中国地质大学(武汉)水污染控制工程(857)基础班基础测试题
● 摘要
一、名词解释
1．吸附等温式
【答案】吸附等温式：一定吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。
2．氧化沟
【答案】是一个具有封闭沟渠的活性污泥曝气池。
3．厌氧塘
【答案】厌氧塘是一类在无氧状态下净化污水的稳定塘，其有机负荷高、以厌氧反应为主。当稳定塘中有机物的需氧量超过了光合作用的产氧量和塘面富氧量时，该塘即处于厌氧条件，厌氧菌大量生长并消耗有机物。由于专性厌氧菌在有氧环境中不能生存，因而，厌氧塘常常是一些表面积较小、深度较大的塘。
4．活性污泥
【答案】充满微生物的絮状泥粒。
5．扩散
【答案】污染物由高浓度处向低浓度处输移，称为扩散。
6．湿地
【答案】湿地是指不问其为天然或人工，长久或暂时性的沼泽、泥炭地或水域地带，静止或流动，淡水，半咸水，咸水体，包括低潮时水深不超过6m 的水域
二、简答题
7．请描述电渗析过程，并比较其与离子交换树脂在离子交换过程中作用的异同。
【答案】以海水淡化为例，在电渗析槽中把阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，隔成宽度仅为1-2mm 左右的小室，在槽的两端分别设阴、阳电极，接通直流电源。海水从渗析槽一侧流入，从另一侧流出。由于离子的导电性和离子交换膜的半透性，相邻两室的海水一个变浓一个变淡，故渗析槽的出水管分成两路，一路收集淡水，另一路收集浓盐水。
电渗析过程中离子交换膜和离子交换过程中的离子交换树脂的作用是一样的，都是对离子进行选择性吸附，不同的是电渗析要应用阳离子交换膜和阴离子交换膜，并且需要外加电极，最终的出水分两路。而离子交换过程只需要一种树脂，且不需要外加电极，出水也只有一路。
8．好氧塘溶解氧浓度与pH 值是如何变化的，为什么？
【答案】白天溶解氧增多，PH 上升；晚上溶解氧减少，PH 下降。
藻类的光合作用使塘水的溶解氧和PH 呈昼夜变化。在白昼，藻类光合作用释放的氧，超过细菌降解有机物的需氧量，此时塘水的溶解氧浓度很高，可达到饱和状态。夜间，藻类停止光合作用，且由于生物的呼吸消耗氧，水中的溶解氧浓度下降，凌晨时达到最低。阳光再照射后，溶解氧再逐渐上升。
9．简述生物除磷的原理。
【答案】生物除磷最基本的原理即是在厌氧-好氧或厌氧-缺氧交替运行的系统中，利用聚磷微生物具有厌氧释磷及好氧（或缺氧）吸磷的特性，使好氧或缺氧段中混合液磷的浓度大量降低，最终通过排放含有大量富磷污泥而达到从污水中除磷的目的。
10．颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？
【答案】颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型
（1）自由沉淀
颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，各自独立地完成沉淀过程。
（2）絮凝沉淀
悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。
（3）拥挤沉淀（成层沉淀）
当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。
（4）压缩沉淀
颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。
11．简述污水回用安全控制措施
【答案】主要的安全措施有如下几种：1污水回用系统的设计和运行应保证供水水质稳定、水质可靠、并应备用新鲜水供应系统；2回用水厂与用户之间保持畅通的信息联系；3回用水管道严禁与饮用水管道连接，并有防渗防漏措施；4回用水管道严禁与给水管道、排水管道平行埋设时，其水平净距不得小于0.5m ；交叉埋设时，回用水管道应位于给水管道下面、排水管道上面，净距不得小于0.5m ；5不得间断运行的回用水水厂，供电按一级负荷设计；6回用水长的主要设施应设故障报警装置；7回用水水源收集系统中的工业废水接入口，应设置水质监测点和控制阀门；8回用水厂和用户应设置水质和用水设备监测设施，控制用水质量。
三、计算题
12．某毛纺厂的染整废水量为4000m3/d，沉淀后的浓度为300mg/L，采用生物接触氧化法，通过实验获得进水COD 负荷率为3kg /（m3·d ），COD 去除率可达75％，试计算生物接触氧化池所需的填料体积和主要尺寸。
【答案】解：由COD 去除率＝（L0－Le ）／L0＝75％可求得出水COD 浓度Le ＝75mg/L则生物接触氧化池所需填料体积V ＝Q （L0－Le ）/Nw＝4000×（300－75）/3000＝300m3取填料床高度H ＝3m ，则接触氧化池总面积为A ＝V/H＝300/3＝100m2；为保证布水均匀，对接触氧化池进行分格，每格池面积f ＝20m2，尺寸为5m ×4m 则格数n ＝A/F＝100/20＝5取超高h1＝0．6m ，填料层上部的稳定水层深h2＝0．5m ，取填料层数m ＝3，填料层间隙高度h3＝0．3m ，配水区高度h4＝1.5m ，则接触氧化池总高度H0＝H ＋h1＋h2＋（m －1）h3＋h4＝3＋0．6＋0．5＋（3－1）×0．3＋1.5＝6.2m
污水与填料的接触时间为t ＝nfH/Q＝300/（4000÷24）＝1.8h
13．某造纸厂采用活性污泥法处理废水，废水量为24000m3/d，曝气池容积为8000m3。经初次沉淀，废水的BOD5为300mg/L，经处理BOD5去除率为90％，曝气池混和液悬浮固体浓度为4g /L，其中挥发性悬浮固体占75％。试求Ns 、Ns ′、每日剩余污泥量、每日需氧量和污泥龄。
【答案】解：（1）由Ns ＝QLa/VX可以求得Ns ＝24000×300/8000×4000＝0．225kg/（kgMLSS ．d ）
（2）由η＝（La －Le ）/La可以求得Le ＝（1－η）×La ＝30mg/L（2分）则Ns ′＝Q （La －Le ）/VXv＝24000×（300－30）/8000×4000×75％＝0．27kg/（kgMLSS ．d ）（3）取a 为0．6、b 为0．06则每日剩余污泥量△X ＝aQ （La －Le ）－bXvV ＝0．6×24000（0．3－0．03）－0．06×3×8000＝2448kg/d（4）取a ′为0．5、b ′为0．15则每日需要量O2＝a ′Q （La －Le ）＋b ′XvV （2分）＝0．5×24000×（0．3－0．03）＋0．15×3×8000＝6840kgO2/d（5）污泥龄θc ＝1/（aNs ′－b ）＝8.3d
四、论述题
14．高负荷生物滤池在什么条件下需要用出水回流？回流的方式有哪些
【答案】高负荷生物滤池一般在下列三种情况下考虑回流
（1）进水中有机物浓度较高（如COD ﹥400mg/L或BOD ﹥200mg/L）时
（2）水量很小，无法维持水力负荷在最小经验值以上时
（3）废水中某种（些）污染物在高浓度时可能抑制微生物生长时。
回流的方式有多种，常用的有以下两种：
（1）生物滤池出水直接向初沉池回流；
（2）二沉池出水回流到生物滤池之前。
15．厌氧发酵分为哪个阶段？为什么厌氧生物处理有中温消化和高温消化之分？污水的厌氧生物处理有什么优势，又有哪些不足之处？
【答案】通常厌氧发酵分为三个阶段：
第一阶段为水解发酵阶段：复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首先被分解为简单的有机物。继而简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。第二阶段为产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌把第一阶段中产生的中间产物转化为乙酸和氢，并有二氧化碳生成。第三阶段为产甲烷阶段：产甲烷菌把第一阶段和第二阶阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。
厌氧生物处理可以在中温（35℃一38℃）进行（称中温消化），也可在高温（52℃一55℃）进行（称高温消化）。因为在厌氧生物处理过程中需考虑到各项因素对产甲烷菌的影响，因为产甲烷菌在两个温度段（即35℃一38℃和52℃一55℃）时，活性最高，处理的效果最好。
厌氧生物处理优势在于：应用范围广，能耗低，负荷高，剩余污泥量少，其浓缩性、脱水性良好，处理及处置简单。另外，氮、磷营养需要量较少，污泥可以长期贮存，厌氧反应器可间歇性或季节性运转。其不足之处：厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长；出水达不到要求，需进一步进行处理；处理系统操作控制因素较复杂；过程中产生的异味与气体对空气有一定影响。
16．生物滤池有几种形式？各适用于什么具体条件？
【答案】低负荷生物滤池（现在已经基本上不常用）：仅在污水量小、地区比较偏僻、石料不贵的场合尚有可能使用。
高负荷生物滤池（大多采用）：适用于大部分污水处理过程，水力负荷及有机负荷都比较高。
17．试述无声放电法的工作原理。
【答案】在一对高压交流电极之间（间隙1～3mm ）形成放电电场，由于介电体的阻碍，只有极小的电流通过电场，即在介电体表面的凸点上发生局部放电，因不能形成电弧，故称之为无声放电。当氧气或空气通过此间隙时，在高速电子流的轰击下，一部分氧分子转变为臭氧，从而完成臭氧制备过程。（6分）从经济上考虑，一般以空气为原料时控制臭氧浓度不高于1％～2％，以氧气为原料时不高于1.7％～4％，这种含臭氧的空气称为臭氧化气。（2分）