整理水污染控制工程课后答案

第九章

1． 简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。

答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据

4．水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？

答：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或水体净化。包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等 作用使河水污染物质浓度降低的过程。化学净化指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。生物净化指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。有机物排入河流后，经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧；另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。耗氧与亏氧是同时存在的， DO曲线呈悬索状下垂，称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。 第十章

2．设置沉砂池的目的是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别？ 答：沉砂池的设置目的是去除污水中泥砂、煤渣等相对密度较大的无机颗粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。

沉砂池的工作原理是以重力分离或离心力分离为基础，即控制进入沉砂池的污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机颗粒则随水流带走。

平流式沉砂池是通过控制进入的污水流速，以重力分离无机颗粒；而曝气沉砂池是由于曝气作用，在池的横断面上产生旋转流动，整个池内水流产生螺旋状前进的流动形式，无机砂粒由于离心力作用而沉入集砂槽中。

7、微气泡与悬浮颗粒相黏附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改善微气泡与颗粒的黏附性能？

答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于 90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大， 接触即角较大，也有利于气粒结合。

影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。

在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的粘附性能。

第十一张

1、简述好氧生物和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件。

答：好氧生物处理：在有游离氧（分子氧）存在的条件下，好氧微生物降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用废水中存在的有机污染物（以溶解状与胶体状的为主），作为营养源进行好氧代谢。这些高能位的有机物质经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处置。适用于中、低浓度的有机废水，或者说BOD5浓度小于500mg/L的有机废水。

厌氧生物处理：在没有游离氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。在厌氧生物处理过程中，复杂的有机化合物被降解、转化为简单的化合物，同时释放能量。适用于有机污泥和高浓度有机废水（一般BOD5≥2000mg/L）。

3．简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。

答：污水生物脱氮过程氮的转化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。

（1）氨化：微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化反应。在氨化微生物作用下，有机氮化合物在好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。

（2）硝化反应：在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐（NO2）和硝酸盐（NO3-）。

（3）反硝化反应：在缺氧条件下，NO2-和NO3-在反硝化菌的作用下被还原为氮气 第12章

1． 活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？

答：活性污泥是指由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机和无机物质组成的、有一定活力的、具有良好的净化污水功能的絮绒状污泥。 活性污泥法处理流程具体流程见下图：

2． 活性污泥法有哪些主要运行方式？各种运行方式有何特点？

答：传统推流式：污水和回流污泥在曝气池的前端进入，在池内呈推流式流动至池的末端，充氧设备沿池长均匀布置，会出现前半段供氧不足，后半段供氧超过需要的现象。

渐减曝气法：渐减曝气布置扩散器，使布气沿程递减，而总的空气量有所减少，这样可以节省能量，提高处理效率。

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分步曝气：采用分点进水方式，入流污水在曝气池中分3—4点进入，均衡了曝气池内有

机污染物负荷及需氧率，提高了曝气池对水质、水量冲击负荷的能力。

完全混合法：进入曝气池的污水很快被池内已存在的混合液所稀释、均化，入流出现冲击负荷时，池液的组成变化较小，即该工艺对冲击负荷具有较强的适应能力；污水在曝气池内分布

均匀，F/M值均等，各部位有机污染物降解工况相同，微生物群体的组成和数量几近一致；曝气池内混合液的需氧速率均衡。

浅层曝气法：其特点为气泡形成和破裂瞬间的氧传递速率是最大的。在水的浅层处用大量空气进行曝气，就可以获得较高的氧传递速率。

深层曝气法：在深井中可利用空气作为动力，促使液流循环。并且深井曝气池内，气液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同时气液接触时间延长，溶解氧的饱和度也由深度的增加而增加。

高负荷曝气法：在系统与曝气池构造方面与传统推流式活性污泥方相同，但曝气停留时间公1.5－3.0小时，曝气池活性污泥外于生长旺盛期。主要特点是有机容积负荷或污泥负荷高，但处理效果低。

克劳斯法：把厌氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝气，然后再进入曝气池，克服了高碳水化合物的污泥膨胀问题。而且消化池上清液中富有氨氮，可以供应大量碳水化合物代谢所需的氮。消化池上清液夹带的消化污泥相对密度较大，有改善混合液沉淀性能的功效。

延时曝气法：曝气时间很长，活性污泥在时间和空间上部分处于内源呼吸状态，剩余污泥少而稳定，无需消化，可直接排放。本工艺还具有处理过程稳定性高，对进水水质、水量变化适应性强，不需要初沉池等优点。

接触稳定法：混合液的曝气完成了吸附作用，回流污泥的曝气完成稳定作用。本工艺特点是污水与活性污泥在吸附池内吸附时间较短，吸附池容积较小，再生池的容积也较小，另外其也具有一定的抗冲击负荷能力。

氧化沟：氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，它的池体狭长，池深较浅，在沟槽中设有

表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，具有曝气和搅拌两个作用， 使活性污泥呈悬浮状态。

纯氧曝气法：纯氧代替空气，可以提高生物处理的速度。在密闭的容器中，溶解氧的饱和度可提高，氧溶解的推动力也随着提高，氧传递速率增加了，因而处理效果好，污泥的沉淀性也好。

吸附－生物降解工艺；处理效果稳定，具有抗冲击负荷和pH变化的能力。该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。

序批式活性污泥法:工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流

设备；耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业污水处理）无需设置调节池；反应推动力大,易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好,SVI值较低,能有效地防止丝状菌膨胀；该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。

6．生物脱氮、除磷的环境条件要求和主要影响因素是什么？说明主要生物脱氮、除磷工艺的特点

答：生物脱氮、除磷影响因素有：（1）环境因素，如温度、pH、DO；（2）工艺因素，如污泥泥龄、各反应区的水力停留时间、二沉池的沉淀效果；（3）污水成分，如污水中易降解有机物浓度，BOD5与N、P的比值等。

常用脱氮除磷工艺性能特点

工艺名称 AN/O

优点

在好氧前去除BOD，节能；

缺点

脱氮效果受内循环比影响；

AP/O

A2/O 倒置A2/O UCT 改良Bardenpho PhoStrip SBR及变形工艺

硝化前产生碱度； 可能存在诺卡氏菌的问题； 前缺氧具有选择池的作用

需要控制循环混合液的DO

工艺过程简单；水力停留时间短；污如有硝化发生除磷效果会降低；工艺泥沉降性能好；聚磷菌碳源丰富，除灵活性差 磷效果好

同时脱氮除磷；反硝化过程为硝化提回流污泥含有硝酸盐进入厌氧区，对供碱度；水力停留时间短；反硝化过除磷效果有影响；脱氮受回流比影程同时除去有机物；污泥沉降性能好响； 聚磷菌和反硝化菌都需要易降解

有机物

同时脱氮除磷；厌氧区释磷无硝酸盐厌氧释磷得不到优质降解碳源；无混的影响；无混合液回流，流程简单，合液回流时总氮去除效果不高 节能；反硝化过程同时除去有机物；

好氧吸磷充分；污泥沉降性能好；

减少了进入厌氧区的硝酸盐量，提高操作较为复杂； 了除磷效率；对有机物浓度偏低的污需增加附加回流系统 水，除磷效率有所改善；脱氮效果好

脱氮效果优秀； 池体分隔较多； 污泥沉降性能好

池体容积较大

易于与现有设施结合及改造；

需要投加化学药剂；混合液需保持较

过程灵活性好；除磷性能不受进水有高DO浓度，以防止磷在二沉池中释机物浓度限制；加药量比采用化学沉放；需附加的池体用于磷的解吸；如淀法小很多；出水磷酸盐浓度可稳定使用石灰可能存在结垢问题 小于1mg/L

可同时脱氮除磷；静置沉淀可获得低同时脱氮除磷时操作复杂；滗水设施SS出水；耐受水力冲击负荷；操作的可靠性对出水水质影响大；设计过灵活性好

程复杂；维护要求高，运行对自动控

制依赖性强；池体容积较大

10．二沉池的功能和构造与一般沉淀池有什么不同？在二沉池中设置斜板为什么不能取得理想效果？

答：二沉池的功能要考虑固液分离和污泥浓缩的要求；

二沉池的构造可与污水处理厂的初沉池类似，可以采用平流式、竖流式和辐流式。但在构造上要注意以下几点：

（1）二沉池的进水部分要仔细考虑，应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使污泥絮凝结大。

（2）二沉池中污泥絮凝体较轻，容易被水挟走，因此要限制出流堰处的流速，可在池面设置更多的出水堰槽，使单位堰长的出水量符合规范要求，一般二沉池出水堰最大负荷不大于1.17L/(s·m)。

（3）污泥斗的容积，要考虑污泥浓缩的要求。

（4）二沉池应设置浮渣的收集、撇除、输送和处置装置。

斜板可以提高沉淀效能的原理主要适用于自由沉淀，但在二沉池中，沉淀形式主要属于成层沉淀而非自由沉淀

2．试述生物膜法处理污水的基本原理？

答：生物膜法是使细菌和菌类一类的微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥—生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

3．比较生物膜法和活性污泥法的优缺点。

答1：生物膜法对水质、水量变动有较强的适应性；污泥沉降性能良好，宜于固液分离，且没有污泥膨胀现象；能够处理低浓度的污水；与活性污泥处理系统相比，生物膜处理法中的各种工艺都是比较易于维护管理的而且像生物滤池、生物转盘等工艺，还都是节省能源的，动力费用较低，去除单位重量BOD的耗电量较少。 答2：普通活性污泥法工作流程

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