《水处理工程技术》习题库答案

甘肃建筑技术学院环境与市政工程系水处理工程技术

答：氧化法主要用于水中铁、锰、氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类等有毒有害物质的去除及脱色、脱臭、杀菌处理等。常用方法有氯氧化法和臭氧氧化法。氯氧化法主要用于处理含氰废水等；臭氧氧化法主要用于处理印染废水、含氰废水、含酚废水等有机微污染物。还原法目前主要用于冶炼工业生产的含铜、铅、锌、铬、汞等重金属离子废水的处理。用的方法有铁削过滤法、亚硫酸盐还原法、硫酸亚铁还原法、水合肼还原法。铁削过滤法是让废水流经装有铁削的滤柱，从而达到处理废水中的铜、铬、汞等离子。亚硫酸盐还原法和硫酸亚铁还原法则是向水中投加亚硫酸盐和硫酸亚铁还原剂，在反应设备中进行还原反应，其反应产物与铁削过滤法一样，通过沉淀法去除。常用氧化还原法还有空气氧化法、光氧化法和高级氧化工艺。

第九章 水的循环冷却

1.何谓污垢热阻？何谓腐蚀率？

答：热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。数学表示式为： Rt?1?t?1?0

式中K 0 —开始时，传热表面清洁所测得的总传热系数，kJ/(m2?h?℃)；

K t — 循环水在传热表面经t时间后所测得的总传热系数kJ/(m?h?℃)。 腐蚀率指单位时间内，单位面积上金属材料损失的重量。 2.什么叫缓蚀剂？常见的有哪几类缓蚀剂？简要叙述各类缓蚀剂的防蚀原理和特点。

答：投加某些药剂，使其在金属表面形成一层薄膜将金属表面覆盖起来，从而与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。

（1） 氧化膜型缓蚀剂

这类缓蚀剂直接或间接产生金属的氧化物或氢氧化物，在金属表面形成保护膜。

（2） 水中离子沉淀模型缓蚀剂

这种缓冲剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或络合物，在金属表面上析出沉淀，形成防蚀薄膜。

（3） 金属离子沉淀膜型缓蚀剂

这种缓蚀剂是使金属活化溶解，并在金属离子浓度高的部位与缓蚀剂形成沉积，并产生致密的薄膜，缓蚀效果良好。

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（4） 吸附膜型缓蚀剂

这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水基即极性基，能有效地吸附在洁净的金属表面上，而将疏水基团朝向水侧，阻碍溶解氧向金属扩散，以抑制腐蚀。

3.在循环冷却水系统中，控制微生物有何作用？常用的有哪几种微生物控制方法并简要叙述其优缺点。

答：微生物可引起粘垢，粘垢又会引起循环水系统中微生物的大量繁殖。粘垢会使换热器传热效率降低增加水头损失，而且，微生物又与腐蚀有关，故控制微生物的意义深远。

（1） 氧化性杀菌剂

主要为液氯、二氧化氯及次氯酸钙、次氯酸钠。但是氯在冷却塔中易于损失，不能起持续的杀菌作用。

（2） 非氧化型杀菌剂

硫酸铜是广泛用作控制藻类的药剂；氯酚杀菌剂的使用量一般都比较高。 （3） 表面活性剂杀菌剂

表面活性剂杀菌剂主要以季铵盐类化合物为代表。使用季铵盐类的缺点是剂量比较高，常引起发泡现象。但发泡能使被吸着在构件表面的生物性粘泥剥离下来，随水流经旁滤池除去。

第十章 几种特殊处理方法

1.化学沉淀法处理含金属离子有何优缺点？

答：优点：可直接生成沉淀物，然后进行固液分离。

缺点：用氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法 ，都要调节pH值。硫化物法

需要投加凝聚剂以加强去除效果，处理费用较高。

2．什么是电渗析的极化现象？它对电渗析器的正常运行有何影响？如何防止？ 答：电渗析工作中电流的传导是靠水中的阴、阳离子的迁移来完成的，当电流提高到相当程度，由于离子扩散不及，在膜界面处就会发生水分子的电离(H2O→H+十OH)，由H和OH的迁移来补充传递电流，这种现象称为极化现象。

极化现象出现的结果，极化发生后阳膜淡室的一侧富集着过量的氢氧根离子，阳膜浓室的一侧富集着过量的氢离子；而在阴膜淡室的一侧富集着过量的氢离子，阴膜浓室的一侧富集着过量的的氢氧根离子。由于浓室中离子浓度高，则在浓室阴膜的一侧发生碳酸钙、氢氧化镁沉淀。从而增加膜电阻，加大电能消耗，

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减小膜的有效面积，缩短寿命，降低出水水质，影响正常运行。

防止极化最有效的方法是控制电渗析器在极限电流密度以下运行。另外，定期进行倒换电极运行，将膜上积聚的沉淀溶解下来。

3.反渗透、超滤和微孔过滤在原理、设备构造和运行上有何区别？有何联系？ 答：反渗透是用一种只能让水分子透过而不允许溶质透过的半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液面上升，直到达到某一高度，即渗透过程。当渗透达到动态平衡时，半透膜两侧存在一定的水位差或压力差，即指定温度下溶液的渗透压。在咸水一侧施加的压力大于该溶液的渗透压，可迫使渗透反向，即水分子从咸水一侧反向地通过膜透过到纯水的一侧，实现反渗透过程。超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。其机理是筛孔过滤，可根据去除对象选择超滤膜的孔径。微孔是将全部进水挤压滤过，小于膜孔的粒子通过膜，大于膜孔的粒子被截流在膜表面。在水处理中用于去除水中细小悬浮物、微生物、微粒、细菌、胶体等杂质。其优点是设备简单、操作方便、效率高、工作压力低等，缺点是由于截留杂质不能及时被冲走，因而膜孔容易堵塞，需更换。

4.用氢氧化物沉淀法处理含镉废水，若欲将Cd2+浓度降到0.1mol/L，问需将溶液的pH值提高到多少？

解：lg[Mn?]?lgLM(OH)n?{nlgKH2O?nlg[H]}

n? =?pLM(OH)?npK

?x?npHnH2O?npH

H2O ?pLM(OH)?npK lg[Cd2???14.2?2pKH2O??14.2?2?14?13.8

]?13.8?2pH?pH?7.4

第三篇 生物处理理论与应用

第十一章 污水的生物处理法（一）——活性污泥法

1.什么是活性污泥？简述活性污泥的组成和作用

答：活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。 组成：①具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）；②微生物自身氧化的残留物（Me）；③由污水挟入的并被微生物所吸附的有机物（难于被微生物所降解的惰性有机物）（Mi）；④有污水挟入的无机物质（Mii）。 2.常用评价活性污泥的性能指标有哪些？为什么污泥沉降比和污泥体积

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指数在活性运行中有着重要意义？

答：活性污泥的性能指标包括：混合液悬浮固体 （MLSS），混合液挥发性悬浮固体浓度（MLVSS），污泥沉降比（SV），污泥容积指数（SVI），污泥龄。

3.试简述影响污水好氧生物处理的因素。

答：① 溶解氧（DO）：不低于2mg/L；② 水温：是重要因素之一，在一定范围内，随着温度的升高，生化反应的速率加快，增殖速率也加快；细胞的组成物如蛋白质、核酸等对温度很敏感，温度突升或降并超过一定限度时，会有不可逆的破坏；最适宜温度15?25?C； ③ 营养物质平衡：一般对于好氧生物处理工艺，应按BOD ? N ? P = 100 ? 5 ? 1 投加N和P；其它无机营养元素：K、Mg、Ca、S、Na等；微量元素： Fe、Cu、Mn、Mo、Si、硼等按所缺添加，以便调整微生物的营养平衡；④ pH值：一般好氧微生物的最适宜pH在6.5?8.5之间；pH ? 4.5时，真菌将占优势，引起污泥膨胀；另一方面，微生物的活动也会影响混合液的pH值。⑤ 有毒物质（抑制物质）：重金属；氰化物；硫化物；卤族元素及其化合物；酚、醇、醛等；⑥ 有机物负荷：污水中的有机物本来是微生物的食物，但太多时，也会不利于微生物；

4.污泥负荷Ns的公式，物理意义及在活性污泥法处理污水系统中的作用。 解：Ns?FM?QSaVX 【kgBOD/(kg?MLSS?d)】

物理意义：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）。

作用：污泥负荷是影响有机物降解和活性污泥增长的重要因素。采用较高的BOD污泥负荷，将加快有机物的降解速率与活性污泥增长因素，降低曝气池的容积，在经济上比较便宜，但处理水质未必能够达到预定的要求。采用较低的BOD污泥负荷，有机物的降解速率和活性污泥的增长速率，都将降低，曝气池的容积加大，基建费用有所增高，但处理水的水质可提高。在活性污泥法污水处理系统中选定适宜的BOD污泥负荷具有一定的技术经济意义。

5.曝气方法和曝气设备的改进对于活性污泥法有什么意义？有哪几种曝气设备?各有什么特点？

答：曝气方法和曝气设备的改进是对活性污泥法的很大改进，通过曝气方法和曝气设备的改进可以减少投资，降低处理成本，同时也是对活性污泥法的很大发展。

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