试题综合利用52Word格式.docx
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污泥负荷与废液处理效率、活性污泥特性、污泥生成量、氧的消耗量有很大关系。
6、泥龄
泥龄又称为细胞平均停留时间，表示微生物在曝气池中的平均培养时间，即新增长的污泥在曝气池中平均停留时间。
7、COD
化学需氧量又称化学耗氧量（Chemical Oxygen Demand，简称COD）。
是利用化学氧化剂（如高锰酸钾）将水中可氧化物质（如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等）氧化分解，然后根据残留的氧化剂的量计算出氧的消耗量，是表示水质污染度的重要指标。
8、BOD
生化需氧量（BiochemicalOxygenDemand，简称BOD）是指在规定的条件下，水中有机物和无机物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧（以质量浓度表示）。
测定水中的生化需氧量的标准分析方法是稀释接种法和微生物传感器快速测定法。
9、DO
溶解氧，（DissolvedOxygen，简称DO），指空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧，用每升水里氧气的毫克数表示。
水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。
水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。
10、SS
水质中的悬浮物是指水样通过孔径为0.45μm的滤膜，截留在滤膜上并于103～105℃烘干至恒重的物质。
测定水质中悬浮物的国家标准方法是重量法。
二、判断
1、对废渣液进行综合利用对于发酵行业来说具有重要意义。
（√）
2、可用普通离心机对谷氨酸发酵废液中的菌体进行收集。
（×
）
3、由于物理、化学方法的效率高，一般更倾向于采用这两种方法对氨基酸的废水进行末端治理。
4、味精生产环节中产生高浓度废水的主要是谷氨酸钠精制味精环节。
5、谷氨酸提取生产环节产生的离子交换尾液和离子交换树脂的洗涤及再生废液，其废水特点是高浓度的COD、硫酸根和氨氮。
6、对于发酵行业产生的高浓度有机废水预处理，好氧处理比厌氧处理更为有效。
7、对于发酵行业产生的高浓度有机废水预处理，厌氧处理比好氧处理更为有效。
8、絮凝沉淀法收集谷氨酸菌体蛋白技术的关键是找到合适的絮凝剂及相应的絮凝工艺条件。
9、加热沉淀法分离菌体蛋白是利用蛋白质在一定温度下变性，然后通过静置，使菌体和蛋白质沉淀，以达到分离菌体的目的。
10、味精行业中，可从提取废液中回收硫酸铵，同时硫酸铵结晶母液用于制备液体肥料，或者将废液直接浓缩，然后采用喷雾干燥法或喷浆造粒法进行干燥，得到有机及无机多元复合肥。
11、可以采用喷雾干燥法对任何浓度的液体中的干物质进行回收。
12、利用氨基酸工业废渣废液生产单细胞蛋白，既可获得蛋白质含量高的饲料蛋白，又可降低对环境的污染。
13、废水处理中的二级处理一般采用生物法技术。
14、生物转盘只适用于好氧的生物处理。
（×
15、生物膜法根据是否有氧存在，分为好氧法和厌氧法两种。
）
三、问答
1、发酵工业对环境污染主要哪些污染?
答：
发酵工业是以生物反应为主，一般不产生或甚少产生有害气体，主要是工业中产生的废水、废渣对环境造成严重污染。
发酵工业主要采用粮食加工的原料，如淀粉、葡萄糖、花生饼粉、黄豆饼粉、动植物蛋白以及脂肪等作为培养基营养成分，但是，从发酵液中提取产品后，提取废液中仍残留未被利用的培养基成分、菌体蛋白、其它各种代谢产物、提取使用的化工原料等多种物质。
由于这些物质的存在，如果发酵工业中的废水不加以处理而直接排放，这种高浓度有机废水将造成地面水系统的严重缺氧污染，主要表现为：
江河渠道中的水质发臭变黑，破坏水体中的正常生态循环；
使渔业生产、水产养殖、淡水资源等遭受破坏；
使地下水和饮用水资源遭受污染，危害了人类的生存环境。
2、谷氨酸发酵工业生产废水有哪些特点？
有机物和悬浮物菌丝体含量高、酸度大、高氨氮和高硫酸盐含量，对厌氧和好氧生物具有直接和间接的毒性。
3、综合利用发酵废渣水有何意义?
发酵废渣水的综合利用技术通常有哪些?
发酵工业废渣水，首先应考虑如何综合利用发酵工业废渣水生产有价值的副产品，如饲料、肥料等，其次是研究如何采取科学处理方法进行处理，使之符合排放标准。
由于淀粉质原料是发酵工业的主要原料，但发酵生产中往往只是利用淀粉或由其制备的葡糖糖等，而对其中的蛋白质、脂肪、纤维素等尚未加以很好的利用，并且发酵液中往往还含有大量的菌体、微量的其它代谢产物以及残留一些未被利用的营养成分，如糖类、无机盐等。
这些物质以废渣水形式排出生产系统，会给废液治理带来沉重的负担，增加企业环保治理费用。
但是，如果对这些物质加以综合利用，不但可以减小废渣水排放浓度以及排放量，有利于废渣水的处理，还可以生产出一些有经济价值的副产品，提高企业的经济效益。
对发酵工业废渣水的综合利用形式很多，其综合利用的产品归纳起来主要有两大类：
一类是饲料，另一类是肥料。
由于废渣水中含有大量菌体以及培养基带来的蛋白质，通过离心分离或絮凝、过滤或超滤等方法加以提取，再经过干燥等过程，可以得到蛋白质含量很高的饲料产品。
废渣水中含有多种营养物质，可用以培养生产单细胞蛋白饲料。
另外，对废渣水可以采用蒸发浓缩、造粒、干燥等工艺进行处理，从而生产颗粒复混肥料。
4、简述从带菌体废液中提取菌体蛋白的方法和手段。
谷氨酸菌体是一种单细胞蛋白，蛋白质含量丰富（50~80%），一般可采用高速离心分离法、超滤法、絮凝沉降法等进行分离菌体，经脱水干燥可制备饲料添加用的菌体蛋白。
5、简述从提取废液中提取硫酸铵和复混肥的工艺流程。
谷氨酸发酵液提取产物以及菌体后所得废液，往往含有较高的氮素、阳离子、有机质，还含有硫酸根或氯离子，故可从中回收无机盐，减小污水处理的负荷，同时获得副产品以增加经济效益。
在味精行业中，从提取废液中回收硫酸铵较为普遍，同时，硫酸铵结晶母液可用于制备液体肥料，或进一步加工制备复合肥。
如果不从提取废液中提取硫酸铵，可用废液直接制备利用肥。
首先将废液浓缩至30°
Bé
左右，然后采用喷雾干燥法或喷浆造粒法进行干燥，可得有机及无机多元复合肥。
6、简述SCP生产工艺流程。
单细胞蛋白（SCP）又称微生物蛋白或菌体蛋白，可以利用工业废水、有机垃圾等作为培养基，培养酵母、非病原性细菌、真菌等单细胞生物体，经净化干燥处理制成。
SCP生产工艺流程因原料和菌种不同而异，但基本工序大致是一致的。
废液经絮凝气浮法或超滤法除菌后，可获得氨基酸产生菌的菌体蛋白。
除菌所得清液以及添加的营养物一起用于配制酵母培养基，在发酵罐中进行分批或连续的高密度培养，培养液经蒸发浓缩、干燥可得菌体蛋白粉，产品含蛋白质达60%以上，用作饲料，其效果与鱼粉相同。
如果培养液采用离心法或超滤法收集菌体，经进一步提炼，可制取食品蛋白。
7、简述超滤膜分离的原理
超滤膜筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。
每米长的超滤膜丝管壁上约有60亿个0.01微米的微孔，其孔径只允许水分子、水中的有益矿物质和微量元素通过，而最小细菌的体积都在0.02微米以上，因此细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等都能被超滤膜截留下来，从而实现了净化过程。
8、高速离心分离法的原理
高速离心法是以采用高速离心分离设备，利用废水中各物质的相对密度差异，通过离心力的作用而完成固液分离。
由于谷氨酸菌体小，普通离心机不能分离，所以必须用高速离心机。
在氨基酸发酵工业中，利用菌体与溶液的密度差加以分离，为提高菌体蛋白的收率，可进行二级或三级分离。
9、絮凝沉淀法的原理
絮凝沉淀法是利用加入絮凝沉降剂使菌体成絮状集团，密度增大沉降下来，技术的关键是找到合适的絮凝剂及相应的絮凝工艺条件。
由于沉降的菌体用于饲料，选用的絮凝剂要求无毒、无害、无异味。
同时综合考虑影响絮凝能力的各种因素，如温度、pH、无机金属离子、絮凝剂相对分子质量、搅拌强度、搅拌时间等。
10、简述喷雾干燥的原理
通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，（增大水分蒸发面积，加速干燥过程）与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末。
11、从作用原理来分，废液处理方法有哪几种？
废液的处理方法有很多，根据作用原理和去除对象的不同，主要分为三种：
物理法、化学法和生物法。
物理方法处理废液，不改变废液的化学性质，利用离心机、滤池、筛网等设备分离废液中悬浮的污染物质，一般在废液预处理时采用，有时也可作为处理的主体，例如蒸发浓缩法、膜分离法等；
化学方法主要通过添加化学物质使废液中的污染物质转化为无害物质，氨基酸发酵行业废液化学处理法主要有絮凝法、中和法、加热沉淀法、离子交换和电渗析等；
生物法是我国普遍采用处理废液的方法，主要是利用微生物的生理生化作用，使废液中溶解性和胶体态的有机污染物质转化化为简单稳定的物质，将有害物质转化为无害物质，生物法又可以分为需氧生物处理法和厌氧生物处理法两大类。
9、好氧生物处理法的原理是什么?
其常见处理技术有哪些?
好氧生物处理是指在空气或氧的存在下，由好气微生物将主要有机物质氧化分解的过程。
在处理过程中，废水中的溶解性有机物质，透过细菌的细胞壁和细胞膜而为细胞所吸收；
固体的、胶体的有机物先附着在细菌体外，由细菌所分泌的胞外酶将其分解为溶解性物质，再渗入细胞，通过细胞自身的生命活动——氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物质氧化成简单的无机物，并放出细菌生长活动所需的能量，而把另一部分有机物转化为生物体所必需的营养物，组成新的细胞物质，使细胞生长繁殖。
采用好氧生物法处理污水，处理周期短，基本上没有臭气，其BOD去除率一般可达80~90%，有时高达95%以上。
好氧生物处理法以微生物生长形式不同分为两种：
一种是活性污泥法；
另一种是
生物膜法。
12、解释活性污泥法的原理?
活性污泥主要是由胶团细菌、原生动物和后生动物所组成的微生物群体，此外还含有一些无机物、分解中的有机物和微生物自身代谢残留物。
活性污泥是一种絮状污泥，具有相当大的表面积，生物吸附能力很强，可以吸附废水中的悬浮物质、胶体物质、色素物质和有毒物质等。
利用活性污泥法需要向有机的废液废水中不断通入空气，使废液废水中有充足的溶解氧供给好氧微生物进行生长繁殖与代谢，氧化分解有机物质。
在处理过程中，废液中的溶解性物质透过细胞壁，在胞内酶的催化作用迅速完成氧化、还原、合成等生化反应；
固体和胶体的有机物先附着在微生物细胞壁外，由微生物分泌出胞外酶将这些固形物转化为可溶性物质，再渗透到细胞内发生酶催化反应。
一部分有机物质中的C、H、N、O、P、S等相应地被氧化分解为CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-等，并放出能量；
另一部分有机物则转化为营养物质供给微生物生长和代谢，组成新的原生物质。
13、解释生物膜法处理废水的原理
生物膜法是模拟自然界中土壤自净的一种污水处理法，是指废液流过生长在固定支撑物表面的生物膜，利用生物氧化作用和各相间的物质交换，降解废液中有机物的方法。
其处理废液的机制是：
当用活性污泥接种的有机废液流过碎石、煤渣及塑料等滤料载体时，废液中悬浮物以及微生物被吸附在载体表面上，其中微生物利用有机物而生长繁殖，逐渐在载体表面形成一层蓬松的、黏液状的生物膜，这层生物膜具有很强吸附能力和生物化学活性，可以进一步吸附、分解废液中的有机物质。
在废液处理过程中，废液的不断流入，与固体载体表面接触，生物膜就不断吸取有机物质作为营养物质而生长繁殖，从而生物膜的厚度逐渐增加。
当生物膜达到一定厚度时，由于内层处于厌氧状态，造成生物膜吸着力减弱，且在水力冲刷等作用下，生物膜会不断剥落，同时，在载体表面又会不断地形成新的生物膜。
正常情况下，生物膜各个部分是交替脱落的，而生物膜总量能够保持相对稳定。
14、SBR工艺流程的特点是什么?
SBR法采用间歇操作的方式运行，主要由进水、反应、沉淀、排水、待机（闲置）等5个工序依次组成，实现有机物去除、硝化、除磷及反硝化等处理目的。
SBR法具有工艺简单，建设、运行费用低；
污泥沉降性好且不容易膨胀；
灵活调节反应时间适应实际情况需要；
耐冲击负荷能力高，对水质、水量适应能力强；
反应推动力大，处理效率高等优点。
SBR法也存在着不足之处，当水量较大时，需要多池组合运行，各种控制阀门较多；
另外，当水流为连续排放且水量又不大时，优势不明显。
15、光合细菌法（PSB）处理废液与传统的活性污泥等方法相比，有哪些特点？
光合细菌法（PSB）处理废液与传统的活性污泥等方法相比，具有除氨氮能
力强；
可处理高浓度有机废水，无需稀释；
设备投资少、占地小、建设与运转费
用低；
副产品可综合利用；
处理温度范围（10~40℃）；
不存在污泥处置问题。
16、厌氧生物处理法的原理是什么?
废水的厌氧生物处理是指在无分子氧存在的条件下，通过厌氧微生物（或兼氧微生物）的作用，将废水中的有机物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程，所以又称厌氧发酵或厌氧消化。
厌氧生物处理是个复杂的生物化学过程，有机物的分解过程分为酸性（酸化）阶段和碱性（甲烷化）阶段。
厌氧过程主要依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。
因而将厌氧发酵过程分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段（Ⅰ）、产氢与产乙酸阶段（Ⅱ）、产甲烷阶段（Ⅲ）。
17、活性污泥的主要评价指标有哪些?
活性污泥法处理的关键在于具有足够数量和性能良好的污泥。
活性污泥数量和性能的评价指标包括污泥浓度、污泥沉降比、污泥指数、污泥的生物指标、污泥负荷、泥龄等。
18、活性污泥法中的微生物类群主要有哪些?
活性污泥由多种微生物组成，以细菌和原虫为主，还有霉菌、酵母、无脊椎动物等。
废水的净化作用主要是依靠细菌的作用，在活性污泥中出现的细菌类群有菌胶团属（Zooglea），假单孢杆菌属（Pseudomonas）、黄杆菌属（Flarobacterium）、芽孢杆菌属（Bacillus）、产碱杆菌属（Alcaligenes）、棒状杆菌属（Corynebacterium）、小杆菌属（Microbacterium）、诺卡氏属（Nocardia）、八叠球菌属（Sarcina）、螺菌属（Spiorillum）。
其中，菌胶团属是最重要的形成絮凝物的类群。
活性污泥中除细菌类群外，还有毛菌、根霉、曲霉、青霉、镰刀霉、芽枝霉等霉菌；
原生动物有盖纤虫（Operculariasp.）、钟虫（Vorticella.sp）、游什虫（Euplotes.sp.）、草履虫（Parameciumsp.）、独缩虫（Carchesiumsp.）、颈叶虫（Trachelophyllumsp.）等。
19、温度如何影响污泥的活性？
组成活性污泥的微生物，大多最适宜的生长温度为15℃~35℃。
随着温度的升高，微生物细胞的蛋白质、核酸等组分变性，发生不可逆的破坏，甚至导致微生物的死亡。
但是温度过低，会影响蛋白的合成以及酶的活性，阻碍微生物的生长，而且低温影响某些微生物细胞膜的通透性，使得营养物质和废液中的有机物无法进入细胞。
温度对于细胞氧化分解速度影响较大，BOD去除率随着微生物培养温度的变化而变化。
实际生产中，合适的温度范围为20~30℃，10℃以下或35℃以上处理效果降低。
20、pH值如何影响污泥的活性？
活性污泥周围液体pH值的变化，能够导致微生物细胞膜电荷的变化，从而影响细胞膜的通透性；
pH值变化还会影响酶的活性与催化作用过程；
另外，pH值也可改变环境中某些营养物质的存在形式及有害物质的毒性。
pH值对活性污泥沉降性能影响很大。
pH值较低时，真菌开始比菌胶团细菌（絮状菌）有竞争力，pH值降至4.5以下时，真菌将占优势，大部分原生动物将消失，不利于活性污泥的沉降分离和出水水质；
pH值超过9.0，微生物代谢速度受到影响，出现污泥解体与上浮。
最适宜的pH值范围随微生物的种类不同而不同。
在废液废水处理中，活性污泥所适应的pH值范围一般为6~9。
当废液废水pH值低于4或大于11时，多数情况下会破坏污泥的活性。
21、无机盐如何影响污泥的活性？
氨基酸发酵排放的废液废水中，Cl-比SO42-对微生物体更易致细胞壁破裂和原生质解体，从而降低了活性污泥的活性，削减了其处理能力。
虽然经驯化后的微生物系统可以处理有一定浓度盐分的工业废水，但是对系统的处理能力仍有冲击。
因此，应根据条件将废液废水进行预处理，将盐浓度下降到允许的范围内。
22、营养物质如何影响污泥的活性？
营养成分对于生长繁殖及代谢非常重要，在处理营养不足的废液废水时，往往要添加营养物质。
氨基酸发酵产生的废液废水富含营养成分，但是氮含量较高，容易使污泥松散甚至解絮，所以对于营养成分的比例要适当。
23、溶解氧如何影响污泥的活性？
在微生物的代谢过程中，需将污水中一部分有机物氧化分解，并自身氧化一部分细胞物质，为其新细胞的合成以及维持其生命活动提供能源。
供氧不足会出现厌氧状态，妨碍正常的代谢过程，滋长丝状菌。
当氧供应充足时，活性污泥的增长与有机物的去除是并行的，污泥增长的旺盛，也是有机物去除的快速时期。
因此在培养驯化微生物时要尽可能加大氧的供给量，越大越好。
溶解氧高低对污泥膨胀的影响较为复杂，由于环境和操作条件的不同，结果会出现不一致的情况。
同时，控制溶解氧的浓度对运行的费用也由一定的影响。
24、有毒物质如何影响污泥的活性？
氨基酸发酵生产废液废水中含有对微生物有毒害作用或抑制作用的物质。
大致可分为硫化氢、卤族元素及其化合物，重金属等无机物；
酚、醛、腈类、芳香烃类以及杂环化合物等有机化合物并以有机化合物居多。
这些物质能够使细胞蛋白质变性和沉淀，抑制酶的活性或使酶失去活性，损伤细胞膜等，从而使微生物中毒死亡，丧失对废液废水的处理能力。
污泥经过驯化，可以提高对有毒物质的耐受能力，但是进水中有毒物质的种类或浓度突然变化时，仍会对活性污泥造成冲击。
所以，必须采用适当的物理、化学方法进行预处理。
25、厌氧生物处理的特点及相对好氧法的优点有哪些?
在废液中缺乏溶解氧的情况下，利用厌氧微生物的生长代谢活动，分解处理废液中的有机物，最终产物主要是甲烷、二氧化碳、氮气、硫化氢和氨等。
厌氧处理的分解过程分为两个阶段，第一阶段主要是废液中的有机物被胞外酶分解，然后再通过胞内酶的作用，将其转化为低级脂肪酸；
第二阶段主要是微生物把第一阶段分解的小分子有机物进一步分解成甲烷和二氧化碳等物质。
对于高浓度有机废水的生物处理，厌氧消化法总比好氧降解法更为经济。
厌氧处理不仅
可以在低能耗去除90%以上的BOD，还能以沼气形式生产出生物能源。
厌氧处理装置一般采用厌氧消化池，由上流式污泥床和厌氧过滤器组成。
在厌氧消化池中无氧条件下利用酸菌群和甲烷菌群，将废水中有机物转化为甲烷和二氧化碳，去除80%左右的COD。
26、UASB法工艺流程的特点是什么？
UASB法是上流式厌氧污泥床法的简称，其污泥床反应器内没有载体，是一种污泥悬浮生长型的消化器，由反应区、沉淀区和气室3部分组成。
在反应器的底部是浓度较高的污泥层，称污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层统称为反应区，在反应区上部设有气-液-固三相分离器。
废水从污泥床底部进入，与污泥床中的污泥进行混合接触，微生物分解废水中的有机物产生沼气，微小沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大的气泡。
由于气泡上升产生较强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮污泥层。
气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部的反射板时，折向气室而被有效地分离排出；
污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下，水和泥分离，上清液从沉淀区上部排出，沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。
在一定的水力负荷下，绝大部分污泥颗粒能保留在反应区内，使反应区具有足够的污泥量。
27、厌氧生物滤池的特点是什么？
厌氧滤池又称厌氧固定膜反应器，是20世纪60年代末开发的新型高效厌氧处理装，滤池呈圆柱形，池内装放填料，池底和池顶密封。
对于厌氧滤池的填料层高度，粒状滤料层高度一般不超过1.2m，塑料填料层高度一般为1~6m。
进水系统需考虑易于维修而又使布水均匀，且有一定的水力冲刷强度，直径较小的厌氧滤池常用短管布水，直径较大的厌氧滤池多用可拆卸的多孔管布水。
厌氧微生物附着于填料的表面生长，当废水通过填料层时，在填料表面的厌氧生物膜作用下，废水中的有机物被降解，并生沼气，沼气从池顶部排出。
滤池中的生物膜不断地进行新陈代谢，脱落的生物膜随出流出池外。
如果废水从池底进入，从池上部排出，称升流式厌氧滤池；
当废水从池上部入，以降流的形式流过填料层，从池底部排出，则称降流式厌氧滤池。
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