水质工程学二100道简答题

第一章 水质与水质标准

4.表示污水物理性质的指标有哪些？

污水物理性质的指标是水温、色度、臭味、固体含量及泡沫。 （1）水温对污水的物理性质、化学性质及生物性质有直接的影响。

（2）色度，生活污水的颜色常呈灰色，但当污水中的溶解氧降低至零，污水所含有机物腐烂，则水色转呈黑褐色并有臭味。悬浮固体形成的色度称为表色；胶体或溶解物质形成的色度称为真色。水的颜色用色度作为指标。

（3）生活污水的臭味主要由有机物腐败产生的气体造成。工业废水的臭味主要由挥发性化合物造成。臭味是物理性质的主要指标。 （4）固体含量用总固体量（TS）作为指标。

5.固体物按存在状态可分为哪几种？

固体物按存在形态的不同可分为：悬浮的、胶体的和溶解的三种。固体含量用总固体量（TS）作为指标。悬浮固体（SS）或叫悬浮物，悬浮固体由有机物和无机物组成，可分为挥发性悬浮固体（VSS)、非挥发性悬浮固体（NVSS）两种。胶体和溶解固体（DS）或称为溶解物，也是由有机物与无机物组成。

6.理解总固体、悬浮固体、可沉固体的概念。

（1）把定量水样在105~110℃烘箱中烘干至恒重，所得的重量即为总固体量。

（2）把水样用滤纸过滤后，被滤纸截留的滤渣，在105~110℃烘箱中烘干至恒重，所得重量称为悬浮固体。

（3）悬浮固体中，有一部分可在沉淀池中沉淀，形成沉淀污泥，称为可沉淀固体。

7.污水中的含氮化合物有哪几种形式？测定指标有哪些？ 含氮化合物有四种：有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。

四种含氮化合物的总量称为总氮（TN）。凯氏氮（KN）是有机氮与氨氮之和。凯氏氮指标可以用来判断污水在进行生物法处理时，氮营养是否充足的依据。总氮与凯氏氮之差值，约等于亚硝酸盐氮与硝酸盐氮。凯氏氮与氨氮之差值，约等于有机氮。

9.挥发酚主要包括哪些？

挥发酚包括苯酚、甲酚、二甲苯酚等，属于可生物降解有机物，但对微生物有毒害或抑制作用。

10.BOD的含义及优缺点。

在水温为20℃的条件下，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，称为生物化学需氧量或生化需氧量（BOD）。

优点：反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度。

缺点：①测定时间需5d，太长，难以及时指导生产实践；②如果污水中难生物降解有机物浓度较高，测定的结果误差较大；③工业废水不含微生物生长所需的营养物质影响测定结果。

11.COD 的含义及优缺点。

用强氧化剂在酸性条件下，将有机物氧化所消耗的氧量，称为化学需氧量。

优点：①是较精确地表示污水中有机物的含量；②测定时间仅需数小时；③不受水质的限制。

缺点：①是不能像BOD那样反映出微生物氧化有机物、直接地从卫生学角度阐明被污染的程度；②此外，污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需消耗氧，所以值也存在一定误差。

12.TOC、TOD、THOD 的概念。

TOC：总有机碳。以碳含量表示有机物浓度的综合指标。

TOD：总需氧量。指水中能被氧化的物质，主要是有机物在燃烧中变成稳定的氧化物时所需要的氧量。

THOD：理论需氧量。指将有机物中的碳元素和氮元素完全氧化为二氧化碳和水所需氧量的理论值。

13.污水的生物指标有哪些？

污水生物性质的检测指标有：①大肠菌群数（或称大肠菌群值）、②大肠菌群指数、③病毒及细菌总数。

14.什么叫水体污染？造成水体污染的原因有哪些？

（1）水体污染是指排人水体的污染物在数量上超过该物质在水体中的本底含量和水体的环境容量，从而导致水的物理、化学及微生物性质发生变化，使水体固有的生态系统和功能受到破坏。 （2）造成水体污染的原因：点源污染与面源污染两类。①点源污染来自未经妥善处理的城市污水集中排人水体。②面源污染来自：农田肥料、农药以及城市地面的污染物，随雨水径流进入水体；随大气扩散的有毒有害物质，由于重力沉降或降雨过程，进入水体。

15.悬浮固体对水体有哪些危害？

（1）水体受悬浮固体污染后，浊度增加、透光度减弱。

（2）产生的危害：①与色度形成的危害相似；②悬浮固体可能堵塞鱼鳃，导致鱼类窒息死亡，如纸浆造成的此类危害最为明显；③由于微生物对有机悬浮固体的代谢作用，会消耗掉水体中的溶解氧；④悬浮固体中的可沉固体，沉积于河底，造成底泥积累与腐化，使水体水质恶化；⑤悬浮固体可作为载体，吸附其他污染物质，随水流迁移污染 。

16.水体富营养化的概念。

富含磷脂酸盐和其他形式的氮素的水在光照和其他环境条件下，水中所含的营养物质足以使水体中的藻类过量生长，水中的溶解氧可能被耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。

17.什么叫水体自净？作用机理有哪些？

（1）污染物随污水排人水体后，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）机理可分为3类：①物理净化作用：水体中的污染物通过稀释、混合、沉淀与挥发，使浓度降低，但总量不减；②化学净化作用：水体中的污染物通过氧化还原、酸碱反应、分解合成、吸附凝聚等过程，使存在形态发生变化及浓度降低，但总量不减；③生物化学净化作用：水体中的污染物通过水生生物特别是微生物的生命活动，使其存在形态发生变化，有机物无机化，有害物无害化，浓度降低，总量减少。

18.什么叫氧垂曲线？它有什么工程意义？

（1）有机物排人河流后，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。污水排人后，DO曲线呈悬索状下垂，故称为氧垂曲线。

（2）工程意义：①用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变化动态，推求河流的自净过程及其环境容量，进而确定可排人河流的有机物最大限量；②推算确定最大缺氧点即氧垂点的位置及到达时间，并依此制定河流水体防护措施。

21.什么叫水环境容量？它与哪些因素有关？包括哪两部分？

（1）水环境容量：在满足水环境质量标准的条件下，水休所能接纳的最大允许污染物负荷量，又称水体纳污能力。

（2）水环境容量可用函数关系表达为：W=f(Co,CN,x,Q,q,t)

式中，W：水环境容量，用污染物浓度乘水量表示，也可用污染物总量表示； CO：河水中污染物的原有浓度； CN：地面水环境质量标准；

x,Q,q,t：分别表示距离，河流流量，排放污水量和时间。

（3）水环境容量一般包括两部分：差值容量与同化容量。水体稀释作用属差值容量；生化作用的去污容量称同化容量。

第二章 城市污水处理方法概论

25.现代污水处理技术按原理分为哪几种，并简述作用机理。 3种：物理处理法，化学处理法和生物化学处理法。

（1）物理处理法：利用物理作用分离污水中呈悬浮状态的固体污染物质。

（2）化学处理法：利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质。化学处理法多用于处理生产污水。

（2）生物化学处理法：是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质。

26.现代污水处理技术按处理程度分为哪几种，并简述处理目的和效果。 一级、二级和三级处理。

（1）一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理后的污水，BOD一般可去除30％左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

（2）二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，去除率可达90％以上，使有机污染物达到排放标准。

（3）三级处理，是在一级、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、磷和氮等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。

28.污水中悬浮物的沉淀有哪几种类型？各有什么特点？

根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能，沉淀分为 4 种类型。

（1）自由沉淀，当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，各自独立地完成沉淀过程。自由沉淀过程可用牛顿第二定律及斯托克斯公式描述。

（2）絮凝沉淀，当悬浮物质浓度约为50-500mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之河可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的粒径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。

（3）区域沉淀，当悬浮物质浓度大于500mg/L 时，在沉淀过程中，相邻颗粒之何互相妨碍、干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，并在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液一固界面，沉淀显示为界面下沉。 （4）压缩，区域沉淀的继续，颗粒间互相支承，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。

34.沉砂池起什么作用？有哪几种形式？

（1）沉砂池的功能：①去除比重较大的无机颗粒，沉砂池一般设于泵站、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；②也可设于初次沉淀池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。

（2）常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。

35.平流式沉淀池的构造及设计计算过程。

平流式沉淀池由流入装置、流出装置、沉淀区、缓冲层、污泥区及排泥装置等组成。

36.初沉池有什么作用？二沉池有什么作用？

（1）初次沉淀池是一级污水处理厂的主体处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物质 SS，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD负荷。

（2）二次沉淀池设在生物处理构筑物的后面，用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥，它是生物处理系统的重要组成部分。

第十三章 活性污泥法

13.1 活性污泥法的理论基础

39.绘出活性污泥法的基本流程，并指出各部分的作用。（P366）

40.活性污泥中固体物质的组成有哪几部分组成？ ①具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）；

②微生物（主要是细菌）内源代谢、自身氧化的残留物（Me）； ③由原污水挟人的难为细菌降解的惰性有机物质（Mi )； ④由污水狭入的无机物质（Mii）。

41.活性污泥中微生物有哪几类，在系统中各起什么作用？

（1）活性污泥微生物是由细菌类、真菌类、原生动物、后生动物等异种群体所组成的混合培养体。

（2）在活性污泥处理系统中：①净化污水的第一承担者，也是主要承担者是细菌。②而摄食处理水中游离细菌，使污水进一步净化的原生动物则是污水净化的第二承担者。③原生动物摄取细菌，是活性污泥生态系统的首次捕食者。④后生动物摄食原生动物，则是生态系统的第二次捕食者。

42.活性污泥的增长规律主要受什么因素控制？可以分为哪几个期，理解各期内微生物的生长特点。

（1）活性污泥的能含量，即有机物量（F）与微生物量（M）的比值（F/M）是对活性污泥微生物增殖速度产生影响的主要因素，也是BOD去除速度、氧利用速度和活性污泥的凝聚、吸附性能的重要影响因素。

（2）整个增长曲线可分为四个阶段（期）。①适应期。微生物培养的最初阶段，是微生物细胞内各种酶系统对新培养基环境的适应过程。在本阶段初期微生物不裂殖，数量不增加，但在质的方而却开始出现变化，如个体增大，酶系统逐渐适应新的环境。在本期后期，酶系统对新环境已基本适应，微生物个体发育也达到了一定的程度，细胞开始分裂、微生物开始增殖。②对数增殖期，又称增殖旺盛期。本期内一项必备的条件是营养物质（有机污染物）非常充分，不成为微生物增殖的控制囚素。微生物以最高速度摄取营养物质，也以最高速度增殖。微生物细胞数按几何级数增加。③减速增殖期。经对数增殖期，微生物大量繁衍、增殖，培养液（污水）中的营养物质也被大量耗用，营养物质逐步成为微生物增殖的控制因素，微生物增殖速度减慢，增殖速度几乎和细胞衰亡速度相等，微生物活体数达到最高水平，但却也趋于稳定。④内源呼吸期。培养液（污水）中营养物质继续下降，并达到近乎耗尽的程度，微生物由于得不到充足的营养物质，而开始利用自身体内储存的物质或衰死菌体，进行内源代谢以营生理活动。

44.理解活性污泥对有机物的降解过程，写出代谢反应式，并绘出代谢模式图。（P371） （1）初期吸附去除。在活性污泥系统内，在污水开始与活性污泥接触后的较短时间（5~10min ）内，污水中的有机污染物即被大量去除，出现很高的BOD去除率。这种初期高速去除现象是由物理吸附和生物吸附交织在一起的吸附作用所导致产生的。活性污泥具有很强的吸附能力。 （2）微生物的代谢。污水中的有机污染物，首先被吸附在有大量微生物栖息的活性污泥表面，并与微生物细胞表而接触，在微生物透膜酶的催化作用下，透过细胞壁进入微生物细胞体内，被摄入细胞体内的有机污染物，在各种胞内酶的催化作用下，微生物对其进行代谢反应。

45.影响活性污泥法运行的主要因素有哪些？

（1）营养物质。参与活性污泥处理的微生物，从其周围环境的污水中吸取其所必需的营养物质包括：碳源、氮源、无机盐类及某些生长素等。

（2）溶解氧含量。以营好氧呼吸的好氧菌为主体的微生物种群，在曝气池内必须有足够的溶解氧。溶解氧不足，必将对微生物的生理活动产生不利的影响，从而污水处理进程也必将受到影响，甚至遭到破坏。

（3）pH值。微生物只有在适宜的酸碱度条件下，微生物才能进行正常的生理活动。以pH值表示的氢离子浓度能够影响微生物细胞质膜上的电荷性质。电荷性质改变，微生物细胞吸收营养物质的功能也会发生变化。

（4）水温。温度影响微生物生理活动的作用非常重要。温度适宜，能够促进、强化微生物的生理活动，温度不适宜，能够减弱甚至破坏微生物的生理活动。温度不适宜还能够导致微生物形态和生理特性的改变，甚至可能使微生物死亡。

（5）有毒物质。重金属离子（铅、镉、铬、铁、铜、锌等）对微生物都产生毒害作用，它们能够和细胞的蛋白质相结合，而使其变性或沉淀。

13.2 活性污泥的性能指标及其有关参数

46.反映活性污泥微生物量的指标有哪两项，并解释其定义及实际意义。

（1）混合液悬浮固体浓度，简写MLSS，又称混合液污泥浓度，它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重量，即MLSS = Ma+Me+Mi+Mii。由于测定方法比较简便易行，此项指标应用较为普遍，但其中既包含Me、Mi二项非活性物质，也包括Ma无机物质，因此，这项指标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。

（2）混合液挥发性悬浮周体浓度，简写MLVSS，本项指标所表示的是混合液活性污泥中有机性固体物质部分的浓度，即：MLVSS = Ma+Me+Mi。在表示活性污泥活性部分数量上，本项指标在精确度方面是进了一步，但那只是相对于MLSS而言，在本项指标中还包含Me、Mi等惰性有机物质。因此，也不能精确地表示活性污泥微生物量，它表示的仍然是活性污泥量的相对值。 【Ma：具有代谢功能活性的微生物群体；Me：微生物内源代谢自身氧化的残留物； Mi：由原污水挟入难为细菌降解的惰性有机物质；Mii：由污水挟入的无机物质。】

47.评定活性污泥沉降性能的指标有哪两项，并解释其定义及实际意义。

（1）污泥沉降比，简写为SV，又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以％表示。污泥沉降比能够：①反映曝气池运行过程的活性污泥量，②可用以控制、调节剩余污泥的排放量，③还能通过它及时地发现污泥膨胀等异常现象的发生。有一定的实用价值，是活性污泥处理系统重要的运行参数，也是评定活性污泥数量和质量的重要指标。

（2）污泥容积指数，简写为SVI，简称“污泥指数”。本项指标的物理意义是在曝气池出口处的混合液，在经过30min静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积，以 mL 计。SVI 值能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能．对生活污水及城市污水，此值以介于 70-100 之间为宜。SVI 值过低，说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明污泥的沉降性能不好，并且已有产生膨胀现象的可能。

48.解释污泥龄，为什么说它是活性污泥系统设计、运行的重要参数？

（1）曝气池内活性污泥总量（VX）与每日排放污泥量之比，称之为污泥龄，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间，又称为“生物固体平均停留时间”。

（2）污泥龄与污泥去除负荷（Nrs）呈反比关系。这一参数还能够说明活性污泥微生物的状况，世代时间长于污泥龄的微生物在曝气池内不可能繁衍成优势菌种属。

49.什么叫 BOD污泥负荷和BOD容积负荷，两者有什么关系？为什么说选定合适的BOD污泥负荷既有一定的理论意义又有一定的经济意义？

（1）BOD污泥负荷：所表示的是曝气池内单位重量（kg）活性污泥，在单位时间（ld）内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（BOD）。Ns=F/M=QSo/VX 。

（2）BOD容积负荷：单位曝气池容积（m3），在单位时间（1d）内，能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物量（ BOD ）。Nv =QSo/V。Ns值与Nv值之间的关系为： Ns= Nv/x 。 （3）BOD污泥负荷，是影响有机污染物降解、活性污泥增长的重要因素。①采用高额的BOD污泥负荷，将加快有机污染物的降解速度与活性污泥增长速度，降低曝气池的存积，在经济上比较适宜．但处理水水质未必能够达到预定的要求。②采用低值的BOD污泥负荷，有机污染物的降解速度和活性污泥的增长速度，都将降低，曝气池的容积加大，建设费用有所增高，但处理水的水质可能提高，并达到要求。

13.4 活性污泥法的各种演变及应用

59.简述传统活性污泥法的工艺特点，与传统法相比，阶段曝气法，再生曝气法，吸附—再生法分别做了什么改进？改进后具有何特点？

（1）有机污染物在曝气池内的降解，经历了第一阶段的吸附和第二阶段代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸期的完全生长周期。传

统活性污泥法系统对污水处理的效果极好，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。

（2）阶段曝气法。改进：污水沿曝气池的长度分散地，但均衡地进入。特点：①曝气池内有机污染物负荷及需氧率得到均衡，一定程度地缩小了耗氧速度与充氧速度之间的差距见图有助于能耗的降低。②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。③混合液中的活性污泥浓度沿池长逐步降低，出流混合液的污泥较低，减轻二次沉淀池的负荷，有利于提高二次沉淀池固、液分离效果。

（3）再生曝气法。改进：从二次沉淀池排出的回流污泥，不直接进入曝气池，而是先进入称之为再生池的反应器内，进行曝气，在污泥得到充分再生，活性恢复后，再行进入曝气池与流人的污水相混合、接触，进行有机污染物的降解反应。特点：①总容积小，基建费用低，②抗击负荷能力强，③活性污泥不受毒害作用，④出水水质不及传统法。

（4）吸附—再生法。改进：将活性污泥对有机污染物降解的两个过程——吸附与代谢稳定，分别在各自的反应器内进行。特点：①污水与活性污泥在吸附池内接触的时间较短，②容积小，③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。

60.简述延时曝气法，高负荷活性污泥法的工艺特点。

（1）延时曝气法：主要特点是 ①BOD-SS 负荷非常低，②曝气反应时间长，一般多在24h以上，③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，也可以说这种工艺是污水、污泥综合处理设备。具有①处理水稳定性高，②对原污水水质、水量变化有较强适应性，③勿需设初次沉淀池等优点。主要缺点是：①曝气时间长，②池容大，占用较大的土地面积，基建费和运行费用都较高等。

（2）高负荷活性污泥法：主要特点是 ①BOD-SS 负荷高，②曝气时间短，③处理效果较低，一般 BOD 的去除率不超过 70 ％~75 % 。

61.完全混合活性污泥法有什么特点？比较适合于什么场合？

（1）特点：①进入曝气池的污水很快即被池内已存在的混合液所稀释、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。②污水在曝气池内分布均匀，各部位的水质相同，F : M 值相等。③曝气池内混合液的需氧速度均衡，动力消耗低于推流式曝气池。 （2）适用于处理工业废水，特别是浓度较高的有机废水。

13.8 活性污泥法的发展与新工艺

62.与传统活性污泥法曝气池相比较，氧化沟在构造方面，水流混合方面以及工艺方面有什么特征？

（1）在构造方面的特征：①氧化沟一般呈环形沟渠状．平面多为椭圆形或圆形，总长可达几十米，甚至百米以上。沟深取决于曝气装置。②单池的进水装置比较简单，只要伸入一根进水管即可。出水一般采用溢流堰式，宜于采用可升降式的，以调节池内水深。

（2）在水流混合方面的特征：在流态上，氧化沟介于完全混合与推流之间。污水在沟内的流速平均为 0.4m/s，氧化沟总长为L，当L为 100-500m 时，污水完成一个循环所需时间约为4-20min，氧化沟内的流态是完全混合式的，但是又具有某些推流式的特征。氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，可以将其区分为富氧风、缺氧区，用以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效应。

（3）在工艺方面的特征：①可考虑不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度；②可考虑不单设二次沉淀池，使氧化沟与二次沉淀池合建，可省去污泥回流装置；③BOD负荷低。

63.常用的氧化沟有哪几种形式？

（1）卡罗塞氧化沟。由多沟串联氧化沟及二次沉淀池、污泥回流系统所组成。 （2）交替工作氧化沟系统。有2池和3池两种交替工作氧化沟系统。

（3）二次沉淀池交替运行氧化沟系统。氧化沟连续运行，设两座二次沉淀池，交替运行，交替回流污泥。

（4）奥贝尔氧化沟系统。污水首先进人最外环的沟渠，然后依次进人下一层沟渠，最后由位于中心的沟渠流出进人二次沉淀池。

（5）曝气-沉淀一体化氧化沟。所谓一体化氧化沟。将二次沉淀池建氧化沟内。

64.间歇式活性污泥法（SBR 工艺）反应器的操作过程。 ⑴流入；⑵反应；⑶沉淀；⑷排放；⑸待机。

65.简述AB法沉淀水处理工艺中A、B段功能。

（1）A段功能：①A段连续不断地从排水系统中接受污水，同时也接种在排水系统中存活的微生物种群。②A段负荷高，为增殖速度快的微生种群提供了良好的环境条件。③A段污泥产率高，并有一定的吸附能力。A段对污染物的去除，主要依靠生物污泥的吸附作用，某些重金属和难降解有机物和氮磷等植物性营养物质，都能够通过A段而得到一定去除，从而减轻B段负荷。④A段对污染物质的去除，主要是以物理化学作用为主导的吸附功能，因此对负荷、温度、PH值及毒性等作用具有一定适应能力。

（2）B段功能：①B段接受A段的处理水，水质、水量比较稳定，冲击负荷已不再影响B段，B段的净化功能得以充分发挥。②去除有机污染物是B段的主要净化功能。③B段的污泥龄较长，氮在A段也得到了部分的去除，BOD:N比值有所降低，因此B段具有产生硝化反应的条件。④B段承受的负荷为总负荷的30%~60%，较传统活性污泥处理系统，曝气池的容积可减少 40％左右。

13.5 曝气及曝气系统

66.曝气的目的是什么，了解双膜理论的假设条件。

（1）目的：使曝气池中的混合液提供足够的溶解氧和使混合液中的活性污泥与污水充分接触。 （2）双膜理论的假设条件：①在气、液两相接触的界面两侧存在着处于层流状态的气膜和液膜，在其外侧则分别为气相主体和液相主体，两个主体均处于紊流状态。②由于气、液两相的主体均处于紊流状态，其中物质浓度基本上是均匀的，不存在浓度差，也不存在传质阻力，气体分子从气体主体传递到液相主体，阻力仅存在于气、液两层层流膜中。③在气膜中存在着氧的分压梯度，在液膜中存在着氧的浓度梯度，它们是氧转移的推动力。

67.理解氧总转移系数的物理意义及影响氧转移的因素。

（1）氧总转移系数：表示曝气过程中氧的总传递性。当传递过程中阻力大，则KLa值低，反之则KLa比值高。

（2）影响氧转移的因素：液相主体的紊流程度，液膜厚度，气、液界面的更新，气、液接触面积、气相中的氧分压等。

70.机械曝气装置有哪几种形式？并理解其氧转移原理。

（1）竖轴式、卧轴式。

（2）曝气装置（曝气器）转动，水面上的污水不断地以水幕状由曝气器周边抛向四周，形成水跃，液面呈剧烈的搅动状，使空气卷人；曝气器转动，具有提升液体的作用，使混合液连续地上、下循环流动，气、液接触界面不断更新，不断地使空气中的氧向液体内转移；曝气器转动，其后侧形成负压区，能吸人部分空气。

71.曝气池按照其混合液流态、平面形状、曝气方法以及和二沉池的关系可分为哪些种类？ （1）混合液流态：推流式、完全混合式、循环混合式。

（2）平面形状：长方廊道形、圆形跑道形、方形跑道形、环形跑道形。 （3）曝气方法：鼓风曝气池、机械曝气池、机械鼓风曝气池。 （4）与二沉池的关系：曝气-沉淀池合建式、分建式。

72.推流式曝气池的长宽比，长深比以及进出水分别有什么要求？ （1）长宽比：L≥（5~10）B （2）宽深比：B=（1~2）H

（3）进出水：①进水口与进泥口均设于水下，采用淹没出流方式，以免形成短路，并设闸门以调节流量；②出水一般都采用溢流堰的方式，处理水流过堰顶，溢流流入排水渠道。

80.二沉池起什么作用？它与初沉池有何区别？在设计中如何体现？

（1）二沉池用以澄清混合液并回收，浓缩活性污泥，进行泥水分离，并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥。

（2）区别：作用除进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，并由于水量、水质的变化，还要暂时贮存污泥；进入二沉池的活性污泥混合液的性质也有其特点，其浓度高（2000-4000mg/L），有絮凝性能，属于成层沉淀。

（3）设计平流式二次沉淀池时，最大允许的水平流速要比初次沉淀池的小一半；池的出流堰常设在离池末端一定距离的范围内; 辐流式二次沉淀池可采用周边进水的方式以提高沉淀效果；此外，出流堰的长度也要相对增加，使单位堰长的出流量不超过 5―8m／(m·h）。中心管中的下降流速不应超过 0. 03m / s ，以利气、水分离，提高澄清区的分离效果。曝气沉淀池的导流区，其下降流速还要小些（0.015m / s 左右）。由于活性污泥质轻，易腐变质等，采用静水压力排泥的二次沉淀池，其静水头可降至 0.9m ；污泥斗底坡与水平夹角不应小于 50度，以利污泥顺利滑下和排泥通畅。

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13.7 活性污泥法脱氮除磷

82.掌握生物脱氮的原理及运行条件。

（1）原理：①同化作用：一部分氮被同化为微生物细胞的祖坟，存在于微生物细胞及内院呼吸残留物中的氮可在二沉池中以剩余活性污泥的形式得以去除。②氨化作用：有机氮化物被氨化菌分解转化为氨氮。③硝化作用：氨氮在亚硝化单胞菌的作用下转化为亚硝酸氮，亚硝酸氮再被硝化杆菌转化为硝酸氮。④反硝化作用：亚硝酸氮和硝酸氮，在缺氧的条件下，被兼性异养的反硝化细菌，转化成气态氮（N2）或N2，NO。

（2）运行条件：①好氧条件，满足“硝化需氧量”的要求；②保持一定的碱度；③混合液中有机物含量不应过高，BOD值应在 15-20mg/L一下。

第14章 生物膜法

87.理解生物膜法的净水原理，为什么说处理规模相同时，生物膜法产生的剩余污泥比活性污泥少？

（1）污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。生物膜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育，并在其上形成膜状生物污泥。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，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。

（2）在生物膜上生长繁育的生物中，动物性营养一类者所占比例较大，微型动物的存活率亦高。在生物膜上能够栖息高次营养水平的生物，在捕食性纤毛虫、轮虫类、线虫类之上还栖息着寡毛类和昆虫，在生物膜上形成的食物链要长于活性污泥上的食物链。所以在生物膜处理系统内产生的污泥量也少于活性污泥处理系统。

88.与活性污泥法相比，生物膜法具有哪些特点？ （1）微生物相方面的特征：

①生物膜中的微生物多样化，能够存活世代时间较长的微生物。②生物的食物链长。③分段运行与优势菌属。

（2）水处理工艺方面的特征：

①耐冲击负荷，对水质、水量变动由较强的适应性。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。

89.生物滤池的设计常采用哪两种负荷，各种负荷的定义？ （1）水力负荷、有机负荷。

（2）①水力负荷：单位面积的滤池或单位体积滤料每日处理的废水量。

②有机负荷：单位时间供给单位体积滤料的有机物量。

94.什么叫固体通量？如何根据固体通量确定浓缩池面积？ （1）固体通量：单位时间通过单位面积的固体量。

（2）浓缩池的断面面积应按控制断面来设计：A>=Qo Co/GL。Qo为入池水的流量（m3 /h），Co为入池水的固体浓度（Kg /m3），A浓缩池设计表面积（m2），GL为极限固体通量（Kg /(m2*h)）。

第十五章 厌氧生物处理

95.什么叫厌氧消化？试描述有机物的厌氧消化过程。

（1）厌氧消化法，即在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气，使污泥得到稳定。

（2）污泥厌氧消化过程：①水解阶段：复杂的非溶解性有机物，在产酸细菌胞外水解酶的作用下，转化成简单的溶解性单体或二聚体。②产酸发酵阶段：溶解性单体或二聚体有机物，在产酸发酵细菌作用下，转化为挥发性脂肪酸和醇为主的末端产物，同时产生新的细胞物质。③产氢产乙酸阶段：将产酸发酵阶段2C以上的有机酸（除乙酸）和醇，转化为乙酸、氢气、二氧化碳等，并产生新的细胞物质。④产甲烷阶段：由严格专性厌氧的产甲烷细菌，将乙酸、甲酸、甲醇、甲胺和CO2/H2等转化为CH4和CO2（沼气）的过程。

96.城市污水厂的污泥为什么要进行消化处理，有哪些措施可以加速污泥消化过程？ （1）原因：提高厌氧生物处理能力和稳定性。

（2）措施：①提高反应器中生物持有量②利用厌氧生物处理中微生物种群的特点，实现相分离③研制反应器使之形成特殊的水力流态，从而创造厌氧微生物的最适生态条件。

97.比较厌氧生物处理与好氧生物处理的优缺点以及他们的使用条件。 （1）污泥好氧消化优缺点：

优点：①污泥中可生物降解有机物的降解程度高；②上清液 BOD 浓度低；③消化污泥量少，无臭、稳定、易脱水，处置方便；④消化污泥的肥分高，易被植物吸收；⑤好氧消化池运行管理方便简单，构筑物基建费用低。

缺点：①运行能耗多，运行费用高；②不能回收沼气；③因好氧消化不加热，所以污泥有机物分解程度随温度波动大；④消化后的污泥进行重力浓缩时，上清液 SS 浓度高。 （2）污泥厌氧消化运行管理要求高，消化池需密闭、池容大、池数多。

（3）因此当污泥量不大时可采用好氧消化，即在不投加底物的条件下，对污泥进行较长时间的曝气，使污泥中微生物处于内源呼吸阶段进行自身氧化。因此微生物机体的可生物降解部分（约占 MLVSS 的 80 % ）可被氧化去除，消化程度高，剩余消化污泥量少。

98.简述厌氧消化的影响因素，为什么说消化池的投配率是重要设计参数？

（1）厌氧消化的影响因素：①温度因素。甲烷菌对于温度的适应性，可分为两类，即中温甲烷菌、高温甲烷菌。②生物固体停留时间（污泥龄）与负荷。③搅拌和混合。搅拌的方法一般有：泵加水射器搅拌法；消化气循环搅拌法和混合搅拌法等。④营养与 C/N 比。⑤氮的守恒与转化，在厌氧消化池中，氮的平衡是非常重要的因素。⑥有毒物质。

（2）投配率是消化池设计的重要参数，投配率过高，消化池内脂肪酸可能积累，pH下降，污泥消化不完全，产气率降低；投配率过低，污泥消化较完全，产气率较高，消化池容积大，基建费用增高。

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