水质工程实验技术

现代水质监测技术综合实验

目录

实验一 填充色谱柱的制备 ......................................................................................................................... 2 实验二 充色谱柱的柱效测定 ..................................................................................................................... 5 实验三 色谱柱的H—U曲线的测绘 ......................................................................................................... 7 实验四 气相色谱定性分析 ....................................................................................................

《水质工程学（Ⅱ）》思考题与习题 第11章 水体污染与自净 一、填空题 1、城市污水：包括以下四部分 、 、 、 。 2、污水的最终出路： 、 、 ；最合理出路是 。 3、污水中含氮化合物指标有： 、 、 、 。 一般污水中凯氏氮是 和 之和。 4、有直接毒害作用的无机物： 、 、 、 、 、 。 5、通常采用 、 、 、等水质指标来表示水质耗氧有机物的含量。 6、按水中杂质的尺寸，可以将杂质分为 、 、 三种。 7、按处理程度污水处理分为： 、 、 、 。 8、 水体自净过程中物理净化作用有 、 、 、 。 9、水资源优化配置顺序为 、 、 、 、 。 10、国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）规定，地表水 水域、 类水域中划定的保护区和海洋水体中 海域，禁止新

养殖水体既是养殖对象赖以生长、生活的场所,也是残饵、粪便等的分解容器,还是浮游生物的培育池,控制不好,很容易造成水中有机物和有毒、有害物质大量富集,这不仅严重影响水产养殖的产量和质量,而且还会成为天然水域环境的主要污染源之一。因此,保持水环境的生态平衡,做好水质调控,是水产养殖优质高效的关键。

维普资讯

圃

定。别及调控措施： 1p值。般淡水判 ( )H一

养殖水体最适 p值为 7~ .。晨如果 H . 8爵 5 5p值下降到 7以下，则应采用生石灰水 H来提高 p值。通常每 6 7平方米 (亩 ) H 6 1 用生石灰 75 l .~ O千克，浆全池泼洒。盐化碱地池塘，晨如发现 p值达到 9以上，清 H 必须及时加注淡水。 ()解氧、氨、 2溶总亚硝态氮。当溶解氧下降到 4毫克/,虾升鱼生长即受到影响，料系数升高、}速饲生∈养殖水体既是养殖对象赖以生长、生度下降、害增多甚至缺氧死亡。通常家病

活的场所，是残饵、也粪便等的分解容器，还是浮游生物的培育池，制不好，容控很

鱼溶解氧下降到 l毫克/开始缺氧浮升头，而特种水产品通常在 2毫克/时就升开始缺氧浮头。总氨和亚硝态氮是由有机物分解而成的，质越肥，中有机物越水水

易造成水中有机物和有毒、害物质大量有富集

1.D氧垂曲线 临界亏氧点概念

溶氧下垂曲线：表示水体受到污染后，水中溶解氧含量沿河道的分布呈下垂状曲线。在排污口下游河水中，溶解氧含量因有机物生物氧化的脱氧作用而显著下降，又由于下游大气复氧和生物光合作用等而使溶解氧含量增加。下垂曲线的临界点(氧垂点)，其溶解氧含量最小。临界亏氧点：在氧垂曲线的第一段a～o段，耗氧速率大于复氧速率，水中溶解氧大幅下降，亏氧量增加，直至消耗氧的速率等于复氧速率：O点处，溶解氧最低亏氧量最大，称o点为临界亏氧点或氧垂点

2.试说明沉淀有哪几种类型，各有何特点？举例说明各类型的应用场合。

按照水中悬浮颗粒的浓度、性质及其絮凝性能的不同，沉淀可分为以下几种类型。1.自由沉淀。悬浮颗粒的浓度低，在沉淀过程中呈离散状态，互不粘合，不改变颗粒的形状、尺寸及密度，各自完成独立的沉淀过程。这种类型多表现在沉砂池、初沉池初期。 2.絮凝沉淀。悬浮颗粒的浓度比较高（50~500mg/L），在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用，使悬浮颗粒互相碰撞凝结，颗粒质量逐渐增加，沉降速度逐渐加快。经过混凝处理的水中颗粒的沉淀、初沉池后期、生物膜法二沉池、活性污泥法二沉池初期等均属絮凝沉淀。 3.拥挤沉淀。悬浮颗粒的浓度很高（大于500mg

第一章 水质与水质标准

1.1 天然水体中的杂质

1.1.1按杂质颗粒的粒度分为：

悬浮物——零点几个微米至毫米，浑浊，显微镜或肉眼可见 胶体——几纳米至零点几个微米，浑浊，超显微可见 溶液——通常在纳米级以下，透明，电镜可见

注：胶体化学定义胶体范围1 nm～100 nm，工程运用上边界0.45 μm或1 μm （1）悬浮物：泥土、粘土（<50μm）、砂（>50μm）、金属氧化物、原生动物及其包囊、藻类（

（2）胶体：粘土类物质、金属氢氧化物、蛋白质（10～30nm）、硅酸（10～100nm）、纤维素、高分子有机物（如腐殖质内的富里酸和腐殖酸）、病毒（8～100nm）等等。

（3）溶液（溶解杂质）

① 溶解气体：O2、CO2、N2等（未污染水O2=5～10mg/L,<14mg/L, CO2来源于有机物质的分解及地层化学反应，CO2的多少影响到碳酸平衡、碱度等，地面水一般为20～30，地下水可高达100 mg/L）;

② 阳离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Fe2+、Mn2+等； ③ 阴离子：HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-、SiO32-、F-等； ④ 溶解性有机大分子（电解质与非电解质均有）

1.1.2按污染物的类别分：

（1）可生物降解的有机污染物——耗氧有机物

碳水化合物、蛋白质、脂肪等自然生成的有机物，能够被微生物降解成为无机物，微生物同时要消耗掉大量氧，危害水体质量。

（2）难生物降解的

北京工业大学 水质工程学 复习资料

水质工程学总复习

填空（20），名词解释（8个/4）英文，简答（5~6/7），计算（2个/4）英文

1、 水循环的两个途径：自然循环、社会循环

2、 城市污水分类：生活污水、工业废水、被污染的雨水、其他废水。

3、 工业污水分类：生产污水、生产废水

4、 被处理水的最终处置：直接排放到水体、农业灌溉、循环利用

5、 好氧、缺氧、厌氧

6、 BOD（Biochemical Oxygen Demand）生化需氧量：

水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量。mg/LO2

1） 第一阶段生化需氧量（碳氧化阶段）：

①在异养菌作用下，含碳有机物被氧化为CO2，H2O，含氮有机物被氧化为NH3，所消耗的氧以Oa表示，与此同时，合成新细胞（异养型）。

②合成的新细胞，在生活活动中，进行着新陈代谢，即自身氧化的过程，产生CO2,H20,NH3，并放出能量和氧化残渣，这种过程叫做内源呼吸，所消耗的氧量用Ob表示。

耗氧量Oa+Ob，成为第一阶段生化需氧量（或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量）用BODu或La或Sa表示

2） 第二阶段（硝化阶段）：在自养菌（亚硝化菌）作用下，NH3被氧化为NO2-和H2O，所消耗的氧量

北京工业大学 水质工程学 复习资料

水质工程学总复习

填空（20），名词解释（8个/4）英文，简答（5~6/7），计算（2个/4）英文

1、 水循环的两个途径：自然循环、社会循环

2、 城市污水分类：生活污水、工业废水、被污染的雨水、其他废水。

3、 工业污水分类：生产污水、生产废水

4、 被处理水的最终处置：直接排放到水体、农业灌溉、循环利用

5、 好氧、缺氧、厌氧

6、 BOD（Biochemical Oxygen Demand）生化需氧量：

水中有机污染物被好氧微生物分解至无机物时所消耗的溶解氧的量。mg/LO2

1） 第一阶段生化需氧量（碳氧化阶段）：

①在异养菌作用下，含碳有机物被氧化为CO2，H2O，含氮有机物被氧化为NH3，所消耗的氧以Oa表示，与此同时，合成新细胞（异养型）。

②合成的新细胞，在生活活动中，进行着新陈代谢，即自身氧化的过程，产生CO2,H20,NH3，并放出能量和氧化残渣，这种过程叫做内源呼吸，所消耗的氧量用Ob表示。

耗氧量Oa+Ob，成为第一阶段生化需氧量（或称为总碳氧化需氧量、总生化需氧量、完全生化需氧量）用BODu或La或Sa表示

2） 第二阶段（硝化阶段）：在自养菌（亚硝化菌）作用下，NH3被氧化为NO2-和H2O，所消耗的氧量

一、名词解释最小设计坡度——在污水管道设计时，通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致， 但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速， 以防止管道内产生沉淀。 因此将相应于 管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。 澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。 当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时， 便 被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。 最大设计充满度——在设计流量下，污水在管道中的水深 h 和管道直径 D 的比值称为 设计充满度，当 h/D=1 时称为满度。 硝化——在消化细菌的作用下,氨态氮进行分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在亚消 化菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮,然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮. 最小覆土深——指管道外壁顶部到地面的距离。 快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质， 从而使水获得澄清 的工艺过程。 径流系数——径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于 1。 土地处理——土地处理有两种方式：改造土壤；污泥的专用处理厂。用污泥改造不毛之 地为可耕地，如用污泥投放于废露天矿场、尾矿场、采石场、粉煤灰堆场、戈壁滩与沙漠等 地。专用场应设截流地面径流沟及渗透水收集管，以免污染地面水与

第一章

1.天然水体是指河流、湖泊、水库等水域环境。 2.天然水体中杂质的分类：

水中杂质的尺寸，溶解物、胶体颗粒和悬浮物。 从化学结构上，无机物、有机物、生物。 杂质的来源，天然物质、污染性物质。 3.各种典型水体的水质特点：

一般可以将天然水分为地表水和地下水两大类，地表水又可以分为江河水、湖泊水库水、海水等。 ①江河水 悬浮物和胶体杂质含量较多，细菌含量和浊度高于地下水；含盐量和硬度较低，水温不稳定，色嗅味变化较大，有毒有害物质易进入水体，受自然条件影响大。

②湖泊水库水 水质类似江河水，但浊度低，一般含藻类较多，易受废水污染，含盐量和硬度较河水高。 ③海水 高含盐量。

④地下水 水清细菌少，水质和水温教稳定，含盐量和硬度高于地表水。 ⑤受污染水源 有机物种类和数量大，含重金属，对人体有害。 4.六大毒性物质：汞、镉、铅、铬、绅、氰化物。

5.生活饮用水水质标准的4大类指标：微生物学指标、水的感官性状和一般化学指标、毒理学指标、放射性指标。

6.世界卫生组织WHO 水质指标135项。

我国 2001年，颁布的《生活饮用水水质卫生规范》将水质指标分为常规检验项目34项，非常规检验项目62项。

200

1、简述活性污泥法中微生物的代谢过程（8分）

答：污水中的有机物，首先被吸附在大量微生物栖息的活性污泥表面，并与微生物细胞表面接触，在透膜酶的作用下，透过细胞壁进入微生物细胞体内，小分子的有机物能够直接透过细胞壁进入微生物体内，大分子的有机物，则必须在西胞外酶--水解酶的作用下，被水解为小分子后再被微生物摄入细胞体内。 微生物通过各种胞内酶的催化作用，对摄入细胞体内的有机物金行代谢反应。过程为两步：

（1） 分解代谢：微生物对一部分有机物进行氧化分解，最终形

成二氧化碳和水等稳定的无机物，并提供合成新细胞物质所需的能量；

（2） 合成代谢：剩下的一部分有机物被微生物用于合成新细

胞，所需能量来自分解代谢

微生物对自身的细胞物质进行分解，并提供能量，即内源呼吸或自身氧化。当有机物充分时，大量合成新的细胞物质，内源呼吸作用不明显，但当有机物消耗殆尽时，内源呼吸就成为提供分解代谢和合成代谢的主要方式。

2、影响活性污泥法微生物生理活动的因素有哪些？（5分） 答：有营养物、溶解氧、PH值、温度和有毒物质

3、 Lawrence-McCarty模型的推论的公式有哪五个？并一一写出

来（10分）

答：（1） Se=Ks(1/θc+Kd)/Yvm