环境科学与工程习题.docx

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1、一名词解释1 BOD5在规定条件下（20，5d）微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量。2 TOC在950高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。3 TOD在900950高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）4 凯氏氮TKN： TN（总氮）中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮，也称为凯氏氮5 表面负荷（Q/A）Q/A的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为

2、表面负荷（surface loading rate）或表面溢流率，用q0表示，是沉淀池设计的一个重要参数6 理论停留时间（t=V/Q）池容积和流量相除所得的理论停留时间。（t=V/Q）7分子截止量（MWCO）（切割分子量 ，MWCO：膜具有90%以上截留率的最小分子量物质，表示超滤膜的分离性能）相当于一定截留率（通常为90%或95%）的分子量。8 MLSS（混合液悬浮固体）混合液悬浮固体浓度(Mixed Liquor Suspended Solids，MLSS) ，也称为污泥浓度。单位为mg/L或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。9 MVLSS混合液挥发性悬浮固体 (MixedV

3、olatileLiquorSuspendedSolids ，MLVSS) ，指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L10 污泥龄也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（Sludge retention time, SRT）。指每日新增长的活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池全部活性污泥平均更新一次所需要的时间，或曝气池内活性污泥总量除以每日排放污泥量，单位：d。11 污泥浓缩比12 污泥负荷污泥负荷（Ns）是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值，单位kgCOD(BOD)/(kg污泥d)13 容积负荷容积负荷（

4、volume loading） 每立方米池容积每日负担的有机物量，一般指单位时间负担的五日生化需氧量公斤数（曝气池，生物接触氧化池和生物滤池）或挥发性悬浮固体公斤数（污泥消化池）。14 水力负荷水力负荷是单位体积滤料或单位面积每天可以处理的废水水量（如果采用回流系统，则包括回流水量）。单位是立方米（废水）/立方米（滤料）日或立方米（废水）/平方米（水池）日。是沉淀池、生物滤池等设计和运行的重要参数。单位时间内，通过单位面积的水体叫水力负荷。15 氨化作用微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用16 SCR选择性催化还原烟气脱硝技术17 SNCR选择性非催化还原烟气脱硝技术二 填空题湿式石

5、灰石/石膏法FGD装置的工艺流程可以将脱硫岛系统分为三个子系统：烟气处理和SO2吸收子系统；石膏脱水子系统；反应剂制备子系统斯托克斯公式 湿式除尘器的原理捕集机理主要有四种：n 1.尘粒与液滴间的惯性碰撞n 2.扩散效应n 3.粘附作用n 4.凝聚作用 其中惯性碰撞和扩散效应是湿式除尘的主要机理。 中国的动力煤资源: 全硫的加权平均含量为1.15%含硫量为小于0.5%的超低硫煤 占39.35%含硫量在0.51.0% 的低硫煤 占16.46% 含硫量在1.01.5%的中低硫煤 占16.68%含硫量在1.52.0% 的中硫煤 占9.49%含硫量为2.03.0% 的中高硫煤 占7.85%含硫量分别为

6、3.05.0% 的高硫煤和大于5.0%的特高硫煤 三 简答题1 水的三级处理的方式和对象一级处理（物理处理） 主要任务： 从废水中去除漂浮物和悬浮物，调节废水pH值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。 常用方法：筛滤法、重力沉淀法、上浮法（如隔油法）、气浮、离心分离、滤池、微滤机等。二级处理（生物处理） 主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物。处理方法：以生化处理为主体工艺。主要有活性污泥和生物膜法。 三级处理（深度处理或高级处理）主要任务：防止受纳水体发生富营养化和受到难降解的有毒化合物的污染。/污水回用去除对象：污水中的N、P及难生物降解的有机物、病原菌、矿物质（盐类

7、）等。 处理方法：生物处理、活性炭吸附、离子交换、电渗析、反渗透、消毒等。2投加混凝剂的原理(1) 压缩双电层作用 混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层, 使电位降低。当电位为零时, 称为等电状态。此时胶体间斥力消失, 胶粒最易发生聚结。（2）吸附架桥作用 由高分子物质（无机高分子化合物和有机高分子化合物）吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程。 高分子絮凝剂投加后，通常可能出现以下两个现象： 高分子投量过少，不足以形成吸附架桥； 但投加过多，会出现“胶体保护”现象；(3) 网捕作用 沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。 金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕

8、与卷扫。所需混凝剂量与原水杂质含量成反比，即当原水胶体含量少时，所需混凝剂多，反之亦然。3 常用的混凝剂有哪些4 膜的分离机理1、毛细管流动模型超滤与微滤分离机理2、溶解扩散模型 反渗透膜3、优先吸附毛细孔流动模型反渗透膜4、氢键模型反渗透理论: 优先吸附毛细孔流理论5 膜污染的原因l 悬浮物、胶体、可溶性高分子物质会聚集在膜表面，堵塞膜。l 不同膜有不同的使用T、pH、Cb（max），T、pH影响膜（发生水解，氧化）。l 一些溶质引起膜形态结构发生变化（膜压密）孔径变小。l 膜与料液中某一溶质的相互作用。l 吸附在膜上的溶质和其它溶质的相互作用而引起。6 活性污泥的评价指标（1）混合液悬浮固

9、体浓度(Mixed Liquor Suspended Solids，MLSS) ，也称为污泥浓度。单位为mg/L或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。混合液挥发性悬浮固体 (MixedVolatileLiquorSuspendedSolids ，MLVSS) ，指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L（3）污泥沉降比(SludgeVolume ，SV) 污泥沉降比是指曝气池混合液在l00mL量筒中，静置沉降30min后，沉降污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。所以也常称为30 min沉降比污泥体积指数 (Sludge volume index ，SVI) 也称污

10、泥容积指数，是指曝气池出口处混合液，经30min静置沉降后，沉降污泥体积中1g干污泥所占的容积的毫升数，单位为mL/g（5）污泥龄（c）l 也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（Sludge retention time, SRT）。7 污泥为什么在50150较好一般较好的活性污泥的污泥指数范围为50150。其值低于50，说明污泥颗粒细小紧密、无机物多、缺乏活力和吸附凝聚能力；其值高于150，说明污泥沉降性能差，即将发生或已经发生污泥膨胀8 活性污泥净化的机理1、 活性污泥的增长规律活性污泥的增长过程可分为对数增长期（增殖期）、减速增长期（增殖衰减期）和内源呼吸期三个阶段。活性污泥法

11、有三个阶段组成，即吸附阶段、氧化阶段和絮凝沉淀阶段：2、活性污泥法的生物化学原理l 活性污泥有巨大的表面积，且表面上含有多糖类粘性物质，因此对废水中的有机物有很强的吸附作用，当它和废水混合时，迅速将废水中的有机物吸附到活性污泥上，这一过程速度较快，一般1045min即可完成，BOD去除率可达90，这一过程也常称为吸附阶段。l 被吸附的有机物由于酶的作用，在水中氧较充足的条件下进行生物化学作用，将部分有机物氧化分解为简单的无机物CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-等，并放出细菌生长所需的能量，而将一部分有机物转化为生物生长所必需的营养物，合成新的原生质。于是，细菌不断长大，并分裂出更多

12、的细菌，加速了有机物的氧化分解过程，这时活性污泥量则不断增大。随着活性污泥量的增加，有机物大量消耗，水中营养物质大大减少，这时部分细菌的原生质也可能进行氧化作用放出能量进入内源呼吸。这一过程比吸附过程要慢的多，我们也常把这一阶段称之为稳定阶段，或氧化阶段。l 在稳定阶段内，无论是有机物的氧化分解或是原生质的合成都将消耗被活性污泥所吸附的有机物，使水中的有机物得以去除出来，使废水得以净化。最后，由氧化过程中所合成的絮凝有机体发生凝聚和沉淀，从水中分离。9 厌氧法的优势（1）应用范围广 因供氧限制，好氧法一般适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法适用于中、高浓度有机废水(COD大于2000mg/

13、L)。 (2)能耗低 好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气（biogas）可作为能源，在能源短缺的今天，尤其有意义（微生物燃料电池）。（3）氮、磷营养需要量较少 好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1，而厌氧法的BOD:N:P为l00:2.5:0.5，对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。 （4）有杀菌作用 厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。 （5）污泥易贮存 厌氧活性污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。10 煅烧温度为什么存在最佳温度存在最佳脱硫温度范围温度低时，孔

14、隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重11 湿式石灰石石膏法为什么要控制在15%以下或95% 以上自然氧化因锅炉和脱硫系统运行参数不同而氧化程度各异，当氧化率在1595%，钙的利用率低于80%范围内亚硫酸钙易结垢，因为氧化率较高时（15%），生成的硫酸钙不能与亚硫酸钙一起沉淀析出；氧化率达不到一定程度（95%），就不能产生足够的石膏晶种而使石膏晶体迅速增长，导致石膏在脱硫塔内结垢。抑制氧化通过在洗涤液中添加抑制性物质，控制氧化率低于15%，使浆液SO42-浓度远低于饱和浓度，生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。强制氧化通过向洗涤液中鼓入空气，并添加催化剂使

15、氧化反应趋于完全，氧化率提高到高于95%，并保持足够的浆液含固量（12%），以提供石膏结晶所需的晶种，此时，石膏晶体生长占优势，产生沉淀性能优良的石膏12 SCR 与SNCR的优缺点比较 SCR烟气脱硝技术的优点 SCR烟气脱硝技术脱硝效率高，脱硝效率一般可达80%90%，可将氮氧化物排放浓度降至100mg/m3 以下。 SCR烟气脱硝技术成熟可靠，应用广泛，适合在煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较敏感的区域的新建燃煤机组上使用； SCR烟气脱硝技术的缺点 需要使用脱硝催化剂，催化剂价格昂贵，投资和运行成本高； 需要使用液氨、氨水或尿素等作为还原剂，消耗费用大；若用液氨作为还原剂，

16、由于它们是危险化学品，在储运和使用过程的安全问题尤应引起关注 SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%60%，受锅炉结构尺寸影响很大，可用作低NOx燃烧技术的补充处理。 采用这种工艺，投资成本低，但是氨耗量高，同时受炉膛温度及观测口的约束。另外可以考虑用尿素替代氨液。 尽管SNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。13 四点的优缺点比较A位：烟道接口与烟气换热器之间；B位：烟气换热器和吸收塔进口之间；C位：吸收塔出口和烟气换热器之间；D位：烟气换热器和烟囱之间。 A位布置的优点在于增压风机不需要防腐，并且用常规的风

17、机就可用来做引风机，风机的造价低。缺点是能耗较大，气压造成气气换热器漏风率升高。尽管如此，在WFGD中常常选用A位。 B位和C位布置主要用于采用回转式烟气换热器时减少加热器净烟气和原烟气之间的压差，在要求很高的脱硫率时，减少烟气泄漏带来的影响，但是风机需要采用防腐材料，价格昂贵； C位风机容易发生腐蚀问题，它们是所谓的“湿风机”，它易于受到湿烟气中的SO3和Cl的腐蚀。可能的解决办法：一是选用高镍合金材料；二是通过连续或间歇性地喷水保持风机叶片表面的湿度，从而降低叶片表面沉积物和氯化物浓度。由于风机位于气气热交换器的下游，水的使用量必须在一定限度范围内。 D位布置的电耗较低，但是需要采取一些防

18、腐措施和避免石膏结垢的冲洗设施。 14 脱硫废水的处理工艺其处理过程为：通过加碱中和脱硫废水，并使废水中的大部分重金属形成沉淀物；加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥，污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排A、 废水中和B、重金属沉淀C、絮凝D、澄清浓缩15 SNCR为什么要保持温度在9001090之间 实验证明，低于900时，NH3的反应不完全，会造成所谓的“氨穿透”，而温度过高，NH3氧化为NO的量增加，导致NOx排放浓度增大，所以，SNCR法的温度控制是至关重要的。2碱度：甲基橙（4.3）碱度酚酞（8.3）碱度3 三级水处理的方式和对象（简答题）4 N：R-N、NH3 XNO2

19、XNO3 5 TODTOCCODcrBODlBOD5CODmn6凯氏氮：R-N、NH3 7有机氮： 蛋白质 尿素8减小水力半径 加倾斜搁板9 进水区 沉淀区 出水区 污泥区10 静电斥力 水化作用 布朗运动11 常用的混凝剂有哪些（简答题）有机 无机12 微滤。超滤、 纳滤 的去除半径和去除对象13 六种膜处理中能去除离子的是 RO 渗析 电渗析14 分子量截止值MWCO（5分）15微滤。超滤、 纳滤 RO16 膜的分离机理（简答题）17细菌 是活性污泥处理的核心18 活性污泥的评价指标（简答题）19 MLSS 名词解释20 污泥为什么50150较好（简答题）21MLSS MVLSS 污泥负荷

20、 容积负荷 （名词解释）22 水力负荷23 厌氧法的优势（五点）22好氧 100:5:1 厌氧 100:2.5:123厌氧 形态 液化 气化 机理 水解产酸 产氢产乙酸 产甲烷24 氮的去除有哪几种方式（简答题）25 氮的四种存在形式 有机氮 氨氮 亚硝酸氮 硝酸氮26凯氏氮（名词解释）27折点加氯法 除去氨氮28 离子交换法不能除去有机氮29 有机氮先氧化在硝化最后反硝化30 氨化过程（名词解释）31 生物除氮 厌氧：有机氮 好氧：无机氮32 降尘 飘尘 烟 雾的粒径33除尘效率两台联用的计算34分割粒径d50对应哪种分离器（旋风分离器）35 湿式除尘器原理（1 2 3 4）以 惯性碰撞 扩

21、散作用为主36 静电除尘放电机理 电晕放电 气体放电37低中高硫煤含量范围的划分（五个范围） 38重介质分选是的重介质指标 1000kg/m339 煅烧温度为什么存在最佳值（简答题）40循环流化床属于 燃烧中脱硫 脱硫剂 碳酸钙41 湿式石灰石石膏法的方程式（简答题）42 抑制氧化 以下 强制氧化 以上43 15%95氧化碳酸钙是不好的为什么（简答题）44的ph是单向的，石灰法是双向的44 SDA工艺脱硫塔在前 除尘器在后 湿式石灰石法除尘器在前 45喷雾干燥法属于（湿 干 半干）高中：就读于安徽省合肥市肥东县圣泉中学高四：就读于安徽省合肥市育才高考补习学校大学：就读于河北省保定市华北电力大学

22、大一：国家励志奖学金大二：国家奖学金+第五届全国大学生数学竞赛（河北赛区）二等奖（全校第37）大三：河北省首届大学生物理竞赛一等奖（全校第九）大学生创新项目：钒电池电解液稳定剂研究（负责人）学术论文：The simplified model of small magnets dropped in a metal tube(独立作者，已投暂未版)软件著作：3D打印辅助控制（第二作者）河北省三好学生（证书未发）校三好学生标兵河北省数学竞赛一等奖（全校第十）校人文知识竞赛二、三等奖（大三、大二）入围校第九届电子设计大赛复赛以及获其他院系级奖励等 熟悉一般科技论文的写作方法，参加过校内及数模美赛、电工

23、杯等，对MATLAB，lingo,有一定了解，能够编写基本程序。对LaTeX，origin了解不多，world和excel基本掌握。项目中的使用的软件包括chi650,Zview等。陈兴，男，安徽肥东人，中共预备党员。华北电力大学（保定）本科三年级。学术背景： 华北电力大学是一所专业特色很鲜明的学校。本校的环工系包括环工、环科、应化、能化四个专业。应化专业原本叫做电厂化学专业。本专业学习的专业课主要包括电厂水处理、热力设备防腐、核电站水化学、电力用油、煤化工等，当然四大化学是必修的专业基础课，但是由于课时限制部分课程的部分章节未予讲授。实验学时在总学时中有很大的比重，几乎每门可都有实验环节，但

24、部分贵重仪器不是每个人都能亲手操作。本专业的修读课程具备进行硕士研究生阶段学习的专业基础。研究方向： 个人兴趣广泛，对于物质世界的本质及物质间的相互作用有着强烈的好奇心。最感兴趣的方向包括物质的分离纯化，物质的混合增溶，膜分离技术，医用高分子，凝聚态及界面化学等。天大在物质分离方面做得很好，包括精馏和结晶等，所以能进入天大做物质分离是很优秀的，关于膜科学与膜技术，有学者说谁掌握了膜技术，谁就掌握了未来化学工业的发展方向。不过中国的膜工业起步较晚与国外还有一定的差距。学习计划： 第一，努力学习专业基础知识，掌握扎实的专业基本功。认真仔细完成实验探究，提高实践动手能力，养成科学严谨的态度，坚持实事求是的科研作风，脚踏实地，勤勉工作。 第二，加强数学、英语、基础物理，计算机等相关方面的学习，化工操作过程的相关概念，基础物理中往往有更严谨准确的定义，数学和计算机对于解决实际问题起着极其重要的作用，包括在模型建立和模型求解过程等，英语对于阅读专业文献，了解国内外同行的研究工作帮助匪浅。 就业目标： 目前的想法是研究生毕业后继续攻读博士学位，在相关领域能有所建树，成为像侯建国，白春礼，闵恩泽那样的学术巨擘。以后进入高等院所或研究院从事科学研究工作及教学工作，有自己的科研实验室和科研团队，甚至科技公司。