环境工程学(名词解释+问答)

问答题第二编水的物理化学处理方法1、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。2、理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？理想沉淀池应符合以下3个条件：1）颗粒处于自由沉淀状态；2）水流沿着水平方向流动；3）颗粒沉到池底即认为已被去除。根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度无关，与表面积成反比。3、沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？颗粒的截留沉速u0与沉淀池表面负荷Q/A相等。但含义不同，表面负荷代表自池顶A开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速；而截留沉速u0反映了沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。4、说明沉淀有哪几种类型？各有何特点，并讨论各种类型的内在联系和区别，各适用在哪些场合？5、设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理与平流式沉砂池有何区别？6、试比较平流式沉淀池、竖流式沉淀池和辐流式沉淀池的优缺点及其适用条件7、简述浅池沉降的机理？8、什么叫折点加氯？试绘出需氯量曲线并对其进行解释。折点加氯有何影响？答：（1）见图。1区：无余氯，消毒效果不可靠；2区：氯与氨反应，有余氯的存在，所以有一定的消毒效果，但是主要是化合性氯，主要是NH2Cl；3区：2NH2Cl+HOClN2+HCl+H2O，有效氯减少，NH2Cl被氧化成没有消毒作用的化合物，最后到达折点B；4区：胺与HOCl反应完，自由性余氯增加。（2）出现折点加氯的原因是：水中存在氨和氮的化合物（3）折点加氯的利弊：当原水受到严重污染，一般的加氯量，不能解决问题时，采用折点加氯可取得明显的效果，它能降低水的色度，去除恶臭，降低水中有机物的含量，能提高混凝效果。但是，当发现水中有机物能与氯生成三氯甲烷、氯乙酸后，折点加氯来处理水源水引起人们担心，因而人们寻求去除有机物的预处理和深度处理方法和其它消毒方法。9、废水处理工艺中有几种固液分离技术？扼要叙述各技术实现固液分离的基本原理。答：废水处理工艺中固液分离技术有气浮法、沉淀法、膜分离法。气浮法是通过某种方法产生大量的微气泡，使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物微粒粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力的作用下，上浮至水面形成浮渣，进行固液分离。沉淀法就是使污水中的悬浮物质在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能，沉淀分为自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩。膜分离法是利用隔膜使水同溶质或微粒分离的一种固液分离技术。根据溶质或溶剂透过膜的推动力不同，膜分离法可分为3类：1）以电动势为推动力的方法有：电渗析、电渗透；2）以浓度差为推动力的方法有：扩散渗析、自然渗透；3）以压力差为推动力的方法有：压渗析、反渗透、超滤、微孔过滤。10、沉砂池有哪几种类型？各有何优缺点？答：可分为：①平流沉沙池，优点为：截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等，排砂的含水率低，排砂量容易计算；缺点为：沉砂池需要高架或挖小车通道；沉砂中约夹杂有15％的有机物，使沉砂的后续处理增加难度；②曝气沉砂池，优点：可克服平流沉砂池的第二个缺点，把排砂经清洗后有机物含量低于15％；③多尔沉砂池，优点：沉砂被旋转刮砂机刮至排砂坑，用往复齿耙沿斜面耙上，在此过程中，把附在砂粒上的有机物洗掉，洗下来的有机物经有机物回流机及回流管随污水一起回流至沉砂池，沉砂中的有机物含量低于10％，达到清洁沉砂标准；④钟式沉砂池，优点：调整转速可达到最佳沉砂效果，沉砂用压缩空气经沉砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区，排砂达到清洁标准。第三编水的生物化学处理方法1、活性污泥有哪些部分组成？它的活性是指何而言？如何评价活性污泥的好坏？答：活性污泥由下列四部分物质组成：（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）由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质(Mi)；（4）由污水挟入的无机物质(Mii)。它的活性是指：在微生物群体新陈代谢功能的作用下，具有将有机污染物转化为稳定的无机物的活力。可用两项指标以表示其沉降－浓缩性能（1）污泥沉降比（SV），它能反应曝气池运行过程的活性污泥量，可以控制、调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时的发现污泥膨胀等异常现象的发生；（2）污泥容积指数（SVI），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。2、生化反应中参数Vmax、K、Y、Kd、a＇、b＇的意义是什么？如何来求定这几个参数？答：maxv：有机底物的最大比降解速度，1t;K，常数值.在monod方程中maxSdsXSvdtKSI.当SKS时1,dsKXdt即1maxKv；II.当SKS时,max2sSvvKSK,即max2SvKK；Y：产率系数，微生物没代谢1㎏BOD5所合成的MLVSS的㎏数；Kd：衰减系数，活性污泥微生物的自身氧化率，1d；a＇：活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1㎏BOD5所需的氧量，以㎏计；b＇：活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧量，即每㎏活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以㎏计。a＇、b＇的值，应通过试验式2rrsVVOQSabaNbXVXV用图解法确定，以rVQSXV为横坐标，以2VOXV为纵坐标，点如各项数据，得直线，斜率为a＇，纵轴的截距为b＇；Y、Kd的值，应根据试验或运行所取得的数据，按式rdVVQSXYKXVXV，以VXXV为横坐标，以()aeVQSSXV为纵坐标，点如数据，即可得。直线的斜率为Y值，截距为Kd；maxv、K2值的确定.常数值K2的确定：用式02maxeerseseSSSNKSvXtKS通过图解法确定。将式02eeSSKSXt的0eSSXt为纵坐标，eS为横坐标，其斜率为K2；maxv的确定：也用图解法确定。00max()eeeseQSSSSSvXVXtKS取倒数，得0maxmax11()()seeKXtSSvSv，以一次线性函数考虑，以0eXtSS为纵坐标，以1eS为横坐标，把所取上数据点入，即得直线。直线纵坐标的截距为max1v，即可求maxv。3、曝气设备的作用和分类如何，如何测定曝气设备的性能？答：空气扩散装置习称曝气装置，分鼓风曝气装置和机械曝气装置两大类。作用有1、充氧，将空气中的氧转移到混合液中的活性污泥絮凝体上，以供微生物呼吸；2、搅拌、混合，使曝气池内的混合液充分混合，接触；3、部分有推流作用（如氧化沟）。曝气装置技术性能的主要指标有：（1）动力效率（EP），每消耗1KWh电能转移到混合液中的氧量，以㎏O2/KWh计；（2）氧的利用效率（EA），通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总供氧量的百分比(%)（3）氧的转移效率（EL），也称充氧效率，通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以㎏O2/h计.对于鼓风曝气装置的性能可按（1）（2）两项指标评定，对机械曝气装置的性能，可按（1）（3）两项指标来评定。4、影响活性污泥法运行的主要因素有哪些？这些因素的作用是什么？答：影响活性污泥法运行的主要因素有：1)BOD－负荷和SS负荷：它是曝气池设计和运行的主要依据，它直接影响曝气池的池容和出水水质；2)水力停留时间（SRT）或污泥龄：它也是曝气池设计和运行的主要依据，它影响曝气池的池容和出水水质；3)活性污泥的活性：活性污泥的吸附、聚集、降解和沉淀性能的综合描述。它影响污泥在沉淀池的停留时间、回流污泥的浓度和再生池的设置等；4)溶解氧（DO）：微生物利用氧降解有机污染物、微生物自身氧化速率和外界环境向水体的充氧效果的综合反应，它是一个综合指标。它是微生物保持正常生理活动的反应。5)氧的利用率：它关系曝气池的形式，曝气装置的形式；6)回流污泥比：它直接影响回流污泥的动力消耗和混合液污泥浓度；7)混合液污泥浓度：它直接影响曝气池的容积和污水处理效果。5、曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么？答：曝气池是去除BOD，去除SS、N、P的的处理单元，但不能使活性污泥絮凝体沉淀；二沉池是进行泥水分离和污泥部分压缩的处理单元，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。二沉池是曝气池出水的分离场所，是曝气池活性污泥的来源，它的工作效果直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。6、二沉池的功能和构造与一沉池相比有什么不同？在二沉池中设置斜板或斜管为什么不能取得理想的效果？答：与初沉池相比，二沉池除了进行泥水分离外，还要进行污泥浓缩和暂时贮存污泥。也正由于二沉池要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离的初沉池面积；由于二沉池的活性污泥质轻，允许的设计水平流速要比初沉池要小，对堰的要求要更严格，对污泥缓冲区也有更高的规定。在二沉池中设置斜板或斜管效果不好。原因是：活性污泥的粘度大，容易粘附在斜板或斜管上，影响沉淀效果甚至可能堵塞斜板或斜管。同时，在厌氧的条件下，经厌氧消化产生的气体上升时会干扰污泥的沉淀，并把从板（管）上脱落下来的污泥带至水面结成污泥层。7、试述在二沉淀池中污泥的沉淀特性及其对二沉淀池设计、活性污泥的沉淀实验的影响。答：二沉池的沉淀部分属于絮凝沉淀；二沉池的下部沉淀是成层沉淀；二沉池的污泥斗是压缩。二沉池污泥混合液的浓度高（2000～4000mg/L）,具有絮凝性能。沉淀时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅于初始浓度C有关[()]ufC。由于污泥浓缩，二沉池所需要的池面积大于只进行泥水分离的池面积；由于活性污泥质轻，而二沉池的设计水平流速要比初沉池小，其堰的设计也比较严格，其压力排泥和污泥斗的设计都与初沉池有所不同。如上所述，二沉池有多种形式的沉淀。它是顺次进行各种沉淀的，各种沉淀的时间不同。注意各种沉淀区域的水深和沉淀历时。8、BOD污泥负荷Ns与Nrs的概念与区别？答：BOD—污泥负荷Ns表示的是曝气池内单位重量（㎏）活性污泥，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（BOD）;asQSFNMXV[㎏BOD/(㎏MLSS·d)]BOD—污泥去除负荷Nrs表示曝气池内单位重量（㎏）活性污泥，在单位时间（1d）内降解的有机污染物量（BOD）。()aerrsVVQSSQSNXVXV[㎏BOD/(㎏MLVSS·d)]区别：Ns指进水的BOD负荷，Nrs指BOD降解负荷，因而，一般地NsNrs。9、污泥回流的方式有哪几种？它们各自的优缺点是什么？答：污泥回流的方式主要有依靠污泥泵、空气提升器和螺旋泵提升回流。污泥泵的运行效率较高，可用于大规模的污水处理工程。采用污泥泵时，将二沉池流出的回流污泥集中到污泥井，再抽到曝气池；空气提升器利用升液管内外液体的密度差而使污泥提升的。它的结构简单，管理方便，而且有利于提高活性污泥中的溶解氧和保持活性污泥的活性，多为中、小型污水处理厂所采用；近几十年，回流污泥系统中，比较广泛应用螺旋泵。螺旋泵效率高，而且稳定；能够直接安装在曝气池与二沉池之间，不必另设污泥井和其他附属设备；转速较慢，不会打碎活性污泥絮凝体颗粒；不因污泥而堵塞，节能，维护方便；相比较其费用较高的。10、试分别阐述曝气池每日活性污泥的净增殖量与曝气池混合液每日需氧量的计算公式的物理意义？并写出每日排出剩余污泥体积量的计算式。答：曝气池每日活性污泥的净增殖量是微生物合成反应和内源代谢二项生理活动的综合结果。rXaSbX式中：X——活性污泥的净增殖量；raS——微生物去除有机污染物的过程中产生的污泥;a——污泥产率；bX——微生物内源代谢的自身氧化而消耗的自身质量；b——微