第一章废水水质控制基础

第一 章 废水水质控制基础

1、简述世界水资源和我国水资源状况，说明水污染的危害？ 2、废水中的污染物分哪几类？各有何特性及危害？

3、固体污染物中，溶解态、胶态及悬浮态是如何划分的？SS、DS、TS各代表什么？

4、为什么把废水中的有机物归于同一类污染物？有几种表示其浓度的方法？各有何优缺点？写出表示方

法，指出其含义。 5、在酸性介质中，KMO4的氧化能高于K2CrO7(KMO4的标准电位为MnO4-/Mn2=+1.51；

CrO72/Cr3=+1.33)，为什么用KMO4测得的OC(CODMn)值小于后者(K2CrO7)所测得的COD值(CODCr)? 6、一般情况下，COD>BOD2O>BOD5>OC试分析原因？

7、含氮有机物的好氧分解过程分哪两个阶段？生活的BOD5指的是哪个阶段的生化需氧量？氨化和硝化

能否同时进行？

8、试验表明，T℃时的第一阶段生化需氧量LT与20℃(0.02T+0.6)，试解释同一废水的生化需氧量随水温

度而变化的理由？此关系式是否适用于一切场合？

9、河东镇的废水量为800m3/h，居民人口为19.2万，若每人每天排出BOD5为25g/d试根据上题公式计算

10℃（冬天）及24℃（夏季）废水中的BOD5总量（Kg/day），并简述其对处理的负荷的影响？容积负荷：Lv=（QLr/V）

10、 下列物质每种可能属于哪几类污染物？

C6H5OH，CH3COOH，C17H35COONa，C6H12O6，(C6H10O5)n，NaHPO4，K2Cr2O7，CH4，H2S，O3，CH3SH，CH2NH2COOH，H2SO3，CH2=CH-C，HCN，NaC10，CH2=CH-CH2CN，多氯联苯。

第二章 重力沉降法

1、固体颗粒沉降时的阻力系数与雷诺系数有关，此雷诺数指何而言？今有颗粒直径为d的污染物在静止

水中和水平流动水中的沉降，若水温相同，水流紊动对沉速的影响忽略不计，试问两种沉速是否相同，为什么？

2、影响固体颗粒沉降速度的主要因素是什么？工程上要加速沉降速度，主要采取哪些措施？

3、采用下列数据设计平流式沉砂池：设计人口N=13万人，最大设计流量Q=200L/s，最小设计流量

Q2=100L/s，每人每日的沉渣量为Z=0.02L（采用水平流速V1=0.25m/s，停留时间为t=300s）。

4、某城市废水量为Q=10000m3/day，时变化系数k时=1.28，设计流量为q=150L/s，废水中含有悬浮有机

物C1=600mg/L，今欲除去70﹪的污染物，试设计竖流式沉淀池。

5、写出Stokes定律表达式，指出各项所代表的含义及其在重力沉降中的意义？

6、何谓表面负荷过流率？写出其表达式，并指出各项所代表的含义？这个公式可说明离散沉降哪几个规

律性问题？（浅池沉降和最小颗粒沉降速度）

7、简述浅池沉降原理及其在斜板、斜管沉淀设计中的应用。沉降速度μ0=0.5mm/s，斜板长1.2m，宽1m，

厚5mm，倾角60℃，板间距80mm，求算单元及沉降区尺寸？

第三章 浮力浮上法

1、气泡浮上法浮除乳化油，亲水性固体，胶体，分子及离子态污染物时，各要采取何种预处理措施？为

什么？

2、C17H36COONa和RCOONa，同为含钠离子的链状有机物，为什么前者叫阴离子型表面活性剂，而后者

叫阳离子交换剂？

3、为什么气泡除乳化油时，要去掉乳化油表面的表面活性剂；而在气泡浮除亲水性固体时，又必须投加

表面活性剂？

4、为了进行有效的气浮，废水中的空气量应为2%（体积比，即20mm/L），今若废水水温度为25℃，试

计算饱和压力和饱和所需要时间？

5、废水流量为500m3/h，废水比重为1，今欲采用叶轮气泡池浮池浮除污染物，气浮时间为15分钟，试

计算气浮的尺寸大小？

6、废水流量为500m3/h，今欲用穿孔气浮装置，试计算气浮池的基本尺寸？ 7、何谓表面活性剂？它的结构有什么特点？为什么它可作为选剂？

8、充气气浮与溶气气浮各有何特点？简述溶气气浮在炼油废水处理中的应用。

第四章 阻力截留法

1、画出格栅结构图，指出各构件的作用？格栅的栅条为什么要用扁钢来作？ 2、绘制重力式滤池的结构示意图，指出各部位的作用。

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3、何谓级配，试解释滤料的粒径与级配的关系？ 4、试分析滤料层在过滤过程中与水头损失的关系？

5、 河东某区有城镇人口8万，产生的废水渠的设计流量为q=200L/s，试设计小泵前设置的格栅。 6、层流过滤在均匀的滤料中起始水头损失可用Blake-Kozeny公式表示h0=(5/g)r(1-m)2Lv(6/ψd)2，其中ψ

=d0/di，指出式中各项含义。

第五章 化学沉淀法

1、化学沉淀法处理的主要对象是哪些污染物？它与重力沉降法相比有什么特点？ 2、化学沉淀和絮凝沉淀有何不同？试举例来说明。

3、化纤厂塑化槽废水含[Zn2+]=9g/L，如欲将其以ZnO形式回收，应选用哪种沉淀剂，如果要求出水

[Zn2+]=5mg/L（排放标准），试问需要控制pH为多少，才保证出水达标，KspZn（OH）2=1.8x10。 4、今有含氟废水（含F），若用石灰水清液除氟，问当形成CaF2平衡时，出水中[F]的浓度可降至多少？

Ksp CaF2=4x10。

5、试述铁氧化法去除重金属离子的原理及其步骤。

6、溶液中同时存在Ba2+、CrO42、S O42三种离子，问会发生何种沉淀？ 7、凝聚、絮凝、混凝、絮凝与混凝剂它们之间有何区别与联系？

8、微细悬浮体与胶体的脱稳与凝聚包含几种物理化学的作用过程？试作简要说明。 9、絮凝剂主要可分为哪几类？简要说明各类的主要特点和使用范围？ 10、 试解释用聚合氯化铝作絮凝处理的作用机理？

11、 有机高分子絮凝剂主要包含哪几种类型？简要说明它的作用机理。

12、 综述你在生产实习时了解到的炼油废水絮凝处理的主要工艺过程，你所去的实习工厂使用何种絮凝剂，它有哪些主要优缺点？其不足之处你考虑应如何改进？

13、 投石灰以去除废水中的Zn2+离子，生成Zn(OH)2沉淀。当pH=7和pH=10时，问溶液中Zn2+离子的浓度各有多少毫克/升？

14、 用氢氧化物沉淀处理含镉废水，欲将Cd2+浓度降到0.1mg/L，问需将溶液的pH值高到多少？

第六章 氧化还原法

1、氧化还原反应的进行,为什么取决于电对的电极电势?

2、用氯氧化法处理含氰废水，试说明其基本原理和主要工艺过程?

3、在生物弹解BOD的反应中，生物酶催化反应的活化能为85KJ，若废水温度从17℃升到27℃时,同生物催化反应速度加快了多少倍?

4、碱性湿法氯化脱硫分哪两步进行？试计算用此工艺方法实际所需空气量是多少立方米？ 5、工艺上用干燥空气通过高压无声放电制取臭氧。 (1)、试计算每度电产生臭氧理论量为多少克？

(2)、假定电能效率只有15％,每度电实际生产臭氧为多少克?

(3)、如果投加30mg/L的O3可使102mg/L的丙烯腈完全去除,按(2)的数据计算每度电去除丙烯腈的量为多少克？

(4)、如果某化纤厂的废水含丙烯腈=167.3mg/L，试用(3)中的数据计算处理每吨这种废水所消耗的电能是多少度电?

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(5)、如果臭氧氧化效率只有20％,工业用电费O.50元/度,试用(4)的数据计算处理每吨这种废水的成本费? 6、臭氧氧化法有哪些特点?简述臭氧氧化法发展的前景。

7、用药剂还原法除铬(Cr2O72)，你认为最好选用哪一种还原药剂为好?说明其基本原理和主要工艺过程。 8、试述氯氧化法除氰的工艺过程卜说明此法能处理的含氰废水 出水水质含氯量可能降低到多少r,

9、试计算ClO2与NHCl2的含氯量和有效氯,并解释为什么NHCl2的含氯量比ClO2高出30个百分点,而有效氯却比ClO2低97.5个百分点。

第七章 电化学处理法

1、电解饱和食盐水阴阳极析出的是什么物质?计算理论分解电压和实际所需的分解电压?在什么情况下阳极可能析出氧气?(已知25℃时饱和食盐水的溶解度为36克,比重为1.15)

Cl2/Cl-=+1.36； O2/OH-=0.401；石墨作电极时气体的超电位分别为：△ΨH2=0.98；△ΨCl2=0.25；△ΨO2=1.09。

2、试简述电解时两极析出物质的规律性? 3、简述法拉第电解定律及其表达式。 4、试说明产生超电势(超电压)的原因。

5、简述电化学氧化法处理含氰废水的主要工艺过程。

6、电化学还原法处理含铬废水与化学处理法有何不同?哪种方法在现实中更有意义? 7、工业上处理含Fe2+废硫酸采用哪一种方法更具有现实意义?试用图解说明其工艺过程 8、试举例说明电解絮凝与电解上浮有何实际应用价值? 9、试求水在pH=7和pH=14时的分解电压各是多少?

O2/OH-=+0.401，O2/H2O=+1.23；H2O/ H2= –0.828。

10、实验测知1个电子的电荷=1.602 ×10–19库仑,1 moL的电子数是6.022×1023,求1mol电子所带的电量,由此求出F值通常称为什么常数?简述其含义和单位(量纲)。

11、为提高电解处理含氰废水处理的效率,需加入NaCl,假定暂不考虑电解对CN–反应,若用10克安培电流电解NaCl，在小时内可产生Cl2多少克？

12、含有1.00dm3,2mol/L的NaCl溶液,若使2A电流通过该溶液8小时,假定电解时只发生如下反应：2H2O

+2NaCl+2e=H2+2NaOH+Cl2,

问：(1)在25℃和1atm下,得到多少dm3的Cl2?

(2)有百分之几的Cl– 转换成OH–？

第八章吹 吹脱与汽提法

1、试述吹脱法的基本原理。

2、自然吹脱与强化吹脱有何不同?试作简要说明。

3、绘制出炼油厂脱硫(H2S)的主要工艺流程图,并简要说明其工艺过程。 4、简述汽提法的基本原理,推导出当处于汽一液平衡时溶解于 液相中的易挥发污染物的分子分数(XA)的表达式。

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5、指出本章教材中P220图17-5沸点组成图中a、b、c三点；XA与YA的变化关系,根据这种关系,你能得出什么结论?

6、简述吹脱法与汽提法在污水处理中的主要应用,试举例作简要说明。

第九章 萃取法

1、简单述影响萃取转移速率有哪些主要因素?提高传质速率主要有哪些途径?

2、炼厂含酚废水Cs=2000mg/L,采用重苯作萃取剂,要求出水含酚浓度降至Cs′=80mg/L,重苯再生后含酚浓度Cc=800mg/L,废水与重苯的体积比为8：7。

(1)如果重苯萃取酚的分配系数,由实验得到P226(教科书)表18-1的数据,参照P228作出x-y图,标出a、b点, 画出平衡线与操作线,求出萃取级数n,如果脉冲筛极塔效率有15％,求实际萃取级数?(画图要求用坐标纸)

(2)若废水量Q=9m3/h,重苯流量q=8.5m3/h，液泛流速u=45m/h，请你设计脉冲萃取塔径D=? (3)如果布水器的空间高度(H3=250mm),筛板间距=200mm,筛板设计保险系数为5块，萃取剂在分离窒留时间为20分,萃取液流速V=5m/h,求分离室塔径D’=?塔高H1=?分离室高H2=?

(4)求塔总高H=?

第十章 吸附法

1、吸附法可以去除废水中的哪几类污染物?

2、试比较Langmuir吸附等温线与BET吸附等温线有何异同？为什么说BET多分子层吸附等温式包含了Langmuir等温式,它有什么条件?

3、硅胶与氯化钙的干燥作用有何不同?活性炭能否当干燥剂使用?为什么?

4、石油化工含酚废水用活性炭作二级深度处理进行脱色和除酚,若废水流量为50m3/h；污染物浓度用COD表示,测得COD=30mg/L,吸附达到平衡时活性炭投加量与平衡浓度的试验结果如下： 活性碳投加量(mg/L) 平衡浓度(mg/L) 50 18 100 11 150 7.5 200 5.0 250 3.5 500 1.0 (1)试推求Freundlich等温式中的经验常数Kf；

(2)若废水经吸附处理后回用于生产,要求其剩余浓度不超过3mg/L,求活性炭用量。 5、试比较粉状和粒状活性炭的表面积分布有何不同?对吸附过程有何影响?

第十一章 离子交换法

1、为什么树脂相的高浓度活动离子能同外溶液相浓度低的同号离子相交换?这种交换作用与活性炭吸附作用有何不同?

2、什么叫做交联度,对树脂的性质有何影响?

3、活性炭吸附柱与离子交换柱化学再生的原理有何不同? 4、为什么废水处理中多采用弱性型离子交换剂?

5、钠型离子交换树脂处理含钙、镁离子废水时,钙镁离子可以交换到树脂中取代钠离子；而用NaCl再生时,钠离子又能将吸附的钙、镁离子洗脱下来.试说明原因.这两种交换的推动力有何不同。

7、732型苯乙烯弱酸性阳离子交换树脂的总交换容量为4.5mol/g,湿度密度O.8g/mL,含水率50％,由Na转

Ⅱ型体积变化率7.5％,

(1)、求容积交换容量；(2)、处理废水时需将钠型转换为氢型,每公斤树脂需多大的工作容积?

第十二章 膜分离法

1、海水的含盐量为4％(海水比重=1.3)，计算用反渗透法脱盐使盐水淡化,在25℃时最低要施多大压力?(设i=2)

2、废水中含NaCN100mg/L,用反渗透法将其浓缩为500mg/L时,求其最初和最终的反渗透压各悬多少?(i=2) 3、离子交换器与电渗析器都要使用到离子交换树脂,这两种废水处理装置的工作原理有何异同?简单说明。 4、扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤都是用于分离溶解态物质,分离机理都要应用一种膜,试简述这四种膜的工作原理有何不同?

5、废水含盐量(NaCl)3000mg/L,今采用反渗透装置脱盐,要求淡水产量为7m3/h,出水含盐量500mg/L,计算反渗透装置参数?

(1)原水的渗透压(i＝2)；

(2)求出水水质CP=?Cd=?(已知溶质平均去除率fP=0.95)；

(3)已知淡水流量Qd=7m3/h,水的回收率y=0.9，求供水流量Qg=？浓水流量QL=？ 6、简述反渗与超滤有何区别?

7、电渗析理论析出物质的量可按下式表示：G=ItM÷Fn(克)

式中：I——电流强度，安培； t——通电时间,秒； n——所脱除盐金属离子的化合价 M——物质的摩尔质量(g) F－拉第常数 96500n.C/mol（n－化合价；C－库仑电量） 若海水(以NaCl计)淡化,采用电渗析器,14.0安培通电l小时,求析出物质的量G=? 8、如电渗析电流效率的表达式为：

?={FQd(C1-C2)／3600nl}×100%（n=50） 电渗析器按下表参数运行,求该电渗析器的电流效率? 电流流 量 吨／时 Qd 5 电 压 （V） 伏 250 离子浓度（mg/L） （A） 安 培 14

S O42— 原水 262 除盐水 96 C O32— 原水 126 除盐水 76 NaCl 原水 63 除盐水 17 9、简述液膜分离的基本原理，解释无载体液膜分离机理与含流动载体液膜分离机理有何不异同? 10、筒述液膜分离技术在现代分离技术中有何意义? 11、试举例说明液膜分离技术在水处理中的主要应用。

第十三章 生物化学转化概论习题

1、水中微生物主要分哪几类?筒述各自在废水处理中的作用。

2、细菌的呼吸作用有哪几种类型?根据微生物生命代谢对氧气的要求微生物可以分为哪几类?这种分类在废水处理中有何重要意义?

3、细菌的生长繁殖按几何级数增长,如果设起始细菌数为B0，经t时间繁殖后细菌数为B,增长率为r％, 试

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