1、1. 簡述水質污染指標體系在水體污染控制、污水處理工程設計中的應用 水質污染指標是評價水質污染程度、進行污水處理工程設計、反映污水處 理廠處理效果、開展水污染控制的基本依據。 2 分析總固體、溶解性固體、懸浮固體及揮發性固體、固定性固體指標之間 的相互關系，畫出這些指標的關系圖。 水中所有殘渣的總和稱為總固體(TS，總固體包括溶解性固體(DS和 懸浮性固體(SS。水樣經過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體 (DS，濾渣脫水烘干后即是懸浮固體(SS。固體殘渣根據揮發性能可分為 揮發性固體(VS和固定性固體(FS)。將固體在600C的溫度下灼燒，揮發掉 的即市是揮發性固體( VS ，灼燒殘渣則

2、是固定性固體( FS 。溶解性固體一 般表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態物質含量，揮發性固體反 映固體的有機成分含量。 3 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么？分析 這些指標之間的聯系和區別。 (1) B0D:在水溫為20度的條件下，水中有機物被好養微生物分解時所需的 氧量。 (2) C0D用化學氧化劑氧化水中有機污染物時所消耗的氧化劑量。 (3) T0D:由于有機物的主要元素是 C H、0、N、S等。被氧化后，分別產 生 CO 2、 H 20、 N0 2和 S0 2，所消耗的氧量稱為總需氧量。 (4)T0C表示有機物濃度的綜合指標。水樣中所有有機物的含碳量

3、 它們之間的相互關系為： TOD COD BOD20BOD5OC 生物化學需氧量或生化需氧量（BOD）反映出微生物氧化有機物、直接地 從衛生學角度闡明被污染的程度。化學需氧量 COD的優點是比較精確地表示污 水中有機物的含量，測定時間僅僅需要數小時，并且不受水質的影響。而化學 需氧量COD則不能象BOD反映出微生物氧化有機物、直接地從衛生學角度闡明 被污染的程度。此外，污水中存在的還原性無機物（如硫化物）被氧化也需要 消耗氧，以COD表示也存在一定的誤差。 兩者的差值大致等于難生物降解的有機物量。差值越大，難生物降解的有 機物含量越多，越不宜采用生物處理法。 兩者的比值可作為該污水是否適宜于采

4、用生物處理的判別標準，比值越 大，越容易被生物處理。 4 水體自凈有哪幾種類型？氧垂曲線的特點和適用范圍是什么？ 答：污染物隨污水排入水體后，經過物理的、化學的與生物化學的作用， 使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全地恢復原狀，這種 現象稱為水體自凈或水體凈化。包括物理凈化、化學凈化和生物凈化。物理凈 化指污染物質由于稀釋、擴散、沉淀或揮發等作用使河水污染物質濃度降低的 過程。化學凈化指污染物質由于氧化、還原、分解等作用使河水污染物質濃度 降低的過程。生物凈化指由于水中生物活動，尤其是水中微生物對有機物的氧 化分解作用而引起的污染物質濃度降低的過程。 有機物排入河流后，經微生物

5、降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水虧 氧；另一方面，空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中，使溶解氧逐步得到 恢復。耗氧與虧氧是同時存在的，DO曲線呈懸索狀下垂，稱為氧垂直曲線。適 用于一維河流和不考慮擴散的情況下。 5 試論述排放標準、水環境質量標準、環境容量之間的關系。 排放標準是指最高允許的排放濃度，污水的排放標準分為一，二，三級標 準，而水環境質量標準是用來評估水體的質量和污染情況的，有地表水環境質 量標準，海洋水質標準，生活飲用水衛生標準等，環境容量則是指環境在其自 凈范圍類所能容納的污染物的最大量 .排放標準是根據自然界對于污染物自凈能 力而定的，和環境容量有很大關系，環是排水等標準

6、，但可能事實上已經超過 了該區域的環境容量。 6 我國現行的排放標準有哪幾種？各種標準的適用范圍及相互關系是什么？ 污水排放標準根據控制形式可分為濃度標準和總量控制標準。 根據地域管理權限可分為國家排放標準，行業排放標準、地方排放標準。 濃度標準規定了排出口向水體排放污染物的濃度限值，我國現有的國家標 準和地方標準都是濃度標準。總量控制標準是以水環境質量標準相適應的水環 境容量為依據而設定的，水體的環境質量要求高，則環境容量小。國家排放標 準按照污水去向，規定了水污染物最高允許排放濃度，適用于排污單位水污染 物的排放管理，以及建設項目的環境影響評價、建設項目環境保護設施設計、 竣工驗收以及投產

7、后的排放管理。行業排放標準是根據各行業排放廢水的特點 和治理技術水平制定的國家行業排放標準。地方標準是各省直轄市根據經濟發 展水平和管轄地水體污染控制需要制定的標準，地方標準可以增加污染物控制 指標數，但不能減少，可以提高對污染物排放標準的要求，但不能降低標準。 第十章污水的物理處理 1、試說明沉淀有哪些類型？各有何特點？討論各類型的聯系和區別。 答：自由沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾， 顆粒各自單獨進行沉淀，顆粒沉淀軌跡呈直線。沉淀過程中，顆粒的物理性質 不變。發生在沉砂池中。 絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作 用，顆粒因相互聚集增大而加

8、快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中，顆粒的 質量、形狀、沉速是變化的。化學絮凝沉淀屬于這種類型。 區域沉淀或成層沉淀：懸浮顆粒濃度較高（ 5000mg/L 以上）；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。二次沉淀池與污泥濃縮池中發生。 壓縮沉淀：懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團狀結構，互相接 觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到 濃縮。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。 聯系和區別：自由沉淀，絮凝沉淀，區域沉淀或成層沉淀，壓縮沉淀懸浮 顆粒的濃度依次增大，顆粒間的

9、相互影響也依次加強。 2、設置沉砂池的目的和作用是什么？曝氣沉砂池的工作原理和平流式沉砂 池有何區別？答：設置沉砂池的目的和作用：以重力或離心力分離為基礎，即 將進入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機懸 浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機顆 粒，以免這些雜質影響后續處理構筑物的正常運行。 平流式沉砂池是一種最傳統的沉砂池，它構造簡單，工作穩定，將進入沉 砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機懸浮顆粒則 隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機顆粒。曝氣沉 砂池的工作原理：由曝氣以及水流的螺旋旋轉作用，污

10、水中懸浮顆粒相互碰 撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機污染物得以 去除。曝氣沉砂池沉砂中含有機物的量低于 5%；由于池中設有曝氣設備，它還 具有預曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作 用。 3、水的沉淀法處理的基本原理是什么？試分析球形顆粒的靜水自由沉降 （或上浮）的基本規律，影響沉降或上浮的因素是什么？ 答：基本原理：沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能，在重力作用下 產生下沉作用，以達到固液分離的一種過程。基本規律：靜水中懸浮顆粒開始 沉降（或上浮）時，會受到重力、浮力、摩擦力的作用。剛開始沉降（或上 浮）答：加壓溶氣氣浮法的基本原理是空氣

11、在加壓條件下溶于水中，再使壓力 降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。 其工藝流程有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程 3 種；溶氣 方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵空壓 機溶氣方式。 全溶氣流程是將全部廢水進行加壓溶氣，再經減壓釋放裝置進入氣浮池進 行固液分離，與其它兩流程相比，其電耗高，但因不另加溶氣水，所以氣浮池 容積小；部分溶氣流程是將部分廢水進行加壓溶氣，其余廢水直接送入氣浮 池，該流程比全溶氣流程省電，另外因部分廢水經溶氣罐，所以溶氣罐的容積 比較小，但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較少，因此，若想提供同樣 的空氣量，必須加大

12、溶氣罐的壓力；回流加壓溶氣流程將部分出水進行回流加 壓，廢水直接送入氣浮池，該法適用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分離，但 氣浮池的容積較前兩者大。 水泵吸水管吸氣溶氣方式設備簡單，不需空壓機，沒有空壓機帶來的噪 聲；水泵壓水管射流溶氣方式是利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣， 其缺點是射流器本身能量損失大一般約 30，若采用空氣內循環和水內循環， 可以大大降低能耗，達到水泵空壓機溶氣方式的能耗水平；水泵空壓機溶 氣方式溶解的空氣由空壓機提供，壓力水可以分別進入溶氣罐，也有將壓縮空 氣管接在水泵壓入泵上一起進入溶氣罐的。 目前常用的溶氣方式是水泵空壓機溶氣方式。 7、微氣泡與懸浮顆粒相粘附的

13、基本條件是什么？有哪些影響因素？如何改 善微氣泡與顆粒的粘附性能？答：微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是水中 顆粒的潤濕接觸角大于 90 度，即為疏水表面，易于為氣泡粘附或者水的表面張 力較大，接觸即角較大，也有利于氣粒結合。 影響微氣泡與懸浮顆粒相粘附的因素有：界面張力、接觸角和體系界面自 由能，氣粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附，泡沫的穩定性等。 在含表面活性物質很少的廢水中加入起泡劑，可以保證氣浮操作中泡沫的 穩定性，從而增強微氣泡和顆粒的粘附性能。 8、氣固比的定義是什么？如何確定（或選用）？ 答：氣固比即溶解空氣量與原水中懸浮固體含量的比值。 氣固比的選用涉及到出水水質、設備、動力等因素

14、。從節能考慮并達到理 想的氣浮分離效果，應對所處理的廢水進行氣浮試驗來確定氣固比，如無資料 或無實驗數據時，一般取用0.0050.006,廢水懸浮固體含量高時，可選用上 限，低時選用下限。剩余污泥氣浮濃縮使氣固比一般采用0.030.04。 9、在廢水處理中,氣浮法與沉淀法相比較,各有何優缺點？ 答：沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場的作用下,以達 到固液分離的一種過程。主要去除污水中的無機物,以及某些比重較大的顆粒 物質。浮上法是一種有效的固 液和液 液分離方法,特別對那些顆粒密度或 接近或小于水的以及非常細小顆粒,更具有特殊優點。與氣浮法相比較,沉淀 法的優點是這一物理過程簡便易

15、行,設備簡單,固液分離效果良好。與沉淀法 相比較氣浮法的優點： 1）氣浮時間短,一般只需要 15分鐘左右,去除率高； 2）對去除廢水中的纖維物質特別有效,有利于提高資源利用率,效益好；3） 應用范圍廣。它們缺點是都有局限性,單一化。氣浮法：能夠分離那些顆粒密 度接近或者小于水的細小顆粒,適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產生膨脹 的情況,但是產生微細氣泡需要能量,經濟成本較高。 沉淀法：能夠分離那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒,而且固液的分離一 般不需要能量,但是一般沉淀池的占地 采用氣浮法處理時,除應用投加電解質混凝劑進行電中和方法外,還可用 向水中投加浮選劑,使顆粒的親水性表面改變為疏水性,使

16、其能與氣泡粘附。 影響沉淀分離效果的因素有沿沉淀池寬度方向水流速度分布的不均勻性和 紊流對去除率的影響,其中寬度方向水流速度分布的不均勻性起主要作用。所 以為了提高沉淀的分離效果,在沉淀池的設計過程中,為了使水流均勻分布, 應嚴格控制沉淀區長度,長寬比,長深比。 第 11xx 1、簡述好氧生物和厭氧生物處理有機污水的原理和適用條件。 答：好氧生物處理：在有游離氧（分子氧）存在的條件下,好氧微生物降 解有機物,使其穩定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機污染 物（以溶解狀與膠體狀的為主）,作為營養源進行好氧代謝。這些高能位的有 機物質經過一系列的生化反應,逐級釋放能量,最終以低能位的無

17、機物質穩定 下來，達到無害化的要求，以便返回自然環境或進一步處置。適用于中、低濃 度的有機廢水，或者說B0D5濃度小于500mg/L的有機廢水。 厭氧生物處理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和 穩定有機物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，復雜的有機化合物被降 解、轉化為簡單的化合物，同時釋放能量。適用于有機污泥和高濃度有機廢水 （一般 BOD濟 2000mg/L）。 2， 3 簡述 xx 污水生物脫氮過程的基本步驟。 答：微生物經氨化反應分解有機氮化合物生成 NH3,再在亞硝化菌和硝化 菌的作用下，經硝化反應生成（亞）硝酸鹽，最后經反硝化反應將（亞）硝酸 鹽還原為氮氣。當

18、進水氨氮濃度較低時，同化作用也可能成為脫氮的主要途 徑。 4、簡述生物除磷的原理。 答：在厭氧好氧交替運行的系統中，得用聚磷微生物具有的厭氧釋磷及 好氧超量吸磷的特性，使好氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過排放含 有大量富磷污泥而達到從污水中除磷的目的。 第十二章活性污泥法 1活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？ 答：活性污泥是指由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及 吸附的污水中有機和無機物質組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功 能的絮絨狀污泥。 活性污泥法處理流程具體流程見下圖： 2常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？ 答：推流式曝氣池：污水及回流污泥一般從池體的

19、一端進入，水流呈推流 型，底物濃度在進口端最高，沿池長逐漸降低，至池出口端最低。 完全混合式曝氣池：污水一進入曝氣反應池，在曝氣攪拌作用下立即和全 池混合，曝氣池內各點的底物濃度、微生物濃度、需氧速率完全一致。 封閉環流式反應池：結合了推流和完全混合兩種流態的特點，污水進入反 應池后，在曝氣設備的作用下被快速、均勻地與反應器中混合液進行混合，混 合后的水在封閉的溝渠中循環流動。封閉環流式反應池在短時間內呈現推流 式，而在長時間內則呈現完全混合特征。 序批式反應池（SBR :屬于注水-反應一排水”類型的反應器，在流態上 屬于完全混合，但有機污染物卻是隨著 3活性污泥法有哪些主要運行方式？各 種運

20、行方式有何特點？ 答:傳統推流式:污水和回流污泥在曝氣池的前端進入，在池內呈推流式 流動至池的末端，充氧設備沿池長均勻布置，會出現前半段供氧不足，后半段 供氧超過需要的現象。 漸減曝氣法:漸減曝氣布置擴散器，使布氣沿程遞減，而總的空氣量有所 減少，這樣可以節省能量，提高處理效率。 分步曝氣:采用分點進水方式，入流污水在曝氣池中分34 點進入，均衡 了曝氣池內有機污染物負荷及需氧率，提高了曝氣池對水質、水量沖擊負荷的 能力。 完全混合法:進入曝氣池的污水很快被池內已存在的混合液所稀釋、均 化，入流出現沖擊負荷時，池液的組成變化較小，即該工藝對沖擊負荷具有較 強的適應能力；污水在曝氣池內分布均勻，

21、 F/M 值均等，各部位有機污染物降 解工況相同，微生物群體的組成和數量幾近一致；曝氣池內混合液的需氧速率 均衡。 淺層曝氣法:其特點為氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水 的淺層處用大量空氣進行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。 深層曝氣法:在深井中可利用空氣作為動力，促使液流循環。并且深井曝 氣池內，氣液紊流大，液膜更新快，促使 KLa值增大，同時氣液接觸時間延 長，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。 高負荷曝氣法：在系統與曝氣池構造方面與傳統推流式活性污泥方相同， 但曝氣停留時間公 1.53.0 小時，曝氣池活性污泥外于生長旺盛期。主要特點 是有機容積負荷或污泥負荷高，但處理效

22、果低。 克勞斯法：把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進入曝 氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問題。而且消化池上清液中富有氨氮， 可以供應大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液夾帶的消化污泥相對密 度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。 延時曝氣法：曝氣時間很長，活性污泥在時間和空間上部分處于內源呼吸 狀態，剩余污泥少而穩定，無需消化，可直接排放。本工藝還具有處理過程穩 定性高，對進水水質、水量變化適應性強，不需要初沉池等優點。 接觸穩定法：混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩定作 用。本工藝特點是污水與活性污泥在吸附池內吸附時間較短，吸附池容積較 小，再生池的容積也

23、較小，另外其也具有一定的抗沖擊負荷能力。 氧化溝：氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較 淺，在溝槽中設有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉動，推動溝內液體迅速流動， 具有曝氣和攪拌兩個作用， 使活性污泥呈懸浮狀態。 純氧曝氣法：純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。在密閉的容器 中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加 了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。 吸附生物降解工藝；處理效果穩定，具有抗沖擊負荷和 pH 變化的能力 該工藝還可以根據經濟實力進行分期建設。 序批式活性污泥法：工藝系統組成簡單，不設二沉池，曝氣池兼具二沉池 的功能，無污泥回流設備；耐沖

24、擊負荷，在一般情況下（包括工業污水處理） 無需設置調節池；反應推動力大，易于得到優于連續流系統的出水水質；運行 操作靈活，通過適當調節各單元操作的狀態可達到脫氮除磷的效果；污泥沉淀 性能好，SVI值較低，能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項運 行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。 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。在曝氣池設計中的活性污泥法，即是因為出水水質、曝氣池混合液污泥濃 度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數學關系，由活性污泥泥齡即可計 算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計算中也可根據污泥泥齡直接計算每天的 剩余污泥。而

25、在活性污泥處理系統運行管理過程中，污泥泥齡也會影響到污泥 絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進步了解活性污泥法的某些機理，而且還 有助于說明活性污泥中微生物的組成。 5從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。 答：氣體傳遞的雙膜理論的基點是認為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜 和液膜）這一物理現象。這兩層薄膜使氣體分子從一相進入另一相時受到了阻 力。當氣體分子從氣相向液相傳遞時，若氣體的溶解度低，則阻力主要來自液 膜。影響氧傳遞的因素主要有如下： 污水水質：水中各種雜質如某些表面活性物質會在氣液界面處集中，形成 一層分子膜，增加了氧傳遞的陰力，影響了氧分子的擴散。 水溫：水溫對氧的轉移影響

26、較大，水溫上升，水的黏度降低，液膜厚度減 小，擴散系數提高，反之，擴散系數降低。 氧分壓：氣相中的氧分壓直接影響到氧傳遞的速率。氣相中氧分壓增大， 則傳遞速率加快，反之，則速率降低。 總的來說，氣相中氧分壓、液相中氧的濃度梯度、氣液間的接觸面積和接 觸時間、水溫、污水的性質、水流的紊流程度等因素都影響著氧的轉移速率。 6 生物脫氮、除磷的環境條件要求和主要影響因素是什么？說明主要生物脫 氮、除磷工藝的特點答：生物脫氮、除磷影響因素有：（ 1）環境因素，如溫 度、pH、DO；（ 2）工藝因素，如污泥泥齡、各反應區的水力停留時間、二沉 池的沉淀效果；（3）污水成分，如污水中易降解有機物濃度， B0

27、D5與N、P的 比值等。 AN/O。優點：在好氧前去除BOD,節能；消化前產生堿度；前缺氧具有選 擇池的作用。缺點：脫氮效果受內循環比影響；可能存在諾卡氏菌的問題；需 要控制循環混合液的 DO Ap/O。優點：工藝過程簡單；水力停留時間短；污泥沉降性能好；聚磷菌 碳源豐富，除磷效果好。缺點：如有消化發生除磷效果會降低；工藝靈活性差 A2/O。優點：同時脫氮除磷；反硝化過程為消化提供堿度；反硝化過程同 時去除有機物；污泥沉降性能好。缺點：回流污泥含有硝酸鹽進入厭氧區，對 除磷效果有影響；脫氮受內回流比影響；聚磷菌和反消化菌都需要易降解有機 物 倒置A2/O。優點：同時脫氮除磷；厭氧區釋磷無硝酸鹽

28、的干擾；無混合液 回流時，流程簡捷，節能；反硝化過程同時去除有機物；好氧吸磷充分；污泥 沉降性能好。缺點：厭氧釋磷得不到優質易降解碳源；無混合液回流時總氮去 除效果不高； UCT。優點：減少了進入厭氧區的硝酸鹽量，提高了除磷效率；對有機物濃 度偏低的污水，除磷效率有所改善；脫氮效果好。缺點：操作較為復雜；需增 加附加回流系統 改良Bardenpho。優點：脫氮效果優秀；污泥沉降性能好。缺點：池體分隔 較多；池體容積較大PhoStrip。優點：易于與現有設施結合及改造；過程靈活性 好；除磷性能不受積水有機物濃度限制；加藥量比直接采用換血沉淀法小很 多；出水磷酸鹽濃度可穩定小于1mg/l。缺點：需

29、要投加化學藥劑；混合液需保 持較高DO濃度，以防止磷在二沉池中釋需附加的池體用于磷的解吸；如使用石 灰可能存在結垢問題 SBR及變性工藝。優點：可同時脫氮除磷；靜置沉淀可獲得低SS出水；耐 受水力沖擊負荷；操作靈活性好。缺點：同時脫氮除磷時操作復雜；潷水設施 的可靠性對出水水質影響大；設計過程復雜；維護要求高，運行對自動控制依 賴 泥。 10 二沉池的功能和構造與一般沉淀池有什么不同？在二沉池中設置斜板為 什么不能取得理想的效果？答：活性污泥法中的二沉池在功能上要同時滿足澄 清和污泥濃縮兩個方面的要求，他的工作效果將直接影響系統的和回流污泥濃 度，二沉池中發生的沉淀為絮凝沉淀和壓縮沉淀，和一般

30、沉淀池中發生的沉淀 不同，故結構也不同。 在二沉池中沉淀形式主要是成層沉淀而非自由沉淀，在二沉池中設置斜板 后，實踐上可以適當提高池子的澄清能力，這是由于斜板的設置可以改善布水 的有效性和提高斜板間的弗勞德數，而不屬于淺池理論原理。而且假設斜板既 增加了二沉池基建投資，且會由于斜板上積存污泥，造成運行上的麻煩。 第十三章生物膜法 1 什么是生物膜法 ?生物膜法具有哪些特點 ? 答：污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技 術。這種處理法的實質是細菌一類的生物和原生動物、后生動物一類的微型動 物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥 生物 膜。 污水與生物膜

31、接觸，污水中的有機污染物，作為營養物質，為生物膜上的 微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。 特點： 1、微生物相方面的特點 （ 1）參與凈化反應的微生物多樣化 （ 2）生物的食物鏈長 （3）能夠存活世代時間較長的微生物 （4）分段運行和優占種屬 2、處理工藝方面的特點 （ 1）對水質、水量變動有較強的適應性 （2）污泥沉降性能好，宜于固液分離 （ 3）能夠處理低濃度的污水 （ 4）易于維護運行、節能 2 試述生物膜法處理廢水的基本原理 答：細菌一類的生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或 某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥 生物膜。污水與生物膜 接觸，污

32、水中的有機污染物，作為營養物質，為生物膜上的微生物所攝取，污 水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。 3 比較生物膜法與活性污泥法的優缺點。 普通活性污泥法優點：BOD和SS去除率高，可達90%-95%適于處理要求 高，水質穩的廢水。 缺點：對水質變化適應差 ;實際需氧前大后小，使前段氧少，后段氧余 ;曝氣 池容積負荷低，占地面積大，基建費高。 改進： 階段曝氣：克服前段氧少，后段氧余缺點，曝氣池容積減少30%。完全混 合：承受沖擊負荷強，適應工業廢水特點，可處理高濃度有機廢水;污泥負荷 高，需氧均勻，動力省 ;但連續出水時，水質不理想，污泥膨脹。延時曝氣：低 負荷運行，池容積大，耗時長，積污

33、水和污泥處理于一體，污泥氧化徹底，脫 水迅速，無臭，水質穩定，受低溫影響小。但 生物膜法工作流程 2。生物膜法 優點 生物膜對水質，水量變化適應性強，穩定性好；無污泥膨脹，運轉管理 方便;生物膜中生物相豐富，生物種群呈一定分布；有高營養級別微生物存 在，產能多，剩余污泥少 ； 自然通風供氧，省能耗。 缺點 運行靈活性差，難以人為控制 ; 載體比表面積小，設備容積負荷小，空間效率低 ; 處理效率差，BOD去除率約80%左右，出水BOD 28mg/l（活性污泥法 BOD 90% 出水 14mg/l）。 4 生物膜的形成一般有哪幾個過程？與活性污泥相比有什么區別？ 1 潛伏期或適應期 微生物在經歷不

34、可逆附著過程后，開始逐漸適應生存環境，并在載 體表面逐漸形成小的，分散的微生物。這些初始菌落首先在載體表面 不規則處形成。這一階段的持續時間取決于進水第五濃度以及載體表 面特性。在實際生物膜反應器啟動時，要控制這一階段是很困難的。 2 對數期或動力學增長期 在適應期形成的分散菌落開始迅速增長，逐漸覆蓋載體表面。生物膜厚度 可以達到幾十am。多聚糖及蛋白質產率增加，大量消耗溶解氧，后期氧成為限 制因素，此階段結束時，生物膜反應器的出水底物濃度基本達到穩定值，這個 階段決定了生物膜反應器內底物的去除效率及生物膜自身增長代謝的功能。 3 線性增長期 生物膜在載體表面以恒速率增長，出水底物濃度不隨生物

35、量的積累而顯著 變化；其好氧速率保持不變；此階段生物膜總量的積累主要源于非活性物質。 此時生物膜活性生物量所占比例很小，且隨生物膜總量的增長呈下降趨勢。 原因是：可剩余有效載體表面飽和；禁錮作用明顯，有毒或抑制性物質的 積累。這個階段對底物的去除沒有明顯的貢獻，但在流化床反應器內，這個階 段可以改變生物顆粒的體積特性。 4 減數增長期 由于生存環境質量的改變以及誰理學的作用，出現了生物膜增長速率變 慢，這一階段是生物膜在某一質量和膜厚上達到的穩定的過渡期。此時生物膜 對水力學剪切作用極為敏感。生物膜結構疏松，出水中懸浮物的濃度明顯增 高，末期，生物膜質量及厚度都趨于穩定，運行系統也接近穩定。

36、5 生物膜穩定期 生物膜新生細胞與由于各種物理力所造成的生物膜損失達到平衡。次階 段，生物膜相及液相均已達到穩定狀態。 在生物膜反應器運行中，生物膜穩定期的維持一直認為是過程穩定性的必 要保證，而在三相流化床等生物反應器中，在高底物濃度、高剪切力作用下， 這一階段時間很短，甚至不出現。 6 脫落期 直接影響出水水質；底物降解過程受到影響，其結果是底物去除率降低， 而我們在運行生物膜反應器的時候應該盡量避免生物膜同時大量脫落。 5 生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點。 答：生物濾池：處理效果好， BOD 5 的去除率可達 90以上，出水 BOD 5 可下降到 25mg/L 以下，硝酸鹽含量在

37、 10mg/L 左右，出水水質穩定。 生物轉盤：（ 1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低；（ 2）運行 管理簡單，技術要求不高；（ 3）工作穩定，適應能力強；（ 4）適應不同濃 度、不同水質的污水；（ 5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（ 6）沒有濾池 蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（ 7）可多層立體布置；（ 8）一般需加 開孔防護罩保護、保溫。 生物接觸氧化法：一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在 一起的處理構筑物，兼有兩者優點： （1）具有較高的微生物濃度，一般可達 1020g/L; （2）生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩定的生態 系統，污泥產量低； （

38、3）具有較高的氧利用率； （4）具有較強的耐沖擊負荷能力； （5）生物膜活性高; （6）沒有污泥膨脹的問題。 生物流化床：濾床具有巨大的表面積容積負荷高，抗沖擊負荷能力強，生 物流化床每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（10 14g/L），傳質速度快，廢水一進入床內，很快被混合稀釋。微生物活性強，對 同類廢水，在相同處理條件下，其生物膜的呼吸速率約為活性污泥的兩倍，可 見其反應速率快，微生物的活性強。傳質效果好，由于載體顆粒在床體內處于 劇烈運動狀態，氣固液界面不斷更新，因此傳質效果好，這有利于微生物 隨污染物的吸附和降解，加快了生化反應速率。 1 、生物濾池 優點：（ 1）

39、處理效果好（ 2）運行穩定、易于管理、節省能源 缺點：（ 1）占地面積大、不適于處理量大的污水;（ 2）濾料易于堵塞; （ 3）產生濾池蠅，惡化環境衛生（ 4）噴嘴噴灑污水，散發臭味。 2、生物轉盤 優點：（ 1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低;（ 2）運行管理 簡單，技術要求不高;（ 3）工作穩定，適應能力強;（ 4）適應不同濃度、不 同水質的污水;（ 5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水;（ 6）沒有濾池蠅、惡 臭、堵塞、泡沫、噪音等問題;（ 7）可多層立體布置; 缺點：（ 1）占地面積大（ 2）散發臭氣（ 3）寒冷地區需加保溫裝置。 3、生物接觸氧化 優點：(1)具有較高的微生物濃度，

40、一般可達1020g/L; (2)生物膜具有豐富 的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩定的生態系統，污泥產量低；(3)具有較 高的氧利用率; (4)具有較強的耐沖擊負荷能力; (5)生物膜活性高; (6)沒有污泥 膨脹的問題。 缺點：濾床易堵塞和更換，運行費用較高。 4、生物流化床 優點：( 1)容積負荷高，抗沖擊負荷能力強( 2)微生物活性高( 3)傳質 效果好 缺點：設備磨損較固定床嚴重 生產運行過程中設備堵塞，曝氣方法、進水配水系統選用及生物顆粒流失 等問題。 6 試述各種生物膜法處理構筑物的展本構造及其功能。承受濾料的壓力，一 般多用磚石構造。池壁可構成帶孔洞的和不帶孔洞的兩種形式，有孔洞

41、的赤壁 有利于濾料內部的通風，但在低溫季節，易受低溫的影響，使凈化功能降低。 為了防止風力對池表面均勻布水的影響，池壁一般應高出濾料表面0.50.9m。 池體底部為池底，它的作用是支撐濾料和排除處理后的污水。 (2) 濾料濾料是生物濾池的主體，它對生物濾池的凈化功能有直接影響。 (3) 布水裝置生物濾池布水裝置的首要任務是向濾池表面均勻的散布污 水。此外，還應具有：適應水量的變化;不易堵塞和易于清通以及不受風、雪 的影響等特征。 (4) 排水系統生物濾池的排水系統設于池的底部，它的作用有二：一是排 除處理后的污水;二是保證濾池的良好通風。 高負荷生物濾池： 在構造上，高負荷生物濾池與普通生物濾

42、池基本相同，但也有不同之處， 其中主要有以下各項。 （ 1）高負荷生物濾池在表面上多為圓形。 （2）高負荷生物濾池多使用旋轉式的布水裝置，即旋轉布水器。 塔式生物濾池： 在構造上由塔身、濾料、布水系統以及通風及排水裝置所組成。 （ 1）塔身塔身主要起圍擋濾料的作用。 （ 2）濾料宜采用輕質濾料。 （ 3） xx 裝置 （4）通風一般采用自然通風 曝氣生物濾池： 設備與給水處理的快濾池相類似。池類底部設承托層，其上部則是作為濾 料的填料。在承托層設置曝啟用的空氣管及空氣擴散裝置，處理水集水管兼作 反沖洗水管也設置在承托層內。 生物轉盤： 生物轉盤設備是由盤片、轉軸和驅動裝置以及接觸反應槽 3 部

43、分組成。 （1）盤片是生物轉盤的主要部件，應具有輕質高強，耐腐蝕、耐老化、抑 郁掛膜、不變形，比表面積大，易于取材、便于加工安裝等性質。 （ 2）接觸反應槽 （3）轉軸 驅動裝置，提供動力 7、生物濾池有幾種形式？各適用于什么具體條件？ 答：低負荷生物濾池（現在已經基本上不常用）：僅在污水量小、地區比 較偏僻、石料不貴的場合尚有可能使用。 高負荷生物濾池（大多采用）：適用于大部分污水處理過程，水力負荷及 有機負荷都比較高。 8、影響生物濾池的處理效率的因素有哪些？它們是如何影響處理效果的？ 答：濾池高度：隨著濾床深度增加，微生物從低級趨向高級，種類逐漸增 多，生物膜量從多到少。各層生物膜的微生

44、物不相同，處理污水的功能和速率 也隨之不同。 負荷率：在低負荷條件下，隨著濾率的提高，污水中有機物的傳質速率加 快，生物膜量增多，濾床特別是它的表養元素和降低毒物質濃度；（4）進水的 質和量有波動時，回流有調節和穩定進水的作用。 供氧：微生物的好氧性，厭氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧氣 量就制約了微生物的活性，進而影響了微生物分解有機物反應速率，進而影響 了處理效果。 9 影響生物轉盤處理效率的因素有哪些？它們是如何影響處理效果的 ? 答：（ 1）水力負荷（ 2）轉盤轉速、級數（ 3）水溫（ 4）溶解氧 第十五章污水的厭氧生物處理 1厭氧生物處理的基本原理是什么？ 答：廢水厭氧生物處理

45、是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物 （包括兼氧微 生物）的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質 的過程，也稱為厭氧消化。厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程，依靠 三大主要類群的細菌，即水解產酸細菌、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌的聯合 作用完成。 2、厭氧發酵分為哪個階段？為什么厭氧生物處理有中溫消化和高溫消化之 分？污水的厭氧生物處理有什么優勢，又有哪些不足之處？ 答：通常厭氧發酵分為三個階段： 第一階段為水解發酵階段：復雜的有機物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先 被分解為簡單的有機物。繼而簡單的有機物在產酸菌的作用下經過厭氧發酵和 氧化轉化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇

46、類等。第二階段為產氫產乙酸階 段：產氫產乙酸菌把第一階段中產生的中間產物轉化為乙酸和氫，并有二氧化 碳生成。第三階段為產甲烷階段：產甲烷菌把第一階段和第二階階段產生的乙 酸、氫氣和二氧化碳等轉化為甲烷。 厭氧生物處理可以在中溫（35C 38C ）進行（稱中溫消化），也可在高 溫（52 C 55 C ）進行（稱高溫消化）。 因為在厭氧生物處理過程中需考慮到各項因素對產甲烷菌的影響，因為產 甲烷菌在兩個溫度段（即35C 38C和52C 55C ）時，活性最高，處理的 效果最好。 厭氧生物處理優勢在于：應用范圍廣，能耗低，負荷高，剩余污泥量少， 其濃縮性、脫水性良好，處理及處置簡單。另外，氮、磷營養

47、需要量較少，污 泥可以長期貯存，厭氧反應器可間歇性或季節性運轉。其不足之處：厭氧設備 啟動和處理所需時間比好氧設備長；出水達不到要求，需進一步進行處理；處 理系統操作控制因素較復雜；過程中產生的異味與氣體對空氣有一定影響。 3、影響厭氧生物處理的主要因素有哪些？提高厭氧處理的效能主要從哪些 方面考慮？ 答：影響厭氧生物處理的主要因素有如下：pH、溫度、生物固體停留時 間、攪拌和混合、營養與 C/N 比、氧化還原電位、有機負荷、厭氧活性污泥、 有毒物質等。 提高厭氧生物處理的效能可考慮：1 .pH維持在6.87.2之間，2溫度可以維 持在中溫（35C 38C），也可以是高溫（52C 55C） 3

48、.保持較長的生物固 體停留時間 4.系統內避免進行連續的劇烈攪拌 5.碳：氮：磷控制為 200-300： 5： 1 為宜。 6.需控制有毒物質的濃度，以防止有毒物質影響微生物的生存而使 效果降低。 4、試比較現有幾種厭氧處理方法和構筑物的優缺點和適用條件。 傳統消化法 適用：在一個消化池內進行酸化，甲烷化和固液分離。適 用于小型，低投入系統。優點：設備簡單。缺點：反應時間長，池容積大； 污泥易隨水流帶走 厭氧生物濾池 適用：微生物固著生長在濾料表面，適用于懸浮固體量 低的污水。優點：設備簡單，能承受較高負荷，出水懸浮固體低，能耗小。缺 點：底部易發生堵塞，填料費用較貴 兩相厭氧處理法 適用：酸

49、化和甲烷化在兩個反應器進行，兩個反應器 可以采用不同反應溫度。優點：能承受較高負荷，耐沖擊，運行穩定。缺點： 設備較多，運行操作較復雜 5試述UASB反應器的構造和高效運行的特點。 答：構造 1）進水配水系統：其功能主要有兩個方面： 將廢水均勻地分配 到整個反應器的底部；水力攪拌；一個有效的進水配水系統是保證 UASB反 應器高效運行的關鍵之一。 2）反應區：反應區是UASB反應器中生化反應發生的主要場所，又分為污泥 床區和污泥懸浮區，其中的污泥床區主要集中了大部分高活性的顆粒污泥，是 有機物的主要降解場所；而污泥懸浮區則是絮狀污泥集中的區域。 3）三相分離器：三相分離器由沉淀區、回流縫和氣封

50、等組成；其主要功能 有： 將氣體（沼氣）、固體（污泥）、和液體 （出水）分開； 保證出水水質； 保 證反應器內污泥量； 有利于污泥顆粒化。 4）出水系統：出水系統的主要作用是將經過沉淀區后的出水均勻收集，并 排出反應器。 5）氣室：氣室也稱集氣罩，其主要作用是收集沼氣。 6）浮渣收集系統：浮渣收集系統的主要功能是清除沉淀區液面和氣室液面 的浮渣。 7）排泥系統：排泥系統的主要功能是均勻地排除反應器內的剩余污泥。 特點：污泥的顆粒化使反應器內的平均濃度 50gVSS/1以上，污泥齡一般 為 30 天以上； 反應器的水力停留時間相應較短； 反應器具有很高的容積負荷； 不僅適合于處理高、中濃度的有機

51、工業廢水，也適合于處理低 濃度的城市污水； UASB反應器集生物反應和沉淀分離于一體，結構緊湊； 無需設置填料，節省了費用，提高了容積利用率； 一般也無需設置攪拌設備，上升水流和沼氣產生的上升氣流起 到攪拌的作用； 構造簡單，操作運行方便。 第十六章污水的化學與物理化學處理 1、化學處理的對象主要是水中的哪類雜質？它與生物處理相比有什么特點 （成本、運行管理、占地、污泥等）？答：化學處理的對象主要是水中的無機 的或有機的（難于生物降解的）溶解物質或膠體物質。 與生物處理相比：成本較高；運行管理較容易，占地較小，污泥較難脫水 處理。 2、化學處理所產生的污泥，與生物處理相比，在數量（質量及體積）

52、上、 最后處理、處置上有什么不同？化學處理所產生的污泥，數量較多，含有各種 有機無機物質，體積較小，最后處理處置較麻煩，處理流程為：儲存濃縮 調理脫水最終處置 生物處理所產生的污泥，數量較少，含有微生物，N, P等，體積較大，最 后處理處置較簡單，處理流程為：儲存調理脫水濃縮最終處置 3、化學混凝法的原理和適用條件是什么？城鎮污水的處理是否可以用化學 混凝法，為什么？答：原理：混凝是通過向廢水中投加混凝劑（coagulant），破壞 膠體的穩定性，通過壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及網捕作用使細小懸浮顆 粒和膠體微粒聚集(aggregation)成較粗大的顆粒而沉降與水分離，使廢水得到凈 化。 適用條件：廢水中有細小懸浮顆粒和膠體微粒，這些顆粒用自然沉降法很 難從水中分離出去。 5、化學沉淀法與化學混凝法在原理上有何不同？使用的藥 劑有何不同？ 答：化學沉淀法是向廢水