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《水污染控制工程》第三版習題答案 第11章 1、 簡述好氧生物和厭氧生物處理有機污水的原理和適用條件。 答：好氧生物處理：在有游離氧（分子氧）存在的條件下，好氧微生物降解有機物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法。微生物利用廢水中存在的有機污染物（以溶解狀與膠體狀的為主），作為營養(yǎng)源進行好氧代謝。這些高能位的有機物質(zhì)經(jīng)過一系列的生化反應，逐級釋放能量，最終以低能位的無機物質(zhì)穩(wěn)定下來，達到無害化的要求，以便返回自然環(huán)境或進一步處置。適用于中、低濃度的有機廢水，或者說BOD5濃度小于500mg/L的有機廢水。 厭氧生物處理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，復雜的有機化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單的化合物，同時釋放能量。適用于有機污泥和高濃度有機廢水（一般BOD5≥2000mg/L）。 2、 某種污水在一連續(xù)進水和完全均勻混合的反應器中進行處理，反應不可逆，符合一級反應，V=KSA,K=0.15D-1,求當反應池容積為20M3，反應效率為98％時，該反應池能夠處理的污水流量為多大？ 解：一級反應: v=ds/dt ln s = ln s0 – kt 當反應效率為0.98時，有s = 0.02 s0 ， 并帶入k =0.15 D-1 ，有 t = （1/k）* ln (s0/s) = 26.08 d Q = V / t = 20 / 26.08 = 0.77 m3/d 3 簡述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過程的基本步驟。 答：微生物經(jīng)氨化反應分解有機氮化合物生成NH3,再在亞硝化菌和硝化菌的作用下，經(jīng)硝化反應生成（亞）硝酸鹽，最后經(jīng)反硝化反應將（亞）硝酸鹽還原為氮氣。當進水氨氮濃度較低時，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。 4、 簡述生物除磷的原理。 答：在厭氧－好氧交替運行的系統(tǒng)中，得用聚磷微生物具有的厭氧釋磷及好氧超量吸磷的特性，使好氧段中混合液磷的濃度大量降低，最終通過排放含有大量富磷污泥而達到從污水中除磷的目的。 第十二章活性污泥法 1． 活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？ 答：活性污泥是指由細菌、菌膠團、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機和無機物質(zhì)組成的、有一定活力的、具有良好的凈化污水功能的絮絨狀污泥。 活性污泥法處理流程具體流程見下圖： 2． 常用的活性污泥法曝氣池的基本形式有哪些？ 答：推流式曝氣池：污水及回流污泥一般從池體的一端進入，水流呈推流型，底物濃度在進口端最高，沿池長逐漸降低，至池出口端最低。 完全混合式曝氣池：污水一進入曝氣反應池，在曝氣攪拌作用下立即和全池混合，曝氣池內(nèi)各點的底物濃度、微生物濃度、需氧速率完全一致。 封閉環(huán)流式反應池：結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點，污水進入反應池后，在曝氣設備的作用下被快速、均勻地與反應器中混合液進行混合，混合后的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動。封閉環(huán)流式反應池在短時間內(nèi)呈現(xiàn)推流式，而在長時間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。 序批式反應池（SBR）：屬于“注水--反應—排水”類型的反應器，在流態(tài)上屬于完全混合，但有機污染物卻是隨著反應時間的推移而被降解的。其操作流程由進水、反應、沉淀、出水和閑置五個基本過程組成，從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個周期，所有處理過程都是在同一個設有曝氣或攪拌裝置的反應器內(nèi)依次進行，混合液始終留在池中，從而不需另外設置沉淀池。 3． 活性污泥法有哪些主要運行方式？各種運行方式有何特點？ 答：傳統(tǒng)推流式：污水和回流污泥在曝氣池的前端進入，在池內(nèi)呈推流式流動至池的末端，充氧設備沿池長均勻布置，會出現(xiàn)前半段供氧不足，后半段供氧超過需要的現(xiàn)象。 漸減曝氣法：漸減曝氣布置擴散器，使布氣沿程遞減，而總的空氣量有所減少，這樣可以節(jié)省能量，提高處理效率。 分步曝氣：采用分點進水方式，入流污水在曝氣池中分3—4點進入，均衡了曝氣池內(nèi)有機污染物負荷及需氧率，提高了曝氣池對水質(zhì)、水量沖擊負荷的能力。 完全混合法：進入曝氣池的污水很快被池內(nèi)已存在的混合液所稀釋、均化，入流出現(xiàn)沖擊負荷時，池液的組成變化較小，即該工藝對沖擊負荷具有較強的適應能力；污水在曝氣池內(nèi)分布均勻，F(xiàn)/M值均等，各部位有機污染物降解工況相同，微生物群體的組成和數(shù)量幾近一致；曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。 淺層曝氣法：其特點為氣泡形成和破裂瞬間的氧傳遞速率是最大的。在水的淺層處用大量空氣進行曝氣，就可以獲得較高的氧傳遞速率。 深層曝氣法：在深井中可利用空氣作為動力，促使液流循環(huán)。并且深井曝氣池內(nèi)，氣液紊流大，液膜更新快，促使KLa值增大，同時氣液接觸時間延長，溶解氧的飽和度也由深度的增加而增加。 高負荷曝氣法：在系統(tǒng)與曝氣池構(gòu)造方面與傳統(tǒng)推流式活性污泥方相同，但曝氣停留時間公1.5－3.0小時，曝氣池活性污泥外于生長旺盛期。主要特點是有機容積負荷或污泥負荷高，但處理效果低。 克勞斯法：把厭氧消化的上清液加到回流污泥中一起曝氣，然后再進入曝氣池，克服了高碳水化合物的污泥膨脹問題。而且消化池上清液中富有氨氮，可以供應大量碳水化合物代謝所需的氮。消化池上清液夾帶的消化污泥相對密度較大，有改善混合液沉淀性能的功效。 延時曝氣法：曝氣時間很長，活性污泥在時間和空間上部分處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，剩余污泥少而穩(wěn)定，無需消化，可直接排放。本工藝還具有處理過程穩(wěn)定性高，對進水水質(zhì)、水量變化適應性強，不需要初沉池等優(yōu)點。 接觸穩(wěn)定法：混合液的曝氣完成了吸附作用，回流污泥的曝氣完成穩(wěn)定作用。本工藝特點是污水與活性污泥在吸附池內(nèi)吸附時間較短，吸附池容積較小，再生池的容積也較小，另外其也具有一定的抗沖擊負荷能力。 氧化溝：氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，它的池體狹長，池深較淺，在溝槽中設有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動，推動溝內(nèi)液體迅速流動，具有曝氣和攪拌兩個作用， 使活性污泥呈懸浮狀態(tài)。 純氧曝氣法：純氧代替空氣，可以提高生物處理的速度。在密閉的容器中，溶解氧的飽和度可提高，氧溶解的推動力也隨著提高，氧傳遞速率增加了，因而處理效果好，污泥的沉淀性也好。 吸附－生物降解工藝；處理效果穩(wěn)定，具有抗沖擊負荷和pH變化的能力。該工藝還可以根據(jù)經(jīng)濟實力進行分期建設。 序批式活性污泥法:工藝系統(tǒng)組成簡單，不設二沉池，曝氣池兼具二沉池的功能，無污泥回流設備；耐沖擊負荷，在一般情況下（包括工業(yè)污水處理）無需設置調(diào)節(jié)池；反應推動力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì)；運行操作靈活，通過適當調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達到脫氮除磷的效果；污泥沉淀性能好,SVI值較低,能有效地防止絲狀菌膨脹；該工藝的各操作階段及各項運行指標可通過計算機加以控制，便于自控運行，易于維護管理。 4． 解釋污泥泥齡的概念，說明它在污水處理系統(tǒng)設計和運行管理中的作用。 答：污泥泥齡即生物固體停留時間，其定義為在處理系統(tǒng)（曝氣池）中微生物的平均停留時間。在工程上，就是指反應系統(tǒng)內(nèi)微生物總量與每日排出的剩余微生物量的比值?；钚晕勰嗄帻g是活性污泥處理系統(tǒng)設計、運行的重要參數(shù)。在曝氣池設計中的活性污泥法，即是因為出水水質(zhì)、曝氣池混合液污泥濃度、污泥回流比等都與污泥泥齡存在一定的數(shù)學關(guān)系，由活性污泥泥齡即可計算出曝氣池的容積。而在剩余污泥的計算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計算每天的剩余污泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運行管理過程中，污泥泥齡也會影響到污泥絮凝的效果。另外污泥泥齡也有助于進步了解活性污泥法的某些機理，而且還有助于說明活性污泥中微生物的組成。 5．從氣體傳遞的雙膜理論，分析氧傳遞的主要影響因素。 答：氣體傳遞的雙膜理論的基點是認為在氣液界面存在著二層膜（即氣膜和液膜）這一物理現(xiàn)象。這兩層薄膜使氣體分子從一相進入另一相時受到了阻力。當氣體分子從氣相向液相傳遞時，若氣體的溶解度低，則阻力主要來自液膜。影響氧傳遞的因素主要有如下： 污水水質(zhì)：水中各種雜質(zhì)如某些表面活性物質(zhì)會在氣液界面處集中，形成一層分子膜，增加了氧傳遞的陰力，影響了氧分子的擴散。 水溫：水溫對氧的轉(zhuǎn)移影響較大，水溫上升，水的黏度降低，液膜厚度減小，擴散系數(shù)提高，反之，擴散系數(shù)降低。 氧分壓：氣相中的氧分壓直接影響到氧傳遞的速率。氣相中氧分壓增大，則傳遞速率加快，反之，則速率降低。 總的來說，氣相中氧分壓、液相中氧的濃度梯度、氣液間的接觸面積和接觸時間、水溫、污水的性質(zhì)、水流的紊流程度等因素都影響著氧的轉(zhuǎn)移速率。 10 二沉池的功能和構(gòu)造與一般沉淀池有什么不同？在二沉池中設置斜板為什么不能取得理想的效果？ 第十三章 生物膜法 1什么是生物膜法?生物膜法具有哪些特點? 答：污水的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種污水好氧生物處理技術(shù)。這種處理法的實質(zhì)是細菌一類的生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物，作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。 特點： 1、 微生物相方面的特點 （1） 參與凈化反應的微生物多樣化 （2） 生物的食物鏈長 （3） 能夠存活世代時間較長的微生物 （4） 分段運行和優(yōu)占種屬 2、 處理工藝方面的特點 （1） 對水質(zhì)、水量變動有較強的適應性 （2） 污泥沉降性能好，宜于固液分離 （3） 能夠處理低濃度的污水 （4） 易于維護運行、節(jié)能 2試述生物膜法處理廢水的基本原理 答:原理：細菌一類的生物和原生動物、后生動物一類的微型動物附著在濾料或某些載體上生長繁育，并在其上形成膜狀生物污泥——生物膜。污水與生物膜接觸，污水中的有機污染物，作為營養(yǎng)物質(zhì)，為生物膜上的微生物所攝取，污水得到凈化，微生物自身也得到繁衍增殖。 3比較生物膜法與活性污泥法的優(yōu)缺點。 普通活性污泥法工作流程 優(yōu)點:BOD和SS去除率高,可達90%-95%,適于處理要求高,水質(zhì)穩(wěn)的廢水. 缺點:對水質(zhì)變化適應差;實際需氧前大后小,使前段氧少,后段氧余;曝氣池容積負荷低,占地面積大,基建費高. 改進: 階段曝氣:克服前段氧少,后段氧余缺點,曝氣池容積減少30%.完全混合:承受沖擊負荷強,適應工業(yè)廢水特點,可處理高濃度有機廢水;污泥負荷高,需氧均勻,動力省;但連續(xù)出水時,水質(zhì)不理想,污泥膨脹.延時曝氣:低負荷運行,池容積大,耗時長,積污水和污泥處理于一體,污泥氧化徹底,脫水迅速,無臭,水質(zhì)穩(wěn)定,受低溫影響小.但池容積大,曝氣量大,部分污泥老 化.適于處理要求高,不便于污泥處理的小城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水. 廢水→ 初沉池 → 二沉池 → 生物濾池 →出水 生物膜法工作流程 2.生物膜法 優(yōu)點 ★生物膜對水質(zhì),水量變化適應性強,穩(wěn)定性好;★無污泥膨脹,運轉(zhuǎn)管理方便;★生物膜中生物相豐富,生物種群呈一定分布; ★有高營養(yǎng)級別微生物存在,產(chǎn)能多,剩余污泥少; ★自然通風供氧,省能耗. 缺點 ★運行靈活性差,難以人為控制; ★載體比表面積小,設備容積負荷小,空間效率低; ★處理效率差,BOD去除率約80%左右,出水BOD 28mg/l(活性污泥法BOD >90%,出水14mg/l). 5、生物膜法有哪幾種形式？試比較它們的特點。 答: 生物濾池：處理效果好，BOD5的去除率可達90％以上，出水 BOD5可下降到25mg/L以下，硝酸鹽含量在10mg/L左右，出水水質(zhì)穩(wěn)定。 生物轉(zhuǎn)盤：（1）不需曝氣和回流，運行時動力消耗和費用低；（2）運行管理簡單，技術(shù)要求不高；（3）工作穩(wěn)定，適應能力強；（4）適應不同濃度、不同水質(zhì)的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脫水；（6）沒有濾池蠅、惡臭、堵塞、泡沫、噪音等問題；（7）可多層立體布置；（8）一般需加開孔防護罩保護、保溫。 生物接觸氧化法：一種浸沒曝氣式生物濾池，是曝氣池和生物濾池綜合在一起的處理構(gòu)筑物，兼有兩者優(yōu)點：(1)具有較高的微生物濃度，一般可達10~20g/L；(2)生物膜具有豐富的生物相，含有大量絲狀菌，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，污泥產(chǎn)量低；(3)具有較高的氧利用率；(4)具有較強的耐沖擊負荷能力； (5)生物膜活性高；(6)沒有污泥膨脹的問題。 生物流化床：濾床具有巨大的表面積容積負荷高，抗沖擊負荷能力強，生物流化床每單位體積表面積比其他生物膜大，單位床體的生物量很高（10～14g/L），傳質(zhì)速度快，廢水一進入床內(nèi)，很快被混合稀釋。 微生物活性強，對同類廢水，在相同處理條件下，其生物膜的呼吸速率約為活性污泥的兩倍，可見其反應速率快，微生物的活性較強。 傳質(zhì)效果好，由于載體顆粒在床體內(nèi)處于劇烈運動狀態(tài)，氣－固－液界面不斷更新，因此傳質(zhì)效果好，這有利于微生物隨污染物的吸附和降解，加快了生化反應速率。 6試述各種生物膜法處理構(gòu)筑物的展本構(gòu)造及其功能。 答：普通生物濾池 普通生物濾池由池體、濾料、布水裝置和排水系統(tǒng)等四個部分所組成 （1） 池體 普通生物濾池在平面上多呈方形或矩形。四周筑墻稱之為池壁，池壁具有維護濾料的作用，應當能夠承受濾料的壓力，一般多用磚石構(gòu)造。池壁可構(gòu)成帶孔洞的和不帶孔洞的兩種形式，有孔洞的赤壁有利于濾料內(nèi)部的通風，但在低溫季節(jié)，易受低溫的影響，使凈化功能降低。為了防止風力對池表面均勻布水的影響，池壁一般應高出濾料表面0.5～0.9m。 池體底部為池底，它的作用是支撐濾料和排除處理后的污水。 （2）濾料 濾料是生物濾池的主體，它對生物濾池的凈化功能有直接影響。 （3）布水裝置 生物濾池布水裝置的首要任務是向濾池表面均勻的散布污水。此外，還應具有：適應水量的變化；不易堵塞和易于清通以及不受風、雪的 影響等特征。 （4）排水系統(tǒng) 生物濾池的排水系統(tǒng)設于池的底部，它的作用有二：一是排除處理后的污水；二是保證濾池的良好通風。 高負荷生物濾池： 在構(gòu)造上，高負荷生物濾池與普通生物濾池基本相同，但也有不同之處，其中主要有以下各項。 （1） 高負荷生物濾池在表面上多為圓形。 （2） 高負荷生物濾池多使用旋轉(zhuǎn)式的布水裝置，即旋轉(zhuǎn)布水器。 塔式生物濾池： 在構(gòu)造上由塔身、濾料、布水系統(tǒng)以及通風及排水裝置所組成。 （1） 塔身 塔身主要起圍擋濾料的作用。 （2） 濾料 宜采用輕質(zhì)濾料。 （3） 布水裝置 （4） 通風 一般采用自然通風 曝氣生物濾池： 設備與給水處理的快濾池相類似。池類底部設承托層，其上部則是作為濾料的填料。在承托層設置曝啟用的空氣管及空氣擴散裝置，處理水集水管兼作反沖洗水管也設置在承托層內(nèi)。 生物轉(zhuǎn)盤： 生物轉(zhuǎn)盤設備是由盤片、轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動裝置以及接觸反應槽3部分組成。 （1） 盤片 是生物轉(zhuǎn)盤的主要部件，應具有輕質(zhì)高強，耐腐蝕、耐老化、抑郁掛膜、不變形，比表面積大，易于取材、便于加工安裝等性質(zhì)。 （2） 接觸反應槽 （3） 轉(zhuǎn)動中心軸 (4) 驅(qū)動裝置，提供動力 7、生物濾池有幾種形式？各適用于什么具體條件？ 答：低負荷生物濾池（現(xiàn)在已經(jīng)基本上不常用）：僅在污水量小、地區(qū)比較偏僻、石料不貴的場合尚有可能使用。 高負荷生物濾池（大多采用）：適用于大部分污水處理過程，水力負荷及有機負荷都比較高。3、塔式生物濾池。 4、曝氣生物濾池。 8、影響生物濾池的處理效率的因素有哪些？它們是如何影響處理效果的？ 答：濾池高度：隨著濾床深度增加,微生物從低級趨向高級，種類逐漸增多,生物膜量從多到少。各層生物膜的微生物不相同,處理污水的功能和速率也隨之不同。 負荷率：在低負荷條件下，隨著濾率的提高，污水中有機物的傳質(zhì)速率加快，生物膜量增多，濾床特別是它的表面很容易堵塞。在高負荷條件下，隨著濾率的提高，污水在生物濾床中停留的時間縮短，出水水質(zhì)將相應下降。 回流：（1）回流可提高生物濾池的濾率，它是使生物濾池負荷率由低變高的方法之一;（2）提高濾率有利于防止產(chǎn)生灰蠅和減少惡臭;（3）當進水缺氧、腐化、缺少營養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時，回流可改善進水的腐化狀況、提供營養(yǎng)元素和降低毒物質(zhì)濃度；（4）進水的質(zhì)和量有波動時，回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進水的作用。 供氧：微生物的好氧性，厭氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧氣量就制約了微生物的活性，進而影響了微生物分解有機物反應速率，進而影響了處理效果。 第十四章 穩(wěn)定塘和污水的土地處理 1、 穩(wěn)定塘有哪幾種主要類型，各適用于什么場合？ 答：好氧塘：好氧塘的深度較淺，陽光能透至塘底，全部塘水內(nèi)都含有溶解氧，塘內(nèi)菌藻共生，溶解氧主要是由藻類供給，好氧微生物起凈化污水作用。適用于低有機物濃度污水。 兼性塘：兼性塘的深度較大，上層是好氧區(qū)，藻類的光合作用和大氣復氧作用使其有較高的溶解氧，由好氧微生物起凈化污水作用；中層的溶解氧逐漸減少，稱兼性區(qū)（過渡區(qū)），由兼性微生物起凈化作用；下層塘水無溶解氧，稱厭氧區(qū)，沉淀污泥在塘底進行厭氧分解。適用于富含N，P等營養(yǎng)物質(zhì)及一些難去除的有機污染物的污水。（占地面積大） 厭氧塘：厭氧塘的塘深在2m以上，有機負荷高，全部塘水均無溶解氧，呈厭氧狀態(tài)，由厭氧微生物起凈化作用，凈化速度慢，污水在塘內(nèi)停留時間長。適用于高溫高有機物濃度的污水。 曝氣塘：曝氣塘采用人工曝氣供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起凈化作用，污水停留時間較短。 深度處理塘：深度處理塘又稱三級處理塘或熟化塘，屬于好氧塘。其進水有機污染物濃度很低，一般BOD5≤30mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級處理廠的出水，提高出水水質(zhì)，以滿足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。 2、試述好氧塘、兼性塘和厭氧塘凈化污水的基本原理及優(yōu)缺點。 答：在各種類型的氧化塘中，兼性塘是應用最為廣泛的一種。兼性塘一般深1.0~2.0m，在塘的上層，陽光能夠照射透入的部位，為好氧層，其所產(chǎn)生的各項指標的變化和各項反應與好氧塘相同，由好氧異養(yǎng)微生物對有機污染物進行氧化分解；藻類的光合作用旺盛，釋放大浪的氧。在塘底部，由沉淀的污泥和衰死的藻類和菌類形成的污泥層，在這層里由于缺氧，而進行由厭氧微生物起主導作用的厭氧發(fā)酵，為厭氧層。 好氧層與厭氧層之間，存在一個兼性層，在這里溶解氧量低，而且是時有時無，一般在白晝有溶解氧存在，而在夜間又處于厭氧狀態(tài)，在這里存活的是兼性微生物，這一類微生物既能夠利用水中游離的分子氧，也能夠在厭氧條件下，從NO3-和CO32-中攝取氧。 在兼性塘內(nèi)進行的凈化反應是比較復雜的，生物相也比較復雜。 在厭氧區(qū)與一般的厭氧發(fā)酵反應相同，是產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷3種細菌的連續(xù)作用下，相繼經(jīng)過產(chǎn)酸、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷三個階段的反應。液態(tài)代謝產(chǎn)物與塘水混合，氣態(tài)產(chǎn)物則逸出水面，或在通過好氧區(qū)時為細菌分解，為藻類利用。 厭氧區(qū)也有降解BOD的功能，約有20%的BOD是在厭氧娶去除的。此外，厭氧區(qū)，通過厭氧反應發(fā)酵反應可以使污泥得到一定程度的降解，減少塘底污泥量。 在好氧區(qū)進行的各項反應與存活的生物基本同好氧塘。由于污水的停留時間長，有可能生長繁育多種種屬的微生物，其中包括世代時間較長的種屬。除有機物降解外，這里還可以進行更為復雜的反應，如硝化反應等。 3、好氧塘中溶解氧和PH值為什么會發(fā)生變化。 答：藻類光合作用使塘水的溶解氧和ph呈晝夜變化。在白晝，藻類光合作用放出的氧遠遠超過藻類和細菌所需要的，塘水中氧的含量很高，可達到飽和狀態(tài)，夜間光合作用停止，由于生物呼吸所耗，水中溶解氧濃度下降，在凌晨時最低，陽光開始照射，光合作用又開始，水中溶解氧又上升；好氧塘內(nèi)pH值也是變化的，好氧塘的ph與水中co2濃度有關(guān)，在白晝pH值上升，夜晚又下降。 Co2 + h2o = h2co3 = hco3- + H+ Co3- + h2o = hco3- + oh- H2o = h+ + oh- 4、在穩(wěn)定塘的設計計算時一般采用什么方法？應注意哪些問題？ 答：一般采用經(jīng)驗法。 要注意：塘的位置：穩(wěn)定塘應設在居民區(qū)下風向200m以外，以防止塘散發(fā)的臭氣影響居民區(qū)。此外，塘不應設在距機場2km以內(nèi)的地方，以防止鳥類（如水鷗）到塘內(nèi)覓食、聚集，對飛機航行構(gòu)成危險。 防止塘體損害：為防止浪的沖刷，塘的襯砌應在設計水位上下各0.5m以上。若需防止雨水沖刷時，塘的襯砌應做到堤頂。襯砌方法有干砌塊石、漿砌塊石和混凝土板等。 在有冰凍的地區(qū)，背陰面的襯砌應注意防凍：若筑堤土為黏土時，冬季會因毛細作用吸水而凍脹，因此，在結(jié)冰水位以上位置換為非黏性土。 塘體防滲：穩(wěn)定塘的滲漏可能污染地下水源；若塘體出水再考慮回用，則塘體滲漏會造成水資源損失，因此，塘體防滲是十分重要的。但某些防滲措施的工程費用較高，選擇防滲措施時應十分謹慎。防滲方法有素土夯實、瀝青防滲襯面、膨脹土防滲襯面和塑料薄膜防滲襯面等。 塘的進出口：進出口的形式對穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。設計時應注意配水、集水均勻，避免短流、溝流及混合死區(qū)。主要措施為采用多點進水和出水；進口、出口之間的直線距離盡可能大；進口、出口的方向避開當?shù)刂鲗эL向。 5、 污水土地處理系統(tǒng)中的工藝類類型有哪些？各有什么特點？ 答：慢速滲濾系統(tǒng)：慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負荷一般較低，滲流速度慢，故污水凈化效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良。 快速滲濾系統(tǒng)：快速滲濾土地處理系統(tǒng)是一種高效、低耗、經(jīng)濟的污水處理與再生方法。適用于滲透性能良好的土壤，如砂土、礫石性砂土、砂質(zhì)壚坶等。污水灌至快速濾滲田表面后很快下滲進入地下，并最終進入地下水層。灌水與休灌反復循環(huán)進行，使濾田表面土壤處于厭氧-好氧交替運行狀態(tài)，依靠土壤微生物將被土壤截留的溶解性和懸浮有機物進行分解，使污水得以凈化。 地表漫流系統(tǒng)：地表漫流系統(tǒng)適用于滲透性的黏土或亞黏土，地面的最佳坡度為 2％～ 8％。廢水以噴灌法或漫灌法有控制地在地面上均勻地漫流，流向設在坡腳的集水渠，在流動過程中少量廢水被植物攝取、蒸發(fā)和滲入地下。地面上種牧草或其他作物供微生物棲息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水體。 濕地處理系統(tǒng)：濕地處理系統(tǒng)是一種利用低洼濕地和沼澤地處理污水的方法。污水有控制地投配到種有蘆葦、香蒲等耐水性、沼澤性植物的濕地上，廢水在沿一定方向流動過程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以凈化。 地下滲濾處理系統(tǒng)：地下污水處理系統(tǒng)是將污水投配到距地面約0.5m深、有良好滲透性的底層中，藉毛管浸潤和土壤滲透作用，使污水向四周擴散，通過過濾、沉淀、吸附和生物降解作用等過程使污水得到凈化。 6 人工濕地脫氮除磷的機理是什么？ 答：脫氮機理：（1）氮被有機質(zhì)吸附 （2）陽離子交換作用和固氮作用 （3）植物的吸收及因其收獲而去除 （4）NH3的揮發(fā)而逸入大氣 （5）被微生物代謝而形成新細胞 （6）化學的、生物的硝化反硝化 除磷機理：（1）植物吸收磷 （2）生物除磷 （3）磷在介質(zhì)中的物化存貯 7、人工濕地系統(tǒng)設計的主要工參數(shù)是什么？應考慮哪些問題？ 答：土地處理系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為負荷率。常用的負荷率有水量負荷和有機負荷，有時還輔以氮負荷和磷負荷。 要考慮的問題是：土壤性質(zhì)、透水性、地形、作物種類、氣候條件和廢水處理程度的要求。 第十五章 污水的厭氧生物處理 1． 厭氧生物處理的基本原理是什么？ 答：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧微生物 (包括兼氧微生物）的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，也稱為厭氧消化。厭氧生物處理是一個復雜的微生物化學過程，依靠三大主要類群的細菌，即水解產(chǎn)酸細菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌的聯(lián)合作用完成。 2、厭氧發(fā)酵分為哪個階段？為什么厭氧生物處理有中溫消化和高溫消化之分？污水的厭氧生物處理有什么優(yōu)勢，又有哪些不足之處？ 答：通常厭氧發(fā)酵分為三個階段： 第一階段為水解發(fā)酵階段：復雜的有機物在厭氧菌胞外酶的作用下，首先被分解為簡單的有機物。繼而簡單的有機物在產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)過厭氧發(fā)酵和氧化轉(zhuǎn)化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇類等。 第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌把第一階段中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為乙酸和氫，并有二氧化碳生成。 第三階段為產(chǎn)甲烷階段：產(chǎn)甲烷菌把第一階段和第二階階段產(chǎn)生的乙酸、氫氣和二氧化碳等轉(zhuǎn)化為甲烷。 厭氧生物處理可以在中溫（35℃一38℃）進行（稱中溫消化），也可在高溫（52℃一55℃）進行（稱高溫消化）。因為在厭氧生物處理過程中需考慮到各項因素對產(chǎn)甲烷菌的影響，因為產(chǎn)甲烷菌在兩個溫度段（即35℃一38℃和52℃一55℃）時，活性最高，處理的效果最好。 厭氧生物處理優(yōu)勢在于：應用范圍廣，能耗低，負荷高，剩余污泥量少，其濃縮性、脫水性良好，處理及處置簡單。另外，氮、磷營養(yǎng)需要量較少，污泥可以長期貯存，厭氧反應器可間歇性或季節(jié)性運轉(zhuǎn)。其不足之處：厭氧設備啟動和處理所需時間比好氧設備長；出水達不到要求，需進一步進行處理；處理系統(tǒng)操作控制因素較復雜；過程中產(chǎn)生的異味與氣體對空氣有一定影響。 3、 影響厭氧生物處理的主要因素有哪些？提高厭氧處理的效能主要從哪些方面考慮？ 答：影響厭氧生物處理的主要因素有如下：pH、溫度、生物固體停留時間、攪拌和混合、營養(yǎng)與C/N比、氧化還原電位、有機負荷、厭氧活性污泥、有毒物質(zhì)等。 提高厭氧生物處理的效能可考慮：1 .pH維持在6.8~7.2之間, 2.溫度可以維持在中溫（35℃一38℃），也可以是高溫（52℃一55℃） 3.保持較長的生物固體停留時間 4.系統(tǒng)內(nèi)避免進行連續(xù)的劇烈攪拌 5.碳:氮:磷控制為200-300:5:1為宜。 6.需控制有毒物質(zhì)的濃度，以防止有毒物質(zhì)影響微生物的生存而使效果降低。 4、 試比較現(xiàn)有幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點和適用條件。 答：幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點和適用條件如下表： 方法或反應器 適用條件 優(yōu)點 缺點 傳統(tǒng)消化法 在一個消化池內(nèi)進行酸化，甲烷化和固液分離。適用于小型，低投入系統(tǒng)。 設備簡單 反應時間長，池容積大；污泥易隨水流帶走 厭氧生物濾池 微生物固著生長在濾料表面，適用于懸浮固體量低的污水 設備簡單，能承受較高負荷，出水懸浮固體低，能耗小 底部易發(fā)生堵塞，填料費用較貴 厭氧接觸法 用沉淀池分離污泥并進行回流，消化池中進行適當攪攔，池內(nèi)呈完全混合，能適應高有機物濃度和高懸浮固體的污水 能承受較高負荷，有一定抗沖壩子負荷能力，運行較穩(wěn)定，不受進水懸浮固體的影響；出水懸浮固體低 負荷高時污泥會流失，設備較多，操作要求較高 上流式厭氧污泥床反應器 消化和固液分離在一個池內(nèi)，微生物量很高，適用于高負荷污水 負荷高；總?cè)莘e小，能耗低，不需攪拌 如設計不善，污泥會大量消失，池的構(gòu)造復雜 兩相厭氧處理法 酸化和甲烷化在兩個反應器進行，兩個反應器可以采用不同反應溫度 能承受較高負荷，耐沖擊，運行穩(wěn)定 設備較多，運行操作較復雜