水污染控制工程考试要点

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1、水污染控制工程定义（应用工程学的方法对水质进行控制以达到消除污染和恢复水的原

有状态）

研究对象：点源污染、面源污染、水环境修复

控制方法：物理、化学、物理化学和生物化学

成果体现：工程（工艺）、装备（设备）

2、健康水的标准：1、不含任何对人体有毒、有害及有异味的物质； 2、水的硬度适中，50

－200mg/L（以碳酸钙计）； 3、水中矿物质含量及比例适中；4、pH值要呈中性或微碱性

(7.0-8.0); 5、水中溶解氧及二氧化碳含量适度(水中溶解氧≥6mg/L)； 6、水分子团小（Hz≤

100）； 7、水的营养、生理功能（如水的溶解力、渗透力、扩散力、乳化力、洗净力等）要

强。

3、水的自然循环：四个过程：降水- 径流- 渗透- 蒸发 ；五个来源：海洋-江河湖泊-水蒸气

-冰川-地下水;社会循环：取水 --------------用水--------------排水

4、少于1700m3为用水紧张国家；少于1000m3为缺水国家；少于500m3为严重缺水国家。

5、污染的定义：原有状态的任何改变；污染物：水、气、渣、放射性、热、光；

6、水污染来源：水的污染源主要有： 未经处理的工业废水； 未经处理而排放的生活污水；

农业径流（化肥、农药、除草剂等）； 雨水和城市径流（雨污同流）； 堆放在河边的工业

废弃物和生活垃圾； 水土流失； 矿山污水

7、中国水污染概况：1997年废水排放总量416亿m3（数量概念？？），其中工业废水227

亿m3，生活污水189亿m3 ；工业废水处理率约85% (一半左右不达标)；城市污水处理率

＜13% ；几大水系严重污染 ； 三河：淮河，海河，辽河 ；湖泊富营养化严重 ； 三

湖：滇池(云南)，巢湖(安徽)，太湖(江苏) ；水位下降，水质受污染 ；饮用水安全程度下降

9、 地表水环境质量标准（GHZB 1－1999）： Ⅰ 类：主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ 类：主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等； Ⅲ 类：主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区、一般鱼类保护区及游泳区； Ⅳ 类：主要适用于一般工业区及人体非直接接触的娱乐用水区； Ⅴ 类：主要适用于农业

用水区及一般景观要求水域。

10、水污染危害的严重性 ：1. 粪便污水的污染 ；2. 城市污水的污染；3、 由于造成水体

缺氧的污染物是有机体的排泄物和机体残余，故这类污染称有机物污染，简称有机污染。

工业废水的污染：危害人体健康；破坏水体生态平衡

11、“三同时” 原则：一切企事业单位在进行新建、改建和扩建时，其中防治污染和公害的

设施，必须和主体工程同时设计、同时施工、同时投产。（1）防 工业布局合理； 改革落后工艺（推行无废、少废工艺，将污染减少或消灭于生产过程中； 重复利用废水 严格执行环境影响评价制度

（2）管

认真执行环保法规

（3）治

采用“防”和“管”措施后，仍将有一定量的废水排放，城市污水的排放也是不可能根除的。

为保护环境，必须在废水排入环境之前，对它进行处理，使其无害化。

12、调查研究和科学试验是选定处理方法的重要途径。城市污水处理：一级处理 只去除漂

浮物和易沉物，使城市污水排入水体时不致立即出现不洁现象。二级处理 去除漂浮物和易

沉物外，进而稳定污水中的有机物，基本上消除污水的耗氧性能。使水体接纳污水后不至于

出现严重缺氧情况，水体生态系统将基本上维持原有的平衡状态。深度处理 降低出水中

的氮、磷化合物浓度。

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13、 国际通用三大类指标： 物理性指标 、化学性指标 、生物性指标

14、湖泊富营养化定义：富营养化是由于过量的无机营养元素(主要是N、P）等进入湖泊、水库等封闭水体中，导致藻类等生物大量繁殖。富营养化现象通常表现为藻类滋生，根生或者浮游生物大量生长，以致达到公害的程度（导致饮用水嗅味和颜色危及鱼类生存，影响工农业使用，影响娱乐功能等）。在藻类在死亡分解需要消耗大量的DO，释放大量有毒物质，导致水质恶化。（比如藻类能够释放藻蓝素，具有较强的毒理作用，危及水环境整个生态系统）； 天然富营养化是水体衰老的一种表现。在自然条件下，湖泊会从贫营养状态(oligotrophication)进入中等营养状态(mesotrophication) ，再过渡为富营养状态(eutrophication)，进而演变成沼泽和陆地，这是一种极为缓慢的过程。

由于人类的活动，将大量工业废水和生活污水，以及农田径流中的污染物排入湖泊等水体后，大大加速了水体富营养化过程

15、水体自净：河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。 物理净化：稀释、扩散、沉淀 ；化学净化：氧化、还原、分解 ；生物净化：水中 微生物对有机物 的氧化分解作用

16、污水排入河流的混合过程 ： 竖向混合阶段：污染物排入河流后因分子扩散、湍流扩散、弥散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度与宽度相比较小，所以首先在深度方向上达到浓度分布均匀，从排放口到深度上达到浓度分布均匀的阶段称为竖向混合阶段，同时也存在横向混合作用。 横向混合阶段：当深度上达到浓度分布均匀后，在横向上还存在混合过程。经过一定距离后污染物在整个横断面上达到浓度分布均匀，这一过程称为横向混合阶段。 断面充分混合后阶段：在横向混合阶段后，污染物浓度在横断面上处处相等。河水向下游流动的过程中，持久性污染物的浓度将不再变化，非持久性污染物浓度将不断减少。

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

18、污水的 最终出路 ：排放水体、工农利用、地下水回灌。

19、格栅的作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行；选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。

格栅的清除方法：人工清除、机械清除

筛网的作用：用于废水处理或短小纤维的回收 ；形式 ：振动筛网 、水力筛网

格栅、筛网截留的污染物的处置方法：填埋 焚烧（820℃以上） 、堆肥、 将栅渣粉碎后再返回废水中，作为可沉固体进入初沉池

20、沉淀法:是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。

沉淀处理工艺的四种用法 : 沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物;

初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷;

二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清; 污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等;

根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和浓度，沉淀可分成四种类型 :自由沉淀 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 絮凝沉淀 悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。

区域沉淀或成层沉淀 悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L以上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有清晰的泥水

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界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。压缩沉淀 悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。

分析的假定：颗粒为球形 、沉淀过程中颗粒的大小、形状、质量等不变 、 颗粒只在重力作用下沉淀，不受器壁和其他颗粒影响、 静水中悬浮颗粒开始沉淀时, 因受重力作用产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉 理想沉淀池的假定：沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v； 悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u； 在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上； 颗粒一经沉到池底，即认为已被去除。

21、沉沙池的工作原理：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制在 只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走

22、曝气池的特点：沉砂中含有机物的量低于5%； 由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。

23、沉淀池按照使用功能分：初沉池（生物处理法中的预处理，去除约30%BOD5，55%的悬浮物 ）、二沉池（生物处理构筑物后,是生物处理工艺的组成部分）；按水流方向分：平流式、竖流式、辐流式

平流式沉淀池的构造及工作特点：

进水区有整流措施，保证入流污水均匀稳定地进入沉淀池。

出水区设出水堰，控制沉淀池内的水面高度，保证沉淀池内水流的均匀分布。

沉淀池应沿整个出流堰的单位长度溢流量相等，对于初沉池一般为250m3/（m·d），二沉池为130~250 m3/（m·d）。

锯齿形三角堰应用最普遍，水面宜位于齿高的1/2处。

为适应水流的变化或构筑物的不均匀沉降，在堰口处需要设置能使堰板上下移动的调节装置，使出口堰口尽可能水平。

堰前应设置挡板，以阻拦漂浮物，或设置浮渣收集和排除装置。

多斗式沉淀池，不设置机械刮泥设备。每个贮泥斗单独设置排泥管，各自独立排泥，互不干扰，保证沉泥的浓度。

24、浅池沉降的原理：理想沉淀池的公式µ0=Q/A表明，如果水量Q不变，则增大沉淀池面积A，就可减小µ0，即有更多的悬浮物可以沉下，提高了沉淀效率。又因t＝H/µ0。则在保持µ0不变的条件下，随着有效水深H的减小，沉淀时间t就可按比例缩短，从而减少了沉淀池的体积。由此可知：若将水深为H的沉淀池分隔为n个水深为H/n的沉淀池，则当沉淀区长度为原来长度的1/n时，就可处理与原来的沉淀池相同的水量，并达到完全相同的处理效果。这说明，沉淀池越浅，就越能缩短沉淀时间。这就是浅池沉降原理。

25、乳化油及破乳方法： 当油和水相混，又有乳化剂存在时，乳化剂会在油滴与水滴表面上形成一层稳定的薄膜，这时油和水就不会分层，而呈一种不透明的乳状液。 当分散相是油滴时，称水包油乳状液； 当分散相是水滴时，则称为油包水乳状液

浮上法处理工艺必须满足下述基本条件：必须向水中提供足够量的细微气泡； 必须使污水

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中的污染物质能形成悬浮状态； 必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。

电解废水可同时产生三种作用： 电解氧化还原； 电解混凝；电气浮。

25、废水处理中的微生物：在废水生物处理过程中，净化污水的微生物主要是细菌、真菌、藻类、原生动物和一些小型的后生动物等。细菌等各类微生物的种类与数量常与污水水质及其处理工艺有密切关系。在特定的污水中形成与之相适应的微生物群落。

微生物的新陈代谢：微生物不断从外界环境中摄取营养物质，通过生物酶催化的复杂生化反应，在体内不断进行物质转化和交换的过程。 分解代谢：分解复杂营养物质，降解高能化合物，获得能量。 合成代谢：通过一系列的生化反应，将营养物质转化为复杂的细胞成分，机体制造自身。

26、发酵 ：指供氢体和受氢体都参与有机化合物的生物氧化作用，最终受氢体无需外加，就是供氢体的分解产物（有机物）。 这种生物氧化作用不彻底，最终形成的还原性产物，是比原来底物简单的有机物，在反应过程中，释放的自由能较少，故厌氧微生物在进行生命活动过程中，为了满足能量的需要，消耗的底物要比好氧微生物的多。

水力停留时间：进水1m3/h 4m3水池 出水 ，则水力停留时间为4m3/（1m3/h）＝4h

难降解物质：在水力停留时间内，没有被微生物分解的物质（但不一定是不能被微生物降解的物质）。脂肪通过ß－氧化（好氧）被分解成甘油和脂肪酸。

27、厌氧降解代谢过程：1、水解阶段（微生物通过胞外酶把天然高分子化合物降解）；

2、产酸阶段（水解产生的化合物继续分解成乙醇、乙酸、有机酸、CO2和H2等

3、乙酸过程（上述发酵产物可作为甲烷菌的底物）

－4、甲烷过程：甲烷菌利用H2、CO2、HCO3、乙酸产生甲烷。

2和3 阶段可合并为酸化阶段。

在第I阶段(即水解阶段)，废水及污泥中的不溶性大分子有机物如蛋白质、多糖类、脂类等经发酵细菌水解后，分别转化为氨基酸、葡萄糖和甘油等水溶性的小分子有机物，紧接着是第II生化阶段(即酸化阶段)，它包括两次酸化过程。在酸化(1)中，发酵细菌将小分子有机物进一步转化为以下两类简单有机物：第1类为能被甲烷细菌直接利用的有机物，如乙酸、甲酸、甲醇和甲胺等；第2类为不能被甲烷细菌直接利用的有机物．如丙酸、丁酸、乳酸、乙醇等。不完全厌氧消化或酸发酵到此结束。

在第II生化阶段的酸化(2)中，产氢产乙酸菌将上述第2类有机物进一步转化为氢气和乙酸。

在第III生化阶段中，甲烷细菌把甲酸、乙酸、甲胺、甲酵和（CO2＋H2)等基质通过不同的径路转化为甲烷，其中最主要的基质为乙酸和(CO2＋H2)。

从发酵原料的物性变化来看，水解的结果使悬浮的固体态有机物溶解了，称之为“液化”。发酵细菌和产氢产乙酸细菌依次将水解产物转化为有机酸，使溶液显酸性，称之为“酸化”。甲烷细菌将乙酸等转化为甲烷和二氧化碳等气体，称之为“气化”。

一般而言，在水解和酸化阶段，废水中的BOD或COD值变化不大。仅在气化阶段，由于构成BOD或COD的有机碳多以CO2和CH4的形式逸出，才使废水中的BOD或COD值始有明显降低。

参与厌氧消化的细菌，除以上三个种群外，还有一个同型产乙酸细菌种群。这类细菌可将中间代谢产物的H2和CO2（甲烷细菌能利用的一组基质）转化为乙酸（甲烷细菌能直接利用的另一种基质）。由于它是中间产物的横向切换，因而没有将它算作独立的有机物纵向降解的阶段。

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1微生物胞外媒把天然高分子降解、2、水解产生的化合物继续分解成乙醇、乙酸、有机酸和高分子、3、上述发酵产物课作为甲烷菌的底物、4、甲烷菌利用氢气、二氧化碳、碳酸氢根、乙酸产生甲烷，2和3阶段可以合并为酸化阶段。

28、微 生 物 的 生 长 环 境：微生物的营养、 温度、pH 、溶解氧、有毒物质

29、在生化反应中，反应速度是指单位时间里底物的减少量、最终产物的增加量或细胞的增加量。在废水生物处理中，是以单位时间里底物的减少或细胞的增加来表示生化反应速度。 反应速度不受反应物浓度影响时，称这种反应为零级反应。零级反应的反应速度为常数。 30

，即Km是v=1/2vmax时的底物浓度，故又称半速度常米氏常数Km是酶反应处于动态平衡即稳态时的平衡常数。具有重要物理意义：

Km值是酶的特征常数之一，只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关。不同的酶，Km值不同。如果一个酶有几种底物，则对每一种底物，各有一个特定的Km。并且，Km值不受pH及温度的影响。因此，Km值作为常数，只是对一定的底物、pH及温度条件而言。测定酶的Km值，可以作为鉴别酶的一种手段，但必须在指定的实验条件下进行。

同一种酶有几种底物就有几个Km值。其Km值最小的底物，一般称为该酶的最适底物或天然底物。如蔗糖是蔗糖酶的天然底物。

1/Km可以近似地反映酶对底物亲和力的大小，1/Km愈大，表明亲和力越大，最适底物与酶的亲和力最大，不需很高的底物浓度，就可较易地达到vmax。

31、稳定塘又名氧化塘或生物塘。（名词解释 填空）

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稳定塘又称氧化塘，是一些适宜的自然池塘、经人工改造的自然池塘、或者是人工修建的池塘，通过不同的工作原理和净化机理，诸如厌氧、好氧、兼性生物处理、水生植物净化、水生态系统净化、封闭式贮留，调贮控制排放等，以保证其排出水的水量水质不超过受纳水体的自净容量，当其排入受纳水体混合后符合该水域所规定的等级水质标准。

稳定塘对污水的净化过程与自然水体的自净过程相似，是一种利用天然净化能力处理污水的生物处理设施。

稳定塘多用于小型污水处理，可用作一级处理、二级处理，也可用作三级处理。 32放养植物对污染物的净化，主要是通过两种途径完成的：一是吸收－贮存—富集和捕集—积累—沉淀；二是它们发达的根系上形成了大量的生物膜。植株通过根端向生物膜输氧，使微生物参与对污染物的净化。上述处理机理在水葫芦埔中表现最为典型，显示出很强的处理效果。

33、污水土地处理是用几种通用的方法(如灌溉或地下水回注等)将处理水(通常为二级处理出水)施用于土地上，在二级出水流经由土壤、植物及相关的生态系统形成的“自然净化器”的过程中得到进一步的处理，使出水接近或达到常规三级出水水质。

目的：把废水中含有的营养物质和水循环地利用于农业或林业系统中，同时使废水达到高度的净化和再生。

土地处理机理：物理过滤、物理和化学吸附、络合反应和化学沉淀、微生物的氧化分解

34、生物膜法的共同特点是微生物附着在介质“滤料”表面上，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化，所需氧气一般来自大气。（定义）

35、挂膜 ： 污水通过布水设备连续地、均匀地喷洒到滤床表面上，在重力作用下，污水以水滴的形式向下渗沥，或以波状薄膜的形式向下渗流。最后，污水到达排水系统，流出滤池。 污水流过滤床时，有一部分污水、污染物和细菌附着在滤料表面上，微生物便在滤料表面大量繁殖，不久，形成一层充满微生物的黏膜，称为生物膜。这个起始阶段称为挂膜，是生物滤池的成熟期。

35回流——利用污水厂的出水或生物滤池出水稀释进水的做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比。

36、活性污泥：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。

37、正常的活性污泥沉降性能良好，其污泥体积指数SVI在50～150之间；当活性污泥不正常时，污泥不易沉淀，反映在SVI值升高。

混合液在1000mL量筒中沉淀30min后，污泥体积膨胀，上层澄清液减少，这种现象称为活性污泥膨胀。

38活性污泥膨胀可分为 污泥中丝状菌大量繁殖导致的丝状菌性膨胀 、并无大量丝状菌存在的非丝状菌性膨胀

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