生物膜中的設呢購物種類相當豐富，一般由細菌、真菌、原生動物、後生動物、藻類以及一些肉眼可見的蠕蟲、昆蟲的幼蟲等組成。（）在生物膜法污水處理中與好氧微生物一般要求一致，生物膜法對營養物質要求的比例為BOD5：N：P=100:5:1（）負荷是影響生物膜法處理能力的首要因素。（）生物濾池的負荷分為___________和____________。生物膜法分為____________和______________生物膜法中，微生物量大，凈化效果好。（）一般而言，___________是細菌從液相轉移到載體表面的主要途徑。生物濾池中，濾料粒徑愈小，濾床的可附著面積愈大，而生物膜的面積愈大，濾床的工作能力就愈大。（）生物濾池的布水設備分為兩類：___________、__________。生物濾池的基本流程是由____________、___________、____________組成高負荷生物濾池有迴流式生物濾池、塔式生物濾池，交替生物濾池，迴流式以及生物濾池。（）生物濾池的處理效率，在一定條件下是隨著濾床高度的增加而增加。（）迴流比與生物濾池相比，生物轉盤有以下特點：不會發生堵塞現象，凈化效果好，無氣味產生。（）生物轉盤主要優點是動力消耗低，抗衝擊負荷能力強，無需迴流污泥，管理運行方便。（）生物接觸氧化法不需要污泥迴流，不存在污泥膨脹問題。（）生物接觸氧化池根據進水水質和處理程度確定採用______、_______、______。曝氣生物池不需設二沉池，臭氣少等優點。根據進水流面不同，曝氣生物濾池分為______和_______式。生物流化床：根據生物流化床的供氧、脫膜和床體結構等方面不同，好氧生物流化床主要有兩種類型：________和________。生物流化床的微生物活性高。（）穩定塘：生物穩定塘的主要優點是處理成本低，操作管理容易。生物穩定塘易產生臭味及滋生蚊蠅。（）穩定塘按塘水中微生物優勢群體和溶解氧狀況可分為_______、_______、_______、_______。穩定塘按用途可分______、_____、______、______。好氧塘：_______是好氧塘塘水中溶解氧的主要提供者。兼性塘：兼性塘常用於處理小城鎮的原污水。（）儲存塘河間歇排放塘屬於兼性塘。（）厭氧塘：厭氧塘一般表面積大，深度淺的塘。（）厭氧塘對有機污染物的降解是由兩類厭氧菌，通過________和________兩階段來完成的。厭氧塘參與反應的生物只有細菌。（）曝氣塘：曝氣塘出水可直接排放。（）曝氣塘可分為______和______。污水土地處理系統：污水土地處理系統可促進污水中植物營養素的循環。（）根據系統中水流運動的速率和流動軌跡的不同，污水土地處理系統可分為______、_____、______、_______。慢流滲濾系統：快流滲濾系統：地表漫流系統：地下滲濾系統：慢流滲濾系統中，部分污水滲入地下，部分蒸發，流出處理地的水流一般為零。（）濕地：從廣義上講，濕地可分為________和________。濕地運行操作簡便，對惡劣氣候條件抵禦能力強易滋生蚊蠅。（）123、______、______、_______和_______是構成人工濕地生態流系統主要組成部分。人工濕地的顯著特點之一是對有機污染物具有較強的去除能力。（）按照系統布水方式不同或水在系統中流動方式不同，一般可將人工濕地分為三種類型：_______、_______、________.表面流濕地佔地大，水力負荷小，凈化能力有限。（）水平潛流濕地脫氮除磷效果好，少有惡臭與蚊蠅現象。（）垂直流濕地適用於處理氨氮含量高的污水且處理有機物能力強，控制簡單。（）在水解發酵階段，複雜的有機物在_______的作用下首先被分解為簡單的有機物。厭氧反應的各項影響因素以對_____的影響為準。影響厭氧反應因素：______、______、_______、______、_____、______。厭氧消化：最早的厭氧生物處理構築物是化糞池。（）污水的厭氧生物處理工藝_______、_______、______、______、______、______和_____、________。上流式厭氧污泥床反應器的構造：上流式厭氧污泥床不需要攪拌，能適應負荷衝擊和溫度與PH的變化。（）分段厭氧處理對於固態有機物濃度高的污水，將_____、______、_____過程分開進行。二段式厭氧處理法具有運行穩定可靠，能承受PH、毒物等的衝擊，有機負荷高，消化氣中甲烷含量高的特點，但操作複雜。（）影響混凝效果的主要因素______、______、_______、_______。化學混凝的設備包括_______、______、_______。按污水處理工藝不同，污泥可分為______、______、______、_______，此外還包括_______和_______。污泥的特性：_______、_______、______、_______。含固率+含水率=100%。（）污泥的相對密度。污泥中水分的存在形式______、_______、_______。污泥濃縮去除遊離水的一部分，不能去除毛細水。（）若要將含水率96%的污泥脫水，可降到80%以下，失去流態。（）1.生化需氧量、化學需氧量、總有機碳和總需氧量指標的含義是什麼？分析這些指標之間的聯繫與區別。生化需氧量（BOD）：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量。化學需氧量（COD）：在酸性條件下，用強氧化劑氧化水質有機污染物所消耗的氧化劑量。總有機碳（TOC）：水樣中所有有機污染物的含碳量。總需氧量（TOD）：有機物除碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當有機物全都被氧化時，碳被氧化為二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時需氧量稱為總需氧量。這些指標都是用來評價水樣中有機污染物的參數。生化需氧量間接反映了水中可生物降解的有機物量。化學需氧量不能表示可被微生物氧化的有機物量，此外廢水中的還原性無機物也能消耗部分氧。BOD5= 0.68 BODL =0.68X0.87CODB =0.59CODB總有機碳和總需氧量的測定都是燃燒化學法，前者測定以碳表示，後者以氧表示。TOC、TOD的耗氧過程與BOD 的耗氧過程有本質不同，而且由於各種水樣中有機物質的成分不同，生化過程差別也大。各種水質之間TOC或TOD與BOD不存在固定關係。在水質條件基本相同的條件下，BOD與TOD或TOC之間存在一定的相關關係。試說明沉澱有哪些類型？各有何特點？討論各類型的聯繫和區別。自由沉澱：懸浮顆粒濃度不高；沉澱過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自獨自進行沉澱，顆粒沉澱軌跡呈直線。沉澱過程中，顆粒的物理性質不改變，如形狀、大小和相對密度等不發生改變。如沙粒在沉砂池中的沉澱屬於自由沉澱。絮凝沉澱：懸浮顆粒濃度不高；沉澱過程中懸浮顆粒之間有相互絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉降軌跡呈曲線。沉澱過程中，顆粒的質量、形狀、沉速是變化的。化學絮凝沉澱屬於這種類型。區域沉澱：懸浮顆粒濃度高，顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。二沉池下部及污泥重力濃縮的開始階段有區域沉澱發生。壓縮沉澱：懸浮顆粒濃度很高：顆粒相互之間接觸，相互支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力下被擠出，使污泥得到濃縮。二沉池污泥斗中的污泥濃縮過程以及污泥重力濃縮池中均存在壓縮沉澱。聯繫和區別：自由沉澱，絮凝沉澱，區域沉澱或成層沉澱，壓縮沉澱懸浮顆粒的濃度依次增大，顆粒間相互影響也依次加強。3．簡述生物脫氮除磷的基本原理。答：（1）污水生物脫氮過程氮的轉化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。氨化在好氧或厭氧條件下，硝化在好氧條件下，反硝化在缺氧條件下。生物脫氮是含氮化合物在生物氨化、硝化、反硝化後，轉變為氮氣而被去除的過程。氨化：微生物分解有機氮化合物產生氨的過程稱為氨化反應。在氨化微生物作用下，有機氮化合物在好氧或厭氧條件下分解、轉化為氨態氮。硝化反應：在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態氮轉化為亞硝酸鹽（NO2-—）和硝酸鹽（NO3-）。反硝化反應：在缺氧條件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被還原為氮氣。（2）生物除磷的基本原理是在厭氧—好氧或厭氧—缺氧的交替系統中，利用聚磷微生物具有厭氧釋磷或好氧超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段混合液的濃度大量降低，最終通過排放含有大量富磷污泥而達到從污泥中除磷的目的。4．解釋污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統設計和運行管理中的作用。答：污泥泥齡為在處理系統中微生物的平均停留時間。污泥泥齡是活性污泥處理系統設計、運行的重要參數，在理論上也有重要意義。以污泥泥齡作為生物處理的控制參數，其重要性是明顯的，因為通過控制污泥泥齡，可以控制微生物的比增長速率及系統中微生物的生理狀態。5.試述好氧塘、兼性塘和厭氧塘凈化污水的基本原理及優缺點。好氧塘是一類在有氧狀態下凈化污水的穩定塘。其凈化有機物的基本原理是塘內存在著細菌、藻類和原生動物的共生系統。有陽光照射時，塘內的藻類進行光合作用，釋放出氧，同時，由於風力的攪動，塘表面還存在自然復氧，二者使塘水呈好氧狀態。塘內的好氧型異養細菌利用水中氧，通過好氧代謝氧化分解有機污染物併合成本身的細胞質，其代謝產物CO2則是藻類光合作用的碳源。兼性塘是指在上層有氧、下層無氧的條件下凈化污水的穩定塘。其凈化機理：兼性塘的好氧區對有機污染物的凈化機理與好氧塘基本相同。兼性區的塘水溶解氧較低，且時有時無。這裡的微生物是異樣型兼性細菌，它們既能利用水中的溶解氧氧化分解有機污染物，也能在無分子氧的條件下，以NO3-、CO32-作為電子受體進行無氧代謝。厭氧區沒有溶解氧。可沉物質和死亡的藻類、菌類在形成污泥層，污泥層中的有機質由厭氧微生物對其進行厭氧分解。兼性塘運行管理極為簡便，較長的污水停留時間使它能經受污水水量、水質的較大波動而不至於嚴重影響出水質量。兼性塘常被用於處理小城鎮的原污水以及中小城市污水處理廠一級沉澱處理後出水或二級生物處理後的出水。厭氧塘是一類在無氧條件下凈化污水的穩定塘。其凈化機理是：厭氧塘對有機污染物的降解，是由兩類厭氧菌通過產酸發酵和甲烷發酵兩階段完成的，即先由兼性厭氧產酸菌將複雜的有機物水解、轉化為簡單的有機物，再由專性厭氧菌將有機酸轉化為甲烷和二氧化碳。當厭氧塘作為預處理工藝使用時，其優點是可以大大減少隨後的兼性塘、好氧塘的容積，消除兼性塘夏季運行時經常出現的漂浮污泥層的問題，並使隨後的處理塘中不致形成大量導致糖最終淤積的污泥層。6.厭氧生物處理的基本原理是什麼？答：厭氧生物處理的基本原理是：厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物（包括兼性微生物）的作用，將廢水中的各種複雜有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳等物質的過程。三階段理論包括：第一階段為水解發酵階段。在該階段，複雜的有機物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解為簡單的糖類；繼而將這些簡單的有機物在產酸菌的作用下經過厭氧發酵和氧化轉化為乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類。參與這個階段的水解發酵菌主要是專性厭氧菌和兼性厭氧菌。第二階段為產氫產甲烷產乙酸階段。在該階段，產氫產乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一階段產生的中間產物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類等轉化成乙酸和氫，並有CO2產生。第三階段為產甲烷階段。在該階段中，產甲烷菌把第一階段和第二階段產生的乙酸、H2和CO2等轉化為甲烷。試述UASB反應器的構造和高效運行的特點。上流式厭氧污泥床反應器（UASB）構造：污水自下而上地通過厭氧污泥床反應器。在反應器的底部有一個高濃度（可達60~80g/L）、高活性的污泥層，大部分的有機物在這裡被轉化為CH4和CO2。由於氣態產物的攪動和氣泡粘附污泥，在污泥層之上形成一個污泥懸浮層。反應器的上部設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部導出，被分離的污泥則自動滑落到懸浮污泥層。出水則從澄清區流出。由於反應器內可以培養出大量厭氧顆粒污泥，使反應器的負荷很大。對一般的高濃度有機污水，當水溫30oC左右時，負荷可達10~20kgCOD/(m3.d)3．化學混凝法的原理及適用條件是什麼？城鎮污水的處理是否可用化學混凝法，為什麼？答：見該章內容概要。壓縮雙電層特別適用於無機鹽混凝劑所提供的簡單離子的情況。在城鎮污水處理方面，過去很少採用化學混凝的方法。但近年來，化學混凝劑的品種和質量都有較大的發展，使化學混凝處理城鎮污水有一定的競爭力。
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