1、環境工程學知識要點整理蔣展鵬主編 第 3 版普通專升本考試緒論與第一章 水質標準和水體凈化1、水質 是指水和其所含的雜質共同表現出來的物理學、化學和生物學的綜合性質。水質指標 則表示水中雜質的種類、成分和數量，是判斷水質是否符合要求的具體衡量標準。 主要分為化學性指標、物理性指標、生物性指標。2、COD：化學需氧量的簡稱，指在一定嚴格的條件下，水中各種有機物質與外加的強氧化 劑（如 K2Cr2O7、 KMmO4）作用時消耗的氧化劑量，結果用氧的mg/L 數來表示。BOD：生物化學需氧量的簡稱，指在有氧的條件下，水中可分解的有機物由于好氧微生物的 作用被氧化分解， 這個過程所需要的氧量叫做生物化

2、學需氧量， 結果用氧的 mg/L 數來表示。3、常用水質標準： 生活飲用水衛生標準 GB 57492006、飲用水凈水標準 CJ94-1999 、 地表水環境質量標準 GB 3838-2002 、廢水綜合排放標準 GB8978-1996、 城鎮污水處理廠污染物排放標準 GB18918-20024、水體自凈： 污染物質隨污水排入水體后，經過物理的、化學的與生物學的作用，污染物 質被分散，分離或分解，最后受污染的水體部分的或完全的恢復原狀的現象。凈化機理： 1）物理過程：稀釋、擴散、揮發、沉淀、上浮等。2）化學和物理化學過程：中和、絮凝、吸附、絡合、氧化、還原等。3）生物學和生物化學過程：進入水體

3、中的污染物質，被水生生物吸附、吸收、 吞食消化等過程，特別是有機物質由于水中微生物的代謝活 動而被氧化分解并轉化為無機物的過程。第二章（ 1-2）水的物理化學處理方法1、格柵： 格柵由一組（或多組）相平行的金屬柵條與框架組成，傾斜安裝在進水的渠道， 或進水泵站集水井的進口處，以攔截污水中粗大的懸浮物及雜質。分類： 按格柵形狀分：平面格柵、曲面格柵； 按柵條間隙分：粗格柵 e=50-100mm、中格柵 e=10-40mm、細格柵 e=3-10mm ； 按清除方式分：人工清除格柵、機械清除格柵、水力清除格柵。格柵的清渣方法 ：1）人工清除（與水平面傾角： 45o60o ） ：設計面積應采用較大的安

4、全系 數，一般不小于進水渠道面積的 2 倍，以免清渣過于頻繁。 2）機械清除（與水平面傾角： 60o70o） 過水面積一般應不小于進水管渠的有效面積的1.2 倍。2、沉淀的四種類型：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

5、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。3、混凝： 一種改變膠體顆粒性質，使它們能夠彼此接近并附著，從而產生較大的絮體顆粒 的方法。 這一過程包括凝聚和絮凝兩個步驟。 凝聚是指使膠體脫穩并凝集為微絮粒的過程； 而絮凝則指微絮粒通過吸附，卷帶和橋連而成長為更大的絮體的過程。原理： （1

6、） 壓縮雙電層作用：混凝劑提供大量正離子會涌入膠體擴散層甚至吸附層 , 使 電位降低。當 電位為零時 , 稱為等電狀態。此時膠體間斥力消失 , 膠粒最易發生聚結。（2）吸附架橋作用：由高分子物質吸附架橋作用而使微粒相互粘結的過程。（3）網捕作用：沉淀物在自身沉降過程中，能集卷、網捕水中的膠體等微粒，使膠體粘結。第二章（ 3-5） 沉淀池特點與適用條件池型優點缺點適用條件平流 式1. 對沖擊負荷和溫度 變化的適應能力較強；2. 施工簡單，造價低采用多斗排泥，每個泥斗需單獨設排泥管 各自排泥，操作工作量大，采用機械排泥， 機件設備和驅動件均浸于水中，易銹蝕1. 適用地下水位較 高及地質較差的地 區

7、 2. 適用于大、 中、 小型污水處理廠豎流 式1. 排泥方便，管理簡 單； 2. 占地面積較小1. 池深度大，施工困難； 2. 對沖擊負荷 和溫度變化的適應能力較差； 3. 造價較 高； 4. 池徑不宜太大適用于處理水量不 大的小型污水處理 廠輻流 式1. 采用機械排泥， 運行 較好，管理較簡單； 2. 排泥設備已有定型產品1. 池水水流速度不穩定； 2. 機械排泥設 備復雜，對施工質量要求較高1. 適用于地下水位 較高的地區； 2. 適 用于大、 中型污水處 理廠第三章（ 1-4 ）水的生物化學處理方法1、廢水處理中的生物： 1）細菌：單細胞微生物，是廢水生物處理工程中最主要的微生物。2）

8、真菌：處理某些特殊工業廢水；固體廢棄物的堆肥處理。3）原生動物、后生動物：原生動物主要以細菌為食； 其種屬和數量隨處理出水的水質而變化， 可作為指示生物， 后生動物 以原生動物為食；也可作為指示生物，如輪蟲。4）藻類：具有光合作用的自養型微生物，為單細胞或多細胞生物。藻類能通過光和作用放出氧氣，對污水的凈化具有重要的作用。2、活性污泥： 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。C：N：P=100:5:13、序批式活性污泥法（ SBR法）： SBR工藝的基本運行模式由進水、反應、沉淀、出水和閑 置五

9、個基本過程組成， 從污水流入到閑置結束構成一個周期， 在每個周期里上述過程都是在 一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行的。優點： （1） 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；(2) 耐沖擊負荷，在一般情況下(包括工業污水處理)無需設置調節池；(3) 反應推動力大 , 易于得到優于連續流系統的出水水質 ;(4) 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；(5) 污泥沉淀性能好 , 能有效地防止絲狀菌膨脹 ;(6) 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。缺點： (1) 容積利用率低； (2) 水頭損失大； (

10、3) 出水不連續； (4) 峰值需氧量高；(5) 設備利用率低； (6) 運行控制復雜； (7) 不適用于大水量。4、水力負荷計算： LW=ET-PR+PW LW最大允許污水水力負荷， cm/a； ET土壤水分蒸發 損失量 cm/a；PR降水量， cm/a ；PW最大允許滲濾率， cm/a5、生物膜法： 當有機污水或由活性污泥懸浮液培養而成的接種液流過載體時，水中的懸浮 物及微生物被吸附于固相表面上， 其中的微生物利用有機底物而生長繁殖， 逐漸在載體表面 形成一層粘液狀的生物膜。 這層生物膜具有生物化學活性， 能進一步吸附、 分解污水中呈懸 浮、膠體和溶解狀態的污染物 。降解機理： 物質的傳遞

11、：空氣中的氧溶解于流動水層中， 通過附著水層傳遞給生物膜； 有機污染物則由流動水層傳遞給附著水層， 然后進入生物膜； 微生物的代謝產物如 H2O 等則通過附著水層進入流動水層，并隨其排走；CO2及厭氧層分解產物如 H2S、 NH3以及 CH4 等氣態代謝產物則從水層逸出進入空氣中。在處理系統的工作 過程中，生物膜不斷生長、脫落和更新，從而保持生物膜的活性。6、生物濾池的工作原理： 含有污染物的廢水從上而下從長有豐富生物膜的濾料的空隙間流 過，與生物膜中的微生物充分接觸， 其中的有機污染物被微生物吸附并進一步降解， 使得廢 水得以凈化； 主要的凈化功能是依靠濾料表面的生物膜對廢水中有機物的吸附氧

12、化作用。 生 物濾池主要由池壁、池底、濾料、布水器等部分組成。 濾料， 即組成濾層的過濾材料。常以 花崗石、安山巖、閃綠巖等較硬的巖石以及無煙煤等材料制成。有機物的厭氧分解過程 水解發酵階段(也稱酸化) ：通過兼性水解發酵細菌(即產酸菌)的代謝活動，將復雜有 機物碳水化合物、蛋白質和脂類等發酵成為有機酸，醇類，CO2，H2，NH3和 H2S 等。 產氫產乙酸階段：通過專性厭氧的產氫產乙酸細菌的生理活動，將第一階段細菌的代謝 產物丙酸及其它脂肪酸、醇類和某些芳香酸轉化為乙酸，CO2 和 H2。 產甲烷階段 ：由產甲烷菌利用第一階段和第二階段產生的乙酸，CO2和 H2為主要基質 (還有甲酸、甲醇及

13、甲胺)最終轉化為甲烷和CO2。產甲烷菌包括兩種特異性很強的細菌：一種產甲烷菌主要利用 H2 把 CO2還原為 CH4；另一種產甲烷菌主要以乙酸為基質(也可利用甲醇 和甲胺)，把它分解為 CH4 和 CO2。7、厭氧與好氧技術的聯用 ：有些廢水含有很多復雜的有機物，對于好氧生物處理而言是屬 于難生物降解或不能降解的，但這些有機物往往可以通過厭氧菌分解為較小分子的有機物， 而那些較小分子的有機物可以通過好氧菌進一步分解。采用缺氧與好氧工藝相結合的流程， 可以達到生物脫氮的目的 (A/O 法) 。厭氧-缺氧-好氧法 (A/A/O 法)和缺氧-厭氧-好氧法 (倒置 A/A/O 法 )，可以在去除 BO

14、D和 COD的同時，達到脫氮、除磷的效果。第三章 (5-8 )水的生物化學處理方法1、水體富營養化， 是指在人類活動的影響下，氮、磷等營養物質大量進入湖泊、河口、海 灣等緩流水體， 引起藻類及其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧量下降，水質惡化，魚類及 其他生物大量死亡的現象。這種現象在河流湖泊中出現稱為水華，在海洋中出現稱為赤潮。2、城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB 18918-2002 )3、生物脫氮： 氮的轉化包括氨化、硝化、反硝化作用和同化作用，其中氨化可在好氧或厭 氧條件下進行， 硝化作用是在好氧條件下進行， 反硝化作用在缺氧條件下進行。 生物脫氮是 含氮化合物經過氨化、硝化、反硝化，

15、最終轉變為 N2 而被去除的過程。硝化反應， 是在好氧條件下，將 NH4+轉化為 NO2- 和 NO3-的過程。 反硝化反應， 是指在無分子 氧的條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮 (NO3-) 和亞硝酸鹽氮 (NO2-) 還原為氮氣的過程。4、生物除磷： 在厭氧 - 好氧或厭氧 -缺氧交替運行的系統中，利用聚磷微生物具有厭氧釋磷 及好氧 (或缺氧)超量吸磷的特性， 使好氧或缺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。生物強化除磷工藝： 1)利用聚磷菌在好氧條件下對污水中溶解性磷酸鹽過量吸收作用，沉 淀分離而除磷。 2)普通活性污泥法通過同化作用可去除磷1

16、2%20。具生物除磷功能的處理系統排放的剩余污泥中含磷量可以占到干重56，去除率可達 70%80滿足排放要求。5、污泥體積與脫水率計算公式 ： V1 Ps2 100 Pw 2V2 Ps1 100 Pw1 6、城鎮污水二級處理廠污泥處理典型流程7、污水土地處理系統 的凈化機理十分復雜，它包含了物理過濾、物理吸附、物理沉積、物 理化學吸附、化學反應和化學沉淀、微生物對有機物的降解、植物吸收等過程。因此，污水 在土地處理系統中的凈化是一個綜合凈化過程。主要為：BOD的去除、磷和氮的去除、懸浮物質的去除、病原體的去除、重金屬的去除8、土地處理工藝類型慢速滲濾系統： 適用于滲水性能良好的土壤、砂質土壤及

17、蒸發量小、 氣候潤濕的地區。污水 凈化效率高，出水水質優良。污水進入系統后，部分被作物吸收，部分滲入地下，部分蒸發 散失，流出處理場地的水量一般為零。快速滲濾系統 ：快速滲濾土地處理系統是一種高效、低耗、經濟的污水處理與再生方法。 適 用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質壚坶等。灌水與休灌反復循環進行， 使濾田表面土壤處于厭氧好氧交替運行狀態， 依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和 懸浮有機物進行分解，使污水得以凈化。地表漫流系統： 地表漫流系統適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面最佳坡度為2%8%。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻地漫流， 流向設在坡腳的集水渠， 少量廢水被植

18、物 攝取、蒸發和滲入地下。地面上種牧草或其他作物可防止土壤流失，尾水收集后可回用。濕地處理系統： 濕地處理系統是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。 污水有控制地 投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上， 廢水在沿一定方向流行過程中，在 耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。地下滲濾處理系統： 將污水投配到距地面約 0.5m 深，有良好滲透性的底層中，藉毛細管浸 潤和土壤滲透作用， 使污水向四周擴散， 通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污 水得到凈化。地下滲濾系統適用于無法接入城市排水管網的小水量污水處理。9、人工濕地的類型： 按水流方式差異可分為：表面流濕地、水平流濕地、

19、垂直流濕地、 由以上類型濕地自由組合而成的復合流濕地。第四章 （1-3 ） 水處理工程系統與廢水最終處置1、排水工程系統： 將污水、廢水和城市降水系統有組織地排除與處理的一整套工程設施為 排水系統。通常由管道系統和污水處理系統組成。排水系統的體制： 1）合流制：將生活污水、工業廢水和雨水混合在同一套溝道內排除的系 統，分為：直排式和截留式； 2 ）分流制：將污水和雨水分別在兩套或兩套以上各自獨立的 溝道內排除的系統。分為：完全分流制（有污水排水系統，又有雨水排水系統） 、不完全分 流制（只有污水排水系統，沒有完整的雨水系統） 、半分流制（既有污水排水系統，又有雨 水排水系統。在雨水干溝上設雨水

20、跳越井可截流初期雨水和街道沖洗廢水入污水溝道） 。第五章 大氣質量與大氣污染1、大氣結構： 由下至上依次為對流層： 大氣最接近地面的一層， 平均厚度 12km。大氣總質量 90%集中在這一層。溫度隨高 度增加而降低；空氣對流；溫度、濕度等各要素水平分布不均勻。平流層： 距地面高度為 50-60km 。總質量只占大氣總質量的 5%。35-45km 處為同溫層， 35km 以上氣溫隨高度而上升。 15-35km 處集中了大部分的臭氧 O3，可吸收太陽輻射。中間層： 距地面 80-85km，氣溫隨高度增加而下降， 幾乎沒有水蒸氣和塵埃， 大氣透明度好。 暖層： 中間層頂到 800km的高度，氣體密度

21、低，呈電離狀，對無線電通訊極為重要。散逸層： 位于 800km 以上，氣體粒子以高速運動逸向星際空間。2、大氣污染 是指由于人類活動和自然過程引起某種物質進入到大氣中，呈現出足夠濃度達 到足夠的時間，并因此而危害了人群的舒適、健康和福利或危害了環境的現象。污染物種類： 顆粒污染物 、氣態污染物、 一次大氣污染物、 光化學煙霧、 細微顆粒物污染、 酸沉降、全球變暖和氣候變化、臭氧層破壞。3、中華人民共和國國家標準環境空氣質量標準（GB3095 1996）主題內容與適用范圍： 規定了環境空氣質量功能區劃分、 標準分級、 污染物項目、 取值時間 及濃度限值， 采樣與分析方法及數據統計的有效性規定。

22、適用于全國范圍環境空氣質量評價。 環境空氣質量功能區分類： 一類區為自然保護區、風景名勝區和其它需要特殊保護的地區。 二類區為城鎮規劃中確定的居住區、 商業交通居民混合區、 文化區、一般工業區和農村地區。 三類區為特定工業區。 環境空氣質量標準分級（ 環境空氣質量標準分為三級 ）： 一類區執行 一級標準、二類區執行二級標準、三類區執行三級標準。4、廢氣排放控制系統1）污染物的捕集：對工藝過程中散發的含污染物的氣流進行收集。采用集氣罩，按污染物位置、圍擋情況及氣流方向可分為密閉集氣罩、 半密閉集氣罩、 外部集氣罩及吹吸式集氣罩。2）顆粒污染物的控制：機械除塵器、過濾式除塵器、靜電除塵器及濕式除塵

23、器3）氣態污染物的控制：種類繁多，其控制方法和設備可分為兩大類：分離法和轉化法。4）污染物的稀釋法控制：采用煙囪排放污染物，通過大氣的輸送和擴散作用降低其“著地 濃度”，使污染物的地面濃度達到規定的環境質量標準。第六章 顆粒物污染控制技術1、文丘里洗滌器：除塵器系統的構成 : 文丘里洗滌器、除霧器、沉淀池、加壓循環水泵除塵過程 ： 含塵氣體由進氣管進入收縮管后，流速逐漸增大，氣流的壓力能逐漸轉變為動 能；在喉管入口處，氣速達到最大，為50180m/s ；洗滌液 （一般為水）通過沿喉管周邊均勻分布的噴嘴進入， 液滴被高速氣流霧化和加速； 充分的霧化是實現高效除塵的基本條件。第七章 氣態污染物控制

24、1、燃燒轉化類型及特點直接燃燒： 濃度高于爆炸下限的廢氣可在爐、窯中直接燃燒，并可回收熱能。在石油工業和 化工中，主要以“火炬”燃燒。將廢氣連續通入煙囪，在末端進行燃燒。安全、簡單、成本 低，但不能回收熱能。熱力燃燒：分為三步： a.燃燒輔助燃料， 供預熱能量； b.高溫燃氣與廢氣混合達到反應溫度； c. 廢氣在反應溫度下充分燃燒。據廢氣與火焰接觸狀態不同，分配焰燃燒和離焰燃燒兩種。 催化燃燒： 催化劑存在使燃燒反應溫度較低。優點：溫度低、燃料耗量小，減少回火和火災 危險。缺點：催化劑貴， 需再生，投資大。 預處理要求嚴格， 不能用于使催化劑中毒的氣體。第九章 固體廢棄物管理系統1、固體廢棄物

25、： 人類一切活動（包括生產與生活）過程產生的、對原過程已不再具有使用 價值而被廢棄的固態或半固態物質，通稱為固體廢物。2、危險廢棄物， 凡能引起或導致人類與動物死亡或嚴重疾病的廢物稱為危險廢物（或有毒 有害廢物），具有易燃性、腐蝕性、化學反應性、浸出毒性、放射性與其它毒性鑒別與標準： 1996 年，我國開始實施危險廢物鑒別標準 （GB 5085.1 5085.3 ）3、減少固體廢物產量的途徑：（1）減少原料， 延長產品壽命： 產品設計改革與技術改進，不影響產品性能，適當降低單位 產品材料用量， 并延長其使用壽命。 如汽車壽命由 10 年12 年，美國可節約鋼材 540萬 t/a（2）廢物回收：

26、回收垃圾中可利用的成分，如廢紙類、金屬類與玻璃等。（3）提高產品用次： 主要體現在城市居民生活中商品包裝物的重復使用。如商品包裝袋 （盒） 第十章 城市垃圾處理技術1、壓實 ，是為了減小固體廢棄物表觀體積、提高運輸與管理效率的一種操作技術。 壓實機械分為：水平壓實器、三向垂直壓實器、回轉式壓實器。2、破碎 ，是減小垃圾的粒度，使之質地均勻，從而降低孔隙率、增大密度的過程。意義： 破碎可使垃圾密度增加 25%60%，且易于壓實，還可減少臭味，防止鼠類繁殖，破壞蚊、蠅 滋生條件。對于大規模運輸， 物料回收、 最終處置及提高城市垃圾管理水平， 具有重要意義。3、分選技術的分類第十一章 固體廢物資源化

27、、綜合利用與最終處置1、堆肥化處理 是指生活垃圾中有機廢物依靠自然界廣泛分布的細菌、放線菌、真菌等微生 物，有控制地降解作用而轉化為腐殖質的生物化學處理技術。堆肥化制得的產品叫堆肥 。原理 ：在一定的人工控制條件下， 通過生物化學作用， 使垃圾中的有機成分分解轉化為比較 穩定的腐殖肥料的過程，其實質是一種發酵過程。分類： 1）好氧（氣）堆肥：在有氧條件下，通過好氧微生物的作用，使垃圾中有機物發生 一系列熱分解反應，最終轉化為簡單而穩定的腐化質的過程。2）厭氧（氣）堆肥：在與空氣隔絕條件下，進行堆積發酵。分為酸性發酵與堿性發酵兩個階段。優點： 城市垃圾堆肥化處理，既對垃圾實施了穩定化與無害化處理

28、，又實現了資源化，既經濟，又簡單，通常稱為“天然處理過程” 。意義： 堆肥法是一種充分利用有機物資源的好辦法，依靠細菌、真菌等微生物作用，使可生 化有機物轉化為穩定物質，這種處理實現了生活垃圾的無害化、資源化，支援了農業， 促進 自然界物質的良性循環，是一種較好生活垃圾處理方法。2、焚燒技術： 焚燒是一種對城市垃圾進行高溫熱化學處理技術。將垃圾作為固體燃料送入 爐膛內燃燒，在 800-1000 的高溫條件下，垃圾中的可燃組分與空氣中的氧進行劇烈的化 學反應， 釋放出熱量并轉化為高溫的燃燒氣和少量性質穩定的固體殘渣。 焚燒技術是固體廢 物無害化、減量化和資源化的有效手段。主要優點： 減容效果好：

29、可使垃圾體積減少 80%-90%；徹底消毒：徹底消滅細菌和病毒，分 解惡臭氣體；有利于垃圾資源化：垃圾燃燒產生的高溫煙氣， 被廢熱鍋爐吸收，可由于供熱 或發電；處理效率高： 焚燒場占地面積小， 可以靠近市區建廠， 節約用地又可縮短運輸距離。 主要問題： 焚燒設備一次性投資大，占用資金周期長；焚燒尾氣的處理需花費較大的代價， 即使如此仍不能解決其對大氣的污染， 尤其是二惡英問題。 二惡英是劇毒致癌物， 嚴重危害 人體健康。據估計，在英國 30-50%的二惡英是由固體廢物焚燒爐排出；焚燒后的殘渣占原 始量的 10-20%，仍需填埋處置。發展：早期垃圾焚燒主要采取露天方式； 19世紀末， 英、美首先

30、開展了垃圾集中焚燒處理； 20世紀初，歐美建立現代化垃圾焚燒爐系統； 20世紀 90 年代，我國開始研究適合于國情的 城市垃圾焚燒技術，現已用于中小規模垃圾焚燒系統，對某些特殊垃圾已有較多應用。3、衛生填埋： 作為城市垃圾的最終處置手段，衛生填埋法是應用最早最廣泛的處置技術，20 世紀 30年代起源于英國， 被稱為控制堆放法。 衛生填埋由最初的簡易填埋逐步發展起來， 滿足環境衛生工程要求，具有防滲漏系統、集排水系統、導氣系統和覆蓋系統。優點： 處理能力大，初期投資較低，運行費用也能夠承受。干燥地區填埋場操作方法： 1）地面堆埋法 ：此法適于地形、 地質條件不宜開挖的平原地區。 起始端先建土壩為

31、外屏障，于壩內沿壩長方向堆卸垃圾，形成堆埋單元，覆土鄰近采集。 2）開槽填埋法：此法適用于地面有足夠濃度的可采土壤且地下水位較深的地區。典型溝槽 開挖長度在 30120m，深 12m，寬 4.5 7.5m。3）谷地（溝壑）填埋法：此法適于有天然或人為谷地與溝壑地區。若谷地較平，第一層填 埋可采用開槽式操作， 上面各層則用地面堆埋法操作。 填埋完成時， 封場高度應稍高于谷口 上沿，以免積水。潮濕地區填埋場操作方法： 沼澤、潮汐洼地、 水塘、采土與采石場都可作為濕地衛生填埋場。 設計時需特別注意地下水污染與結構穩定性。需設地下水抽提、排泄系統與氣體收集系統。 衛生填埋的發展趨勢： 從發展方向上看，

32、 填埋法有下降成為輔助手段的趨勢， 成為一切不能 再利用的物質的最終消納場。原因有：1）垃圾中可燃成分的增加給焚燒奠定了物質基礎，在能源不足的情況下，填埋大量可燃物顯然是一種浪費。2）占地面積大，選擇合適的場地困難。城市附近的填埋場趨于飽和， 遠距離的填埋勢必增加運輸費用。 3）填埋場要求防滲、 防漏、導氣管，技術要求較高，稍不注意，就造成污染。隨著環保標準的提高，其初期投資 和填埋運行費用越來越高。環境工程學試卷一、名詞解釋 （每小題 2分，共 20 分）1COD；2. 厭氧生物處理法；3. 泥齡；4. 好氧硝化；5. A/A/O 法；6. 反電暈；7. 二次揚塵；8. 電場荷電；9. FG

33、D；10. SCR法。二、選擇題 （每小題 2分，共 20 分）1BOD是化學性水質指標之一，其含義是（A 溶解氧； B 化學需氧量 廢水處理方法很多，其中混凝沉淀法可去除廢水中的（ A 可生物降解有機物； B 不溶性有機物； 廢水二級處理技術屬于（ ）。A 生物方法； B 化學方法；A2/O 法產生的污泥量比活性污泥法（A 多；B 少；下列哪種技術屬于廢水三級處理技術（A 臭氧氧化；B 氣浮；脫硫技術很多，跳汰選煤脫硫技術屬于（A 爐前脫硫技術； B 爐內脫硫技術； 電除塵器最適宜捕集的粉塵是（ ）。A 低比電阻粉塵； B 中比電阻粉塵； 常被用來作為高效除塵器的前級預除塵器的是 A 機械力

34、除塵器； B 電除塵器； 既能捕集顆粒污染物，又能脫除部分氣態污染物的除塵 A 機械力除塵器； B 電除塵器； 10SCR法煙氣脫硝的主要機理是（）A 催化轉化； B 化學吸收；23456789）。三、填空題 （每題 2分，共 10 分）。C 生化需氧量。）C懸浮物質。C物理方法。一樣。）？C 好氧懸浮處理技術。 ）。CMLSS,MLVSS,SVI,SBR活性污泥法有效運行SCR 法影響濕法爐后脫硫技術。高比電阻粉塵。 ）。過濾式除塵器。器是（濕式除塵器。化學吸附煙氣脫硝脫硫效率的主）。因素別件分包括： 、 、 、 。5控制顆粒污染物的主要方法包 括： 、 、 、 。四、簡答題（每小題 3分，

35、共 30分）1什么是廢水的一級處理，二級處理和深度處理？2 厭氧生物處理的基本原理是什么？3 曝氣池在好氧活性污泥法中的作用是什么？4. 簡述污水中的氮在生物處理中的轉化過程？5. 什么是曝氣？曝氣的作用有哪些？6 控制廢氣中氣態污染物的方法有哪些？7. 評價除塵器性能的指標有哪些？8實現電除塵的基本條件是什么？9. 影響 SCR法煙氣脫硝效率的因素有哪些？10影響濕法煙氣脫硫效率的主要因素有哪些？五、計算題 （每小題 10分，共 20分）1某水處理廠在沉淀池后設置快砂濾池， 濾池的設計負荷率為 200m3 /（d m2） 試計算在設計流量 0. 5m3/ s下，濾池表面積為多大？若每個濾池表

36、面積限制在 55m2 以下，共需建多少個濾池？2 已知某線板式電除塵器的收塵面積A=6000m2，所處理的煙氣量Q=684000m3/h，煙氣粘度=1.8105Pas, 對其施加的平均電場強度 E=3.0kV/cm, 試計算粉塵的平均粒徑 dp=0.1m、1.0m、10m時電除塵器的除塵效率？ （取 Km=1.36，0=8.85 1012F/m, D=2.0）。環境工程學習題集第一篇 水質凈化與水污染控制一、名詞解釋題1. BOD：水中有機污染物被好氧微生物分解時所需的氧量。2. COD： 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. 泥齡： 即微生物平均停留時間，是指反應系統內的微

37、生物全部更新一次所需 要的時間，工程上是指反應系統內微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值。4. 好氧硝化： 在好氧條件下，將 NH 4+轉化成 NO2和 NO 3的過程。5. 反硝化： 在無氧條件下，反硝化菌將硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮還原為氮氣的過 程。6. 污泥投配率： 日投入污泥與池容積比重。7. 土地處理： 在人工調控下 ,微生物 ,土地,植物形成生態系統凈化污水的處理方 法。8. 折點加氯： 折點加氯法是一種化學除氮的方法 ,在含氨氮的水中加氯時 ,Cl 2 H2O HOCl+H + Cl-NH 4 HOCl NH 2Cl H H O2NH 4 2HOCl NHCl 2 H 2H O2

38、2NH 4 3HOCl N 2 5H 3Cl 3H O2加氯曲線中出現兩個折點 ,加氯脫氯時采用的加氯量應以折點相應的加氯量 為準 ,通過適當控制 ,可完全去除水中氯氣。9. 氧垂曲線： 在水體受到污染后的自凈過程中 ,水體中溶解氧濃度可隨著水中耗 氧有機物降解耗氧和大氣中復氧雙重因素變化 ,反映水中溶解氧濃度隨時間變化 的曲線被稱為氧垂曲線。10. 混凝和澄清： 由壓縮雙電層作用 ,吸附架橋作用和網捕作用產生的微粒凝結 現象凝聚和絮凝總稱為混凝。11. 生化反應速度： 生化反應中單位時間里底物的減少量 ,最終產物的增加量或 細胞的增加量。12. AB法： 由以吸附作用為主的 A 段和以生物降

39、解作用為主的 B 段組成的污水 處理工藝。13. A/A/O 法： 在原來 A/O 工藝的基礎上 ,嵌入一個缺氧池 ,并將好氧池中的混合 液回流到缺氧池中 ,達到反硝化脫氮的目的 ,這樣厭氧 -缺氧 -好氧相串聯的系統能 同時除磷脫氮 ,簡稱 A2/O 法。14. 污泥容積指數（ SVI）：曝氣池出口處混合液經過 30min靜置沉淀后 ,每千克干 污泥所形成的沉淀污泥所占的容積。15. 污泥回流比： 污泥回流量與曝氣池進水量的比值。16. 自由沉淀： 水中懸浮固體濃度不高 ,沉淀過程懸浮固體之間互不干擾 ,顆粒各 自單獨進行沉淀 ,顆粒軌跡呈直線 ,整個沉淀過程中 ,顆粒物理性質不發生變化 ,

40、這 種沉淀叫做自由沉淀。17. 絮凝沉淀： 水中懸浮顆粒濃度不高 ,但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快沉降 ,沉淀的軌跡呈曲線 . 顆粒的物理性質也是 變化的。18. 區域沉淀： 懸浮顆粒濃度較高 ,顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響 ,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。19. 壓縮沉淀： 在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中 ,顆粒相互之間已擠成團塊結構 , 互相接觸 ,互相支承 ,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。20. 好氧呼吸： 好氧呼吸是營養物質進入好氧微細胞后 ,通過一系列氧化還原反

41、應獲得能量的過程。21. 厭氧呼吸： 厭氧呼吸是在無分子氧的情況下進行的生物氧化 ,厭氧微生物只 有脫氫酶系統 ,沒有氧化酶系統 ,呼吸過程中 ,第五中的氫被脫氫酶活化 ,從底物中 脫下來的氫經輔酶傳遞給除氫以外的有機物或無機物 ,使其還原。22. 無氧呼吸： 是指以無機氧化物 ,如 NO3,NO2 ,SO42 ,S2O32 ,CO2等代替分子氧 , 作為最終受氫體的生物氧化作用。23. 污泥負荷： 曝氣池內單位重量的活性污泥在單位時間內承受的有機質的數 量。24. 容積負荷： 單位有效曝氣體積在單位時間內承受的有機質數量。25. 厭氧生物處理： 在厭氧條件下，由多種微生物共同作用，利用厭氧微

42、生物 將污水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物的過程。26. 表面水力負荷： 沉淀池單位時間內單位面積承受的水量。27. 好氧生物處理： 利用好氧微生物在有氧條件下將污水中復雜的有機物降解， 并用釋放出來的能量來完成微生物本身的繁殖和運動等功能的方法。28. 污泥含水率： 污泥中所含水分與污泥總質量之比的百分數。29. 污泥好氧消化： 在不投加有機物的條件下，對污泥進行長時間的曝氣，使 污泥中的微生物處于內源呼吸階段進行自身氧化。30. 污泥消化： 利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機質穩定化。二、簡答題1. 簡答：什么是污泥齡，為什么說可以通過控制排泥來控制活性法污水處理廠

43、的運行？微生物代謝有機物的同時自身得到增殖， 剩余污泥排放量等于新增污泥量， 用新 增污泥量替換原有系統中所有污泥所需要的時間稱為泥齡， 如果排放的剩余污泥 量少，使系統的泥齡過長， 會造成系統去除單位有機物的氧消耗量增加， 即能耗 升高，二沉池出水的懸浮物含量升高，出水水質變差，如果過量排放剩余污泥， 使系統的泥齡過短， 活性污泥吸附的有機物后來不及氧化， 二沉池出水中有機物 含量增大，活性污泥吸附的有機物后來不及氧化， 二沉池出水中有機物含量增大， 出水的水質也會變差。 如果使泥齡小于臨界值， 即從系統中排出的污泥量大于其 增殖量，系統的處理效果會急劇變差。2. 簡述生物濾池構造上分為哪幾

44、部分？對濾料有何要求？ 典型的生物濾池由濾床， 布水設備和排水系統三部分組成。 要求濾料有以下特性： 能為微生物的棲息提供較大的比表面積； 能使廢水以液膜狀均勻分布于其表 面；有足夠的孔隙率保證濾池通風良好， 并使脫落的生物膜能隨水流通過孔隙 流到池底； 適合于生物膜的形成和黏附， 且既不被微生物分解， 有不抑制微生 物的生長；具有良好的機械強度，不易變形和破碎。3. 試述厭氧生物處理法的基本原理？怎樣提高厭氧生物處理的效能？ 厭氧生物處理就是在厭氧條件下， 由多種微生物共同作用， 利用厭氧微生物將污 水或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物。 要提高厭氧生物處 理的效能應該控制

45、PH值在6. 8-7. 2之間。控制溫度在 35C 38C 或52C 55C4. 敘述 AO法的脫氮機理，畫出 AO 法的工藝流程圖。A/O 法脫氮是在常規的好氧活性污泥法處理系統前增加一段缺氧生物處理過程。 在好氧段，好氧微生物氧化分解污水中的 BOD5，同時進行硝化。有機氮和氨氮 在好氧段轉化為消化氮并回流到缺氧段， 其中的反硝化細菌利用氧化態氮和污水 中的有機碳進行反硝化反應， 使化合態氮變為分子態氮， 獲得同時去碳和脫氮的 效果。5. 活性污泥法有效運行的基本條件有哪些？ 污水中含有足夠的膠體狀和溶解性易生物降解的有機物， 作為活性污泥中微生 物的營養物質。曝氣池混合液中有足夠的溶解氧

46、。 活性污泥在曝氣池內呈懸浮狀態，能夠與污水充分接觸。連續回流活性污泥， 及時排除剩余污泥， 使曝氣池混合液中活性污泥保持一定 濃度。污水中有毒害作用的物質的含量在一定濃度范圍內， 部隊微生物的正常生長繁 殖形成威脅。6. 試敘述好氧生物處理與厭氧生物處理的基本區別及各自的適用場合。 厭氧生物處理是在厭氧條件下， 由多種微生物共同作用， 利用厭氧微生物將污水 或污泥中的有機物分解并生成甲烷和二氧化碳等最終產物的過程。 好氧生物處理 則是利用好氧微生物在有氧條件下將污水中復雜的有機物降解， 并用釋放出來的 能量來完成微生物本身的繁殖和運動等功能的方法。 好氧生物處理由于去除率高， 一般都作為最終

47、處理， 厭氧生物處理適合處理高濃度廢水， 對高濃度廢水幾乎不 需要稀釋，由于出水 BOD5 值偏高，因此，厭氧生物處理一般作為預處理。7. 簡述沉淀的基本類型，以及各自的適用場合。 自由沉淀 水中懸浮固體濃度不高 ,沉淀過程懸浮固體之間互不干擾 ,顆粒各自單 獨進行沉淀 ,顆粒軌跡呈直線 ,整個沉淀過程中 ,顆粒物理性質不發生變化 ,這種沉 淀叫做自由沉淀。顆粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀絮凝沉淀 水中懸浮顆粒濃度不高 ,但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快沉降 ,沉淀的軌跡呈曲線 . 顆粒的物理性質也是變化 的 . 化學混凝沉淀屬于絮凝沉淀區域沉淀 懸浮顆粒濃度較高

48、 ,顆粒的沉降受到周圍其它顆粒影響 ,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。 二沉池與 污泥濃縮池中的沉淀屬于區域沉淀壓縮沉淀 在高濃度懸浮顆粒的沉降過程中 ,顆粒相互之間已擠成團塊結構 ,互相 接觸 ,互相支承 ,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 . 二沉池污泥斗的濃縮過程以及在濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀8. 試以兼性塘為例說明穩定塘降解污染物的機理。兼性塘水深較大， 通常由上層好氧區， 中層兼性區和底部厭氧區組成。 在上層的 好氧區，藻類的光合作用和大氣復氧作用使其有較高的溶解氧， 由好氧微生物起 凈化污水作

49、用， 中層溶解氧逐漸減少， 由兼性微生物起凈化作用， 下層塘水無溶 解氧，沉淀污泥在塘底進行厭氧分解。9. 什么是曝氣？曝氣的作用有哪些？ 為了活性污泥法的正常運行， 將空氣中的氧強制溶解到混合液中的過程稱為曝氣。 曝氣的作用有：產生并維持空氣有效的與水接觸， 在生物氧化作用不斷消耗氧氣的情況下保持 水中一定的溶解氧濃度。在曝氣區產生足夠的攪拌混合作用， 促使水的循環流動， 實現活性污泥與廢水 的充分接觸混合。維持混合液具有一定的運動速度，使活性污泥在混合液中始終保持懸浮狀態。10. 試以簡圖表示污泥中水分存在的形式， 在污泥處理過程中各是通過哪些途徑 去除的？游離水 70%左右 借助外力毛細

50、水 20%左右 物理方法內部水 10%左右 只有干化（不完全）11. 常用的沉淀池類型有哪些？各自得優缺點和適用條件是什么？ 略12. 簡述離心分離的機理。為什么有些難以沉淀的懸浮物可用離心法從水中去 除？ 離心分離處理廢水是利用快速旋轉所產生的離心力使廢水中的懸浮顆粒從廢水 中分離出去的處理方法。 當含有懸浮顆粒的廢水快速旋轉運動時， 質量大的固體 顆粒被甩到外圍，質量小的留在內圈，從而實現廢水與懸浮顆粒的分離。13. 沉淀法與上浮法的根本區別及適用對象？試述四種類型的沉淀特性對沉淀 池設計的主要影響（池深，池型，設計方案，停留時間） 。 沉淀法師水處理中最基本的方法之一， 它是利用水中懸浮

51、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。 浮上法用于那些顆粒密 度接近或小于水的細小顆粒的分離。 將空氣以微小氣泡形式通入水中， 使微小氣 泡與在水中懸浮的顆粒粘附， 形成水 -氣-顆粒三相混合體系， 顆粒粘附上氣泡后， 密度小于水即浮上水面，從水中分離出去，形成浮渣層。14. 請寫出米 門方程式，并說明該方程式及各個符號的意義v=vmax sKmsvmaxKm式中 :v 酶反應速度max 最大酶反應速度s 底物濃度 K m 米氏常數15. 簡述污水中的氮在生物處理中的轉化過程 污水生物處理脫氮主要是靠一些專門細菌實現氮形式的轉化， 含氮有機化合物在 微生物

52、的作用下，首先分解轉化為氨態氮 NH 4或NH 3 ，這一過程稱為 “氨化反應 ” 硝化菌把氨氮轉化為硝酸鹽，這一過程成為 “硝化反應 ”；反硝化細菌把硝酸鹽轉 化為氮氣，這一過程稱為 “反硝化反應 ”。含氮有機化合物最終轉化為無害得氮氣， 從污水中去除。16. 與好氧生物處理相比， 哪些因素對厭氧生物處理的影響更大？如何提高厭氧 生物處理的效率？與好氧生物處理相比，厭氧微生物對溫度， PH 等環境因素的變化更為敏感17. 在混凝中， 水力攪拌和機械攪拌促使顆粒相互碰撞聚結的原理有什么不同？ 如果整個混凝過程均采用同一種攪拌速度為什么不能很好的發揮混凝作用？ 水力攪拌是利用水流斷面上流速分布不

53、均勻所造成的速度梯度， 促進顆粒相互碰撞進行絮凝，機械攪拌則是利用機械設備的轉動進行強烈攪拌。18. 反滲透與超濾用于水處理的原理是什么？有什么相同和不同之處 ? 反滲透是借助壓力促使水分子反向滲透， 以濃縮溶液或廢水。 超濾法與反滲透法 相似，但是超濾的過程并不是單純的機械截留， 物理篩分， 而是存在著一下三種 作用：溶質在膜表面和微孔孔壁上發生吸附溶質的粒徑大小與膜孔徑相仿， 溶質嵌在孔中，引起阻塞溶質的粒徑大于膜孔徑，溶質在膜表面被機械截留， 實現篩分。19. 根據雙膜理論推導氧的轉移速率公式，并說明影響氧轉移速率的主要因素。 在廢水生物處理的系統中， 氧是難溶的氣體， 它的傳遞速率通常

54、正比于溶液中的飽和濃度d差t 。氣d體dmt傳遞K速g A率( s;OO )K g 氣體dt擴散系數 ;式中： A- 氣體擴散通過的面積度dA:ddtO Kg VA( sO O)sO 氣體在溶液中的飽和濃度 而 dm VOd O氣,則體前在溶式液可中改的寫濃成度為 :通常 Kg VA項用 KLa 來代替，該系數反應了傳遞氣體的擴散性能和曝氣的混合條 件等因素，對一定氣體來講，混合越強，紊動越劇烈，則氣體的傳遞速率越大。20. 以簡圖表示生物濾池的構造， 并說明其各部分的功能及設計時要注意的主要 問題。生物濾池由濾床，布水設備和排水系統三部分組成21. 城市污水廠的污泥為什么要進行消化處理？消化

55、處理的方法有幾種， 各適用 于什么場合？它們有哪些區別？污泥消化是利用微生物的代謝作用， 使污泥中的有機物質穩定化。 主要有好氧消 化法，氯化氧化法，石灰穩定法和熱處理法。好氧消化法在曝氣池中進行，依靠 有機物的好氧代謝和內源代謝穩定污泥中的有機組成。 氯氣氧化法在密閉容器中 進行，向污泥中投加足量石灰，使污泥的 PH 高于 12，抑制微生物的生長。熱處 理法即可殺死微生物借以穩定污泥， 還能破壞泥粒間的膠狀性能， 改善污泥的脫 水性能。厭氧消化包括水解，酸化，產乙酸，產甲烷等過程。22. 曝氣池在好氧活性污泥法中的作用是什么？ 好氧活性污泥法對廢水中溶解性和膠體狀的有機物去除就是在曝氣池內完

56、成的， 通過機械， 鼓風等曝氣形式向曝氣混合液通入氧， 混合液中通入氧， 混合液中的 微生物在有溶解氧的情況下，對進水中的有機物進行氧化分解，使之無機化。23. 試述由傳統厭氧法發展出分段厭氧處理法的原理。 分段厭氧處理法是根據消化可分階段進行的事實， 將傳統厭氧消化的水解酸化過 程和甲烷化過程分開在兩個反應器中進行， 以使兩類微生物都能在各自的最適條 件下生長繁殖。 第一階段的功能是： 水解和液化固態有機物為有機酸； 緩沖和稀 釋符合沖擊與有害物質， 并將截留難降解的固態物質。 第二階段的功能是： 保持 嚴格的厭氧條件和 PH 值，以利于厭氧菌的生長；降解，穩定有機物，產生含甲 烷較多的消化氣，并截留懸浮固體，以改善出水水質。24. 試述完全混合活性污泥法有哪些優缺點？ 優點：污泥回流比大， 對沖擊負荷的緩沖作用也較大， 因而對沖擊負荷適應能 力較強，適于處理高濃度的有機污水。 曝氣池內各個部位的需氧量相同， 能最 大限度地節約動力消耗， 表面曝氣機動力效率較高。 可