(完整版)水污染控制工程期末考试试题附答案(DOC)Word下载.doc
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3、简述影响混凝效果的主要因素。
4、简述SBR工艺的工作原理,并说明该工艺具有哪些特点。
5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。
三、论述题(共36分)
1、在20℃时,亚硝化细菌的世代时间是多少天?
为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。
(8分)
2、如何通过废水的BOD5和COD判断废水的可生化性?
某工业废水水质为COD650mg/L,BOD552mg/L,问该工业废水是否适宜采用生化处理。
3、在电渗析操作过程中,工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象,如何消除?
4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸,其生产过程中排放大量的废水,主要污染物为SS和COD,其水质为pH7~8、COD900~1100mg/L、SS800~1100mg/L。
请制定一废水处理工艺,使处理后出水水质达到pH6.0~9.0;
COD£
100mg/L;
SS£
100mg/L,画出工艺流程简图,并说明各处理单元功能。
(12分)
四、计算题(共14分)
1、某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L,要使Fe3+从水中沉淀析出,废水应维持多高的pH值?
(KspFe(OH)3=3.2×
10-38)(4分)
2、有一工业废水,废水排放量为180m3/h,废水中悬浮物浓度较高,拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。
沉淀池的设计参数为:
停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m,请计算沉淀池的表面负荷和长度。
(4分)
3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。
设计参数为:
设计处理水量12000m3/d,进水BOD5为200mg/L,出水BOD5为20mg/L,MLSS为3000mg/L,污泥负荷率NS为0.18kgBOD5(去除量)/kgMLSS·
d,污泥表现合成系数Yobs为0.36mg/mg。
试求:
(1)生化曝气池的有效容积;
(2)曝气池的BOD5去除效率;
(3)曝气池每日的剩余污泥排放量(kg干重)。
(6分)
水污染控制工程试卷(A卷)
一、填空题(30分每小题3分)
活性污泥中微生物的增长要经过停滞期(驯化适应期、调整期)、对数增长期、静止期(平衡期)、衰老期(内源呼吸期)四个阶段。
微生物的呼吸类型可分为好氧呼吸(按被氧化的底物不同又可分为异养型微生物和自养型微生物两种)以及厌氧呼吸(按受氢体不同又可分为发酵和无氧呼吸两类)。
二、问答题(50分)
(10分)与好氧生物处理比较,厌氧生物处理有何优缺点?
答:
工艺优点
(1)应用范围广。
好氧工艺只适用于中、低浓度和易生物降解的有机废水处理;
而厌氧工艺既适用于高浓度有机废水处理,也适用于中、低浓度和难生物降解的有机废水处理。
(2)能耗低。
当原水BOD5达到1500mg/L时,沼气能量可以抵消消耗能量,原水有机物浓度越高,剩余能量越多。
一般厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/10。
(3)负荷高。
通常好氧法的容积负荷为1~4kgBOD/m3·
d,而厌氧法为2~10kgCOD/m3·
d,高的可达40~50kgCOD/m3·
d。
(4)剩余污泥量少,且易脱水处置。
剩余污泥量仅为好氧法的5~20%,且污泥稳定,易脱水,甚至可作为饲料、肥料。
(5)对N、P营养元素要求低。
通常只要求BOD5:
N:
P=200~300:
5:
1,甚至在BOD5:
P=800:
1时仍能正常运行。
(6)可杀菌解毒。
(7)可间歇运行。
工艺缺点
(1)厌氧微生物增殖缓慢,厌氧反应速度慢,所以厌氧设备启动和处理时间长。
(2)废水处理不彻底,出水达不到排放标准,一般需再进行好氧处理。
(3)厌氧处理系统操作控制因素较为复杂。
(15分)简述生物法脱氮的基本原理和影响因素。
生物脱氮机理
原污水在氨化菌作用下,将污水中有机氮(OR-N)转化成氨氮(NH4-N),与原污水中NH4-N一并,在适宜的条件下,利用亚硝化及硝化自养菌,将污水中NH4-N硝化,生成亚硝酸盐氮(NO2-N)和硝酸盐氮(NO3-N)。
然后再利用原污水中BOD成分(或外加甲醇等为碳源)作为氢供体(有机碳源)进行反硝化,将亚硝酸盐氮(NO2-N)和硝酸盐氮(NO3-N)转化成N2释放到大气中,从而实现废水脱氮。
影响因素
(1)酸碱度:
pH;
(2)溶解氧:
DO;
(3)碳氮比:
BOD5/TKN
标准答案
1、疏水
2、Cr3+>
Ba2+>
Ca2+>
Na+Na+
3、半透(或分子扩散)压力差水
4、自由沉淀絮凝沉淀拥挤沉淀(成层沉淀)压缩沉淀。
5、机械性筛除重力沉淀接触吸附
6、HClO(次氯酸)
7、碳氧化阶段硝化阶段
8、厌氧塘好氧塘曝气塘兼性塘
二、(每小题6分,共30分)
竖流沉淀池的特点是水流方向与颗粒沉淀方向相反,其截流速度与水流上升速度相等。
(2分)
由于二级处理为生物处理,二级处理出水中的污泥具有絮凝性,上升的小颗粒污泥和下沉的大颗粒污泥之间相互接触、碰撞而絮凝,使粒径增大,沉速加快。
同时沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层,对上升的小颗粒污泥起拦截和过滤作用,因而可使竖流沉淀池具有较高的沉降效率,适宜作为二沉池。
提高滤池含污能力的途径有:
(1)提高滤料颗粒的均匀性,即增大d10、减小K80;
(2)由单层滤料改为两层滤料或三层滤料;
(3)改变水流方向,采用上、下双向流过滤。
混凝是复杂的物理化学过程,影响混凝效果因素主要包括:
①浊度浊度过高或过低都不利于絮凝。
(1分)
②水温水温会影响无机盐类的水解。
水温低,水解反应慢;
水的粘度增大,布朗运动减弱,混凝效果下降。
(0.5分)
③pH值及碱度pH值影响胶体颗粒表面电荷及ξ电位,而且影响着混凝剂在水中的存在状态,不同的pH,混凝剂水解产物不同,所起的混凝作用各异。
(1分)
④水中杂质的成分性质和浓度部分杂质有利于混凝,部分杂质不利于混凝。
(0.5分)
⑤混凝剂(2分)
A、混凝剂种类:
混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质及浓度。
B、混凝剂投加量:
投加量与水中微粒种类、性质、浓度有关。
C、混凝剂的投加顺序:
当使用多种混凝剂时,其最佳投药顺序可通过试验来确定。
⑥水力条件水力条件对混凝剂效果有重要影响。
主要的控制指标为搅拌强度和搅拌时间。
(1)工作原理:
SBR工艺即间歇式活性污泥法工艺,又称序批式活性污泥法,是集有机物降解与混合液沉淀于一体的反应器。
SBR的间歇运行是通过控制曝气池的运行操作来实现的,其运行操作分为5道工序,分别为:
进水、反应(曝气)、沉淀、排水、闲置,这5道工序均在曝气池完成。
(3分)
(2)工艺特点:
①SBR集有机物降解与混合液沉淀于一体,无需要回流设备,不设二沉池。
②SVI值较低,污泥易于沉淀,一般情况下不会产生污泥膨胀现象。
③具有较好的脱氮、除磷效果。
④工艺可实现全部自动化控制,运行操作灵活,效果稳定、出水水质好。
UASB反应器形成颗粒污泥的重要条件是:
(1)控制反应器较高的污泥负荷和反应器适当的表面负荷;
(2)保持适宜的pH值和碱度;
(3)防止有毒物质的干扰。
(8分)
(1)20℃时亚硝化细菌的世代时间3天。
(2)污泥龄是指污泥在反应器中的停留时间,污泥龄=,即曝气池全部活性污泥更新一次所需要的时间。
在废水生化处理装置中,要使微生物充分发挥其净化作用,必须使污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间,否则曝气池中的污泥会全部流失。
对于氨的硝化作用来说,硝化细菌的世代时间较长,应通过工艺调整使泥龄大于硝化细菌的世代时间,才能取得较好的硝化效果,污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不能进行完全。
(1)BOD5是指5日生化需氧量,表示在有氧的情况下,在有氧条件下,好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量。
COD是指化学需氧量,表示在一定条件下,水中各种有机物与化学强氧化剂作用时所消耗的氧化剂的量。
BOD5可间接表示废水中有机物的含量,COD表示废水中还原性物质的含量(包括有机物和无机性还原物质)。
一般采用BOD5/COD的比值可以初步判断废水的可生化性:
当BOD5/COD>
0.45时,生化性较好;
0.3时,可以生化;
当BOD5/COD<
0.3时,较难生化;
0.25时,不宜生化;
(2)本题给定的工业废水BOD5/COD=52/650=0.08,该工业废水不适宜采用生化处理。
(1)在操作过程中,工作电流密度超过极限电流密度会出现浓差极化现象。
(2)消除浓差极化现象的方法有:
(6分)
①控制操作电流密度小于极限电流密度(或使i<
i极);
②定期倒换电极;
③增大水流速度;
④定期酸洗;
⑤进行预处理。
(⑤可不答)
(12分)
(1)处理工艺:
根据题中给出的造纸废水水质情况和要求达到的水质标准分析,拟采取的工艺流程
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