水污染控制工程期末复习试题及答案

颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线，整个过程中，颗粒的物理性质，如形状，大小及相对密度等不发生变化。絮凝沉淀：在絮凝沉淀中，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，颗粒因互相聚集增大而加快沉降，沉淀的轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量，形状和沉速是变化的，实际沉速很难用理论公式计算，需通过试验测定。区域沉淀：区域沉淀的悬浮颗粒浓度较高（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，沉淀显示为界面下沉。压缩沉淀：压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒间相互接触，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。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。

华中科技大学水污染控制工程20082008—

—2009学年期末考试试题一、名词解释（5×3′）

1．水环境容量：2．水体自净：3．滤料的级配：4．气固比： 5．沉淀池的过流率： 二、填空题（25×1′）

6．我国现行的排水系统的体制一般分为（）和（）两种。 7．为使废水充分混合和避免悬浮物沉淀，调节池常采用（）、（）、（）三种搅拌形式。8．滤池过滤除污的机理可概括为以下三个方面，即（）、（）、（）。9．沉淀池结构按功能分（）、（）、（）、（）、（）五部分。10．确定滤池工作周期的方法有三种，即（）、（）、（）。11．气浮工艺的实现，必须满足三个条件，即（）、（）、（）。12．加压溶气浮系统由（）、（）、（）三部分组成。13．影响混凝沉淀效果的主要因素有（）、（）、（）。 三、简答题（5×8′）

14．试述斜板协管沉淀池的设计原理。15．化学混凝法的原理和适用条件是什么？16．试述无声放电法的工作原理。 17．运用化学沉淀法处理废水时应考虑哪些因素？18．试述药剂还原及电解法在含铬废水处理中的应用。

四、计算题（2×10′） 19．试划出胶体的结构式。 20．已知某工业废水含硫酸和硫酸锌各约8－9g/L。《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中规定，出厂废水中锌的含量不得超过5mg/L，试选用氢氧化物作为沉淀剂进行处理，求出药剂用量以及控制过程的pH值。 参考答案

一、名词解释。（共15分，每题3分）

1．水环境容量：一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷。

2．水体自净：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，使污染物的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分或完全恢复原状的现象。 3．滤料的级配：就是滤料的粒径范围以及在此范围内各种粒径的滤料数量比例。4．气固比：去除单位悬浮物所需的空气量。

5．沉淀池的过流率：单位面积的沉淀池在单位时间内通过的流量，单位是m3/（m2．h）。 二、填空题。（共20分，每空1分） 6．（合流制），（分流制）。 7．（水泵强制循环搅拌）、（空气搅拌）、（机械搅拌）。8．（阻力截留）、（重力沉降）、（接触絮凝）。

9．（流入区）、（流出区）、（沉淀区）、（污泥区）和（缓冲层）。10．（根据出水水质）、（水头损失）和（根据经验） 11．（水中由数量足够的微气泡）、（污染物必须呈悬浮状态）、（气泡必须与悬浮物接触）。12．（空气饱和设备）、（空气释放及与原水相混合的设备）、（固-液或液-液分离设备）。13．（污水水质）、（混凝剂类型）、（水力条件） 三、简答题。（共40分）14．（本题8分）

答：根据浅池理论，如果在处理水量不变，沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，过流率或单位面积上负荷量就会减少，因而由更多的悬浮物可以沉降下来。（4分）

通过在普通的沉淀池中加设斜板斜管，以增大沉淀池的沉降面积，缩短颗粒沉降深度，改善水流状态；同时因斜板斜管沉淀池具有大的湿周，较小的水力半径，使雷诺数Re大为降低，固体和液体在层流条件下分离，沉淀效率可大大提高；而且由于颗粒沉降距离缩小，沉淀时间亦大大缩短，因而大大缩小沉淀体积。 15．（本题8分）

答：化学混凝法的原理很复杂，一般归结起来，可以认为主要事三方面的作用：（1）压缩双电层作用：通过投加混凝剂，使双电层消失，从而降低胶粒之间的斥力，最终形成凝聚物而沉降下来；（2）吸附架桥作用：指链状高分子聚合物在静电力、范德华力和氢键力等作用下，通过活性部位与胶粒和细微悬浮物等发生吸附桥联作用而使微粒相互聚集，从而沉降下来；（3）网捕作用：三价铝盐或铁盐等水解而生成沉淀物。这些沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中德胶体等微粒，使胶体凝结。（6分） 化学混凝法主要处理污水中的细小悬浮颗粒和胶体颗粒，其粒度范围在1nm～100μm之间。（2分）

16．（本题8分）

答：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） 17．（本题8分）

答：应用化学沉淀法处理废水时，主要考虑以下因素：

（1）了解处理目的是回收有用物质还是去除污染物质，这直接关系到沉淀方法的选用；（2分）（2）如需进行分步沉淀，则各种离子分步沉淀的次序及药剂选用要考虑溶度积和有关离子浓度； （2分）

（3）需要通过实验确定沉淀药剂用量，避免过量投加而造成相反效果；（2分）（4）经济性考虑；（1分）

（5）防止二次污染的出现。（1分） 18．（本题8分）

答：（1）药剂还原法：通过控制pH值，定量投加硫酸亚铁，使六价铬还原为三价铬，同

时亚铁离子被氧化成三价铁，然后投加石灰中和沉淀，从而使Cr3＋沉淀。其工艺流程包括集水、还原、沉淀、固液分离和污泥脱水等工序，可连续操作，也可间歇操作。（4分） （2）电解法：以铁板作为电极，在电解时，铁板溶解产生Fe2＋，这是电解反应时的强还原剂。在酸性条件下，它可将废水中Cr6＋还原为Cr3＋；在阴极上，除氢离子获得电子生成氢外，废水中的Cr6＋直接还原为Cr3＋，随着电解反应的进行，废水中H＋将逐渐减少，pH值逐渐升高。在碱性条件下，Cr3＋和Fe3＋将以氢氧化物的形式沉淀下来。实验证明，电解时阳极铁溶解产生Fe2＋作还原剂是六价铬还原为三价铬的主要因素，而在阴极发生的六价铬还原为三价铬是次要的。因此为提高电解效率，采用铁阳极并在酸性条件下进行电解是有利的。（4分）

四、计算题。（共20分）

19．（本题10分）略20．（本题10分）略

02级环境《水污染控制工程》期末考试试卷（A）参考答案 一、名词解释（每题3分，共18分）

1、 混合液悬浮固体是指暴气池中废水和活性污泥的混合液体的悬浮固体浓度。工程上往往 以MLSS作为间接计量活性污泥微生物的指标。

2、 污泥 sludge 在水处理过程中产生的，以及排水管渠中沉积的固体与水的混合物或胶体 物。

3、 凝聚 coagulation 为了消除胶体颗粒间的排斥力或破坏其亲水性，使颗粒易于相互接触 而吸附的过程。

4、 水力负荷水力负荷即单位面积的滤池或者单位体积的滤料每天处理的废水量。 5、 生化需氧量 biochmical oxygen demand 水样在一定条件下，于一定期间内(一般采用5 日、20℃)进行需氧化所消耗的溶解氧量。英文简称BOD。

6、 耗氧量 oxygen consumption 水样中氧化物从氧化剂高锰酸钾所吸收的氧量。英文简称 OC或CODMn 。

二、填空题（每题3分，共21分）

1、描述污泥膨胀程度的指标：30min沉降比；污泥体积指数；污泥密度指数 2固体物质在水中有三种分散状态：溶解态，胶体态和悬浮态_ 3引起水华的氮和磷的浓度分别为 0.2 mg/l和0.02mg/l 4好氧呼吸有下述两类：异养型微生物；自养型微生物 5沉砂池可以分为 平流式和竖流式

6有机物负荷包括：活性污泥负荷称污泥负荷)(Ns)和气区容积负荷(简称容积负荷)(Nv 7生物膜是由 细菌，真菌_ 藻类，原生动物，__后生动物_以及一些肉眼可以看见的蠕虫，昆虫的幼虫等组成

三、选择题（每题2分，共16分）

1筛网主要适用于截留粒度在数毫米至__ B ___的细碎悬浮态杂物，尤其适用于分离和回收水中的纤维类悬浮物和时评工业的动，植物残体碎屑 A五毫米 B十毫米 C二十毫米 D二十五毫米 2下面那个不是生物滤池的主要组成部分__ B ___

A滤床 B 滤池 C布水设备 D排水系统

3需氧污染物：能通过__C___的作用而消耗水中溶解氧的化学物质 A物理化学 B化学反应 C生物化学 D生物物理

4破乳是破坏油粒周围的___A___，使油、水发生分离。 A 保护膜 B空气分子 C水分子 D气膜

5厌氧生化法是指____-细菌和___A___细菌作用下分解有机物的方法

A厌氧和兼性厌氧 B好氧和兼性好氧 C厌氧和兼性好氧 D好氧和兼性厌氧

6强化生物处理技术的关键：1.提高处理设备__C_____的生物量2.强化传质作用，加快污水与生物膜的相对运动。

A性能 B速率上 C单位容积内 D单位面积内 7微生物除了需要碳营养外，还需要氮、磷营养，它们之问的比例一般为BOD:N:P=__D_____ A110:6:2 B110:5:1 C100:6:2 D100: 5: 1 8蜂窝状滤料材质为____D___。

A玻璃钢及塑料 B砂粒、碎石 C维纶、晴纶 D 尼龙和塑料 四、简答题（每题5分，共25分）

1、 填料分类有哪些？答：1）蜂窝状滤料2).波纹板状填料4).半软性填料5).盾型填料6).不 规则粒状填料7).球形填料 2、请简答普通滤池的优缺点？

处理效果好，BOD5去除率可达90%以上，出水BOD5可下降到25mg/l以下，硝酸盐含量在10mg/l左右出水水质稳定。缺点是占地面积大，堵塞灰蝇很多，影响环境卫生

3、接触氧化法的优点有哪些？容易管理，忍受负荷、水温变动的冲击力强；剩余污泥量少；比较容易去除难分解和分解速度怪的物质。它的缺点是滤料间水流缓慢，接触时间长，水力冲刷力小，生物膜只能自行脱落；剩余污泥往往恶化处理水质；动力费高。

4、污泥处理的主要内容包括哪些？稳定处理(生物稳定、化学稳定)，去水处理(浓缩、脱水、干化)和最终处置与利用(填地、投海、焚化、湿式氧化及综合利用等)。 5、浮上法处理工艺必须满足哪些基本条件？

1）必须向水中提供足够量的细微气泡; 2）必须是污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。 五、问答题（共2题，共20分） 1、 化学混凝原理及其常用的混凝药剂？(15分)

要点：1）压缩双电层作用，2）吸附架桥作用，3）网捕作用,4）综合交叉相互作用.。上述一种作用产生的微粒凝结现象——凝聚和絮凝总称为混凝。 混凝就是在混凝剂的离解和水解产物作用下，使水中的胶体沼染物和细微悬浮物脱稳并聚集为具有可分离性的絮凝体的过程，其中包括凝聚和絮凝两个过程，统称为混凝。 1） 无机盐类混凝剂：应用最广的是铝盐，其中有硫酸铝、硫酸钾铝和铝酸钠等，其次 是铁盐如三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铁等。

2） 高分子混凝剂：有可分为无机和有机两类。无机类中聚合氯化铝目前使用比较广泛， 有机类中聚丙烯酰胺（PAM）使用普遍。

当使用混凝剂不能取得良好效果时，须投加助凝剂，其大体分为两大类：一类用于调节和改善混凝条件的药剂，如石灰、苏打等；另一类用于改善絮凝体结构的高分子助凝剂，有聚丙烯酰胺、活化硅酸、骨胶、海藻酸钠等。

2、试比较好氧处理与厌氧处理的优缺点？改进措施？ 对于厌氧法与好氧法生物处理，各有千秋。 优点：

1厌氧处理有机负荷率高于好氧法：

容积有机负荷Nv 厌氧 7～45kgBOD/m3d. 好氧 0.4～1.0 kgBOD/m3d 污泥有机负荷Ns 厌