水质工程学排水部分

名词解释

1.污泥沉降比SV：混合液在量筒内静置30分钟后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。

2.混合液悬浮固体浓度MLSS：在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。

3.混合液挥发性悬浮固体浓度MLVSS：混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。

4.BOD 污泥负荷率：曝气池内单位重量（kg）的活性污泥，在单位时间（d）内接受的有机物量（kgBOD）。有时也以COD表示有机物的量，以MLVSS表示活性污泥的量。单位：kgBOD/（kgMLSS·d）公式Ns=F/M=QS0/VX

5.污泥容积指数：从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=SV/MLSS

6.氧转移效率(EA)：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比。

7.活性污泥的比耗氧速率：单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量mgO2/(gMLSS·h)

8.污泥龄：在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。单位：时间 d

9.污泥回流比：污泥回流比（R）是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量QR与污水流量Q之比。

10.BOD—容积负荷率：为单位曝气池容积m3,在单位时间d内接受的有机物量. 单位:[质量][体积]-1[时间]-1

11.污泥解体：当活性污泥处理系统的处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等为污泥解体现象。

12.污泥膨胀：污泥的沉降性能发生恶化，不能在二沉池内进行正常的泥水分离的现象。

13.污泥上浮：污泥(脱氮)上浮是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高，但却没有很好的反硝化，因而污泥在二沉池底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。另，曝气池内曝气过度，使污泥搅拌过于激烈，生成大量小气泡附聚于絮凝体上，或流入大量脂肪和油类时，也可能引起污泥上浮。

14.氧垂曲线：水体受到污染后，水体中的溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程。

15.同步驯化法：为缩短培养和驯化时间，把培养和驯化这两个阶段合并进行，即在培养开始就加入少量工业废水，并在培养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。

16.生物膜法：生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使废水获得净化，同时，生物膜内的微生物不断生长与繁殖。

17.生物转盘：一种好氧处理污水的生物反应器，由许多平行排列浸没在氧化槽中的塑料圆盘（盘片）所组成，圆盘表面生长有生物群落，转动的转盘周而复始地吸附和生物氧化有机污染物，使污水得到净化。18.生物转盘容积面积比(G)：又称液量面积比，是接触氧化槽的实际容积V(m3)与转盘盘片全部表面积A(m2)之比，G=(V/A)*1000 (L/m2)。当G值低于5时，BOD去除率即将有较大幅度的下降。所以对城市污水，G 值以介于5至9之间为宜。

19.稳定塘：是人工适当修正或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。污水在池塘内流动缓慢，贮存时间较长，以太阳能为初始能源，通过污水中存活的微生物的代谢活动和包括水生植物在内的多种生物的综合作用，使有机污染物的易降解。

20.污水土地处理：污水有节制的投配到土地上，通过土壤-植物系统的物理的、化学的、生物的吸附、过滤与净化作用和自我调控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解净化，氮磷等营养物质和水分得以再利用，促进绿色植物增长并获得增产。

21.慢速渗滤处理系统：将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢的在土地表面流动并向土壤中渗滤，一部分污水直接为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，从而使污水达到净化目的的一种土地处理工艺。

消化池的投配率：投加量和总量的比数，每天需要投加的投加量和消化池的有效容积的比就是投配率。

熟污泥：消化污泥。在好氧或厌氧条件下进行消化，使污泥中挥发物含量降低到固体相对不易腐烂和不发恶臭时的污泥。

22.污泥含水率（计算公式）：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

23.有机物负荷率（S ）：有机物负荷率是指每日进入的干泥量与池子容积之比。

24.挥发性固体和灰分：挥发性固体, 即VSS，通常用于表示污泥中的有机物的量；灰分表示无机物含量。

25.湿污泥比重：湿污泥比重等于湿污泥量与同体积的水重量之比值。

填空

1.活性污泥法有多种处理系统，如传统活性污泥法、吸附再生活性污泥法、完全混合性污泥法、分段进水活性污泥法

2.活性污泥法对营养物质的需求如下，BOD5:N:P＝100:5:1。

3.活性污泥微生物增殖分为适应期、对数增殖期、稳定期、内源呼吸期。

4.活性污泥系统中,原生动物和后生动物的出现,数量和种类在一定程度上能预示和指示出水水质,常称为指示性微生物。

5.活性污泥法处理系统运行中的异常情况：污泥膨胀、污泥解体、污泥腐化、污泥上浮、泡沫问题、异常生物相。

6.对硝化反应的环境影响因素主要有温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比和有毒物质。

7.对生物脱氮反应的反硝化过程的环境影响因素主要有6个温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比、碳源有机物和有毒物质。

8.活性污泥由四部分物质组成：Ma、Me、Mi、Mii。

9.生物滤池有多种工艺形式，如普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池、曝气生物滤池。

10.生物膜法有多种处理系统，如生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、生物流化床法。

升流式厌氧污泥床UASB由：进水配水系统；反应区（污泥床区；污泥悬浮层区）；三相分离器（沉淀区、回流缝和气封）。

11.厌氧处理对营养物质的需求量小，BOD5 ：N ：P＝200:5:1。

12.甲烷细菌的能源和碳源物质主要有5种：甲酸、甲醇、甲胺、乙酸和CO2/H2。（三甲一乙CH）

影响产甲烷菌的主要生态因子有pH值、氧化还原电位、有机负荷率、温度、污泥浓度、碱度、

激活剂。

13.根据不同的废水水质，UASB反应器的构造有所不同，主要可分为开放式和封闭式两种。

常见的污水土地处理系统工艺有以下几种：慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、湿地处理、地下渗滤。

湿地这种污水土地处理工艺，其可能的限制组份或设计参数为：水力负荷、土壤渗透系数、土层厚度、地面坡度。

14.在稳定塘自然生物处理中，根据塘水中的微生物的优势群体类型和塘水中的溶解氧情况,分为好氧、缺氧、兼性曝气塘。

15.污泥处理的目的是使污泥减量、稳定、无害化和综合利用。

16.污泥中所含水分大致分为4类：颗粒间的空隙水、毛细水、污泥颗粒吸附水、颗粒内部水。

17.污泥浓缩的目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，以利于后续处理与利用。

18.降低污泥含水率的方法主要有浓缩法、自然干化法、机械脱水法、干燥、焚化法。

19.污泥按来源不同可分为初沉污泥、剩余污泥、腐殖污泥、消化污泥（熟污泥）、化学污泥。按成分不同分污泥和沉渣。

问答题

1.活性污泥法：向生活污水中通入空气进行曝气，持续一段时间后，污水中即生成一种褐色絮凝体。该絮体由大量繁殖的微生物群体构成，可氧化分解污水中有机物，并易于沉淀分离从而得到澄清的处理出水。正常运行必须具备的条件：①污水中含有足够的可溶解性易降解的有机物，作为微生物生理活动所必须的营养物质；②混合液中含有足够的溶解氧；③活性污泥在曝气池中呈悬浮状态，能够与污水充分接触；④活性污泥连续回流，同时及时排除剩余污泥，使曝气池中保持恒定的活性污泥浓度；⑤没有对微生物有毒害作用的物质进入。

2.污泥沉降比意义：在一定条件下能够反映曝气池运行过程的污泥量，可用以控制调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时发现污泥膨胀等异常现象。

污泥浓度意义：不能精确地表示具有活性的活性污泥量，而表示的是活性污泥的相对值

污泥容积指数意义：能够反映活性污泥的凝聚沉降性能。过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥沉降性能不好，并且已有产生污泥膨胀的可能。

3.影响活性污泥法运行的主要环境因素：营养物质、溶解氧、pH值、温度、有毒物质。

4.衡量曝气设备效能的指标有哪些？什么叫充氧能力？什么叫氧转移效率？

答：主要指标:动力效率Ep、氧的利用率EA、充氧能力EL。

充氧能力EL：通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液的氧量，以kgO2/h计。表示一台机械曝气设备。

氧转移效率EA：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧占总供氧量的百分比%。

5.列出8种活性污泥工艺及其主要优点和缺点，每种系统应在什么时候使用？

答：⑴传统活性污泥法优点：处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水；对污水的处理程度比较灵活，根据需要可适当调整。缺点：曝气池首端有机物负荷高，耗氧速率也高，因此，为了避免溶解氧不足的问题，进水有机物负荷不宜过高；耗氧速率沿池长是变化的，而供氧速率难于与其相吻合、适应，在池前段可能出现供氧不足的现象，池后段又可能出现溶解氧过剩的现象；曝气池容积大，占用的土地较多，基建费用高；对进水水质、水量变化的适应性较低。

⑵渐减曝气活性污泥法优点：供氧量沿池长逐步递减，使其接近需氧量，避免能源的浪费。

⑶阶段进水活性污泥法优点：污水沿池长度分段注入曝气池，有机物负荷及需氧量得到均衡，一定程度地缩小了需氧量与供氧量之间的差距，有助于降低能耗，又能够比较充分地发挥活性污泥微生物的降解功能；污水分散均衡注入，提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力。

⑷吸附－再生活性污泥法优点：与传统活性污泥法系统相比，污水与活性污泥在吸附池内接触的时间较短，因此，吸附池的容积一般较小。吸附池与再生池的容积之和，仍低于传统活性污泥法曝气池的容积，基建费用较低；本工艺对水质、水量的冲击负荷具有一定的承受能力。当在吸附池内的污泥遭到破坏时，可由再生池内的污泥予以补救。缺点：本工艺处理效果低于传统法，不宜处理溶解性有机物含量较高的污水。

⑸完全混合活性污泥法优点：由于进入曝气池的污水很快即被池内已存在的混合液所稀释和均化，原污水在水质、水量方面的变化，对活性污泥产生的影响将降到极小的程度，因此，这种工艺对冲击负荷有较强的适应能力，适用于处理工业废水，特别是浓度较高的有机废水。缺点：在曝气池混合液内，各部位的有机物浓度相同，活性污泥微生物质与量相同，在这种情况下，微生物对有机物降解的推动力低，由于这个原因活性污泥易于产生污泥膨胀。此外，在相同F/M的情况下，其处理水底物浓度大于采用推流式曝气池的活性污泥法系统。

⑹延时曝气活性污泥法优点：由于F/M负荷非常低，曝气时间长，一般多在24h以上，活性污泥在池内长期处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，勿需再进行厌氧消化处理，因此，这种工艺是污水、污泥综合处理系统。此外，本工艺还具有处理水稳定性高，对原污水水质、水量变化有较强适应性等优点。缺点：曝气时间长，池容大，基建费和运行费用都较高，占用较大的土地面积等。延时曝气法适用于处理对处理水质要求高而且又不宜采用污泥处理技术的小城镇污水和工业废水，处理水量不宜过大。

⑺高负荷活性污泥法缺点：F/M负荷高，曝气时间短，处理效果差，BOD5去除率不超过70%-75%。适用于处理对处理水水质要求不高的污水。

⑻纯氧曝气活性污泥法优点：氧利用率可达80%～90%，而鼓风曝气系统仅为10%左右；曝气池内混合液的MLSS值可达4000～7000mg/L，能够提高曝气池的容积负荷；曝气池混合液的SVI值较低，一般都低于l00，污泥膨胀现象发生的较少；产生的剩余污泥量少。

6.为什么多点进水活性污泥法的处理能力比普通活性污泥法高？

答：因为污水沿池长分段注入曝气池，有机物负荷及需氧量得到均衡，一定程度的缩小了需氧量与供养

量之间的差距，有助于降低能耗；又能比较充分的发挥活性污泥微生物的降解功能；污水分散均衡注入提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力。

7.吸附再生法的工艺特点：

污水与活性污泥在吸附池内接触时间较短，因此吸附池容积一般较小，吸附池与再生池的容积之和仍低于传统活性污泥法曝气池容积，基建费用较低；本工艺对水质水量的冲击负荷具有一定的承受能力。当在吸附池内污泥遭到破坏时，可由再生池内污泥予以补救。

适用条件：本工艺处理效果低于传统法，不宜处理溶解性有机物含量较高的污水。

10.莫诺特方程（Monod ）

μ——微生物的比增值速率，即单位微生物量的增值速率；

Ks——饱和常数；S——反应器中微生物周围的底物浓度。

可假设微生物比增值速率与底物比降解速率（v）成比例关系：μ=kv，则底物比降解速率也能用莫诺特方程描述：

说明底物浓度过低时的反应特征：底物降低速率与底物浓度成一级反应，底物浓度成为底物降解的限制因素。

13.SBR工艺在去除有机物时的5个运行操作步骤：进水、反应、沉淀、排水、闲置。

SBR工艺的主要特点：采用集有机物降解与混合液沉淀于一体的反应器——间歇曝气池，与连续流式活性污泥法相比不需要污泥回流及其设备和动力消耗，不设二次沉淀池。

14.氧化沟与传统活性污泥法的不同：

氧化沟工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便。氧化沟可不设初沉池；可不单设二次沉淀池，使氧化沟与二沉池合建（如交替工作氧化沟）；可省去污泥回流装置。氧化沟BOD负荷低，同活性污泥法的延时曝气系统类似，对水温、水质、水量的变动有较强的适应性；可以繁殖时代时间长、增长速度慢的微生物，如硝化菌，在氧化沟内可以发生消化反应。如设计运行得当，氧化沟具有反硝化的效果。

15.简述生物脱氮处理的原理：

同化（即一部分氮被同化成微生物细胞的组分）;氨化（有机氮化合物在氨化菌的作用下分解转化成氨氮）;硝化（硝化细菌将氨氮氧化成硝酸根）和反硝化（在缺氧条件下将亚硝酸氮和硝酸氮还原成气态氮）。

16.进行硝化反应应控制哪些指标？并说明原因。

对硝化反应的环境影响因素主要有温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比和有毒物质。

温度不但影响硝化细菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性；硝化反应必须在好氧条件下进行，DO浓度影响硝化反应速率和硝化细菌的生长速度，建议大于2；硝化反应消耗碱度，随着硝化进行，pH急剧下降，亚硝酸菌和硝酸细菌在7.7-8.1和7.0-7.8活性最强；污泥龄较短，使硝化细菌来不及大量繁殖就排出处理系统；某些重金属、络合离子和有毒有机物对硝化细菌有毒害作用。

17.影响反硝化的环境因素有哪些？说明原因。

对生物脱氮反应的反硝化过程的环境影响因素主要有温度、溶解氧、碱度和pH、C/N比、碳源有机物和有毒物质。

温度对反硝化速率的影响与反硝化设备的类型、硝酸盐负荷率等因素有关，适宜温度20-40℃；反硝化细菌是异样兼性厌氧菌，只有在无分子氧而同时存在硝酸和亚硝酸例子的条件下，才能利用这些离子中的氧进行呼吸，使硝酸盐还原；反硝化过程适宜7.0-7.5，不适宜的pH值影响反硝化菌的增殖和酶的活性，过程产生碱度，有助于维持pH；有机物可作为碳源和电子供体；用实际污水作碳源，只有一部分快速可生物降解BOD作为反硝化的有机碳源，C/N需求要高；考虑驯化的影响，通过试验得出反硝化菌对抑制和有毒物质的允许浓度。

18.生物除磷机理：

在好氧条件下，细菌吸收大量的磷酸盐作为能量的储备；在厌氧条件下吸收有机底物并释放磷。

影响除磷效果的环境因素：厌氧/好氧条件的交替、硝酸盐和易降解的有机物、污泥龄、温度和pH、BOD/TP。

19.丝状菌污泥膨胀：

丝状菌异常增长而引起的污泥膨胀。

特点：污泥结构松散，质量变轻，沉淀压缩性能差；SV值增大，有时达到90%，SVI达到300以上；大量污泥流失，出水浑浊；二次沉淀难以固液分离，回流污泥浓度低，有时还伴随大量的泡沫的产生，无法维持生化处理的正常工作。

1.普通生物滤池、高负荷生物滤池、两级生物滤池各适用于什么具体情况？

答：生物滤池一般适用于处理每日污水量不高于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。高负荷生物滤池比较适宜于处理浓度和流量变化较大的废水。当原污水浓度较高，或对处理水质要求较高时，可以考虑二级滤池处理系统。

2.在考虑生物滤池的设计中，什么情况下必须采用回流？采用回流后水力负荷、有机负荷、有机物去除率应如何计算？

答：有下列情况考虑回流：进水有机物浓度高；水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上；废水中某种有机污染物在高浓度时也有可能抑制微生物生长。

3.生物转盘的处理能力比生物滤池高吗？为什么？

答：高。生物转盘与生物滤池相比有如下优点：不会发生如生物滤池中滤料的堵塞现象；生物相分级；污泥龄长，具有硝化、反硝化的功能；废水与生物膜的接触时间比滤池长，耐冲击负荷能力强；动力消耗低。

4.为什么高负荷生物滤池应该采用连续布水的旋转布水器？

答：若布水不均，造成某一部分滤料负荷过大，另一部分不足。

5.试指出生物接触氧化法的特点。在国内使用情况怎样？

答：所谓生物接触氧化法就是在池内充填一定密度的填料，污水浸没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触，在微生物新陈代谢功能的作用下，污水中的有机物得以去除，污水得以净化。

近20年来，该技术在国内外都得到了深入的研究，并广泛地用于处理生活污水、城市污水和食品加工等有机工业废水，而且还用于处理地表水源水的微污染，取得了良好的处理效果。

6.生物膜法污水处理系统，在微生物相方面和处理工艺方面有哪些特征。

答：微生物相方面：1）生物膜中的微生物多样化，能够存活时代时间较长的微生物；2）生物的食物链长，污泥量低；3）分段运行与优势菌属，利于微生物新陈代谢功能的充分发挥和有机污染物的降解。

处理工艺方面：1）耐冲击负荷，对水质、水量变动有较强的适应性；2）微生物量多，处理能力大、净化功能强；3）污泥沉降性能良好，易于沉降分离；4）能够处理低浓度的污水；5）易于运行管理，节能，无污泥膨胀问题；1）需要较多的填料和支撑结构；2）出水澄清度较低；3）活性生物量较难控制，运行方面灵活性差。

7.生物接触氧化法在工艺、功能及运行方面的主要特征有哪些？

答：工艺方面：1）采用多种型式的填料，在生物膜上微生物是丰富的，除细菌和多种种属原生动物和后生动物外，还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌，而无污泥膨胀之虑。且在生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链。2）填料表面全为生物膜所布满，形成了生物膜的主体结构，由于丝状菌的大量滋生，有可能形成一个呈立体结构的密集的生物网，污水在其中通过起到类似“过滤”的作用，能够有效地提高净化效果。3）由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，这有利于保持生物膜的活性，抑制厌氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能够保持较高浓度的活性生物量。生物接触氧化处理技术能够接受较高的有机负荷率，处理效率较高，有利于缩小池容，减少占地面积。

即1）多种填料，微生物丰富，形成稳定生态系统与食物链；2）填料表面布满生物膜，形成生物网，提高净化效果；3）生物膜表面接受曝气吹脱，利于保持生物膜活性，保持较高浓度的活性生物量。

运行方面：1）对冲击负荷有较强的适应能力，在间歇运行条件下，仍能够保持良好的处理效果，对排水不均匀的企业，更具有实际意义。2）操作简单、运行方便、易于维护管理，勿需污泥回流，不产生污泥膨胀现象，也不产生滤池蝇。3）污泥生成量少，污泥颗粒较大，易于沉淀。

功能方面：生物接触氧化处理技术具有多种净化功能，除有效地去除有机污染物外，如运行得当还能够用

以脱氮，因此，可以作为三级处理技术。

缺点是：如设计或运行不当，填料可能堵塞，此外，布水、曝气不易均匀，可能在局部出现死角。

8.生物接触氧化池内曝气的作用有哪些？

答：由于进行曝气，生物膜表面不断地接受曝气吹脱，这有利于保持生物膜的活性，抑制厌氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能够保持较高浓度的活性生物量。

9.生物膜处理污水过程中，在填料的选择上应遵循哪些原则？

答：1．足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切力的作用；2、优良的稳定性，主要包括生物稳定性、化学稳定性和热力学稳定性；3、亲疏水性及良好的表面带电特性，通常废水pH在7左右时，微生物表面带负电荷，而载体为带正电荷的材料时，有利于生物体与载体之间的结合；4、无毒性或抑制性；5、良好的物理性状，如载体的形态、相对密度、孔隙率和比表面积等；6、就地取材、价格合理。

10.简述生物流化床工作原理及运行特点

答:生物流化床，就是以砂、活性炭、焦炭一类的较小的惰性颗粒为载体充填在床内，因载体表面被覆着生物膜而使其质变轻，污水以一定流速从下向上流动，使载体处于流化状态。它利用流态化的概念进行传质或传热操作，是一种强化生物处理、提高微生物降解有机物能力的高效工艺。

特点是：生物量大，容积负荷高；微生物活性高；传质效果好；具有较强的抵抗冲击负荷的能力，不存在污泥膨胀问题；较高的生物量和良好的传质条件使生物流化床可以在维持相同的处理效果的同时，减小反应器容积及占地面积，节省投资。

1.试比较厌氧法和好氧法处理的优缺点和适用范围。

答：与好氧法相比：优点①能量需求大大降低，还可产生能量。②污泥产量极低。同时厌氧污泥可以长期存储，停止运行后，可迅速启动。③负荷高，同时N、P营养需要量较少。④处理后废水有机物浓度高于好氧处理。受氢体不同，好氧以O2为受氢体，厌氧以化合态的氧、碳、硫、氮为受氢体。好氧处理不彻底.⑤厌氧微生物可对好氧微生物所不能降解的一些有机物进行降解(或部份降解) ，应用范围广。缺点①厌氧微生物增殖缓慢，所以启动和处理时间比好氧设备长。②出水往往不能达到排放标准，需进一步处理。

③处理过程控制较复杂。

厌氧生物处理应用于高浓度工业废水处理、处理污泥和垃圾。

2.升流式厌氧污泥床（UASB 法）的处理原理是什么？有什么特点？

答：原理：当反应器运行时，废水自下部进入反应器，并以一定上升流速通过污泥层向上流动。气液固的混合液上升至三相分离器内，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区内。

：⑴反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为30-40g/L,其中底部污泥床污泥浓度60-80g/L，污泥悬浮层污泥浓度5-7g/L；⑵有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，COD容积负荷一般为10-20kgCOD/m3.d；

⑶反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应器，一般无污泥回流设备；⑷无混合搅拌设备。投产运行正常后，利用本身产生的沼气和进水来搅动；⑸污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题。

1）反应器内有短流现象，影响处理能力；2）进水中的悬浮物应比普通消化池低得多，特别是难消化的有机物固体不宜太高，以免对污泥颗粒化不利或减少反应区的有效容积，甚至引起堵塞；3）运行启动时间长，对水质和负荷突然变化比较敏感。

3.升流式厌氧污泥床系统（UASB ）三相分离器的功能。

答：气液固的混合液上升至三相分离器内，气体可被收集，污泥和水则进入上部相对静止的沉淀区，在重力作用下，水与污泥分离，上清液从沉淀区上部排出，污泥被截留在三相分离器下部并通过斜壁返回到反应区内。

4.请图示有机物厌氧消化三阶段四种群说。1）水解、发酵阶段；2）产氢、产乙酸阶段；3）产甲烷阶段。

5.请说明废水厌氧生物处理的优点与不足。

答：能耗少、运行费低；污泥产量少；营养盐需要少；产生甲烷，可作为潜在的能源；可消除气体排放

的污染；能处理高浓度的有机废水；可承受较高的有机负荷和容积负荷；厌氧污泥可长期储存，添加底物后可实现快速响应。

欲达到理想的生物量启动周期长；有时需要提高碱度；常需进一步通过好氧处理达到排放标准；低温条件下降解速率低；对某些有毒物质敏感；产生臭味和腐蚀性物质。

7.根据不同的废水水质，UASB 反应器的构造有所不同，主要可分为开放式和封闭式两种。试述这两种反应器的特点及各自适用的范围。

答：开放式特点是反应器的顶部不加密封，出水水面是开放的，或加一层不密封的盖板，这种UASB 反应器主要适用于处理中低浓度的有机废水。封闭式特点是反应器的顶部加盖密封。在液面与池顶之间形成一个气室，可以同时收集反应区和沉淀区产生的沼气。这种型式反应器适用于处理高浓度有机废水或含硫酸盐较高的有机废水。

8.UASB 反应器中形成厌氧颗粒污泥具有哪些重要性？

答：UASB反应器能够在高负荷条件下处理废水的重要原因是以产甲烷菌为主体的厌氧微生物形成了颗粒污泥，保证了很高的生物量。

9.UASB 反应器的进水分配系统的设计应满足怎样的要求？

答：布水尽量均匀，避免沟流。在反应器底部均匀设置布水点，对于大型UASB采取反应器底部多点进水。

进水方式可分为：间歇式、脉冲式、连续均匀流、连续与间歇回流相结合等。

10.UASB 反应器中气、固、液三相分离器的设计应注意哪几个问题？

答：1）沉淀器底部倾角应较大；

2）沉淀器内最大截面的表面水力负荷应保持在0.7m3/(m2h)以下，水流通过液-固分离空隙的平均流速应保持在2以下；

3）气体收集器间缝隙的截面面积不小于总面积的15-20%；

4）对于高为5-7m的反应器，气体收集器的高度应为1.5-2m；

5）气室与液-固分离的交叉应重叠；

6）避免气室内产生大量泡沫和浮渣；

7）气室上部排气管直径足够大。

11.试述升流式厌氧污泥床颗粒污泥形成的机理及影响因素。

答: 机理：细菌很容易在惰性材料表面上附着并结团。污泥结团的主要核心是较重的污泥及颗粒，细菌则以某种程度附着在上面。通过新生细菌的附着、截留使这些较重的“基本核心”增长成较密实的污泥絮体。在启动后期，污泥絮体及附着其上不断繁殖的细菌，在重力、水流及逸出的气泡剪切力的扰动和影响下发生生物团聚作用。因素：颗粒污泥的形成受污泥接种物的性质、底物成分、反应器的工艺条件、微生物的性质以及微生物菌种间、微生物与底物间的相互作用等影响，是生物、化学及物理因素等多种作用的结果。

1.稳定塘污水处理的优缺点。

答: 优点：在条件合适时，基建投资少；运行管理简单，耗能少，运行费用低(为传统人工处理厂的1/3～1/5)；可进行综合利用，形成复合生态系统，可产生明显的经济、环境和社会效益。

缺点：占地面积过多；处理效果受气候影响较大，如过冬问题，春、秋季翻塘问题等；如设计或运行不当，可能形成二次污染(如污染地下水、产生臭气等)。

2.氧化塘有哪几种形式？它们的处理效果如何？适用条件如何？

答：好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘

4.稳定塘对污水的净化作用有：稀释、沉淀和絮凝、微生物的代谢、浮游生物的净化、水生维管束植物的作用。

5.稳定塘净化过程的影响因素：温度、光照、混合、营养物质、有毒物质、蒸发量和降雨量。

6.请图示并简要说明兼性稳定塘的典型生态系统图。

7.好氧塘净化机理：

答：好氧塘内存在着藻-菌及原生动物的互生体系，在阳光照射时间内，藻类的光和作用释放大量的氧，塘表面也由于风力的搅动进行自然复氧，这一切使塘水保持良好的好氧状态。水中生存的好氧异氧型微生物通过其本身的代谢活动对有机物进行氧化分解，代谢产物CO2作为藻类光合作用的碳源。

优点：处理效率高，污水在塘内停留时间短，但进水应进行较彻底的预处理以去除可沉悬浮物，防止形成污泥沉积层。

缺点：占地面积大，出水中含有大量的藻类，需进行除藻处理，对细菌的去除效果也较差。

8.好氧塘溶解氧浓度与pH值是如何变化的，为什么？

答：白昼，藻类光合作用放出的氧超过细菌降解有机物所需，塘水中氧的含量很高，甚至达到饱和。晚间藻类光合作用停止，进行有氧呼吸，水中溶解氧浓度下降，在凌晨时最低；阳光开始照射时，光合作用又开始进行，溶解氧再行上升。白昼，由于光合作用，藻类吸收CO2，pH值上升；夜晚光合作用停止，有机物降解产生的CO2溶于水，pH又下降。

9.土地处理对污水的净化过程：物理过滤；物理吸附与物理化学吸附；化学反应与化学沉淀；微生物代谢作用下的有机物分解；植物吸附和吸收作用

10.说明湿地处理系统的类型，净化机理及构造特点。

答：（1）自由水面人工湿地处理系统用人工筑成水池或沟槽状，地面铺设隔水防渗层，充填一定深度的土壤层在土壤层种植芦苇一类的维管束植物。污水由湿地的一端通过布水装置进入，并以交钱的水层在地表面上以推流方式向前流动，从另一端溢入集水沟，在推流的过程中保持自由水面。

（2）人工潜流湿地处理系统

5.污泥调理方法有化学调理，淘洗，热调理，冷冻溶解法。

6.在污泥处理的多种方案中，请分别给出污泥以消化、堆肥、焚烧为目标的工艺方案流程。

（1）生污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置

生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置

生污泥→浓缩→消化→最终处置

（2）生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→最终处置

（3）原污泥→浓缩→(消化)→脱水→焚烧→焚烧灰填埋

7.污泥厌氧消化三阶段理论以及细菌特征和产物。

答：参与的微生物种类，参与厌氧消化第一阶段的微生物包括细菌、原生动物和真菌，统称水解与发酵细菌，大多数为专性厌氧菌，也有不少兼性厌氧菌；参与厌氧消化第二阶段的微生物是一群极为重要的菌种——产氢产乙酸菌以及同型乙酸菌；参与厌氧消化第三阶段的微生物是甲烷菌——甲烷发酵阶段的主要细菌，属于绝对的厌氧菌。

8.论述厌氧消化液的缓冲作用与机理。

答：厌氧消化的三阶段理论，第一阶段是在水解与发酵细菌作用下，使碳水化合物，蛋白质与脂肪水解与发酵转化成单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳、氢等；第二阶段是在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、二氧化碳和乙酸；第三阶段是通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组是对乙酸脱羧产生甲烷。

9.试述厌氧消化的影响因素：pH和碱度（pH在7.0-7.3）；温度与消化时间；负荷率。

10.简述C/N对厌氧消化过程的影响

答：碳氮比太高，细菌的氮量不足，消化液缓冲能力低，pH值容易降低。碳氮比太低，含氮量过多，pH值可能上升到8.0以上，脂肪酸的铵盐要积累，使有机物分解受到抑制。对于污泥处理来说，碳氮比以（10～20）:1较合适。

11.试述厌氧消化过程中重金属离子、硫离子和氨的毒害作用

答：重金属过量，在厌氧发酵阶段有抑制微生物生长的可能性；氨氮浓度1500-3000mg/L且高pH值时对产甲烷阶段有明显的抑制作用；SRB与产甲烷细菌竞争，若SRB过高，对产甲烷阶段有明显抑制作用。

12.试述两级消化与两相消化的原理与工艺特点。

答：两级厌氧消化，根据消化过程沼气产生的规律进行设计。目的是节省污泥加温与搅拌所需的能量。两相厌氧消化，根据消化机理进行设计。目的是使各相消化池具有更适合于消化过程三个阶段各自的菌种群生长繁殖的环境。

13.为什么说在厌氧消化系统中，既要保持一定的碱度，又要维持一定的酸度？

答：甲烷细菌生长最适宜的pH值范围约为 6.8～7.2之间，如果pH值低于6或者高于8，生长繁殖将大受影响。产酸细菌对酸碱度不及甲烷细菌敏感，其适宜的pH值范围较广，在4.5～8.0之间。由于产酸和产甲烷大多在同一构筑物内进行，故为了维持平衡，避免过多的酸积累，常保持反应器内的pH值在6.5～7.5(最好在6.8～7.2)的范围内。

《水质工程学Ⅰ》学习指南

《水质工程学》学习指南 目录 一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 (2) 二、学习水质工程学II所需预备知识 (4) 三、学习水质工程学Ⅲ所需预备知识 (6) 四、水质工程学Ⅰ内容提要 (7) 五、水质工程学Ⅱ内容提要 (28) 六、水质工程学Ⅲ内容提要 (30) 七、与本课程学习相关的规范标准 (33) 八、学习本课程相关教材、辅导书 (35) 九、学习本课程相关手册图集 (37) 附件、大学专业课程学习指南手册 (39)

一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 1、学习本课程所需的水力学知识 学习第二章2.3混凝动力学需要水力学方面关于布朗运动，菲克定律，层流流速分布，等基础知识； 学习第二章2.6混合和絮凝设备需要水力学方面关于局部和沿程水头损失的计算， 学习第三章3.1悬浮颗粒在静水中的沉淀需要水力学方面关于浮力计算，沉速公式，相似原理等基础知识。 学习第三章3.2 平流式沉淀池需要水力学方面关于雷诺数，弗劳得数判别，出口堰，淹没式孔口出流，变水头放空容积公式等基础知识。 学习第三章3.3 斜管与斜板沉淀池需要水力学方面关于水力半径，雷诺数，弗劳得数，层流，紊流等基础知识。 学习第三章3.4 澄清池需要水力学方面关于拥挤沉淀水力学规律，孔口出流公式，孔口面积计算等基础知识。 学习第四章 4.2 过滤理论需要水力学方面关于惯性力，扩散理论，水动力学，水流剪力，粘附力，管渠水头损失，测压管水头等基础知识。 学习第四章 4.4 滤池冲洗需要水力学方面关于沿途泄流穿孔管水力计算，穿孔管大阻力配水系统，孔口出流，小阻力配水系统的计算，水泵扬程等基础知识。 学习第四章 4.6无阀滤池需要水力学方面关于虹吸管，虹吸管道的水力计算，谢才公式等基础知识。 2、学习本课程所需的水分析化学知识

水质工程学复习题整理

BOD —容积负荷率：为单位曝气池容积m3,在单位时间d 内接受的有机物量. 单位:[质量][体积] [时间] = = = 2 污泥沉降比 SV ：混合液在量筒内静置 30 分钟后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率。 混合液悬浮固体浓度 MLSS ：在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。 混合液挥发性悬浮固体浓度 MLVSS ：混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。 BOD 污泥负荷率：曝气池内单位重量（kg ）的活性污泥，在单位时间（d ）内接受的有机物量（kgBOD ）。有时也以 COD 表示有机物的量，以MLVSS 表示活性污泥的量。 单位：kgBOD/（kgMLSS·d ） 公式Ns=F/M=QS 0/VX 污泥容积指数：从曝气池出口处取出的混合液，经过 30min 静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。 单位 mL 公式 SVI=SV/MLSS 氧转移效率 (EA)：通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比。 活性污泥的比耗氧速率：单位重量的活性污泥在单位时间内所能消耗的溶解氧量， 单位为mgO 2/(gMLVSS·h)或mgO 2/(gMLSS·h) 污泥龄：在反应系统内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是反应系统内的微生物全部更新一次所需要 的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。 污泥回流比：污泥回流比（R ）是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量 QR 与污水流量 Q 之比。 -1 d -1 污泥解体：当活性污泥处理系统的处理水质浑浊，污泥絮凝体微细化，处理效果变坏等为污泥解体现象。 污泥膨胀：污泥的沉降性能发生恶化，不能在二沉池内进行正常的泥水分离的现象。 污泥上浮：污泥(脱氮)上浮是由于曝气池内污泥泥龄过长，硝化进程较高，但却没有很好的反硝化，因而污泥在二沉池 底部产生反硝化，硝酸盐成为电子受体被还原，产生的氮气附于污泥上，从而使污泥比重降低，整块上浮。另，曝气池 内曝气过度，使污泥搅拌过于激烈，生成大量小气泡附聚于絮凝体上，或流入大量脂肪和油类时，也可能引起污泥上浮。 氧垂曲线：水体受到污染后，水体中的溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程。 同步驯化法：为缩短培养和驯化时间，把培养和驯化这两个阶段合并进行，即在培养开始就加入少量工业废水，并在培 养过程中逐渐增加比重，使活性污泥在增长过程中，逐渐适应工业废水并具有处理它的能力。 生物膜法：生物膜法处理废水就是使废水与生物膜接触，进行固、液相的物质交换，利用膜内微生物将有机物氧化，使 废水获得净化，同时，生物膜内的微生物不断生长与繁殖。 生物转盘：一种好氧处理污水的生物反应器，由许多平行排列浸没在氧化槽中的塑料圆盘（盘片）所组成，圆盘表面生 长有生物群落，转动的转盘周而复始地吸附和生物氧化有机污染物，使污水得到净化。 生物转盘容积面积比(G)：又称液量面积比，是接触氧化槽的实际容积 V(m3)与转盘盘片全部表面积 A(m2)之比， G=(V/A)*1000 (L/m2)。当 G 值低于 5 时，BOD 去除率即将有较大幅度的下降。所以对城市污水，G 值以介于 5 至 9 之间 为宜。 稳定塘：是人工适当修正或人工修建的设有围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能。污水在池塘内流动 缓慢，贮存时间较长，以太阳能为初始能源，通过污水中存活的微生物的代谢活动和包括水生植物在内的多种生物的综 合作用，使有机污染物的易降解。 污水土地处理：污水有节制的投配到土地上，通过土壤-植物系统的物理的、化学的、生物的吸附、过滤与净化作用和自 我调控功能，使污水可生物降解的污染物得以降解净化，氮磷等营养物质和水分得以再利用，促进绿色植物增长并获得 增产。 慢速渗滤处理系统：将污水投配到种有作物的土地表面，污水缓慢的在土地表面流动并向土壤中渗滤，一部分污水直接 为作物所吸收，一部分则渗入土壤中，从而使污水达到净化目的的一种土地处理工艺。 消化池的投配率：投加量和总量的比数，每天需要投加的投加量和消化池的有效容积的比就是投配率。 熟污泥：消化污泥。在好氧或厌氧条件下进行消化，使污泥中挥发物含量降低到固体相对不易腐烂和不发恶臭时的污泥。 污泥含水率（计算公式）：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。 P1,V1,W1,C1—污泥含水率为 p2 时的污泥体积、重量与固体物浓度； P2,V2,W2,C2—污泥含水率变为 p2 时的污泥体积、重量与团体物浓度; 有机物负荷率（ S ）：有机物负荷率是指每日进入的干泥量与池子容积之比。 V 1 V 2 W 1 W 2 100 p 2 100 p 1 C C 1 挥发性固体和灰分：挥发性固体, 即 VSS ，通常用于表示污泥中的有机物的量；灰分表示无机物含量。 湿污泥比重：湿污泥比重等于湿污泥量与同体积的水重量之比值。 填空 活性污泥法有多种处理系统，如 传统活性污泥法、 吸附再生活性污泥法、 完全混合性污泥法、 分段进水活性污泥法、 渐减曝气活性污泥法。 活性污泥法对营养物质的需求如下，BOD 5:N:P ＝100:5:1。 活性污泥微生物增殖分为 适应期、对数增殖期、稳定期、内源呼吸期。

水质工程学

水质工程学
water quality engineering
水的物理化学处理理论与应用

第一篇、水质与水处理概论
第一章、水质与水质标准
第二章、水的处理方法概论

天然水中的杂质
杂质的来源
杂质的分类

水中杂质分类···
分类 无机物 溶解物 0.05～1nm 溶解气体和离 子 胶体 1nm～0.2μm 悬浮物 0.2μm～1mm 粘土、金溶胶、 细泥、细砂、中砂、 硅溶胶等 灰尘等
有机物
染料、谷氨酸、 腐殖质、 DNA 、 纸浆纤维、红血球、 蔗糖、·甲酸等 酶、蛋白质等 头发等 病毒 质子显微镜 透明 电子显微镜、超 显微镜 浑浊 细菌、藻类、病原 菌等 普通显微镜、肉眼 浑浊
微生物 观测方法 水体外观

水处理的目的在于去除水中不符合要求的杂质， 对于不同类型的杂质，其去除方法也不尽相同:
1
大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除； 2 胶体物质采用物理化学方法去除；
3
溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去除; 4 针对不同水质，应采用不同水处理方法。

各种天然水源 的水质特点
地下水
浊度和色度很低， 微生物较少， 水质清澈。 水质不易受外界污染， 有利于卫生防护， 水质、水温较稳定， 水温较低。 含盐量较高 。 硬度较大 。
地表水
（1）江河水 含盐量少，硬度较低， 但水的浊度高， 易受人为污染， 水质、水温不稳定。 （2）湖泊水库水 水的浊度较低， 但藻类较多， 腐殖质含量高， 湖水含盐量比河水高

水质工程学下册试题

作业一 BOD：由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生化需氧量。 COD：在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与水所消耗氧化剂中的氧量，称为化学需氧量。 TOC：在900℃高温下，以铂作催化剂，使水样氧化燃烧，测定气体中CO2的增量，从而确定水样中总的含碳量，表示水样中有机物总量的综合指标。 TOD：有机物主要组成元素被氧化后，分别产生二氧化碳，水，二氧化氮和二氧化硫所消耗的氧量称总需氧量TOD。 水体富营养化：水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，破坏水生生态平衡的过程。 水体自净：污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程 污泥沉降比：污泥沉降比（SV）是指混合液在量筒内静置沉淀30分钟沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%）。 MLSS：混合液悬浮固体浓度表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。

MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度表示的是混合液中活性污泥有机性固体物资部分浓度。 氧转移效率 (EA)：是指通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（%） BOD 污泥负荷率（标明公式，单位）：表示曝气池内单位重量（kg）的活性污泥，在单位时间(d)内接受的有机物量（kgBOD）。P14 污泥容积指数（SVI）：指从曝气池出口处取出的混合液经过30分钟静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=SV(ml/L)/MLSS(g/L) 活性污泥的比耗氧速率:是指单位质量的活性污泥在单位时间内的耗氧量。 泥龄:是指在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间。 污泥回流比：是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Q R与污水流量Q的比值。 BOD—容积负荷率（标明单位）：表示为单位曝气池容积（m3）在单位时间(d)内接受的有机物的量。P14 1、什么是活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？答：往生活污水中通入空气进行曝气，持续一段时间以后，污水中即生成一种褐色絮凝体，该絮凝体主要由繁殖的大量微生物所构成，可氧化分解污水中的有机物，并易于沉淀分离，从而得到澄清的处理出水，这种絮凝体就是活性污泥。具备的条件：P2

水质工程学排水工程题库资料

《水污染控制工程》试题库 、填空 2005年11月，造成松花江水污染事件的主要污染物是 分为 2、 污水按照来源通常分为三类，即 和降水。 3、 在工矿企业生产活动中使用过的水称为工业废水，包括 两类 4、 污水的最终出路包括 三种。 5、 生活污水的颜色常呈灰色，当溶解氧不足时，转呈 色并有臭 味。 6、 色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质构成。悬浮固体形成的色度称为 ；胶体或 溶解性物质形成的色度称为 7、污水中最具代表性的嗅味物质是硫化氢，它是在厌氧微生物作用下，将 原形成的。 8、嗅味的检测方法分为 两种。 9、总固体是由漂浮物、可沉降物、胶体物和溶解状态的物质所组成。总固体可进一步分为 固体和 固体。 10、碱度指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，主要包括 碱 度、 .碱度和 碱度。 11、砷化物在污水中的存在形式包括亚砷酸盐 A S O 2、砷酸盐A S O 4以及有机砷，对人体毒 性排序为 12、污水中的重金属离子浓度超过一定值后就会对微生物、动植物及人类产生毒害作用, 汞、 、砷及其化合物称为“五毒”。 13、酚类化合物根据羟基的数目，可分为 ；根据能否随水蒸气挥发, 1、 14、有机农药分为 农药与 农药两大类。 15、工业废水的BOD/COD 值变化较大，如果该比值大于 ，被认为该废水可采用生 化处理。 16、有机物根据是否易于被微生物降解分为 两类。 17、污水中有机物的种类繁多， 通常难以直接进行测定， 经常用来表示污水中有机物的指标 包括

18、格栅按照除渣方式的不同分为和两种。 19、格栅按照栅条间隙分为 20、气浮法可分为、散气气浮法和三类。 21、加压溶气气浮是国内外最常用的气浮方法，分为 回流加压溶气气浮。 22、沉淀类型包括四种。 23、最常采用的3种沉砂池型式有 24、设计流量时污水在平流沉砂池中的水平流速约为m/s。 25、沉淀池分为、竖流沉淀池和斜板沉淀池几种类型。 26、油类在水中的存在可分为 27、滤池根据所采用滤料情况可分为和三层滤料滤池。 28、滤池的工作包括.两个基本过程。 29、根据膜组件的截留分子量，可将膜分为、纳滤和反渗透。 30、胶体表面通常带有电荷，使其相互排斥，难以聚集沉淀。 31、混凝的作用机理包括 32、无机混凝剂的品种较少，主要是和铝盐及其聚合物。 33、助凝剂的作用机理一般是高分子物质的作用。 34、根据固体表面吸附力的不同，吸附可分为两种类型。 35、.是选择吸附剂和设计吸附设备的重要依据。 36、吸附的操作方式包括两种。 37、正常的活性污泥为黄褐色的絮绒颗粒，含水率很高，一般都在以上。 是活性污泥中起到净化污水作用的主力军。 39、根据出现情况可以判断处理水质的优劣，故称之为活性污泥系统的指示 性生物。 40、.仅在处理水质优异情况下出现，是水质非常稳定的标志。 41、活性污泥的培养与驯化分为和接种培训法。 42、污泥培养的两个要素是.和 43、90%以上的污泥膨胀现象是由于.过量繁殖引起的。 44、二沉池内由于污泥长期滞留而产生厌氧发酵生成气体，从而使大块污泥上浮的现象称

水质工程学2教学大纲合工大

《水质工程学（Ⅱ）》教学大纲 学时：40 学分：2.5 教学大纲说明 一、课程教学目的与任务 《水质工程学（Ⅱ）》是给水排水专业的主干课程之一，是给水排水专业的必修课程。本课程的主要任务是，使学生掌握水处理基本原理，全面系统地了解水在社会循环中的性质、城市污水的水质特征与水质标准、水体污染与自净等基本概念与理论，较扎实地掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的水工程设计、科研及运行管理工作等奠定必要的理论和应用基础 二、课程的基本要求 1. 了解水的污染指标、污水排放标准、污水处理的目标和我国现行法规对污水处理技术提出的要求； 2.了解水体污染的原因和危害、水体自净过程规律、水污染防治措施； 3.掌握城市污水处理方法和工艺技术原理、设计计算方法；了解新工艺与新技术的应用条件，培养学生具有水质工程设计、运行管理与科学研究的基本能力； 4.熟悉污泥处理与处置设施的设计的设计原理与设计方法； 5. 基本掌握城市污水处理工程的设计、运行管理与科学研究的技能。 三、与其它课程的联系与分工 学习本课程前，学生应掌握高等数学、水力学、水文学、工程地质学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学等课程的相关内容。

教学大纲内容 第1章水体污染与自净 污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准。 水体污染及危害、水体自净的基本规律。河流氧垂曲线方程的建立及应用，水环境容量。教学提示：掌握污水的分类、城市污水中污染物特征及污染指标、污水排放要求。 重点掌握水体自净的基本规律，河流氧垂曲线方程，控制水体污染方法，城市污水处理系统的组成。 第2章物理处理 物理处理单元及构筑物的工作原理，设计及计算方法。 教学提示：本章重点格栅、沉砂池、初沉池、二沉池的功能、工作原理、基本构造、主要设计参数、设计要点等。学生能正确地选型，及掌握基本的设计方法。如何强化和改进沉淀池的沉淀效果。 第3章生物处理概论 微生物代谢与底物降解、生物处理工艺概述、生物处理的生化反应动力学基础。 教学提示：本章重点微生物的生长规律、微生物增长与产率系数关系；生物处理工艺分类、生物处理的应用与发展；生物处理动力学基本方程。 第4章活性污泥法 活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备、活性污泥法的运行方式、传统活性污泥法系统的工艺设计计算、活性污泥处理系统的运行管理。 教学提示：本章重点让学生了解活性污泥处理污水的基本原理，掌握有机物降解与微生物反应动力学关系，介绍目前活性污泥法运行方式及优缺点，根据曝气理论及微生物需氧理论设计曝气系统，重点掌握传统活性污泥处理系统工艺设计原理及设计计算方法。介绍活性泥处理系统的发展动向。 第5章生物膜法 生物膜法基本原理与基本流程。介绍几种生物膜工艺如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等设计原理、构造、及设计方法。 教学提示：重点让学生了解生物膜法处理污水的原理、与活性污泥法工艺的区别和特点。介绍生物膜法需氧量的计算、生物滤池和生物接触氧化的工艺设计计算方法。 第6章厌氧生物处理 介绍污水厌氧生物处理基本理论和基本概念：净化机理、工艺流程、影响因素、应用条件、发展趋势。污水厌氧生物处理工艺设计参数及设计计算，两级厌氧与两相厌氧生物处理教学提示：重点掌握厌氧生物处理影响因素，厌氧接触法工艺系统设计方法；上流式厌氧污泥床基本构造与设计方法。 第7章自然生物处理系统 稳定塘、土地处理和湿地处理系统净化污水的原理、基本工艺流程、基本设计方法。稳定塘类型。土地处理系统应用中应注意的问题。 教学提示：重点介绍稳定塘的类型及设计方法，湿地处理系统设计时应注意的问题。 第8章污水深度处理与利用

水质工程学排水工程题库

《水污染控制工程》试题库 一、填空 1、2005年11月，造成松花江水污染事件的主要污染物是。 2、污水按照来源通常分为三类，即、和降水。 3、在工矿企业生产活动中使用过的水称为工业废水，包括和两类 4、污水的最终出路包括、、三种。 5、生活污水的颜色常呈灰色，当溶解氧不足时，转呈色并有臭味。 6、色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质构成。悬浮固体形成的色度称为；胶体或溶解性物质形成的色度称为。 7、污水中最具代表性的嗅味物质是硫化氢，它是在厌氧微生物作用下，将还原形成的。 8、嗅味的检测方法分为和两种。 9、总固体是由漂浮物、可沉降物、胶体物和溶解状态的物质所组成。总固体可进一步分为 固体和固体。 10、碱度指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，主要包括碱度、 碱度和碱度。 11、砷化物在污水中的存在形式包括亚砷酸盐AsO2-、砷酸盐AsO4-以及有机砷，对人体毒性排序为。 12、污水中的重金属离子浓度超过一定值后就会对微生物、动植物及人类产生毒害作用，汞、、、、砷及其化合物称为“五毒”。 13、酚类化合物根据羟基的数目，可分为、和；根据能否随水蒸气挥发，分为与。 14、有机农药分为农药与农药两大类。 15、工业废水的BOD/COD值变化较大，如果该比值大于，被认为该废水可采用生化处理。 16、有机物根据是否易于被微生物降解分为和两类。 17、污水中有机物的种类繁多，通常难以直接进行测定，经常用来表示污水中有机物的指标包括、和。

18、格栅按照除渣方式的不同分为和两种。 19、格栅按照栅条间隙分为、和。 20、气浮法可分为、散气气浮法和三类。 21、加压溶气气浮是国内外最常用的气浮方法，分为、和 回流加压溶气气浮。 22、沉淀类型包括、、和四种。 23、最常采用的3种沉砂池型式有、和。 24、设计流量时污水在平流沉砂池中的水平流速约为m/s。 25、沉淀池分为、、竖流沉淀池和斜板沉淀池几种类型。 26、油类在水中的存在可分为、、和。 27、滤池根据所采用滤料情况可分为、和三层滤料滤池。 28、滤池的工作包括和两个基本过程。 29、根据膜组件的截留分子量，可将膜分为、、纳滤和反渗透。 30、胶体表面通常带有电荷，使其相互排斥，难以聚集沉淀。 31、混凝的作用机理包括、和。 32、无机混凝剂的品种较少，主要是和铝盐及其聚合物。 33、助凝剂的作用机理一般是高分子物质的作用。 34、根据固体表面吸附力的不同，吸附可分为和两种类型。 35、是选择吸附剂和设计吸附设备的重要依据。 36、吸附的操作方式包括和两种。 37、正常的活性污泥为黄褐色的絮绒颗粒，含水率很高，一般都在以上。 38、是活性污泥中起到净化污水作用的主力军。 39、根据出现情况可以判断处理水质的优劣，故称之为活性污泥系统的指示性生物。 40、仅在处理水质优异情况下出现，是水质非常稳定的标志。 41、活性污泥的培养与驯化分为、和接种培训法。 42、污泥培养的两个要素是和。 43、90%以上的污泥膨胀现象是由于过量繁殖引起的。 44、二沉池内由于污泥长期滞留而产生厌氧发酵生成气体，从而使大块污泥上浮的现象称为。

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(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！） 试卷装订封面 学年第学期 课程名称： 课程代码 学生系别 专业 班级 任课教师 阅卷教师 考试方式开卷□闭卷∨ 考试日期 考试时间 阅卷日期 装订教师 装订日期 缺卷学生姓名及原因： 无 附：课程考试试卷分析表、期末考核成绩登记表

第一章水质与水质标准 1．天然水体中的杂质如何分类。 按不同的原理,对天然水体的杂志进行分类: (1) 按水中杂质的尺寸,可以分为:溶解物,胶体颗粒和悬浮物； (2) 从化学结构上可以分为:无机杂质,有机杂质,生物(微生物)； (3) 按杂质来源可以分为天然的和人工合成的物质。 2．生活饮用水的水质指标可分为哪几类。 (1)微生物标准；（2）水的感官性状指标和一般化学指标；（3）毒理学指标；（4）放射性指标。 3．地下水与地表水相比，有哪些特点。 由于通过土壤和岩层的过滤作用，所以地下水没有悬浮物，通常是透明的。同时通过溶解了土壤和岩层中的可溶性矿物质，所以含盐量、硬度等比地表水高。地下水的水质、水温一般终年稳定，较少受到外界影响。受水体流经的土壤地质条件，地形地貌以及气候条件的 影响，地表水或地下水的水质会有较大差异。 4．什么是水体富营养化。富营养化有哪些危害。 水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他换进条件适宜的 情况下，水中所含的这些用营养物质是水中的藻类过量生长，随后藻类死亡和随之而来异养 微生物的代谢活动，使得水中的DO 被迅速耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏 的现象。 水体富营养化的危害：（1）造成水体感官性污染，使藻类过度繁殖，水有霉味、腥臭味，使水体混浊，透明度下降（2）消耗水体的溶解氧（3）向水体释放毒素，使人和牲畜得 病(4) 影响供水水质，并增加供水成本(5)对水生生态造成影响。 5．什么是水体自净。为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一。 水体自净是指污染物进入天然水体后，通过物理、化学和生物因素的共同作用，使污染物的总量减少或浓度降低，曾受污染的天然水体部分地或完全的恢复原状的现象。 溶解氧是维持水生生态平衡和有机物能够进行生物分解的条件，DO 越高，说明水中的 有机污染物越少，DO 接近饱和时，水体是清洁的，因此DO 是河流自净中最有利力的生态 因素。 6．用哪两个相关的水质指标描述水体的自净过程。 BOD 和DO 。

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1、水质标准：水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的限值。各种用户都对水质有特定的要求，就产生了各种用水的水质标准。水质标准是水处理的重要依据。此外，水质标准同其他标准一样，可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。 2、胶体双电层：胶体表面带电后, 由于静电力的作用, 会吸引水溶液中的反号离子, 使固－液相界面两侧形成电荷符号相反的双层结构, 称为胶体双电层. 3、气浮工艺：在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水- 气- 颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。 4、微絮凝过滤：直接过滤的过滤池，不设沉淀设备，原水经过混凝过程后直接进入过滤池，即将沉淀澄清和过滤由两步合成一步，称为直接过滤、徽絮凝过滤、接触过滤等。 5、混合床：为了完全除掉水中所含的离子，可以先经过阳离子交换剂渗滤，再经过阴离子交换剂渗滤，也可以用一个由强的阳离子交换树脂与强的阴离子交换树脂按等当量密切混合而组成的床层进行渗滤。这种床层叫做混合床。 1、生活饮用水水质标准包括哪几大类指标？针对每一大类，试分别列举1?2项指标加以说明。感官性状和一般化学指标、毒理学指标和细菌学指标. 2、为何低温低浊水难于处理？应对措施有哪些？ 随着水温的降低,水的粘滞度增加,絮凝速度降低,颗粒沉速减速减慢.原水浊度的减少,使絮凝过程中颗粒碰撞的机率降低,影响絮凝过程的进行. 因此,低温低浊水的处理较常规水的处理困难.即使加大混凝剂的投加量, 仍难以达到要求的水质目标. 低温低浊水处理的关键是选择合适的混凝剂和助凝剂以强化絮凝过程,其次是选择合适的澄清及过滤形式. 低温低浊水处理的混凝剂一般可采用聚合氯化铝或硫酸铝.实践表明, 聚合氯化铝对各种水质的适应性较强.助凝剂则多采用活化硅酸（水玻璃）. 3、为什么斜管沉淀池，澄清池均能获得大于平流沉淀池的表面负荷？试从机理角度加以分析。对一座沉淀池来说，当进水量一定时，它所能去除的颗粒的大小也是一定的。在所能去除的颗粒中，最小的颗粒沉速正好等于该沉淀池的水力表面负荷。因此，水力表面负荷越小，所能去除的颗粒越多， 4、图示说明为何无烟煤，石英砂双层滤料滤层含污能力优于石英砂单层滤料。沉淀效率越高；反之水力表面负荷越大，沉淀效率越低。 在单层、双层及多层层滤料滤池设计中，滤池的优化设计是以滤池运行处于最佳工作条件为原则。为此可调整各种工艺参数，使滤池的压力周期等于它的水质周期。以调整滤层厚度为例，增加滤层厚度会提高整个滤层的含污能力，延长水质周期。但滤层水头损大也相应增大，从而缩短了压力周期。无烟煤滤料一双层滤料滤池因其显而易见的优点, 含污能力强，而广泛地应用于给水处理工艺。现今，甚至研制三层滤料滤池，以期更大程度地利用整个滤层的含污能力。这是单层滤料所无法比拟的。但是，有一利必有一弊，双层滤料、三层滤料滤池也有其不足之处：1 、滤层构造复杂2、对各层滤料筛分要求精确，操作麻烦，如级配不当，投产后常有煤砂混杂现象发生。3、施工中，对垫层、各层滤 料装填要求严格，操作也麻烦。使用中，滤层一旦翻混或定期更换滤料更是令人头疼。4、运行中要 求更高的管理水平。如管理不当，反冲洗强度控制不好，会产生清新牌无烟煤滤料严重流失现象。要经常补充新的滤料。 5、为何臭氧、紫外线等消毒工艺后还需要加氯进行消毒？自来水加氯后，氯气与水反应生成的次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒，成本较低．自来水加氯消毒后会产生各种氯化物，典型的如三氯甲烷，它被世界卫生组织确定为严重的致癌物．在用自来水烧开水，要煮沸3 分钟，让有害氯化物挥发一些，但不能煮沸过久，易产生亚硝酸盐等有害物质．优点：有消毒杀菌作用，成本低；缺点：5、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。 6若原水铁锰较高，采用超滤工艺能否达到处理效果？为什么？（1）直接超滤工艺对水中浊度、 藻类、细菌等污染物质有着较好的去除能力，去除率达到了97%以上。通过超滤膜的截留作用， 其出水浊度也仅为0.1 NTU左右，超滤工艺并不能有效的改善水中有机污染的状况。因此直接超滤出水完全可以保证对水中浊度、藻类、细菌、大肠菌群的去除。但对有机物消毒副产物去除效果有限，膜污染严重。6、理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度

水质工程学下复习提纲

一、名词解释4×5分 1、MLSS（混合液悬浮固体浓度）：表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。11页 MLSS=Ma+ Me+ Mi+ Mii ①具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）（有活性的微生物） ②微生物内源代谢、自身氧化的残留物（Me）（微生物自身氧化残留物） ③由污水挟入的并被微生物所吸附的惰性有机物质（含难为细菌降解的惰性 有机物）（Mi）（吸附在活性污泥上未被微生物所降解的有机物） ④由污水挟入的无机物质（Mii）(无机悬浮物固体) 2、MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）：、混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。MLVSS=Ma+ Me+ Mi 11页 MLVSS与MLSS 的比值用f表示，即f=MLVSS/MLSS;f 值一般取0.75左右。 3、SV(污泥沉降比又称30min沉降率）：混合液在量筒内静置30min后形成沉淀污泥的容积占混合液溶剂的百分率，以“%”计。在一定条件下能够反映曝气池中的活性污泥量。12页 4、SVI污泥指数：是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以“mL”计。能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能。12页 5、SRT污泥龄（生物固体平均停留时间）：指在曝气池内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。14页 6、HRT（水力停留时间）：指污水进入曝气池后，在曝气池的平均停留时间，也称曝气时间。 7、Lv（BOD容积负荷率）：单位曝气池容积在单位时间内接受的有机物量。 P 14 8、Ls（BOD污泥负荷率）：曝气池内单位重量的活性污泥，在单位时间内接受的有机物量。 P14

给排水专业-水质工程学课程设计

水质工程学课程设计 1 总论 (1) 2 基本资料 (6) 3 总体设计参考 (8) 1 总论 1.1 设计一般步骤 （1）分析研究水质资料，确定给水处理厂处理流程。 （2）确定给水处理厂设计水量。 （3）进行处理构筑物型式的选择。 （4）进行各处理构筑物的设计计算。 （5）确定水厂的附属构筑物和建筑物。 （6）进行水厂的平面布置。 （7）进行水头损失计算，确定水厂的高程布置。 1.2 设计要点与说明 （1）给水处理厂处理流程的确定 给水处理厂处理流程的确定，应根据原水水质及设计生产能力等因素，通过调查研究、必要的试验并参考相似条件下处理构筑物的运行经验，经技术经济比较后确定。 （2）给水处理厂的设计处理量 水处理构筑物的生产能力，应以最高日供水量加水厂自用水量进行设计，并以原水水质最不利情况进行校核。水厂自用水量主要用于滤池冲洗及沉淀池或澄清池排泥等方面。自用水量取决于所采用的处理方法、构筑物类型及原水水质等因素。城镇水厂自用水量一般采用供水量的3％～10％。 （3）处理构筑物的选型

对处理流程及构筑物选型的合理性进行分析，说明工艺特点。另外，应注意在确定处理流程以及进行处理构筑物选型时，要兼顾水厂的平面布置和高程布置。 （4）药剂配制与投加设备的设计 混凝剂的投加量应在选择了混凝剂的种类之后，用实验的方法确定，我国各水厂的平均投药量为5～30毫克/升，最高不超过100毫克/升（以三氧化二铝计），否则就应当通过药剂的混合使用及改进处理途径等方法使水澄清。在确定混凝剂及投加量之后，确定投药方式、选择配制及投加药剂的设备形式。溶解池和溶液池，可根据混凝剂的纯度，溶液的浓度，加药量以及配制次数等进行计算，相应数据应合理确定。 （5）混合与絮凝设备的设计 充分考虑各方面因素，合理确定混合方式。 絮凝设备的工作效果，会直接影响到沉淀效果，应合理选择其形式、水流速度及停留时间等。絮凝池形式及工艺尺寸的选择，往往牵扯到与沉淀池的配合问题，所以絮凝池和沉淀池应一并考虑。应注意絮凝池出水管中流速的选择。 （6）沉淀澄清设备的设计 沉淀设备、澄清设备类型很多，应进行全面、慎重的选取，然后依照规范、手册进行详细设计。 （7）过滤设备的设计 滤池种类甚多，应根据水厂规模和运行管理要求等情况进行比较选择。 （８）消毒设备的设计 充分考虑各方面因素，合理选择消毒剂。结合处理工艺，确定消毒剂投加点。 目前我国主要采用加氯消毒，加氯量的多少，应视水中有机物及细菌数量而定，一般为0.5～2.0mg/L，相应的接触时间须在30min以上。消毒一般多在过滤后进行，氯常加在滤池至清水池的输水管上，借水在清水池内的停留时间进行充分接触。 加氯间应有良好的通风设备和直通室外的出口，加氯间和加氯点之间的距离一般为10～20m，加氯间的面积应根据加氯设备的形式、数量和布置决定。 （９）给水处理厂其它构筑物、建筑物的设计

水质工程学题库及答案给水部分

水质工程学（一）复习思考题 名词解释 1、水体自净污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用，使污染的浓度降低或 总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净。 2、反应器在化工生产过程中，都有一个发生化学反应的生产核心部分，发生化学反应的容器称为反应 器。 3、活塞流反应器和恒流搅拌反应器活塞流反应器：也称管式反应器，流体是以队列形式通过反应器，液体元素在流动 的方向上绝无混合想象，每一流体元素停留时间都是相等的，各点上的反应物浓 度和反应速度有确定值。恒流搅拌反应器：也称连续搅拌罐反应器，物料不断进出，连续流动。反应器内各点浓度完全均匀，反应速度不随时间变化，有返混作用。 4、胶体稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。分为1、动力学稳定性2、聚集稳定 性。 5、凝聚和絮凝凝聚指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程；絮凝指脱稳的胶体或微小的悬浮物聚结成大 的絮凝体的过程。 6、四个混凝作用机理1、压缩双电层作用机理2、吸附一电性中和作用机理3、吸附架桥作用机理4、沉淀物的网捕、 卷扫作用机理 7、胶体保护当胶粒表面被高分子物质全部覆盖后，量胶粒接近时，由于“胶粒-胶粒”之间所吸附的高分子受到压缩变 形而具有排斥势能，或者由于带电高分子的相互排斥，使胶粒不能凝聚。 8 异向絮凝和同向絮凝异向絮凝：指脱稳胶体由于布朗运动相碰撞而凝聚的现象。同向絮凝：指借 助于水力或机械搅拌使胶体颗粒相碰撞而凝聚的现象。 9、自由沉淀和拥挤沉淀颗粒在沉降过程中不受颗粒彼此间影响的沉淀，称为自由沉淀。颗粒在沉淀过程中相互干扰， 使悬浮颗粒以接近或相同的沉速拥挤下沉，呈界面式沉降，出现清、浑水层间的 明显界面（浑液面）的沉淀，称为拥挤沉淀。 10、截留沉速和表面负荷截留沉速U0指能够全部被去除的颗粒中的最小颗粒的沉降速度。表面负荷q Q Q q =——= 是指单位沉淀面积上承受的水流量，其中 A BL 11、接触絮凝在池内形成一个絮体浓度足够高的区域，使投药后的原水与具有很高体积浓度的粗粒絮体 接触，可以大大提高原水中细粒悬浮物的絮凝速率，这种方式称为接触絮凝。 12、均质滤料均质滤料指沿着整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致的滤料。 13、反粒度过滤反粒度过滤指过滤时，滤料层中滤料粒径顺水流方向由大变小，以提高滤层含污能力的 过滤方式。 14、直接过滤直接过滤指原水没有经过絮凝直接进入过滤池进行过滤的方式。 15、负水头负水头指在过滤过程中，滤层截留了大量的杂质，以致于砂面以下某一深度处的水头损失超 过该处水深的现象。 16、滤层膨胀率滤层膨胀度指反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比。公式为 e 三100%。 L o 17、冲洗强度冲洗强度q指单位面积滤料层上所通过的冲洗水量，单位为L/s ? m2。 18、吸附容量单位体积或单位质量所能吸附的吸附质的量。 19、活性炭再生在活性炭本身结构不发生成极少发生变化的情况下，用某种方法将被吸附的物质，将吸 附在活性炭表面的吸附质除去，恢复活性炭的吸附能力。 20、需氯量和余氯量需氯量：指杀死细菌、氧化有机物及还原性物质所消耗的氯量。余氯量：指抑制水中残余细菌的再度 繁殖，管网中需维持的少量剩余氯。 21、折点加氯加氯量超过折点需要量的加氯方式。 22、高级氧化任何以产生羟基自由基作为氧化剂的氧化过程。 23、溶胀性干树脂浸泡水中时，体积胀大，成为湿树脂；湿树脂转型，体积也发生变化，这种体积发生变化的现象称为溶 胀性。

水质工程学计算题

1、现有一种直径、高均为1cm 的圆柱体颗粒在静水中自由沉淀，已知该种颗粒密度S ρ=1.8g/cm 3，水的密度水ρ=1g/cm 3，则这种颗粒在水中自由沉淀时最小沉速为多少？（重力加速度为980cm/S 2，绕流阻力系数2 2=D C ）； 提示：由题义可得，这种颗粒在水中自由沉淀时沉速大小取决于圆柱体在颗粒垂 直方向投影面积的大小。最小的沉速是颗粒在垂直方向投影面积最大时取得。 2、在实验室内做氯气消毒试验。已知细菌被灭活速率为一级反应，且k=0.85min -1求细菌被灭活99.5℅时，所需消毒时间为多少分钟？ 提示：由一级反应方程式可得： lgC A = lgC A0 – o.4343kt 而C A =(1-99.5%) C AO ，k=0.85min -1 得t = （lgC A0 - lgC A ）/0.4343k=6.23(min) 3、设物料i 分别通过CSTR 型和PF 型反应器进行反应，进水和出水中I 浓度之比为10/0=e C C ，且属于一级反应，k=2h -1水流在CSTR 型和PF 型反应器内各需多少停留时间？（注：0C —进水中i 初始浓度；e C —出水中i 浓度） 提示：1)由CSTR 一级反应方程式可得： t=(C 0/C e -1)/k=(10-1)/2=4.5h 2) 由PF 一级反应方程式可得： t=(㏑C 0-㏑C e )/k=1.15h 4、题3中若采用4只CSTR 型反应器串联，其余条件同上。求串联后水流总停留时间为多少？ 提示：由CSTR 二级反应方程式可得： C 2/C 0=(1/(1+kt))2 得t=1.08(h) 所以T=4t=4.32(h) 5、液体中物料i 浓度为200mg/L ，经过2个串联的CSTR 型反应器后，i 的浓度降至20mg/L 。液体流量为5000m 3/h ；反应级数为1；速率常数为0.8h -1。求每个反应器的体积和总反应时间。 提示：由CSTR 二级反应方程式可得： C 2/C 0=(1/(1+kt))2 得t=2.2(h) 所以T=2t=5.4(h) V=Qt=5000×2.7=13500(m 3) 6、河水总碱度0.1mmol/L （按CaO 计）。硫酸铝（含Al 2O 3为16℅）投加量为25mg/L ，问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂日生产水量50000m 3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50℅计）。 提示：投入药剂量折合Al 2O 3 为25mg/l×16%=4mg ，Al 2O 3 的分子量为102 。故投入药剂量相当于4/102=0.039mmol/l ，剩余碱度取0.37mmol/l ，则得[CaO]=3×0.039-0.1×0.37=0.487(mmol/l)，CaO 的分子量为56，则石灰投量为0.487×56×50000/0.5=2.3×106(g)=2.3×103(kg) 7、设聚合铝[Al 2（OH ）n Cl 6—n ]在制备过程中，控制m=5，n=4，试求该聚合铝的碱化度为多少？

水质工程学重点知识讲解

水质工程学重点

1、水质标准：水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的限值。各种用户都对水质有特定的要求，就产生了各种用水的水质标准。水质标准是水处理的重要依据。此外，水质标准同其他标准一样，可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。 2、胶体双电层：胶体表面带电后,由于静电力的作用,会吸引水溶液中的反号离子,使固－液相界面两侧形成电荷符号相反的双层结构,称为胶体双电层. 3、气浮工艺：在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。 4、微絮凝过滤：直接过滤的过滤池，不设沉淀设备，原水经过混凝过程后直接进入过滤池，即将沉淀澄清和过滤由两步合成一步，称为直接过滤、徽絮凝过滤、接触过滤等。 5、混合床：为了完全除掉水中所含的离子，可以先经过阳离子交换剂渗滤，再经过阴离子交换剂渗滤，也可以用一个由强的阳离子交换树脂与强的阴离子交换树脂按等当量密切混合而组成的床层进行渗滤。这种床层叫做混合床。 1、生活饮用水水质标准包括哪几大类指标？针对每一大类，试分别列举1～2项指标加以说明。 感官性状和一般化学指标、毒理学指标和细菌学指标. 2、为何低温低浊水难于处理？应对措施有哪些？ 随着水温的降低,水的粘滞度增加,絮凝速度降低,颗粒沉速减速减慢.原水浊度的减少,使絮凝过程中颗粒碰撞的机率降低,影响絮凝过程的进行.因此,低温低浊水的处理较常规水的处理困难.即使加大混凝剂的投加量,仍难以达到要求的水质目标.低温低浊水处理的关键是选择合适的混凝剂和助凝剂,以强化絮凝过程,其次是选择合适的澄清及过滤形式.低温低浊水处理的混凝剂一般可采用聚合氯化铝或硫酸铝.实践表明,聚合氯化铝对各种水质的适应性较强.助凝剂则多采用活化硅酸(水玻璃). 3、为什么斜管沉淀池，澄清池均能获得大于平流沉淀池的表面负荷？试从机理角度加以分析。 对一座沉淀池来说，当进水量一定时，它所能去除的颗粒的大小也是一定的。在所能去除的颗粒中，最小的颗粒沉速正好等于该沉淀池的水力表面负荷。因此，水力表面负荷越小，所能去除的颗粒越多，4、图示说明为何无烟煤，石英砂双层滤料滤层含污能力优于石英砂单层滤料。沉淀效率 越高；反之水力表面负荷越大，沉淀效率越低。 在单层、双层及多层层滤料滤池设计中，滤池的优化设计是以滤池运行处于最佳工作条件为原则。为此可调整各种工艺参数，使滤池的压力周期等于它的水质周期。以调整滤层厚度为例，增加滤层厚度会提高整个滤层的含污能力，延长水质周期。但滤层水头损大也相应增大，从而缩短了压力周期。 无烟煤滤料一双层滤料滤池因其显而易见的优点,含污能力强，而广泛地应用于给水处理工艺。现今，甚至研制三层滤料滤池，以期更大程度地利用整个滤层的含污能力。这是单层滤料所无法比拟的。但是，有一利必有一弊，双层滤料、三层滤料滤池也有其不足之处：1、滤层构造复杂2、对各层滤料筛分要求精确，操作麻烦，如级配不当，投产后常有煤砂混杂现象发生。3、施工中，对垫层、各层滤料装填要求严格，操作也麻烦。使用中，滤层一旦翻混或定期更换滤料更是令人头疼。4、运行中要求更高的管理水平。如管理不当，反冲洗强度控制不好，会产生清新牌无烟煤滤料严重流失现象。要经常补充新的滤料。 5、为何臭氧、紫外线等消毒工艺后还需要加氯进行消毒？自来水加氯后，氯气与水反应生成的次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒，成本较低．自来水加氯消毒后会产生各种氯化物，典型的如三氯甲烷，它被世界卫生组织确定为严重的致癌物．在用自来水烧开水，要煮沸3分钟，让有害氯化物挥发一些，但不能煮沸过久，易产生亚硝酸盐等有害物质．优点：有消毒杀菌作用，成本低；缺点：5、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。