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1、水污染控制工程简答题1、常规处理工艺（饮用水、污水）给水处理流程：原水-预氧化-混凝-沉淀-过滤-活性炭吸附-消毒-饮用水 污水处理流程图：进水-格栅-沉砂池-初沉池（污泥）-曝气池-二沉池（污 泥回流到曝气池及剩余污泥排放）-消毒-出水2、脱氮除磷工艺（A/A/O、SBR、氧化沟）（1）生物脱氮机理 生物处理过程中，有机氮通过微生物的分解和水解转化成氨氮，即氨化作用；通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化反应将硝态氮、亚 硝态氮还原成气态氮逸出，达到脱氮目的。生物脱氮主要包括三个阶段，即氨化阶段，硝化阶段，以及反硝化阶段。1）氨化反应：无论好氧还是厌氧条件下，中性、碱性还是酸
2、性环境中都能进 行，只是作用的微生物不同、作用的强弱不同。2）硝化反应：硝化反应过程中，释放氢离子，pH下降，硝化菌对pH十分敏 感，为保持适宜pH值，应保持足够的碱度。3）反硝化反应在：反硝化的影响因素主要是碳源和溶解氧。反硝化是指微生 物在缺氧条件下，以N03N中的氧为电子受体，有机碳为电子供体，将硝态氮 转化为氮气的过程。出水碳源不足时，可能需要另外投加碳源。（2）生物除磷机理1）好氧吸磷：聚磷菌对磷的过量摄取，在好氧条件下，聚磷菌进行有氧呼吸，不 断分解机体内储存的有机物，同时也不断通过主动运输方式，从外部环境向其体 内摄取有机物，由于氧化分解不断释放出能量，能量被ADP所获得，并结合
3、H PO34 而合成ATP，磷酸除一小部分是聚磷菌分解其体内磷酸盐而获得，大部分是聚磷 菌利用能量通过主动运输的方式从外部将环境中的磷酸摄入体内的，摄入的一部 分磷酸合成ATP，另一部分用于合成聚磷酸盐。2）厌氧放磷：在厌氧条件下聚磷菌体内的ATP进行水解，放出磷酸和能量。 这样就有在好氧条件下释放磷酸，在厌氧条件下摄取磷酸的这一功能。3、混凝机理（1）凝聚机理： 压缩双电层作用：水中胶体颗粒通常带有负电荷，使胶体颗粒间相互排斥而稳定， 当加入高价态正离子时，置换出胶体表面的低价态正离子，这样双电层中任然保 持电中性，但正离子的数量减少，使双电层的厚度变薄，导致胶体间的引力增大， 从而脱稳。吸
4、附-电中和作用：是指胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电 荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶体颗粒间的静电 斥力，使胶体颗粒更易于聚沉。吸附架桥作用：是指分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机或无机高分子物质架桥 连接，凝聚为大的聚集体而脱稳聚沉，此时胶体颗粒之间并不直接接触，高分子 物质在两个胶体颗粒之间像一座桥一样将它们连接起来。网捕-卷扫作用：是指投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后较大量的具有三 维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，会 像多孔的网一样，将水中胶体颗粒和悬浮浊质颗粒捕获卷扫下来。（2）絮凝机理： 异向絮凝：两个胶
5、体颗粒向不同的方向上运动而发生碰撞聚集的情况。（由布朗 运动所引起的碰撞） 同向絮凝：两个胶体颗粒在同一方向上发生碰撞而絮凝。（有外力推动所引起的 碰撞）4、胶体稳定性体现在几个方面（1）胶体的动力稳定性：由于胶体颗粒尺寸很小，强烈的布朗运动使其可以克 服重力的作用而不下沉，能够均匀地分散在水溶液中，这就是胶体的动力学稳定 性。（2）胶体的带电稳定性：根据库仑定律，两个带同号电荷的胶体颗粒之间存在 静电斥力，其大小决定于胶体颗粒所带电荷数目和相互间的距离，与两个胶体颗 粒间距的平方成反比。如果胶体颗粒间的静电斥力能够对抗其间的范德华引力， 则使胶体颗粒保持分散状态而稳定。（3）胶体的溶剂化作用
6、稳定性：胶体颗粒与分散介质水分子发生作用，使胶体 颗粒周围形成一层水分子有规律定向排列的水化层，当两个胶体颗粒靠近时，水 化层中的水分子被挤压变形而产生反弹力，阻碍两胶体颗粒进一步接近，使胶体 颗粒保持分散状态而稳定。5、混凝的影响因素（影响原因）（1）水温的影响（2）水的 pH 值的影响（3）水的碱度影响（4）水中浊质颗粒浓度的影响（5）水中有机污染物的影响（6）混凝剂种类与投加量的影响（7）混凝剂投加方式的影响(8) 水利条件的影响6、沉淀影响因素(1) 适当增加沉淀池的水平流速。水平流速增加，Fr随之增大，水流的稳定性 也得到增强，可减少浑水异重流的影响，同时也可减小其它上述各种水流的不
7、良 影响。(2) 减小沉淀池水利半径R，可使Re减小，Fr增加，即使流态趋向层流，层流 能提高水流的稳定性，具体做法还可以在平流式沉淀池中设置多余导流墙，通过 增加水流断面的湿周，从而使R减小。7、混凝剂、消毒剂选用一般原则(1) 混凝效果好。在特定的原水水质、处理后水质要求和特定的处理工艺条件 下，可以获得满意的混凝效果。(2) 无毒害作用。当用于处理生活饮水时，所选用的混凝药剂不得含有对人体 健康有害的成分；当用于工业生产时，所选用混凝药剂不得含有对生产有害的成 分。(3) 货源充足。应对所要选用的混凝剂货源和生产厂家进行调研考察，了解货 源是否充足、是否能长期货源供货、产品质量如何等。(
8、4) 成本低。当有多种混凝药剂品种可供选择时，应综合考虑药剂价格、运输 成本与投加量等，进行经济分析比较，在保证处理后水质前提下尽可能降低使用 成本。(5) 新型药剂的卫生许可。对于未推广应用的新型药剂品种，应取得当地卫生 部门的卫生许可。(6) 借鉴已有经验。查阅相关文献并考察具有相同或类似水质的水处理厂，借 鉴其运行经验，为选择混凝药剂提供参考。8、絮凝池要求(G值、GT值变化)，为什么有这些要求 承接于混合池出水的絮凝池，要求其在池内的水流速度由大变小逐渐转换。在较 大的反应速度下使水中的胶体粒子发生较充分的碰撞吸附凝聚，在较小的反应速 度下使水中的胶体颗粒结成较大而稠密的絮体(绒体)，
9、以便在沉淀池内除去。为了确保沉淀池的沉淀效果，在絮凝池内结成较大的絮体，需要有足够的絮凝时 间及相应地水力条件。一般的絮凝时间为 10-30 分钟，并控制絮凝速度使其平均 速度G值达到10-75s-i (般控制在3050s-i)，使GT值在104105范围内以保证 絮凝过程的充分和完善。絮凝池宜与沉淀池合建，可避免已形成的絮体在水流经过连接管道时打碎。如确需分建，则连接管道内的水流速度应小于0.2m/s，并且要避免流速的突然升高 或水头跌落。9、理想（平流）沉淀池（三假设、浅池理论） 假定：（1）进水均匀分布于沉淀区的始端，并以相同的流速水平地流向末端；（2）进水中颗粒杂质均匀地分布于沉淀区始
10、端，并在沉淀区内进行着等速自由 沉降；（3）凡能沉降至沉淀区底的颗粒杂质便认为已被除去，不再重新悬浮进入水中。浅池理论:在保持截留沉速u和水平流速v都不变的条件下,减小沉淀池的深度， 0就能相应地减少沉淀时间和缩短沉淀池的长度。10、提高平流式沉淀池去除效果方法（与斜管、斜板池区别）（1）适当增加沉淀池的水平流速。水平流速增加，Fr随之增大，水流的稳定性 也得到增强，可减少浑水异重流的影响，同时也可减少其他水流的不良影响。（2）减少沉淀池水力半径R，可是Re减小，Fr增加，即使流态趋向层流。层流 能提高水流的稳定性，具体做法还可以在平流沉淀池中设置多余导流墙，通过增 加水流断面的湿周，从而使R
11、减小。11、澄清池工作原理 澄清池是一种将絮凝反应过程与澄清分离过程综合于一体的构筑物。在澄清池中 沉泥被提升起来并使之处于均匀分布的悬浮状态，在池中形成高浓度的稳定活性 泥渣层，该层悬浮物浓度约在310g/L。原水在澄清池中由下向上流动，泥渣 层由于重力作用可在上升水流中处于动态平衡状态。当原水通过活性污泥层时， 利用接触絮凝原理，原水中的悬浮物便被活性污泥渣层阻留下来，使水获得澄清。 清水在澄清池上部被收集。12、反冲洗配水系统分为那几个部分（大阻力配水系统、小阻力配水系统定义、 推导）反冲洗水配水系统分为大阻力配水系统和小阻力配水系统。开孔比为0.20.25% 的配水系统为大阻力配水系统
12、。开孔比为 1.01.5的配水系统为小阻力配 水系统。加大水力阻抗S，使S和S相比甚小，则式中阻抗比便能趋近于1，从而使流量2 1 2比ql/qll也接近于1。所以，只要选择适当的S值，就能满足q min /q ma&20.90.95的要求。按这种原理设计出来的配水系统，称为大阻力配水系统。尽量减小水力阻抗S ,使S与（S+S ）相比甚小，也能使阻抗比趋近于1,从而1123使q I/q II也接近于1。按这种原理设计出来的配水系统，称为小阻力配水系 统。13、反粒度过滤作用水首先进入粗滤料层，由于粗滤料层的单位体积滤层的滤料比表面积较小，单位 体积滤层中截留的杂志也较少，从而使滤料层空隙被堵塞
13、的较慢，未被表层截留 的杂质进入滤层深处过滤周期增长，滤层含污能力增大。14、V 型滤池特点 （1）可采用较粗滤料、较厚滤层以增加过滤周期，由于反冲洗时滤层不膨胀， 故整个滤层在深度方向的粒径分布基础均匀不发生水力分级现象，即“均质滤料” 使滤层含污能力提高。（2）气、水反冲洗始终存在的横向扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减小。15、折点加氯曲线OA：加入的氯完全被污染物质消耗，所以无余氯。AH：由于污水中的有机物已经消耗完，所以产生氯。HB:由于化合性余氯分解，余氯逐渐减少。BC：由于化合性余氯基本反应完全，余氯基本为自由性余氯。16、氯消毒副产物及消除方法（1）强化混凝：即通过某些手段强化传
14、统混凝工艺对天然有机物（DBP前驱物） 的去除，从而控制后续消毒过程中氯化消毒副产物的生成量。（2）粒状活性炭吸附：活性炭具有优良的吸附性能，活性炭吸附滤池能够有效 地出去没有被混凝沉淀除去的天然有机物和小分子有机污染物。（3）膜滤：水通过外界作用力通过膜层，污染物被留在膜的另一侧，从而达到 净水目的。选择合适的滤膜，可以去除有机物，也能达到控制氯化消毒副产物的 目的。17、预氧化臭氧氧化优缺点，副产物 优点：（1）为强氧化剂，能与有机物、无机物迅速反应，氧化能力强（ 2）不产 生污泥（3）不产生氯酚臭味（4） 03现场制取现场使用，无原料运输和储存问 题（5）受水温和PH值影响没有氯那样大。
15、缺点： （ 1 ）整个设备需防腐，设备费用高（2）产生03的设备效率低能耗高（3） 臭氧对人体有害副产物：臭氧预氧化把水中的大分子物质转化成小分子物质的同时，也生成一些 有机酸、醇、醛等，提高了水中有机物的可生化性，增加了出水中的生物可同化 有机碳（AOC）和可生物降解溶解性有机碳（BDOC）含量等，导致官网细菌的二 次繁殖。18、活性炭吸附作用、特点（优点）(1) 水处理过程中使用的活性炭有粉末炭和粒状炭两类其主要优点是处理程度 高，效果稳定。脱附所需能量小，再生容易；有稳定的结构，再生时炭损失小缺点 是处理费用高;温度升高、气速过大或湿度增大将使活性炭吸附容量下降。(2) 活性炭最早用于去除生活用水的臭味。沼泽水常带土味，湖泊和水库水常带藻类形成的臭味，用活性炭处理最为有效， 并且只需在出现臭味时使用。大多用粉状活性炭，直接投入混凝沉淀池或曝气池 内，随污泥排除，不再回收利用.活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、三 卤甲烷等。此外，对银、镉、铬酸根、氰、锑、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也有吸附能 力。在给水处理厂中，活性炭吸附法又起完善水质的作用。采用的设备是以粒状活性炭为滤料的滤池，其构造及工作情况和普通快滤池相似, 运行过程中须定期反复冲洗，以除去炭层中的悬游物,防止水头损失过大。活性炭滤床
