污废水处理试题厌氧生物处理.docx
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污废水处理试题厌氧生物处理
污水处理工试题分析
厌氧生物处理
一、判断题
1、目前,上流式厌氧污泥床(UASB)已成为应用最广泛的厌氧处理方法。
(√)
2、厌氧生化法与好氧生化法相比具有能耗低、负荷高、剩余污泥量少等优点。
(√)
3、UASB反应器中,三相分离器的主要作用是完成气、液、固三相分离。
(√)
4、UASB是上流式厌氧污泥床反应器的缩写。
(√)
5、厌氧生物处理过程从机理上可以分为三个阶段,但在厌氧反应器中三个阶段是同时进行的,并且保持某
种程度的动态平衡。
(√)
6、在UASB反应器中,三相分离器(GLS)作用是收集产生的沼气,对悬浮污泥和水进行分离和污泥回流
的装置。
(√)
7、在生物厌氧处理过程中,少量的溶解氧能够促进产甲烷菌的产甲烷作用。
(×)
8、UASB反应器的布水系统应当兼有配水和水力搅拌的作用,使进水与污泥充分接触,防止进水在通过污
泥床时出现沟流和死角。
(√)
9、UASB反应器中的废水的流动方向是自上而下。
(×)
二、选择题
1、下面就上流式厌氧污泥床反应器的特点,叙述不正确的是(D)。
A.污泥呈颗粒状,大量的有机物都是依靠颗粒污泥来去除;
B.既可实现进水、配水,又可实现水、气、固三相分离和浮渣处理及污泥排出;
C.反应器负荷高、体积小、占地面积少;
D.上流式的投资费用较少,氧利用效率高。
2、下列各项原因中不可能造成“VFA(挥发性有机酸)/ALK(碱度)升高”现象的是(C)。
A.水力超负荷;
B.当温度波动太大,搅拌效果不好
C.有机物投配负荷太低;
D.存在毒物。
3、污废水的厌氧生物处理并不适用于(B)。
A、城市污水处理厂的污泥;
B、城市供水;
C、高浓度有机废水;
D、城市生活污水
4、水解酸化法的最佳PH值范围为(D)
A、6.8-7.2;
B、6.5-7.5;
C、6.0-7.0;
D、5.5-6.5。
5、厌氧生物处理中,微生物所需营养元素中碳、氮、磷比值(BOD:
N:
P)控制为(C)。
A、100:
5:
1;
B、100:
5:
2;
C、200:
5:
1;
D、200:
5:
2。
6、UASB反应器的初次启动和颗粒化过程可以分为(C)个阶段。
A、2;
B、1;
C、3;
D、4。
7、沼气的净化单元主要包括(B)。
A、除湿设施;
B、脱硫和过滤设施
C、集气设施;
D、储气设施。
8、厌氧活性污泥处理污水时产生的气体主要有(B)等。
A、CH4、H2
B、CO2、CH4;
C、CO2、H2S;
D、CH4、H2S。
9、有毒物质存在于废水中,可以引起厌氧颗粒污泥(D)。
A、活性污泥生产过于缓慢;
B、颗粒污泥表面松散“起毛”;
C、污泥产甲烷活性不足;
D、颗粒污泥解体分散。
10、UASB反应器中污泥床位于整个反应器的(A)。
A、底部;
B、中部;
C、上部;
D、中下部。
11、厌氧消化过程可分为(B)。
A、水解酸化阶段和产甲烷阶段;
B、水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段;
C、水解酸化阶段和产氢产乙酸阶段;
D、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
12、UASB反应器主体部分可(D)。
A、沉淀区和三相分离区;
B、悬浮区和进水系统;
C、污泥区和进水系统;
D、污泥床区、悬浮区和分离区
13、(B)是在UASB污泥床上部由于气体的搅动而行成的一个污泥浓度相对较小的区。
A、污泥区
B、污泥悬浮区
C、沉淀区
D、三相分离区
14、沼气的主要成分是(C)。
A、CO2、N2
B、CH4、H2
C、CH4、CO2
D、O2、H2
15、关于UASB进水配水系统描述错误的是(C).
A、进水必须在反应器底部,均匀分配,确保各单位面积的进水量基本相同
B、应防止短路和表面符合不均匀的现象发生
C、应防止具有生物活性的厌氧污泥流失
D、在满足污泥床水力搅拌的同时,应充分考虑水力搅拌和反映过程产生的沼气搅拌
16、厌氧活性污泥培养的主要目标是厌氧消化所需要的(B)
A、乙酸菌和酸化菌
B、甲烷菌和产酸菌
C、乙酸菌和甲烷菌
D、酸化菌和甲烷菌
17、污泥的厌氧消化中,甲烷菌的培养与驯化方法主要有两种,即(A)
A、接种培养法和逐步培养法
B、接种培养法和间接培养法
C、直接培养法和间接培养法
D、直接培养法和逐步培养法
18、甲烷细菌生长适宜的pH范围为(A)。
A.6.8~7.2之间;
B.低于6;
C.高于8;
D.高于10
19、以下关于厌氧流化床的特点不正确的是(B)。
A.载体处于流化状态,床层不易堵塞,因而适合各种高低浓度废水的处理;
B.有机物净化速度慢;
C.床内生物膜停留时间较长,剩余污泥量少;
D.占地少,结构紧,投资省。
三、概念题
1、废水厌氧生物处理
答:
又称厌氧消化法。
利用厌氧微生物在缺氧条件下,降解废水中有机污染物的一种废水处理法。
是一种有多种菌种(产酸菌、甲烷菌等)参加的生物处理过程。
2、升流式厌氧污泥床法(UASB)
答:
这种方法是目前应用最为广泛的一种厌氧生物处理工艺,利用反应器底部的高浓度污泥床(污泥浓度可达60~80g/l),对上升流废水进行厌氧处理的告诉废水生物处理过程。
构造上的特点是,集生物反应和气固液三相分离于一体,是一种结构紧凑的厌氧反应器。
废水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。
3、厌氧流化床工艺
答:
厌氧流化床工艺是借鉴液态化技术的一种生物反应装置。
它以小粒径载体为流化粒料,废水作为流化介质,当废水以升流式通过床体时,与床中附着于载体上的厌氧生物膜不断接触反应,达到厌氧生物降解目的。
4、三相分离器
答:
三相分离器是UASB反应器中最重要的设备,尽管原理相当简单,但其设计的好坏直接影响到反应器的运行工艺及处理效果。
三相分离器安装于反应器的顶部,将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区,其作用则是完成气、液、固体三相的分离,将附着于颗粒污泥上的气体分离,并收集反应区产生的沼气,通过集气室派出反应器,使分离区中的悬浮物沉淀下来,回落于反应区,有效地防止具有生物活性的厌氧污泥的流失,保证反应器中足够的生物量,降低出水中悬浮物的含量。
5、上流式厌氧污泥床法
答:
上流式厌氧污泥床法反应器,简称UASB反应器,是目前应用最为广泛的一种厌氧生物处理工艺。
(1分)废水自下而上的通过厌氧污泥床反应器,在反应器的底部有一个高浓度、高活性的污泥层,大部分的有机物在这里转化为CH4和CO2。
(1分)由于产生的气体搅动和粘附气体的结果,在污泥层的上部可形成一个污泥悬浮层。
(1分)反应器的上部为澄清区,设有三相分离器,完成气、液、固三相的分离。
(1分)被分离的沼气从上部导出,被分离的污泥则自动落到下部反应区。
(1分)
四、计算题
1、某UASB反应器有效体积V为200,进水COD浓度S0为5000mg/L,有机负荷Nv为8Kg/m3.d。
求
(1)此反应器的进水流量Q?
(2)允许的最大水力停留时间t?
解:
(1)反应器的进水流量Q:
由公式V=QS0/Nv可得到
Q=VNv/S0=(200m3×8Kg/m3.d)/5000mg/L=320m3/d
(2)允许的最大水力停留时间t:
由公式V=tQ可得到
t=V/Q=200m3÷320m3/d=0.625d=15h
答:
反应器的进水流量为320m3/d,允许的最大水力停留时间为15h。
五、问答题
1、厌氧生物滤池
厌氧生物滤池的结构类似于一般的好氧生物滤池,池内放置填料。
但池顶封闭,废水从池底进入,从池顶排出。
填料浸没在水中,微生物附着生长在填料上,滤池中微生物量较高。
2、简述厌氧消化系统的各组成部分的工作原理和作用。
(10分)
污泥厌氧消化系统由消化池、进排泥系统、加热系统、搅拌系统和集气系统五部分组成。
⑴消化池
消化池是污泥进行消化的场所,按其容积是否可变,分为定容式和动容式。
定容式系指消化池的容积在运行中不变化,也称为固定盖式。
这种消化池往往需附设可变容的湿式气柜,用以调节沼气产量的变化。
动容式消化池的顶盖可上下移动,因而消化池的气相容积可随气量的变化而变化,这种消化池也称为移动盖式消化池,其后一般不需设置气柜。
按照池体形状,可分为细高形、粗矮形以及卵形。
⑵进排泥系统
消化池的进泥于排泥形式有多种。
包括上部进泥下部直接排泥、上部进泥下部溢流排泥、下部进泥上
部溢流排泥等形式。
从运行管理的角度看,普遍认为上部进泥下部溢流排泥方式为最佳。
当采用下部直接排泥时,需要严格控制进排泥量平衡,稍有差别,便会引起工作液位的变化。
如果排泥量大于进泥量,工作液位将下降,池内气相存在产生真空的危险;如果排泥量小于进泥量,则工作液位将上升,缩小气相的容积或污泥从溢流管流走。
当采用下部进泥上部溢流排泥时,会降低消化效果。
因为经充分消化的污泥,其颗粒密度增大,当停止搅拌时,会沉至下部,而未经充分消化的污泥会浮至上部被溢流排走。
上部进泥下部溢流排泥能克服以上缺点,既不需控制排泥,也不会将未经充分消化的污泥排走。
⑶搅拌系统
消化池内需保持良好的混合搅拌。
搅拌能使污泥颗粒与厌氧微生物均匀混合。
使消化池各处的污泥浓度、pH、微生物种群等保持均匀一致,并及时将热量传递至池内各部位,使加热均匀且大大降低池底泥沙的沉积与池面浮渣的形成。
在出现有机物冲击负荷或有毒物质进入时,均匀地搅拌混合可使其冲击或毒性降至最低。
搅拌良好的消化池容积利用率可达到70%,而搅拌不合理的消化池的容积利用率会降到50%以下。
常用的混合搅拌方式一般有三大类:
机械搅拌、水力循环搅拌和沼气搅拌。
一般来说,细高形消化池适合用机械搅拌;粗矮形消化池适合用沼气搅拌,具体与搅拌设备的布置形式及设备本身的性能有关;但卵形消化池肯定用沼气搅拌最佳。
⑷加热系统
要使消化液保持在所要求的温度,就必须对消化池进行加热,加热方法分池内加热和池外加热两类。
池内加热系热量直接通人消化池内,对污泥进行加热,有热水循环和蒸汽直接加热两种方法。
前一种方法的缺点是热效率较低,循环热水管外层易结泥壳,使热传递效率进一步降低;后一种方法效率较高,但能使污泥的含水率升高,增大污泥量。
两种方法一般均需保持良好的混合搅拌。
池外加热系指将污泥在池外进行加热,有生污泥预热和循环加热两种方法。
前者系将生污泥在预热池内首先加热到所要求的温度,再进入消化池;后者系将池内污泥抽出,加热至要求的温度后再打回池内。
⑸集气系统
集气系统包括气柜和管路。
气柜常采用低压浮盖式湿式气柜,其储气容量一般为消化系统6~10h的产气量。
沼气管路系统应设置压力控制及安全、取样、测湿、测压、除湿、脱硫、水封阻火、通气报警等装置。
3、试分析厌氧生物处理法的优缺点(与好氧生物处理法比较)?
答:
(1)优点:
①厌氧生物法适合处理高浓度和难降解有机废水;②厌氧生物法不用充氧,能耗低;
③厌氧生物处理方法一般1kgCOD只产生0.02-0.1kg污泥量,且污泥的浓缩性和脱水性好;④能产生沼气作为能源使用,使废物资源化。
(2)缺点:
①厌氧微生物生长缓慢,启动和处理时间长;②出水污染物浓度仍然较高,需要进一步处理;③对环境条件的要求比好氧法严格,因此操作控制因素较为复杂。
4、简述厌氧消化过程三个阶段?
答:
第一阶段(水解酸化阶段):
——复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物,然后进入细胞内,分解产生挥发性有机酸、醇类等
第二阶段(产氢产乙酸阶段):
——在产乙酸细菌的作用下,第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2;
第三阶段(产甲烷阶段):
——产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。
5、培养厌氧活性污泥过程中有哪些注意事项?
培养厌氧活性污泥过程中注意以下四点:
⑴加快培养启动过程,除投入接种污泥以外,还应做好厌氧消化污泥的加热;
⑵控制污泥投加量,早期可按设计污泥量的30%~50%投加,到培养经历了60d左右,可逐渐增加投泥量;
⑶厌氧消化系统处理城市污水处理厂的活性污泥,无需加入营养物质;
⑷注意沼气安全问题。
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