1. 原水中杂质按颗粒大小分为哪几类？特征是什么？
答：分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物；溶解物特征：稳定、均匀的溶于水中，透明。
悬浮物特征：在动水中呈悬浮状态，在静水中易于分离，从外观看是浑浊的，通常用重力沉降法去除。胶体特征：在水中相当稳定，加混凝剂去除
2. 生活饮用水水质标准有哪四大类指标？
答：微生物指标，水的感官性状指标和一般化学指标，毒理学指标，放射性指标
4. 写出完全混合间歇式反应器、推流型反应器和完全混合连续式反应器的特点。
答：间歇式反应器的特点：反应物浓度、反应速度不随位置而变；反应物浓度和反应速度随
时间而变；反应物的停留时间完全一样
推流型反应器的特点：反应物浓度、反应速度是位置的函数，反应物浓度和反应速度不随时
间而变；停留时间是位置的函数
连续式反应器的特点：反应物浓度、反应速度是确定的数值，不随地点而变，各点的反应物
浓度和反应速度不随时间而变，停留时间由0T都有可能
5. 何为胶体的稳定性？分析胶粒具有稳定性的原因。如何使胶体脱稳？
答：胶体的稳定性指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。原因：1 )胶体的动力稳定性2)胶体的带电稳定性 3 )胶体的溶剂作用稳定性。通过投加混凝剂产
生的凝聚和絮凝作用使胶体脱稳
6. 胶体的混凝机理有哪些？试以硫酸铝为例分析其混凝特性。
答：压缩双电层作用、吸附一电中和作用、吸附一架桥作用、网捕一卷扫作用
Al2(SQ)3是一种电解质，溶于水后电离：A12(SO4)3 2Al 33S0：水解: Al H2O Al(OH) H , Al (OH)2巴0 AI(OH)2 H，在生成Al (OH )3以前，水中主要是Al3、Al (OH )2、Al (OH )2，它们是带正电荷的离子，能压缩扩散层，降低电位，使胶粒脱稳、凝聚；聚合与水解交错进行，生成各种
形态的高聚物，如[Al6(OH )5]3、[ AL(OH )4]4等，这种高分子聚合物是线性分子，有很强的吸附架桥作用，能将胶粒逐步粘结为粗大的矶花。
7. 分析影响混凝的因素有哪些？
答：1?混凝剂的种类和投加量2?水力条件和作用时间3?水温的影响4?水的PH值影响5?水中浊质颗粒浓度影响6?水中杂质影响7混凝剂投加方式影响8水中有机物污染物
影响9水的碱度影响
8. 混凝过程中颗粒碰撞的动力来源是什么？
答：布朗运动、水力机械搅拌
9. 简述混合与絮凝工艺的工艺要求
答：混合工艺要求1）作用：使药剂迅速、均匀扩散于水中，使其快速水解，聚合及颗粒脱 稳，借助于布朗运动，异向凝聚一一微絮体； 2）要求：对水力条件要求是：紊动 .
快速：t=10~30s ，至多》2min 剧烈：G=700~1000s
碰撞凝聚
絮凝工艺要求1）作用：在合适的水力条件下，同向絮凝，使絮凝体 粗大的矶花
（d > 0.6mm ） 2）要求：1提供足够的碰撞次数 2搅拌强度递减
3矶花不能在絮凝池
中沉淀
10. 沉淀分为哪几类，各类特点是什么 答：1、自由沉淀 离散颗粒在沉淀过程中沉速不变（沉砂池，初沉池前期）
。
2、 絮凝沉淀 絮凝性颗粒在沉淀过程总沉速增加
（初沉池后期，二沉池前期；给水混 凝沉淀）。
3、 拥挤沉淀
颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层（高浊水，二沉池，污泥浓缩池）
4、压缩沉淀 颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，
污泥得到浓缩。
直线n 代表从池顶点 A 开始下沉而不能沉到池底的颗粒的运动轨迹；直线川代表从池顶 A
12. 解释沉淀池总去除率公式中各部分含义
截留沉速
u 0的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率；
（1 p 0）――沉速》u 0的颗粒已经全部下沉所占的百分率
点开始下沉而刚好沉到池底最远处
B '点的颗粒的运动轨迹
答：理想沉淀池总的去除率
p （1
P o
)
■^dp 匚 ，p o
U
o
沉速小于
11.以平流沉淀池为例分析理想沉淀池的工况
p i ――沉速小于 U i 的所有颗粒重量占全部颗粒重量的百分率 dp i ――具有沉速为 U j 的颗粒所占的百分率
i
——dp i ――能够下沉的具有沉速 U j
的颗粒所占的百分率 U
o
U
o
13. 分析影响平流沉淀池沉淀效果的因素 答：1）水流状态 2）颗粒的絮凝作用的影响
3）平流沉淀池的构造
14. 斜板斜管沉淀池的工作原理、工作特点、工作过程 答：原理：在保持截流沉速和水平流速都不变的条件下， 减小沉淀池的深度，就能相应的减
少沉淀时间和缩短沉淀池长度。 工作特点：1）沉淀效率高，表面负荷大，停留时间短 2）
水力条件改善
3）斜管下部的再絮凝作用。
15. 澄清池中的活性泥渣层为何具有净水作用
答：由于混凝剂混凝浑水后新生成的泥渣尚有大量的未饱和活性集团, 附水中的悬浊物质
16. 澄清池的分类，了解各种澄清池的工作过程
答：泥渣悬浮型澄清池：悬浮澄清池，脉冲澄清池；泥渣循环型澄清池：机械搅拌澄清池, 水力循环澄清池
17. 幅流沉淀池的分类
答：中央进水辐流式、 周边进水-中心出水、周边进水-周边出水
18. 何为气浮法，气浮法中要注意什么 答：在较短时间内实现固液分离。
悬浮物与气泡的附着条件，气泡的稳定性
19. 何为过滤工艺。
答：以具有孔隙的粒状介质截留水中杂质，从而使水得到澄清的过程
20. 慢滤池和快滤池各有何特点。
答：慢滤池：滤速慢；投产 1-2个星期后，滤层表面会生长一层滤膜；生成滤膜所需的时间 为滤膜的成熟期
快滤池：滤速可达 5-10m/h ，出水浊度可降至比较低的程度
21. 滤料的要求有哪些；滤料的级配指的是什么。 答：要求：1）足够的机械强度
2）化学性质稳定
3）具有用户要求的颗粒尺寸和粒度组
成4）就地取材，货源充足，价钱低廉
22. 承托层的作用
答：滤料承托层的作用主要是防止滤料从配水系统中流失；均布分配冲洗水。
23. 分析过滤的机理
答：微生物吞食细菌；微生物分泌出起凝聚作用的酶；藻类产生氧气，起氧化作用
24. 何谓反粒度过滤，举例说明 答：滤料粒径沿水流由小到大。
小粒径、大重度的重质滤料（磁铁砂）
25. 等速过滤和变速过滤分别指什么 答：等速过滤是指滤池过滤速度保持不变， 亦即滤池流量保持不变。 变速是指
滤速随时间而逐渐减小的过滤。
P o 0
巴dp .
所有能够下沉的沉速小于
U j
的颗粒所占的百分率
能够继续吸附和粘
26. 写出滤池的冲洗要求、冲洗机理、冲洗方法 答： 要求： 1）配水均匀 2）适当的冲洗强度 3）足够的冲洗时间 4）迅速排出废水
机理： 1）剪力作用 2）碰撞摩擦作用
3）振动作用
2）水利冲洗 +辅助冲洗（机械冲洗、表面冲洗） 3）气水冲洗
按冲洗流速分 1）高速冲
洗 2）中速冲洗 3）低速冲洗 27. 写出配水系统的作用，满足配水均匀要求的途径 答： 作用： 1）均匀分布冲洗水 2）均匀
收集过滤水
抗S2――大阻力配水系统
2）降低配水系统水力阻抗
28. 气水反冲的方式有哪些
答： 1 ）先气冲，再水冲 2）先气水同时冲，再用水冲 用水冲
29. 写出滤池反冲洗水塔的高度如何确定；写出滤池反冲洗水泵的扬程如何确定。 答：高度
H 0 h
,
h 2 h 3 h 4 h 5 , h ,――水塔至滤池的管道总水头损失，
h 2
――配水系统水头损失，
h 3 ――承托层水头损失， h 3=0.022qz ，q ――反冲洗强度，z ――
承托层厚度，m ，h 4
――滤层水头损失，
h 5 ――备用水头，取1.5~2.0m
30. 了解各种滤池的运行过程，特点
答： 虹吸滤池特点：虹吸滤池系采用真空系统控制进、排水虹吸管，以代替进、排水阀门， 每座滤池由若干格组成， 采用小阻力配水系统， 利用滤池本身的出水及其水头进行冲洗， 以 代替高位冲洗水箱和水泵； 滤池的总进水量能自动均衡的分配到各格， 当进水量不变时各格 均为恒速过滤。滤后水位高于滤层，滤料内不致发生负水头现象 移动罩滤池、 V 形滤池
31. 消毒的目的
答： 给水处理中消毒的目的是杀灭致病菌，废水处理中消毒的目的是防止致病菌传播。
32. 分析氯消毒的消毒原理
答：氯气溶解在水中后，水解为 HCI 和次氯酸HOCI ，次氯酸再离解为 H+和OCI —。HOCI 比 OCl 一的氧化能力要强得多。另外，由于 HOCl 是中性分子，容易接近细菌而予以氧化， 而 OCI 一带负电荷，难以靠近同样带负电的细菌，虽然有一定氧化作用，但在浓度较低时 很难起到消毒作用。因此，消毒主要是 HOCI 起的作用，而且在酸性条件下更为有利。
33. 图示折点加氯的原理
答：当水中存在有机物且有机物主要是氨和氮化合物时， 水中起始需氯量满足后， 加氯 量增加，剩余氯也增加，当继续加氯时，虽然加氯量增加，余氯量反而下降，随着加氯量的 进一步增加，剩余氯又上升了。这就称为折点加氯。 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 NH2CI ；
3 区： 2NH2CI+HOCI N2 +HCI+H2O ，有效氯减少， NH2CI 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 HOCI 反应完，自由性余氯增加
方法：按工作条件分 1）水利冲洗
途径： 1）增大孔眼出水水力阻 S1――小阻力配水系统
3）先气冲，再气水同时冲，最后
34.列举出3-4种其他消毒方法，说出消毒原理、特点答：臭氧消毒、二氧化氯、高锰酸钾
35. 写出高浊度水的水质特点及处理工艺流程
答：水质工程学（李圭白，张杰主编）P639,P640
36. 写出地下水除铁的工艺流程
答：水质工程学P642
37. 写出地下水除錳的工艺流程
答：水质工程学P646
38. 写出地下水除铁除錳的工艺流程
答：水质工程学P647
39. 氧垂曲线一一有机物排入河流后，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。所以耗氧与
复氧是同时存在的，污水排入后，DO曲线呈悬索状态下垂，故称为氧垂曲线.BOD5曲线呈逐步下降态，直至恢复到污水排入前的基值浓度。
40，BOD5――水温为20条件下，5天的时间内，由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧。
41，MLVSS ――本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质部分的浓度，是混合液挥发性悬浮固体浓度
42,反映有机物污染的指标有哪几项？它们相互之间的关系如何？
答：有机物及其指标
生物化学需氧量或生化需氧量（BOD）
化学需氧量（COD）
总需氧量（TOD）
总有机碳（TOC）
BOD :在水温为20度的条件下，由于微生物（主要是细菌）的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量或生化需氧量。
COD :在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量。
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、缶0、
N02和S02,所消耗的氧量称为总需氧量。
TOC :表示有机物浓度的综合指标。先将一定数量的水样经过酸化， 用压缩空气吹脱其
中的无机碳酸盐，排除干扰，然后注入含氧量已知的氧气流中， 再通过以铂钢为触煤的燃烧
管，在900度高温下燃烧，把有机物所含的碳氧化成 CO 2,用红外气体分析仪记录 CO 2的
数量并折算成含碳量即等于总有机碳
TOC 值。
它们之间的相互关系为： TOD > COD >BOD> TOC
43,硝化——在消化细菌的作用下， 氨态氮进行分解氧化，就此分两个阶段进行， 首先在亚
消化菌的作用下，使氨转化为亚硝酸氮，然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下， 进一步转化为硝 酸氮。
44，地表水源和地下水源各有何优缺点？
答：大部分地区的地下水由于受形成、埋藏和补给等条件的影响， 具有水质澄清、水温
稳定、分布面广等特点。但地下水径流量较小，有的矿化度和硬度较高。
大部分地区的地表水源流量较大， 由于受地面各种因素的影响，通常表现出与地下水相反的 特点。如，河不浑浊高，水温变幅大，有机物和细菌含量高，有时还有较高的色度。地表水 受到污染。但是地表不一般具有径流量大，矿化度和硬度低，
含铁锰量等较低的优点。 地表
水水质水量有明显的季节性。采用地表水源时，在地形、地质、水文、卫生防护等方面复杂 45,河水总碱度0.1mmol/L （按CaO 计）。硫酸铝（含 Al 2O 3为16% ）投加量为25mg/L ,问 是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂日生产水量 50000m 3,试问水厂每天约需
要多少千克石灰（石灰纯度按 50%计）。（处理水剩余碱度要求不得低于
0.47 mmol/L （按
CaO 计））
解：投入药剂量折合 Al 2O 3为25mg/l x 16%=4mg ,
Al 2O 3的分子量为102。
故投入药剂量相当于 4/102=0.039mmol/l ，剩余碱度取0.37mmol/l ，则得 [CaO]=3[a]-[x]+[
]=3 x 0.039-0.1+0.37=0.387(mmol/l),
CaO 的分子量为 56,则石灰投量为 0.387 x 56 x 50000/0.5=2.17 x 106（g ）=2.17 x 103（kg ）
曝气池有效容积为 4000m 3，混合液浓度 2000mg/ L （其中挥发性污泥浓度为 1500mg/ L ）,半小时沉降比为 30%，当进水 BOD 5为220mg/ L ,每日处理1000m 3/d 生 活污水时，处理后水的溶解性 BOD 5为20mg/ L ，试验测得污泥产率系数为 0.65g/g ,自 身氧化率为0.05d -1。计算污泥负荷率、污泥指数、剩余污泥量、污泥龄、回流污泥浓度 及污泥回流比。
解： 由已知条件 V=4000m 3 X=MLSS=2000mg / LMLVSS=1500mg /L SV=30% S a =220mg/L , Q=1000 m 3/d S e =20mg/LY=0.65g / g K d =0.05d -1
R
2000= x 6667x 1.2 得 R=0.33 即，回流污泥比为 0.33
(1)污泥负荷率 2=~^= 1000 220 =0.0275 (2)污泥指数 XV 2000 4000 SV 300ml/l
SVI= = =150mL/g 1 MLSS 2g/l 106 污泥浓度X r =^ =6667 150 (4)、污泥龄(C = VX = QwXr （3）、剩余污泥量 剩余
剩余污泥量为 QX — 1000x 6667= 6.667x 106m 3 4000 2000 d “
厂=1.2d
6.667 10
106 R 106
(5)、回流污泥浓度 即X r =^=6667g/mL (6)、回流污泥比X= —10 r
150
1 R SVI
r 取值1.2,
14章 4．反应器原理用于水处理有何作用和特点？ 答：作用：推动了水处理工艺发展； 特点：在化工生产中，反应器都只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛，许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至纯物理过程等。例：沉淀池。 5.试举出3种质量传递机理的实例。 答：质量传递包括主流传递、分子扩散传递、紊流扩散传递。 1、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。物质在水平方向的浓度变化， 是由主流迁移和化学引起的。 2、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的 组分总是向低浓度区迁移，最终趋于平均分布状态，浓度梯度消失。如平流池等。 3、紊流扩散传递：在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。水处理构筑物中绝大 部分都是紊流扩散。 6.（1）完全混合间歇式反应器（CMB）不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假 定是在恒温下操作 （2）完全混合连续式反应器（CSTR）反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，输出的产物其浓度和成分与反应器内的物料相同 (3)推流型反应器（PF）反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递 答:在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。 7.为什么串联的CSTR型反应器比同容积的单个CSTR型反应器效果好？ 答：因为使用多个体积相等的CSTR型反应器串联，则第二只反应器的输入物料浓度即为第一只反应器的输出物料浓度，串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数N趋近无穷时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。 8.混合与返混在概念上有什么区别？返混是如何造成的？ 答：区别是：返混又称逆向混合。广义地说，泛指不同时间进入系统的物料之间的混合，包括物料逆流动方向的流动。 造成返混的原因主要是环流，对流，短流，流速不均匀，设备中存在死角以及物质扩散等。例如：环流和由湍流和分子扩散所造成的轴向混合，及由不均匀的速度分布所造成的短路、停滞区或“死区”、沟流等使物料在系统中的停留时间有差异的所有因素。 9.PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。 答：在推流型反应器的起端（或开始阶段），物料是在C0的高浓度下进行的，反应速度很快。沿着液流方向，随着流程增加（或反应时间的延续），物料浓度逐渐降低，反应速度也随之逐渐减小。这跟间歇式反应器的反应过程是一样的。推流型反应器优于间歇式反应器的在于：间歇式反应器除了反应时间以外，还需考虑投料和卸料时间，而推流型反应器为连续操作。
作业一 BOD：由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生化需氧量。 COD：在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与水所消耗氧化剂中的氧量，称为化学需氧量。 TOC：在900℃高温下，以铂作催化剂，使水样氧化燃烧，测定气体中CO2的增量，从而确定水样中总的含碳量，表示水样中有机物总量的综合指标。 TOD：有机物主要组成元素被氧化后，分别产生二氧化碳，水，二氧化氮和二氧化硫所消耗的氧量称总需氧量TOD。 水体富营养化：水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，破坏水生生态平衡的过程。 水体自净：污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、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 污泥沉降比：污泥沉降比（SV）是指混合液在量筒内静置沉淀30分钟沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%）。 MLSS：混合液悬浮固体浓度表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。
MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度表示的是混合液中活性污泥有机性固体物资部分浓度。 氧转移效率 (EA)：是指通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（%） BOD 污泥负荷率（标明公式，单位）：表示曝气池内单位重量（kg）的活性污泥，在单位时间(d)内接受的有机物量（kgBOD）。P14 污泥容积指数（SVI）：指从曝气池出口处取出的混合液经过30分钟静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=SV(ml/L)/MLSS(g/L) 活性污泥的比耗氧速率:是指单位质量的活性污泥在单位时间内的耗氧量。 泥龄:是指在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间。 污泥回流比：是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Q R与污水流量Q的比值。 BOD—容积负荷率（标明单位）：表示为单位曝气池容积（m3）在单位时间(d)内接受的有机物的量。P14 1、什么是活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？答：往生活污水中通入空气进行曝气，持续一段时间以后，污水中即生成一种褐色絮凝体，该絮凝体主要由繁殖的大量微生物所构成，可氧化分解污水中的有机物，并易于沉淀分离，从而得到澄清的处理出水，这种絮凝体就是活性污泥。具备的条件：P2
同济大学浙江学院课程考核试卷（A卷） 2012——2013学年第二学期 课名：给水处理考试考查：考试 此卷选为：期中考试（）期终考试（√）补考（）重修（） 年级专业学号________姓名___________任课教师得分（注意：本试卷共大题，大张，满分100分．考试时间为120分钟。） 一、概念题（每题2分，共20分） 1．混凝 2．GT值 3．自由沉淀 4．表面负菏（沉淀池） 5．滤速 6．滤料K 80 7．等速过滤 8．直接过滤 9．自由氯 10．氯氨 二、简答题（共50分） 1.目前我国饮用水水质指标包括哪几大类？（3分） 2.水中杂质按其尺寸大小，可分为几类？（3分） 3.我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？（4分） 4.影响混凝效果的主要因素有哪几种？怎么影响混凝效果的？（4分） 5.费劳德数（Fr）可以反映哪些水力特性，设计沉淀池时一般采用哪些措施控制此指标？（4分）
6.何为浅池理论？（4分） 7.何为澄清池？简述其特点。（4分） 8.什么叫做“负水头”？如何避免滤层中产生负水头？（4分） 9.何谓大阻力配水系统？（4分） 10.何谓气-水反冲洗？（4分） 11.简述V型滤池的工作原理和主要工艺特点。（4分）12.改善滤池过滤过程的途径有哪些？（4分） 13.画图说明普通快滤池的结构，试说明如何计算冲洗水塔高度。（4分） 三、论述题（每题10，共30分） 1.试述胶体稳定的原因？
2.试分析理想沉淀池中某沉速为ui 的颗粒去除率公式（参见下式）的意义？ A Q u E i / 3.试绘出折点氯化曲线，说明每一区域氯的主要形态和消毒能力，并说明其消毒特点和副产 物情况。
5、曝气池有效容积为4000m 3，（5000）混合液浓度2000mg/L （其中挥发性污泥浓度为1500mg/L ），半小时沉降比为30%，当进水BOD 5为220mg/L ，每日处理1000m 3/d （10000）生活污水时，处理后水的溶解性BOD 5为20mg/L ，试验测得污泥产率系数为0.65g/g ，自身氧化率为0.05d -1。计算污泥负荷率、污泥指数、剩余污泥量、污泥龄、回流污泥浓度及污泥回流比。 解：由已知条件V=4000m 3 X=MLSS=2000mg/l MLVSS=1500mg/l SV=30% S a =220mg/l Q=1000 m 3/d S e =20mg/l Y=0.65g/g K d =0.05d -1 (1).污泥负荷率 N s =XV QS a =4000 20002201000??=0.0275 (2).污泥指数 SVI=MLSS SV =l g l ml /2/300=150ml/g (3).剩余污泥量 剩余污泥浓度X r 66 10101150 r SVI =?=?=6667 mg/L r 取值1.0 ∴剩余污泥量为QX r ＝1000?6667＝6667 kg/d (4).污泥龄 θc =QwXr VX ＝6 10667.620004000??＝1.2d (5).回流污泥浓度 即X r =150 106 =6667g/ml (6).回流污泥比 X=r SVI R R ??+6 101 r 取值1.0 2000＝6667 1.01R R ??+ 得 R=0.43 即，回流污泥比为0.43 6、某市平均日污水流量为48000m 3/d （5000），K z =K d ·K h =1.1×1.2。污水BOD 5=180mg/L ，一级处理BOD 5去除率为20%。二级处理拟用推流式鼓风曝气
第一章水质与水处理概论 1、天然水体中的杂质分类 ⑴按水中杂质的尺寸，可分为溶解物、胶体颗粒和悬浮物。 ⑵从化学结构上可分为无机物、有机物和生物。 ⑶按杂质的来源可分为天然杂质和污染性杂质。 2、水体富营养化：指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他环境条件适宜的情 况下，这些营养物质足以使水中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和随之而来的异氧微生物代谢活动中，水体中的溶解氧很可能被耗尽，造成水质恶化和生态环境结构破坏的现象。 3、两个相关的水质指标描述水体的自净过程： 生化需氧量BOD：该值越高说明有机物含量越高，水体受污染程度越严重。 水中溶解氧DO：是维持水生物生态平衡和有机物能够进行生化分解的条件，DO值越高说明水中有机污染物越少。 水体中BOD值和DO值呈高低反差关系 4、生活饮用水水质常规检验项目和限制： 第四章凝聚与絮凝 1、胶体的稳定性：从水处理角度而言，是指交替颗粒在水中长期保持分散状态的特性。
⑴动力稳定性；⑵带电稳定性；⑶溶剂化作用稳定性。 2、胶体稳定存在的原因： ⑴胶体的双电层结构：胶体粒子可以通过吸附而带有电荷，同种胶粒带同种电荷，而同种电荷会相互排斥，要使胶体聚沉，就要克服排斥力，消除胶粒所带电荷。 ⑵胶体粒子在不停的做布朗运动。 3、胶体的凝聚机理： ⑴压缩双电层作用：水处理所去除的胶体主要为带负电的胶体，常用的铝盐、铁盐混凝剂产生的带正电和的高价金属羟基聚合离子可以起到压缩双电层的作用。高价电解质压缩双电层的能力优于低电解质离子，所以，一般选作混凝剂的多为高价电解质。如：Fe3＋、AL3＋。 ⑵吸附电中和作用：指胶体微粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶体颗粒间的静电斥力，使胶体颗粒更易于聚沉。 ⑶吸附架桥作用：指分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机物或无机高分子物质架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉，此时胶粒间并不直接接触，高分子物质在两个胶体颗粒之间像一座桥一样将它们连接起来。 ⑷网捕——卷扫作用：指投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，会像多孔的网一样，将水中胶体颗粒和悬浮浊质颗粒捕获卷扫下来。 4、絮凝机理： ⑴异向絮凝：有布朗运动引起的颗粒碰撞聚集称为异向絮凝。 ⑵同向絮凝：由水力或机械搅拌所造成的流体运动引起的颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。 5、影响絮凝效果的主要因素： ⑴客观因素：水温（适宜20°~30°）、PH值、碱度、水中浊质颗粒浓度。 ⑵主观因素：混凝剂的种类及投加方式，水力条件。 混凝剂有干投和湿投两种投加方式（硫酸铝以稀溶液形式投加较好，而三氯化铁则以干投或浓溶液投加较好） 6、混凝剂的种类及其优缺点： ⑴无机盐类混凝剂： ①硫酸铝：固体硫酸铝需溶解投加，一般配成10%左右的重量百分浓度使用。采用硫酸铝作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果较好，但水温较低时，硫酸铝水解困难，
混凝：是指通过某种方法使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。混凝包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。混凝去除对象：胶体及部分细小的悬浮物。混凝目的：投加混凝剂使胶体脱稳，相互凝聚生长成大矾花，以便在后续沉淀工艺中去除。混凝的原理：压缩双电层，吸附电中和作用，吸附架桥作用，网捕——卷扫作用。 压缩双电层：根据DLVO理论，加入电解质对胶体进行脱稳。起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，其聚沉效率也越高。不能解释：1.混凝剂投加过多，混凝效果反而下降；2.与胶粒带同样电号的聚合物或高分子混凝效果好。压缩双电层：理论上电位=0，等电状态效果最好，实际上只需电位临近于0. 吸附—电中和作用：这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附异号离子、异号高分子、异号胶粒等，来降低电位、减少静电斥力，有利于颗粒接近而互相吸附。其特点是：当药剂投加过多时，电位可反号，此为“吸附—电性中和作用机理”。 铝系：适宜PH：5.5~8 铁系：适宜PH：5~11，但腐蚀性强。 铝盐作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果较好，但
水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。 铁盐作混凝剂时，其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实，沉降速度快，处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝，适用的PH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。 铁盐形成的絮体比铝盐絮体密实，但腐蚀性强，有颜色。机理：吸附电中和与吸附架桥协同作用。 铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥以下三种作用：1.Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝 聚作用 2.高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用 3.以氢氧化物沉淀形态存在时的网捕絮凝作用 混凝动力学：异向絮凝：由布朗运动造成的碰撞，主要发生在凝聚阶段。絮凝速率只与颗粒数量有关，而与颗粒粒径无关。同向絮凝：由水力或机械搅拦产生。其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定。 凝聚：在混合设备中完成。作用：带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和，凝聚，生长成约d=10um（微絮体>5um）要求：混合要快速、剧烈（使药剂均匀分散）絮凝：在絮凝设备中完成作用：使微絮凝体通过合适的水利条件变成粗大的絮凝体。生长成大矾花d=0.6~1.2mm 要求：提供足够的碰撞次数（需要一定时间）；搅拌强度要递
一、名词解释4×5分 1、MLSS（混合液悬浮固体浓度）：表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。11页 MLSS=Ma+ Me+ Mi+ Mii ①具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）（有活性的微生物） ②微生物内源代谢、自身氧化的残留物（Me）（微生物自身氧化残留物） ③由污水挟入的并被微生物所吸附的惰性有机物质（含难为细菌降解的惰性 有机物）（Mi）（吸附在活性污泥上未被微生物所降解的有机物） ④由污水挟入的无机物质（Mii）(无机悬浮物固体) 2、MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）：、混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。MLVSS=Ma+ Me+ Mi 11页 MLVSS与MLSS 的比值用f表示，即f=MLVSS/MLSS;f 值一般取0.75左右。 3、SV(污泥沉降比又称30min沉降率）：混合液在量筒内静置30min后形成沉淀污泥的容积占混合液溶剂的百分率，以“%”计。在一定条件下能够反映曝气池中的活性污泥量。12页 4、SVI污泥指数：是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以“mL”计。能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能。12页 5、SRT污泥龄（生物固体平均停留时间）：指在曝气池内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。14页 6、HRT（水力停留时间）：指污水进入曝气池后，在曝气池的平均停留时间，也称曝气时间。 7、Lv（BOD容积负荷率）：单位曝气池容积在单位时间内接受的有机物量。 P 14 8、Ls（BOD污泥负荷率）：曝气池内单位重量的活性污泥，在单位时间内接受的有机物量。 P14
1.什么是水的良性社会循环？何谓水质性水资源短缺？ 答：水的良性社会循环：从天然水体取水不会对水体生态环境构成威胁；对城市污水和工业废水进行处理使其排入水体后不会造成污染，实现水资源的可持续利用。 水质性水资源短缺：丰水地区，因为水源水质受到污染而不宜作为饮用水源。 2.水处理中的反应器有哪些类型？ 答：常见的有间歇反应器、活塞流反应器、恒流搅拌反应器等 3.水中杂质按尺寸大小可分成几类？简述各类杂质主要来源、特点及一般去除方法？ 答：水中杂质按尺寸大小可分成：悬浮物、胶体杂质和溶解杂质。 悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质通常也属于胶体一类。天然不中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。 粒径大于0.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。 溶解杂质分为有机物和无机物两类。它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在。 4、为什么斜板、斜管沉淀池的水力条件比平流式沉淀池好？ 答：由于斜板（管）的水力R很小，则Re小，Fr大，水力条件好。 5、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？ 答：沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等，但含义不同。沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积的产水量，而截留沉速指沉淀池中能被全部去除的所有颗粒中最小颗粒的沉速。 6、斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用60°？ 答：斜管沉淀池的理论依据是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面积，又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小，则沉淀面积愈大，沉淀效率愈高，但对排泥不利，实践证明，倾角为60°最好。 7.微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改变微气泡与颗粒的粘附性能？ 答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大，接触角较大，也有利于气粒结合。 影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。 在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的
一、名词解释 1、污泥回流比:是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Qr与污水流量Q之比。 2、半速度常数: Ks为当μ= 1/2μmax时的底物浓度，也称之为饱和常数。 3、CAST: 循环式活性污泥法，一种生活污水处理工艺，它是在SBR工艺的基础上增加了选择器及污泥回流设施，并对时序做了一些调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及效率。 4、湿地处理：将污水投放到土壤经常处于水饱和状态且生长有耐水植物的沼泽地上，是使污水沿一定方向流动，在耐水植物和土壤的联合作用下使污水得到净化一种土地处理工艺，主要包括天然湿地和人工湿地。 5、污泥调理:对污泥进行预处理以提高污泥的浓缩脱水效率，并为经济地进行后续处理而有计划地改善污泥性质的措施。 6、SVI :污泥容积指数(简称污泥指数)是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以mL/g计。 7、活性污泥：在微生物群体新城代谢功能的作用下，活性污泥具有将有机物转化为稳定的无机物的活力，故称活性污泥。 8、MLVSS:混合液挥发性悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有机固体物质部分的浓度。 9、UASB:上流式厌氧污泥层（床）反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。 10、生物除磷：利用聚磷菌一类的微生物，能够过量的在数量上超过其生理需要，从外部环境摄取磷，并将磷以聚合的形态储藏在菌体内，形成高磷污泥，排除系统外，达到从污水中除磷的效果。 二、简答题 1、影响产酸发酵过程的主要因素有哪些？ 答：温度、PH、污泥龄、搅拌和混合、营养与碳氮比。 2、评价曝气设备性能的指标有哪些？各有什么含义？ 答：评价曝气设备性能的指标有： （1）动力效率Ep：每消耗1kWh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/(Kw?h)计；
《废水处理工程》试题库 一、名词解释 1、污水 指经过使用，其物理性质和化学成分发生变化的水，也包括降水。 2、生活污水 指人们在日常生活中使用过，并为生活废料所污染的水。 3、工业废水 指在工矿企业生产过程中所产生和排放的水。 5、生物化学需氧量（BOD） 指在微生物的作用下，将有机污染物稳定化所消耗的氧量。 6、化学需氧量（COD） 指用强氧化剂－重铬酸钾，在酸性条件下将有机污染物稳定化消耗的重铬酸钾量所折算成的氧量。 7、总需氧量（TOD) 指有机污染物完全被氧化时所需要的氧量。 8、总有机碳（TOC） 指污水中有机污染物的总含碳量。 9、水体自净作用 水体在其环境容量围，经过物理、化学和生物作用，使排入的污染物质的浓度，随时间的推移在向下游流动的过程中自然降低。 13、污水的物理处理法 指利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。 14、污水的化学处理法 指利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害的物质。 15、污水的生物处理法 指利用微生物新代作用，使污水中呈溶解或胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化的法。 16、沉淀 水中的可沉物质在重力作用下下沉，从而与水分离的一种过程。 17、活性污泥法 以污水中的有机污染物为基质，在溶解氧存在的条件下，通过微生物群的连续培养，经凝聚、吸附、氧化分解，沉淀等过程去除有机物的一种法。 22、污泥龄 指曝气池中活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值。 23、BOD－污泥负荷率N S 指单位重量的污泥在单位时间所能代的有机物的量。 24、污泥膨胀现象 当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液变少，颜色也有变异，即为污泥膨胀现象。 25、容积负荷率Nv 指单位容积曝气区在单位时间所能承受的BOD数量。 26、表面负荷 指单位时间通过沉淀池单位表面积的流量。
2005年水质工程学（上）考试试题 一、概念题（每题1分，15分） 1．滤速 2．氯氨 3．等速过滤 4．自由沉淀 5．直接过滤 6．臭氧消毒 7．GT值 8．折点氯化 9．接触氧化除锰 10．表面负菏（沉淀池） 11、饱和度曲线 12、湿真密度 13、硬度 14、德国度 15、极水 一、简答题（每题2.5分，共35分） 1．哪类絮凝设备对水质与水量变化适应性较小？ 2．费劳德数（Fr）可以反映哪些水力特性，设计沉淀池时一般采用哪些措施控制此指标？ 3．何为反粒度过滤？ 4．何谓小阻力配水系统？ 5．何谓气-水反冲洗？ 6．等速过滤与变速过滤哪种形式滤后水质较好？说明原因？ 7．何为氯化消毒副产物？请简单举例？ 8．如何确定投氯量？说明原因？ 9．何为澄清池？简述其特点。 10．地表水中产生色度的主要成分一般是哪些？ 11、写出电渗析的极室反应 12、何谓阴膜或阳膜的选择透过率？ 13、在除盐系统中为什么要去除二氧化碳？ 14、碱度的危害？
三、实验题（每题10分，共20分） 1、某城市选择地表水为水源设计给水处理厂，请说明如何通过实验确定混凝剂投药量，根据何种实验结果确定助凝剂的种类，并说明如何设计药剂的溶解、贮存与投加设备。 2、试说明如何通过实验测定强酸型阳离子交换树脂的全交换容量和工作交换容量？ 四、论述题（每题5分，共20分） 1．何为聚合铁？说明其混凝机理。 2．什么是理想沉淀池？其沉淀效率与哪些因素有关？ 3．给水处理中主要有哪些消毒方法？请说明各自特点？你认为哪种消毒方法比较好，采用怎样的消毒方式比较合理，说明原因。 4、电渗析器内极化是如何产生的？如何消除 五、判断题（每题5分，共10分） 1．某水厂以某江水为水源，由于原水水质变化较大。在夏季时浊度比较高一般为100-200NTU；在冬季时一般10-15NTU，水质难于保障。特别是在低温、低浊时期，水厂工人将混凝剂投加量增加几倍后水质仍然难以改善，请你帮助采取一些措施，如何提高水质。2．南方某城市以一湖泊为水源，水中藻类在4-7月份比较高，一般达到106-7个/L，有时产生难闻的土腥味。对于此种类型的地表水，你认为采用哪些处理方法比较合理？并说明理由。
水质工程学（上） 考试试卷一 1、平流沉淀池设计流量为720m 3/h 。要求沉速等于和大于0.4mm/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？(10’) 解：已知 Q=720m 3/h=0.2m 3/s u 0=0.4mm/s u i =0.1mm/s 1) 所需沉淀池平面积为2 3 05010 4.02.0m u Q A =?== - 2) 沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为25.04 .01.00=== u u E i 2、原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面180cm 处。平流沉淀池设计流量为900m 3/h ，表面积为500m 2，试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥砂颗粒约百分之几？（0C 表示泥砂初始浓度，C 表示取样浓度）。（20’） 取样时间（min ） 0 15 20 30 60 120 180 C /0C 1 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08 解：已知 h=180cm Q=900m 3/h A=500m 2 沉速计算 取样时间（min ） 0 15 20 30 60 120 180 u=h/t(cm/min) _ 12 9 6 3 1.5 1 沉速分布见下图。
2 46810 12 00.10.20.30.40.50.60.70.8 0.91沉降速度（cm/min ） 小于该沉速的颗粒组成分数 截留沉速u 0= A Q =60 500100900??=3cm/min 从图上查得u 0=3cm/min 时，小于该沉速的颗粒组成部分等于p 0=0.30。从图上，相当于积分式 ? p u dp 的面积为 0.506。因此得到总去除百分数为： P=(1-0.30)+ 3 1 (0.506)=86.9% 水质工程学(上)考试试卷二 1、河水总碱度0.1mmol/L （按CaO 计）。硫酸铝（含Al 2O 3为16℅）投加量为25mg/L ，问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂日生产水量50000m 3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50℅计）。（处理水剩余碱度要求不得低于0.47 mmol/L （按CaO 计）） 解：投入药剂量折合Al 2O 3 为25mg/l ×16%=4mg ， Al 2O 3 的分子量为102 。 故投入药剂量相当于4/102=0.039mmol/l ， 剩余碱度取0.37mmol/l ，则得[CaO]=3×0.039+1×0.37=0.487(mmol/l)， CaO 的分子量为56， 则石灰投量为0.487×56×50000/0.5=2.3×106(g)=2.3×103(kg) 2、(2)设初沉池为平流式，澄清部分高为H ，长为L ，进水量为Q ，试按理想沉淀理论对比： ①出水渠设在池末端 ②如图所示，设三条出水渠时，两种情况下可完全分离掉的最小颗粒沉速u o 。
1.活性污泥——向生活污水注入空气进行曝气， 每天保留沉淀物，更换新鲜污水，这样在持续 一段时间后，在污水中即形成一种黄褐色的絮 凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物 群体所构成，它易于沉淀与水分离，并使污水 得到净化、澄清。这种絮凝体就是称为活性污 泥。 2.污泥龄 -----曝气池内活性污泥总量与每日 排放污泥量之比，即活性污泥在曝气池内的平 均停留时间。 3.活性污泥组成：（1）具有代谢功能活性的微生 物群体（2）微生物内源代谢、自身氧化物的 残留物（3）由原污水夹入的难为细菌降解的 惰性有机物（4）由污水夹入的无机物质 4.MLSS和MLVSS ----------MLSS即混合液悬浮固体 浓度，表示的是在曝气池单位容积混合液内所 有的活性污泥固体物的总重量 MLSS=Ma+Me+Mi+Mii MLVSS即混合液挥发性 悬浮固体浓度，表示的是混合液活性污泥中有 机性固体物质的浓度。MLVSS=Ma+Me+Mi 5.污泥沉降比SV-------单位mg/L混合液，指混 合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的 容积占原混合液容积的百分率，以%表示。它 能够反映曝气池运行过程的活性污泥量，可用 以控制、调节剩余污泥的排放量，还能通过它 及时地发现污泥膨胀等异常现象的发生。 6.污泥指数SVI------单位ml/g，物理意义是在 曝气池出口处的混合液，在经过30min静沉后，每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积， 以ml计。SVI=SV/MLSS.SVI值过低，说明泥粒 细小，无机质含量高，缺乏活性；过高，说明 污泥的沉降性不好，并且已有产生膨胀现象的 可能。 7.污泥含水率------污泥中所含水分的重量与 污泥总重量之比的百分数 V1/V2=W1/W2=(100-p2)/(100-p1)=C2/C1， p1、V1、W1、C1——污泥含水率为p1时的污 泥体积、重量与固体物浓度。 8.厌氧消化的投配率-----投配率是每日投加新 鲜污泥体积占消化池有效容积的百分数。投配 率过高，消化池内脂肪酸可能积累，pH下降，污泥消化不完全，产气率降低；过低，污泥消 化较完全，产气率较高，消化池容积大，基建 费用增高。 9.厌氧消化的C/N比-----合成细胞的C/N约为 5:1，因此要求C/N达到（10-20）：1为宜。 C/N太高，细胞的氮量不足，消化液的缓冲能 力低，pH值容易降低；太低，氮量过多，pH 值可能上升，铵盐容易积累，会抑制消化过程。 10.最小污泥龄------指微生物繁殖一代所需要 的时间。 11.污泥脱水-----指用真空、加压或干燥方法使 污泥中的水分分离，减少污泥体积，降低储运 成本。 12.活性污泥的培养驯化方式异步培驯法、同步培驯法、接种培驯法。 13.生污泥、消化污泥、可消化程度生污泥包括初次沉淀污泥、剩余活性污泥、腐质污泥。生污泥经厌氧消化或好氧消化处理后，称为消化污泥。可消化程度表示污泥中可被消化降解的有机物数量。 14.消化污泥的培养与驯化方式逐步培养法、一次培养法 15.污泥机械脱水有几种方法真空过滤脱水、压滤脱水、滚压脱水、离心脱水 16.气浮中产生气泡的方法电解法、散气法、溶气法 17.废水中常用混凝剂：石灰、碳酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁 18.化学沉淀影响因素：同名离子效应、盐效应、酸效应、络合效应 19. 1. 除铁、除锰的基本工艺流程是什么? 答：地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用接触氧化法。接触氧化法的工艺：原水曝气—接触氧化过滤；曝气氧化法的工艺：原水曝气——氧化——过滤。地下水除锰宜采用接触氧化法，其工艺流程应根据下列条件确定：1）当原水含铁量低于2.0毫克/升、含锰量低于1.5毫克/升时，可采用：原水曝气——单级过滤除铁除锰；2）当原水含铁量或含锰量超过上述值时，应通过实验确定。必要时可采用：原水曝气——氧化——一次过滤除铁——二次过滤除锰；3）当除铁受到硅酸盐影响时，应通过实验确定。必要时可采用：原水曝气——一次过滤除铁（接触氧化）——曝气——二次过滤除锰。 2.地下水除铁时常用什么工艺？为什么地下水除锰比除铁困难？ 答：除铁常用工艺为：O2 含铁地下水曝气接触过滤消毒出水；。。。。。。铁和锰的性质相似，但是铁的氧化还原电位比锰低，所以容易被O2氧化，相同pH值时Fe2+比Mn2+的氧化速率快，以致影响Mn2+的氧化，因此地下水除锰比除铁困难。 3. 试述厌氧生物处理的基本原理？怎样提高厌氧生物处理的效能？ 答：厌氧生物处理是在无氧的条件下，由兼性及专性厌氧细菌降解有机物，最终产物是二氧化碳和甲烷气，使污泥得到稳定。。。。。。要提高厌氧生物处理的效能，就应严格控制温度，并且需要保持较长的污泥龄。 4.简述活性污泥膨胀的产生原因、分类、以及相应的对策 答：原因：主要是丝状菌大量繁殖引起，也有由污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小也会引起，排泥不畅易引起结合水性污泥膨胀。对策：缺氧、水温高等加大曝气量，或降低进水量以减轻负荷，或适当降
水质工程学（上）考试试卷一 班级：学号：姓名： 一、选择题：（2’×10） 1 给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。近期设计年限宜采用( )年，远期规划年限宜采用( )年。( A ) A.5～10；10～20 B.5～10；15～20 C.5～10；10～15 D.10～20；20～30 2 设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。 (1)综合生活用水 (2)工业企业生产用水和工作人员生活用水 (3)消防用水 (4)浇洒道路和绿地用水 (5)未预见用水量及管网漏失水量。 (6)公共建筑用水 A.全部 B.(1)、(2)、(4) C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5) D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) 3 药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。 A.5～10 B.7～15 C.15～30 D.10～20 4 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。 A.均匀 B.对称 C.慢速 D.平均
5 设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为( B )m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。 A.0.2～0.3 B.0.5～0.6 C.0.6～0.8 D.0.8～1.0 6 异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1.5m。 A.1.0 B.1.2 C.1.5 D.0.8 7 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。 A.1.0％～1.5％ B.1.5％～2.0％ C.0.20％～0.28％ D.0.6％～0.8％ 8 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。 A.接触 B.曝气 C.自然 D.药剂 9 当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过( C )确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。 A.计算 B.经济比较 C.试验 D.经验 10 气浮池溶气罐的溶气压力一般可采用0.2～0.4MPa；( A )一般可采用5％～10％。 A.回流比 B.压力比 C.气水比 D.进气比 二、名词解释：（4’×5） 1、澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。 2、折点加氯——从折点加氯的曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非自由性余氯，到达折点时，余氯最低。
1、现有一种直径、高均为1cm 的圆柱体颗粒在静水中自由沉淀，已知该种颗粒密度S ρ=1.8g/cm 3，水的密度水ρ=1g/cm 3，则这种颗粒在水中自由沉淀时最小沉速为多少？（重力加速度为980cm/S 2，绕流阻力系数2 2=D C ）； 提示：由题义可得，这种颗粒在水中自由沉淀时沉速大小取决于圆柱体在颗粒垂 直方向投影面积的大小。最小的沉速是颗粒在垂直方向投影面积最大时取得。 2、在实验室内做氯气消毒试验。已知细菌被灭活速率为一级反应，且k=0.85min -1求细菌被灭活99.5℅时，所需消毒时间为多少分钟？ 提示：由一级反应方程式可得： lgC A = lgC A0 – o.4343kt 而C A =(1-99.5%) C AO ，k=0.85min -1 得t = （lgC A0 - lgC A ）/0.4343k=6.23(min) 3、设物料i 分别通过CSTR 型和PF 型反应器进行反应，进水和出水中I 浓度之比为10/0=e C C ，且属于一级反应，k=2h -1水流在CSTR 型和PF 型反应器内各需多少停留时间？（注：0C —进水中i 初始浓度；e C —出水中i 浓度） 提示：1)由CSTR 一级反应方程式可得： t=(C 0/C e -1)/k=(10-1)/2=4.5h 2) 由PF 一级反应方程式可得： t=(㏑C 0-㏑C e )/k=1.15h 4、题3中若采用4只CSTR 型反应器串联，其余条件同上。求串联后水流总停留时间为多少？ 提示：由CSTR 二级反应方程式可得： C 2/C 0=(1/(1+kt))2 得t=1.08(h) 所以T=4t=4.32(h) 5、液体中物料i 浓度为200mg/L ，经过2个串联的CSTR 型反应器后，i 的浓度降至20mg/L 。液体流量为5000m 3/h ；反应级数为1；速率常数为0.8h -1。求每个反应器的体积和总反应时间。 提示：由CSTR 二级反应方程式可得： C 2/C 0=(1/(1+kt))2 得t=2.2(h) 所以T=2t=5.4(h) V=Qt=5000×2.7=13500(m 3) 6、河水总碱度0.1mmol/L （按CaO 计）。硫酸铝（含Al 2O 3为16℅）投加量为25mg/L ，问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂日生产水量50000m 3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50℅计）。 提示：投入药剂量折合Al 2O 3 为25mg/l×16%=4mg ，Al 2O 3 的分子量为102 。故投入药剂量相当于4/102=0.039mmol/l ，剩余碱度取0.37mmol/l ，则得[CaO]=3×0.039-0.1×0.37=0.487(mmol/l)，CaO 的分子量为56，则石灰投量为0.487×56×50000/0.5=2.3×106(g)=2.3×103(kg) 7、设聚合铝[Al 2（OH ）n Cl 6—n ]在制备过程中，控制m=5，n=4，试求该聚合铝的碱化度为多少？
1.地球上的水循环，分为水的自然循环和水的社会循环。 2.在水的社会循环中，人们对饮用水、生活用水、工业用水、农业用水的水质都有相应的要求。 3.研究水在社会循环过程中的水质及其变化特性，研究为满足用水需要，为实现水的良性社会循环和水资源的可持续利用，而对水质进行控制和对水进行处理的科学技术，称为水质工程学。 4.按水中杂质的尺寸，天然水体中的杂质分为悬浮物、胶体、溶解物。 悬浮物：主要是泥砂类、矿物质等无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物 胶体：主要是细小的泥砂、矿物质等无机物和腐殖质等有机物 溶解物：主要是呈真溶液状态的离子和分子（0.1nm~1.0nm） 5.消毒剂及其消毒副产物：氯气——三卤甲烷，二氧化氯——亚氯酸盐、氯酸盐、甲醛、乙醛，臭氧——醛类，氯酸盐。 6.生活饮用水的水质标准：微生物学指标、水的感观性状指标和一般化学指标、毒理学指标、放射性指标。 8.水的物理化学处理方法：混凝、沉淀和澄清、浮选、过滤、膜分离、吸附、离子交换、中和、氧化与还原。 9.反应器的类型：间歇式反应器，连续流式反应器（活塞流反应器和恒流搅拌反应器）。 10.通常将多种基本单元过程互相配合，组成一个水处理工艺过程，称为水处理工艺流程。 11.典型地表水处理流程：原水-混凝-沉淀-过滤-消毒-饮用水 典型除污染给水处理流程：原水-预氧化-混凝-沉淀-过滤-活性炭吸附-消毒-饮用水 一般冷却水流程：原水-自然沉淀-冷却用水；原水-自然沉淀-混凝-沉淀-冷却用水 除盐水处理流程：滤过水-阳离子交换-阴离子交换-除盐水 12.凝聚和絮凝是指通过某种方法使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程，是水和废水处理工艺中的一种单元操作，又可统称为混凝。 凝聚：主要指胶体脱稳并生产微小聚集体的过程 絮凝：主要指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结呈大的絮凝体的过程 13.尺寸范围在0.001~1um之间的颗粒称为胶体，对应的分散体系称为胶体溶液或溶胶，尺寸比胶体大的颗粒称为粗颗粒或悬浮颗粒，对应的分散体系称为悬浮液或粗分散体系，尺寸比胶体小的颗粒是原子、离子或小分子，对应的分散体系称为真溶液或均相分散体系。14.胶体溶液或溶胶分为亲液溶胶和憎液溶胶。 亲液溶胶：分散相和分散介质之间有很好的亲和力、很强的溶剂化作用，固液间没有明显相界面的胶体分散系 憎液溶胶：分散相和分散介质之间亲和力较差，固液间有明显相界面的胶体分散系 15.表征水中胶体物质含量的主要水质参数是浊度。 16.胶体的双电层结构，一般胶体带负电。 17.双电层内层（荷电胶体颗粒表面）与外层（溶液内部）之间的电位差称为胶团的φ0电位。胶粒在移动时滑动面上相对于溶液内部的电位差称为ξ电位。 18.当两个胶体颗粒由远靠近时，首先起作用的是排斥势能。 19.胶体的稳定性：（1）胶体的动力稳定性（2）胶体的带点稳定性（3）胶体的溶剂化作用稳定性，对于憎水胶体而言，通常带点稳定性和动力稳定性起主要作用，对于亲水胶体来说，其水化作用稳定性占主导地位带电稳定性则处于次要地位。 20.混凝机理：压缩双电层作用，吸附-电中和作用，吸附架桥作用，网捕-卷扫作用。 21.由布朗运动所引起的胶体颗粒碰撞聚集称为异向絮凝机理，由外力推动所引起的胶体颗
废水处理工程》试题库 一、名词解释 1、污水指经过使用，其物理性质和化学成分发生变化的水，也包括降水。 2、生活污水指人们在日常生活中使用过，并为生活废料所污染的水。 3、工业废水指在工矿企业生产过程中所产生和排放的水。 5、生物化学需氧量（BOD）指在微生物的作用下，将有机污染物稳定化所消耗的氧量。 6、化学需氧量（COD）指用强氧化剂－重铬酸钾，在酸性条件下将有机污染物稳定化消耗的重铬酸钾量所折算成的氧量。 7、总需氧量（TOD）指有机污染物完全被氧化时所需要的氧量。 8、总有机碳（TOC）指污水中有机污染物的总含碳量。 9、水体自净作用水体在其环境容量范围内，经过物理、化学和生物作用，的推移在向下游流动的过程中自然降低。 13、污水的物理处理法 使排入的污染物质的浓度，随时间 指利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物质，在处 理过程中不改变其化学性质。 14、污水的化学处理法指利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化为无害的物质。 15、污水的生物处理法 指利用微生物新陈代谢作用，使污水中呈溶解或胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害的物质，使污水得以净化的方法。 16、沉淀水中的可沉物质在重力作用下下沉，从而与水分离的一种过程。 17、活性污泥法以污水中的有机污染物为基质，在溶解氧存在的条件下，通过微生物群的连续培养，经凝聚、吸附、氧化分解，沉淀等过程去除有机物的一种方法。 22、污泥龄指曝气池中活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比值。 23、BOD-污泥负荷率N S 指单位重量的污泥在单位时间内所能代谢的有机物的量。 24、污泥膨胀现象 当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI 值增高，污泥的结构松散和体积膨胀，含水率上升，澄清液变少，颜色也有变异，即为污泥膨胀现象。 25、容积负荷率Nv 指单位容积曝气区在单位时间内所能承受的BOD数量。 26、表面负荷指单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。