水污染控制工程(上、下)复习题

第一章 排水系统概论

一、名词解释 1、环境容量 2、排水体制 二、填空

1、污水按照来源不同，可分为 、 、 3类。

2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有： 、 、 。 3、排水系统的体制一般分为： 和 两种类型。 三、简答题

1、污水分为几类，其性质特征是什么？

2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？

3、排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？ 4、排水系统布置形式有哪几种？

5、排水工程基建程序分为几个阶段？ 答案

一、名词解释 1、环境容量

答：污水的最终处置或者是返回自然水体、土壤、大气；或者是经过人工处理，使其再生成为一种资源回到生产过程；或者采取隔离措施。其中关于返回到自然界的处理，因自然环境具有容纳污染物质的能力，但具有一定界限，不能超过这种界限，否则会造成污染。环境的这种容纳界限称环境容量。 2、排水体制

答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。 二、填空

1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、和降水3类。

2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。

3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。 三、简答题

1、污水分为几类，其性质特征是什么？

答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和降水3类。

生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。

工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。

降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。

2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？

答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。

从环境保护方面来看，如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量增加很多，建设费用也相应地增高。分流制是将城市污水全部送至污水厂进行处理。但初雨径流未加处理就直接排入水体，对城市水体也会造成污染，有时还很严重，这是它的缺点。

合理地选择排水系统的体制，是将城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期建设费用以及维护和管理费用。通常，排水系统体制的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过技术经济比较确定。而环境保护应是选择排水体制时所考虑的主要问题。

3、排水系统主要由哪几部分组成，各部分的用途是什么？ 答：城市污水包括排入城镇污水管道的生活污水和工业废水。将工业废水排入城市生活污水排水系统，就组成城市污水排水系统。

城市生活污水排水系统由下列几个主要部分组成：

1) 室内污水管道系统及设备。其作用是收集生活污水，并将其排送至室外

居住小区污水管道中去。

2) 室外污水管道系统。分布在地面下的依靠重力流输送污水至泵站、污水

厂或水体的管道系统统称为室外污水管道系统。

3) 污水泵站及压力管道。污水一般以重力流排除，但往往由于受到地形等

条件的限制而发生困难，这时就需要设置泵站。

4) 污水厂。供处理和利用污水、污泥的一系列构筑物及附属构筑物的综合

体称污水处理厂。

5) 出水口及事故排出口。污水排入水体的渠道和出口称出水口，它是整个

城市污水排水系统的终点设备。

工业废水排水系统，由下列几个主要部分组成：

1) 车间内部管道系统和设备。主要用于收集各生产设备排除的工业废水，

并将其排送至车间外部的厂区管道系统中去。

2) 厂区管道系统。敷设在工厂内，用以收集并输送各车间排出的工业废水

的管道系统。

3) 污水泵站及压力管道。

4) 废水处理站。是回收和处理废水与污泥的场所。 雨水排水系统的主要组成部分

1) 建筑物的雨水管道系统和设备。主要是收集工业、公共或大型建筑的屋

面雨水，并将其排入室外的雨水管渠系统中去。 2) 居住小区或工厂雨水管渠系统。

3) 街道雨水管渠系统。 4) 排洪沟。 5) 出水口。

4、排水系统布置形式有哪几种？

答：排水系统的布置形式有：正交式、截流式、平行式、分区式、分散式、环绕式。

5、排水工程基建程序分为几个阶段？

答：1、可行性研究阶段，可行性研究是论证基建项目在经济上、技术上等方面是否可行。

2、计划任务书阶段，计划任务书确定基建项目、编制设计文件的主要依据。 3、设计阶段，设计单位根据上级有关部门批准的计划任务书文件进行设计工作，并编制概预算。

4、组织施工阶段，建设单位采用施工招标或其他形式落实实施施工工作。 5、竣工验收交付使用阶段，建设项目建成后，竣工验收交付生产使用是建筑安装施工得最后阶段。

第二章 污水管道系统的设计

一、填空题

1.污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为（ ），当h/D=1时称为（ ）； h/D<1时称为（ ）。

2.污水管道的最小设计流速为（ ）。

3.给定设计充满度条件下，管径越大，相应的最小设计坡度值越（ ）。 4.管道定线一般按（ ）、（ ）、（ ）顺序依次进行。 5.管道衔接的方法通常有（ ）和（ ）两种。 二、名词解释

1.日变化系数、时变化系数、总变化系数 2.设计流速 3.不计算管段

4.覆土厚度、埋设深度

5.本段流量、传输流量、集中流量 三、简答题

1.污水管段定线的一般原则和方法是什么？

2.何谓污水管道系统的控制点？通常情况下如何确定其控制点的高程？ 3.当污水管道的埋设深度已接近最大允许埋深而管道仍需继续向前埋设时，一般采取什么措施？

4.城市污水回用工程的意义？回用系统的组成？

四、计算题

1、下图为污水设计管道示意图，已知1-2管段生活污水设计流量为50l/s，工厂集中流量q=30l/s，2-3管段生活污水本段流量为40l/s，求2-3管段的污水设计流量。

工厂 q 1 3 2

2、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258t，废水量定额8.2m3/t活畜，总变化系数1.8，三班制生产，每班8h。最大班职工人数560人，其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的50%，使用淋浴人数按85%计，其余50%的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按40%计。工厂居住区面积9.5ha，人口密度580cap/ha，生活污水定额160L/cap*d，各种污水由管道汇集送至污水处理站，试计算该厂的最大时污水设计流量。

答案：

一、填空题

1.设计充满度，满流，不满流 2.0.6m/s 3.小

4.主干管，干管，支管 5.水面平接，管顶平接 二、名词解释

1.日变化系数：一年中最大日污水量与平均日污水量的比值； 时变化系数：最大日中最大时污水量与该日平均时污水量的比值； 总变化系数：最大日最大时污水量与平均日平均时污水量的比值。 2.设计流速：和设计流量、设计充满度相应的水流平均速度叫做设计流速。 3.不计算管段：一般根据最小管径在最小设计流速和最大充满度情况下能通过的最大流量值，进一步估算出设计管段服务的排水面积。若设计管段服务的排水面积小于此值，即直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再进行水力计算。这种管段称为不计算管段。

4.覆土厚度：管道外壁顶部到地面的距离； 埋设深度：管道内壁底到地面的距离。

5.本段流量：从管段沿线街坊流来的污水量； 传输流量：从上游管段和旁侧管段流来的污水量；

集中流量：从工业企业或其它大型公共建筑物流来的污水量。 三、简答题

1.污水管段定线的一般原则和方法是什么？

答：定线应遵循的主要原则是：应尽可能地在管线较短和埋深较小的情况下，让最大区域的污水能自流排出。

定线时考虑的几个因素是：地形和用地布局；排水体制和线路数目；污水厂和出水口位置；水文地质条件；道路宽度；地下管线及构筑物的位置；工业企业和产生大量污水的建筑物的分布情况。

2.何谓污水管道系统的控制点？通常情况下如何确定其控制点的高程？ 答：在污水排水区域内，对管道系统的埋深起控制作用的地点称为控制点。 确定控制点的标高：一方面应根据城市的竖向规划，保证排水区域内各点的污水都能够排出，并考虑发展，在埋深上适当留有余地。另一方面，不能因照顾个别控制点而增加整个管道系统的埋深。

3.当污水管道的埋设深度已接近最大允许埋深而管道仍需继续向前埋设时，一般采取什么措施？

答：当管道埋深接近最大埋深时，为提高下游管道的管位，一般设置泵站。 4.城市污水回用工程的意义？回用系统的组成？

答：意义：城市污水经处理再生后，课作为城市第二水源再利用，既可节约水资源，又使污水无害化，起到保护环境、控制水污染、缓解水源不足的重要作用，尤其在缺水地区其作用更加明显。

组成：城市污水回用系统一般由污水收集系统、再生水厂、再生水输配系统和回用水管理等部分组成。 四、计算题

1、下图为污水设计管道示意图，已知1-2管段生活污水设计流量为50l/s，工厂集中流量q=30l/s，2-3管段生活污水本段流量为40l/s，求2-3管段的污水设计流量。

工厂 q 1 3 2

答：2-3管道的转输流量为50 l/s，集中流量为30l/s，本段流量为40l/s，生活污水流量为：90l/s，查表得生活污水量总变化系数为1.633。故管道2-3的设计流量为：30+1.633（50+40）=176.97l/s

2、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258t，废水量定额8.2m3/d活畜，总变化系数1.8，三班制生产，每班8h。最大班职工人数560人，其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的50％，使用淋浴人数按85％计，其余50％的职工在一般车间工作，使用淋浴人数按40％计。工厂居住区面积9.5ha，人口密度580cap/ha，生活污水定额160 L/cap·d，各种污水由管道汇集送至污水处理站，试计算该厂的最大时污水设计流量。 答：居住区生活污水设计流量为：

n?N?KZ160?580?9.5?2.15??21.94L/s

24?360024?3600工业企业生活污水及淋浴污水的设计流量为：

Q1?Q2?A1B1K1?A2B2K2C1D1?C2D2?3600T3600280?25?3.0?280?35?2.5280?0.4?40?280?0.85?60 ??3600?83600?6.79L/s工业废水设计流量：

m?M?KZ8200?258?1.8??44.075L/s

3600T3600?24该厂的最大时污水设计流量为：21.94+6.79+44.075=72.805L/s

Q2?第三章 雨水管渠系统的设计

一、名词解释 1、降雨量 2、年平均降雨量 3、月平均降雨量 4、年最大日降雨量 5、暴雨强度 6、降雨面积 7、汇水面积

8、集水时间如何确定，写出集水时间的表达式，及各个部分的含义。 二、填空题

1、某小区内沥青路面的面积为1.5ha，屋面的面积为3.5ha，绿化面积2.0ha，其中路面和屋面的径流系数为0.90、绿地的径流系数为0.15。那么该小区内的平均径流系数是 .

2、在计算集水时间时，折减系数m的取值是：管道采用 ，明渠采用 。 3、雨水管道的最小管径是 。

4、雨水管的衔接方式是 ，雨水管道的充满度是 。 三、计算题

1、通过降雨资料得知，5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大降雨量分别是15、21.3、27.5、32.0、45.5、45.5、46.7、47.2、48.0mm。试计算各历时的最大平均暴雨强度i（mm/min）及q（L/(s·ha)）的值。

2、雨水管道平面布置如图所示。图中各设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以ha计，假定设计流量均从管段起点进入。已知当重现期P=1a时，暴雨强度公式为：

i?20.154?t?18.768?0.784?mm/min?

经计算，径流系数Ψ=0.6.取地面集水时间t1=10min，折减系数m=2.各管段的长度以m计，管内流速m/s计。数据如下：L1-2=120，L2-3=130，L4-3=200，L3-5=200；v1-2=1.0，v2-3=1.2，v4-3=0.85，v3-5=1.2.试求各管段的雨水设计流量为多少L/s？（计算至小数后一位）

答案

一、名词解释

9、降雨量：指降雨的绝对量，即降雨深度。 10、 11、 12、 13、

年平均降雨量：指多年观测所得的各年降雨量的平均值。 月平均降雨量：指多年观测所得的各月降雨量的平均值。

年最大日降雨量：指多年观测所得的一年中降雨量最大一日的绝对量。 暴雨强度：指某一连续降雨时段内的平均降雨量，即单位时间的平均降

雨深度，用i表示。 14、 15、 16、

降雨面积：指降雨所笼罩的面积。 汇水面积：指雨水管渠汇集雨水的面积。

集水时间如何确定，写出集水时间的表达式，及各个部分的含义。

集水时间t=t1+mt2

其中t1是地面集水时间，t2是管内雨水流行时间 m

是折减系数。

二、填空题

1、某小区内沥青路面的面积为1.5ha，屋面的面积为3.5ha，绿化面积2.0ha，其中路面和屋面的径流系数为0.90、绿地的径流系数为0.15。那么该小区内的平均径流系数是 0.69 . 2、在计算集水时间时，折减系数m的取值是：管道采用 2 ，明渠采用 1.2 。 3、雨水管道的最小管径是 300mm 。

4、雨水管的衔接方式是 管顶平接 ，雨水管道的充满度是 1 。 三、计算题

2、通过降雨资料得知，5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大降雨量分别是15、21.3、27.5、32.0、45.5、45.5、46.7、47.2、48.0mm。试计算各历时的最大平均暴雨强度i（mm/min）及q（L/(s·ha)）的值。

答：用i=H/t,q=167i计算。答案分别是：3、2.13、1.83、1.6、1.52、1.01、0.78、0.52、0.40；501、355.71、305.61、267.2、253.84、168.67、130.26、86.84、66.8。

2、雨水管道平面布置如图所示。图中各设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以ha计，假定设计流量均从管段起点进入。已知当重现期P=1a时，暴雨强度公式为：

i?20.154?t?18.768?0.784?mm/min?

经计算，径流系数Ψ=0.6.取地面集水时间t1=10min，折减系数m=2.各管段的长度以m计，管内流速m/s计。数据如下：L1-2=120，L2-3=130，L4-3=200，L3-5=200；v1-2=1.0，v2-3=1.2，v4-3=0.85，v3-5=1.2.试求各管段的雨水设计流量为多少L/s？（计算至小数后一位）

解：暴雨强度公式：q=167i=

3365.718?t?18.768?0.784?L/(s?ha)?

3365.718×FA

根据已知条件，FA面积上产生的最大流量：QA=ΨqF=0.6×

?tA?18.768?0.784=0.6×241.79×2.3=333.7（L/s），所以管段1-2的最大设计流量为333.7（L/s）。 管道2-3的设计流量按下面两种情况计算。

1) 第一种情况：最大流量可能发生在全部FB面积参与径流时。这时FA中仅部

分面积的雨水能流达管道2-3参与径流，管道2-3的最大流量为：

Q=

0.6?3365.718FB?tB?18.768?0.784?0.6?3365.718FA'?tB?mtA?B?18.768?0.784

FA为1min的汇tA式中F’A为在tB?mtA?B时间内流到2点的FA上的那部分面积。

2.3??10?4?FA?1.38(ha) ×（tB?mtA?B）=

10tA水面积，所以F’A=

0.6?3365.718?2.10.6?3365.718?1.38?0.7840.784代入上次得出：?10?18.768? ?6?18.768??304.66?225.11?529.8(L/s)2) 第二种情况：最大流量可能发生在全部FA面积参与径流时。这时FB的最

大流量已流过2点，2点的最大流量为：

Q??0.6?3365.718FA?tA?18.768?0.784??0.6?3365.718FB?tA?mtA?B?18.768?0.6?3365.718?2.10.7840.6?3365.718?2.3?10?18.768?0.784?10?4?18.768?0.784

?333.67?275.02?608.7(L/s)按上述两种情况计算的结果，选择其中最大流量Q=608.7L/s作为2点，所以管道2-3的设计流量为608.7L/s。

FC面积上产生的最大流量：QC=ΨqF=0.6×

3365.718?tC?18.768?0.784×FC

=0.6×241.79×2.42=351.08（L/s），所以管段1-2的最大设计流量为351.1（L/s）。

管道3-5的设计流量：

当FA的全部面积参与径流时，管道3-5的流量最大

0.6?3365.718FA0.6?3365.718FBQ??0.7840.784?tA?18.768??tA?mt1?2?mt2?3?18.768????0.6?3365.718FC?tA?mt1?2?mt2?3?18.768?0.6?3365.718?2.30.784?0.6?3365.718FD?tA?mt1?2?mt2?3?18.768?0.7840.784?10?18.768?0.784?0.6?3365.718?2.1?10?4?3.6?18.768?0.784

0.6?3365.718?2.42?10?4?3.6?18.768??0.6?3365.718?2.2?10?4?3.6?18.768?0.784?829.0(L/s)所以管道3-5的设计流量为829.0（L/s）。

第四章 合流制管渠系统的设计

一、名词解释 1．旱流流量 2．截流倍数 二、简答题

1．比较分流制与合流制的优缺点。 2．小区排水系统宜采用分流制还是合流制？ 3．简述截流式管渠系统的布置特点。

答案：

一、名词解释

1.旱流流量：合流管渠的设计流量包括3个部分，即雨水的设计流量Qr、生活污水的平均流量Qs和工业废水最大班的平均流量Qi。其中生活污水的平均流量Qs和工业废水最大班的平均流量Qi之和称为晴天的设计流量，有时又称为旱流流量Qf。

2.截流倍数：合流制排水管渠在截流干管上一般设置截流井。不从溢流井泄出的雨水量，通常按旱流流量Qf的指定倍数计算，该指定倍数称为截留倍数n0。 二、简答题

1．比较分流制与合流制的优缺点。 答：分流制与合流制优缺点比较：

从环境保护方面来看，如果采用全处理式合流制，从控制和防止水体的污染来看效果较好，但这时主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应地增高。采用截流式合流制时，雨天局部分混合污水通过溢流井直接排入水体，对环境影响较大。分流制可以将城市污水全部送至污水厂进行处理．但初降雨水径流未加处理直接排入水体，这是它的缺点。近年来，国内外对雨水径流的水质调查发现，雨水径流特别是初降雨水径流对水体的污染相当严重。分流制虽然具有这一缺点，但它比较灵活，比较容易适应社会发展的需要，一般又能符合城市卫生的要求，所以是城市排水系统体制发展的方向。

从造价方面来看，合流制排水管道的造价比完全分流制一般要低20%—40％；可是，合流制的污水厂却比分流制的造价要高。从总造价来看完全分流制比合流制高，从初期投资来看，不完全分流制因初期只建污水排水系统，因而可行省初期投资费用。此外，又可缩短施工期，发挥工程效益也快。而合流制和完全分流制的初期投资均比不完全分流制要大。

从维护管理方由来看．晴天时污水在合流制管道中只是部分流，雨天时可达满管流，因而晴天时合流制管内流速较低，易于产生沉淀。晴天和雨天时流入污水f的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水厂运行管理中的复杂性。而分流制系统可以保持管内的流速，不致发生沉淀。同时，流入污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。 2．小区排水系统宜采用分流制还是合流制？

答：小区排水系统宜采用分流制还是合流制取决于以下几个方面： （1）如果满足下述情形可考虑采用合流制：

① 排水区域内有一处或多处水源充沛的水体，其流量和流速都足够大，一定量的混合污水排入后对水体造成的污染危害程度在允许的范围以内；

② 街坊和街道的建设比较完善，必须采用暗渠排除雨水，而街道横断面又窄，管渠的设置位置受到限制时，可考虑采用合流制；

③ 地面有一定的坡度倾向水体，当水体高水位时，岸边不受淹没。污水在中途不需要泵汲。

其中，上述条件的第一条是主要的，也就是说，在采用合流制管渠系统时，首先应满足环境保护的要求，即保证水体所受的污染程度在允许的范围内，只有在这种情况下课根据实际情况合理选用合流制管渠系统。

（2）如果不能满足上述合流制适用条件，或者环境保护要求较高，亦或是当小区内有生产污水且含有毒物质，其浓度又超过允许的卫生标准时，则必须采用分流制。

3．简述截流式管渠系统的布置特点。 答：截流式管渠系统的布置特点有以下几点：

（1）管渠的布置应使所有服务面积上的生活污水、工业废水和雨水都能合理的排入管渠，并能以坑能的最短距离坡向水体。

（2）沿水体岸边布置与水体平行的截流干管，在截流干管的适当位置上设置溢流井，使超过截流干管设计输水能力的那部分混合污水能顺利地通过溢流井就近排入水体。

（3）必须合理地确定溢流井的数目和位置，以便尽可能减少对水体的污染、减小截流干管的尺寸和缩短排放渠道的长度。

（4）在合流制管渠系统的上游排水区域内，如果雨水可沿地面的街道边沟排泄，则该区域可只设污水管道。只有当雨水不能沿地面排泄时，才考虑布置合流管渠。

第五章 排水管渠的材料、接口及基础

一、填空题

1．常用的管渠断面形式有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。 2．混凝土管管口通常有（ ）、（ ）、（ ）。

3．排水管道的基础一般由（ ）、（ ）、（ ）3个部分组成。 二、简答题

1．排水管渠为什么采用圆形断面？

2．对排水管渠的材料有何要求？通常采用的排水管渠有哪几种？

3．对排水管渠的接口、基础有什么要求？常用的接口和基础类型有哪几种？其

适用范围的情况如何？

答案：

一、填空题

1．圆形，半椭圆形，马蹄形，矩形，梯形，蛋形 2．承插式，企口式，平口式 3．地基，基础，管座 二、简答题

1．排水管渠为什么采用圆形断面？

答：圆形断面有较好的水力性能，在一定的坡度下，指定的断面面积具有最大的水力半径，因此流速大，流量也大。此外，圆形管便于预制，使用材料经济，对外压力的抵抗力较强，若挖土的形式与管道相称时，能获得较高的稳定性，在运输和施工养护方面也较方面。因此是最常用的一种管渠断面形式。 2．对排水管渠的材料有何要求？通常采用的排水管渠有哪几种？ 答：对排水管渠的材料有以下要求：

（1）排水管渠必须有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压； （2）排水管渠应具有能抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用，也应该具有抗腐蚀的性能；

（3）排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入； （4）排水管渠的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小；

（5）排水管渠应就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，以便尽量降低管渠的造价及运输和施工的费用。

常用的排水管渠有混凝土管和钢筋混凝土管，陶土管，金属管，浆砌砖、石或钢筋混凝土大型管渠以及其它管材。

3．对排水管渠的接口、基础有什么要求？常用的接口和基础类型有哪几种？其适用范围的情况如何？

答：对排水管渠的接口、基础有以下要求：

接口应具有足够的强度、不透水、能抵抗污水或地下水的浸蚀并有一定的弹性。 基础要有足够的承受载荷的能力和可靠的稳定性，否则排水管道可能会产生不均匀沉陷，造成管道错口、断裂、渗透等现象，导致对附近地下水的污染，甚至影响附近建筑物的基础。

常用的接口形式有柔性、刚性和半柔半刚性3种。 常用的接口方法有以下几种：

1) 水泥砂浆抹带接口，属刚性接口，一般适用于地基土质较好的雨水管道或用 于地下水位以上的污水支线上；

2) 钢丝网水泥砂浆抹带接口，属刚性接口，适用于地基土质较好的具有带形基础的雨水、污水管道上；

3) 石棉沥青卷材接口，属柔性接口，一般适用于地基沿管道轴向沉陷不均匀地区；

4) 橡胶圈接口，属柔性接口，适用于施工地段土质较差，地基硬度不均匀，或地震地区；

5) 预制套环石棉水泥（或沥青砂）接口，属半刚半柔接口，适用于地基不均匀地段，或地基经过处理后管段可能产生不均匀沉陷且位于地下水位以下，内压低于10m的管道上；

6) 顶管施工常用的接口形式

1.混凝土（或铸铁）内套环石棉水泥接口，一般只用于污水管道；

2.沥青油毡、石棉水泥接口和马辫（或塑料圈）石棉水泥接口，一般只用于雨水管道。

常用的管道基础有3种：

1) 砂土基础：包括弧形素土基础及砂垫层基础

弧形素土基础适用于无地下水、原土能挖成弧形的干燥土壤； 砂垫层基础适用于无地下水，岩石或多石土壤。

2) 混凝土基础：适用于干燥土壤中的雨水管道及不太重要的污水管道。 3) 混凝土带形基础：适用于各种潮湿土壤，以及地基软硬不均匀的排水管道。

第六章 排水管渠系统上的构筑物

7.填空题

1．检查井由（ ）、（ ）、（ ）3个部分组成。 2．常用的跌水井有两种型式：（ ）和（ ）。 8.简答题

1．排水管渠的附属构筑物有哪些？简述其作用及构造。

答案：

一、填空题

1．井底（包括基础），井身，井盖（包括盖底） 2．竖管式，溢流堰式

二、简答题

1．排水管渠的附属构筑物有哪些？简述其作用。

答：排水管渠的附属构筑物包括雨水口、连接暗井、溢流井、检查井、跌水井、水封井、倒虹管、冲洗井、防潮门、出水口等，其作用如下： ① 雨水口：在雨水管渠或合流管渠上收集雨水的构筑物；

② 连接暗井：雨水口以连接管与街道排水管渠的检查井相连。当排水管径大于800mm时，也可在连接管与排水管连接处不另设检查井，而设连接暗井； ③ 溢流井：在截流式合流制管渠系统中，通常在合流管渠与截流干管的交汇处设置溢流井；

④ 检查井：为便于对管渠系统作定期检查和清通，必须设置检查井； ⑤ 跌水井：当检查井内衔接的上下游管渠的管底标高跌落差大于1m时，为消减水流速度，防止冲刷，在检查井内应有消能措施，这种检查井称跌水井； ⑥ 水封井：当检查井内具有水封措施，以便隔绝易爆、易燃气体进入排水管渠，使排水管渠在进入可能遇火的场地时不致引起爆炸或火灾，这样的检查井称为水封井；

⑦ 倒虹管：排水管渠遇到河流、山涧、洼地或地下构筑物等障碍物时，不能按原有的坡度埋设，而是按下凹的折线方式从障碍物下通过，这种管道称为倒虹管； ⑧ 冲洗井：当污水管内的流速不能保证自清时，为防止淤塞，可设置冲洗井； ⑨ 防潮门：临海城市的排水管渠往往受潮汐的影响，为防止涨潮时潮水倒灌，在排水管渠出水口上游的适当位置上应设置装有防潮门（或平板闸门）的检查井； ⑩ 出水口：污水排入水体的渠道的出口称为出水口。

第七章 排水管渠系统的管理和养护

一．填空题

1，排水管渠内常见的故障有——，——，——，——。 2，管渠管理养护的任务是——，——，——，——。 3，排水管渠清洗的方法主要有——，——两种。 二．简答题

1，简述水力清通管道的原理 2，简述机械清通的原理 答案：

一．填空题

1，污物淤塞管道，过重的外荷载，地基不均匀沉降，污水的侵蚀作用 2，验收排水管渠，监督排水管渠使用规则的执行，经常检查、冲洗或清洗排水管渠以维持其通水能力，修理管渠及其构筑物，并处理意外事故 3，水力方法和机械方法 二．简答题

1，首先用一个一端由钢丝绳系在绞车上的橡皮气塞或木桶橡皮刷堵住检查井下游管段的进口，使检查井上游管段充水。待上游管中充满并在检查井中水位抬高至1m左右以后，突然放走气塞中部分，使气塞缩小，气塞便在水流的推动下往下游浮动而刮走污泥，同时水流在上游较大水压作用下，以较大的流速从气塞底部冲向下游管段，这样，沉积在管底的淤泥便在气塞和水流的冲刷作用下排向下游检查井，管道本身则得到清洗。

2，首先用竹片穿过需要清通的管渠段，竹片一端系上钢丝绳，绳上系住清通工具的一端。在清通管渠段两端检查井上各设一台绞车，当竹片穿过管渠段两端检查井上各设一架绞车，当竹片穿过管渠段后将钢丝绳系在一架绞车上，清通工具的另一端通过钢丝绳系在另一架绞车上。然后利用绞车往复绞动钢丝绳，带动清通工具将淤泥刮至下游检查井内，使管渠得以清通。

第九章 污水水质和污水出路

一．填空题

1，污水根据其来源一般可分为——，——，——，——。 2，污水污染指标一般可分为——，——，——。

3，污水根据其来源一般可分为——，——，——，——。 4，污水物理性质的污染指标主要有——，——，——，——。 5，污水根据其来源一般可分为——，——，——，——。 6，污水生物性质的污染指标主要有——，——，——。 7，河流的自净作用从净化机制来看分为——，——，——。 二．名词解释 1，BOD：

2，COD： 3，TOC： 4，河流的自净： 三．简答题

1，什么叫富营养化？ 2，氧垂曲线的特点是什么？ 答案 一．填空题

1，生活污水，工业废水，初期污染雨水，城镇污水 2，物理性质，化学性质，生物性质

3，生活污水，工业废水，初期污染雨水，城镇污水 4，温度，色度，嗅和味，固体物质

5，生活污水，工业废水，初期污染雨水，城镇污水 6，细菌总数，大肠菌群，病毒 7，物理净化，化学净化，生物净化 二．名词解释

1，生化需氧量，水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量，间接反应了水中可生物降解的有机物量。

2，化学需氧量，是用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。 3，总有机碳，水中所有有机污染物的含碳量。

4，是指河水中的污染物质在河水向下游流动中浓度自然降低的现象。 三．简答题

1，富营养化是湖泊衰老的一种表现，湖泊中植物营养元素含量增加，导致水生植物和藻类大量繁殖，大量消耗水中的溶解氧，致使鱼类的生存空间越来越少。而且藻类的种类逐渐减少，而个体数则迅速增加的一种现象。

2，将污水排入河流处定为0点，向上游去的距离去负值，向下游区的距离取正值。在上游未受污染的区域，BOD5很低，溶解氧（DO）接近饱和值，在0点有污水排入。污水排入后因有机物分解作用耗氧，耗氧速率大于大气复氧速率，DO从0点开始向下游逐渐减低，直至降至最低点，此点称为临界点。该点耗氧

速率等于大气复氧速率。临界点后，耗氧速率小于大气复氧速率，DO又开始逐渐回升，最后恢复到近于污水注入前的状态，在污染河流中DO曲线呈下垂状，故称为溶解氧下垂曲线（简称氧垂曲线）。

第十章 污水的物理处理 一.名词解释

1.表面水力负荷 2.气固比

二.填空

1.污水的物理处理法去除对象是（ ）。

2.按栅条净间隙，格栅可分为（ ）、（ ）和（ ）三种。 3.沉砂池常作为污水的一种预处理手段，主要用于去除（ ）。

4.根据水中悬浮颗粒的性质、凝聚性能及浓度，沉淀通常可以分为（ ）、（（ ）和（ ）四种不同的类型。

5.理想沉淀池划分为四个区域，即（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 6.常用的沉砂池形式有（ ）、（ ）和（ ）三种。

7.平流式沉砂池内的最大流速为（ ），最小流速应不小于（ ）。 8.沉淀池常按池内水流方向不同分为（ ）、（ ）和（ ）三种。 9.沉淀池由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）和（ ）五个部分组成。 10.沉淀池的运行方式，有（ ）与（ ）两种。 11.辐流式沉淀池有（ ）和（ ）两种进水形式。 12.斜板沉淀池运用的是（ ）理论。

13.废水中油通常有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种存在形态。 14.气浮法常用于对那些颗粒密度（ ）或（ ）水的细小颗粒的分离。 15.按产生微细气泡的方法，气浮法分为（ ）、（ ）和（ ）三种。

16.加压溶气气浮法根据加压溶气水的来源不同，可分为（ ）、（ ）和（三种基本流程。

三.选择

1.污水通过栅条间隙的流速一般采用（ ）m/s。 A. 0.3~0.6 B.0.6~1.0 C.1.0~1.2 D. 1.2~1.4 2.化学混凝沉淀及活性污泥法在二沉池中间段的沉淀属（ ）。 A. 自由沉淀 B区域沉淀 C.絮凝沉淀 D.压缩沉淀 3.理想沉淀池的沉淀效率与（ ）有关。

、 ） ）A．池的表面积 B.池深 C.沉淀时间 D.池的体积

4.锯齿形三角堰常用于平流式沉淀池的出水堰，一般水面宜位于齿高的（ ）位置。

A.1/4 B.1/3 C.1/2 D.2/3

5.聚丙烯酰胺常作为（ ）用于提高气浮效果。 A.混凝剂 B.浮选剂 C.助凝剂 D.抑制剂

四.简答

1.试说明沉淀有哪几种类型？各有何特点并举例？

2.设置沉砂池的目的和作用是什么？与平流式沉砂池相比，曝气沉砂池的优点。 3.水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降的基本规律。

4.提高沉淀池分离效果的方法有哪些？ 5.水的气浮法处理的基本原理是什么？

6.加压溶气气浮法的基本原理是什么？有哪几种基本流程？各有何特点？

答案

一.名词解释

1.表面水力负荷：又称溢流率，指在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量，常用符号q表示。

2.气固比：溶解空气量与原水中悬浮固体含量的比值。

二.填空

1. 污水中的漂浮物和悬浮物 2. 粗格栅 、中格栅、细格栅 3. 污水中易沉降的无机性颗粒

4. 自由沉淀、区域沉淀、絮凝沉淀、压缩沉淀 5.进口区域、沉淀区域、出口区域、污泥区域 6.平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池 7. 0.3m/s、0.15m/s 8.平流式、竖流式、辐流式

9.进水区、出水区、沉淀区、贮泥区、缓冲区 10.间歇式、连续式 11.中心进水、周边进水 12.浅池

13.可浮油、细分散油、乳化油、溶解油 14.接近、小于

15.电解气浮法、分散空气气浮法、溶解空气气浮法

16.全加压溶气流程、部分加压溶气流程、部分回流加压溶气流程

三.选择

1. B 2. C 3. A 4. C 5. C

四.简答

1.试说明沉淀有哪几种类型？各有何特点并举例？

答：根据水中悬浮颗粒的性质、凝聚性能及浓度，沉淀通常可以分为自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀四种不同的类型。

自由沉淀是发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型。在沉淀过程中悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线。整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状、大小及相对密度等不发生变化。沙粒在沉砂池中的沉淀就属于自由沉淀。

在絮凝沉淀池中，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淀，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。化学混凝沉淀及活性污泥在二沉池中间段的沉淀属絮凝沉淀。

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。二沉池下部及污泥重力浓缩池开始阶段均有区域沉淀发生。

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，颗粒相互之间互相接触，互相支承，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。二沉池污泥斗中的污泥浓缩过程以及污泥重力浓缩池中均存在压缩沉淀。

2.设置沉砂池的目的和作用是什么？与平流式沉砂池相比，曝气沉砂池的优点。

答：沉砂池的设置目的就是去除污水中泥沙、煤渣等相对密度较大的无机颗沉砂池的工作原理是以重力分离或离心力分离为基础，即控制进入沉砂池的粒，以免影响后续处理构筑物的正常运行。

污水流速或旋流速度，使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走。

曝气沉砂池的优点：①沉砂中含有机物的量低于5%；②由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、除泡作用以及加速污水中油类和浮渣的分离等作用。这些优点对后续的沉淀池、曝气池、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的最终处置提供了有利条件。

3.水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降的基本规律。

答：沉淀法是利用水中悬浮颗粒和水的密度差，在重力作用下产生下沉作用，在自由沉降过程中悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗以达到固液分离的一种过程。

粒的沉降轨迹呈直线。整个沉降过程中，颗粒的物理性质，如形状、大小及相对密度等不发生变化。

4.提高沉淀池分离效果的方法有哪些？

答：方法：①在沉淀区增设斜板或斜管；②对污水进行曝气搅动；③回流部分活性污泥等。

5.水的气浮法处理的基本原理是什么？

答：水和废水的气浮法处理技术是在水中形成微小气泡形式，使微小气泡与水中悬浮的颗粒粘附，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附上气泡后，形成表观密度小于水的漂浮絮体，絮体上浮至水面，形成浮渣层被刮除，以此实现固液分离。

6.加压溶气气浮法的基本原理是什么？有哪几种基本流程？各有何特点？

答：加压溶气气浮法是使空气在加压的条件下溶解于水，然后通过将压力降加压溶气气浮法根据加压溶气水的来源不同，可分为全加压溶气流程、部分全加压溶气流程将全部入流废水进行加压溶气，再经过减压释放装置进入气至常压而使过饱和溶解的空气以细微气泡形式释放出来。 加压溶气流程和部分回流加压溶气流程三种基本流程。

浮池，进行固液分离。部分加压溶气流程是将部分入流废水进行加压溶气，其余部分直接进入气浮池。部分回流加压溶气流程是将部分澄清液进行回流加压，入流废水则直接进入气浮池。

第十一章 污水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础 一.填空

1.根据参与代谢活动的微生物对溶解氧的需求不同，污水生物处理技术分为（ ）、（ ）和（ ）。

2.根据微生物生长方式的不同，生物处理技术分成（ ）和（ ）两类。（ ）的典型代表是活性污泥法，（ ）的典型代表是生物膜法。 3.好氧生物处理法有（ ）和（ ）两大类。

4.按微生物生长速率，其生长过程可分为（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四个时期。 5.对微生物来讲，碳、氮、磷营养有一定的比例，一般为BOD5:N:P=（ ）。 6.影响微生物生长的环境因素有很多，其中最主要的是（ ）、（ ）、（ ）、（ ）及（ ）。

二.选择

1.缺氧呼吸的最终电子受体是（ ）。

A.分子氧 B.化合态氧 C.有机物 D.无机物 2.微生物生长过程中，（ ）活性污泥的沉降性能良好。 A. 延迟期 B. 对数增长期 C. 稳定期 D. 衰亡期 3.好氧生物处理的溶解氧一般以（ ）mg/L为宜。 A.0.5~2 B. 2~3 C.3~5 D.5~10

三.简答

1.简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件。 2.简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。

3.简述生物除磷的原理。

答案

一.填空

1.好氧生物处理、缺氧生物处理、厌氧生物处理 2.悬浮生长法、附着生长法、悬浮生长法、附着生长法 3.活性污泥法、生物膜法

4.延迟期、对数增长期、稳定期、衰亡期 5. 100:5:1

6.营养、温度、pH、溶解氧、有毒物质

二.选择

1. B 2. C 3. B

三.简答

1.简述好氧和厌氧生物处理有机污水的原理和适用条件。

答：好氧生物处理是污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物（包括

兼性微生物，但主要是好氧细菌）降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。好氧生物处理法适于处理中、低浓度的有机污水，或者BOD5小于500mg/L的有机污水。

厌氧生物处理是在没有分子氧及化合态氧的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。厌氧生物处理法适于处理有机污泥和高浓度的有机废水（一般BOD5大于2000mg/L）。 2.简述城镇污水生物脱氮过程的基本步骤。

答：污水生物脱氮处理过程中氮的转化主要包括氨化、硝化和反硝化作用。 ① 氨化反应

在氨化微生物的作用下，有机氮化合物可以在好氧或厌氧条件下分解、转化为氨态氮。

② 硝化反应

在亚硝化菌和硝化菌的作用下，将氨态氮转化为亚硝酸盐（NO2-）和硝酸盐（NO3-）的过程称为硝化反应。

③反硝化反应

在缺氧条件下，NO2- 和NO3-在反硝化菌的作用下被还原为氮气的过程称为反硝化反应。

3.简述生物除磷的原理。

答：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。

第十二章 活性污泥法 一．名词解释

1.MLSS 2.MLVSS 3.SV% 4.SVI 5.剩余污泥 6.污泥龄

二．填空

1.活性污泥由（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四部分组成。 2.活性污泥的评价方法有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）四种。 3.一般生活污水处理厂曝气池混合液MLVSS/MLSS的值为（ ）。 4.活性污泥法处理流程包括（ ）、（ ）、（ ）及（ ）等基本组成部分。 5.回流污泥的目的是（ ）。

6.活性污泥在曝气过程中，对有机物的去除过程可分为（ ）和（ ）两个阶段。 7.活性污泥法曝气池的形式主要分为（ ）、（ ）、（ ）及（ ）四大类。 8.曝气设备主要分为（ ）和（ ）两大类。 9.膜生物反应器类型可分为（ ）和（ ）两种。

10.活性污泥法动力学模型中最著名的是（ ）、（ ）和（ ）三大动力学模型。 11. 构成活性污泥法的三要素是（ ）、（ ）和（ ）。 12.影响氧转移的主要因素有（ ）、（ ）和（ ）。

13.机械曝气器按传动轴的安装方向，可分为（ ）和（ ）两类。 14.曝气设备性能的主要指标有（ ）、（ ）和（ ）。 15.有机物负荷通常有（ ）和（ ）。 16.总凯氏氮由（ ）和（ ）组成。

17.对同步硝化反硝化过程的机理解释主要有（ ）、（ ）和（ ）三个方面。 18.二沉池的功能是（ ）和（ ）。

19.活性污泥通常运行在PH为（ ）的条件下。

三．选择

1.通常认为SVI值为（ ）时，污泥沉降性能良好。 A.0~50 B.50~100 C.100~150 D.150~200 2.倒置A2/O生物脱氮除磷工艺流程是（ ）。

A.厌氧-缺氧-好氧 B.缺氧-厌氧-好氧 C.好氧-厌氧-缺氧 D.厌氧-好氧-缺氧 3.限制MLSS值的主要因素是（ ）。

A.回流污泥浓度 B.有机负荷 C.溶解氧浓度 D.微生物浓度 4.一般SVI值超过（ ），就属于污泥膨胀。 A.100 B.150 C.200 D.250 5.下列因素哪个不会造成污泥丝状膨胀（ ）。

A.pH低 B.污泥负荷高 C.溶解氧浓度低 D.水温低

四．解答

1.传统推流式活性污泥法存在哪些问题？ 2.如何解释克劳斯法？

3.SBR工艺与连续流活性污泥法工艺相比有哪些优点？ 4.简述SBR工艺脱氮除磷的原理。

5.二沉池的构造与一般沉淀池有什么不同？ 6.在二沉池中设置斜板为什么不能取得理想的效果？. 7.曝气池中采用高的MLSS是否可以提高效益？

8.对于容易发生污泥膨胀的污水，可采取哪些措施来控制其发生污泥膨胀？

五．计算

1.某污水处理厂希望经过生物处理后的出水BOD5小于20mg/L，试计算出水中溶解性BOD5的浓度。其中相关参数：曝气池污水温度为20℃；二沉池出水中含有13mg/L总悬浮固体（TSS），其中VSS占70%。

2.如果从活性污泥曝气池中取混合液500ml盛于1L的量筒内，半小时后沉淀的污泥量为180ml，试计算活性污泥沉降比。如果曝气池中的污泥浓度为3000mg/L，求污泥指数。根据计算结果，你认为曝气池的运行是否正常？

答案

一．名词解释

1.MLSS：即混合液悬浮固体浓度，指曝气池中单位体积混合液中活性污泥悬浮固体的质量，也称之为污泥浓度。

2.MLVSS：即混合液挥发性悬浮固体浓度，是指混合液悬浮固体中有机物的质量。 3.SV%：即污泥沉降比，是指曝气池混合液静止30min后沉淀污泥的体积分数，通常采用1L的量筒测定污泥沉降比。

4.SVI：即污泥体积指数，是指曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干泥形成的湿污泥的体积，常用单位为mL/g。

5.剩余污泥：曝气池中的生化反应导致微生物的增殖，增殖的微生物通常从沉淀池底泥中排除，以维持活性污泥系统的稳定运行，从系统中排除的污泥叫剩余污泥。

6.污泥龄：指处理系统（曝气池）中微生物的平均停留时间，常用θc表示。

二．填空

1.有活性的微生物、微生物自身氧化残留物、吸附在活性污泥上不能被微生物所降解的有机物、无机悬浮固体

2.生物相观察、混合液悬浮固体浓度（混合液挥发性悬浮固体浓度）、污泥沉降比、污泥体积指数 3. 0.7~0.8

4.曝气池、沉淀池、污泥回流、剩余污泥排除系统 5.使曝气池内保持一定的悬浮固体（微生物）浓度 6.吸附阶段、稳定阶段

7.推流式、完全混合式、封闭环流式、序批式 8.机械曝气、鼓风曝气

9.内置式膜生物反应器、外置式膜生物反应器 10.劳伦斯和麦卡蒂、埃肯菲尔德、麦金尼 11.活性污泥、污水中的有机物、溶解氧 12.污水水质、水温、氧分压 13.竖轴式、卧轴式

14.氧转移速率）、充氧能力、氧利用率

15.活性污泥负荷（污泥负荷）、曝气池容积负荷（容积负荷） 16.氨氮、有机氮

17.反应器DO分布不均理论、缺氧微环境理论、微生物学解释 18.澄清或固液分离、污泥浓缩

19. 6.5~8.5

三．选择

1. C 2. B 3.A 4.C 5.D

四．解答

1.传统推流式活性污泥法存在哪些问题？

答：传统推流式运行中存在的主要问题，一是池内流态呈推流式，首端有机污染物负荷高，好氧速率高；二是污水和回流污泥进入曝气池后，不能立即与整个曝气池混合液充分混合，易受冲击负荷影响，适应水质、水量变化的能力差；三是混合液的需氧量在长度方向是逐步下降的，而充氧设备通常沿池长是均匀布置的，这样会出现前半段供氧不足，后半段供氧超过需要的现象。 2.如何解释克劳斯法？

答：克劳斯工程师把厌氧消化富含氨氮的上清液加到回流污泥中一起曝气硝化，然后再加入曝气池，除了提供氮源外，硝酸盐也可以作为电子受体，参与有机物的降解。工艺改造后成功克服了高碳水化合物所带来的污泥膨胀问题，这个过程称为克劳斯法。

3.SBR工艺与连续流活性污泥法工艺相比有哪些优点？

答：优点：①工艺系统组成简单，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；②耐冲击负荷，在一般情况下（包括工业废水处理）无需设置调节池；③反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；④运行操作灵活，通过适当调节各阶段操作状态可达到脱氮除磷的效果；⑤活性污泥在一个运行周期内，经过不同的运行环境条件，污泥沉降性能好，SVI值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；⑥该工艺可通过计算机进行自动控制，易于维护管理。 4.简述SBR工艺脱氮除磷的原理。

答：进水后进行一定时间的缺氧搅拌，好氧菌将利用进水中携带的有机物和溶解氧进行好氧分解，此时水中的溶解氧将迅速降低甚至达到零，这时厌氧发酵菌进行厌氧发酵，反硝化菌进行脱氮；然后池体进入厌氧状态，聚磷菌释放磷；接着进行曝气，硝化菌进行硝化反应，聚磷菌进行磷吸收；经一定反应时间后，停止曝气，进行静置沉淀；当污泥沉淀下来后，滗出上部清水，而后再进入原污水进行下一个周期循环，如此周而复始。 5.二沉池的构造与一般沉淀池有什么不同？

答：构造上的不同：

①二沉池的进水部分要仔细考虑，应使布水均匀并造成有利于絮凝的条件，使污泥絮体结大。

②二沉池中污泥絮体较轻，容易被出水挟走，因此要限制出流堰处的流速，可在池面设置更多的出水堰槽。

③污泥斗的容积，要考虑污泥浓缩的要求。

④二沉池应设置浮渣的收集、撇除、输送和处置装置。 6.在二沉池中设置斜板为什么不能取得理想的效果？.

答：从提高二沉池的澄清能力来看，斜板可以提高沉淀效能的原理主要适用于自由沉淀，但在二沉池中，沉淀形式主要属于成层沉淀而非自由沉淀。而且加设斜板既增加了二沉池的基建投资，且由于斜板上容易积存污泥，会造成运行管理上的麻烦。因此，在二沉池中设置斜板在理论上和实践上都不够妥当。 7.曝气池中采用高的MLSS是否可以提高效益？

答：不可以。其一，污泥量并不就是微生物的活细胞量。曝气池污泥量的增加意味着污泥泥龄的增加，污泥泥龄的增加就使污泥中活细胞的比例减小；其二，过高的微生物浓度在后续的沉淀池中难于沉淀，影响出水水质；其三，曝气池污泥浓度的增加，就要求曝气池中有更高的氧传递速率，否则，微生物就受到抑制，处理效率降低。而各种曝气设备都有其合理的氧传递速率的范围。 8.对于容易发生污泥膨胀的污水，可采取哪些措施来控制其发生污泥膨胀？

答：可采取的方法：①减小城镇污水的初沉池或取消初沉池，增加进入曝气池的污水中悬浮物，可使曝气池中的污泥浓度明显增加，改善污泥沉降性能。②在常规曝气池前设置污泥厌氧或缺氧选择池。③对于现有的容易发生污泥膨胀的污水处理厂，可以在曝气池的前端补充设置填料。这样，既降低了曝气池的污泥负荷，也改变了进入后面曝气池的水质，可以有效地克服活性污泥膨胀。④用气浮池代替二沉池，可以有效地使整个处理系统维持正常运行。

五．计算

1.某污水处理厂希望经过生物处理后的出水BOD5小于20mg/L，试计算出水中溶解性BOD5的浓度。其中相关参数：曝气池污水温度为20℃；二沉池出水中含有13mg/L总悬浮固体（TSS），其中VSS占70%。

解：出水中BOD5由两部分组成，一是没有被生物降解的溶解性BOD5，二①悬浮固体中可生物降解部分为0.7×13 mg/L=9.1 mg/L ②可生物降解悬浮固体最终BODL=9.1×1.42 mg/L=12.9 mg/L

③可生物降解悬浮固体的BODL换算为BOD5=0.68×12.9 mg/L=8.8mg/L ④确定经生物处理后要求的溶解性BOD5，即Se：

8.8mg/L+Se≤20mg/L，Se≤11.2mg/L

是没有沉淀下来随出水漂走的悬浮固体。悬浮固体所占BOD5计算：

2.如果从活性污泥曝气池中取混合液500ml盛于1L的量筒内，半小时后沉淀的污泥量为180ml，试计算活性污泥沉降比。如果曝气池中的污泥浓度为3000mg/L，求污泥指数。根据计算结果，你认为曝气池的运行是否正常？

解：污泥沉降比SV%=180/500=36%

污泥指数SVI=180/（500×10-3×3000×10-3）mL/g=120mL/g

通常认为SVI值为100~150时，污泥沉降性能良好，显然，此曝气池的运行是正常的。

第十三章 生物膜法

一、填空题

1.生物膜法包括（）、（）、（）、（）、（）等工艺形式。 2.提供微生物附着生长的惰性载体称之为（） 3.生物膜的脱落与（）、（）等因素有关

4.生物膜法中好氧微生物对营养组分应符合BOD5：N：P=（） 5.生物滤池的负荷分为（）负荷和（）负荷两种

6.利用污水厂的出水，或生物滤池出水稀释进水的做法称（）

7.在滤池正常运行前，要有一个让它们适应新环境、繁殖壮大的运行阶段，称为（）阶段

8.生物流化床随流体流速的不同，床层出现的三种不同的状态包括（）阶段、（）阶段、（）阶段

二、名词解释 1、生物流化床 2、生物膜法 3、生物转盘 4、生物膜密度 5、回流、回流比

三、简答题

1、生物膜的构造及其降解有机物的机理。 2、生物膜处理法的工艺特征有哪些？ 3、影响生物滤池性能的主要因素？ 4、普通生物滤池主要由哪些部分组成？

5、生物转盘与生物接触氧化的工艺特征与工艺流程。 6、生物流化床净化污水的机理及其类型。

7、生物膜法污水处理系统，在微生物相方面有哪些特征。 8、生物滤池中的理想滤料应具备哪些特性？

9、生物膜法有哪几种形式？试比较它们的特点。 10、生物滤池有几种形式？各适用于什么具体条件？

11、某工业废水水师为600M3，BOD5为430MG/L,经初沉池进入高负荷生物滤池处理，要求出水BOD5<=30MG/L,试计算高负荷生物滤池尺寸和回流比。 12、某印染厂废水量为1000m3/d,废水平均BOD5为170mg/L,COD为600mg/L,试计算生物转盘的尺寸。

13、某印染厂废水量为1500m3/d,废水平均BOD5为170mg/L,COD为600mg/L，采用生物接触氧化池处理，要求出水BOD5<=20mg/L,COD<=250mg/L,试计算生物接触氧化池的尺寸。

答案：

一、填空题

1.生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池、生物流化床 2.滤料（或者填料） 3.有机负荷、水力负荷 4.100：5：1 5.有机、水力 6.回流 7.挂膜—驯化

8.固定床、流化床、液体输送

二、名词解释

1.生物流化床处理技术是借助流体（液体、气体）使表面生长着微生物的固体颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行有机污染物降解的生物膜法处理技术 2.生物膜法是一大类生物处理法的统称，包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式，其共同的特点是生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜。污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。

3.有机负荷是指单位体积滤料（或池子）单位时间内所能去除的有机物量。 水力负荷是单位体积滤料或单位面积每天可以处理的废水水量。 4.生物膜密度是指单位体积湿生物膜被烘干后的质量

5.利用污水厂的出水，或生物滤池出水稀释进水的做法称回流，回流水量与进水量之比叫回流比

三、简答题 1.生物膜构造如下

机理：

污水流过生物膜生长成熟的滤床时，污水中的有机污染物被生物膜中的微生物吸附、降解，从而得到净化。生物膜表层生长的是好氧和兼性微生物，在这里，有

机污染物经微生物好氧代谢而降解，终产物是H2O、CO2等。由于氧在生物膜表层基本耗尽，生物膜内层的微生物处于厌氧状态，在这里，进行的是有机物的厌氧代谢，终产物为有机酸、乙醇、醛和H2S等。由于微生物的不断繁殖，生物膜不断增厚，超过一定厚度后，吸附的有机物在传递生物膜内层的微生物以前，已被代谢掉。此时，内层微生物因得不到充分的营养而进入内源代谢，失去其粘附在滤料上的性能，脱落下来随水流出滤池，滤料表面再重新长出新的生物膜。

2.工艺特征如下：

（1）.对水质、水量变动有较强的适应性 （2）.适合低浓度污水的处理 （3）.剩余污泥产量少 （4）.运行管理方便 3.

滤池高度：随着滤床深度增加,微生物从低级趋向高级，种类逐渐增多,生物膜量从多到少。各层生物膜的微生物不相同,处理污水的功能和速率也随之不同。 负荷率：在低负荷条件下，随着滤率的提高，污水中有机物的传质速率加快，生物膜量增多，滤床特别是它的表面很容易堵塞。在高负荷条件下，随着滤率的提高，污水在生物滤床中停留的时间缩短，出水水质将相应下降。

回流：（1）回流可提高生物滤池的滤率，它是使生物滤池负荷率由低变高的方法之一;（2）提高滤率有利于防止产生灰蝇和减少恶臭;（3）当进水缺氧、腐化、缺少营养元素或含有有害物质时，回流可改善进水的腐化状况、提供营养元素和降低毒物质浓度；（4）进水的质和量有波动时，回流有调节和稳定进水的作用。 供氧：微生物的好氧性，厌氧性，兼氧性使微生物有不同的氧需求，氧气量就制约了微生物的活性，进而影响了微生物分解有机物反应速率，进而影响了处理效果。 4.

（1）滤床及池体 （2）布水设备 （3）排水系统 5.

生物转盘

工艺特征：1.不会发生堵塞现象，净化效果好 2.能耗低，管理方便 3.占地面积较大

4.有气味产生，对环境有一定影响 工艺流程：

生物接触氧化

工艺特征：1.具有较高的容积负荷

2.不需要污泥回流，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便 3.对水质水量的骤变有较强的适应能力

4.有机容积负荷较高时，其F/M保持在较低水平，污泥产率较低 工艺流程：

6. 机理：生物流化床处理技术是借助流体（液体、气体）使表面生长着微生物的

固体颗粒（生物颗粒）呈流态化，同时进行有机污染物降解的生物膜法处理技术。 类型：1.两相生物流化床 2.三相生物流化床

7.（1）微生物种类丰富，生物的食物链长

相对于活性污泥法，生物膜载体为微生物提供了固定生长的条件，以及较低的水流、气流搅拌冲击，利于微生物的生长繁殖。因此，生物膜反应器为微生物的繁衍、繁殖及生长栖息创造了更为适宜的生长环境，除大量细菌以及真菌生长外，线虫类、轮虫类及寡毛虫类等出现的频率也较高，还可能出现大量丝状菌，不仅不会发生污泥膨胀，还有利于提高处理效果。

（2）存活世代时间较长的微生物，有利于不同功能的优势菌群分段运行 由于生物膜附着生长在固体载体上，其生物固体平均停留时间较长，在生物膜上能够生长世代时间较长，增值速率慢的微生物为生物处理分段运行及分段运行作用的提高创造了更为适宜的条件。

生物膜处理法多分段进行，每段繁衍与进入本段污水水质相适应的微生物，并形成优势菌群，有利于提高微生物对污染物的生物降解效率。硝化菌和亚硝化菌也可以繁殖生长，因此生物膜法具有一定的硝化功能，采取适当的运行方式，具有反硝化脱氮的功能。分段进行也有利于难降解污染物的降解去除。

8.（1）能为微生物附着提供大量的表面积 3.使污水以液膜状态流过生物膜

4.有足够的孔隙率，保证通风和使脱落的生物膜能随水流出滤池

5.不被微生物分解，也不抑制微生物的生长，有良好的生物化学稳定性 6.有一定机械强度 7.价格低廉

9.

生物滤池：处理效果好，BOD5的去除率可达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。

生物转盘：（1）不需曝气和回流，运行时动力消耗和费用低；（2）运行管理简单，技术要求不高；（3）工作稳定，适应能力强；（4）适应不同浓度、不同水质的污水；（5）剩余污泥量少，易于沉淀脱水；（6）没有滤池蝇、恶臭、堵塞、泡沫、噪音等问题；（7）可多层立体布置；（8）一般需加开孔防护罩保护、保温。

生物接触氧化法：一种浸没曝气式生物滤池，是曝气池和生物滤池综合在一起的处理构筑物，兼有两者优点：(1)具有较高的微生物浓度，一般可达10~20g/L；(2)生物膜具有丰富的生物相，含有大量丝状菌，形成了稳定的生态系统，污泥产量低；(3)具有较高的氧利用率；(4)具有较强的耐冲击负荷能力； (5)生物膜活

性高；(6)没有污泥膨胀的问题。

生物流化床：滤床具有巨大的表面积容积负荷高，抗冲击负荷能力强，生物流化床每单位体积表面积比其他生物膜大，单位床体的生物量很高（10～14g/L），传质速度快，废水一进入床内，很快被混合稀释。 微生物活性强，对同类废水，在相同处理条件下，其生物膜的呼吸速率约为活性污泥的两倍，可见其反应速率快，微生物的活性较强。 传质效果好，由于载体颗粒在床体内处于剧烈运动状态，气－固－液界面不断更新，因此传质效果好，这有利于微生物随污染物的吸附和降解，加快了生化反应速率。

10.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。

11、解：设回流稀释后进水BOD5为250mg/L

430Q1+30Q2=250(Q1+Q2) 回流比＝Q2/Q1=0.82

设有机负荷Lv=1.2kgBOD5/(m3*d) V=QS/(Lv*1000000) =215m3 设池深为2.5m,A=V/H=86m2 采用5个池，则：A1=A/5=17.2m2 直径D= =4.68m

12

转盘总面积： A=(QS)/L=(1000*170)/30=5666.7m2

转盘盘片数： m=0.64A/D2=0.64*5666.7/1.5=2417.8取2418片 处理池有效长度： L=m(a+b)K=2418(25+20)1.2=130.6m 处理池有效容积： V=0.32(D+2&)(D+2&)L=0.32(1.5+2*0.25) (1.5+2*0.25)130.6=167.2m2

转盘的转速： 设为3.0r/min.

13.

有效容积：V=Q(S0-Se)/L=1500(170-20)/5*1000=945m3 总面积：A=V/h=945/3=315m2 池数：N=A/A1=315/30 取11个

池深：h=h0+h1+h2+h3=3.0+0.5+0.5++0.5=1.8m 有效停留时间：t=V/Q=945/1500=0.63d 供气量：D=D0Q=15*1500=22500m3

第十四章 稳定塘和污水的土地处理

一、填空题

1.污水土地处理系统中氮的去除机理包括（）、（）以及（） 2.污水土地处理系统常用的工艺有（）、（）、（）、（）和（） 3.污水土地处理系统的净化过程包括（）、（）、（）、（）、（）与（）

4.微量金属元素在土壤中的去除是一个复杂的过程，包括（）、（）、（）和（）等反应

5.痕量有机物在土地处理系统中的去除主要是通过（）、（）、（）和（）等作用完成的

6.污水土地处理所关注的病原微生物有（）、（）和（） 7.（）被称作地球的“肾”

8.湿地系统的除磷过程主要有（）、（）、（） 9.人工湿地分为（）、（）、（）

二、名词解释 1、稳定塘 2、兼性塘 3、厌氧塘 4、污水土地处理 5、慢速渗滤系统

6、曝气塘 7、湿地

三、简答题

1.稳定塘有哪几种主要类型，各适用于什么场合？

2.在稳定塘的设计计算时一般采用什么方法？应注意哪些问题？ 3.污水土地处理系统中的工艺类类型有哪些？各有什么特点？ 4.人工湿地系统设计的主要工参数是什么？应考虑哪些问题？ 5.厌氧塘的净化机理

6.土壤的固磷作用有哪些，具体说明

7.好氧塘溶解氧浓度与pH值是如何变化的，为什么？

答案：

一、填空题

1.作物吸附吸收、生物脱氮、挥发

2.慢速渗滤系统、快速渗滤系统、地表漫流系统、湿地处理系统、地下渗滤处理系统

3.物理过滤、物理吸附与沉积、物理化学吸附、化学反应与沉淀、微生物代谢、有机物的生物沉降

4.吸附、沉淀、离子交换、螯合 5.挥发、光分解、吸附、生物降解 6.细菌、寄生虫、病毒 7.湿地

8植物吸收磷、神武除磷、磷在介质中的物化存贮 9.表面流湿地、水平潜流湿地、垂直流湿地

二、名词解释

1、稳定塘，又称氧化塘是一种天然的或经一定人工构筑的污水净化系统。污水在塘内经较长时间的停留、储存，通过微生物的代谢活动，以及相伴随的物理的、化学的、物理化学的过程，使污水中的有机污染物、营养素和其他污染物质进行多级转换、降解和去除，从而实现污水的无害化、资源化与再利用。 2.兼性塘是指在上层有氧、下层无氧的条件下净化污水的稳定塘

3.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.污水土地处理系统是指利用农田、林地等土壤—微生物—植物构成的陆地生态系统对污染物进行综合净化处理的生态工程；它能在处理城镇污水及一些工业废水的同时，通过营养物质和水分的生物地球化学循环，促进绿色植物生长，实现污水的资源化与无害化。

5.慢速渗滤系统是将污水投配到种有作物的土壤表面，污水中的污染物在流经地表土壤—植物系统时得到充分净化的一种土地处理工艺系统 6.通过人工曝气设备向塘中污水供氧的稳定塘称为曝气塘

7.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

三、简答题

1.好氧塘：好氧塘的深度较浅，阳光能透至塘底，全部塘水内都含有溶解氧，塘内菌藻共生，溶解氧主要是由藻类供给，好氧微生物起净化污水作用。适用于低有机物浓度污水。

兼性塘：兼性塘的深度较大，上层是好氧区，藻类的光合作用和大气复氧作用使其有较高的溶解氧，由好氧微生物起净化污水作用；中层的溶解氧逐渐减少，称兼性区（过渡区），由兼性微生物起净化作用；下层塘水无溶解氧，称厌氧区，沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。适用于富含N，P等营养物质及一些难去除的有机污染物的污水。（占地面积大）

厌氧塘：厌氧塘的塘深在2m以上，有机负荷高，全部塘水均无溶解氧，呈厌氧状态，由厌氧微生物起净化作用，净化速度慢，污水在塘内停留时间长。适用于高温高有机物浓度的污水。

曝气塘：曝气塘采用人工曝气供氧，塘深在2m以上，全部塘水有溶解氧，由好氧微生物起净化作用，污水停留时间较短。

深度处理塘：深度处理塘又称三级处理塘或熟化塘，属于好氧塘。其进水有机污染物浓度很低，一般BOD5≤30mg/L。常用于处理传统二级处理厂的出水，提高出水水质，以满足受纳水体或回用水的水质要求。

2.一般采用经验法。

要注意：塘的位置：稳定塘应设在居民区下风向200m以外，以防止塘散发

的臭气影响居民区。此外，塘不应设在距机场2km以内的地方，以防止鸟类（如水鸥）到塘内觅食、聚集，对飞机航行构成危险。

防止塘体损害：为防止浪的冲刷，塘的衬砌应在设计水位上下各0.5m以上。若需防止雨水冲刷时，塘的衬砌应做到堤顶。衬砌方法有干砌块石、浆砌块石和混凝土板等。

在有冰冻的地区，背阴面的衬砌应注意防冻：若筑堤土为黏土时，冬季会因毛细作用吸水而冻胀，因此，在结冰水位以上位置换为非黏性土。

塘体防渗：稳定塘的渗漏可能污染地下水源；若塘体出水再考虑回用，则塘体渗漏会造成水资源损失，因此，塘体防渗是十分重要的。但某些防渗措施的工程费用较高，选择防渗措施时应十分谨慎。防渗方法有素土夯实、沥青防渗衬面、膨胀土防渗衬面和塑料薄膜防渗衬面等。

塘的进出口：进出口的形式对稳定塘的处理效果有较大影响。设计时应注意配水、集水均匀，避免短流、沟流及混合死区。主要措施为采用多点进水和出水；进口、出口之间的直线距离尽可能大；进口、出口的方向避开当地主导风向。

3.慢速渗滤系统：慢速渗滤系统的污水投配负荷一般较低，渗流速度慢，故污水净化效率高，出水水质优良。

快速渗滤系统：快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理与再生方法。适用于渗透性能良好的土壤，如砂土、砾石性砂土、砂质垆坶等。污水灌至快速滤渗田表面后很快下渗进入地下，并最终进入地下水层。灌水与休灌反复循环进行，使滤田表面土壤处于厌氧-好氧交替运行状态，依靠土壤微生物将被土壤截留的溶解性和悬浮有机物进行分解，使污水得以净化。

地表漫流系统：地表漫流系统适用于渗透性的黏土或亚黏土，地面的最佳坡度为 2％～ 8％。废水以喷灌法或漫灌法有控制地在地面上均匀地漫流，流向设在坡脚的集水渠，在流动过程中少量废水被植物摄取、蒸发和渗入地下。地面上种牧草或其他作物供微生物栖息并防止土壤流失，尾水收集后可回用或排放水体。

湿地处理系统：湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。污水有控制地投配到种有芦苇、香蒲等耐水性、沼泽性植物的湿地上，废水在沿一定方向流动过程中，在耐水性植物和土壤共同作用下得以净化。 地下渗滤处理系统：地下污水处理系统是将污水投配到距地面约0.5m深、有良好渗透性的底层中，藉毛管浸润和土壤渗透作用，使污水向四周扩散，通过

过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程使污水得到净化。

4.土地处理系统的主要工艺参数为负荷率。常用的负荷率有水量负荷和有机负荷，有时还辅以氮负荷和磷负荷。

要考虑的问题是：土壤性质、透水性、地形、作物种类、气候条件和废水处理程度的要求。

5.厌氧塘对有机污染物的降解，与所有的厌氧生物处理设备相同，是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段来完成的。即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解、转化为简单的有机物，再由专性厌氧菌将有机酸转化为甲烷和二氧化碳等。

6.土壤的固磷作用主要有以下四种机制：

（1）化学沉淀作用：在酸性土壤中，磷与铁、铝等作用，生产不溶性磷酸盐 （2）表面反应：土壤胶体和H2PO4-在土壤表面发生交换反应和吸附反应 （3）闭蓄反应：土壤中的Fe（OH）3和其他不溶性的铝质和钙质胶膜将含磷矿化物包裹起来，将其丧失在土壤中的流动性

（4）生物固定作用：土壤中的无机磷被微生物所吸收作用，转化为有机磷

9.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。

第十五章 污水的厌氧生物处理

一、填空题

1.污泥的厌氧处理面对的是固态有机物，所以称之为（） 2.产甲烷菌适宜的PH应在（）之间 3.消化池的水力停留时间等于（）

4.UASB的中文名是（）

5.搅拌的方法一般有：（）、（）和（）

二、名词解释 1.两相发酵

三、简答题

1.厌氧生物处理的基本原理是什么？

2.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？

3.影响厌氧生物处理的主要因素有哪些？提高厌氧处理的效能主要从哪些方面考虑？

4.试比较现有几种厌氧处理方法和构筑物的优缺点和适用条件。

5.某地区设计人口为80000人，人均日污水量为100L，污泥含水率为95％，试估算完全混合污泥消化池的有效容积。 6.两相厌氧法有哪些特点？

答案：

一、填空题

1.硝化

2.6.8—7.2 3.污泥泥龄

4.上流式厌氧污泥床反应器

5.水射器搅拌法、消化气循环搅拌法、混合搅拌法

二、名词解释

1.把产酸和产甲烷两个阶段的反应分别在两个独立的反应器内进行，以创造各自

最佳的环境条件，并将这两个反应器串联起来，形成两相厌氧发酵系统

三、简答题

1.废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物 (包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，

也称为厌氧消化。厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程，依靠三大主要类群的细菌，即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。

5.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。

3.影响厌氧生物处理的主要因素有如下：pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、氧化还原电位、有机负荷、厌氧活性污泥、有毒物质等。 提高厌氧生物处理的效能可考虑：1 .pH维持在6.8~7.2之间, 2.温度可以维持在中温（35℃一38℃），也可以是高温（52℃一55℃） 3.保持较长的生物固体停留时间 4.系统内避免进行连续的剧烈搅拌 5.碳:氮:磷控制为200-300:5:1为宜。 6.需控制有毒物质的浓度，以防止有毒物质影响微生物的生存而使效果降低。 4.几种厌氧处理方法和构筑物的优缺点和适用条件如下表：

方法或反应器 适用条件 优点 缺点 反应时间长，池容积大；污泥易随水在一个消化池内进行酸设备简单 传统消化法 化，甲烷化和固液分离。适用于小型，低投入系统。 流带走 微生物固着生长在滤料设备简单，能承受较高负底部易发生堵塞，厌氧生物滤表面，适用于悬浮固体荷，出水悬浮固体低，能填料费用较贵 池 量低的污水 耗小 用沉淀池分离污泥并进行回流，消化池中进行适当搅拦，池内呈完全厌氧接触法 混合，能适应高有机物浓度和高悬浮固体的污水 能承受较高负荷，有一定负荷高时污泥会抗冲坝子负荷能力，运行流失，设备较多，较稳定，不受进水悬浮固操作要求较高 体的影响；出水悬浮固体低 上流式厌氧消化和固液分离在一个负荷高；总容积小，能耗如设计不善，污泥污泥床反应池内，微生物量很高，低，不需搅拌 会大量消失，池的器 适用于高负荷污水 构造复杂 酸化和甲烷化在两个反能承受较高负荷，耐冲设备较多，运行操两相厌氧处应器进行，两个反应器击，运行稳定 作较复杂 理法 可以采用不同反应温度

5.设采用厌氧消化法，消化时间为0.5天，则V=Qt=80000*0.1*0.5=4000m3

6.其特点如下：

（1）为产酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条件，在各自反应器能够得到最高的反应速率

（2）酸化反应器有一定的缓冲作用，缓解冲击负荷对后续的产甲烷反应器的影响

（3）酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，COD浓度可去除20%—25%，能够大大减轻产甲烷反应器的负荷 （4）负荷高，反应器容积小基建费用低

第十六章 污水的化学和物理化学处理

一、填空题

1．混凝所处理的对象主要是水中的（ ）和（ ）。 2．影响混凝效果的主要因素有（ ）（ ）和（ ）。

3．化学混凝的设备包括：混凝剂的溶解配置和投加设备、混合设备和反应设备。常用的混合方式是（ ）（ ）和（ ）。反应设备有（ ）和（ ）两大类。 4．混凝过程可分为（ ）和（ ）两个阶段。 5．按照作用机理，吸附可分为（ ）和（ ）。 6．活性炭的再生方法主要有（ ）和（ ）。

7．离子交换运行操作包括（ ）（ ）（ ）和（ ）四个步骤。 二、名词解释 1．絮凝、凝聚、混凝

2．ζ电位、总电位、压缩双电层 3．等电电位、临界电位 4．吸附等温式

5．全交换容量、工作交换容量 6．交联度 7．膜析法 三、简答题

1．试叙述脱稳和凝聚的原理。

2．混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题，它们对搅拌的要求有何不同？为什么？

3．混凝药剂的选用应遵循哪些原则？

4．铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥哪三种作用？ 5．什么叫助凝剂？助凝剂按投加的目的划分为哪几类？ 6．离子交换树脂的分类。

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：

一、填空题

1．微小悬浮固体，胶体杂质 2．水温，水质，水利条件

3．水泵混合，隔板混合，机械混合。水力搅拌，机械搅拌 4．混合，反应 5．物理吸附，化学吸附 6．加热再生法，化学再生法 7．交换，反洗，再生，清洗

二、名词解释

1．混凝：絮凝——从工艺上看，是指絮粒通过吸附、交联、网捕，聚结为大絮体沉降的过程。凝聚——从作用机理来看，是指胶体和分散系双电层压缩、ζ电位破坏、电性中和而脱稳并聚集为絮粒的过程。混凝——凝聚和絮凝统称为混凝。

2．ζ电位、总电位：滑动面与溶液之间的电位叫做ζ电位；胶核表面的电位离子与溶液之间的电位差叫做总电位或φ电位；压缩双电层是指在胶体分散系中投加能产生高价反离子的活性电解质，通过增大溶液中的反离子强度来减小扩散层厚度，从而使ζ电位降低的过程。该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地挤压到吸附层中，从而使扩散层减簿。

3．等电电位、临界电位：当大量离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时，ζ电位为零，称为等电电位；当ζ电位降至某一程度而使胶体颗粒之间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能是，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ζ电位称为临界电位。

4．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。

5．全交换容量、工作交换容量：一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量叫做全交换容量；树脂在给定工作条件下实际的交换能力叫做工作交换容量。

6．交联度：又称交联指数。表征高分子链的交联程度。通常用交联密度或两个相邻交联点之间的数均分子量或每立方厘米交联点的摩尔数来表示。 7．膜析法：膜析法是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学电位差作推动力对水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。 三、简答题

1．试叙述脱稳和凝聚的原理

答：胶体颗粒的脱稳：要使胶体颗粒沉降就必须破坏胶体的稳定性，促使胶体颗粒互相接触，成为较大的颗粒，关键在于减少胶体的带电量。这可以通过压缩扩散层厚度，降低ζ电位来达到。这个过程就叫做胶体颗粒的脱稳作用。

不用的化学试剂能使胶体以不同的方式脱稳，脱稳的机理有：1）压缩双电层：胶体的稳定性取决于静电斥力力与范德华力何者占主导地位，当距离很近时，范德华力占优势，合力为引力，两个颗粒可以互相吸住，胶体脱稳。当距离较远时，库仑力占优势，合力为斥力，颗粒间相互排斥，胶体将保持稳定。

2）吸附电中和作用：胶体表面对异号离子，异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，中和了部分或全部电荷，减少了静电斥力，因而容易与其他颗粒接近而相互吸附。

3）吸附架桥作用：如果投加的化学剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物或两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上，胶粒间就能联结，团结成絮凝体而被除去。

4）网捕作用：向水中投加含金属离子的化学药剂后，由于金属的水解和聚合，会以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，或在这种沉淀物中从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共同沉淀下来。

2．混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题，它们对搅拌的要求有何不同？为什么？

答：混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。此阶段并不要求形成大的絮凝体。混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。对于高分子混凝剂，由于它们在水中的形态不像无机盐混凝剂那样受时间的影响，混合的作用主要是使药剂在水中均匀分散，混合反应可以在很短的时间内完成，而且不宜进行过分剧烈的搅拌。

反应阶段要求的是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体。反应阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而降低，以免结大的絮凝体被打碎。

3．混凝药剂的选用应遵循哪些原则？

答：混凝效果良好，对人体健康无害，价廉易得，使用方便。 4．铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥哪三种作用？ 答：压缩双电层作用，吸附架桥作用，网补作用。 5．什么叫助凝剂？助凝剂按投加的目的划分为哪几类？

答：废水混凝处理中，采用单一的混凝剂不能取得良好的效果，需要投加辅助药剂来提高混凝效果，投加的辅助药剂即为助凝剂。

用于调节或改善混凝的条件的助凝剂：例如当原水的碱度不足时可投加石灰或重碳酸钠，当采用硫酸亚铁作混凝剂时可加氯气将亚铁离子氧化成三价铁离子等。用于改善絮凝体结构的助凝剂，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密，常用的有聚丙烯酰胺、活化硅酸、海藻酸钠、红花树等。 6．离子交换树脂的分类

答：离子交换树脂按树脂的类型和孔结构的不同可分为：凝胶型树脂，大孔型树脂，多孔凝胶型树脂，巨孔型（MR型）树脂和高巨孔型（超MR型）树脂。

离子交换树脂按活性基团的不同可分为：含有酸性基团的阳离子交换树脂，含有碱性基团的阴离子交换树脂，含有脱羧基团的螯合树脂，含有氧化还原基团

的氧化还原树脂及两性树脂。其中，阴、阳离子交换树脂按照活性基团电离的强弱程度，又分为强酸性（离子性基团为-SO3H）、弱酸性（离子性基团为-COOH）、强碱性（离子性基团为-NOH）和弱碱性（离子性基团为-NH3OH、-NH2OH、-NHOH）树脂。 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：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。

第十七章 城市污水回用

一、选择题

1．在《城市污水再生利用 工业用水水质》（GB/T 19923——2005）中回用于工业用水的控制指标有以下哪几项（ ）

A、BOD5 B、氨氮 C、石油类 D、溶解氧

2．城市回用水处理的预处理技术是以哪项技术工艺为主体（ ）

A、化学处理工艺 B、生物处理工艺 C、物理处理工艺 D、综合处理工艺 3．城市污水回用的风险评价的主要内容有哪些（ ）

A、对人体健康的评价 B、对动植物健康的评价 C、对生态环境的评价 D、对用户设备与产品影响的评价 二、填空题

1．回用水水质标准有回用于（ ）水质控制指标、回用于（ ）水质控制指标、回用于（ ）水质控制指标、回用于（ ）水质控制指标、回用于（ ）水质控制指标。

2．污水回用系统按服务范围可分为以下三类，分别是（ ）、（ ）和（ ）。 3．在二级处理水深度处理方法中对溶解性有机物的处理方法主要有（ ）（ ）（ ）和（ ）。 三、名词解释 1．污水回用 2．直接用水 3．危害判断 四、简答题

1．论述回用处理技术与常用污水处理技术的区别。 2．简述污水回用安全控制措施 答案：