水质工程学 - 课后练习题

KLa——水温为T℃时的氧转移系数； KLa——水温为 20℃时的氧转移系数； T——设计温度； 1.024——温度系数。

水温对溶解氧饱和度Cs值液也产生影响， Cs值因温度上升而降低。KLa值因温度上升而增大，但液相中氧的浓度梯度有所降低。因此，水温对氧转移有两种相反的影响，但并不能两相抵消。总的来说，水温降低有利于氧的转移。

③氧分压

Cs值受氧分压或气压的影响。气压降低，Cs值也随之下降；反之则提高。因此，在气压不是1.013×105Pa的地区，应乘以压力修正系数：

5. 衡量曝气设备效能的指标有哪些？什么叫充氧能力？什么叫氧转

移效率？ 衡量曝气设备效能的指标是：

①动力效率（Ep），每消耗1kWh电能转移到混合液中的氧量，以kgO2/kWh计。

②氧的利用效率（EA），通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总供氧量的百分比（％）。 ③氧的转移效率（EL），通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以kgO2/h计。

充氧能力即氧的转移效率。

氧转移效率（氧利用效率）的计算公式：

S——供养量，kg/h；

R0——在标准条件下，转移到曝气池混合液的总氧量，kg/h。

6. 简述传统活性污泥法、吸附再生法和延时曝气法的运行特点。 ①传统活性污泥法

原污水从曝气池的首端进入池内，由二沉池回流的回流污泥也同步注入。污水与回流污泥形成的混合液在池内呈推流形式流动至池的末端，流出池体外进入二次沉淀池。

有机污染物在曝气池内的降解，经历第一阶段吸附和第二阶段代谢的完整过程；活性污泥也经历一个从池首端的对数增长，经减速增长到池末端的内源呼吸期的完整生长周期。

由于有机污染物浓度沿池长逐渐降低，需氧速度也沿池长逐渐降低。因此，在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低，甚至可能是不足的，沿池长逐渐增高，在池末端溶解氧含量就已经很充足了，一般都能达到规定的2mg/L左右。

（供氧、需氧不平衡） ②吸附再生法

这种运行方式的主主要特点是将活性淤泥对有机污染物降解的两个过程－吸附与代谢稳定，分别在各自的反应器中进行。

吸附池和再生池可合建也可分建；污水和活性污泥在吸附池停留时间为30～60min；再生池接纳回流污泥，充分降解有机物；当吸附池污泥破坏是，可由再生池污泥补救；这种工艺对水质、水量的冲击负荷具有一定的承受能力。

③延时曝气法

延时曝气工艺的BOD-SS负 荷非常低，曝气反应时间长，活性污泥在池内长期处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，勿需在再进行厌氧消化处理；本工艺还具有处理水稳定性高，对原污水水 质、水量变化有较强的适应性，勿需设初沉池等优点；它的主要缺点是，曝气时间长，池容大，基建费和运行费用都较高，占用较大的土地面积等。

7. 什么叫污泥膨胀？什么情况下容易发生污泥膨胀？

当污泥变质时，污泥不易沉淀，SVI值增高，污泥的结构松散体积膨胀，含水率上升，澄清液稀少，颜色也有异变，这就是“污泥膨胀”。 一般污水中碳水化合物较多，缺乏氮、磷、铁等养料，溶解氧不足，水温高或PH值较低等容易引起丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀；此外，超负荷、污泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀；排泥不畅则引起结合水性污泥膨胀。

8. 简述活性污泥法处理效果的运行检测项目。

①反映处理效果的项目：进出水总的和溶解性的BOD、COD，进出水总的和挥发性的SS，进出水的有毒物质（对工业废水）； ②反映污泥情况的项目：污泥沉降比（SV％）、MLSS、MLVSS、SVI、溶解氧、微生物观察等；

③反映污泥营养和环境条件的项目：氮、磷、PH、水温等。 9. 简述生物脱氮处理的原理及影响脱氮效果的环境因素。 （1）含氮化合物在微生物的作用下，经过下列反应： ①氨化反应

有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮：

②消化反应

在消化菌的作用下，氨态氮进一步分解。 氨在亚消化菌的作用下转化为亚硝酸氮：

亚硝酸氮在消化菌作用下转化为硝酸氮：

总反应式：

③反消化

消化氮和反消化氮在反消化菌的作用下，被还原为气态氮的过程：

（2）影响脱氮效果的环境因素：

①影响硝化反应的环境因素： 1）溶解氧DO：不能低于2mg/L；

2）温度：消化反应的适宜温度是15～30℃；

3）pH值：一般对亚消化菌为7.7～8.1，对消化菌为7.4～7.8； 4）污泥龄：STR>10d；

5）重金属及有毒物质：会对消化反应产生抑制作用； 6）有机物：BOD<15～20mg/L。 ②影响反硝化的环境因素

1）溶解氧DO：不能高于0.3mg/L； 2）温度：反消化的适宜温度是20～40℃； 3）pH值：对反消化菌为6.5～7.5；

4）碳源：原污水中BOD/TN>4时，可认为碳源充足，勿需外加；当原污水中碳源不足时，需外加碳源。

10. 简述生物除磷机理及影响除磷效果的环境因素。 （1）生物除磷的基本过程是： ①吸磷——聚磷菌对磷的过剩摄取

在好氧条件下，聚磷菌营有氧呼吸，不断氧化有机物放出能量，能量为ADP所获得，并结合H3PO4而合成ATP：

其中，H3PO4除一小部分是聚磷菌分解其体内的聚磷酸盐取得外，大部分是聚磷菌利用能量，从外部环境中摄入体内的。

②释磷——聚磷菌的放磷

在厌氧条件下，聚磷菌体内的ATP水解，放出H3PO4和能量，形成ADP：

（2）影响除磷效果的环境因素

①溶解氧DO：好氧DO>2mg/L，厌氧DO<0.2 mg/L； ②有机物：BOD/TP>20； ③污泥龄：STR为3.5～7d；