水污染控制工程課后習(xí)題答案解析高廷耀版
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1、完美WORD格式 水污染控制工程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)答案 第一章 1. 簡(jiǎn)述水質(zhì)指標(biāo)在水體污染控制、污水處理工程設(shè)計(jì)中的作用。 答:水質(zhì)污染指標(biāo)是評(píng)價(jià)水質(zhì)污染程度、進(jìn)行污水處理工程設(shè)計(jì)、反映污水處 理廠(chǎng)處理效果、開(kāi)展水污染控制的基本依據(jù)。 2. 分析總固體、溶解性固體、懸浮性固體及揮發(fā)性固體指標(biāo)之間的相互聯(lián)系 答:水中所有殘?jiān)目偤头Q(chēng)為總固體(TS),總固體包括溶解性固體(DS和 懸浮性固體(SS)。水樣經(jīng)過(guò)濾后,濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體 (DS , 濾渣脫水烘干后即是懸浮固體(SS。固體殘?jiān)鶕?jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固 體(VS和固定性固體(FS)。將固體在600C的溫度下灼燒,揮
2、發(fā)掉的即市是 揮發(fā)性固體(VS,灼燒殘?jiān)鼊t是固定性固體(FS)。溶解性固體一般表示鹽 類(lèi)的含量,懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)含量,揮發(fā)性固體反映固體的 有機(jī)成分含量。 3. 生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量指標(biāo)的含義是什么?分析這 些指標(biāo)之間 的聯(lián)系與區(qū)別。 答:生化需氧量(BOD :水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時(shí)所需的氧量稱(chēng)為 生化需氧量。 化學(xué)需氧量(COD :在酸性條件下,用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為 CO2 H2O所消 耗的氧量。 總有機(jī)碳(TOC :水樣中所有有機(jī)污染物的含碳量。 總需氧量(TOD :有機(jī)物除碳外,還含有氫、氮、硫等元素,當(dāng)有機(jī)物全都被 氧化時(shí)
3、,碳被氧化為二氧化碳,氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化 硫等,此時(shí)需氧量稱(chēng)為總需氧量。 這些指標(biāo)都是用來(lái)評(píng)價(jià)水樣中有機(jī)污染物的參數(shù)。生化需氧量間接反映了 水中可生物降解的有機(jī)物量?;瘜W(xué)需氧量不能表示可被微生物氧化的有機(jī)物量, 此外廢水中的還原性無(wú)機(jī)物也能消耗部分氧??傆袡C(jī)碳和總需氧量的測(cè)定都是 燃燒化學(xué)法,前者測(cè)定以碳表示,后者以氧表示。TOGTOD勺耗氧過(guò)程與BOD的 耗氧過(guò)程有本質(zhì)不同,而且由于各種水樣中有機(jī)物質(zhì)的成分不同,生化過(guò)程差 別也大。各種水質(zhì)之間TO(或TO與BO不存在固定關(guān)系。在水質(zhì)條件基本相同的 條件下,BO與TO或TO(之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。 4. 水體自?xún)?/p>
4、有哪幾種類(lèi)型?氧垂曲線(xiàn)的特點(diǎn)和使用范圍是什么? 答:水體自?xún)魪膬艋瘷C(jī)制來(lái)看,可分為:物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化。 氧垂曲線(xiàn)適用于一維河流和不考慮擴(kuò)散的情況。 5. 試論排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、環(huán)境容量之間的聯(lián)系。 答:環(huán)境容量是水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指定的基本依據(jù),水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則是排放標(biāo) 準(zhǔn)指定的依據(jù)。 6. 我國(guó)現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種?各標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍及相互關(guān)系是什么? 答:我國(guó)現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有濃度標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)地域管理權(quán)限又可 分為國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。 我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)基本上都是濃度標(biāo)準(zhǔn)。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)按照污水排放去向,規(guī)定了水污染物
5、最咼允許排放濃度,適用于排污 單位水污染物的排放管理,以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù) 設(shè)施設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收及其投產(chǎn)后的排放管理。 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)部分行業(yè)排放廢水的特點(diǎn)和治理技術(shù)發(fā)展水平,國(guó)家對(duì)部分行 業(yè)制定了國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 地方標(biāo)準(zhǔn):省、直轄市等根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和管轄地水體污染空制需要,可以 依據(jù)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)水污染仿治法》制定 地方污水排放標(biāo)準(zhǔn)。地方標(biāo)準(zhǔn)可以增加污染物控制指標(biāo),但不能減少;可以提 高對(duì)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,但不能降低標(biāo)準(zhǔn)。 第二章 1、試說(shuō)明沉淀有哪些類(lèi)型?各有何特點(diǎn)?討論各類(lèi)型的聯(lián)系和區(qū)別。 答:自由沉淀:懸浮顆粒濃度不高
6、;沉淀過(guò)程中懸浮固體之間互不干擾,顆粒 各自單獨(dú)進(jìn)行 沉淀,顆粒沉淀軌跡呈直線(xiàn)。沉淀過(guò)程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。發(fā)生在沉砂池 中。 絮凝沉淀:懸浮顆粒濃度不高;沉淀過(guò)程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用,顆 粒因相互聚集 增大而加快沉降,沉淀軌跡呈曲線(xiàn)。沉淀過(guò)程中,顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是 變化的?;瘜W(xué) 絮凝沉淀屬于這種類(lèi)型。 區(qū)域沉淀或成層沉淀:懸浮顆粒濃度較高 (5000mg/L以上);顆粒的沉降受到 周?chē)渌w 粒的影響,顆粒間相對(duì)位置保持不變,形成一個(gè)整體共同下沉,與澄清水之間 有清晰的泥水 界面。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生。 壓縮沉淀:懸浮顆粒濃度很高;顆粒相互之間已擠
7、壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu),互相接觸, 互相支撐,下 層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出,使污泥得到濃縮。二沉池污泥 斗中及濃縮池 中污泥的濃縮過(guò)程存在壓縮沉淀。 聯(lián)系和區(qū)別:自由沉淀,絮凝沉淀,區(qū)域沉淀或成層沉淀,壓縮沉淀懸浮顆粒 的濃度依次增 大,顆粒間的相互影響也依次加強(qiáng)。 2、 設(shè)置沉砂池的目的和作用是什么?曝氣沉砂池的工作原理和平流式沉砂池 有何區(qū)別? 答:設(shè)置沉砂池的目的和作用:以重力或離心力分離為基礎(chǔ),即將進(jìn)入沉砂池 的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉,而有機(jī)懸浮顆粒則隨水 流帶走,從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無(wú)機(jī)顆粒,以免這些雜 質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物
8、的正常運(yùn)行。 平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池,它構(gòu)造簡(jiǎn)單,工作穩(wěn)定,將進(jìn)入沉砂池 的污水流速控制在只能使相對(duì)密度大的無(wú)機(jī)顆粒下沉,而有機(jī)懸浮顆粒則隨水 流帶走,從而能從污水中去 除砂子、煤渣等密度較大的無(wú)機(jī)顆粒。 曝氣沉砂池的工作原理:由曝氣以及水流的螺旋旋轉(zhuǎn)作用,污水中懸浮顆粒相 互碰撞、摩擦,并受到氣泡上升時(shí)的沖刷作用,使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物 得以去除。曝氣沉砂池沉砂中含有機(jī)物的量低于 5%由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備, 它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類(lèi)的分離 等作用。 3、 水的沉淀法處理的基本原理是什么?試分析球形顆粒的靜水自由沉降(或 上?。┑?
9、基本規(guī)律,影響沉降或上浮的因素是什么? 答:基本原理:沉淀法是利用水中懸浮顆粒的可沉降性能,在重力作用下產(chǎn)生 下沉作用,以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。 基本規(guī)律:靜水中懸浮顆粒開(kāi)始沉降(或上?。r(shí) ,會(huì)受到重力、浮力、摩擦力 的作用。剛開(kāi)始沉降(或上?。r(shí),因受重力作用產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)很短的時(shí) 間后,顆粒的重力與水對(duì)其產(chǎn)生的阻力平衡時(shí) ,顆粒即等速下沉。 影響因素:顆粒密度,水流速度,池的表面積。 5、已知污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)平均流量 Q=20000M3/D服務(wù)人口 100000人,初沉污泥 量按25G (人日),污泥含水率97%,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)曝氣式沉砂池和平流式沉淀池。 解:Qmax=20
10、000/(24*3600)=0.23M3/S=833.3M3/H 曝氣式沉砂池: 總有效容積: V=60*Qmax*t=60*0.23*2=27.6m3 池?cái)嗝婷娣e: A=Qmax/Vmi n=0.23/0.08=2.88m2 池總寬度:B=A/Hmi n= 也長(zhǎng) L=V/A=27.6/2.88=9.58m 所需曝氣量: q=60D*Qmax=60*0.23*0.2=2.76m3/mi n 平流式沉淀池: 沉淀區(qū)表面積: A=Q(max)/q=833.3/2.5=333.3m2 沉淀區(qū)有效水深:h2=q*t=2.5*1=2.5m 沉淀區(qū)有效容積: V=A*h2=33
11、3.3/3=111.1m3 沉淀池長(zhǎng)度:L=3.6*v*t=3.6*0.0005*3600=6.48m 沉淀區(qū)總寬度:B=A/L=333.3/6.48=51.44m 沉淀池?cái)?shù)量:n=B/b=51.44/40>1,取2 污泥區(qū)容積:V=(S*N*T)/1000=(20000*1000*4*3%)/24*1000=100m2 沉淀池總高度:H=h1+h2+h3+h4=0.3+2.5+0.3+2.1=5.2m (S仁25m2 S2=1m2 h4‘ =0.35m h4 =1.75m L1=1.5m L2=0.3m) 貯泥池容積:V=1/3*h4 (S1+S2+ )=3.61m3
12、貯泥池以上梯形部分污泥容積: V=(L1/2+L2/2)*h4 *b=63m3 6、加壓溶氣氣浮法的基本原理是什么 ?有哪幾種基本流程與溶氣方式,各有 何特點(diǎn)? 答:加壓溶氣氣浮法的基本原理:空氣在加壓條件下溶解,常壓下使過(guò)飽和空 氣以微小氣 泡形式釋放出來(lái)。 基本流程及特點(diǎn):全加壓溶氣流程,特點(diǎn)是將全部入流廢水進(jìn)行加壓溶氣,再 經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池,進(jìn)行固液分離。部分加壓溶氣流程:將部分入流 廢水進(jìn)行加壓溶氣,再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池, 其它部分直接進(jìn)入氣浮池, 進(jìn)行固液分離。部分回流加壓溶氣流程:將部分清液進(jìn)行回流加壓,入流水則 直接進(jìn)入氣浮池,進(jìn)行固液分離。 8.
13、氣固比的定義是什么?如何確定適當(dāng)?shù)臍夤瘫龋? 答:氣固比(a )的定義是溶解空氣量(A)與原水中懸浮固體含量(S)的比 值。 氣固比選用涉及原水水質(zhì)、出水要求、設(shè)備、動(dòng)力等因素,對(duì)于所處理的廢水 最好金國(guó)氣浮試驗(yàn)來(lái)確定氣固比,無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)一般取 0.005-0.06 , 廢水中懸 浮古體濃度不高時(shí)取下限, 如選用0.005-0.006 :但懸浮古體較高時(shí), 可選用上 限,如氣浮用語(yǔ)剩余污泥濃縮時(shí)氣固比一般采用 0.03-0.04 9、廢水處理中,氣浮法與沉淀法相比,各有何優(yōu)缺點(diǎn)? 答:氣浮法:能夠分離那些顆粒密度接近或者小于水的細(xì)小顆粒,適用于活性 污泥絮體不易沉淀
14、或易于產(chǎn)生膨脹的情況,但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡需要能量,經(jīng)濟(jì) 成本較咼。 沉淀法:能夠分離那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒,而且固液的分離一般不 需要能量,但 是一般沉淀池的占地面積較大。 11 .如何改進(jìn)及提高沉淀或氣浮分離效果? 答:通過(guò)采取相應(yīng)的措施,增大懸浮顆粒的直徑,減小流體的黏度等都能 提高沉淀或氣浮分離效果。如:通過(guò)混凝處理增大顆粒粒徑,提高水溫以減小 水的黏度。另外,也可以減小氣泡直徑來(lái)提高氣浮分離效果。 第11章 1、 簡(jiǎn)述好氧生物和厭氧生物處理有機(jī)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(jī)物,使其穩(wěn)定、無(wú)害化的處理
15、方法。微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物 (以 溶解狀與膠體狀的為主),作為營(yíng)養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。這些高能位的有機(jī)物質(zhì) 經(jīng)過(guò)一系列的生化反應(yīng),逐級(jí)釋放能量,最終以低能位的無(wú)機(jī)物質(zhì)穩(wěn)定下來(lái), 達(dá)到無(wú)害化的要求,以便返回自然環(huán)境或進(jìn)一步處置。適用于中、低濃度的有 機(jī)廢水,或者說(shuō)BOD5濃度小于500mg/L的有機(jī)廢水。厭氧生物處理:在沒(méi)有游 離氧存在的條件下,兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。 在厭氧生物處理過(guò)程中,復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化合物,同 時(shí)釋放能量。適用于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水(一般 BOD倂2000mg/L)。 2、 某種污水在一連續(xù)進(jìn)水和完全均勻混
16、合的反應(yīng)器中進(jìn)行處理, 反應(yīng)不可逆, 符合一級(jí)反應(yīng),V=KSA,K=0.15D-1,求當(dāng)反應(yīng)池容積為20M3反應(yīng)效率為98%時(shí), 該反應(yīng)池能夠處理的污水流量為多大? 解:設(shè)Q為污水流量,S為底物濃度:則Q*S=20*v=k*S*20 則:Q=20k=0.15*20=3m3/d Q(實(shí))=Q/98%=3.06m3/d 3簡(jiǎn)述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過(guò)程的基本步驟。 答:污水生物脫氮過(guò)程氮的轉(zhuǎn)化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。 (1) 氨化:微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過(guò)程稱(chēng)為氨化反應(yīng)。 在氨化微生 物作用下,有機(jī)氮化合物在好氧或厭氧條件下分解、轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。 (2) 硝化反應(yīng):在亞硝化菌和
17、硝化菌的作用下,將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽 (NO2—)和硝酸鹽(NO3J。 (3) 反硝化反應(yīng):在缺氧條件下,NO2和NO3在反硝化菌的作用下被還原為氮 氣。 4. 簡(jiǎn)述生物除磷的原理。 微生物經(jīng)氨化反應(yīng)分解有機(jī)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(yīng)生成(亞)硝酸鹽,最后經(jīng)反硝化反應(yīng)將(亞)硝酸鹽還原為 氮?dú)?。?dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時(shí),同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。 4、 簡(jiǎn)述牛物除磷的原理。 答:在厭氧-好氧交替運(yùn)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(guò)排放含有大 量富磷污泥而達(dá)到從污水中
18、除磷的目的。 第12章 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(xì)菌、菌膠團(tuán)、原牛動(dòng)物、后牛動(dòng)物等微牛物群體及吸附 的污水中有機(jī)和無(wú)機(jī)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?;钚晕勰喾ㄊ抢脩腋∩L(zhǎng)的微生物絮體處理有機(jī)廢水一類(lèi)好氧 生物的處理方法?;钚晕勰喾ㄌ幚砹鞒贪ㄆ貧獬?、沉淀池、污泥回流及剩余 污泥排除系統(tǒng)等基本組成部分。廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理后,進(jìn)入曝氣池與池內(nèi)的活性 污泥混合成混合液,并在池內(nèi)充分曝氣,一方面使活性污泥處于懸浮狀態(tài),廢 水與活性污泥充分接觸;另一方面,通過(guò)曝氣,向活性污泥供氧,保持好氧條 件,保證微生物的正常生長(zhǎng)。廢水中有
19、機(jī)物在曝氣池內(nèi)被活性污泥吸附、吸收 和氧化分解后,混合液進(jìn)入二次沉淀池,進(jìn)行固液分離,凈化的廢水排出。大 部分二沉池的沉淀污泥回流到曝氣池進(jìn)口,與進(jìn)入曝氣池的廢水混合。 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(jìn)入,水流呈推流型, 底物濃度在進(jìn)口端最高,沿池長(zhǎng)逐漸降低,至池出口端最低。 完全混合式曝氣池:污水一進(jìn)入曝氣反應(yīng)池,在曝氣攪拌作用下立即和全池混 合,曝氣池內(nèi)各點(diǎn)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(yīng)池:結(jié)合了推流和完全混合兩種流態(tài)的特點(diǎn),污水進(jìn)入反應(yīng)池 后,在曝氣設(shè)備的作用下被快速、均勻地與反應(yīng)器
20、中混合液進(jìn)行混合,混合后 的水在封閉的溝渠中循環(huán)流動(dòng)。封閉環(huán)流式反應(yīng)池在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)推流式,而 在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)則呈現(xiàn)完全混合特征。序批式反應(yīng)池( SBR :屬于“注水--反應(yīng)一 排水”類(lèi)型的反應(yīng)器,在流態(tài)上屬于完全混合,但有機(jī)污染物卻是隨著反應(yīng)時(shí) 間的推移而被降解的。其操作流程由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置五個(gè)基本 過(guò)程組成,從污水流入到閑置結(jié)束構(gòu)成一個(gè)周期,所有處理過(guò)程都是在同一個(gè) 設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行,混合液始終留在池中,從而不需另 外設(shè)置沉淀池。 3. 活性污泥法有哪些主要運(yùn)行方式?各種運(yùn)行方式有何特點(diǎn)? 答:傳統(tǒng)推流式:污水和回流污泥在曝氣池的前端進(jìn)入,在池內(nèi)呈推流式
21、流動(dòng) 至池的末端,充氧設(shè)備沿池長(zhǎng)均勻布置,會(huì)出現(xiàn)前半段供氧不足,后半段供氧 超過(guò)需要的現(xiàn)象。漸減曝氣法:漸減曝氣布置擴(kuò)散器,使布?xì)庋爻踢f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(diǎn) 進(jìn)水方式,入流污水在曝氣池中分3—4點(diǎn)進(jìn)入,均衡了曝氣池內(nèi)有機(jī)污染物負(fù) 荷及需氧率,提高了曝氣池對(duì)水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷的能力。 完全混合法:進(jìn)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(fù)荷時(shí),池液的組成變化較小,即該工藝對(duì)沖擊負(fù)荷具有較強(qiáng)的適 應(yīng)能力;污水在曝氣池內(nèi)分布均勻, F/M值均等,各部位有機(jī)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
22、; 曝氣池內(nèi)混合液的需氧速率均衡。 淺層曝氣法:其特點(diǎn)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(jìn)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(dòng)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(shí)氣液接觸時(shí)間延長(zhǎng),溶 解氧的飽和度也由深度的增加而增加。 高負(fù)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(shí)間公1.5 - 3.0小時(shí),曝氣池活性污泥外于生長(zhǎng)旺盛期。 主要特點(diǎn)是有 機(jī)容積負(fù)荷或污泥負(fù)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,
23、 然后再進(jìn)入曝氣池, 克服了高碳水化合物的污泥膨脹問(wèn)題。而且消化池上清液中富有氨氮,可以供 應(yīng)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(duì)密度較大, 有改善混合液沉淀性能的功效。延時(shí)曝氣法: 曝氣時(shí)間很長(zhǎng),活性污泥在時(shí)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(wú)需消化,可直接排放。 本工藝還具有處理過(guò)程穩(wěn)定性高,對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性強(qiáng),不需要初 沉池等優(yōu)點(diǎn)。 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(diǎn)是污水與活性污泥在吸附池內(nèi)吸附時(shí)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(fù)荷能力。
24、 氧化溝:氧化溝是延時(shí)曝氣法的一種特殊形式,它的池體狹長(zhǎng),池深較淺,在 溝槽中設(shè)有表面曝氣裝置。曝氣裝置的轉(zhuǎn)動(dòng),推動(dòng)溝內(nèi)液體迅速流動(dòng),具有曝 氣和攪拌兩個(gè)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(dòng)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(fù)荷和pH變化的能力。該工 藝還可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力進(jìn)行分期建設(shè)。 序批式活性污泥法:工藝系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單,不設(shè)二沉池,曝氣池兼具二沉池的功能, 無(wú)污泥回流設(shè)備;耐沖擊負(fù)荷,在一般情況下(包括工業(yè)污水處
25、理)無(wú)需設(shè)置 調(diào)節(jié)池;反應(yīng)推動(dòng)力大,易于得到優(yōu)于連續(xù)流系統(tǒng)的出水水質(zhì);運(yùn)行操作靈活, 通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)各單元操作的狀態(tài)可達(dá)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(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)可通過(guò) 計(jì)算機(jī)加以控制,便于自控運(yùn)行,易于維護(hù)管理。 4 解釋污泥泥齡的概念,說(shuō)明它在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理中的作用。 答:污泥泥齡即生物固體停留時(shí)間,其定義為在處理系統(tǒng)(曝氣池)中微生物 的平均停留時(shí)間。在工程上,就是指反應(yīng)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(shè)計(jì) 運(yùn)行的重要參數(shù)。在 曝氣池設(shè)計(jì)中的活性污泥法,即是因
26、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(xué)關(guān)系,由活性污泥泥齡即可計(jì)算出曝 氣池的容積。而在剩余污泥的計(jì)算中也可根據(jù)污泥泥齡直接計(jì)算每天的剩余污 泥。而在活性污泥處理系統(tǒng)運(yùn)行管理過(guò)程中,污泥泥齡也會(huì)影響到污泥絮凝的 效果。另外污泥泥齡也有助于進(jìn)步了解活性污泥法的某些機(jī)理,而且還有助于 說(shuō)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(diǎn)是認(rèn)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(jìn)入另一相時(shí)受到了阻力。 當(dāng)氣體分子從氣相向液相傳遞時(shí),若氣體的溶解度低,則
27、阻力主要來(lái)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(huì)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(kuò)散。 水溫:水溫對(duì)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(kuò)散系數(shù)提高,反之,擴(kuò)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(lái)說(shuō),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(shí) 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。 6.生物脫氮、除磷的環(huán)境條件要求和主要影響因素是什么?說(shuō)明主要生物脫氮、
28、除磷工藝的特點(diǎn)。 答:生物脫氮、除磷影響因素有:( 1)環(huán)境因素,如溫度、 pH DQ ( 2)工 藝因素,如污泥泥齡、各反應(yīng)區(qū)的水力停留時(shí)間、二沉池的沉淀效果; (3)污 水成分,如污水中易降解有機(jī)物濃度, BOD與N P的比值等。 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(shè)置斜板為什 么不能取得理想效果? 答:二沉池的功能要考慮固液分離和污泥濃縮的要求; 二沉池的構(gòu)造可與污水處理廠(chǎng)的初沉池類(lèi)似, 可以采用平流式、豎流式和輻流 式。但在構(gòu)造上要注意以下幾點(diǎn): (1) 二沉池的進(jìn)水部分要仔細(xì)考慮,應(yīng)使布水均勻并造成有利于絮凝的條件, 使污泥絮凝結(jié)大。 (2)
29、二沉池中污泥絮凝體較輕,容易被水挾走,因此要限制出流堰處的流速, 可在池面設(shè)置更多的出水堰槽,使單位堰長(zhǎng)的出水量符合規(guī)范要求,一般二沉 池出水堰最大負(fù)荷不大于1.17L/(s ? m)。 (3) 污泥斗的容積,要考慮污泥濃縮的要求。 (4) 二沉池應(yīng)設(shè)置浮渣的收集、撇除、輸送和處置裝置。 斜板可以提高沉淀效能的原理主要適用于自由沉淀,但在二沉池中,沉淀形式 主要屬于成層沉淀而非自由沉淀。 第十三章 1. 什么是生物膜法?生物膜法有哪些特點(diǎn)? 答:生物膜法處理廢水就是使廢水與生物膜接觸,進(jìn)行固、液相的物質(zhì)交換, 利用膜內(nèi)微生物將有機(jī)物氧化,使廢水獲得凈化,同時(shí),生物膜內(nèi)的微生物不
30、 斷生長(zhǎng)與繁殖。 生物膜法具有以下特點(diǎn): (1) 固著于固體表面的生物膜對(duì)廢水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性,操作 穩(wěn)定性好。 (2) 不會(huì)發(fā)生污泥膨脹,運(yùn)轉(zhuǎn)管理較方便。 (3) 由于微生物固著于固體表面,即使增殖速度慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。 (4) 因高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物存在, 有機(jī)物代謝時(shí)較多的轉(zhuǎn)化為能量, 合成新細(xì)胞 即剩余污泥量較少。 (5) 多采用自然通風(fēng)供氧。 (6) 活性生物量難以人為控制,因而在運(yùn)行方面靈活性較差。 (7) 由于載體材料的比表面積小,故設(shè)備容積負(fù)荷有限,空間效率較低。 1. 生物膜法有哪幾種形式?試比較它們的特點(diǎn)。 答:生物濾池:處理效果好,BO
31、D的去除率可達(dá)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(pán):(1)不需曝氣和回流,運(yùn)行時(shí)動(dòng)力消耗和費(fèi)用低;( 2)運(yùn)行管理 簡(jiǎn)單,技術(shù)要求不高;(3)工作穩(wěn)定,適應(yīng)能力強(qiáng);(4)適應(yīng)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(méi)有濾池蠅、惡臭、 堵塞、泡沫、噪音等問(wèn)題;(7)可多層立體布置;(8) 一般需加開(kāi)孔防護(hù)罩 保護(hù)、保溫。 生物接觸氧化法:一種浸沒(méi)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(diǎn):(1)具有較高的微生物濃度,一般可達(dá)10~20g/L ; (2)牛
32、物膜具有豐富的牛物相, 含有大量絲狀菌,形成了穩(wěn)定的牛態(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(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力; (5)牛物膜活性高;(6)沒(méi)有污泥膨脹的問(wèn)題。 生物流化床:濾床具有巨大的表面積容積負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),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(jìn)入床內(nèi),很快被混合稀釋。 微生物活性強(qiáng),對(duì)同類(lèi)廢水, 在相同處理?xiàng)l件下,其生物膜的呼吸速率約為活性污泥的兩倍,可見(jiàn)其反應(yīng)速 率快,微生物的活性較強(qiáng)。 傳質(zhì)效果好,由于載體顆粒在床體內(nèi)處于劇烈運(yùn)動(dòng) 狀態(tài),氣-固-液界面不斷更新,因此傳質(zhì)
33、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(yīng)速率。 2、生物濾池有幾種形式?各適用于什么具體條件? 答:低負(fù)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(chǎng)合尚有可能使用。 高負(fù)荷生物濾池(大多采用):適用于大部分污水處理過(guò)程,水力負(fù)荷及有機(jī) 負(fù)荷都比較高。 2. 試述生物膜法處理污水的基本原理? 答:生物膜法是使細(xì)菌和菌類(lèi)一類(lèi)的微生物和原生動(dòng)物、后生動(dòng)物一類(lèi)的 微型動(dòng)物附著在濾料或某些載體上生長(zhǎng)繁殖,并在其上形成膜狀生物污泥一生 物膜。污水與牛物膜接觸,污水中的有機(jī)物,作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),為牛物膜上的微 生物所攝取,污水得到凈化,微生物
34、自身也得到繁衍增殖。 3. 比較生物膜法和活性污泥法的優(yōu)缺點(diǎn)。 答:生物膜法對(duì)水質(zhì)、水量變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)性; 污泥沉降性能良好,宜 于固液分離,且沒(méi)有污泥膨脹現(xiàn)象;能夠處理低濃度的污水;與活性污泥處理 系統(tǒng)相比,牛物膜處理法中的各種工藝都是比較易于維護(hù)管理的而且像牛物濾 池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等工藝,還都是節(jié)省能源的,動(dòng)力費(fèi)用較低,去除單位重量 BOD 的耗電量較少。 4. 生物膜的形成一般有哪幾個(gè)過(guò)程?與活性污泥相比有什么區(qū)別? 答:生物膜在載體上的生長(zhǎng)過(guò)程是這樣的:當(dāng)有機(jī)廢水或活性污泥懸浮液培養(yǎng) 而成的接種液流過(guò)載體時(shí),水中的懸浮物及微生物被吸附于固體表面上,其中 的微生物利用有機(jī)底物
35、而生長(zhǎng)繁殖, 逐漸在載體表面形成一層黏液狀的生物膜。 這層生物膜具有生物化學(xué)活性,又進(jìn) 一步吸附、分解廢水中呈懸浮、膠體和溶 解狀態(tài)的污染物。 活性污泥是懸浮生長(zhǎng)的微生物絮體, 而生鵝膜是微生物固著于載體表面生長(zhǎng)的。 5.生物膜法有哪幾種形式?試比較它們的特點(diǎn)。 答:生物膜法的形式有生物濾池法、 生物轉(zhuǎn)盤(pán)法、生物接觸氧化法。 8. 影響生物濾池處理效率的因素有哪些?它們?nèi)绾斡绊懱幚硇Ч模? 答:影響生物濾池處理效率的因素有: (1) 濾池高度:濾床上層,污水中有機(jī)物濃度較高,微生物繁殖速率高,種屬 較低級(jí),以細(xì)菌為主,生物膜量較多,有機(jī)物去除速率較高。隨著濾床深度增 加
36、,微生物從低級(jí)趨向高級(jí),種類(lèi)逐漸增多,生物膜兩從多到少。研究表明, 生物濾池的處理效率,在一定條件下是隨著濾床高度的增加而增加的,在濾床 高度超過(guò)某一數(shù)值后,處理效率的提高微不足道,是不經(jīng)濟(jì)的。 (2) 負(fù)荷:負(fù)荷是影響生物濾池性能的主要參數(shù), 通常分為有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù) 荷。 (3) 處理水回流:回流對(duì)生物濾池性能有下述影響: ①回流可提高生物濾池的 濾速,它是使生物濾池由低負(fù)荷變?yōu)楦哓?fù)荷的方法之一 ②提高濾率有利于防止 灰蠅和減少惡臭; ③當(dāng)講水缺氧、腐化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有有毒有害物質(zhì)時(shí), 回流可改善進(jìn)水的腐化狀況,提供營(yíng)養(yǎng)元素和降低毒物濃度; ④進(jìn)水的水質(zhì)水 量有波動(dòng)說(shuō),回流有
37、調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)水的作用。 (4) 供氧:向生物濾池供給充足的氧是保證生物膜正常工作的必要條件, 也有 利于排除代謝產(chǎn)物。 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(jí)趨向高級(jí),種類(lèi)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(fù)荷率:在低負(fù)荷條件下,隨著濾率的提高,污水中有機(jī)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(fù)荷條件下,隨著濾率 的提高,污水在生物濾床中停留的時(shí)間縮短,出水水質(zhì)將相應(yīng)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(fù)
38、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(dāng)進(jìn)水缺氧、腐 化、缺少營(yíng)養(yǎng)元素或含有有害物質(zhì)時(shí),回流可改善進(jìn)水的腐化狀況、提供營(yíng)養(yǎng) 元素和降低毒物質(zhì)濃度;(4)進(jìn)水的質(zhì)和量有波動(dòng)時(shí),回流有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定進(jìn)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(jìn)而影響了微生物分解有機(jī)物反應(yīng)速率,進(jìn)而 影響了處理效果。 9. 影響生物轉(zhuǎn)盤(pán)處理效率的因素有哪些?它們?nèi)绾斡绊懱幚硇Ч模? 答:影響牛物轉(zhuǎn)盤(pán)處理效率的因素有:水力負(fù)荷、轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速、級(jí)數(shù)、水 溫和溶解氧等。水力負(fù)荷對(duì)出水水質(zhì)和 BOD去除率有明顯的影響;生物轉(zhuǎn)
39、盤(pán)的 轉(zhuǎn)速也是影響處理效果的重要因素,包括影響溶解氧的供給,微生物與污水的 接觸,污水的混合稈度和傳質(zhì), 過(guò)剩牛物膜的脫落,從而影響有機(jī)物的夫除率。 10、某工業(yè)廢水水師為 600M3 BOD5為430MG/L,經(jīng)初沉池進(jìn)入高負(fù)荷牛物濾池 處理,要求 出水BOD5<=30MG/L試計(jì)算高負(fù)荷生物濾池尺寸和回流比。 解:設(shè)回流稀釋后進(jìn)水 BOD5為250mg/L 430Q1+30Q2=250(Q1+Q2) 回流比=Q2/Q1=0.82 設(shè)有機(jī)負(fù)荷 Lv=1.2kgBOD5/(m3*d) V=QS/(Lv*1000000) =215m3 設(shè)池深為 2.5m,A=V/H=86m2
40、采用5個(gè)池,則:A仁A/5=17.2m2 直徑 D= =4.68m 11、 某印染廠(chǎng)廢水量為1000m3/d,廢水平均BOD5為170mg/L,COD為600mg/L,試 計(jì)算生物轉(zhuǎn) 盤(pán)的尺寸。 解:轉(zhuǎn)盤(pán)總面積: A=(QS)/L=(1000*170)/30=5666.7m2 轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)片數(shù): m=0.64A/D2=0.64*5666.7/1.5=2417.8 取 2418 片 處理池有效長(zhǎng)度: L=m(a+b)K=2418(25+20)1.2=130.6m 處理池有效容積:V=0.32(D+2&)(D+2&)L=0.32(1.5+2*0.25) (1.5+2*0.25)130.
41、6=167.2m2 轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速:設(shè)為3.0r/min. 12、 某印染廠(chǎng)廢水量為1500m3/d,廢水平均BOD5為170mg/L,COD為600mg/L,采 用生物接 觸氧化池處理,要求出水 BOD5<=20mg/L,CODv=250mg/試計(jì)算生物接觸氧化池 的尺寸。 解:有效容積:V=Q(S0-Se)/L=1500(170-20)/5*1000=945m3 總面積:A=V/h=945/3=315m2 池?cái)?shù):N=A/A仁315/30取11個(gè) 池深:h=h0+h1+h2+h3=3.0+0.5+0.5++0.5=1.8m 有效停留時(shí)間:t=V/Q=945/1500=0.63d
42、 供氣量:D=D0Q=15*1500=22500m3 第十四章 1、穩(wěn)定塘有哪幾種主要類(lèi)型,各適用于什么場(chǎng)合? 答:好氧塘:好氧塘的深度較淺, 陽(yáng)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(lèi)供給,好氧微生物起凈化污水作用。適用 于低有機(jī)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(lèi)的光 合作用和大氣復(fù)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(chēng)兼性區(qū)(過(guò)渡區(qū)),由兼性微生物起凈化作用;下 層塘水無(wú)溶解氧,稱(chēng)厭氧區(qū),沉淀污泥在塘底進(jìn)行厭氧分解。 適用于富含N, P等 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及一些難去除的有機(jī)污染物的污水。(占地面積
43、大)厭氧塘:厭氧塘 的塘深在 2m 以上,有機(jī)負(fù)荷高,全部塘水均無(wú)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(shí)間長(zhǎng)。適用于高溫高有機(jī)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(shí)間較短。 深度處理塘:深度處理塘又稱(chēng)三級(jí)處理塘或熟化塘,屬于好氧塘。其進(jìn)水有機(jī) 污染物濃度很低,一般 BOD空30mg/L。常用于處理傳統(tǒng)二級(jí)處理廠(chǎng)的出水,提 高出水水質(zhì),以滿(mǎn)足受納水體或回用水的水質(zhì)要求。 4、在穩(wěn)定塘的設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)一般采用什么方法?應(yīng)注意哪些問(wèn)題? 答:一般采用經(jīng)驗(yàn)法。 要注意:塘
44、的位置:穩(wěn)定塘應(yīng)設(shè)在居民區(qū)下風(fēng)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(yīng)設(shè)在距機(jī)場(chǎng) 2km以?xún)?nèi)的地方,以防止鳥(niǎo)類(lèi)(如水 鷗)到塘內(nèi)覓食、聚集,對(duì)飛機(jī)航行構(gòu)成危險(xiǎn)。 防止塘體損害:為防止浪的沖刷,塘的襯砌應(yīng)在設(shè)計(jì)水位上下各 0.5m以上。若 需防止雨水沖刷時(shí),塘的襯砌應(yīng)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(yīng)注意防凍: 若筑堤土為黏土?xí)r, 冬季會(huì)因毛細(xì)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(huì)造成水資源損失,因此,塘體防滲是十分重要的。但某些
45、防滲措施的工 程費(fèi)用較高,選擇防滲措施時(shí)應(yīng)十分謹(jǐn)慎。防滲方法有素土夯實(shí)、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(jìn)出口:進(jìn)出口的形式對(duì)穩(wěn)定塘的處理效果有較大影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(diǎn)進(jìn)水和出水; 進(jìn)口、出口之間的直線(xiàn)距離盡可能大;進(jìn)口、出口的方向避開(kāi)當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向。 1、污水土地處理系統(tǒng)中的工藝類(lèi)類(lèi)型有哪些?各有什么特點(diǎn)? 答:慢速滲濾系統(tǒng):慢速滲濾系統(tǒng)的污水投配負(fù)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(jì)的污水處理與 再生方法。適用于滲透
46、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(jìn)入地下,并最終進(jìn)入地下水層。灌水與 休灌反復(fù)循環(huán)進(jìn)行,使濾田表面土壤處于厭氧-好氧交替運(yùn)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(jī)物進(jìn)行分解,使污水得以?xún)艋? 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(shè) 在坡腳的集水渠,在流動(dòng)過(guò)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
47、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(dòng)過(guò)程中,在耐水性植物和土壤共同作用下得以?xún)艋5?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(rùn)和土壤滲透作用, 使污水向四周擴(kuò)散,通過(guò)過(guò)濾、 沉淀、吸附和生物降解作用等過(guò)程使污水得到凈化。 7、人工濕地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工參數(shù)是什么?應(yīng)考慮哪些問(wèn)題? 答:土地處理系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)為負(fù)荷率。常用的負(fù)荷率有水量負(fù)荷和有機(jī) 負(fù)荷,有時(shí)還輔以氮負(fù)荷和磷負(fù)荷。 要考慮的問(wèn)題是:土壤性質(zhì)、透水性、地形、作物種類(lèi)、氣候條件和廢水處理 程度的要
48、求。 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(wú)分子氧條件下通過(guò)厭氧微生物 (包括兼氧微生 物)的作用,將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的 過(guò)程,也稱(chēng)為厭氧消化。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過(guò)程,依靠三 大主要類(lèi)群的細(xì)菌,即水解產(chǎn)酸細(xì)菌、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作 用完成。 2、 厭氧發(fā)酵分為哪個(gè)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(shì),又有哪些不足之處? 答:通常厭氧發(fā)酵分為三個(gè)階段: 第一階段為水解發(fā)酵階段:復(fù)雜的有機(jī)物在厭氧菌胞外酶的作用下,首先被分 解為簡(jiǎn)單的有機(jī)物。繼而
49、簡(jiǎn)單的有機(jī)物在產(chǎn)酸菌的作用下經(jīng)過(guò)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(lèi)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( 35C — 38C)進(jìn)行(稱(chēng) 中溫消化),也可在高溫(52 C — 55 C)進(jìn)行(稱(chēng)高溫消化)。因?yàn)樵趨捬跎?物處理過(guò)程中需考慮到各項(xiàng)因素對(duì)產(chǎn)甲烷菌的影響,因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌在兩個(gè)溫度 段(即35C— 38C和52C — 55C )時(shí),活性最高,處理的效果最好。 厭氧生物處理優(yōu)勢(shì)在
50、于:應(yīng)用范圍廣,能耗低,負(fù)荷高,剩余污泥量少,其濃 縮性、脫水性良好,處理及處置簡(jiǎn)單。另外,氮、磷營(yíng)養(yǎng)需要量較少,污泥可 以長(zhǎng)期貯存,厭氧反應(yīng)器可間歇性或季節(jié)性運(yùn)轉(zhuǎn)。其不足之處: 厭氧設(shè)備啟動(dòng) 和處理所需時(shí)間比好氧設(shè)備長(zhǎng);出水達(dá)不到要求,需進(jìn)一步進(jìn)行處理;處理系 統(tǒng)操作控制因素較復(fù)雜;過(guò)程中產(chǎn)生的異味與氣體對(duì)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:影響厭氧牛物處理的主要因素有如下: pH 溫度、牛物固體停留時(shí)間、攪 拌和混合、營(yíng)養(yǎng)與 C/N 比、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)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
51、: 1 .pH維持在6.8?7.2 之間,2.溫度 可以維持在中溫(35C一 38C),也可以是高溫(52C一 55C) 3.保持較長(zhǎng)的 生物固體停留時(shí)間4.系統(tǒng)內(nèi)避免進(jìn)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(diǎn)和適用條件。 答:幾種厭氧處理方法和構(gòu)筑物的優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件如下表: 適用黑什 缺點(diǎn) 仇統(tǒng)泊化法 在一十消化池內(nèi)進(jìn)行曲 ft.牛燼化和固液分離。 適于小卑U 氐扭入系 反丿蠱mJ■冋長(zhǎng),池容 枳大:沙淀尉陥水
52、流帶走 生物建 ftk 懈生斗如問(wèn)fr生氏在池秤L 農(nóng)而,適于;SF孚周體 雖低的沽水 r殳備紳單.fl它承受較崗g 的.岀水忌浮I罰體低. 礙部勒危生堵暮 庾氛按蝕汰 E沉淀池分豁沽泥并進(jìn) 行回流?消化濁中進(jìn)f」 適 F 披攔.$也內(nèi)呈克全 混令「能沽戰(zhàn)冏17掃L撫 濃度和髙忌存體的注 水 ft包樂(lè)至較島肚荷”占一定 扌尤沖頊產(chǎn)負(fù)荷能力.運(yùn)" 體的影響.出水鈦游I岡體 低 肚荷尚EH■河沁會(huì) 流咲、設(shè)新較多. 操作翌甘較為 1 一流式龐銅. 器 消化和同嵌分離作一-1- 池內(nèi)”誡生物櫃很応, 適 m-Fi蘆毯荷冷 水 員荷面=總得積小. 如設(shè)認(rèn)不蒔,/沁 盞人勺
53、:泊大+ ?也的 網(wǎng)相氏VI處 繼化和中烷化左兩個(gè)反 應(yīng)器進(jìn)G兩牛反燉器 可以采用艸、14屁』時(shí)迪度 怡運(yùn)行稚注 設(shè)備較餐*運(yùn)行操 件較宜雜 6、某地區(qū)設(shè)計(jì)人口為80000人,人均日污水量為100L,污泥含水率為95%,試 估算完全 混合污泥消化池的有效容積。 解:設(shè)采用厭氧消化法,消化時(shí)間為 0.5天,則V=Qt=80000*0.1*0.5=4000m3 七、污水的化學(xué)和物理化學(xué)處理 1.化學(xué)處理的對(duì)象主要是水中的哪類(lèi)雜質(zhì)?它與生物處理相比有什么特點(diǎn) (成 本、運(yùn)行、管理、占地、污泥等)? 答:化學(xué)處理的對(duì)象主要是污水中的無(wú)機(jī)或有機(jī)的(難以生物降解的)溶解物 質(zhì)
54、或膠體物質(zhì)。 它與生物處理法相比的特點(diǎn):運(yùn)行成本高,操作管理方便,占地少,污泥產(chǎn)生 量多。 2.壓縮雙電層特別適用于無(wú)機(jī)鹽混凝劑所提供的簡(jiǎn)單離子的情況。 在城鎮(zhèn)污水處理方面,過(guò)去很少采用化學(xué)混凝的方法。但近年來(lái),化學(xué)混凝劑 的品種和質(zhì)量都有較大的發(fā)展,使化學(xué)混凝處理城鎮(zhèn)污水有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。 4. 化學(xué)混凝劑在投加時(shí)為什么必須立即與處理水混合、劇烈攪拌? 答:為使混凝劑達(dá)到優(yōu)異的混凝效果, 應(yīng)盡量使膠體脫穩(wěn),并使吸附架橋 作用得到充分發(fā)揮。因此,當(dāng)混凝劑投放水中后,應(yīng)立即進(jìn)行劇烈攪拌,使帶 電聚合物迅速均勻地與全部膠體雜質(zhì)接觸,使膠粒脫穩(wěn),隨后,脫穩(wěn)膠粒在相 互凝聚的同時(shí),靠聚合度不斷增
55、大的高聚物的吸附架橋作用, 形成大的絮凝體, 使混凝過(guò)程很好地完成。 5. 化學(xué)沉淀法與化學(xué)混凝法在原理上有何不同?使用的藥劑有何不同? 答:化學(xué)沉淀是向廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì), 使與廢水中的一些離子發(fā)生反應(yīng), 生成難溶的沉淀物而從水中析出,以達(dá)到降低水中溶解污染物的目的。 化學(xué)混凝則是向廢水中投加混凝劑使廢水中的細(xì)小懸浮固體和膠體脫穩(wěn),形成 大的絮體的過(guò)程。 8.用吸附法處理廢水,可以達(dá)到出水極為潔凈。 那么是否對(duì)處理要求高、出水 要求高的廢水,原則上都可以考慮采用吸附法?為什么? 答:不是。由于吸附法對(duì)進(jìn)水的預(yù)處理要求高,吸附劑的價(jià)格昂貴,因此在廢 水處理中,吸附法主要用來(lái)去
56、除廢水中的微量污染物,達(dá)到深度凈化的目的。 或是從高濃度的廢水中吸附某些物質(zhì)達(dá)到資源回收和治理的目的。 1、化學(xué)處理的對(duì)象主要是水中的哪類(lèi)雜質(zhì)?它與生物處理相比有什么特點(diǎn) (成 本、運(yùn)行 管理、占地、污泥等)? 答:化學(xué)處理的對(duì)象主要是水中的無(wú)機(jī)的或有機(jī)的(難于生物降解的)溶解物 質(zhì)或膠體物質(zhì)。 與生物處理相比:成本較高; 運(yùn)行管理較容易,占地較小,污泥較難脫水處理。 2、化學(xué)處理所產(chǎn)生的污泥,與生物處理相比,在數(shù)量(質(zhì)量及體積)上、最后 處理、處置 上有什么不同? 化學(xué)處理所嚴(yán)生的污泥 生物處理所產(chǎn)生的汚泥 數(shù)最 較多 較少 質(zhì)量 各種有機(jī)無(wú)機(jī)物質(zhì) 微生物.
57、等 體積 較小 較大 愎后處理處進(jìn) 較麻煩,處理流程為:儲(chǔ) 存一濃縮一調(diào)理一脫水一 最終處置 較簡(jiǎn)單,處理流程為’儲(chǔ) 存一調(diào)理一脫水濃縮一lli 終處置 3、化學(xué)混凝法的原理和適用條件是什么?城鎮(zhèn)污水的處理是否可以用化學(xué)混凝 法,為什 么? 答:原理:混凝是通過(guò)向廢水中投加混凝劑 (coagula nt) ,破壞膠體的穩(wěn)定性, 通過(guò)壓縮雙電層作用、吸附架橋作用及網(wǎng)捕作用使細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒聚 集(aggregatio n) 成較粗大的顆粒而沉降與水分離,使廢水得至U凈化。 適用條件:廢水中有細(xì)小懸浮顆粒和膠體微粒,這些顆粒用自然沉降法很難從 水中分離出去。城鎮(zhèn)污
58、水處理不適合用化學(xué)混凝法, 因?yàn)橐粩嘞驈U水中投藥, 經(jīng)常性運(yùn)行費(fèi)用較高,沉渣量大,且脫水較困難。 4、 化學(xué)混凝劑在投加時(shí)為什么必須立即與處理水充分混合、劇烈攪拌? 答:廢水與混凝劑和助凝劑進(jìn)行充分混合,是進(jìn)行反應(yīng)和混凝沉淀的前提。要 立即與處理水充分混合、劇烈攪拌以創(chuàng)造良好的水解和聚合條件,使膠體脫穩(wěn) 并借顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和紊動(dòng)水流進(jìn)行凝聚。 5、 化學(xué)沉淀法與化學(xué)混凝法在原理上有何不同?使用的藥劑有何不同? 答:化學(xué)沉淀法是向廢水中投加化學(xué)物質(zhì),使與廢水中的一些離子發(fā)生反應(yīng), 生成難溶的沉淀物而從水中析出,以達(dá)到降低水中溶解污染物的目的。而混凝 法是通過(guò)混凝劑使小顆粒及膠體聚集成大
59、顆粒而沉降, 不一定有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。 化學(xué)混凝法使用的藥劑主要是混凝效果好;對(duì)人類(lèi)健康無(wú)害;價(jià)廉易得;使用 方便的無(wú)機(jī)鹽類(lèi)和有機(jī)高分子類(lèi)混凝劑或助凝劑。而化學(xué)沉淀法主要是投加有 氫氧根、硫化物、鋇鹽等能與廢水中一些離子反應(yīng)生成沉淀物的化學(xué)物質(zhì)。 6、 氧化和還原法有何特點(diǎn)?是否廢水中的雜質(zhì)必須是氧化劑或還原劑才能用此 方法? 答:特點(diǎn)是:通過(guò)氧化還原反應(yīng)改變水中一些有毒有害化合物中元素的化合價(jià) 以及改變化合物分子的結(jié)構(gòu),使劇毒的化合物變?yōu)槲⒍净驘o(wú)毒的化合物,使難 于降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為可以生物降解的有機(jī)物。廢水中的雜質(zhì)不用一定是氧化 劑或還原劑才能用此方法,但是投加的藥要一定是氧化劑或還原
60、劑。 7、 物理化學(xué)處理與化學(xué)處理相比,在原理上有何不同?處理的對(duì)象有什么不 同?在處理 成本和運(yùn)行管理方面又有什么特點(diǎn)? 彳七?字處理 原理 更IJ打物理彳七學(xué)上址丿雖白勺丿系理 求去除g水中溶解口勺育害 物顧. 回收村用紐分. 并 利用化學(xué)反應(yīng)的作用去降 水中的幻H匠 使水茯f対打宋也:冷<E購(gòu)療 洼D 址:PF的刈報(bào) 丄Jf匕學(xué)址理?xiàng)UHf 壓其適 子 雜和貢濃茂Lfi4iiyj寧芳 水三爻 足雜」戲 濃f整 mi氐水 水中乍』Aj掃L浮J同百機(jī)草丿 雅子生物辟瞬跖:> 溶酬 孩U曲惑膠彳本牲;J硫 扯理展本 較離 較iTG fold障寸物f匕址珂洼 牧低 迄孑亍住理 年交丹便.(旦LLlf匕■滬處理法 應(yīng)為右使 專(zhuān)業(yè)整理知識(shí)分享
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