华中科技大学水污染控试题答案.docx

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华中科技大学水污染控试题答案

《水污染控制工程》综合练习

一、填空题

1.水的循环分为____________循环和_____________循环。

2.调节池的作用是调节__________和__________。

3.如果沉淀较密实，需要用____________或_____________来清除沉渣。

4.压力式水力旋流器的作用是进行_____________。

5.混凝的作用机理包括____________和____________。

6.动态吸附操作方式分为___________床、___________床和___________床。

7.习惯上将工业废水按可生化性分为_________、____________、_________和_________四种。

8.好氧生物处理的三要素是                                

9．根据浅池原理，将一个池分成n个浅池，若保持颗粒的去除率不变，流量Q不变，则池

的容积为          。

10．有一生活污水，悬浮物浓度为200mg/l，经沉淀池沉淀后，悬浮物浓度降为50mg/l，沉淀效率Et=                   。

11.在计算调节池时，要按最不利的情况即                                        来计算。

12．滤池冲洗的配水系统的作用是                    

滤池冲洗的目的是                                           。

13．离心分离的作用是基于                                           。

14.斯托克斯定律的数学表达式是                         。

15.活性污泥法回流污泥的目的是         ，高负荷生物滤池采用回流的目的是       

16.．活性污泥法曝气的目的．                    。

17.生物转盘的运行特点是                            。

18.在曝气池中，                 是氧不断溶解于水的推动力。

19.为了克服普通活性污泥法供氧与需氧的矛盾，运行时可以采取      或渐减曝气活性污泥法进行。

20．活性污泥法去除有机物的过程是               。

21．厌氧生物处理目前主要用于                                        。

22．污泥的含水率为99%，污泥的体积是V1，当含水率降到97%时，污泥体积是V2,,那么

V2/V1=                 。

23.污泥最终处理方法有____________和______________以及弃置三种。

24.重力浓缩法是                                   ，气浮浓缩法是                       

二．选择题

1．.水体黑臭的原因是（    ）

A．好氧条件下，好氧菌分解有机物造成的   B.厌氧条件下，嫌气菌分解有机物产生H2S

C．水体中含有NO2—                       D.水体中含有NO3—     

2．若测定不同有机物的浓度下，相对耗氧速率随有机物浓度增加而不断降低，则说明该有机物是（    ）

A．浓度超过一定值,微生物受到毒害       B.可生化的

C.不可生化的,但也无害                  D.不可生化的,且是有毒的 

3．若悬浮颗粒的直径小于滤料的空隙，过滤的主要原理是（     ）

 A.机械筛除     B. 沉淀        C.接触吸附     D. 离心分离

4．与好氧生物处理法相比，厌氧生物处理法降解有机物（       ）

 A. 彻底     B.不彻底       C. 降解程度相同           D.不能确定

5．下列构筑物属于生物膜法的是（      ）

 A.生物转盘      B. 曝气池        C.化粪池   D.离子交换器

6．活性污泥法属于（       ）

A.好氧生物处理      B. 厌氧生物处理    C.化学处理       D. 物理、化学处理

7．活性炭吸附法除汞适合于含汞量（       ）

 A.高  B.低   C.很高  D.不能确定

8．砂子在沉砂池的沉淀是属于（        ）

 A.自由沉淀       B.絮凝沉淀       C.拥挤沉淀             D.压缩沉淀  

9.絮凝沉淀的特点是（      ）

A．颗粒沉淀轨迹呈直线                    B．颗粒相互聚集增大，加快沉降

C．颗粒挤成一团，以大块面积沉降          D．悬浮颗粒浓度很高

10．一般城市污水在曝气池中正常运行,其SVI在（    ）为宜

A.SVI<50     B.50150      D.SVI越小越好

11.若.以Qa表示微生物降解有机物所消耗的氧量，Qb表示微生物内源呼吸所消耗的氧量，那么BOD表示（   ）

A.Qa                     B.Qb              C.Qa + Qb              D.Qa -Qb  

12.如果废水中各种有机物的相对组成没有变化，下列说法正确的是（     ）

A．TOD >COD>BOD20>BOD5                                B.COD >TOD>BOD20>BOD5 

C. BOD20>TOD >COD>BOD5                              D．BOD5 >BOD20>COD>TOD

13..在双层滤料的过滤池中，上层滤料是采用（       ）

A．比重大、粒径小的物质                 B.比重大、粒径大的物质

C.比重小、粒径小的物质                  D.比重小、粒径大的物质

14.若固体与气体容易吸附，则接触角θ为（      ）

 A.θ=0         B.0<θ<90°             C.θ>90°        D.任何角度

15.BOD5（20）是指（    ）

 A.有机物碳化阶段生化需氧量  B.有机物硝化阶段生化需氧量 

 C.有机物碳化阶段与硝化阶段生化需氧量之和.

 D.有机物碳化阶段与硝化阶段生化需氧量之差

16.河流的氧垂曲线出现中断说明（    ）

 A. 有机物污染程度超过河流的自净能力       B. 耗氧速率等于溶氧速率

 C. 溶氧速率大于溶氧速率                   D. 河流的溶解氧恢复饱和状态

17．洁净河段是（     ）

A.生物品种很少，生物的个数很多             B. 生物品种很多，生物的个数很少

C.有亚硝酸盐状态的氮                       D 有氨态的氮     

 18.厌氧分解的最终产物主要是（        ）

A.醇类    B. 乙酸   C. 甲烷    D. 氢气

三、名词解释题

1.厌氧污泥消化——, 2.折点加氯法—-,  3．隔板反应池——

4．生物滤池——,      5．离子交换剂——,6．污泥沉降比—--

四、问答题

1.沉淀池刮泥排泥的方法有哪些？

在什么条件下采用？

2.固定床离子交换器有什么主要缺点？

如何克服这些缺点？

3．在生物处理设备前和设备后设沉淀池的作用分别是什么？

4．平流式、竖流式及辐流式沉淀池的特点是什么？

5．氯消毒和氯氨消毒各有何优点和缺点？

6．试分析在水处理中，以Al2（SO4）3为混凝剂，混凝反应工艺对水力条件的要求及其原因。

7.试述好氧生物膜法的特点。

8．试述生物转盘的构造和运行的特点。

9.简述污泥浓缩和脱水的方法。

10.试比较好氧生物法和厌氧生物法的相同点和不同点。

五、计算题

1.已知某城镇人口80000人，排水量定额为100L/人.d，BOD5为20g/人.d。

设有一座工厂，

  污水量为2000m3/d，其BOD5600mg/l。

拟混合后采用高负荷生物滤池进行处理，处

  理后出水BOD5要求达到30mg/l（设回流稀释后滤池进水BOD5为170mg/l，生物滤池

  有机负荷率为800g（BOD5）/m3.d），试计算生物滤池的总体积。

设池深为2.2m,用滤率校

  核。

2.如果废水中硫酸和硫酸锌各12g/L，应选用Na2S、石灰还是烧碱作沉淀剂？

为什么？

若用NaOH作沉淀剂，需多少NaOHg/L？

若沉淀后，水中Zn2+及锌的可溶物的浓度控制为4mg/L，则溶液的PH值为多大？

（已知：

Ksp（ZnS）=1.2×10-23；KSP（Zn（OH）2）=1.8×10-14；

           原子量：

Zn=65.4  H=1   O=16   S=32   Na=23） 

3.如果曝气池的污泥沉降比为20%，MLSS浓度为2500mg/L，求SVI？

回流污泥的浓度Xr是多大？

4.已知某混凝工艺处理废水的量为500m3/d，所用混凝剂的最大用量为1200mg/L，配制浓度的重量百分比为20%，每昼夜加药3次，求所需的溶液池的容积。

5．已知某工业废水的最大流量为8640m3/d,污水中含悬浮固体为450mg/l,经过一级沉淀处理，要求沉淀效率为70%（查表可得u0=1.7m/h,沉降时间t=65min）,现用平流式沉淀池进行处理，污泥含水率p=97%，污泥密度γ=1000kg/m3,设采用2个沉淀池，池宽为5.5m,试确定沉淀池的沉降区有效水深，沉降区长度以及每天产生的污泥量。

【参考答案】

一．填空题

1．自然 社会   2．水质 水量       3．射流器 螺旋推进器    4.离心分离

 5.压缩双电层  吸附架桥    6.固定 移动  流动（流化）  7.可生化 难生化 不可生化无毒  不可生化有毒     8.处理主体：

好氧微生物，处理对象：

可生化的有机物，反应条件：

氧气        9.原来沉淀池容积的1/n       10. 75%       11.浓度和流量在高峰时的区间来计算。

         12.使冲洗水在整个滤池平面上均匀分布,清除截留在滤料孔隙中的悬浮物，恢复其过滤能力     13.在高速旋转时，由于固体和液体密度不同，受到离心力的作用不同而分离。

14.u=g（ρ-ρs）d2/（18μ）      15.保持曝气池中足够的微生物量，用来分解氧化废水中的有机物,提高水力负荷率，稀释进水的有机物浓度      16.曝气的目的是：

给停留在曝气池里的大量微生物提供足够的氧气，同时对活性污泥和悬浮固体起着混合搅拌的作用。

17.运行时，转盘表面的生物膜交替与废水和大气相接触.       18.溶解氧的饱和差。

19.多点进水活性污泥法     20.第一阶段为吸附,第二阶段为氧化及合成决定

21.高浓度的有机污泥和有机废水         22.1/3     23.综合利用  焚烧

24.利用重力将污泥中的固体与水分离从而使污泥的含水率降低的方法；利用气泡将污泥带出从而达到泥水分离的目的。

二．选择题

1．B 2.D 3.C 4.B 5.A 6．A 7.B 8.A 9.B 10.B 11.C   12.A  13.D 14.C

15.A 16.A  17.B  18.C

三.名词解释

1.厌氧污泥消化——利用厌氧生物的活动使有机污泥中所含的有机物被分解，达到稳定污泥性质，缩小污泥体积的效果。

2.折点加氯法——控制加氯量在余氯曲线中折点附近，使形成的余氯全部为游离性余氯，达到最佳消毒效果的一种确定加氯量的方法。

3隔板反应池——利用水流通过隔板孔道时产生急剧收缩和扩散使混凝剂和水充分混合的混凝反应池。

4.生物滤池——利用载体使微生物附着生长，形成生物膜，借助膜的过滤、吸附和微生物的降解作用去除污染物的工艺。

5.离子交换剂——带有功能基的网状结构的高分子化合物。

6.污泥沉降比——曝气池中1升混合液沉淀30分钟后，沉淀污泥体积占混合液总体积的百分数。

四.问答题

1.答：

沉淀池刮泥排泥的方式有人工式和机械式，机械式中又分为刮泥机、排泥管、抓渣斗、螺旋推进器和射流器等多种形式。

采用条件如下：

人工式——沉淀池较小，泥量也较少的情况下采用；

刮泥机——沉淀池较大，如平流沉淀池，或多池并列时采用；

排泥管——沉淀池设有多个污泥斗，并且污泥的流动性好；

抓渣斗——沉渣比重大，含水率低、流动性差；

螺旋推进器或射流器——沉渣较为觅食，无机物较多。

2.答：

固定床存在两个基本缺陷：

一是树脂用量多，失效树脂长期积压在容器内得不到及时再生；二是运行方式不连续。

克服这两个缺陷的方法是采用移动床工艺，即让容器内失效的树脂能及时取出运送到再生塔，逆流再生后送回到交换塔，这样就可以连续运行。

3．答：

在生物处理设备前设初次沉淀池，以减轻后继处理设备的负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥；生物处理设备后设二次沉淀池以分离生物污泥，使处理水得到澄清。

4.平流式沉淀池，废水从池一端流入，沿水平方向在池内流动，从另一端溢出，池的形状呈长方形，在进口处的底部设贮泥斗；竖流式沉淀池中水流方向由下至上；流速v；

若颗粒沉速u<水流上升速度v，则不能去除；u>v则全部被去除；v=u，悬浮态（！

和平流式相区别）。

自由沉淀时，同样的水流速度下，竖流式沉淀池的沉淀效率比平流式沉淀池低；絮凝沉淀时竖流式有利于颗粒絮凝；辐流式沉淀池水流呈辐射状，离心式或向心式；中央进水的离心式辐流：

水流由中央向圆周运动，由于过水断面逐渐变大，流速减小，颗粒下降轨迹为曲线；周边进水的向心式辐流：

进水均匀分配，避免进水流速过高，避免异重流，可提高表面负荷。

5.氯消毒的优点是杀菌能力强，接触时间短；缺点是氯化消毒过程中有可能产生致癌性的三氯甲烷等化合物，不利于人体健康；次氯酸在水中停留时间太长后容易散失，另外，游离性的余氯次氯酸会产生较重的氯臭味，尤其是水体中含有酚类物质时会产生恶臭的氯酚；

氯氨消毒的优点是解决了余氯散失和氯臭的问题，作用时间长，缺点是杀菌作用缓慢，接触时间长达1-2个小时，而且杀菌能力较弱。

6.当混凝剂投入水中后，应立即进行搅拌，随后，搅拌强度从大到小逐渐减弱，其原因是：

立即进行搅拌，使混凝剂水解的中间产物-带电聚合物与全部胶体杂质接触，降低或消除胶体ζ电位，使胶粒脱稳，反之，若不立即进行搅拌，带电聚合物会聚合成为中性的氢氧化铝而不能够使胶粒脱稳；搅拌强度从大到小逐渐减弱的目的是；使逐渐变大的絮凝体不致破坏。

7．好氧生物膜法是属于好氧生物处理，即：

处理主体是好氧微生物，处理对象是可以生化的有机物，条件是有充足的氧气；微生物固定于载体的表面形成生物膜，当废水流经其表面时，互相接触，吸附有机物，并分解氧化被吸附的有机物。

 8.生物转盘是一个装有很多圆盘片的水池，盘片的一部分面积浸没在废水水面之下，另一部分则敞露在大气中。

运行时，转盘表面的生物膜交替与废水和大气相接触。

与

废水接触时，生物膜吸附有机物，同时分解所吸附有机物，与空气接触时，可以吸附空气中的氧气，并继续氧化所吸附的有机物。

9．污泥浓缩的方法有重力法和气浮法二种。

重力浓缩法是利用重力将污泥中的固体与水分离从而使污泥的含水率降低的方法；气浮浓缩法师利用气泡将污泥带出从而达到泥水分离的目的。

      污泥脱水的方法有过滤法和离心法二种。

过滤法常采用真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机，离心法常用离心机。

10.相同点:

都是属于生物处理法,即处理主体是细菌,处理对象是可生化的有机物。

不同点：

                 好氧生物法                厌氧生物法

起作用的主要微生物不同    好氧菌                        厌氧菌

产物不同                 CO2,NH3,H2O,PO4-3,SO4    CH4,NH3,H2S，胺化物，有异臭 

有机物被降解的程度        彻底                       不彻底

反应速度                    快                         慢

反应时间                    短                         长

反应条件                 充分供氧，温度较低          厌氧条件，温度较高

适用范围               有机物浓度较低              有机物浓度较高

五．计算题

1．Q=8OOO0

100

10-3+2000=10000（m3/d

）                      

L,=（8000O

20+2000

600）/10000=280（g/m3）

L1=（L,+rL2）/（1+r）    170=（280+30r）/（1+r）   r=0.786

V=[L1（1+r）Q]/Fw=[170（1+0.786）

10000]/800=3795（m3）

  A= V/h=3795/2.2=1725（m2）

     q =10000（1+0.786）/1725=10.35（m3/（m2.d））  所得水力负荷率略大于10,满足要求。

2.应该选用NaOH为沉淀剂,若选用Na2S为沉淀剂,有反应:

H2SO4 +Na2S = Na2SO4 + H2S        

H2S引起二次污染;若选用石灰,易生成CaSO4沉淀。

中和H2SO4需要NaOH 9.80g,沉淀ZnSO4需要NaOH5.95g,共需要NaOH15.75g。

[Zn2+]=4×10-3/65.4=6.11×10-5 mol.l-1

 [OH-]2=2.9×10-10PH=9.23

3.解：

  =80ml/g    

      Xr=α106/SVI=15000mg/l

  答：

污泥体积指数为80ml/g,回流污泥的浓度Xr为15000mg/l 

4.设溶液池的容积为W，则   

    =1（m3）

  答：

溶液池的有效容积为1立方米

5.   设计表面负荷q设＝q0/1.5＝1.13m3/m2.h

        沉淀池表面积A＝qV/q0＝360/1.13＝318.6m2

        采用2座池子，则单池面积为159.3m2；

        池宽根据刮泥机规格取5.5m，则池长为29m；

        水的实际停留时间t=1.75t0=1.9h

        沉淀池的沉降区有效水深：

h=u设t=1.13×1.9=2.15m

        每天产生的污泥量W=90.7M3