动等功能的方法。好氧生物处理由于去除率高,一般都作为最终处理,厌氧生物处理适合处理高浓度废水,对高浓度废水几乎不需要稀释,由于出水BOD5值偏高,因此,厌氧生物处理一般作为预处理。
7. 简述沉淀的基本类型,以及各自的适用场合。
自由沉淀 水中悬浮固体浓度不高,沉淀过程悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独进行沉淀,颗粒轨迹呈直线,整个沉淀过程中,颗粒物理性质不发生变化,这种沉淀叫做自由沉淀。颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀。
絮凝沉淀 水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,颗粒因相互聚集增大而加快沉降,沉淀的轨迹呈曲线. 颗粒的物理性质也是变化的. 化学混凝沉淀属于絮凝沉淀。
区域沉淀 悬浮颗粒浓度较高,颗粒的沉降受到周围其它颗粒影响,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。二沉池与污泥浓缩池中的沉淀属于区域沉淀。
压缩沉淀 在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中,颗粒相互之间已挤成团块结构,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. 二沉池污泥斗的浓缩过程以及在浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
8. 试以兼性塘为例说明稳定塘降解污染物的机理。
兼性塘水深较大,通常由上层好氧区,中层兼性区和底部厌氧区组成。在上层的好氧区,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,中层溶解氧逐渐减少,由兼性微生物起净化作用,下层塘水无溶解氧,沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。
9. 什么是曝气?曝气的作用有哪些? 为了活性污泥法的正常运行,将空气中的氧强制溶解到混合液中的过程称为曝气。曝气的作用有:
?产生并维持空气有效的与水接触,在生物氧化作用不断消耗氧气的情况下保持水中一定的溶解氧浓度。
?在曝气区产生足够的搅拌混合作用,促使水的循环流动,实现活性污泥与废水的充分接触混合。
?维持混合液具有一定的运动速度,使活性污泥在混合液中始终保持悬浮状态。
10. 试以简图表示污泥中水分存在的形式,在污泥处理过程中各是通过哪些途径去除的? 游离水 70%左右 借助外力 毛细水 20%左右 物理方法 内部水 10%左右 只有干化
12. 简述离心分离的机理。为什么有些难以沉淀的悬浮物可用离心法从水中去除?
离心分离处理废水是利用快速旋转所产生的离心力使废水中的悬浮颗粒从废水中分离出去的处理方法。当含有悬浮颗粒的废水快速旋转运动时,质量大的固体颗粒被甩到外围,质量小的留在内圈,从而实现废水与悬浮颗粒的分离。
13. 沉淀法与上浮法的根本区别及适用对象?试述四种类型的沉淀特性对沉淀池设计的主要
影响(池深,池型,设计方案,停留时间)。 沉淀法师水处理中最基本的方法之一,它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。浮上法用于那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。将空气以微小气泡形式通入水中,使微小气泡与在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,密度小于水即浮上水面,从水中分离出去,形成浮渣层。
15. 简述污水中的氮在生物处理中的转化过程。
污水生物处理脱氮主要是靠一些专门细菌实现氮形式的转化,含氮有机化合物在微生物的作用下,首先分解转化为氨态氮,这一过程称为“氨化反应”。硝化菌把氨氮转化为硝酸盐,这一过程成为“硝化反应”;反硝化细菌把硝酸盐转化为氮气,这一过程称为“反硝化反应”。含氮有机化合物最终转化为无害得氮气,从污水中去除。
16. 与好氧生物处理相比,哪些因素对厌氧生物处理的影响更大?如何提高厌氧生物处理的效率?
与好氧生物处理相比,厌氧微生物对温度,PH等环境因素的变化更为敏感。
17. 在混凝中,水力搅拌和机械搅拌促使颗粒相互碰撞聚结的原理有什么不同?如果整个混凝过程均采用同一种搅拌速度为什么不能很好的发挥混凝作用?
水力搅拌是利用水流断面上流速分布不均匀所造成的速度梯度,促进颗粒相互碰撞进行絮凝,机械搅拌则是利用机械设备的转动进行强烈搅拌。
18. 反渗透与超滤用于水处理的原理是什么?有什么相同和不同之处?
反渗透是借助压力促使水分子反向渗透,以浓缩溶液或废水。超滤法与反渗透法相似,但是超滤的过程并不是单纯的机械截留,物理筛分,而是存在着一下三种作用:①溶质在膜表面和微孔孔壁上发生吸附②溶质的粒径大小与膜孔径相仿,溶质嵌在孔中,引起阻塞③溶质的粒径大于膜孔径,溶质在膜表面被机械截留,实现筛分。
20. 城市污水厂的污泥为什么要进行消化处理?消化处理的方法有几种,各适用于什么场合?它们有哪些区别?
污泥消化是利用微生物的代谢作用,使污泥中的有机物质稳定化。主要有好氧消化法,氯化氧化法,石灰稳定法和热处理法。好氧消化法在曝气池中进行,依靠有机物的好氧代谢和内源代谢稳定污泥中的有机组成。氯气氧化法在密闭容器中进行,向污泥中投加足量石灰,使污泥的PH高于12,抑制微生物的生长。热处理法即可杀死微生物借以稳定污泥,还能破坏泥粒间的胶状性能,改善污泥的脱水性能。厌氧消化包括水解,酸化,产乙酸,产甲烷等过程。
21. 曝气池在好氧活性污泥法中的作用是什么?
好氧活性污泥法对废水中溶解性和胶体状的有机物去除就是在曝气池内完成的,通过机械,鼓风等曝气形式向曝气混合液通入氧,混合液中通入氧,混合液中的微生物在有溶解氧的情况下,对进水中的有机物进行氧化分解,使之无机化。
22. 试述由传统厌氧法发展出分段厌氧处理法的原理。 分段厌氧处理法是根据消化可分阶段进行的事实,将传统厌氧消化的水解酸化过程和甲烷化
过程分开在两个反应器中进行,以使两类微生物都能在各自的最适条件下生长繁殖。第一阶段的功能是:水解和液化固态有机物为有机酸;缓冲和稀释符合冲击与有害物质,并将截留难降解的固态物质。第二阶段的功能是:保持严格的厌氧条件和PH值,以利于厌氧菌的生长;降解,稳定有机物,产生含甲烷较多的消化气,并截留悬浮固体,以改善出水水质。
23. 试述完全混合活性污泥法有哪些优缺点?
优点:①污泥回流比大,对冲击负荷的缓冲作用也较大,因而对冲击负荷适应能力较强,适于处理高浓度的有机污水。②曝气池内各个部位的需氧量相同,能最大限度地节约动力消耗,表面曝气机动力效率较高。③可使曝气池与沉淀池合建,不用单独设置污泥回流系统,易于管理。
缺点:①连续进出水的条件下,容易产生短流,影响出水水质。②与传统活性污泥法相比,出水水质较差,且不稳定。③合建池构造复杂,运行方式复杂。
24. 试述生物滤池高度的选择对生物滤池设计有哪些影响? 污水首先进入填料层的上部,这个部位填料上的生物膜中微生物营养物质充分,因而微生物繁殖速度较快,种类以细菌为主,因此此处生物膜量大,对有机物的去除量也较大。随着填料层深度的增加,污水中有机物的含量减少,生物膜量也减少,高级的原生动物和后生动物等微生物种类在生物膜中逐渐增多,对有机物的去除量却逐渐降低。因此,生物滤池中有机物的去除效果随填料层深度增加而提高,但去除率却逐渐降低,在达到一定深度时,处理效率就难以有大的提高。
滤床的高度同滤料的密度也有密切关系,一方面由于孔隙率低,滤床过高会影响通风;另一方面由于太重,过高将会影响排水系统和滤池基础的结构。
25. 试述由三段生物脱氮工艺发展出Bardenpho生物脱氮工艺的原理。 三段生物脱氮工艺是将有机物氧化,硝化及反硝化段独立开来,每一部份都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳,硝化和反硝化在各自的反应器中进行,并分别控制在适宜的条件下运行。Bardenpho生物脱氮工艺取消了三段脱氮工艺的中间沉淀池,该工艺设置了两个缺氧段,第一段利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应,第二阶段的反硝化反应器中利用内源呼吸碳源进行反硝化,最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气,提高污泥的沉降性能,防止在二沉池发生污泥上浮现象。
26. 试述在污泥消化中搅拌的作用。
通过搅拌,使底部的污泥(包括水分)翻动到上部,这样,由于压力降低,原有大多数有害的溶解气体可被释放逸出;其次,由于搅拌时产生的振动也可使得污泥颗粒周围原先附着的小气泡被分离脱出。此外,微生物对温度和PH值的变化也非常敏感,通过搅拌还能使这些环境因素在反应器内保持均匀。
27. 厌氧生物处理的基本原理是什么?与好氧生物处理法相比,厌氧生物处理的优点体现在哪里?
在厌氧条件下,由多种微生物共同作用,利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。
与好氧生物处理相比,厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5-10倍,而合成的生物量仅为好氧工艺的5%-20%,而剩余污泥产量要少得多。厌氧微生物对营养物质的需要量较少,仅为好氧工艺的5%-20%,而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持的多。
28. 简述生物法除磷的机理。
生物法除磷是利用微生物在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收作用,然后沉淀分离而除磷。含有过量磷的污泥部分以剩余污泥形式排出系统,大部分和污水一起进入厌氧状态,此时污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷;而活性污泥中的聚磷酸在厌氧的不利状态下,将体内积聚的磷酸分解,分解产生的能量部分供聚磷酸生存,另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB形态储藏于体内。
29. 污水中所含污染物的物理性指标有哪些? 温度 色度 嗅和味 固体物质
30. 在水处理工艺中,水中杂质分离常用下面的物理化学方法,使用最简单的一句话或几个字表示去除水中杂质的原理及影响去除效果的决定因素。
①金属筛网隔滤 ②颗粒滤料接触过滤 ③超滤 ④沉淀和气浮 ⑤化学氧化 ⑥活性炭吸附 ⑦离子交换 ⑧吸收,吹脱 ⑨水的混凝 ⑩生物氧化。
31. 废水处理工艺中有哪几种固液分离技术?扼要叙述各种技术实现固液分离的基本原理。 (1)沉淀法:沉淀法师水处理中最基本的方法之一,它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。
浮上法 浮上法用于那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。将空气以微小气泡形式通入水中,使微小气泡与在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,密度小于水即浮上水面,从水中分离出去,形成浮渣层。
混凝法 混凝法是由压缩双电层作用,吸附架桥作用和网捕作用产生的微粒凝结现象-----凝聚和絮凝。
(2)离心法:离心分离处理废水是利用快速旋转所产生的离心力是废水中的悬浮颗粒从废水中分离出去的处理方法。当含有悬浮颗粒的废水快速旋转运动时,质量大的固体颗粒被甩到外围,质量小的留在内圈,从而实现废水与悬浮颗粒的分离。