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1、水污染控制工程作业标准答案第一章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答：水中所有残渣的总和称为总固体QS），总固体包括溶解性固体DS）和悬浮性固体CSS）。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）和固定性固体（FS）。将固体在600C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
2、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。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C02、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
3、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
4、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。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，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
5、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。第二章1、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。答：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，颗粒各自单独进行沉淀，颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中，颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程
6、中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集 增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。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。区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；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。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，下 层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池 中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。联系和区别：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，
7、压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒间的相互影响也依次加强。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和平流式沉砂池有何区别？答：设置沉砂池的目的和作用：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度 大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒，以 免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作稳定，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度 大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。曝气沉砂池的工作原理：由曝
8、气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升时 的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝 气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。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，影响沉降或上浮的因素是什么？答：基本原理：沉淀法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，以达到固液分离的一种 过程。基本规律：静水中悬浮颗粒开始沉降(或上浮)时，会受到重力、浮力、摩擦力的作用。刚开始沉降(或上浮) 时，因受重力作用产
9、生加速运动，经过很短的时间后，颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时，颗粒即等速下沉。 影响因素：颗粒密度，水流速度，池的表面积。5、已知污水处理厂设计平均流量Q=20000M3/D，服务人口 100000人，初沉污泥量按25G、(人日)，污泥含水率97%,请设计曝气式沉砂池和平流式沉淀池。解：Qmax=20000/(24*3600)=0.23M3/S=833.3M3/H曝气式沉砂池：总有效容积：V=60*Qmax*t=60*0.23*2=27.6m3池断面面积：A=Qmax/Vmin=0.23/0.08=2.88m2池总宽度：B=A/Hmin=池长L=V/A=27.6/2.88=9.58m所需曝
10、气量：q=60D*Qmax=60*0.23*0.2=2.76m3/min平流式沉淀池：沉淀区表面积：A=Q(max)/q=833.3/2.5=333.3m2沉淀区有效水深:h2=q* t=2.5*l=2.5m沉淀区有效容积：V=A*h2=333.3/3=lll.lm3沉淀池长度：L=3.6*v*t=3.6*0.0005*3600=6.48m沉淀区总宽度：B=A/L=333.3/6.48=51.44m沉淀池数量：n=B/b=51.44/401,取2污泥区容积：V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*1000=100m2沉淀池总高度：H=h1+h2+h3+h4=0.
11、3+2.5+0.3+2.1=5.2m(S1=25m2 S2=1m2 h4 =0.35m h4 =1.75m L1=1.5m L2=0.3m)贮泥池容积：V=1/3*h4 (S1+S2+ )=3.61m3贮泥池以上梯形部分污泥容积：V=(L1/2+L2/2)*h4 *b=63m36、加压溶气气浮法的基本原理是什么？有哪几种基本流程与溶气方式，各有何特点？答：加压溶气气浮法的基本原理：空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以微小气 泡形式释放出来。基本流程及特点：全加压溶气流程，特点是将全部入流废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池，进行 固液分离。部分加压溶气流程：将部分入流废水进行加压
12、溶气，再经减压释放装置进入气浮池，其它部分直接进 入气浮池，进行固液分离。部分回流加压溶气流程：将部分清液进行回流加压，入流水则直接进入气浮池，进行 固液分离。8气固比的定义是什么？如何确定适当的气固比？答：气固比（a）的定义是溶解空气量（A）与原水中悬浮固体含量（S）的比值。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、废水处理中，气浮法与沉淀法
13、相比，各有何优缺点？答：气浮法：能够分离那些颗粒密度接近或者小于水的细小颗粒，适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀 的情况，但是产生微细气泡需要能量，经济成本较高。沉淀法：能够分离那些颗粒密度大于水能沉降的颗粒，而且固液的分离一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面积较大。11.如何改进及提高沉淀或气浮分离效果？答：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11章1、简述好氧生物和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件。答：好氧生物处理：在有游离氧（分
14、子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方 法。微生物利用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为营养源进行好氧代谢。这些高能位 的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以 便返回自然环境或进一步处置。适用于中、低浓度的有机废水，或者说B0D5浓度小于500mg/L的有机废水。厌 氧生物处理：在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物 处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。适用于有机污泥和高浓度有机废 水（一般 B0D5220
15、00mg/L）。2、某种污水在一连续进水和完全均匀混合的反应器中进行处理，反应不可逆，符合一级反应，V=KSA,K=0.15D-1, 求当反应池容积为20M3，反应效率为98%时，该反应池能够处理的污水流量为多大？解：设Q为污水流量，S为底物浓度：则Q*S=20*v=k*S*20则：Q=20k=0.15*20=3m3/d Q（实）=Q/98%=3.06m3/d3简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。答：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。（1）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。（2）硝
16、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（N03-）。（3）反硝化反应：在缺氧条件下，NO2-和N03-在反硝化菌的作用下被还原为氮气。4. 简述生物除磷的原理。微生物经氨化反应分解有机氮化合物生成NH3,再在亚硝化菌和硝化菌的作用下，经硝化反应生成（亚）硝酸盐， 最后经反硝化反应将（亚）硝酸盐还原为氮气。当进水氨氮浓度较低时，同化作用也可能成为脱氮的主要途径。 4、简述生物除磷的原理。答：在厌氧一好氧交替运行的系统中，得用聚磷微生物具有的厌氧释磷及好氧超量吸磷的特性，使好氧段中混合 液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。第1
