2021年水污染控制工程试题及答案...docx
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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -试题一二.填空题(21× 1)6按引起吸附作用力的不同,可将吸附分为().()();7在离子交换过程中,常温稀溶液中阳离子的()愈高,它的交换势愈大;同价阳离子的()愈高,就交换势愈大;8反渗透过程的实现必需具备两个条件,即()和();9通常把微生物降解有机物的过程分为()和()两个阶段;10曝气池按混和液在曝气池中的流态,可分为().()和()三种;11一般生物滤池通常选用()滤料,采纳()布水系统;而高负荷生物滤池就选用() 的滤料,采纳()布水系统;12高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为().().(
2、)三个阶段;13 A 2/O 除磷工艺中的聚磷菌具有()和()的特点;6( 物理吸附) .(化学吸附) (交换吸附) ;7(离子价数) .(原子序数) ;8(必需有一种高挑选性和高透水性的半透膜).(操作压力要大于溶液的渗透压)9(吸附).(稳固);10(推流式) .(完全混和式).(循环混和式) ;11(实心拳状滤料) .(固定喷嘴式) .(塑料和树脂合成的人工滤料).(旋转式);12(水解产酸).(产氢产乙酸).(产甲烷) ;13(厌氧释磷) .(好氧吸磷) ;四.论述题(36)24废水可生化性问题的实质为什么?评判废水可生化性的主要方法有哪几种?(7) 答:废水可生化性问题的实质为判定某
3、种废水能否采纳生化处理的可能性;(2 分)常用的评判方法有以下两种:( 1)参数法;常用BOD5/COD或 BOD5/TOD的值来表示;一般认为当BOD5/COD04 时,此种废水的可生化性较好;当 BOD5/COD 02 时, 此种废水的可生化性较差;(2 5 分)( 2)耗氧系数法,其它略;( 2 5 分)25从活性污泥曝气池中取混和液500mL ,注入500mL 的量筒内, 30min 后沉淀污泥量为 150mL ,试求污泥沉降比;如MLSS 为 3g/L 试求污泥指数;依据运算结果,你认为该 曝气池的运行为否正常?(6)解:污泥沉降比SV 150/500 30( 2 分)如 MLSS
4、为 3g/L ,就污泥指数SVI SV×10/MLSS 30×10/3 100( mg/L )( 2 分)SVI 值介于 50 150 之间,曝气池的运行正常;( 2 分)26高负荷生物滤池在什么条件下需要用出水回流?回流的方式有哪些(7)答:高负荷生物滤池一般在以下三种情形下考虑回流(1)进水中有机物浓度较高(如 COD 400mg/L 或 BOD 200mg/L )时( 2)水量很小,无法维护水力负荷在最小体会值以上时( 3)废水中某种(些)污染物在高浓度时可能抑制微生物生长时;( 5 分)回流的方式有多种,常用的有以下两种:( 1)生物滤池出水直接向初沉池回流;( 2
5、)二沉池出水回流到生物滤池之前;(2 分27微气泡与悬浮颗粒粘附的基本条件为什么?如何改善微气泡与悬浮颗粒的粘附性能?( 8)答:完成气浮分别必需具备三个条件(1)水中必需有数量足够的微小气泡(2)污染物颗粒必需呈悬浮状态(3)必需使气泡与颗粒产生粘附;而使气泡与悬浮颗粒粘附的基本条件为水对该种颗粒的润湿性要小,使颗粒尽可能呈疏水性;(4 分)第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -故改善微气泡与悬浮颗粒的粘附性能通常的方式为:通过向水中添加浮选剂来改善悬浮颗粒的表面性能,增强其疏水性能,从而使
6、颗粒附着于气泡上,同时浮选剂有促进起泡的作用,可使废水种的空气泡形成稳固的小气泡,更有利于气浮;( 4 分)28试述 A 2/O 生物脱氮除磷工艺的工艺流程和脱氮除磷的原理;( 8)答: A2/O 工艺流程图如下:进水 厌氧 缺氧 好氧 沉淀池 排放( 2 分)A2/O 工艺脱氮除磷原理:废水在首段厌氧池主要进行磷的释放,使污水中P 的浓度上升,溶解性有机物被细胞吸取而使污水中BOD5 浓度下降;另外NH3 N 因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3 N 浓度下降,但NO3 N 含量没有变化; ( 1 5 分)在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3 N
7、 和 NO2 N 仍原为 N2 释放至空气中,因此BOD5 浓度连续下降,NOx N浓度大幅度下降,而磷的含量变化很小;( 1 5 分)在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而连续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使 NH3 N 浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3 N 浓度增加,而P 随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降;( 1 5 分)所以, A2/O 工艺可以同时完成有机物的去除.硝化脱氮.磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提使NH3 N 应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池这完成脱氮功能;厌氧池和好氧池粘合完成除磷功能;( 1;5 分)五.运算题(18)29某电镀厂日排放废水182
8、m3 ,废水中含铜40mg/L ,锌 20mg/L ,镍 30mg/L 和 CrO 4130mg/L ;为达标排放,用离子交换法处理,采纳阳离子树脂,交换容量为1000mol/m 3,再生周期为2d,如出水中金属离子含量为0,运算离子交换树脂用量;( 8)解:该电镀废水中污染离子有Cu2.Zn2 . Ni2 和 CrO42 四种,由题意知,用阳离子交换树脂去除水中金属离子,且出水金属离子含量为零,即Cu2 . Zn2 . Ni2 三种离子全部被去除,就离子交换树脂用量即为去除三种金属离子的消耗量;(2 分)三种金属离子的物质的量合计为:40mg/LCu2 物质的量浓度为c( 1/2 Cu2)
9、1.26mmol/L20mg/LZn2 物质的量浓度c( 1/2 Zn2 ) 0 62mmol/L30mg/LNi2物质的量浓度c( 1/2 Ni2 ) 1 02mmol/L合计2 9mmol/L 2 9mol/m3 ( 3 分)就每日应去除金属离子负荷为qT( co c) 182m3/d×( 29mol/m3 0) 528mol/d已知该阳树脂工作交换容量为、E 1000mol/m3 工作周期为2d,依据物料平稳原理,就所需 树脂的体积为:V ( 528mol/d ) ×2d/1000mol/m3 1 06m3( 3 分)30某毛纺厂的染整废水量为 4000m3 /d ,
10、沉淀后的浓度为 300mg/L ,采纳生物接触氧化法,通过试验获得进水 COD 负荷率为 3kg /(m3 · d), COD 去除率可达 75,试运算生物接触氧化池所需的填料体积和主要尺寸; ( 10)解:由 COD 去除率( L0 Le) L0 75可求得出水COD 浓度 Le 75mg/L ( 1 分) 就生物接触氧化池所需填料体积V Q( L0 Le) /Nw 4000×( 300 75) /3000300m3 ( 2 分)取填料床高度H 3m,就接触氧化池总面积为A V/H 300/3100m2;( 2 分)为保证布水匀称,对接触氧化池进行分格,每格池面积f 20
11、m2 ,尺寸为5m×4m就格数 nA/F 100/205( 2 分)取超高 h1 0 6m,填料层上部的稳固水层深h2 05m,取填料层数m 3,填料层间隙高度h3 0 3m,配水区高度h4 15m,就接触氧化池总高度H0 H h1 h2( m 1) h3h4 30 6 05( 31) ×03 1 5 6 2m( 2 分) 污水与填料的接触时间为t nfH/Q 300/( 4000÷24) 1 8h( 1 分)第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -试题二填空题(
12、20× 1)6吸附的操作方式分为(),也称为()和() ,也称为() ;7离子交换树脂储存时,通常强酸树脂以(),弱酸以()储存;8影响生物滤池性能的主要因素有().().().()四个;9一般认为,掌握厌氧处理效率的基本因素有两类,即()和();10反渗透膜种类许多,目前应用较广的为()和()11表示曝气设备技术性能的主要指标为().().();12 UASB 生物反应器为由() .().()三部分组成;6(间歇式操作) .(静态吸附)和(连续式操作) .(动态吸附) ;7(钠型).(氢型);8(滤池高度) .(负荷率).(回流).(供氧)四个;9(基础因素)和(环境因素);10(
13、醋酸纤维素膜)和(芳香族聚酰胺膜)11(动力效率) .(氧的利用率) .(充氧才能) ;12(反应区) .(沉淀区).(气室);论述题( 36)23为什么A/O 法具有生物脱氮的功能?简述A/O 法的工艺流程; ( 10)24活性污泥为什么需要污泥回流?如何确定回流比?对处理成效有何影响?( 10)25试简述生物膜法净化废水的基本原理;( 8)26假设海水中的盐浓度特别低,要获得大量的淡水,挑选离子交换法仍为膜分别处理成效好.处理费用低?试作一比较(8)运算题( 19)27某造纸厂采纳活性污泥法处理废水,废水量为24000m3/d ,曝气池容积为8000m3 ;经初次沉淀,废水的 BOD5 为
14、 300mg/L ,经处理 BOD5 去除率为 90,曝气池混和液悬浮固体浓度为 4g /L ,其中挥发性悬浮固体占 75;试求 Ns.Ns.每日剩余污泥量.每日需氧量和污泥龄; ( 12)28总生化需氧量转化为甲烷的过程中,求每千克总生化需氧量经消化后能产生的甲烷量;假如起始化合物为葡萄糖;( 7)简答题(共36 分)23(此题 10 分)答: A1/O 工艺又称为前置反硝化生物脱氮工艺,其脱氮原理为:在A 池(反硝化缺氧池)中, 回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中的大量硝态氮( NO3 N )仍原成 N2 ,从而达到脱氮目的; (4 分)然后再在后续的好氧池中
15、进行有机物的生物氧化.有机氮的氮化和氨氮的硝化等生化反应,从而完成脱氮.降解有机物等过程; ( 4 分)A1/O 工艺流程图如下:进水 缺氧 好氧 沉淀池 排放( 2 分)24(此题 10 分)答:为了保证生物处理成效,就必需使曝气池中有足够的微生物量,即活性污泥;在进水不能满意的情形下,就必需从二沉池回流高浓度活性污泥,以保证曝气池中的污泥浓度(MLSS ) ;由 X ( Q+Qr ) QrXr及 QrRQ 可以推出R X/ ( Xr X ),由上式可以看出,回流第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - -
16、- - -比值 R 取决于混合液污泥浓度(X )和回流污泥浓度(Xr ),可以由此式确定出污泥回流比R 值;曝气池内混合液污泥浓度(MLSS ),为活性污泥系统重要的设计与运行参数,污泥浓度高,可削减曝气池的容积,但污泥浓度高,就好氧速率大;25(此题 8 分)答:( 1)形成生物膜:污水与滤料流淌接触,经过一段时间后,滤料表面会形成一种膜状污泥即生物膜,生物膜中微生物与活性污泥大致相同,为生物处理的主体; ( 2 分)( 2)生物膜去除有机物的过程:滤料表面的生物膜分为好氧层和厌氧层,在好氧层表面为一层附着水层, 这为由于生物膜的吸附作用形成的; 由于附着水直接与微生物接触, 其中有机物大多
17、已被微生物所氧化, 因此有机物浓度很低; 在附着水外部为流淌水层, 即进入生物滤池的待处理废水, 有机物浓度较高; 有机物从流淌水中通过扩散作用转移到附着水中,同时氧也通过流淌水.附着水进入生物膜的好氧层中;生物膜中的有机物进行好氧分解,代谢产物入CO2. H2O 等无机物沿相反方向排至流淌水层及空气中;内部厌氧层的厌氧菌利用死亡的厌氧菌和部分有机物进行厌氧代谢,代谢产物如 NH3 .H2S.CH4 等从水层逸出进入空气中;在生物滤池中,好氧代谢起主导作用,为有机物去除的主要过程; ( 6 分)26(此题 8 分)答:挑选膜分别处理成效好,费用低;( 2 分)比较如下( 1)技术操作:离子交换
18、法和膜分别技术都可用于除盐操作;但由于盐浓度很高, 假如采纳离子交换法,就离子交换用量大,相应的设备也大,而膜分别技术就没有这方面的问题;同时离子交换的工艺操作过程比膜分别复杂;(3 分)( 2)经济性:离子交换法由于树脂用量大,同时其交换.反洗.再生.清洗量也同步增加, 再生剂用量也增加,总体费用高;而膜分别技术的操作简洁,主要费用为膜更换以及电耗,尽管费用也高,但相对于离子交换法来说,仍有肯定的优越性;( 3 分)五.运算题(共 19 分)27(此题 12 分)解:( 1)由 NsQLa/VX可以求得 Ns 24000×300/8000 ×4000 0225kg/( k
19、gMLSS d)(2 分)(2)由 ( La Le) /La可以求得Le( 1 ) ×La 30mg/L( 2 分)就 Ns Q( La Le)/VXv 24000×( 300 30)/8000 ×4000×75 027 kg/(kgMLSS d)( 2 分)(3)取 a 为 06. b 为 0 06 就每日剩余污泥量X aQ( LaLe) bXvV 0 6×24000( 0 30 03) 0 06×3×8000 2448kg/d( 2 分)(4)取 a为 05 .b为 015 就每日需要量O2 a(QLaLe ) bXvV
20、(2 分)0 5×24000×( 0 3 0 03) 0 15×3×8000 6840kgO2/d(5)污泥龄 c1/ (aNs b) 8 3d( 2 分)28(此题 7 分)解:葡萄糖作为有机物, 在厌氧条件下消化降解为二氧化碳和甲烷等,其反应方程式为:C6H12O6 3CO2 3CH4 ( 2 分) 18013248而甲烷经过氧化最终转化为二氧化碳和水(2 分)3CH4 6O23CO2 6H2O192由上两式知, 1kg 葡萄糖相当于192/180kgBOD ,而 1kg 葡萄糖产48/180kg 的 CH4 ,就1kgBOD 产甲烷 ( 48/18
21、0)/( 192/180) 025kg ,换算成标准状态下的CH4 体积为 VCH40 25×22 4/16 0 35m3 ( 3 分)通过运算可知,每降解1kgBOD 产生 0 35m3CH第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -试题三. 填 空 题 ( 25× 1) 6我国现行的排水系统的体制一般分为()和()两种;7为使废水充分混合和防止悬浮物沉淀,调剂池常采纳().().()三种搅拌形式;8滤池过滤除污的机理可概括为以下三个方面,即().().();9沉淀池结构按功能
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