专题一污水水质与污水出路
污水水质
国际通用三大类指标：物理性指标化学性指标生物性指标
水质分析指标
物理性指标
温度：工业废水常引起水体热污染造成水中溶解氧减少加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化色度：感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物
嗅和味：感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质固体物质：溶解物质
悬浮固体物质挥发性物质
固定性物质
水和污水中固体成分的内部相关性
水和污水中杂质颗粒分布
化学性指标有机物
生化需氧量（BOD）biological oxygen demand
在一定条件下，好氧微生物氧化分解水中有机物所需要的氧量。（20℃，5d）。
反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。
有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要20~100d完成。
实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。
讨论：①任何日BOD与第一阶段BOD(L0)的关系
生化研究试验表明,生化反应的速度决定于微生物和有机物的含量,至于水中溶解氧的含量只要满足微生物的生命活动就可以,在反应初期,微生物的数量是增加的,但到一定时间后,微生物的量就受到有机物含量的限制而达到最大值,此时反应速度受到有机物含量的限制,即有机物的降解速度和该时刻水中有机物的含量成正比,由于有机物可以用生化需氧量表示,所以水中的耗氧速率和该时刻的生化需氧量成正比
d(L0-L t)/dt=KL t dL t/dt=-KL t
式中: L0、L t─分别表示开始、t时刻水中剩余的第一阶段的BOD
K─反应速率常数，d-1
积分得：任何时刻水中剩余的BOD为Lt=L0 e -Kt
从而求得经t时间反应消耗的溶解氧BODt为:
BODt=L0-L t=L0(1-e-Kt)=L0(1-10-kt) (k =K /
(经验表明:20℃时,k= 日-1,若t=5天,则 BOD5=0.68L0)系
②反应速度常数k与温度的关系
利用阿累尼乌斯经验公式可求得: K(t)=k(20)θ(T-20)
式中:K(t)─20℃时反应速率常数，d-1
k(20)─T℃时反应速率常数，d-1
θ──温度系数(经验:在10--30℃时，θ=
③第一阶段BOD(L0)与温度的关系
L0随温度增加而增大,关系式为: L0(t)=L0(20)〔+〕
式中: L0(t)─T℃时的第一阶段的BOD
L0(20)─20℃时的第一阶段的BOD
化学性指标有机物
化学需氧量（COD） chemical oxygen demand
用化学方法氧化水中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成的氧量（O2）（mg/L）。
常用的氧化剂主要是重铬酸钾（称 COD Cr）和高锰酸钾(称COD Mn 或OC ) 。
酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。
废水中无机的还原性物质同样被氧化。
如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在~。
当前测定COD常用的方法有:
(1)重铬酸钾法(CODCr):以重铬酸钾溶液为氧化剂,以硫酸银为催化剂,加入水样,加热回流两小时,然
后将重铬酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法氧化程度高，用于污染严重的水和工业废水的测定。
(2)高锰酸钾法(OC或CODMn):用高锰酸钾溶液为氧化剂,加入水样,煮沸10分钟(水浴为30分钟),然
后将高锰酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法用于较清洁的水样。
讨论：COD与BOD5的比较
比较COD BOD5
测试时间耗时短 2小时时间长 5天
代表性较全面反映有机物只反映可生物降解的有机物
成本仅需化学试剂需要培养微生物
COD与BOD5优缺点：
BOD5优点：基本上反映了有机物进入水体后，能被生物氧化分解的有机物的量，比较符合实际情况，较为确切的说明问题。
缺点：完成全部检验需时5天，对于指导生产实践不够迅速、及时，且毒性强的废水可抑制微生物的作用而影响测定结果，有时甚至无法测定。
COD优点：几乎可以表示出有机物全部氧化所需要的氧量,它的测定不受废水水质的限制,并且在3个小时内即能完成。
缺点：不能反映出被生物氧化分解的有机物的量。
BOD5虽有不少缺点,但从有机物对水体的影响角度看,还没有比BOD5更好的指标。在没有条件测定BOD 时，可采用COD方法。
化学性指标有机物
总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）
TOC: total organism carbon在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。
测定中应该去除无机碳的含量。
TOD: total oxygen demand在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。
TOD测定方便而快速。
各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本不变的条件下，BOD与TOC 或TOD 之间存在一定的相关关系。
污水有机物指标之间的关系
化学性指标有机物油类污染物
石油类：来源于工业含油污水。
动植物油脂：产生于人的生活过程和食品工业。
油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。
油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。
油类污染物进入海洋，改变海水的反射率和减少进入海洋表层的日光辐射，对局部地区的水文气象条件可能产生一定影响。
大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的自净能力。
石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。破坏风景区，危害鸟类生活。
化学性指标有机物酚类污染物
酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。
原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。
酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。
酚浓度达～L时，鱼肉有酚味。
酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。
酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚至使其停止生长。
酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（L即有异味，排放标准L ）。灌溉用水酚浓度超过5mg/L时, 农作物减产甚至枯死。
化学性指标无机物性质指标
植物营养元素：过多的氮、磷进入天然水体，易导致富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。
pH和碱度：一般要求处理后污水的pH在6～9之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。
碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。
重金属：作为微量金属元素。
重金属的主要危害：生物毒性，抑制微生物生长，使蛋白质凝固;逐级富集至人
体，影响人体健康。
含氮化合物氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。
污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。
关于氮的几个指标：
有机氮：主要指蛋白质和尿素。 TN：一切含氮化合物以N计量的总称。
TKN： TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。
NO x-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
含磷化合物磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。
磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。
危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。含磷化合物
有机磷：有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等
无机磷：磷酸盐:正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、磷酸二氢盐（H2PO4- ）、
聚合磷酸盐:焦磷酸盐(P2O74－)、三磷酸盐(P3O105-)、三磷酸氢盐(HP3O92-)
生物性指标来源及危害：生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等
制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等
医院污水：各种病原体危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧
细菌总数：水中细菌总数反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度。
常以细菌个数/mL计。饮用水：<100个/mL 医院排水：<500个/mL
大肠菌群：大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。
常以大肠菌群数/L计。
饮用水：<3个/L 城市排水：<10000个/L 游泳池： <1000个/L
融会贯通各水质指标间的关系
污染物在水体环境中的迁移与转化
水体的自净作用
河流的自净作用是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。
根据净化机制分为三类物理净化：稀释、扩散、沉淀
化学净化：氧化、还原、分解
生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用
污水排入河流的混合过程
竖向混合阶段：污染物排入河流后因分子扩散、湍流扩散、弥散作用逐步向河水中分散，由于一般河流的深度与宽度相比较小，所以首先在深度方向上达到浓度分布均匀，从排放口到深度上达到浓度分布均匀的阶段称为竖向混合阶段，同时也存在横向混合作用。
横向混合阶段：当深度上达到浓度分布均匀后，在横向上还存在混合过程。经过一定距离后污染物在整个横断面上达到浓度分布均匀，这一过程称为横向混合阶段。
断面充分混合后阶段：在横向混合阶段后，污染物浓度在横断面上处处相等。河水向下游流动的过程中，持久性污染物的浓度将不再变化，非持久性污染物浓度将不断减少。
持久污染物的稀释扩散
当持久性污染物随污水稳态排入河流后，经过混合过程达到充分混合阶段时，污染物浓度可由质量守恒原理得出河流完全混合模式：
式中：ρ——排放口下游河水的污染物浓度；
ρw，q vw——污水的污染物浓度和流量；
ρh，q vh——上游河水的污染物浓度和流量。
非持久性污染物的稀释扩散和降解
河断面达到充分混合后，污染物浓度受到纵向分散作用和污染物的自身分解作用不断减小。根据质量守恒原理，其变化过程可用下式描述：
式中： u——河水流速；
x——初始点至下游x断面处的距离；
M x——纵向分散系数；
K——污染物分解速度常数；
ρ0——初始点的污染物浓度；
ρ——x断面处的污染物浓度。
水体污染与恢复
氧垂曲线：
水体受到污染后，水体中溶解氧逐渐被消耗，到临界点后又逐步回升的变化过程，称氧垂曲线。
有机物降解：氧垂曲线的求解：
某点处的氧不足量变化速率是该处耗氧速率和复氧速率之和：
求解得某点的亏氧量：
某点的溶解氧：ρc= ρcs- ρD
到达最缺氧点时间dρD /dt=0：
讨论：①氧垂曲线反映：废水排入河流后溶解氧的变化,表示河流的自净过程；最缺氧点的位置及其溶解氧含量
②溶解氧的来源：原有水中的氧；大气复氧；水生植物光合作用。
③氧的消耗：有机物的生物氧化；硝化作用；水底沉泥的分解；水生植物的呼吸作用；无机还原
性物质的影响。
④若Cp点的溶解氧(DO)大于规定的标准值，从溶解氧的角度，污水的排放未超过河段的自净能力。
⑤若Cp的溶解氧(DO)小于规定的标准，从溶解氧的角度，污水的排放超过河段的自净能力，甚至出
现无氧状态，此时氧垂曲线中断，水体失去自净能力，产生厌氧分解，水质变坏，河水发臭。
⑥水体存在的生物群可反映河流自净的进程。如污染重时，真菌、蓝、绿藻占优势；水质变好时，后
生动物(钟虫、轮虫)、硅藻就会出现。因此，可用水生物群落结构来判断和评价水体自净的状况。
污染物在不同水体中的迁移转化规律
污染物在河流中的扩散和分解受到河流的流量、流速、水深等因素的影响。
河口是指河流进入海洋前的感潮河段。河口污染物的迁移转化受潮汐影响，受涨潮、落潮、平潮时的水位、流向和流速的影响。
湖泊水库的贮水量大，但水流一般比较慢，污染物的稀释、扩散能力较弱。
海洋虽有巨大的自净能力，但是海湾或海域局部的纳污和自净能力差别很大。
污染物在地下水中的迁移转化受多种因素影响，地下水一旦污染，要恢复原状非常困难。
污水出路
污水的最终出路：排放水体工农业利用处理后回用
污水排放水体的限制污水综合排放标准GB8978—1996
城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 18918—2002
地表水环境质量标准GB 3838—2002 海洋水质量标准GB3097
污水回用应满足的要求
对人体健康不应产生不良影响对环境质量和生态系统不应产生不良影响
对产品质量不应产生不良影响应符合应用对象对水质的要求或标准
应为使用者和公众所接受回用系统在技术上可行，操作简便
价格应比自来水低廉应有安全使用的保障
城市污水回用的几个方面
城市生活用水和市政用水：供水、城市绿地灌溉、市政与建筑用水、城市景观
农业、林业、渔业和畜牧业
工业：工艺生产用水、冷却用水、锅炉补充水、其他杂用水、地下水回灌、其他方面
废水处理方法
一、废水处理方法通常分为物理处理法、化学处理法、生物处理法三大类；
物理处理法：利用物理作用分离或回收废水中的悬浮物(或油)的处理方法。通常有重力分离法(沉淀池、沉砂池、气浮池)、离心分离法(离心机和水旋分离器)和筛选分离法(格栅、筛网、砂滤池、微滤机)。此外，利用蒸发法浓缩废水中的溶解性不挥发物质也是一种物理处理法。
化学处理法：通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状的污染物或将其转化为无害物质的处理方法。在化学处理法中，以投加化学药剂为基础的处理单元有：混凝、中和、氧化还原反应等；以传质作用为基础的处理单元有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换、电崐渗折和反渗透等(后二种又称膜分离技术)。在传质作用的处理单元中，既有化学反应，又有与之相关的物理作用，所以可以从化学处理法中分离出另一类处理方法，称为物理化学法。
生物处理法：通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶解、胶体和微细悬浮状态的有机物，转化为稳定、无害的物质的废水处理方法。根据作用微生物的不同，生物处理又可分为好氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。好氧生物处理又分为活性污泥法(完全混合、多点进水、延时曝气)?和生物膜法(生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、生物硫化床)
二、废水处理的分级和处理程度
一级处理：从废水中除去呈悬浮状的固体污染物，SS去除率为70％-80％，BOD去除率为25％-40％，废水净化程度不高。
二级处理：大幅度去除废水中的有机污染物(BOD)去除率为80％-90％
三级处理：进一步去除二级处理中未能去除的污染物，如氮、磷。三级处理耗资较大，管理复杂，主要用于废水复用为目的处理。
以计算为例说明废水排放前所需处理的程度。
例：河水最旱年最旱月平均时流量：Q=5 m3/秒,含酚废水流量(最大) q=100 m3/时= m3/秒,废水含酚浓
度 C0=200 mg/L,河水中酚浓度 C1= mg/L,混合系数取 a=,计算此生产废水排入河道前,酚所需处理的程
度？(注：计算时应以最不利的情况为基准，即河水流量以最旱年最旱月平均流量计，废水以最高时流量
计。水体中酚浓度C2≦ mg/L)
解：由于废水和河水混合前后所含的酚量相等，所以
C1×aQ＋C×ｑ＝(aQ＋q)×C2
C＝(aQ＋q)×C2－C1×aQ/q
式中：C ─允许排入河流的挥发酚浓度 mg/L
C1─废水排放口上游河水中的挥发酚浓度 mg/L
C2─水体中挥发酚最大容许浓度 mg/L
a─混合系数
C＝×5＋× mg/L
但由于排放标准为 mg/L,所以废水所需处理的程度为
E=（C0-C）/C0×100％=/200×100％=％
如果计算值C〈 mg/L，则计算上式时采用计算所得的数字。
水污染控制工程（下）课后作业标准答案 水污染控制工程作业标准答案1 1、试说明沉淀有哪些类型？各有何特点？讨论各类型的联系和区别。 答：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；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。 区域沉淀或成层沉淀：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沉，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。 压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 联系和区别：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加强。 2、设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有何区别？ 答：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。 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。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。 3、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（或上浮）的基本规律，影响沉降或上浮的因素是什么？
水污染控制工程下册重点知识点 第九章污水水质和污水出路 1、污水类型:生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水 2、物理指标:温度、色度、嗅和味(异臭:S和N化合物、挥发性有机物、氯气、总固体(溶解性固体DS、悬浮固体SS)固体残渣根据挥发性能可分为挥发性固体VS、固定性固体FS 3、有机物指标:BOD、COD、TOC、TOD (燃烧化学氧化反应) 4、无机物指标:PH (6-9)、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害物（总砷、含硫化合物、氰化物） 5、生物指标:细菌总数、大肠菌数、病毒 6、自净作用:物理、化学、生物 7、混合过程:竖向混合阶段、横向混合阶段、断面充分混合后阶段(POP 下降) 8、根据BOD5与DO曲线，可以把该河划分为清洁水区、污染恶化区、恢复区、清洁水区 9、污水排放标准：浓度标准、总量控制标准、国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准 10、一级处理:主要去除SS 、COD 、BOD 11、二级处理:去除有机物(90%) 12、三级处理:去除N 、P ,色度 第十章污水的物理处理
1、污水的物理处理法去除对象主要是污水中的漂浮物和悬浮物，采用的主要方法有：筛滤截留法、重力分离法、离心分离法 2、格栅作用:截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物 3、格栅设计的主要参数:确定栅条间隙宽度 4、按格栅形状，可分为平面格栅、曲面格栅 5、曲面格栅:固定曲面格栅、旋转鼓式格栅 6、清渣方式:人工清渣(过水面积不小于灌渠有效面积的2倍)机械清渣(1.2倍) 7、工业废水根据水质确定是否有沉砂池 8、水流适当流速:0.4-0.9 污水通过格栅:0.6-1 最大 1.2-1.4 9、在典型的污水处理厂中沉淀法可用于下列几个方面：污水处理系统的预处理、污水的初级处理、生物处理后的固液分离、污泥处理阶段的污泥浓缩 10、沉淀类型:自由沉淀(水中悬浮固体浓度不高) 、絮凝沉淀(悬浮颗粒浓度不高(活性污泥二沉池中间)、区域沉淀(悬浮颗粒浓度高，二沉池下部、重力浓缩开始) 、压缩沉淀(高浓度悬浮颗粒，污泥浓缩、重力浓缩) 11、斯托克斯公式 u=(P 固 -P gd2/18μ 12、水温上升,黏度减小、沉速增大 13、理想沉淀池:进口区、沉淀区、出口区、缓冲区、污泥区 14、沉淀池工作原理:利用水中悬浮颗粒可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用
《水污染控制工程》授课教案 目录 第一章污水水质和污水出路 (1) 1.1 污水质 (1) 2.2 污染物在水体环境中的迁移与转化 (2) 2.3 污水出路 (4) 第二章污水的物理处理 (4) 2.1格栅和筛网 (5) 2.2 沉淀的基础理论 (6) 2.3沉砂池 (9) 2.4 沉淀池 (16) 2.5调节池 (12) 2.6 隔油和破乳 (17) 2.7 浮上法 (18) 2.8 过滤 (23) 第三章污水的化学处理 (29) 3.1化学混凝法 (29) 3.2中和法 (31) 3.3化学沉淀法 (32) 3.4氧化还原法 (32) 第四章污水的物理化学法处理 (32) 4.1吸附法 (32) 4.2离子交换法 (34) 4.3萃取法 (35) 4.4膜析法 (36) 第五章废水处理的基本概念和生化反应动力学 (388) 5.1 废水的好氧生物处理和厌氧生物处理 (38) 5.2 微生物的生长规律和生长环境 (41) 5.3 反应速度和反应级数 (42) 5.4 米歇里斯-门坦方程式 (44) 5.5 莫诺特方程式 (45) 5.6 废水生物处理工程的基本数学式 (46) 第六章稳定塘和污水的土地处理 (47) 6.1 稳定塘 (48) 6.2 污水土地处理 (51) 第七章污水的好氧生物处理（二）——生物膜法52 7.1 生物滤池 (53) 7.2 生物转盘 (61) 7.3 生物接触氧化 (63) 7.4 生物流化床 (64) 第八章污水的好氧生物处理（二）——活性污泥法 (66) 8.1基本概念 (66)
8.2活性污泥法的设计计算 (68) 8.3活性污泥法的发展和演变 (71) 8.4活性污泥法的设计计算 (73) 8.5活性污泥法系统设计和运行中的一些重要问题 (82) 8.6二沉池 (85) 第九章污水的厌氧生物处理 (86) 9.1厌氧生物处理的基本原理 (86) 9.2污水的厌氧生物处理方法 (86) 9.3厌氧生物处理法的设计 (87) 9.4厌氧和好氧技术的联合 (87) 第十章城市污水的深度处理 (88) 10.1氮、磷的去除 (88) 10.2城市污水的三级处理 (94) 第十一章污泥的处理和处置 (94) 11.1污泥的来源、性质和数量 (94) 11.2污泥的处置及其前处理 (97) 11.3污泥浓缩 (97) 11.4污泥的稳定 (98) 11.5污泥的调理 (99) 11.6污泥脱水 (100) 11.7污泥的干燥与焚化 (101) 11.8污泥的管道输送 (101) 第十二章污水处理厂的设计 (102) 12.1厂址选择 (102) 12.2厂、站处理方法和流程的选择 (103) 12.3污水厂的平面布置 (103) 12.4污水处理厂的高程布置 (103)
水污染控制工程期末复习试题及答案（一） 一、名词解释 1、COD:用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂的量。 2、BOD:水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 3、污水的物理处理:通过物理方面的重力或机械力作用使城镇污水水质发生变化的处理过程。 4、沉淀法:利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力的作用下产生下沉作用，已达到固液分离的一种过程。 5、气浮法：气浮法是一种有效的固——液和液——液分离方法，常用于对那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。 6、污水生物处理：污水生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陈代谢功能，对污水中的污染物质进行分解和转化。 7、发酵：指的是微生物将有机物氧化释放的电子直接交给底物本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生不同的代谢产物。 8、MLSS：（混合液悬浮固体浓度）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。 9、MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度)：指混合液悬浮固体中有机物的含量，它包括Ma、Me、及Mi三者，不包括污泥中无机物质。P-102 10、污泥沉降比：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。P-103 11、污泥体积指数：指曝气池混合液静止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。P-103 12、污泥泥龄：是指曝气池中微生物细胞的平均停留时间。对于有回流的活性污泥法，污泥泥龄就是曝气池全池污泥平均更新一次所需的时间（以天计）。（网上搜索的） 13、吸附：当气体或液体与固体接触时，在固体表面上某些成分被富集的过程成为吸附。 14、好氧呼吸：以分子氧作为最终电子受体的呼吸作用称为好氧呼吸。 15、缺氧呼吸：以氧化型化合物作为最终电子受体的呼吸作用称为缺氧呼吸。 16、同化作用：生物处理过程中，污水中的一部分氮（氨氮或有机氮）被同化成微生物细胞的组成成分，并以剩余活性污泥的形式得以从污水中去除的过程，称为同化作用。 17、生物膜法（P190）：生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。18、物理净化（P7）：物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物质浓度降低的过程。 19、化学净化（P-7）：是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。 20、生物净化（P-7）：是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。 二、填空 1、污水类型：生活污水、工业废水、初期雨水、城镇污水 2、表示污水化学性质的污染指标：可分为有机指标(生化需氧量（BOD) 、化学需氧量（COD）、总有机碳（TOC）、总需氧量（TOC）、油类污染物、酚类污染物、表面活性剂、有机碱、有机农药、苯类化合物）和无机指标（ PH、植物营养元素、重金属、无机性非金属有害有毒物（总砷、含硫化合物、氰化物） 3、水体自净分类：物理净化化学净化生物净化。 4、根据地域，污水排放标准分为哪些？ 根据地域管理权限分为国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准 5、沉淀类型 6-404
1.试说明沉淀有哪些类型？各有何特点？讨论各类型的联系和区别。 答：自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。 絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；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。 区域沉淀或成层沉淀：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沉，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。 压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 联系和区别：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加强。 2.设置沉砂池的目的和作用是什么？曝气沉砂池的工作原理和平流式沉砂池有何区别？答：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。 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。曝气沉砂池沉砂中含有机物的量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用。 3.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（或上浮）的基本规律，影响沉降或上浮的因素是什么？ 基本原理：沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。 基本规律：静水中悬浮颗粒开始沉降（或上浮）时,会受到重力、浮力、摩擦力的作用。刚开始沉降（或上浮）时，因受重力作用产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉。 影响因素：颗粒密度，水流速度，池的表面积。 4.加压溶气气浮法的基本原理是什么？有哪几种基本流程与溶气方式，各有何特点？ 答：加压溶气气浮法的基本原理：空气在加压条件下溶解，常压下使过饱和空气以微小气泡形式释放出来。 基本流程及特点：全加压溶气流程，特点是将全部入流废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池，进行固液分离。部分加压溶气流程：将部分入流废水进行加压溶气，再经减压释放装置进入气浮池，其它部分直接进入气浮池，进行固液分离。部分回流加压溶气流程：将部分清液进行回流加压，入流水则直接进入气浮池，进行固液分离。 5.废水处理中，气浮法与沉淀法相比，各有何优缺点？ 答：气浮法：能够分离那些颗粒密度接近或者小于水的细小颗粒，适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况，但是产生微细气泡需要能量，经济成本较高。沉淀法：
1、生化需氧BOD：量表示水中有机物被好氧微生物分解时所需的氧气量称生化需氧量（以mg/L为单位） 2、化学需氧量（COD），是在一定的条件下，用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量（以mg/L为单位）。 3、水体自净作用：经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程。 水体自净过程包括：物理净化、化学净化、生物净化。 物理净化：稀释、扩散、沉淀 化学净化：氧化、还原、分解 生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用 氧垂曲线：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。 4、格栅、筛网的主要作用是什么？各使用于什么场合？ 在排水工程中，格栅倾斜安装在进水的渠道内，或进水泵站集水井的进口处，用来去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，以保证后续处理设施的正常运行。 筛网可有效去除和回收废水中夹带的纤维状杂质，如：羊毛、化纤、纸浆等。可作为预处理，也可作为重复利用水的深度处理。 5、沉淀是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。沉淀类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀 （1）自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。(2)絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；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)区域沉淀或成层沉淀：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沉，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：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团状结构，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。二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。 6、理想沉淀池划为四个区域：进口区域、沉淀区域、出口区域及污泥区域，并作下述假定：（1）沉淀区过水断面上各点的水流速度均相同，水平流速为v （2）悬浮颗粒在沉淀区等速下沉，下沉速度为u （3）在沉淀池的进口区域，水流中的悬浮颗粒均匀分布在整个过水断面上 （4）颗粒一经沉到池底，即认为已被去除 8、u一定时，增加表面积A时，去除率E提高，所以对容积一定的沉淀池，池深越浅时，表面积A越大，即去除率E越大。 9、加压溶气浮上法处理废水的基本原理是什么？ 在一定压力作用下，将空气溶于水中，并达到指定压力下的饱和状态，然后将过饱和液突然降至常压，溶解在水中的空气即以非常细小的气泡释放出来。这些数量众多的气泡与水中的悬浮颗粒产生粘附作用，使这些夹带了无数小气泡的颗粒的密度小于水而产生上浮作用。
《水污染控制工程》教学大纲............返回 1、课程性质、目的与任务 《水污染控制工程》是环境工程和给水排水工程专业的重要主干课程之一。主要分为“排水沟道系统”和“污水的物理及生物处理”两大部分。“排水沟道系统” 详细介绍污水沟道系统﹑雨水沟道系统和合流制沟道系统规划设计的基本理论﹑基本知识和基本方法。包括排水体制﹑系统特点﹑管材及断面特性﹑沟道附属构筑物﹑设计要求及控制参数﹑防洪设施和沟道施工养护等。“污水的物理及生物处理” 介绍污水处理中最常用的物理的生物处理方法，将污水水质指标、污水处理理论、原理和工艺技术设计计算紧密结合，并对常见的处理工艺进行系统介绍，使学生对不同水质的水处理理论的方法有全面、系统的认识。 本课程的任务是： 1) 基本掌握排水沟道系统的功能、结构和规划设计原理； 2) 掌握排水沟道系统的水量计算和水力计算的理论和方法； 3) 系统完整地学习和掌握污水处理的基本概念、工程设计和运行管理的基础理论和方法； 4) 初步掌握污水物理及生物处理的设计、计算及运行管理方面的基本技能； 5) 培养学生对污水处理工程基础理论的理解、掌握和分析运用能力，初步具备进行污水处理的科学研究能力。 6) 辅以完整的课程设计，能够独立进行城市和工业企业排水沟道工程的规划设计，进行城市污水和工业废水处理厂的工艺优选和技术设计，编制工程设计文件； 2、课程基本要求 通过本课程的学习，学生应掌握排水沟道系统的功能、结构和规划设计原理；掌握排水沟道系统的水量计算和水力计算的理论和方法；辅以课程设计，能够独立进行城市和工业企业排水沟道工程的规划设计。应基本掌握污水处理物理和生物处理的理论和设计原理，能合理正确地选择确定污水处理工艺并进行工程设计；辅以课程设计，能够独立进行城市污水和工业废水处理厂的工艺优选和技术设计，初步具备编制工程设计文件和进行科学研究的能力。 3、课程教学主要内容 [ 第一篇排水沟道系统] 绪论 1) 水污染控制工程的范围 2) 排水沟道系统的基本概念和基本任务 第一章排水沟道系统 3) 污水的分类和性质 4) 排水系统的体制和选择 5) 排水系统的主要组成部分 6) 排水系统的规划设计及布置形式 7) 沟道及沟道系统上的附属构筑物
第九章污水水质和污水出路 1、污水有机物指标：①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。BOD5——五日生化需氧量 ②化学需氧量（COD或OC）：用化学氧化剂氧化水中的有机污染物 时所消耗的氧化剂量。COD Mn或OC——以高锰酸钾作氧化剂时，地 下水；COD Cr或COD——以重铬酸钾作氧化剂时，地表水 ③总有机碳（TOC）：包括水样中所有有机污染物的含碳量 ④总需氧量（TOD）：当有机物全部被氧化时，C全部变为二氧化碳， H 、N及S怎被氧化成水、一氧化氮、二氧化硫等，此时需氧量称为 总需氧量 COD>BOD TOD>TOC 2、水体自净：①物理净化：污染物质由于稀释、扩散、沉淀或挥发等作用而使河水污染物 质浓度降低的过程 ②化学净化：氧化、还原、分解 ③生物净化：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 3、水环境质量标准：《地表水环境质量标准》分五类水体 Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区； Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、幼鱼的索饵场等； Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、 洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区； Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；
Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。 4、污水排放标准：①浓度标准：规定了排出口向水体排放污染物的浓度限值，其单位一般 为mg/L ②总量控制标准：是以与水环境质量标准相适应的水体环境容量为依据而 设定的 第十章污水的物理处理 5、格栅：①分为人工格栅和机械格栅：人工格栅倾角30°~60°，机械格栅（每日栅渣量＞ 0.2m3）倾角60°~90° ②设计参数：渠道宽度适当，过渠道水流速度一般0.4~0.9m/s，过栅流速 0.6~1.0m/s；格栅工作平台应高出设计水位0.5m 6、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运动，达到固液分离 的效果，可用于以下几个方面： ①污水池里系统的预处理（沉砂池）②污水的初级处理（初沉池）③生物处理后 的固液分离（二沉池）④污泥处理阶段的污泥浓缩（污泥浓缩池） 7、沉淀类型：①自由沉淀：发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型，直线下沉， 且颗粒物理性质不变（沉砂池） ②絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高，但沉淀过程中悬浮颗粒之间有互相絮凝作 用，曲线下沉，且颗粒物速度质量性状等变（二沉池中间段） ③区域沉淀（成层沉淀、拥挤沉淀）：高浓度悬浮颗粒的沉降过程（5000mg/L 以上）有明显泥水分离（二沉池下部和污泥重力浓缩池开始） ④压缩沉淀：高浓度悬浮颗粒的沉降过程中（二沉池污泥斗中、污泥重力浓 缩池）
《水污染控制工程》期末考试试题 一、填空（每空1分，共20分） 1、一般规律，对于性颗粒易与气泡粘附。 2、在常温、稀溶液中，离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为> > > 。在离子交换过程中，上述离子最先泄露的是。 3、反渗透膜是膜，反渗透的推动力是___，反渗透膜透过的物质是。 4、根据废水中可沉物的浓度和特性不同，沉淀可分为、、、四种基本类型。 5、过滤机理主要包括、、三种形式。 6、加Cl2消毒时，在水中起消毒作用的物质是。 7、测定废水的BOD时，有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段，第一阶段是，第二阶段是。 8、稳定塘按塘内微生物类型、供氧方式和功能来分类，主要类型有、、 和。 二、简答题（每小题6分，共30分） 1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池？ 2、如何提高滤池的含污能力？ 3、简述影响混凝效果的主要因素。 4、简述SBR工艺的工作原理，并说明该工艺具有哪些特点。 5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。 三、论述题（共36分） 1、在20℃时，亚硝化细菌的世代时间是多少天？为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。(8分) 2、如何通过废水的BOD5和COD判断废水的可生化性？某工业废水水质为COD 650mg/L，BOD5 52mg/L，问该工业废水是否适宜采用生化处理。(8分) 3、在电渗析操作过程中，工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象，如何消除？(8分) 4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸，其生产过程中排放大量的废水，主要
污染物为SS和COD，其水质为pH 7~8、COD900~1100mg/L、SS800~1100mg/L。请制定一废水处理工艺，使处理后出水水质达到pH 6.0~9.0；COD ≤100mg/L；SS ≤100mg/L，画出工艺流程简图，并说明各处理单元功能。(12分) 四、计算题（共14分） 1、某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L，要使Fe3+从水中沉淀析出，废水应维持多高的pH值？(K spFe(OH)3= 3.2×10-38) （4分） 2、有一工业废水，废水排放量为180m3/h，废水中悬浮物浓度较高，拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。沉淀池的设计参数为：停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m，请计算沉淀池的表面负荷和长度。（4分） 3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。设计参数为：设计处理水量12000m3/d，进水BOD5为200 mg/L，出水BOD5为20 mg/L，MLSS为3000mg/L，污泥负荷率N S为0.18kg BOD5(去除量)/kgMLSS·d，污泥表现合成系数Yobs为0.36mg/mg。试求：（1）生化曝气池的有效容积；（2）曝气池的BOD5去除效率；（3）曝气池每日的剩余污泥排放量（kg干重）。（6分）
第九章污水水质和污水出路 1污水污染指标中, 体物质的分类 水中所有残渣的总和称为总固体(TS)：总固体=溶解性固体(DS)+悬浮固体(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) +固定性固体(FS); 600°C温度下灼烧，挥发掉的最即为挥发性固体(VS),灼烧残渣则是固定性固体(FS) 2BOD COD BOD5 TOC TOD 生化需氧量(BOD)：水屮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(mg∕L) 5日生花需氧量(BODJ:测定有机物第一阶段的生化需氧量至少需要20天时间，在实际应用中周期太长，故目前以5天作为测定生化需氧最的标准时间 (BOD5=70?BOD2O) 化学需氧量(COD)：化学需氧星是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量(mg∕L)(用高猛酸钾作氧化剂测COD Mn/OC,用重珞酸钾作氧化剂测得 COD cι∕COD) 总有机碳(TOC):包括水样中所有有机污染物的含碳量 总需氧量(TOD)：当有机物被氧化时。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3水体自净作用的定义和净化机制 定义：是指河水中的污染物质在河水向下流动中浓度I i l然降低的现象机制：(1)物理净化：稀释、扩散、沉淀或挥发 (2)化学净化：氧化、还原、分解 (3)生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用 4受到污水污染的河流，根据水体中BOm和Do曲线的关系，可以分为哪几个区域(氧垂曲线) U≡ _ 一河染带—斗-恢环 2 1 O 12 3456789 需水河流流卜时何/d m 1 -1 氣垂曲线示恵图 污染带：EOD5、DO均下降显苦阶段
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）B0D: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、0、N、S等。被氧化后，分别产生C02 H2O N02和S02,所消耗的氧量称为总需氧量。（4） T0C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600C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分析这些指标之间的联系与区别。 答：生化需氧量（B0D）: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（C0D）：在酸性条件下，用强氧化剂将有机物氧化为C02 H20所消耗的氧量。 总有机碳（T0C :水样中所有有机污染物的含碳量。 总需氧量（T0D）: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。T0C T0D的耗氧过程与B0D 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T0C或T0D与B0D不存在固定关系。在水质条件基本相同的条件下，B0D与T0D或T0C之间存在一定 的相关关系。 它们之间的相互关系为：T0D > C0D >B0D20>B0D5>0C 生物化学需氧量或生化需氧量（B0D）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C0D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C0D则不能象B0D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C0D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使用范围是什么 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，D0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。 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
1.废水可分为生活污水和工业废水。 2.固体污染物在水中分悬浮物（SS）和溶解固体（DS），三种分散形态： 溶解态（直径小于1nm）、胶体态（直径为1~100nm）和悬浮态（直径大于100nm）。 3.需氧污染物：生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、总需氧量（TOD） 和总有机碳（TOC）。 4.毒性污染物 （1）无机污染物：汞、铬、镉、铅、锌、镍、铜、钴、锰、钛、钒、钼、锑、铋等 （2）有机污染物：挥发分、苯并（a）芘、DDT、六六六 （3）放射性污染物 5.其他污染物 （1）营养性污染物：（氮和磷） （2）生物污染物 （3）感官污染物 （4）酸碱污染物 （5）油类污染物 （6）热污染 6.废水处理的分级 （1）一级处理：主要处理对象是较大的漂浮物和悬浮物，采用的分离设备依次为格栅、沉砂池和沉淀池。节流与沉淀池的污泥可进行污泥消化或其他处理。条件许可时，出水可排放于水体或用于污水灌溉。以及处理有时也叫做机械处理。 （2）二级处理：出水水质要求高的场合，在以及处理的基础上，机型生物化学处理，叫做耳机处理。耳机处理的对象是被微生物利用和讲解的污染物，如胶体态和溶解态的有机物、氮和磷等，采用典型设备有各种生物反应器（如生物曝气池或生物滤池等）和二次沉淀池。产生的污泥经浓缩后进行艳阳消化或其他处理，出水可排放或再利用。耳机处理也叫做生化处理或生物处理。（3）三级处理：对出水要求更高是，在耳机处理后，进行三级处理，三级处理的主要对象是才六的污染物及其他溶解物质，所采用的方法有化学絮凝、过滤等。有时三级处理的目的不是为了排放而是为了再利用（如用作工业用水）。对象包括去除废水中的细小悬浮物、难生物降解的有机物、微生物和盐分等。方法有吸附、例子交换、反渗透、消毒等。三级处理也称高级处理或深度处理。但是，尽管在处理程度或深度上，两者基本相同，单三级处理强调顺序性，其前必有一、二级处理；高级处理至强调处理升读，其前不一定有其他处理
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？
水污染控制工程第四版(下册)试题及答案 一、名词解释题（每题3分）： 1.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～。 2.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 3.化学需氧量：表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的 氧量。 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.滤速调节器：是在过滤周期内维持滤速不变的装置。 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.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。 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.总硬度：水中Ca2+、Mg2+含量的总和，称为总硬度。 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方法。 12.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。 13.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。 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.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。 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方法。 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，单位时间内转移到曝气池的 总氧量。 26.悬浮生长：在活性污泥法中，微生物形成絮状，悬浮 在混合液中不停地与废水混合和接触。 27.生物膜反应器：利用生物膜净化废水的装置。 28.面积负荷率法：即单位面积每日能去除废水中的有机 物等量。 29.自然生物处理法：是利用天然的水体和土壤中的微生 物来净化废水的方法。 30.活性污泥法：是以活性污泥来净化废水的生物处理方 法。 31.活性污泥：充满微生物的絮状泥粒。 32.污泥负荷率：指的是单位活性污泥（微生物）量在单 位时间内所能承受的有机物量。 33.污泥浓度：指曝气池中单位体积混合液所含悬浮固体 的重量，常用MLSS表示。 34.污泥沉降比：指曝气池中混合液沉淀30min后，沉淀 污泥体积占混合液总体积的百分数。 35.污泥体积指数：简称污泥指数，是曝气池混合液经 30min沉淀后1g干污泥所占的湿污泥体积（以mL 计）。 36.土地处理系统：是利用土壤及其中微生物和植物对污 染物的综合净化能力来处理城市和某些工业废水，同时利用废水中的水和来合促进农作物、牧草或树木的生长，并使其增产的一种工程设施。 37.两级生物滤池：当废水处理程度要求高时，一级高负 荷生物滤池不能满足要求时，可以将两个高负荷滤池串联起来，称为～。 38.生物接触氧化法：是一个介于活性污泥法和生物滤池 之间的处理方法，它兼具有这两种方法的优点。39.厌氧流化床：当床内载体的膨胀率达到40～50％以 上，载体处于流化状态。
第九章污水水质和污水出路 1 污水污染指标中，固体物质的分类 水中所有残渣的总和称为总固体（TS）；总固体=溶解性固体（DS）+悬浮固体（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）+固定性固体（FS）；600℃温度下灼烧，挥发掉的量即为挥发性固体（VS），灼烧残渣则是固定性固体（FS） 2 BOD COD BOD5 TOC TOD 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(mg/L) 5日生化需氧量（BOD5）：测定有机物第一阶段的生化需氧量至少需要20天时间，在实际应用中周期太长，故目前以5天作为测定生化需氧量的标准时间(BOD5=70%BOD20) 化学需氧量(COD)：化学需氧量是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量(mg/L) (用高锰酸钾作氧化剂测得COD Mn/OC，用重铬酸钾作氧化剂测得COD Cr/COD) 总有机碳(TOC)：包括水样中所有有机污染物的含碳量 总需氧量(TOD)：当有机物被氧化时。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 3 水体自净作用的定义和净化机制 定义：是指河水中的污染物质在河水向下流动中浓度自然降低的现象 机制：(1)物理净化：稀释、扩散、沉淀或挥发 (2)化学净化：氧化、还原、分解 (3)生物净化：水中微生物对有机物的氧化分解作用 4 受到污水污染的河流，根据水体中BOD5和DO曲线的关系，可以分为哪几个区域（氧垂曲线）
【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。 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？氧垂曲线的特点和使用范围是什么？ 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。 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、速率的控制标准；环境质量标准是水环境本身要求达到的指标。水环境容量越大，环境质量标准越低，排放标准越松，反之越严格。各类标准一般都是以浓度来衡量的，即某一时间取样时符合标准则认为合格达标，而环境容量是就某一区域内一定时间内可以容纳的污染物总量而言的，他们是两个相对独立的评价方法，某些时候，虽然达到了环境质量标准或是排水等标准，但可能事实上已经超过了该区域的环境容量。 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：污水排放标准根据控制形式可分为浓度标准和总量控制标准。 根据地域管理权限可分为国家排放标准，行业排放标准、地方排放标准。 浓度标准规定了排出口向水体排放污染物的浓度限值，我国现有的国家标准和地方标准都是浓度标准。总量控制标准是以水环境质量标准相适应的水环境容量为依据而设定的，水体的环境质量要求高，则环境容量小。国家排放标准按照污水去向，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、竣工验收以及投产后的排放管理。行业排放标准是根据各行业排放废水的特点和治理技术水平制定的国家行业排放标准。地方标准是各省直辖市根据经济发展水平和管辖地水体污染控制需要制定的标准，地方标准可以增加污染物控制指标数，但不能减少，可以提高对污染物排放标准的要求，但不能降低标准。 第十章、污水的物理处理 1．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？