水污染控制工程第三版习题答案14622.docx

《水污染控制工程第三版习题答案14622.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水污染控制工程第三版习题答案14622.docx（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高廷耀，顾顾国维，周周琪.水水污染控控制工程程（下册册）.高高等教育育出版社社.20007一、污水水水质和和污水出出路（总总论）1 简述水水质指标标在水体体污染控控制、污污水处理理工程设设计中的的作用。答：水质质污染指指标是评评价水质质污染程程度、进进行污水水处理工工程设计计、反映映污水处处理厂处处理效果果、开展展水污染染控制的的基本依依据。2 分析总总固体、溶溶解性固固体、悬悬浮性固固体及挥挥发性固固体指标标之间的的相互联联系，画画出这些些指标的的关系图图。答：水中中所有残残渣的总总和称为为总固体体（TSS），总总固体包包括溶解解性固体体（DSS）和悬悬浮性固固体（SSS）。水水样经过过滤后

2、，滤滤液蒸干干所得的的固体即即为溶解解性固体体（DSS），滤滤渣脱水水烘干后后即是悬悬浮固体体（SSS）。固固体残渣渣根据挥挥发性能能可分为为挥发性性固体（VVS）和和固定性性固体（FFS）。将将固体在在6000的温温度下灼灼烧，挥挥发掉的的即市是是挥发性性固体（VVS），灼灼烧残渣渣则是固固定性固固体（FFS）。溶溶解性固固体一般般表示盐盐类的含含量，悬悬浮固体体表示水水中不溶溶解的固固态物质质含量，挥挥发性固固体反映映固体的的有机成成分含量量。关系图3生化化需氧量量、化学学需氧量量、总有有机碳和和总需氧氧量指标标的含义义是什么么？分析析这些指指标之间间的联系与与区别。答：生化化需氧量量（B

3、OOD）：水中有有机污染染物被好好氧微生生物分解解时所需需的氧量量称为生生化需氧氧量。化学需氧氧量（CCOD）：在酸性性条件下下，用强强氧化剂剂将有机机物氧化化为COO2、H2O所消消耗的氧氧量。总有机碳碳（TOOC）：水样中中所有有有机污染染物的含含碳量。总需氧量量（TOOD）：有机物物除碳外外，还含含有氢、氮氮、硫等等元素，当当有机物物全都被被氧化时时，碳被被氧化为为二氧化化碳，氢氢、氮及及硫则被被氧化为为水、一一氧化氮氮、二氧氧化硫等等，此时时需氧量量称为总总需氧量量。这些指标标都是用用来评价价水样中中有机污污染物的的参数。生生化需氧氧量间接接反映了了水中可可生物降降解的有有机物量量。化

4、学学需氧量量不能表表示可被被微生物物氧化的的有机物物量，此此外废水水中的还还原性无无机物也也能消耗耗部分氧氧。总有有机碳和和总需氧氧量的测测定都是是燃烧化化学法，前前者测定定以碳表表示，后后者以氧氧表示。TTOC、TTOD的的耗氧过过程与BBOD 的耗氧氧过程有有本质不不同，而而且由于于各种水水样中有有机物质质的成分分不同，生生化过程程差别也也大。各各种水质质之间TTOC或或TODD与BOOD不存存在固定定关系。在在水质条条件基本本相同的的条件下下，BOOD与TTOD或或TOCC之间存存在一定定的相关关关系。4水体体自净有有哪几种种类型？氧垂曲曲线的特特点和使使用范围围是什么么？答：水体体自净

5、从从净化机机制来看看，可分分为：物物理净化化、化学学净化和和生物净净化。氧垂曲线线适用于于一维河河流和不不考虑扩扩散的情情况。特特点5试论论排放标标准、水水环境质质量指标标、环境境容量之之间的联联系。答：环境境容量是是水环境境质量标标准指定定的基本本依据，而而水环境境质量标标准则是是排放标标准指定定的依据据。6我国国现行的的排放标标准有哪哪几种？各标准准的使用用范围及及相互关关系是什什么？答：我国国现行的的排放标标准有浓浓度标准准和总量量控制标标准。根根据地域域管理权权限又可可分为国国家排放放标准、地地方排放放标准、行行业排放放标准。我国现有有的国家家标准和和地方标标准基本本上都是是浓度标标准

6、。国家标准准按照污污水排放放去向，规规定了水水污染物物最高允允许排放放浓度，适适用于排排污单位位水污染染物的排排放管理理，以及及建设项项目的环环境影响响评价、建建设项目目环境保保护设施施设计、竣竣工验收收及其投投产后的的排放管管理。行业标准准：根据据部分行行业排放放废水的的特点和和治理技技术发展展水平，国国家对部部分行业业制定了了国家行行业标准准。地方标准准：省、直直辖市等等根据经经济发展展水平和和管辖地地水体污污染空制制需要，可可以依据据中华华人民共共和国环环境保护护法、中中华人民民共和国国水污染染仿治法法制定定地方污污水排放放标准。地地方标准准可以增增加污染染物控制制指标，但但不能减减少；

7、可可以提高高对污染染物排放放标准的的要求，但但不能降降低标准准。二、污水水的物理理处理1试说说明沉淀淀有哪几几种类型型？各有有何特点点？并讨讨论各种种类型的的内在联联系与区区别，各各适用在在哪些场场合？课后习题题有答案案2设置置沉砂池池的目的的是什么么？曝气气沉砂池池的工作作原理与与平流式式沉砂池池有何区区别？答：沉砂砂池的设设置目的的是去除除污水中中泥砂、煤煤渣等相相对密度度较大的的无机颗颗粒，以以免影响响后续处处理构筑筑物的正正常运行行。沉砂池的的工作原原理是以以重力分分离或离离心力分分离为基基础，即即控制进进入沉砂砂池的污污水流速速或旋流流速度，使使相对密密度大的的无机颗颗粒下沉沉，而有

8、有机颗粒粒则随水水流带走走。平流式沉沉砂池是是通过控控制进入入的污水水流速，以以重力分分离无机机颗粒；而曝气气沉砂池池是由于于曝气作作用，在在池的横横断面上上产生旋旋转流动动，整个个池内水水流产生生螺旋状状前进的的流动形形式，无无机砂粒粒由于离离心力作作用而沉沉入集砂砂槽中。3水的的沉淀法法处理的的基本原原理是什什么？试试分析球球形颗粒粒的静水水自由沉沉降（或或上浮）的的基本规规律，影影响沉淀淀或上浮浮的因素素有哪些些？答：水的的沉淀处处理的基基本原理理是利用用水中悬悬浮颗粒粒的密度度比水大大，在重重力作用用下，悬悬浮物下下沉而实实现悬浮浮物与废废水分离离。F1、FF2分别表表示球形形颗粒的的

9、重力和和水对颗颗粒的浮浮力，则则颗粒在在水中的的有效重重量为 （11） 式中：dd为球体体颗粒的的直径；s、分分别表示示颗粒及及水的密密度；gg为重力力加速度度。以F3表表示水对对颗粒沉沉淀的摩摩擦阻力力，则 （22）式中：AA为颗粒粒在沉淀淀方向上上的投影影面积，对对球形颗颗粒，AA ；u为为颗粒沉沉速；为阻力力系数。对于层流流，结合合式（11）和（22），在在Re1时，u 式中：为水的的黏度。上上式表明明：（11）颗粒粒与水的的密度差差（ss-）愈愈大，沉沉速愈快快，成正正比关系系。当s时时，颗粒粒下沉；当ss时时，颗粒粒上浮；当ss=时时，颗粒粒既不上上浮也不不下沉；（2）颗颗粒直径径愈

10、大，沉沉速愈快快，成正正比的平平方关系系；（33）水的的黏度愈愈小，沉沉速愈快快，成反反比关系系。因水水的黏度度与水温温成反比比，故提提高水温温有利于于加速沉沉淀。4已知知某小型型污水处处理站设设计流量量为Q=4000m3/h，悬悬浮固体体浓度sss=2250mmg/LL。设沉沉淀效率率为555%。根根据试验验性能曲曲线查得得0=2.88m/hh，污水水的含水水率为998%，试试为该处处理站设设计竖流流式初沉沉池。5已知知某城镇镇污水处处理厂设设计平均均流量为为Q=2200000m33/d，服服务人口口10000000人，初初沉污泥泥量按225g/（人日），污污泥含水水率按997%计计算，试试

11、为该处处理站设设计曝气气沉砂池池和平流流式沉淀淀池。6加压压溶气气气浮的基基本原理理是什么么？有哪哪几种基基本流程程与溶气气方式？各有何何特点？答案见课课后习题题7微气气泡与悬悬浮颗粒粒相黏附附的基本本条件是是什么？有哪些些影响因因素？如如何改善善微气泡泡与颗粒粒的黏附附性能？答：见11-6章章内容概概要。8气固固比的定定义是什什么？如如何确定定适当的的气固比比？答：气固固比（）的定定义是溶溶解空气气量（AA）与原原水中悬悬浮固体体含量（SS）的比比值，可可用下式式表示： 气固比选选用涉及及原水水水质、出出水要求求、设备备、动力力等因素素，对于于所处理理的废水水最好金金国气浮浮试验来来确定气气

12、固比，无无试验资资料时一一般取00.0005-00.066，废水水中悬浮浮固体浓浓度不高高时取下下限，如如选用00.0005-00.0006；但但悬浮固固体较高高时，可可选用上上限，如如气浮用用语剩余余污泥浓浓缩时气气固比一一般采用用0.003-00.044。9在废废水处理理中，气气浮法与与沉淀法法相比较较，各有有何缺点点？ 答：10某某工业废废水水量量为12200 m3/d，水水中悬浮浮固体浓浓度为8800 mg/L，需需要进行行气浮法法预处理理，请为为其设计计平流式式气浮池池处理系系统。11如如何改进进及提高高沉淀或或气浮分分离效果果？ 答：由由式 可知知，通过过采取相相应的措措施，增增大

13、悬浮浮颗粒的的直径，减减小流体体的黏度度等都能能提高沉沉淀或气气浮分离离效果。如如：通过过混凝处处理增大大颗粒粒粒径，提提高水温温以减小小水的黏黏度。另另外，也也可以减减小气泡泡直径来来提高气气浮分离离效果。三、污水水的生物物处理基基本概念念1简述述好氧和和厌氧生生物处理理有机污污水的原原理和使使用条件件。答：污水水生物处处理是利利用自然然界中广广泛分布布的个体体微小、代代谢营养养类型多多样、适适应能力力强的微微生物的的新陈代代谢作用用，对污污水进行行净化的的处理方方法。好氧生物物处理是是在水中中存在溶溶解氧的的条件下下（即水水中存在在分子氧氧）。利利用好氧氧微生物物降解有有机物，使使其稳定定

14、、无害害化的处处理方法法；厌氧氧生物处处理是在在水中既既无分子子氧又无无化合态态氧存在在的条件件下，兼兼性细菌菌与厌氧氧细菌降降解和稳稳定有机机物的生生物处理理方法。2某种种污水在在一连续续进水和和完全均均匀混合合的反应应器进行行处理，假假设反应应是不可可逆的，且且符合一一级反应应（v=kSAA），反反应速率率常数kk为0.5d-1,求求解当反反应池容容积为220 mm3、反应应效率为为98%时，该该反应器器能够处处理的污污水流量量为多大大？3简述述城镇污污水生物物脱氮过过程的基基本步骤骤。答：污水水生物脱脱氮过程程氮的转转化主要要包括氨氨化、硝硝化和反反硝化作作用。（1）氨氨化：微微生物分分

15、解有机机氮化合合物产生生氨的过过程称为为氨化反反应。在在氨化微微生物作作用下，有有机氮化化合物在在好氧或或厌氧条条件下分分解、转转化为氨氨态氮。（2）硝硝化反应应：在亚亚硝化菌菌和硝化化菌的作作用下，将将氨态氮氮转化为为亚硝酸酸盐（NNO2-）和和硝酸盐盐（NOO3-）。（3）反反硝化反反应：在在缺氧条条件下，NNO2-和NOO3-在反硝硝化菌的的作用下下被还原原为氮气气。4简述述生物除除磷的原原理。四、活性性污泥法法1活性性污泥法法的基本本概念和和基本流流程是什什么？答：活性性污泥法法是利用用悬浮生生长的微微生物絮絮体处理理有机废废水一类类好氧生生物的处处理方法法。活性污泥泥法处理理流程包包

16、括曝气气池、沉沉淀池、污污泥回流流及剩余余污泥排排除系统统等基本本组成部部分。图图如书2251废水经过过预处理理后，进进入曝气气池与池池内的活活性污泥泥混合成成混合液液，并在在池内充充分曝气气，一方方面使活活性污泥泥处于悬悬浮状态态，废水水与活性性污泥充充分接触触；另一一方面，通通过曝气气，向活活性污泥泥供氧，保保持好氧氧条件，保保证微生生物的正正常生长长。废水水中有机机物在曝曝气池内内被活性性污泥吸吸附、吸吸收和氧氧化分解解后，混混合液进进入二次次沉淀池池，进行行固液分分离，净净化的废废水排出出。大部部分二沉沉池的沉沉淀污泥泥回流到到曝气池池进口，与与进入曝曝气池的的废水混混合。2常用用的活

17、性性污泥法法曝气池池的基本本形式有有哪些？ 答答：曝气气池实质质上是一一个反应应器，它它的池型型与所需需的水力力特征及及反应要要求密切切相关，主主要分为为推流式式、完全全混合式式、封闭闭环流式式及续批批式四大大类。3活性性污泥法法有哪些些主要运运行方式式？各运运行方式式有何特特点？答：活性性污泥法法主要运运行方式式有：普普通曝气气法、渐渐减曝气气法、阶阶段曝气气法、吸吸附再生生（接触触稳定）法法、吸附附生物物降解工工艺、延延时曝气气法、纯纯氧曝气气法和间间歇活性性污泥法法。特点：普通曝气气法：在在曝气池池内，废废水有机机物浓度度和需氧氧量沿池池长逐步步下降，而而供氧量量沿池长长均匀分分布，可可

18、能出现现前段供供氧不足足，后段段供氧过过剩的现现象。这这种活性性污泥法法的优点点在于因因曝气时时间长而而处理效效率高，一一般BOOD去除除率为990%95%，特别别适用于于处理要要求高而而水质比比较稳定定的废水水；但它它存在着着较为严严重的缺缺陷。（其其他在课课后习题题）4解释释污泥泥泥龄的概概念，说说明它在在污水处处理系统统设计和和运行管管理中的的作用。答：污泥泥泥龄为为在处理理系统中中微生物物的平均均停留时时间。污泥泥龄龄是活性性污泥处处理系统统设计、运运行的重重要参数数，在理理论上也也有重要要意义。以以污泥泥泥龄作为为生物处处理的控控制参数数，其重重要性是是明显的的，因为为通过控控制污泥

19、泥泥龄，可可以控制制微生物物的比增增长速率率及系统统中微生生物的生生理状态态。5从气气体传递递的双膜膜理论，分分析氧传传递的主主要影响响因素。答：影响响氧传递递速率的的主要因因素为气气相中氧氧分压、液液相中氧氧的浓度度梯度、气气液之间间的接触触面积和和接触时时间、水水温、污污水的性性质、水水流的紊紊乱程度度等。（1）废废水水质质：污水水中含有有各种杂杂质，对对氧的传传递会产产生一定定的影响响。其中中主要是是溶解性性有机物物，特别别是某些些表面活活性物质质，他们们会在气气液界面面处集中中，形成成一层分分子膜，增增加氧传传递的阻阻力，影影响氧分分子的扩扩散。（2）水水温：水水温对氧氧传递影影响较大

20、大，水温温上升，水水的饿黏黏度降低低，液膜膜厚度减减小，扩扩散系数数提高，KKLa值增增高；反反之，则则KLaa值降低低。水温温对溶解解氧饱和和度Css值也会会产生影影响。随随着温度度的增加加，KLLa值增增大，CCs值降低低，液相相中氧的的浓度梯梯度有所所减小。因因此，水水温对氧氧转移有有两种相相反的影影响，但但并不是是完全抵抵消，总总的来说说，水温温降低有有利于氧氧的转移移。（3）氧氧分压：Cs值除了了受到污污水中溶溶解盐及及温度的的影响外外，自然然还受到到氧分压压或气压压的影响响，气压压降低，CCs值也随随之下降降；反之之则提高高。6生物物脱氮、除除磷的环环境条件件要求和和主要影影响因素

21、素是什么么？说明明主要生生物脱氮氮、除磷磷工艺的的特点。答：生物物脱氮、除除磷影响响因素有有：（11）环境境因素，如如温度、ppH、DDO；（22）工艺艺因素，如如污泥泥泥龄、各各反应区区的水力力停留时时间、二二沉池的的沉淀效效果；（33）污水水成分，如如污水中中易降解解有机物物浓度，BBOD55与N、PP的比值值等。常用脱氮氮除磷工工艺性能能特点工艺名称称优点缺点AN/OO在好氧前前去除BBOD，节节能；硝化前产产生碱度度；前缺氧具具有选择择池的作作用脱氮效果果受内循循环比影影响；可能存在在诺卡氏氏菌的问问题；需要控制制循环混混合液的的DOAP/OO工艺过程程简单；水力停停留时间间短；污污泥

22、沉降降性能好好；聚磷磷菌碳源源丰富，除除磷效果果好如有硝化化发生除除磷效果果会降低低；工艺艺灵活性性差A2/OO同时脱氮氮除磷；反硝化化过程为为硝化提提供碱度度；水力力停留时时间短；反硝化化过程同同时除去去有机物物；污泥泥沉降性性能好回流污泥泥含有硝硝酸盐进进入厌氧氧区，对对除磷效效果有影影响；脱脱氮受回回流比影影响；聚聚磷菌和和反硝化化菌都需需要易降降解有机机物倒置A22/O同时脱氮氮除磷；厌氧区区释磷无无硝酸盐盐的影响响；无混混合液回回流，流流程简单单，节能能；反硝硝化过程程同时除除去有机机物；好好氧吸磷磷充分；污泥沉沉降性能能好；厌氧释磷磷得不到到优质降降解碳源源；无混混合液回回流时总总

23、氮去除除效果不不高UCT减少了进进入厌氧氧区的硝硝酸盐量量，提高高了除磷磷效率；对有机机物浓度度偏低的的污水，除除磷效率率有所改改善；脱脱氮效果果好操作较为为复杂；需增加附附加回流流系统改良Baardeenphho脱氮效果果优秀；污泥沉降降性能好好池体分隔隔较多；池体容积积较大PhoSStriip易于与现现有设施施结合及及改造；过程灵活活性好；除磷性性能不受受进水有有机物浓浓度限制制；加药药量比采采用化学学沉淀法法小很多多；出水水磷酸盐盐浓度可可稳定小小于1mmg/LL需要投加加化学药药剂；混混合液需需保持较较高DOO浓度，以以防止磷磷在二沉沉池中释释放；需需附加的的池体用用于磷的的解吸；如使

24、用用石灰可可能存在在结垢问问题SBR及及变形工工艺可同时脱脱氮除磷磷；静置置沉淀可可获得低低SS出出水；耐耐受水力力冲击负负荷；操操作灵活活性好同时脱氮氮除磷时时操作复复杂；滗滗水设施施的可靠靠性对出出水水质质影响大大；设计计过程复复杂；维维护要求求高，运运行对自自动控制制依赖性性强；池池体容积积较大7如何何计算生生物脱氮氮、除磷磷系统的的曝气池池容积、曝曝气池需需氧量和和剩余污污泥量？8如何何计算生生物脱氮氮系统反反硝化池池的容积积？9仔细细分析污污水中CCOD的的组成，并并说明它它们在污污水处理理系统中中的去除除途径。 答：污污水中CCOD的的组成如如下图。其其中可生生物降解解的大多多数被

25、微微生物降降解；不不可生物物降解的的溶解态态CODD随出水水流走，颗颗粒态CCOD进进入剩余余污泥。总CODD可生物降降解COD不可生物物降解COOD易生物降降解(溶解态态)复杂有机机物挥发性脂脂肪酸慢速生物物降解(颗颗粒态)胶体态颗粒态溶解态颗粒态10二二沉池的的功能和和构造与与一般沉沉淀池有有什么不不同？在在二沉池池中设置置斜板为为什么不不能取得得理想效效果？答：二沉沉池的功功能要考考虑固液液分离和和污泥浓浓缩的要要求； 二沉池池的构造造可与污污水处理理厂的初初沉池类类似，可可以采用用平流式式、竖流流式和辐辐流式。但但在构造造上要注注意以下下几点：（1）二二沉池的的进水部部分要仔仔细考虑虑

26、，应使使布水均均匀并造造成有利利于絮凝凝的条件件，使污污泥絮凝凝结大。（2）二二沉池中中污泥絮絮凝体较较轻，容容易被水水挟走，因因此要限限制出流流堰处的的流速，可可在池面面设置更更多的出出水堰槽槽，使单单位堰长长的出水水量符合合规范要要求，一一般二沉沉池出水水堰最大大负荷不不大于11.177L/(smm)。（3）污污泥斗的的容积，要要考虑污污泥浓缩缩的要求求。（4）二二沉池应应设置浮浮渣的收收集、撇撇除、输输送和处处置装置置。斜板可以以提高沉沉淀效能能的原理理主要适适用于自自由沉淀淀，但在在二沉池池中，沉沉淀形式式主要属属于成层层沉淀而而非自由由沉淀。五、生物物膜法1什么么是生物物膜法？生物膜

27、膜法有哪哪些特点点？答：生物物膜法处处理废水水就是使使废水与与生物膜膜接触，进进行固、液液相的物物质交换换，利用用膜内微微生物将将有机物物氧化，使使废水获获得净化化，同时时，生物物膜内的的微生物物不断生生长与繁繁殖。生物膜法法具有以以下特点点：（1）固固着于固固体表面面的生物物膜对废废水水质质、水量量的变化化有较强强的适应应性，操操作稳定定性好。（2）不不会发生生污泥膨膨胀，运运转管理理较方便便。（3）由由于微生生物固着着于固体体表面，即即使增殖殖速度慢慢的微生生物也能能生长繁繁殖。（4）因因高营养养级的微微生物存存在，有有机物代代谢时较较多的转转化为能能量，合合成新细细胞即剩剩余污泥泥量较少少。（5）多多采用自自然通风风供氧。（6）活活性生物物量难以以人为控控制，因因而在运运行方面面灵活性性较差。（7）由由于载体体材料的的比表面面积小，故故设备容容积负荷荷有限，空空间效率率较低。2试述述生物膜膜法处理理污水的的基本原原理？ 答：生生物膜法法是使细细菌和菌菌类一类类的微生生物和原原生动物物、后生生动物一一类的微微型动物物附着在在滤料或或某些载载体上生生长繁殖殖，并在在其上形形成膜状状生物污污泥生生物膜。污污水与生生物膜接接触，污污水中的的有机物物，作为为营养物物质，为为生物膜膜上的微微生物所所摄取，污污水得到到净化，微微生物自自身也得得到繁衍衍增殖。