1、高廷耀，顧國維，周琪.水污染控制工程（下冊）.高等教育出版社.2007一、污水水質和污水出路（總論）. 簡述水質指標在水體污染控制、污水處理工程設計中的作用。答：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(jù)。. 分析總固體、溶解性固體、懸浮性固體及揮發(fā)性固體指標之間的相互聯(lián)系，畫出這些指 標的關系圖。答：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（ DSS和懸浮性固體（SS）。水樣經(jīng)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(jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定T固

2、體（FS）。將固體在600c的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的即市是揮發(fā)性固體（VS）,灼燒殘渣則是固定性固體（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(tài)物質含量，揮發(fā)性 固體反映固體的有機成分含量。關系圖.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(lián)系與區(qū)別。答：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，用強氧化劑將有機物氧化為CO、H2O所消耗的氧量。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

3、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(shù)。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。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，后者以氧表示。TOC TOD勺耗氧過程與 BOD的耗氧過程有本質不同，而且由于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 BOM存在固定關系。在水質條件基本相同的條件下，BODW TOD或TOC之間存在一定的相關關系。.水體自凈有哪

4、幾種類型？氧垂曲線的特點和使用范圍是什么?答：水體自凈從凈化機制來看，可分為：物理凈化、化學凈化和生物凈化。氧垂曲線適用于一維河流和不考慮擴散的情況。特點.試論排放標準、水環(huán)境質量指標、環(huán)境容量之間的聯(lián)系。答：環(huán)境容量是水環(huán)境質量標準指定的基本依據(jù)，而水環(huán)境質量標準則是排放標準指定的依 據(jù)。.我國現(xiàn)行的排放標準有哪幾種？各標準的使用范圍及相互關系是什么？答：我國現(xiàn)行的排放標準有濃度標準和總量控制標準。根據(jù)地域管理權限又可分為國家排放標 準、地方排放標準、行業(yè)排放標準。我國現(xiàn)有的國家標準和地方標準基本上都是濃度標準。國家標準按照污水排放去向，規(guī)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

5、的 排放管理，以及建設項目的環(huán)境影響評價、建設項目環(huán)境保護設施設計、竣工驗收及其投產(chǎn)后 的排放管理。行業(yè)標準：根據(jù)部分行業(yè)排放廢水的特點和治理技術發(fā)展水平，國家對部分行業(yè)制定了國家行 業(yè)標準。地方標準：省、直轄市等根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展水平和管轄地水體污染空制需要，可以依據(jù)中華人民 共和國環(huán)境保護法、中華人民共和國水污染仿治法制定地方污水排放標準。地方標準可 以增加污染物控制指標，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。二、污水的物理處理.試說明沉淀有哪幾種類型？各有何特點？并討論各種類型的內在聯(lián)系與區(qū)別，各適用在哪 些場合？課后習題有答案.設置沉砂池的目的是什么？曝氣沉砂池的工作原

6、理與平流式沉砂池有何區(qū)別？答：沉砂池的設置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相對密度較大的無機顆粒，以免影響后續(xù)處 理構筑物的正常運行。沉砂池的工作原理是以重力分離或離心力分離為基礎，即控制進入沉砂池的污水流速或旋流速 度，使相對密度大的無機顆粒下沉，而有機顆粒則隨水流帶走。平流式沉砂池是通過控制進入的污水流速，以重力分離無機顆粒；而曝氣沉砂池是由于曝氣作 用，在池的橫斷面上產(chǎn)生旋轉流動，整個池內水流產(chǎn)生螺旋狀前進的流動形式，無機砂粒由于 離心力作用而沉入集砂槽中。.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(guī) 律，影響沉淀或上浮的因素有哪些？ 答：水的沉淀處理的基

7、本原理是利用水中懸浮顆粒的密度比水大，在重力作用下，懸浮物下沉 而實現(xiàn)懸浮物與廢水分離。Fi、F2分別表示球形顆粒的重力和水對顆粒的浮力，則顆粒在水中的有效重量為式中：d為球體顆粒的直徑；p s、p分別表示顆粒及水的密度；g為重力加速度。以F3表示水對顆粒沉淀的摩擦阻力，則式中：A為顆粒在沉淀方向上的投影面積，對球形顆粒，A; u為顆粒沉速；入為阻力系數(shù)。對于層流，結合式（1）和（2）,在Re P時，顆粒下沉；當 p s P時，顆粒上浮；當 p s=p時，顆粒既不上浮也 不下沉；（2）顆粒直徑愈大，沉速愈快，成正比的平方關系；（3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比關系。因水的黏度與水溫成反比，故

8、提高水溫有利于加速沉淀。.已知某小型污水處理站設計流量為 Q=400m3/h ,懸浮固體濃度 ss=250mg/L。設沉淀效率為 55%根據(jù)試驗性能曲線查得 科0=2.8m/h ,污水的含水率為98%試為該處理站設計豎流式初沉 池。.已知某城鎮(zhèn)污水處理廠設計平均流量為Q=20000由d，服務人口 100000人，初沉污泥量按25g/ （人日），污泥含水率按 97%十算，試為該處理站設計曝氣沉砂池和平流式沉淀池。.加壓溶氣氣浮的基本原理是什么？有哪幾種基本流程與溶氣方式？各有何特點？答案見課后習題.微氣泡與懸浮顆粒相黏附的基本條件是什么？有哪些影響因素？如何改善微氣泡與顆粒的 黏附性能？答：見1

9、-6章內容概要。.氣固比的定義是什么？如何確定適當?shù)臍夤瘫龋看穑簹夤瘫龋╝ ）的定義是溶解空氣量（A）與原水中懸浮固體含量（S）的比值，可用下式表 示：氣固比選用涉及原水水質、出水要求、設備、動力等因素，對于所處理的廢水最好金國氣浮試驗來確定氣固比，無試驗資料時一般取0.005-0.06 ,廢水中懸浮固體濃度不高時取下限，如選用0.005-0.006 ;但懸浮固體較高時，可選用上限，如氣浮用語剩余污泥濃縮時氣固比一般采用 0.03-0.04 。.在廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較，各有何缺點？答：.某工業(yè)廢水水量為1200 m3/d ,水中懸浮固體濃度為 800 mg/L ,需要進行氣浮法預處

10、理， 請為其設計平流式氣浮池處理系統(tǒng)。.如何改進及提高沉淀或氣浮分離效果？答：由式可知，通過采取相應的措施，增大懸浮顆粒的直徑，減小流體的黏度等都能提高沉淀或氣浮分離效果。如：通過混凝處理增大顆粒粒徑，提高水溫以減小 水的黏度。另外，也可以減小氣泡直徑來提高氣浮分離效果。三、污水的生物處理基本概念.簡述好氧和厭氧生物處理有機污水的原理和使用條件。答：污水生物處理是利用自然界中廣泛分布的個體微小、代謝營養(yǎng)類型多樣、適應能力強的微生物的新陳代謝作用，對污水進行凈化的處理方法。好氧生物處理是在水中存在溶解氧的條件下（即水中存在分子氧）。利用好氧微生物降解有機 物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法；厭氧生物

11、處理是在水中既無分子氧又無化合態(tài)氧存在的條 件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。.某種污水在一連續(xù)進水和完全均勻混合的反應器進行處理，假設反應是不可逆的，且符合一級反應（v=kSA）,反應速率常數(shù) k為0.5d-1,求解當反應池容積為20 m3、反應效率為98%寸, 該反應器能夠處理的污水流量為多大？.簡述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過程的基本步驟。答：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。（1）氨化：微生物分解有機氮化合物產(chǎn)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(tài)氮。(2)硝化反應：在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨

12、態(tài)氮轉化為亞硝酸鹽(NO-1和硝酸鹽(NO-)。(3)反硝化反應：在缺氧條件下，NO和NO-在反硝化菌的作用下被還原為氮氣。.簡述生物除磷的原理。四、活性污泥法.活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？答：活性污泥法是利用懸浮生長的微生物絮體處理有機廢水一類好氧生物的處理方法。活性污泥法處理流程包括曝氣池、沉淀池、污泥回流及剩余污泥排除系統(tǒng)等基本組成部分。圖如書251廢水經(jīng)過預處理后，進入曝氣池與池內的活性污泥混合成混合液，并在池內充分曝氣，一方面使活性污泥處于懸浮狀態(tài)，廢水與活性污泥充分接觸；另一方面，通過曝氣，向活性污泥供 氧，保持好氧條件，保證微生物的正常生長。廢水中有機物在曝氣池內被活性

13、污泥吸附、吸收 和氧化分解后，混合液進入二次沉淀池，進行固液分離，凈化的廢水排出。大部分二沉池的沉 淀污泥回流到曝氣池進口，與進入曝氣池的廢水混合。.常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？答：曝氣池實質上是一個反應器，它的池型與所需的水力特征及反應要求密切相關，主要 分為推流式、完全混合式、封閉環(huán)流式及續(xù)批式四大類。.活性污泥法有哪些主要運行方式？各運行方式有何特點？答：活性污泥法主要運行方式有：普通曝氣法、漸減曝氣法、階段曝氣法、吸附再生(接觸穩(wěn) 定)法、吸附一生物降解工藝、延時曝氣法、純氧曝氣法和間歇活性污泥法。特點：普通曝氣法：在曝氣池內，廢水有機物濃度和需氧量沿池長逐步下降，而供氧量

14、沿池長均勻分 布，可能出現(xiàn)前段供氧不足，后段供氧過剩的現(xiàn)象。這種活性污泥法的優(yōu)點在于因曝氣時間長 而處理效率高，一般 BOD除率為90%95%特別適用于處理要求高而水質比較穩(wěn)定的廢水； 但它存在著較為嚴重的缺陷。(其他在課后習題).解釋污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統(tǒng)設計和運行管理中的作用。答：污泥泥齡為在處理系統(tǒng)中微生物的平均停留時間。 污泥泥齡是活性污泥處理系統(tǒng)設計、運行的重要參數(shù)，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(shù)，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(tǒng)中微生物的生理狀態(tài)。.從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。答：

15、影響氧傳遞速率的主要因素為氣相中氧分壓、液相中氧的濃度梯度、氣液之間的接觸面積 和接觸時間、水溫、污水的性質、水流的紊亂程度等。(1)廢水水質：污水中含有各種雜質，對氧的傳遞會產(chǎn)生一定的影響。其中主要是溶解性有 機物，特別是某些表面活性物質，他們會在氣液界面處集中，形成一層分子膜，增加氧傳遞的 阻力，影響氧分子的擴散。(2)水溫：水溫對氧傳遞影響較大，水溫上升，水的餓黏度降低，液膜厚度減小，擴散系數(shù) 提高，KLa值增高；反之，則 KLa值降低。水溫對溶解氧飽和度 Cs值也會產(chǎn)生影響。隨著溫度的 增加，KLa值增大，CS值降低，液相中氧的濃度梯度有所減小。因此，水溫對氧轉移有兩種相反 的影響，但

16、并不是完全抵消，總的來說，水溫降低有利于氧的轉移。(3)氧分壓：G值除了受到污水中溶解鹽及溫度的影響外，自然還受到氧分壓或氣壓的影 響，氣壓降低，Cs值也隨之下降；反之則提高。.生物脫氮、除磷的環(huán)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(huán)境因素，如溫度、pH、DQ (2)工藝因素，如污泥泥齡、各反應區(qū)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，BODW N、P的比值等。常用脫氮除磷工藝性能特點(見書上).如何計算生物脫氮、除磷系統(tǒng)的曝氣池容積、曝氣池需氧量和剩余污泥量？.如何計算生物脫氮系統(tǒng)反硝化池

17、的容積？.仔細分析污水中 COD勺組成，并說明它們在污水處理系統(tǒng)中的去除途徑。答：污水中COD勺組成如下圖。其中可生物降解的大多數(shù)被微生物降解；不可生物降解的 溶解態(tài)COD!出水流走，顆粒態(tài) COD入剩余污泥。.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 效果？答：二沉池的功能要考慮固液分離和污泥濃縮的要求；二沉池的構造可與污水處理廠的初沉池類似，可以采用平流式、豎流式和輻流式。但在構造 上要注意以下幾點：(1)二沉池的進水部分要仔細考慮，應使布水均勻并造成有利于絮凝的條件，使污泥絮凝結 大。(2)二沉池中污泥絮凝體較輕，容易被水挾走，因此要限制出流堰處的流

18、速，可在池面設置 更多的出水堰槽，使單位堰長的出水量符合規(guī)范要求，一般二沉池出水堰最大負荷不大于 1.17L/(s - m)。(3)污泥斗的容積，要考慮污泥濃縮的要求。(4)二沉池應設置浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。斜板可以提高沉淀效能的原理主要適用于自由沉淀，但在二沉池中，沉淀形式主要屬于成層沉 淀而非自由沉淀。五、生物膜法.什么是生物膜法？生物膜法有哪些特點？答：生物膜法處理廢水就是使廢水與生物膜接觸，進行固、液相的物質交換，利用膜內微生物 將有機物氧化，使廢水獲得凈化，同時，生物膜內的微生物不斷生長與繁殖。生物膜法具有以下特點：(1)固著于固體表面的生物膜對廢水水質、水量的變化有較強

19、的適應性，操作穩(wěn)定性好。(2)不會發(fā)生污泥膨脹，運轉管理較方便。(3)由于微生物固著于固體表面，即使增殖速度慢的微生物也能生長繁殖。(4)因高營養(yǎng)級的微生物存在，有機物代謝時較多的轉化為能量，合成新細胞即剩余污泥量 較少。(5)多采用自然通風供氧。(6)活性生物量難以人為控制，因而在運行方面靈活性較差。(7)由于載體材料的比表面積小，故設備容積負荷有限，空間效率較低。.試述生物膜法處理污水的基本原理？答：生物膜法是使細菌和菌類一類的微生物和原生動物、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殖，并在其上形成膜狀生物污泥一生物膜。污水與生物膜接觸，污水 中的有機物，作為營養(yǎng)物質，為生物

20、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。.比較生物膜法和活性污泥法的優(yōu)缺點。答：生物膜法對水質、水量變動有較強的適應性；污泥沉降性能良好，宜于固液分離，且 沒有污泥膨脹現(xiàn)象；能夠處理低濃度的污水；與活性污泥處理系統(tǒng)相比，生物膜處理法中的各 種工藝都是比較易于維護管理的而且像生物濾池、生物轉盤等工藝，還都是節(jié)省能源的，動力 費用較低，去除單位重量 BOD的耗電量較少。.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(qū)別？答：生物膜在載體上的生長過程是這樣的：當有機廢水或活性污泥懸浮液培養(yǎng)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體表面上，其中的微生物利用有

21、機底物而生長繁 殖，逐漸在載體表面形成一層黏液狀的生物膜。這層生物膜具有生物化學活性，又進一步吸 附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶解狀態(tài)的污染物。活性污泥是懸浮生長的微生物絮體，而生鵝膜是微生物固著于載體表面生長的。.生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點。答：生物膜法的形式有生物濾池法、生物轉盤法、生物接觸氧化法。生物濾池：.無.生物濾池有幾種形式？各適用于什么具體條件？.影響生物濾池處理效率的因素有哪些？它們如何影響處理效果的？答：影響生物濾池處理效率的因素有：(1)濾池高度：濾床上層，污水中有機物濃度較高，微生物繁殖速率高，種屬較低級，以細 菌為主，生物膜量較多，有機物去除速率較高。隨著濾

22、床深度增加，微生物從低級趨向高級， 種類逐漸增多，生物膜兩從多到少。研究表明，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的，在濾床高度超過某一數(shù)值后，處理效率的提高微不足道，是不經(jīng)濟 的。(2)負荷：負荷是影響生物濾池性能的主要參數(shù)，通常分為有機負荷和水力負荷。(3)處理水回流：回流對生物濾池性能有下述影響：回流可提高生物濾池的濾速，它是使 生物濾池由低負荷變?yōu)楦哓摵傻姆椒ㄖ惶岣邽V率有利于防止灰蠅和減少惡臭；當進水缺 氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含有有毒有害物質時，回流可改善進水的腐化狀況，提供營養(yǎng)元素 和降低毒物濃度；進水的水質水量有波動說，回流有調節(jié)和穩(wěn)定進水的作用。(4)

23、供氧：向生物濾池供給充足的氧是保證生物膜正常工作的必要條件，也有利于排除代謝 產(chǎn)物。.影響生物轉盤處理效率的因素有哪些？它們如何影響處理效果的？答：影響生物轉盤處理效率的因素有：水力負荷、轉盤的轉速、級數(shù)、水溫和溶解氧等。水力負荷對出水水質和 BOD5去除率有明顯的影響；生物轉盤的轉速也是影響處理效果的重要 因素，包括影響溶解氧的供給，微生物與污水的接觸，污水的混合程度和傳質，過剩生物膜的 脫落，從而影響有機物的去除率。.無.某印染廠廢水量為 1000 m3/d,廢水平均 BOD5為170 mg/L , COD為600 mg/L ,試計算 生物轉盤尺寸。.某印染廠廢水量為 1500 m3/d

24、,廢水平均 BOD5為170 mg/L , COD為600 mg/L ,采用生 物接觸池處理，要求出水BOD5 20 mg/L , CO庚250 mg/L，試計算生物接觸氧化池的尺寸。六、污水的厭氧處理.厭氧生物處理的基本原理是什么？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，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化為甲烷和二氧化碳等物質的 過程。.厭氧發(fā)酵分為哪幾個階段？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(yōu)勢，又有什么不足之處？答：厭氧發(fā)酵分為三個連續(xù)的階段，即為水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)甲烷產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階

25、 段。溫度是影響微生物生存及生物化學反應最重要的因素之一。各類微生物適宜的溫度范圍是不同的，各類產(chǎn)甲烷菌的溫度范圍為5-60C,在35c和53c上下可分別獲得較高的消化效率，溫度為4045C時，厭氧消化效率最低。由此可見，各種產(chǎn)甲烷菌的適宜溫度區(qū)域不一致， 而且最適宜溫度范圍較小。根據(jù)產(chǎn)甲烷菌適宜溫度條件的不同，厭氧法分為常溫消化、中溫消 化和高溫消化。.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：pH、溫度、生物固體停留時間、攪拌和混合、營養(yǎng)與C/N比、有毒物質、有機負荷、氧化還原電位、厭氧活性污泥等。.無5無6.無七、污水的化學和物理化學處理.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污水中的無機或有機的（難以生物降解的）溶解物質或膠體物質。 它與生物處理法相比的特點：運行成本高，操作