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1、第九章污水水质和污水出路1.简述水质污染指标体系在水体污染控制、污水处理工程设计中的应用。答：污水的水质污染指标一般可分为物理指标、化学指标、生物指标。物理指标包括（1）水温 （2）色度 （3） 臭味 （4）固体含量，化学指标包括有机指标包括(1)BOD：在水温为20度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。(2) COD：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。(3) TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。(4) TOC：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。（5）油类
2、污染物（6）酚类污染物（7）表面活性剂（8）有机酸碱（9）有机农药（10）苯类化合物无机物及其指标包括（1）酸碱度 （2）氮、磷 （3）硫酸盐及硫化物 （4）氯化（5）非重金属无机有毒物质，包括氯化物、砷化物和重金属离子。生物指标包括：（1）细菌总数（2）大肠菌群（3）病毒2分析总固体、溶解性固体、悬浮固体及挥发性固体、固体性指标之间的相互关系，画出这些指标的关系图。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和区别。(1)BOD：在水温为20度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。(2) COD：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧
3、化剂量。(3) TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。(4) TOC：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。它们之间的相互关系为：TOD COD BOD20BOD5OC生物化学需氧量或生化需氧量（BOD）反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。化学需氧量COD的优点是比较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅仅需要数小时，并且不受水质的影响。而化学需氧量COD则不能象BOD反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。此外，污水中存在的还原性无机物（如硫化
4、物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示也存在一定的误差。两者的差值大致等于难生物降解的有机物量。差值越大，难生物降解的有机物含量越多，越不宜采用生物处理法。两者的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理的判别标准，比值越大，越容易被生物处理。4 水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和适用范围是什么？答：污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净或水体净化。包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用使河水污染物质浓度降低的过程。化学净化指污染物质由于氧化、还
5、原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。生物净化指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。有机物排入河流后，经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的， DO曲线呈悬索状下垂，称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。5 试论述排放标准、水环境质量标准、环境容量之间的关系。排放标准是指最高允许的排放浓度,污水的排放标准分为一,二,三级标准,而水环境质量标准是用来评估水体的质量和污染情况的,有地表水环境质量标准,海洋水质标准,生活饮用水卫
6、生标准等,环境容量则是指环境在其自净范围类所能容纳的污染物的最大量. 排放标准是根据自然界对于污染物自净能力而定的，和环境容量有很大关系，环境质量标准是根据纯生态环境为参照，根据各地情况不同而制定的。排水标准是排到环境中的污染物浓度、速率的控制标准；环境质量标准是水环境本身要求达到的指标。水环境容量越大，环境质量标准越低，排放标准越松，反之越严格。各类标准一般都是以浓度来衡量的，即某一时间取样时符合标准则认为合格达标， 而环境容量是就某一区域内一定时间内可以容纳的污染物总量而言的，他们是两个相对独立的评价方法，某些时候，虽然达到了环境质量标准或是排水等标准，但可能事实上已经超过了该区域的环境容
7、量。6 我国现行的排放标准有哪几种？各种标准的适用范围及相互关系是什么？第十章污水的物理处理1、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和区别，各适用在哪些场合？答：根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能，沉淀可分为4种类型。1、自由沉淀 当悬浮物浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，各自独立地完成沉淀过程。适用于沉砂池中的沉淀以及悬浮物浓度较低的污水在初次沉淀池中的沉淀过程。2、絮凝沉淀 当悬浮物浓度约为50500mg/L时,在沉淀过程中,颗粒于颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用,使颗粒的粒径与质量逐渐加大,沉淀速度不断加大。主要应用是活性污泥在二次沉淀池中
8、的沉淀。3、区域沉淀 当悬浮物浓度大于500mg/L时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间互相妨碍、干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，并在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀。主要应用是二次沉淀池下部的沉淀过程及浓缩池开始阶段。4、压缩、区域沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。典型的例子是活性污泥在二次沉淀池的污泥斗中及浓缩池中的浓缩过程。2、设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别？答：设置沉砂池的目的是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂，煤渣等，它们的相对密度约为2.6
9、5）。沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初次沉砂池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。曝气沉砂池的工作原理：曝气沉砂池呈矩形，迟底一侧i=0.10.5的坡度,坡向另一侧的集砂槽。曝气装置设在集砂槽侧，空气扩散板距池底0.60.9m,使池内水流作旋流运动,无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加,把表面附着的有机物磨去。此外，由于旋流产生的离心力，把相对密度较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。平流沉砂池的主要缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理增加难度。故常需配洗砂机，把排砂经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运
10、。曝气沉砂池可以克服这一缺点。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（或浮上）的基本规律，影响沉淀或浮上的因素有哪些？答：水的沉淀法处理的基本原理是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离。水中的悬浮颗粒，都因二种力的作用而发生运动：悬浮颗粒受到的重力，水对悬浮颗粒的浮力。重力大于浮力时，下沉；两力相等时，相对静止；重力小于浮力时，上浮。 为分析简便起见，假定：颗粒为球形；沉淀过程中颗粒的大小、形状、重量等不变；颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其它颗粒影响。 静水中悬浮颗粒开始沉淀时，因受重力作用产生加速运动，经过很短的时间后，颗粒的重
11、力与水对其产生的阻力平衡时(即颗粒在静水中所受到的重力Fg与水对颗粒产生的阻力FD相平衡)，颗粒即呈等速下沉。影响沉淀或浮上的因素：颗粒的粒径、密度，水的动力粘度（温度）等。6、加压容器浮上法的基本原理是什么？有哪几种基本流程和溶气方式？各有何特点？答：加压溶气气浮法的基本原理是空气在加压条件下溶于水中，再使压力降至常压，把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来。 其工艺流程有全溶气流程、部分溶气流程和回流加压溶气流程3种；溶气方式可分为水泵吸水管吸气溶气方式、水泵压水管射流溶气方式和水泵空压机溶气方式。 全溶气流程是将全部废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池进行固液分离，与其它两流程
12、相比，其电耗高，但因不另加溶气水，所以气浮池容积小；部分溶气流程是将部分废水进行加压溶气，其余废水直接送入气浮池，该流程比全溶气流程省电，另外因部分废水经溶气罐，所以溶气罐的容积比较小，但因部分废水加压溶气所能提供的空气量较少，因此，若想提供同样的空气量，必须加大溶气罐的压力；回流加压溶气流程将部分出水进行回流加压，废水直接送入气浮池，该法适用于含悬浮物浓度高的废水的固液分离，但气浮池的容积较前两者大。 水泵吸水管吸气溶气方式设备简单，不需空压机，没有空压机带来的噪声；水泵压水管射流溶气方式是利用在水泵压水管上安装的射流器抽吸空气，其缺点是射流器本身能量损失大一般约30，若采用空气内循环和水内
13、循环，可以大大降低能耗，达到水泵空压机溶气方式的能耗水平；水泵空压机溶气方式溶解的空气由空压机提供，压力水可以分别进入溶气罐，也有将压缩空气管接在水泵压入泵上一起进入溶气罐的。目前常用的溶气方式是水泵空压机溶气方式。7、微气泡与悬浮颗粒相粘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粘附性能？答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大，接触即角较大，也有利于气粒结合。 影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。 在含表面活性物质很
14、少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的粘附性能。8、气固比的定义是什么？如何确定（或选用）？答：气固比即溶解空气量与原水中悬浮固体含量的比值。气固比的选用涉及到出水水质、设备、动力等因素。从节能考虑并达到理想的气浮分离效果，应对所处理的废水进行气浮试验来确定气固比，如无资料或无实验数据时，一般取用0.0050.006，废水悬浮固体含量高时，可选用上限，低时选用下限。剩余污泥气浮浓缩使气固比一般采用0.030.04。9、在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较，各有何优缺点？答：沉淀法它是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能在重力场的作用下，以达到固液分离的一种过程。主要
15、去除污水中的无机物，以及某些比重较大的颗粒物质。浮上法是一种有效的固液和液液分离方法，特别对那些颗粒密度或接近或小于水的以及非常细小颗粒，更具有特殊优点。与气浮法相比较，沉淀法的优点是这一物理过程简便易行，设备简单，固液分离效果良好。与沉淀法相比较气浮法的优点：1）气浮时间短，一般只需要15分钟左右，去除率高；2）对去除废水中的纤维物质特别有效，有利于提高资源利用率，效益好；3）应用范围广。它们缺点是都有局限性，单一化。11、如何改进及提高沉淀或浮上分离效果？答：为了提高气浮的分离效果，要保持水中表面活性物质的含量适度，对含有细分散亲水性颗粒杂质的工业废水，采用气浮法处理时，除应用投加电解质混
16、凝剂进行电中和方法外，还可用向水中投加浮选剂，使颗粒的亲水性表面改变为疏水性，使其能与气泡粘附。影响沉淀分离效果的因素有沿沉淀池宽度方向水流速度分布的不均匀性和紊流对去除率的影响，其中宽度方向水流速度分布的不均匀性起主要作用。所以为了提高沉淀的分离效果，在沉淀池的设计过程中，为了使水流均匀分布，应严格控制沉淀区长度，长宽比，长深比。第十一章 1、简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件1、 污水的物理处理方法和生物处理法的目的和所采用的处理设备有何不同答：污水的物理处理方法是通过物理或机械作用去除废水中不溶解的悬浮固体及油品。生物处理法的目的是利用微生物的代谢作用,使废水中的有机污染物氧化降解成无害物
