水污染控制工程—习题

水质污染指标
污水污染指标一般分：________、_________、__________三类。
表示污水物理性质的污染指标主要有___________、______________、_______、______。
表示污水化学性质的污染指标可分为___________、______________。
在工程中一般采用____________、___________、_________、__________等指标来反映水中有机物的含量。
BOD:
COD:
有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段，第一阶段主要是有机物被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。第二阶段被转化为二氧化碳、水和氮。（  ）
表示污水生物性质的污染指标有_______、__________、___________。
沉淀法：
在典型的污水处理厂中，沉淀法可用于下面几个方面：______、________、_________、___________。
根据水中悬浮颗粒的性质、凝聚性能及浓度才，沉淀通常可分为_________、___________、___________、_____________。
在自由沉淀过程中，颗粒的物理性质如形状、大小及质量等不发生改变。（  ）
絮凝沉淀中，沉淀轨迹是_____________。
活性污泥在二沉池中间段的沉淀是絮凝沉淀。（ ）
区域沉淀是悬浮颗粒浓度不高。（ ）
二沉池下部及污泥中立浓缩池开始阶段均有区域沉淀发生。（）
压缩沉淀过程，颗粒间无相互作用。（）
沉淀池：
初沉池的去除对象是悬浮固体，可以去除SS的40%-55%，同时可去除20%-30%的BOD5，可降解后续生物处理构筑物的有机负荷。（）
沉淀池常安池内水流方向不同可分为__________、__________、___________。
沉淀池的运行方式，有_________和___________两种。
平流式的缺点是采用多斗排泥时，每个泥斗需要单独设排泥管各自操作。另外采用机械排泥的，大部分设备位于水下，易腐蚀。（）
竖流式有对冲击负荷和温度变化适应能力较强，而且施工简单，造价低的优点。（）
辐流式使用于小型污水处理厂。（）
平流式沉淀池排泥可以采用带刮泥机的单斗排泥，也可以用多斗排泥，（）
平流式沉淀堰前无需设置挡渣板。（）
斜板（管）沉淀池具有去除效率高，停留时间短，占地面积小等优点，在污水处理中得到较广泛的应用。（）
斜板（管）宜二沉池使用。（）
生物絮凝
污水的类型：__________、_________、____________、______________.
污水生物处理：
根据参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同，污水生物处理技术可分为________、___________、_______________。
在硝酸盐条件下进行的生物处理属于好氧生物处理。（）
根据微生物生长方式不同，生物处理技术分为____________、______________。
厌氧和好氧结合的生物处理是一种很好的生物脱氮方法。（）
悬浮生长法的典型代表是生物膜法。（）
污水生物处理是微生物在_______的作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污染物质进行______、________。
一切在生物体内可通过酶的催化作用而进行化学变化的物质称为____________。
合成代谢是微生物利用另一部分底物或分解代谢过程中产生的中间产物在合成酶的作用下合成微生物细胞的过程，合成代谢所需的能量由分解代谢提供。（）
发酵：
发酵在厌氧生物处理中主要存在两种发酵类型___________和_________。
呼吸
有机污水的好氧生物处理，如活性污泥法，生物膜法等都属于这类型呼吸。（）
好氧呼吸的最终受体是有机物。（）
好氧生物处理或厌氧生物处理
好氧生物处理反映速率较快，所需的反应时间较短，故处理构筑物容积较小，且处理过程中散发的臭味较少。（）
生物脱氮经过__________、__________、_________后，转变为N2而被去除的过程。
反硝化作用是在厌氧条件下进行。（）
群体生长
群体生长的实质是_____________。
按微生物生长速率，其生长过程可分为四个时期_____、_________、________、________。
延迟期细胞体积显著增大。（）
衰亡其营养物质已耗尽，微生物细胞靠内源呼吸代谢以维持。（）
微生物维持在活力很强的对数期会获得最好的处理效果。（）
为了获得较强的氧化和吸附有机物能力，又具有良好的沉降性能的活性污泥，在实际中常将活性污泥控制在稳定期末和衰亡期初期。（）
影响微生物生长的因素很多，其中最主要的是______、______、_____、_______、________。
对微生物来讲，营养物质碳、氮、磷有一定的比例，一般BOD5：N：P为100:3:1（）
根据微生物适应的温度范围，微生物可分为__________、___________、______________。
活性污泥的曝气池中的最适宜PH为6.5-8.5。（）
活性污泥在显微镜下显黑色（）
活性污泥组成可分为四个部分___________、_________、____________、________________。
混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS）是指混合液悬浮固体中有机物质量，包括Ma、Mi、Me、Mii。（）
一般生活污水处理厂曝气池混合液MLVSS/MLSS在0,.7-0.8。（）
污泥体积指数是指曝气池混合液沉淀30分钟后，单位质量干泥形成的湿污泥体积，常用单位ml/g（）
活性污泥法处理流程包括______、___________、______、_______等基本组成成分。
回流污泥或剩余污泥
活性污泥降解有机物过程可分为两个阶段_______、_________。
在活性污泥的曝气过程中，在稳定阶段，主要是污水中的有机物转移到活性污泥上。（）
曝气池实质上是一个反应器，它的池型与所需的水力特征及反应要求密切相关。主要分为________、_________、___________、__________四大类。
膜生物反应器是用超滤膜代替二沉池进行污泥固液分离的污水处理装置，为膜分离技术和活性污泥法的有机结合。（）
膜生物法容积负荷高，水力停留时间段，且污泥龄较长。（）
生物膜法是一大类生物处理法的简称，包括_______、_________、________、______、_______等工艺形式。其共同特点是____________在滤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设呢购物种类相当丰富，一般由细菌、真菌、原生动物、后生动物、藻类以及一些肉眼可见的蠕虫、昆虫的幼虫等组成。（）
在生物膜法污水处理中与好氧微生物一般要求一致，生物膜法对营养物质要求的比例为BOD5：N：P=100:5:1（）
负荷是影响生物膜法处理能力的首要因素。（）
生物滤池的负荷分为___________和____________。
生物膜法分为____________和______________
生物膜法中，微生物量大，净化效果好。（）
一般而言，___________是细菌从液相转移到载体表面的主要途径。
生物滤池中，滤料粒径愈小，滤床的可附着面积愈大，而生物膜的面积愈大，滤床的工作能力就愈大。（）
生物滤池的布水设备分为两类：___________、__________。
生物滤池的基本流程是由____________、___________、____________组成
高负荷生物滤池有回流式生物滤池、塔式生物滤池，交替生物滤池，回流式以及生物滤池。（）
生物滤池的处理效率，在一定条件下是随着滤床高度的增加而增加。（）
回流比
与生物滤池相比，生物转盘有以下特点：不会发生堵塞现象，净化效果好，无气味产生。（）
生物转盘主要优点是动力消耗低，抗冲击负荷能力强，无需回流污泥，管理运行方便。（）
生物接触氧化法不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题。（）
生物接触氧化池根据进水水质和处理程度确定采用______、_______、______。
曝气生物池不需设二沉池，臭气少等优点。
根据进水流面不同，曝气生物滤池分为______和_______式。
生物流化床：
根据生物流化床的供氧、脱膜和床体结构等方面不同，好氧生物流化床主要有两种类型：________和________。
生物流化床的微生物活性高。（）
稳定塘：
生物稳定塘的主要优点是处理成本低，操作管理容易。
生物稳定塘易产生臭味及滋生蚊蝇。（）
稳定塘按塘水中微生物优势群体和溶解氧状况可分为_______、_______、_______、_______。
稳定塘按用途可分______、_____、______、______。
好氧塘：
_______是好氧塘塘水中溶解氧的主要提供者。
兼性塘：
兼性塘常用于处理小城镇的原污水。（）
储存塘河间歇排放塘属于兼性塘。（）
厌氧塘：
厌氧塘一般表面积大，深度浅的塘。（）
厌氧塘对有机污染物的降解是由两类厌氧菌，通过________和________两阶段来完成的。
厌氧塘参与反应的生物只有细菌。（）
曝气塘：
曝气塘出水可直接排放。（）
曝气塘可分为______和______。
污水土地处理系统：
污水土地处理系统可促进污水中植物营养素的循环。（）
根据系统中水流运动的速率和流动轨迹的不同，污水土地处理系统可分为______、_____、______、_______。
慢流渗滤系统：
快流渗滤系统：
地表漫流系统：
地下渗滤系统：
慢流渗滤系统中，部分污水渗入地下，部分蒸发，流出处理地的水流一般为零。（）
湿地：
从广义上讲，湿地可分为________和________。
湿地运行操作简便，对恶劣气候条件抵御能力强易滋生蚊蝇。（）123、______、______、_______和_______是构成人工湿地生态流系统主要组成部分。
人工湿地的显著特点之一是对有机污染物具有较强的去除能力。（）
按照系统布水方式不同或水在系统中流动方式不同，一般可将人工湿地分为三种类型：_______、_______、________.
表面流湿地占地大，水力负荷小，净化能力有限。（）
水平潜流湿地脱氮除磷效果好，少有恶臭与蚊蝇现象。（）
垂直流湿地适用于处理氨氮含量高的污水且处理有机物能力强，控制简单。（）
在水解发酵阶段，复杂的有机物在_______的作用下首先被分解为简单的有机物。
厌氧反应的各项影响因素以对_____的影响为准。
影响厌氧反应因素：______、______、_______、______、_____、______。
厌氧消化：
最早的厌氧生物处理构筑物是化粪池。（）
污水的厌氧生物处理工艺_______、_______、______、______、______、______和_____、________。
上流式厌氧污泥床反应器的构造：
上流式厌氧污泥床不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与PH的变化。（）
分段厌氧处理对于固态有机物浓度高的污水，将_____、______、_____过程分开进行。
二段式厌氧处理法具有运行稳定可靠，能承受PH、毒物等的冲击，有机负荷高，消化气中甲烷含量高的特点，但操作复杂。（）
影响混凝效果的主要因素______、______、_______、_______。
化学混凝的设备包括_______、______、_______。
按污水处理工艺不同，污泥可分为______、______、______、_______，此外还包括_______和_______。
污泥的特性：_______、_______、______、_______。
含固率+含水率=100%。（）
污泥的相对密度。
污泥中水分的存在形式______、_______、_______。
污泥浓缩去除游离水的一部分，不能去除毛细水。（）
若要将含水率96%的污泥脱水，可降到80%以下，失去流态。（）
1.生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系与区别。
 生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。
 化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂氧化水质有机污染物所消耗的氧化剂量。
 总有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。
 总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。
 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。BOD5= 0.68 BODL =0.68X0.87CODB =0.59CODB
 总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。
 
试说明沉淀有哪些类型？各有何特点？讨论各类型的联系和区别。
 自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自独自进行沉淀，颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中，颗粒的物理性质不改变，如形状、大小和相对密度等不发生改变。如沙粒在沉砂池中的沉淀属于自由沉淀。
 絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有相互絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉降轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。
 区域沉淀：悬浮颗粒浓度高，颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水界面。二沉池下部及污泥重力浓缩的开始阶段有区域沉淀发生。
 压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高：颗粒相互之间接触，相互支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中的污泥浓缩过程以及污泥重力浓缩池中均存在压缩沉淀。
 联系和区别：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒间相互影响也依次加强。
 
3．简述生物脱氮除磷的基本原理。
答：（1）污水生物脱氮过程氮的转化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。氨化在好氧或厌氧条件下，硝化在好氧条件下，反硝化在缺氧条件下。生物脱氮是含氮化合物在生物氨化、硝化、反硝化后，转变为氮气而被去除的过程。
 氨化：微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化反应。在氨化微生物作用下，有机氮化合物在好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。
 硝化反应：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐（NO2-—）和硝酸盐（NO3-）。
 反硝化反应：在缺氧条件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被还原为氮气。
（2）生物除磷的基本原理是在厌氧—好氧或厌氧—缺氧的交替系统中，利用聚磷微生物具有厌氧释磷或好氧超量吸磷的特性，使好氧或缺氧段混合液的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污泥中除磷的目的。

4．解释污泥泥龄的概念，说明它在污水处理系统设计和运行管理中的作用。
答：污泥泥龄为在处理系统中微生物的平均停留时间。
污泥泥龄是活性污泥处理系统设计、运行的重要参数，在理论上也有重要意义。以污泥泥龄作为生物处理的控制参数，其重要性是明显的，因为通过控制污泥泥龄，可以控制微生物的比增长速率及系统中微生物的生理状态。

5.试述好氧塘、兼性塘和厌氧塘净化污水的基本原理及优缺点。
 好氧塘是一类在有氧状态下净化污水的稳定塘。其净化有机物的基本原理是塘内存在着细菌、藻类和原生动物的共生系统。有阳光照射时，塘内的藻类进行光合作用，释放出氧，同时，由于风力的搅动，塘表面还存在自然复氧，二者使塘水呈好氧状态。塘内的好氧型异养细菌利用水中氧，通过好氧代谢氧化分解有机污染物并合成本身的细胞质，其代谢产物CO2则是藻类光合作用的碳源。
 兼性塘是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘。其净化机理：兼性塘的好氧区对有机污染物的净化机理与好氧塘基本相同。兼性区的塘水溶解氧较低，且时有时无。这里的微生物是异样型兼性细菌，它们既能利用水中的溶解氧氧化分解有机污染物，也能在无分子氧的条件下，以NO3-、CO32-作为电子受体进行无氧代谢。厌氧区没有溶解氧。可沉物质和死亡的藻类、菌类在形成污泥层，污泥层中的有机质由厌氧微生物对其进行厌氧分解。
兼性塘运行管理极为简便，较长的污水停留时间使它能经受污水水量、水质的较大波动而不至于严重影响出水质量。兼性塘常被用于处理小城镇的原污水以及中小城市污水处理厂一级沉淀处理后出水或二级生物处理后的出水。
 厌氧塘是一类在无氧条件下净化污水的稳定塘。其净化机理是：厌氧塘对有机污染物的降解，是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的，即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物，再由专性厌氧菌将有机酸转化为甲烷和二氧化碳。
当厌氧塘作为预处理工艺使用时，其优点是可以大大减少随后的兼性塘、好氧塘的容积，消除兼性塘夏季运行时经常出现的漂浮污泥层的问题，并使随后的处理塘中不致形成大量导致糖最终淤积的污泥层。

6.厌氧生物处理的基本原理是什么？
答：厌氧生物处理的基本原理是：厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼性微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。
三阶段理论包括：
第一阶段为水解发酵阶段。在该阶段，复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解为简单的糖类；继而将这些简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类。参与这个阶段的水解发酵菌主要是专性厌氧菌和兼性厌氧菌。
第二阶段为产氢产甲烷产乙酸阶段。在该阶段，产氢产乙酸菌把除乙酸、甲烷、甲醇以外的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和氢，并有CO2产生。
第三阶段为产甲烷阶段。在该阶段中，产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2和CO2等转化为甲烷。

试述UASB反应器的构造和高效运行的特点。
上流式厌氧污泥床反应器（UASB）构造：污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。在反应器的底部有一个高浓度（可达60~80g/L）、高活性的污泥层，大部分的有机物在这里被转化为CH4和CO2。由于气态产物的搅动和气泡粘附污泥，在污泥层之上形成一个污泥悬浮层。反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离。被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层。出水则从澄清区流出。由于反应器内可以培养出大量厌氧颗粒污泥，使反应器的负荷很大。对一般的高浓度有机污水，当水温30oC左右时，负荷可达10~20kgCOD/(m3.d)

3．化学混凝法的原理及适用条件是什么？城镇污水的处理是否可用化学混凝法，为什么？
答：见该章内容概要。
压缩双电层特别适用于无机盐混凝剂所提供的简单离子的情况。
在城镇污水处理方面，过去很少采用化学混凝的方法。但近年来，化学混凝剂的品种和质量都有较大的发展，使化学混凝处理城镇污水有一定的竞争力。