水污染控制工程 Wastewater Treatment 一、水质指标：物理指标、化学
指标、生物指标
（一） BOD 5（ 5日生化需氧量）：指5天内水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量 （mg/L ）
（二） 水体自净作用：以河流为例，指河水中的污染物在河水向下游流动中浓度自然降低的 现象。 （1 ）物理净化：指污染物由于稀释、扩散、沉淀等作用，使河水污染物浓度降低的过程。 （2 ）化学净化：指污染物由于氧化、还原、分解等作用，使河水污染物浓度降低的过程。
（3 ）生物净化：由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物氧化分解作用而使河水污 染物浓度降低的
过程。
、污水的物理处理
（一）格栅（Screening ）：在水处理中，格栅是用来去除可能阻塞水泵机及管道阀门的较粗 大的悬浮物，并保证后续处理设备能正常运行的一种装置。
Screening to remove large subjects,such as stones or sticks that could plug lines or block tank in lets.
（二）沉淀的基础理论 1?沉淀法：利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力作用下产生下沉作用，以达到固
液分离 的一种过程。
2?沉淀法的四种用法:
（1 ）自由沉淀：悬浮颗粒物浓度不高：沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各单独进 行沉淀，颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中，颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池。
（2） 絮凝沉淀：悬浮颗粒物浓度不高：沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作用，颗粒因 相互聚集增大而加快沉降，沉淀轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变化 的。化学絮凝沉淀属于这种类型。
（3） 区域沉淀（成层沉淀或拥挤沉淀）：悬浮颗粒浓度较高（5000mg/L 以上）：颗粒的沉降 受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下降，与澄清水之 间有清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。
（4） 压缩沉淀：悬浮物颗粒浓度很高：颗粒相互之间已压成团状结构，互相接触，互相支 撑，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，
使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗中及
1?污水处理系统的预处理 2?污水的初步处理（初沉池） 3?生物处理后的固液分离 4?污泥处理阶段的污泥浓缩 3?沉淀类型 （沉砂池一预处理手段去除污水中易沉降的无机性颗粒物） （经济有效地去除污水中的悬浮固体和呈悬浮状态的有机物） （二次沉淀池，简称二沉池） （污泥浓缩池）
浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
联系与区别：自由沉淀，絮凝沉淀，区域沉淀或成层沉淀，压缩沉淀悬浮颗粒的浓度依次增大，颗粒间的相互影响也依次增强。
Grit chamber slow dow n the flow to allow grit to fall out.
（三）沉砂池
1?设置沉砂池的目的和作用：以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水流速控制
在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除
砂子，煤渣等密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物的正常运行。
2?曝气沉砂池的工作原理和平流沉砂池工作原理的比较
平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作稳定，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。
曝气沉砂池的工作原理：由曝气以及水流的螺旋旋转作
用，污水中悬浮颗粒相互碰撞、摩擦，并受到气泡上升
时的冲刷作用，使粘附在砂粒上的有机污染物得以去除。
曝气沉淀池沉砂中含有机物的量低于5%;由于池中设
有曝气设备，它还有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、
除泡以及加速污水中油类的分类等作用。
3. 常用的沉砂池形式：平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋
流沉砂池。
4. 曝气沉砂池存在的问题
（1）砂中含有有机物。
（2）对被有机物包覆的砂粒截留效率不高。5?曝气的作用：
（1）使有机物处于悬浮；
（2）砂粒摩擦及在气体剪切力和紊动条件下去除其附着的有机污染物。
（四）沉淀池Sedime ntatio n tank
Settleable solids settle out and pumped away,while oils float to the top and are skimmed off. 沉淀池可分为普通沉淀池和浅层沉淀池。
沉淀池按工艺布置不同，可分为初沉池和二沉池。沉淀池常按池内水流方向的不同分为平流式、竖流式、辐流式。
沉淀池的组成：进水区、出水区、沉淀区、贮泥区、缓冲区。
反应沉淀池效率的参数一表面水力负荷（溢流率）在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流
量。单位：m3/（m2?h）
（五）隔油池
1?废水中油的存在形态：
可浮油（大于100u m,依靠油水相对密度差而从水中分离出来）
细分散油（10—100um，长时间静置后可以形成可浮油）
乳化油（粒径小于10um,因水中含有表面活性剂而呈乳化状态）溶解油。
2?隔油池（自然上浮法）
3?乳化油的形成：
（1）由于生产工艺的需要而制成的乳化油。
（2）以洗涤剂清洗受油污染的机械零件、油槽车等产生乳化油废水。
（3）含油（可浮油）废水在管道中于含乳化剂的废水相混合，受水流搅动而形成。
4?破乳：由于乳化油油滴表面上有一层乳化剂形成的稳定薄膜，阻碍油滴合并。如果能消除乳化剂的作用，乳化油即可转化为可浮油。
5?破乳的原理：破坏油滴界面上的稳定薄膜，使油水得以分离。
6?破乳的途径：
（1）投加换型乳化剂
（2）投加盐类、酸类物质可使乳化剂失去乳化作用。
（3股加某种本身不能成为乳化剂的表面活性剂。
（4）通过剧烈的搅拌、振荡或转动，使乳化的液滴猛烈相碰撞并合并。
（5）如以粉末为乳化剂的乳状液，可以用过滤法拦截被固体粉末包围的油滴。
（6）改变乳状液的温度（加热或冷冻）来破坏乳状液的稳定。
（六）气浮法1?气浮法是一种固一液分离或液一液分离技术。它是通过某种方法产生大量的微细气泡，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
作用下，上浮至水面形成浮渣而实现固一液或液一液分离。
2?气浮法必须满足的条件：
（1）必须向水中提供足够量细微气泡。
（2 ）必须使废水中的污染物质能形成悬浮状态。
（3）必须使气泡与悬浮的物质产生粘附作用。
3?按产生微细气泡的方法，气浮法分为：电解气浮法，分散空气气浮法，溶气空气气浮法。
4.加压溶气气浮法基本原理
使空气在加压条件下溶解于水，然后通过将压力降至常压而使过饱和溶解的空气以微细气泡形式释放出来。加压溶气气浮法根据加压溶气水的来源不同分为：全加压溶气流程，部分加压溶气流程，部
基本流程特点
全加压将全部入
溶气流流废水进
程行加压溶气，
再经减压释放
装置进入气
浮池，进行固
液分离。
部分加将部分入
压溶气流废水进
流程行加压溶
气，再经减压
释放装置进入
气浮池，其他
部分直接进入
气浮池，进行
固液分离
部分回将部分清
流加压液进行回
溶气流流加压，入
程流水则直接
进入气浮池，
进行固液分
离。流程图
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5?加压溶气气浮法的基本原理：
空气从水中析出的过程分为两个步骤1?气泡核的形成过程。2?气泡的增长过程。6?黏附：微细气泡与悬浮颗粒的三种黏附方式：吸附，顶托，裹挟优点缺点
(a)溶气量大，增由于全部废水经加了油粒或悬浮颗过压力泵，所以粒与气泡的接触机增加了含油废水会; 的乳化程度，而(b)在处理水量相且所需的压力泵同的条件下，它较和溶罐均较其它部分回流溶气气浮两种流程大，因法所需的气浮池此投资和运转动小,从而减少了基力消耗较大。建投资。
(a)较全流程溶气
气浮法所需的压力
泵小，故动力消耗
低；
(b)压力泵所造成
的乳化油量较全部
溶气法低；
(c)气浮池的大小
与全部溶气法相同，
但较部分回流溶气
法小。
(a)加压的水量
少，动力消耗省；
(b)气浮过程中不
促进乳化；
(c)矶花形成好，
后絮凝也少；
气浮池的容积较
前两种流程大。
7?投加化学药剂提高气浮效果：混凝剂、浮选剂、助凝剂、抑制剂、调节剂。
助凝剂的作用是提高悬浮颗粒表面的水密性，以提高颗粒的可浮性。
8?压力溶气气浮法系统主要由三个部分组成：压力容器系统、空气释放系统和气浮分离设备。
空气释放装置的功能是将压力溶气水减压，使溶气水中的气体以微气泡的形式释放出来，并能迅速均匀地与水中的颗粒物质黏附，减压释放装置产生的微气泡直径在20-100um。
9气固比（a）:溶解空气量（A）与原水中悬浮固体含量（S）的比值。
气固比选用涉及原水水质、出水要求、设备、动力等因素，对于所处理的废水最好经过气浮实验来确定气固比，无实验资料一般取值
0.005-0.06废水中悬浮固体浓度不高时取下限，悬浮固体较高时，可选用上限。
10?废水处理中，气浮法与沉淀法相比较
与沉淀法相比较，浮上法具有以下优点：
①浮上法的表面负荷高，有可能高达12m3/（m 2?h）,水在池中中的停留时间只需10?20min,而且池深只需2m左
右，故占地面积较少，节省基建投资；
m-i-t.w-r r r * ?r r r *
②浮上法具有预曝气作用，出水和浮渣都含有一定量的氧，有利于后续处理或再用，泥渣不易腐化；
③对那些很难用沉淀法去除的低浊含藻水，浮上法处理效率高，甚至还可去除原水中的浮游生物，出水水质好；
④浮渣含水率低，一般在96%以下，比沉淀池污泥体积少2?10倍，这对污泥的后续处理有利，而且表面刮渣也
比池底排泥方便；
⑤可以回收利用有用的物质；
⑥浮上法所需药剂量比沉淀池节省。
缺点：浮上法电耗较大，处理每吨废水比沉淀法多耗电约0.02?0.04kW ?h;目前使用的溶气水减压释放器容易堵
塞；浮渣怕较大的风雨袭击。
三、污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础
（一）污水生物处理的概念：利用微生物的新陈代谢，将废水中的有机物的一部分转化为微生物的细胞物质，另一部分转化为无机物或简单的有机物的方法。
1. 根据参加代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同，分为：好氧生物处理（存在分子氧），缺氧生物处理（存在化合
■ n n n H■ I I ? \亠心* i r ?■ * ai rs ■i ? r ■ * i ? i ■■ n m — juk " i i i r ■. 态氧），厌氧生物处理（既无分子氧又无化合态氧存在）。
2. 好氧生物处理法有：活性污泥法（悬浮生长法）和生物膜法（附着生长法）。
（二）污水生物处理的基本原理
1. 生物处理的有机物去向：有机物被微生物摄取后，通过代谢活动，约有1/3被分解，稳定并提供其生理活动所需要的能量，约2/3被转化，合成新的细胞物质，即进行微生物自身生长繁殖。
2. 生物处理有机物的去向：有机物转化分为3个部分：一部分转化为可回收利用的可燃性气体甲烷，一部分
被分解为二氧化碳、水、氨、硫化氢等无机物，并为细胞合成提供能量；少量有机物则被转化、合成新的细胞物质。
污水中生物脱氮处理过程中氮的转化主要包括氨化（好氧或厌氧条件），硝化（好氧），反硝化（缺氧）（+同化作用）。（三）脱氮除磷基本理论
城镇污水生物脱氮过程的基本步骤：微生物经氨化反应分解有机氮化合物生成氨，再在亚硝酸盐菌和硝化细菌的作
用下，经硝化反应生成（亚）硝酸盐，最后经反硝化反应将（亚）硝酸盐还原为氮气。当进水氨氮浓度较低时，同化作用也可能成为脱氮的主要途径。
（四）微生物的生长规律和生长环境
微生物的四个生长期：停滞期、对数期、静止期、衰老期
（五）微生物的生长环境
①微生物的营养：主要营养物质是碳、氮、磷。BOD5：N : P=100:5:1
②温度
③PH 6.5-8.5
④溶解氧（不低于2mg/L）
⑤有毒物质
（六）米氏方程
Km是半速度常数，是V=1/2Vmax时的底物浓度
Monod方程
umax是u在限值增长的底物（碳源）达到饱和浓度时的最大值。
四、活性污泥法Activates Sludge
The most com mon opti on uses microorga ni sms in the treatme nt process to break dow n orga nic material with aerati on and agitation,then allows solids to settle out.Bacteria-containing activated sludge”is continually recirculated back to the aerati on bas in to in crease the rate of oga nic decompositi on.
（一）基本概念
1. 活性污泥是一种茶褐色的絮绒状小颗粒，是活性污泥处理系统的核心，其上栖息着大量的活跃的微生物，在这些微生物的作用下，具有将有机物转化为无机物的活力。
活性污泥的主体是细菌，多数是革兰氏阴性菌，原生动物在活性污泥中大量存在。
2. 活性污泥法的基本原理：
（1）通过充分曝气供氧，使大量繁殖的微生物群体悬浮在水中，并利用从而降解污水中的有机污染物（氧化分解有机物能力）；（2）停止曝气时，悬浮微生物絮凝体易于沉淀与水分离，并使污水得到净化、澄清（良好的凝聚和沉淀性能）。
3. 活性污泥法的基本流程一一由曝气池、二沉池、曝气系统和污泥回流处理系统组成
4. 活性污泥的组成：
a具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）
b. 微生物（主要是细菌）内源代谢、自身氧化的残留物（Me）
c. 由原污水挟入的难为细菌分解的惰性有机物质（Mi）
d. 由污水挟入的无机物质（Mii）
5. 活性污泥法的净化机理：
①吸附阶段：由于絮状的活性污泥表面积很大（约2000?10000m2/m3）,在表面上富集着大量的微生物，在其外部覆
盖着多糖类的黏液层，污水中悬浮的和胶体的物质被絮凝和吸附去除。这一过程能够在30min内完成，污水BOD
的去除率可达70%。它的速率取决于：a微生物的活性程度；b.反应器内水力扩散程度与水动力学的规律。前者决定活性污泥微生物的吸附、凝聚性能；后者决定活性污泥絮凝体与有机污染物的接触程度。
②氧化阶段：被摄入细胞体内的有机污染物，在各种胞内酶，如脱氢酶、氧化酶等的催化作用下，微生物对其进行代谢反应。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质，并提供合成新细胞物质所需的能量；另一部分有机污染物为微生物合成新的细胞。
③絮凝体的形成与絮凝沉淀阶段：氧化阶段合成的菌体有机体絮凝形成絮凝体，通过重力沉淀从水中分离出来，
使水得以净化。
6?活性污泥处理系统有效运行的基本条件和要求是：
(1)废水中含有足够的营养物质，有适当的C：N : P。
(2)混合液中应含有足够的溶解氧。
(3)活性污泥在反应器内呈悬浮状态，能够充分的与废水相接触。
(4)避免对微生物有毒害作用的物质进入。
(5)活性污泥的浓度应保持适当。
(6)适当的PH，活性污泥微生物的最适PH介于6.5-8.5之间。
(7)适当的水温。15-30C
(8)有机负荷率
7?活性污泥的性质和指标
(1)混合液悬浮固体浓度(mixed liquor suspended solids,MLSS :指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度。MLVSS代表混合液悬浮固体中有机物的含量。
(2)污泥的沉降比(settled volume, SV%):指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。
(3)污泥体积指数(sludge volume index,SVI)：指曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用单位为ml/g。
污泥指数能较好的反映出活性污泥的松散程度，凝聚和沉降性能。一般城市污水正常运行条件下的SVI在100?150 之间。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。如果SVI>200，污泥难于分离，容易产生污泥膨胀。
(4)污泥密度指数(SDI )：指曝气池混合液在静置30min后，含于100mL沉降污泥中的活性污泥悬浮固体的克数。
(5)污泥龄(SRT)：又称污泥平均停留时间。指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就是曝气池全部
活性污泥平均更新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放污泥量的比值。单位为d o
7?活性污泥法中的污泥参数
(1) 污泥产率系数：活性污泥每降解1kgBOD5所新生成的活性污泥的量。(0.4-0.7)
(2) 污泥负荷率(F/M ):又称有机底物(F)与微生物量(M)的比值，是指曝气池内单位质量活性污泥在单位时间内承受的有机物含量。单位kgBOD5/(kgMLSS ?d)(0.2-0.4)
(F/M比值是影响污泥增长速率，有机物去除速率，氧的利用速率以及污泥吸附凝聚性能的重要因素。F/M大，说
明营养过剩，微生物繁殖过快，处在对数增长期，去除率高，但污泥不易凝聚沉降，沉降性能差。F/M小，说明营
养过少，微生物由于缺乏营养而进入内源呼吸期，代谢自身细胞物质，影响去除效率，但沉降性能好。因此，在废
水处理中，应控制BOD负荷在一定的范围：高负荷： 1.5?2.0;中负荷：0.2?0.5;低负荷：0.03— 0.05 )
(3) 污染物容积负荷：单位曝气池有效容积在单位时间内流入的污染物的量，kgBOD 5/(m 3?d)表示。
(4) 水力停留时间：曝气池有效容积与污水流量之比值，表示污水在曝气池中的平均停留时间。(6-10h)
注：整理可能不齐全，部分遗漏请自己补充， 粗体为较为重要的（我自己觉得），括号内为缩写简称 生化需氧量（BOD ）biochemical oxygen demand 化学需氧量（COD ）chemical oxygen demand 总有机碳（TOC ) total organism carbon 总需氧量（TOD ）total oxygen demand 丙酸型发酵propionic acid type fermentation 丁酸型发酵butyric acid type fermentation 丙酸杆菌属Propionibacterium 芽孢杆菌Clostridium spp. 好氧呼吸aerobic respiration 缺氧呼吸anoxic respiration 呼吸链respiration chain 无色杆菌属Achromobacter 产气杆菌属Aerobacter 产碱杆菌属Alcaligenes 黄杆菌属Flavbacterium 变形杆菌属Ptoteus 假单胞菌属Pseudomonas 生物除磷（BRP）biological phosphorus removal 聚磷微生物PAOs phosphorus accumulation organisms 气单孢菌属Aeromonas 放线菌属Actinomyces 诺卡氏菌属Nocardia 挥发性脂肪酸VFA 聚β-羟基戊酸PHV 混合液悬浮固体浓度（MLSS ）mixed liquor suspended solids 混合液挥发性悬浮固体（MLVSS ）mixed liquor volatile suspended solids 污泥沉降比（SV% ）settled volume 污泥体积指数（SVI ）sludge volume index 推流式曝气池plug-flow aeration basin 完全混合曝气池completely mixed aeration basin 封闭环流式反应池CLR closed loop reacter 序批式反应池（SBR）sequencing batch reactor 吸附-生物降解工艺（AB法）adsorption-biodegration process 循环活性污泥工艺CAST cyclic activated sludge technology或CASS cyclic activated sludge system 膜生物反应器MBR membrane biological reactor 停留时间（污泥泥龄）SRT solids retention time 前置缺氧-好氧生物脱氮工艺A N-O法 同步硝化反硝化SNdN 前置缺氧-好氧生物脱磷工艺A P-O法 聚羟基丁酸PHB A2/O工艺也称AOO工艺anaerobic-anoxic-oxic
《水污染控制工程》试题库 环境与生物工程学院 2011年3月
水污染控制工程试题类型 1. 名词解释 2. 选择题 3. 填空题 4. 简答题 5. 计算题
一、名词解释题（每题3分）： 1.生化需氧量：表示在有氧的情况下，由于微生物的活动，可降解的有机物稳定化所需的氧量 2.化学需氧量：表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量。 3.滤速调节器：是在过滤期维持滤速不变的装置。 4.沉淀:：是固液分离或液液分离的过程，在重力作用下，依靠悬浮颗粒或液滴与水的密度差进 行分离。 5.沉降比：用量筒从接触凝聚区取100mL水样，静置5min，沉下的矾花所占mL数用百分比表 示，称为沉降比。 6.水的社会循环：人类社会从各种天然水体中取用大量水，使用后成为生活污水和工业废水，它 们最终流入天然水体，这样，水在人类社会中构成了一个循环体系，称为～。 7.接触凝聚区：在澄清池中，将沉到池底的污泥提升起来，并使这处于均匀分布的悬浮状态，在 池中形成稳定的泥渣悬浮层，此层中所含悬浮物的浓度约在3～10g/L,称为～。 8.总硬度：水中Ca2+、Mg2+含量的总和，称为总硬度。 9.分级沉淀：若溶液中有数种离子能与同一种离子生成沉淀，则可通过溶度积原理来判断生成沉 淀的顺序，这叫做分级沉淀。 10.化学沉淀法：是往水中投加某种化学药剂，使与水中的溶解物质发生互换反应，生成难溶于水 的盐类，形成沉渣，从而降低水中溶解物质的含量。 11.电解法：是应用电解的基本原理，使废水中有害物质，通过电解过程，在阳、阴极上分别发生 氧化和还原反应转化成为无害物质以实现废水净化的法。 12.电渗析：是在直流电场的作用下，利用阴。阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，而 使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。 13.滑动面：胶粒在运动时，扩散层中的反离子会脱开胶粒，这个脱开的界面称为滑动面，一般 指吸附层边界。 14.吸附：是一种物质附着在另一种物质表面上的过程，它可发生在气－液、气－固、液－固两相 之间。 15.物理吸附：是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附。 16.化学吸附：是吸附质与吸附剂之间由于化学键力发生了化学作用，使得化学性质改变。 17.平衡浓度：当吸附质在吸附剂表面达到动态平衡时，即吸附速度与解吸速度相同，吸附质在吸 附剂及溶液中的浓度都不再改变，此时吸附质在溶液中的浓度就称为～。 18.半透膜：在溶液中凡是一种或几种成分不能透过，而其它成分能透过的膜，都叫做半透膜。 19.膜分离法：是把一种特殊的半透膜将溶液隔开，使溶液中的某种溶质或者溶剂渗透出来，从而 达到分离溶质的目的。 20.氧化还原能力：指某种物质失去或取得电子的难易程度，可以统一用氧化还原电位作为指标。 21.生物处理：是主利用微生物能很强的分解氧化有机物的功能，并采取一定的人工措施，创造一 种可控制的环境，使微生物大量生长、繁殖，以提高其分解有机物效率的一种废水处理法。 22.生物呼吸线：表示耗氧随时间累积的曲线。 23.污泥龄：是指每日新增的污泥平均停留在曝气池中的天数，也就是曝气池全部活性污泥平均更 新一次所需的时间，或工作着的活性污泥总量同每日排放的剩余污泥量的比值。 24.氧化沟：是一个具有封闭沟渠的活性污泥曝气池。 25.总充氧量：稳定条件下，单位时间转移到曝气池的总氧量。 26.活性污泥：充满微生物的絮状泥粒。
高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程（下册）.高等教育出版社.2007 一、污水水质和污水出路（总论） 1．简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2．分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系，画出这些指标的关系图。 答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。 关系图 3．生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系与区别。 答：生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。 化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO 2、H 2O所消耗的氧量。 总有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。
总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。 TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD与BOD 不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。 4．水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？ 答：水体自净从净化机制来看，可分为：物理净化、化学净化和生物净化。 氧垂曲线适用于一维河流和不考虑扩散的情况。特点 5．试论排放标准、水环境质量指标、环境容量之间的联系。 答：环境容量是水环境质量标准指定的基本依据，而水环境质量标准则是排放标准指定的依据。 6．我国现行的排放标准有哪几种？各标准的使用范围及相互关系是什么？ 答：我国现行的排放标准有浓度标准和总量控制标准。根据地域管理权限又可分为国家排放标准、地方排放标准、行业排放标准。 我国现有的国家标准和地方标准基本上都是浓度标准。 国家标准按照污水排放去向，规定了水污染物最高允许排放浓度，适用于排污单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。
水污染控制工程复习题 第一章排水系统概论 一、名词解释 1、环境容量 答：污水的最终处置或者是返回自然水体、土壤、大气；或者是经过人工处理，使其再生成为一种资源回到生产过程；或者采取隔离措施。其中关于返回到自然界的处理，因自然环境具有容纳污染物质的能力，但具有一定界限，不能超过这种界限，否则会造成污染。环境的这种容纳界限称环境容量。 2、排水体制 答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。 二、填空 1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、和降水3类。 2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。 3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。 三、简答题 1、污水分为几类，其性质特征是什么？ 答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和降水3类。 生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。 工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。 降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。 2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？ 答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。 从环境保护方面来看，如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量增加很多，建设费用也相应地增高。分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理。但初雨径流未加处理就直接排入水体，对城市水体也会造成污染，有时还很严重，这是它的缺点。 合理地选择排水系统的体制，是将城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期建设费用以及维护和管
《水污染控制工程》第三版习题答案 第九章污水水质和污水出路 1.简述水质污染指标体系在水体污染控制、污水处理工程设计中的应用。 水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2分析总固体、溶解性固体、悬浮固体及挥发性固体、固定性固体指标之间的相互关系，画出这些指标的关系图。 水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。 3 生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系和区别。 (1)BOD：在水温为20度的条件下，水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。 (2)COD：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。 (3)TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。 (4)TOC：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。 它们之间的相互关系为：TOD > COD >BOD20>BOD5>OC 生物化学需氧量或生化需氧量（BOD）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。化学需氧量COD的优点是比较精确地表示污水中有机物的含量，测定时间仅仅需要数小时，并且不受水质的影响。而化学需氧量COD则不能象BOD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。此外，污水中存在的还原性无机物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示也存在一定的误差。 两者的差值大致等于难生物降解的有机物量。差值越大，难生物降解的有机物含量越多，越不宜采用生物处理法。两者的比值可作为该污水是否适宜于采用生物处理的判别标准，比值越大，越容易被生物处理。 4 水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和适用范围是什么？ 答：污染物随污水排入水体后，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或水体净化。包括物理净化、化学净化和生物净化。物理净化指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用使河水污染物质浓度降低的过程。化学净化指污染物质由于氧化、还原、分解等作用使河水污染物质浓度降低的过程。生物净化指由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。 有机物排入河流后，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。耗氧与亏氧是同时存在的，DO曲线呈悬索状下垂，称为氧垂直曲线。适用于一维河流和不考虑扩散的情况下。 5 试论述排放标准、水环境质量标准、环境容量之间的关系。 排放标准是指最高允许的排放浓度，污水的排放标准分为一，二，三级标准，而水环境质量标准是用来评估水体的质量和污染情况的，有地表水环境质量标准，海洋水质标准，生活饮用水卫生标准等，环境容量则是指环境在其自净范围类所能容纳的污染物的最大量. 排放标准是根据自然界对于污染物自净能力而定的，和环境容量有很大关系，环境质量标准是根据纯生态环境为参照，根据各地情况不同而制定的。排水标准是排到环境中的污染物浓度、速率的控
. 18.7万立方米污水厂设计 ——初步设计 目录 1 设计规模的确定 (3) 1.1 污水来源及水量水质 (3) 1.2 出水水质 (3) 2 污水处理程度的确定 (3) 3工艺流程方案的选择 (4) 4 集水泵房设计 (4) 4.1集水调节池设计 (5) 4.2 污水提升泵设计参数确定 (5) 5 格栅设计 (8) 5.1 规相应条文 (8) 5.2 参数计算 (9) 6 平流沉砂池设计 (12) 6.1 沉砂池水流部分参数计算 (13) 6.2 沉沙斗所需容积 (13) 6.3 沉砂斗实际尺寸计算 (13) 6.4 滑沙区尺寸 (14) 6.5 沉砂池总高度 (14) 6.6 沉砂池实际长度 (14) 6.7 最小流速验算 (14) 6.8 砂水分离器选型 (15) 7 曝气氧化池设计 (17) 7.1 污水处理程度的计算及曝气池的运行方式 (17) 7.2 曝气池的计算与各部位尺寸的确定 (17) 7.3 曝气系统的计算与设计 (21) 8 二沉池设计（幅流式沉淀池） (29) 8.1 规标准： (29) 8.2 每座沉淀池表面积和池径 (30) 8.3 沉淀池有效水深 (31) 8.4 刮泥机选型 (31) 8.5 沉淀池总高度 (32) 8.6 污泥体积计算 (33) 8.7负荷校核 (34) 9 污泥浓缩池设计 (35)
9.1 规标准 (35) 9.2 设计进泥量 (35) 9.3 污泥浓缩池有效容积和有效面积计算 (36) 9.4 污泥浓缩刮泥机选型 (36) 9.6 污泥浓缩池出水量和出泥量 (38) 9.7 均质池设计。 (39) 9.8 校核固体负荷 (40) 10 污泥机械脱水设计 (40) 10.1 脱水设备选型 (40) 10.2 脱水机房尺寸 (41) 11 污泥井设计 (41) 11.1 设计思路 (41) 11.2 污泥井容积 (41) 12 配水井设计 (41) 12.1 配水井设计思路 (41) 12.2 沉砂池与曝气氧化池之间配水井设计（配水井1＃） (43) 12.3 结合井到消毒池间之配水井设计（配水井2＃） (43) 13 曝气氧化池与二沉池结合井设计 (44) 13.1混合液配水井 (44) 13.2 结合井外层二沉池上清液出水井 (44) 14 消毒池 (44) 14.1 规标准 (44) 14.2 接触消毒池容积 (45) 14.3 接触消毒池表面积 (45) 14.4 接触消毒池尺寸 (45) 14.5 接触消毒池池高 (46) 14.6 进出水部分 (46) 14.7 消毒池平面图 (46) 15 城市污水处理厂总平面布置 (46) 15.1 平面布置的一般原则 (46) 15.2 污水处理站平面布置的容 (47) 15.3 平面布置面积 (48) 16 高程计算 (48) 16.1 曝气氧化池及其前端处理构筑物高程计算 (49) 16.2 曝气氧化池及其后端构筑物高程计算过程 (50)
污染控制工程作业标准答案 第一章 1．简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2．分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系 答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。 3．生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间的联系与区别。 答：生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。 学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。 需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。
些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间
《水污染控制工程》（第三版，下册）重点计算题示例 Problem 1 沉砂池与沉淀池的设计计算 1. 平流式沉淀池计算 Rectangular Sedimentation Tank 平流沉淀池设计流量为1800m 3/h 。要求沉速等于和大于0.5mm/s 的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求： （1）所需沉淀池平面积为多少m 2？ （2）沉速为0.1mm/s 的颗粒，可去除百分之几？ 解：已知 Q=1800m 3/h=0.5m 3/s ，u 0=0.5mm/s ，u i =0.1mm/s （1） 所需沉淀池平面积为 230100010 5.05.0m u Q A =?==- （2） 沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为 2. 辐流式沉淀池设计 Circular Sediementation Tank 计划为居住人口45000人的城镇设计一圆形径向流沉淀池。假定废水的流量为400L/人.d ，平均流量下停留时间为2h 。确定平均流量下的溢流速率为36m 3/m 2.d ，求深度和直径。 解： 3 32 233150024h/d 2h /L 0.001m 400L/per.d 45000per 450.d /m 40m /L 0.001m 400L/per.d 45000per m V m A s =???==??= Diameter=m 249.234 /450≈=π Depth=m 5.33.324 )4/(15002≈=π 3. 曝气沉砂池设计计算 Grit Chamber 设计一只曝气沉砂池，污水的最大流量为2.0 m 3/s ，有效深度为3m ，宽深比为 1.5:1，最大流量下停留时间为 3.5min ，曝气速率为0.4m 3/min.m 池长，确定沉砂池的尺寸和空气用量。 %2020.05.01.00====u u E i
1.完整的排水工程包括两个方面：排水管渠系统和污水处理技术两部分。 2.排水工程的概念： ——指为保护环境而建设的一整套用于收集、输送、处理和利用污水的工程设施 3.水体污染的定义：排入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自净能力，而导致水体的物理、化学及卫生性质发生变化，使水体的生态系统和水体功能受到破坏。 4.、有机型污染采用需氧量作为有机污染物的指标： BOD ：生化需氧量; 20℃下微生物活动降解有机物需要的氧量COD：化学需氧量；TOC：总有机碳； TOD：总需氧量;将有机物中的C.H.O.N.S等氧化为 H2O.CO2.NO2.SO2所消耗的氧量 第1章排水管渠系统 一.排水工程的作用 1.保护环境免受污染，使城市免受污水之害和洪水之灾。 2.卫生防疫，保证人们健康安全 污水危害方式： ①含有致病菌，传播疾病 ②含有毒害物质，导致公害 3.经济方面 ①污水资源化，节约用水，创造价值
②污水处理、排洪有利于工农业发展 二．排水系统的组成 排水系统：排水的收集、输送、处理和排放等设施以一定方式组合成的总体，称为排水系统。 排水系统由管道系统（排水管网）和污水处理系统（污水处理厂）组成。 管道系统：是用于收集、输送废水至污水处理厂或出水口的设施。 一般由排水设备、检查井、管渠、泵站等组成。 污水处理系统：是用于处理和利用废水的设施。包括各种处理构筑物和除害设施等。 三、排水系统体制的概念： ——生活污水、工业废水和雨水可以采用一个管渠来排除，也可以采用两个或两个以上独立的管渠来排除，污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称为排水体制。 排水系统的体制是一个地区收集和输送废水的方式，简称排水体制（制度）。 四、排水系统体制的分类： 合流制：直排式（对水体污染严重，不宜采用）、截流式 分流制：完全分流制和不完全分流制（适用于地形适宜附近有水体，可顺利排水） 1．合流制 所谓合流制是指用同一种管渠收集和输送生活污水、工业废水和
一、名词解释（2*5=10） 1、顶管施工：就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。 2、海绵城市：是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。 3、排水系统：是收集、输送、处理、利用及排放废水的全部工程设施。 4、设计管段：在进行水力计算时，常以相邻的两个检查井间的管段作为设计对象，称作设计管段。 5、比流量：设计管道单位排水面积的平均流量。 6 地下或架空的各类公用类管线集中容纳于一体，并留有供检修人员行走通道的隧道结构。 7 8、径流系数：地面径流量与降雨量之比。 9、局部泵站：在某些地形复杂的城市，有些地区比较低洼，这里的污水往往需要用水泵唧送至高位地区的干管中，另外，一些低于街管的高楼的地下室，地下铁道和其他地下建筑的污水也需要用泵提升送入街管中，这种泵站常称为局部泵
站。 10、设计流速：管渠中流量达到设计流量时的水流速度。 11、阵雨历时：一场暴雨经历的整个时段。 12、降雨历时：阵雨过程中任一连续的时段。 13、检查井：又称窨井，主要是为了检查、清通和连接管渠而设置的。 二、填空（20） 1、由于排，分流制排水系统又分为完全分流制、不完全分流制和半分流制三种。 2、通常，排水系统由管渠系统、污水厂、出水口三部分组成。 3、管道与其他设施相遇时，通常下弯穿过，形成倒虹状下弯管道，我们称这个管道为倒虹管。或在管道必须为障碍物让路时，他不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管。此种管道由进水井、管道及出水井三部分组成。 4、在我国，城市和工厂中常用的管道包括混凝土管、钢筋混凝土管、塑料管、陶土管、瓦管和沥青混凝土管等。 5、检查井由三部分组成：井基和井底、井身、井盖和盖座。 6、街道雨水口的形式有边沟雨水口、侧石雨水口以及两者结合的联合式雨水口。 7、管渠的水力设计指根据水力学原理确定管渠的管径、坡度和高程。 8、不满流圆形管道水力学算图适用于n=0.014，管径从200mm到1500mm的情况，每一管径有一算图。 9、污水管渠的最小设计流速为0.6m/s；明渠的最小设计流速为0.4m/s。一般情
【习题答案】水污染控制工程（下册）.高廷耀，顾国维，周琪.高等教第九章、污水水质和污水出路（总论）1．简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 污水的水质污染指标一般可分为物理指标、化学指标、生物指标。 物理指标包括：（1）水温（2）色度（3）臭味（4）固体含量， 化学指标包括： 有机指标包括： (1)BOD ：在水温为20 度的条件下,水中有机物被好养微生物分解时所需的氧量。 (2) COD ：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。 (3) TOD ：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S 等。被氧化后，分别产生CO2、H2O 、NO2 和SO2，所消耗的氧量称为总需氧量。 (4) TOC ：表示有机物浓度的综合指标。水样中所有有机物的含碳量。（5）油类污染物（6）酚类污染物（7）表面活性剂（8）有机酸碱（9）有机农药（10）苯类化合物 无机物及其指标包括（1）酸碱度（2）氮、磷（3）重金属（4）无机性非金属有害毒物 生物指标包括：（1）细菌总数（2）大肠菌群（3）病毒 2．分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互
联系，画出这些指标的关系图。答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即 为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣 根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体 在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣 则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体 表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。关系图：总固体=溶解性固体+悬浮固体=挥发性固体+固定性固体3．生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？ 分析这些指标之间的联系与区别。 答：生化需氧量（BOD ）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的 氧量称为生化需氧量。 化学需氧量（COD ）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、 H2O 所消耗的氧量。 总有机碳（TOC ）：水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量（TOD ）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机 物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、 一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧 化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和
洛阳理工学院水污染控制工程1试卷（A） 适用班级：本科 一、名词解释(每小题2分，共10分) 1.全交换容量 2.吸附平衡 3.气固比 4.化学沉淀 5. 沉淀池表面负荷 二、填空题(每空1分，共40分) 1.天然水中的杂质按其存在状态可分为、和三 类。 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 的物质是。 13.根据吸附剂表面吸附力的不同，可将吸附分 为、和三种类型。 14.离子交换树脂由骨架和两部分组成。 15.最常用的过滤介质有、、磁铁矿等。 三、问答题(共20分) 1.简述氯氧化法处理含氰废水的原理。（5分） 2.简述混凝基本原理及影响因素。（8分） 3．什么是浅池理论，并讨论斜板斜管沉淀池可提高沉淀池效率的原因。（7分） 四、计算题(共30分) 1.理想沉淀池中的悬浮颗粒密度为3.5g/mL，平均直 径为1mm，已知混和液的黏度=1.0×10-3Pa?s，求 该颗粒沉降速度。（4分） 2.某城市最大时污水量为1800m3/h，原污水悬浮浓 度C1＝250mg/L，排放污水悬浮物允许浓度C2＝ 80mg/L。拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及 沉淀池基本尺寸。（沉淀时间取1.5h，沉淀池有效 水深3.3m，设计座数为2座）（10分） 大投 5m3/d。 10%计， 6分） ）（10 B） 5. 法，_____ 其中间 、乳化油 5.气浮工艺的实现，必须满足三个条件，即、、。 6.石灰中和投药方法有和。 7.凝聚和总称为混凝。常用的混凝剂可分为和两 大类。 8.根据吸附剂表面吸附力的不同，可将吸附分 为、和离子交换吸附三种类型。 9.吸附过程可分为三个连续阶段，即、、。 10.混凝机理包括___、_______、_______三种作 用； 11.影响混凝的主要因素有___、_______、 _______、_______。
水污染控制工程作业标准答案 第一章 1．简述水质指标在水体污染控制、污水处理工程设计中的作用。 答：水质污染指标是评价水质污染程度、进行污水处理工程设计、反映污水处理厂处理效果、开展水污染控制的基本依据。 2．分析总固体、溶解性固体、悬浮性固体及挥发性固体指标之间的相互联系答：水中所有残渣的总和称为总固体（TS），总固体包括溶解性固体（DS）和悬浮性固体（SS）。水样经过滤后，滤液蒸干所得的固体即为溶解性固体（DS），滤渣脱水烘干后即是悬浮固体（SS）。固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体（VS）和固定性固体（FS）。将固体在600℃的温度下灼烧，挥发掉的即市是挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS）。溶解性固体一般表示盐类的含量，悬浮固体表示水中不溶解的固态物质含量，挥发性固体反映固体的有机成分含量。 3．生化需氧量、化学需氧量、总有机碳和总需氧量指标的含义是什么？分析这些指标之间 的联系与区别。 答：生化需氧量（BOD）：水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量称为生化需氧量。 化学需氧量（COD）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为CO2、H2O所消耗的氧量。 总有机碳（TOC）：水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量（TOD）：有机物除碳外，还含有氢、氮、硫等元素，当有机物全都被氧化时，碳被氧化为二氧化碳，氢、氮及硫则被氧化为水、一氧化氮、二氧化
硫等，此时需氧量称为总需氧量。 这些指标都是用来评价水样中有机污染物的参数。生化需氧量间接反映了水中可生物降解的有机物量。化学需氧量不能表示可被微生物氧化的有机物量，此外废水中的还原性无机物也能消耗部分氧。总有机碳和总需氧量的测定都是燃烧化学法，前者测定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧过程与BOD 的耗氧过程有本质不同，而且由于各种水样中有机物质的成分不同，生化过程差别也大。各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，BOD与TOD或TOC之间存在一定的相关关系。 4．水体自净有哪几种类型？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？ 答：水体自净从净化机制来看，可分为：物理净化、化学净化和生物净化。 氧垂曲线适用于一维河流和不考虑扩散的情况。 5．试论排放标准、水环境质量指标、环境容量之间的联系。 答：环境容量是水环境质量标准指定的基本依据，水环境质量标准则是排放标准指定的依据。 6．我国现行的排放标准有哪几种？各标准的使用范围及相互关系是什么？答：我国现行的排放标准有浓度标准和总量控制标准。根据地域管理权限又可分为国家排放标准、地方排放标准、行业排放标准。 我国现有的国家标准和地方标准基本上都是浓度标准。 国家标准按照污水排放去向，规定了水污染物最高允许排放浓度，适用于排污单位水污染物的排放管理，以及建设项目的环境影响评价、建设项目环境保护设施设计、竣工验收及其投产后的排放管理。 行业标准：根据部分行业排放废水的特点和治理技术发展水平，国家对部分行业制定了国家行业标准。
《水污染控制工程》习题案例 1．试分析水资源与水的自然循环的关系。 2．试分析水体污染与水的社会循环的关系，以及产生水体污染的根本原因。 3．试述水污染控制工程在水污染综合防治中的作用和地位。 4．试述水污染控制工程在水污染综合防治中的作用和地位。 5．水体自净能力、水环境容量与水污染控制工程有怎样的关系?试举例说明之6．试归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。 7．含氮有机物的好氧分解过程分氰化和硝化两个阶段，这两个阶段能否同时进行， 是和哪个阶段的需氧量相对应? 为什么?生活污水水质指标中BOD 5 8．试简述BOD、COD、TOD、TOC的内涵，根据其各自的内涵判断这四者之间在数量上会有怎样的关系，并陈述其原因。 9．废水处理系统的作用是什么?它与处理单元及核心单元、核心设备间有怎样的关系？ 10．什么是废水处理的级别?对于城市污水而言，通常有怎样的级别划分? 11．为什么要对废水进行预处理?通常有哪几种具体的预处理方法? 12．某企业生产废水排放量为60m3/h，其浓度变化为每8h一周期，每周期内的小时浓度为30、80、90、140、60、50、70、100mg／L。试求将其浓度均和到70mg／L所需要的均和池容积及均和时间。 13．某酸性废水的pH值逐时变化为4.5、5、6.5、5、7，其水量的逐时变化依次为5、6、4、7、9m3／h，废水排放标准为pH＝6~9，问完全均和后是否满足排放标准的要求? 14．试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与区别，各适用在哪些场合？ 15．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？ 16．水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或浮上）的基本规律，影响沉淀或浮上的因素有哪些？ ＝800kg／m3，直径众＝50μm，求它在20℃水中的上浮速度? 17．水中油珠的密度ρ s 18．某废水的静置沉降试验数据如下表，试验有效水深H＝1.8m，污水悬浮物浓度 19．悬浮物浓度为430mg／L的有机废水进行絮凝沉降试验,实验数据如下表，试
1、设计污水管道系统有哪些步骤？ 答①管道定线 ②街坊编号并计算面积 ③划分设计管段，计算设计流量 ④管道材料的选择 ⑤污水管道的水力计算 ⑥绘制平面图和剖面图 2、试述污水量标准的含义，它受哪些因素影响，规划是如何考虑？ 答污水量标准：表示街坊每人每天所产生的平均污水量。 影响因素：设计地区室内卫生设备的情况、当地气候、生活水平、生活习惯及排水系统的普及程度。规划时根据当地的用水定额，结合建筑内部给水排水设施水平和排水系统的普及程度等因素确定。一般按当地用水定额的80%-90%采用。 3、确定污水设计流量时应收集哪些基本资料？ 答居民生活污水定额、设计人口数（人口密度）、生活污水量变化系数、服务的街坊面积等。 4、管道系统的平面布置如何进行？有哪些基本要求？包括哪些内容？答①确定排水区界，划分排水流域 排水区界是污水排水系统设置的界限，是根据城镇总体规划设计规模决定的。在排水区界内，根据地形及城市的竖向规划，划分排水流域。每一个排水流域往往有一个或一个以上的干管，根据流域地势表明水
流方向和污水需要抽升的地区。 ②选定污水厂和出水口的位置。 设在城市的下风向，水体的下游，离开居住区和工业区一定的距离。 ③污水管道系统的定线 在城镇总平面图上确定污水管道的位置和走向，称为污水管道系统的定线。管道定线一般按主干管、干管和支管的顺序依次进行。定线的主要原则是：尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。定线时应充分利用地形，使管道的走向符合地形趋势，一般宜顺坡排水。应选择最适当的定线位置，使之既能尽量减小埋深，又可少建泵站。 ④控制点的确定和泵站的设置地点 确定控制点的标高，一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。 5、生活污水量总变化系数为什么随着污水平均日流量的增加而相应减少？ 答：根据定义。 6、控制点的位置如何确定？在条件不利时如何减少控制点处的管道埋深？ 答控制点的位置一般是位于距离污水厂或出水口最远处或排水流域中地面高程最低处，管道埋深有特殊要求处。 各条干管的起点一般都是这条管道的控制点，这些控制点中离出水口最远最低的点，通常是整个管道系统的控制点。①加强管道强度②填
V 24 (4)曝气池停留时间的校核： 曝气池停留 时间 T 10000 30000 24 ＝8小时 计算题 1.1 已知某小型污水处理站设计流量 Q=400m 3/h ，悬浮固体浓度 SS=250mg/L 。设沉淀效率为 55％。根 据实验性能曲线查得 u 0= 2.8m/h ，污泥的含水率为 98％，试为处理站设计竖流式初沉池。 设计参数： 污水在中心管内的流速 v 0=30mm/s=0.03m/s 表面水力负荷 q=u 0=2.8m 3/(m 2·h) (1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。 设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为 7m ，符合要 求 单池流量 Q ′=Q/4=100m 3/h (2) 中心管的截面积和直径 (3) 喇叭口直径 d 1== ×=1.5m (4) 反射板直径 = d 1=2.0m (5) 中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3 (6) 沉淀区面积 (7) 沉淀池直径 (8) 沉淀区的深度： h 2=vt=× =≈ 3.7m(设沉淀时间为 D/h 2=7/=<3 符合要求 (9) 污泥斗的高度和体积 取下部截圆锥底直径为 0.4m ，贮泥斗倾角为 55°，则 h 5＝ (7/2)tg55 =°4.7m V 1=(R 2+Rr+r 2) πh 5/3=+×+π×3=64m2 (10) 沉淀池的总高度 H H=h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=++++=9.3m (11) 污泥区的容积 排泥周期按 2d 设计，则污泥区容积 在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水 堰、排泥管等设计内容。 1.2 某城市污水处理厂，设计处理流量为 30000m 3/d ，时变化系数为，经沉淀后的 BOD 5为 200mg/L ，总 氮为 30mg/L ，总磷为 3mg/L ，拟采用活性污泥法进行处理， 希望处理后的出水 BOD 5为 20mg/L 。试 计算与设计该活性污泥法处理系统 1. 工艺流程的选择 200 20 计算处理效率 E ： E 200 20 100％＝90％ 200 根据提供的条件，采用传统推流式活性污泥法，曝气池采用推流廊道式，运行时考虑阶段曝气法和生 物吸附再生法运行的可能性，其流程如下： 2. 曝气池的计算与设计 (1) 污泥负荷的确定 根据实验或经验以及所要求的处理效果，本曝气池采用的污泥负荷率 (N s ) 为： kgMLSS ·d 。(一般为 ~kgMLSS · d ) (2)污泥浓度的确定 算曝气池污泥的污泥浓根据 N s 值，SVI 值在 80~150 之间，设计取 SVI ＝130，污泥回流比为 35％，经 计 X 为： .h 3 Q v 1 d 1 100/ 3600 0.02 3.14 1.5 0.3m (取v 1 =0.02m/s).
《排水管道工程》习题 第一章排水管渠系统 1．名词解释：排水系统、排水体制 2．排水体制主要有和两种形式。 3．合流制排水系统主要有和两种形式。分流制排水系统主要有、和三种形式。 4．不同体制的排水系统在经济效益及环境效益方面各自有何优缺点？ 5．如何选择排水体制？ 6．简述排水系统的组成及每部分的功能。 7．简述城镇污水系统的组成及每部分的功能。 8．简述工厂排水系统的组成及每部分的功能。 9．雨水排水系统的组成 10. 街道雨水管渠系统上的附属物除检查井、跌水井、出水口等之外，还有收集地面雨水用 的。 11. 在管道系统的组成上，合流制排水系统和半分流制排水系统的组成与各分流制系统相 似，具有同样的组成部分，只是在截流式合流制管渠上设有和；而在半分流制管渠上设有和。 12．管渠系统的主要组成部分是或，渠道有和之分。城市和工厂中的渠管主要是。 13. 暗渠系统的主要附属构筑物有哪些？ 14. 对合格的管道和渠道有哪些要求？ 15. 为什么管道的断面形式常采用圆形，而渠道的断面形式一般不采用圆形？选择管道时主 要应考虑哪些因素？ 16. 渠道断面形式有哪几种？它们的特点是什么？适于什么情况？ 17. 我国城市和工厂最常用的管道有哪些？试述适用情况及优缺点？ 18. 混凝土管管口的形式有：、和。制造方法主要有、、。 19. 钢筋混凝土管管口的形式有：、和。制造方法主要有、、。 21. 简述管道系统各种附属构筑物的功能，适用场合和构造要求？ 22. 检查井由三部分组成：、、。检查井井身的构造与是否需要工 人下井有密切关系。不需要下人的浅井，构造很简单，一般为；需要下人的检查井在构造上可分为、和三部分。检查井的底部做流槽是为了。在重要道路上的检查井，有时为了防止因检查井沉降而破坏路面，可设计采用来固定井座和井盖，即使检查井沉降也不影响道路路面。 23. 跌水井的构造无定型，常用的有和两种。 24. 雨水口结构包括：、、三部分。雨水口的形式有、以及。 从地步构造看，雨水口分为和。其中有截流进入雨水口的粗重物体的作用。