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1、【习题答案】水污染控制工程（下册）.高廷耀，顾国维，周琪.高等教 第九章、污水水质和污水出路（总论）1 简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。2 分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系，画出这些指标的关系图。答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS） ，总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS） 。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（ DS） ，滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS） 。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（ VS）和
2、固定性固体（FS） 。将固体在 600的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS） ，灼烧残渣则是固定性固体（FS） 。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。关系图3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。答：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，用强氧化剂将有机物氧化为 CO2、H2O 所消耗的氧量。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
3、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。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
4、 之间存在一定的相关关系。4水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？答：水体自净从净化机制来看，可分为：物理净化、化学净化和生物净化。氧垂曲线适用于一维河流和不考虑扩散的情况。特点5试论排放标准、水环境质量指标、环境容量之间的联系。答：环境容量是水环境质量标准指定的基本依据，而水环境质量标准则是排放标准指定的依据。6我国现行的排放标准有哪几种？各标准的使用范围及相互关系是什么？答：我国现行的排放标准有浓度标准和总量控制标准。根据地域管理权限又可分为国家排放标准、地方排放标准、行业排放标准。我国现有的国家标准和地方标准基本上都是浓度标准。国家标准按照污水排放去向，规定了水污染物最高
5、允许排放浓度，适用于排污单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。行业标准：根据部分行业排放废水的特点和治理技术发展水平，国家对部分行业制定了国家行业标准。地方标准：省、直辖市等根据经济发展水平和管辖地水体污染空制需要，可以依据中华人民共和国环境保护法 、 中华人民共和国水污染仿治法制定地方污水排放标准。地方标准可以增加污染物控制指标，但不能减少；可以提高对污染物排放标准的要求，但不能降低标准。第十章、污水的物理处理1试说明沉淀有哪几种类型？各有何特点？并讨论各种类型的内在联系与区别，各适用在哪些场合？课后习题有答案2设置沉砂池
6、的目的是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别？答：沉砂池的设置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。沉砂池的工作原理是以重力分离或离心力分离为基础，即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机颗粒则随水流带走。平流式沉砂池是通过控制进入的污水流速，以重力分离无机颗粒；而曝气沉砂池是由于曝气作用，在池的横断面上产生旋转流动，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式，无机砂粒由于离心力作用而沉入集砂槽中。3水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或上浮）的基本规律，影响沉淀或上浮的因素有哪些？
7、答：水的沉淀处理的基本原理是利用水中悬浮颗粒的密度比水大，在重力作用下，悬浮物下沉而实现悬浮物与废水分离。F1、F2 分别表示球形颗粒的重力和水对颗粒的浮力，则颗粒在水中的有效重量为（1） 式中：d 为球体颗粒的直径；s、 分别表示颗粒及水的密度；g 为重力加速度。以 F3 表示水对颗粒沉淀的摩擦阻力，则（2）式中：A 为颗粒在沉淀方向上的投影面积，对球形颗粒，A ；u 为颗粒沉速； 为阻力系数。对于层流，结合式（1）和（2） ，在 Re1 时，u 式中： 为水的黏度。上式表明：（1）颗粒与水的密度差（s-）愈大，沉速愈快，成正比关系。当 s 时，颗粒下沉；当 s 时，颗粒上浮；当 s= 时，
8、颗粒既不上浮也不下沉；（2）颗粒直径愈大，沉速愈快，成正比的平方关系；（3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比关系。因水的黏度与水温成反比，故提高水温有利于加速沉淀。4已知某小型污水处理站设计流量为 Q=400m3/h，悬浮固体浓度 ss=250mg/L。设沉淀效率为 55%。根据试验性能曲线查得 0=2.8m/h ，污水的含水率为 98%，试为该处理站设计竖流式初沉池。5已知某城镇污水处理厂设计平均流量为 Q=20000m3/d，服务人口 100000 人，初沉污泥量按 25g/（人日） ，污泥含水率按 97%计算，试为该处理站设计曝气沉砂池和平流式沉淀池。6加压溶气气浮的基本原理是什么？有哪几
9、种基本流程与溶气方式？各有何特点？答案见课后习题7微气泡与悬浮颗粒相黏附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改善微气泡与颗粒的黏附性能？答：见 1-6 章内容概要。8气固比的定义是什么？如何确定适当的气固比？答：气固比（）的定义是溶解空气量（A ）与原水中悬浮固体含量（S）的比值，可用下式表示： 气固比选用涉及原水水质、出水要求、设备、动力等因素，对于所处理的废水最好金国气浮试验来确定气固比，无试验资料时一般取 0.005-0.06，废水中悬浮固体浓度不高时取下限，如选用 0.005-0.006；但悬浮固体较高时，可选用上限，如气浮用语剩余污泥浓缩时气固比一般采用 0.03-0.04。9在废
10、水处理中，气浮法与沉淀法相比较，各有何缺点？答：10某工业废水水量为 1200 m3/d，水中悬浮固体浓度为 800 mg/L，需要进行气浮法预处理，请为其设计平流式气浮池处理系统。11如何改进及提高沉淀或气浮分离效果？答：由式 可知，通过采取相应的措施，增大悬浮颗粒的直径，减小流体的黏度等都能提高沉淀或气浮分离效果。如：通过混凝处理增大颗粒粒径，提高水温以减小水的黏度。另外，也可以减小气泡直径来提高气浮分离效果。第十六章、污水的化学和物理化学处理1化学处理的对象主要是水中的哪类杂质？它与生物处理相比有什么特点（成本、运行、管理、占地、污泥等）？答：化学处理的对象主要是污水中的无机或有机的（难
11、以生物降解的）溶解物质或胶体物质。它与生物处理法相比的特点：运行成本高，操作管理方便，占地少，污泥产生量多。2化学处理所产生的污泥，与生物处理相比，在数量（质量及体积）上、最后处理、处置上有什么不同？答：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。4化学混凝剂在投加时为什么必须立即与处理水混合、剧烈搅拌？答：为使混凝剂达到优异的混凝效果，应尽量使胶体脱稳
12、，并使吸附架桥作用得到充分发挥。因此，当混凝剂投放水中后，应立即进行剧烈搅拌，使带电聚合物迅速均匀地与全部胶体杂质接触，使胶粒脱稳，随后，脱稳胶粒在相互凝聚的同时，靠聚合度不断增大的高聚物的吸附架桥作用，形成大的絮凝体，使混凝过程很好地完成。5化学沉淀法与化学混凝法在原理上有何不同？使用的药剂有何不同？答：化学沉淀是向废水中投加某种化学物质，使与废水中的一些离子发生反应，生成难溶的沉淀物而从水中析出，以达到降低水中溶解污染物的目的。化学混凝则是向废水中投加混凝剂使废水中的细小悬浮固体和胶体脱稳，形成大的絮体的过程。6氧化和还原有何特点？是否废水中的杂质必须是氧化剂或还原记才能用此方法？见课后习
13、题7物理化学处理与化学处理相比，在原理上有何不同？处理的对象有什么不同？在处理成本和运行管理方面又有什么特点？答：8用吸附法处理废水，可以达到出水极为洁净。那么是否对处理要求高、出水要求高的废水，原则上都可以考虑采用吸附法？为什么？答：不是。由于吸附法对进水的预处理要求高，吸附剂的价格昂贵，因此在废水处理中，吸附法主要用来去除废水中的微量污染物，达到深度净化的目的。或是从高浓度的废水中吸附某些物质达到资源回收和治理的目的。9电镀车间的含铬废水，可以用氧化和还原法，化学沉淀法和离子交换法等加以处理，那么，在什么条件下，用离子交换法进行处理是比较合适的？答：回收10从水中去除某些离子（例如脱盐） ，可以用离子交换法和膜分离法。当含盐浓度较高时，应用什么方法？为什么？11有机酚的去除可以用萃取法。那么，废水中的无机物的去除是否可以用萃取法？为什么？
