環(huán)境工程學(xué) 課后題答案.docx

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1、緒論 環(huán)境工程學(xué)的發(fā)展和環(huán)境污染：由于自然或人為（生產(chǎn)、生活）原因， 往原先處于正常狀況的環(huán)境中附加了物質(zhì)、能量或生物體，其數(shù)量或強度超過了 環(huán)境的自凈能力，使環(huán)境質(zhì)量變差，并對人或其它生物的健康或環(huán)境中某些有價 值物質(zhì)產(chǎn)生了有害影響的現(xiàn)象。 污染物質(zhì)：引起環(huán)境污染的物質(zhì)即為污染物質(zhì)。 公害：由人為原因引起化學(xué)污染物滋事而產(chǎn)生的突發(fā)事件通常稱為公害。 環(huán)境科學(xué)：研究人類環(huán)境質(zhì)量及其保護的和改善的科學(xué)，其主要任務(wù)是研究在 人類活動的影響下環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和環(huán)境變化對人類生存的影響，以及改善 環(huán)境質(zhì)量的理論、技術(shù)和方法。 0-2試分析人類與環(huán)境的關(guān)系。 “環(huán)境''一詞是相對于人類而言的

2、，即指的是人類的環(huán)境。人類與其環(huán)境之間是 一個有著相互作用、相互影響、相互依存關(guān)系的對立統(tǒng)一體。人類從周圍環(huán)境中 獲得賴以生存、發(fā)展的空間和條件，同時其生產(chǎn)和生活活動作用于環(huán)境，又會對 環(huán)境產(chǎn)生影響，引起環(huán)境質(zhì)量的變化；反過來，污染了的或受損害的環(huán)境也對人 類的身心健康和經(jīng)濟發(fā)展等造成不利影響。 0-3試討論我國的環(huán)境和污染問題 0-4什么是環(huán)境工程學(xué)？他與其他學(xué)科之間的關(guān)系怎樣？ 環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的理論和方法，研究保護和 合理利用自然資源，控制和防治環(huán)境污染和生態(tài)破壞，以改善環(huán)境質(zhì)量，使人們 得以健康、舒適地生存與發(fā)展的學(xué)科。 環(huán)境工程學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個分

3、支，又是工程學(xué)的一個重要組成部分。它脫胎 于土木工程、衛(wèi)生工程、化學(xué)工程。機械工程等母系學(xué)科，又融入了其他自然科 學(xué)和社會科學(xué)的有關(guān)原理和方法。 0-5環(huán)境工程學(xué)的主要任務(wù)是什么？ 環(huán)境工程學(xué)應(yīng)用環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科的理論和方法來研究控制環(huán) 境污染、保護和改善環(huán)境質(zhì)量，合理利用自然資源的技術(shù)途徑和技術(shù)措施。因此, 它有著兩方面的任務(wù)：既要保護環(huán)境，使其免受和消除人類活動對它的有害影響; 又要保護人類的健康和安全免受不利的環(huán)境因素?fù)p害。具體講就是重點治理和控 制廢水、廢氣、噪聲和固體廢棄物，研究環(huán)境污染綜合防治的方法和措施。 0-6環(huán)境工程學(xué)的主要內(nèi)容有哪些？ （1）水質(zhì)凈化與

4、水污染控制工程； （2）大氣污染控制工程； （3）固體廢棄物控制及噪聲、振動與其他公害防治工程； （4）清潔生產(chǎn)、污染預(yù)防與全過程污染控制工程； （5）環(huán)境規(guī)劃、管理和環(huán)境系統(tǒng)工程； （6）環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境質(zhì)量評價。 第一章水質(zhì)與水體自凈 1- 1名詞解釋所以經(jīng)此法處理后的水仍有殘余硬度，仍然會產(chǎn)生結(jié)垢問題。 ③離子交換法用離子交換劑上的可交換離子Na+與Ca2+、Mg2+交換，其他 陰離子成分不改變。該法可較徹底的脫除水中的Ca2+、Mg2+,較前兩個方法 優(yōu)越。 2- 19離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)有什么特點？試述其主要性能。 廢水處理中常用的離子交換劑為離子交換樹脂。它是人工合

5、成的高分子化合 物，由樹脂本體（母體）和活性基團兩個部分組成。樹脂本體通常是苯乙烯的聚 合物，是線性結(jié)構(gòu)的高分子有機化合物。因樹脂本體不是離子化合物不具有離子 交換能力，需經(jīng)適當(dāng)處理加上活性基團后，才成為離子化合物，才具有離子交換 能力。活性基團由固定離子和活動離子組成，前者固定在樹脂網(wǎng)狀骨架上，后者 則依靠靜電力與前者結(jié)合在一起，兩者電性相反，電荷相等。 2-21試述離子交換工藝的操作程序。 離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。 （1）交換：離子交換劑上的可交換離子與溶液中其他同性離子間的交換反應(yīng)。 主要與樹脂性能、樹脂層高度、水流速度、原水濃度以及再生程度有關(guān)。

6、（2）反洗：目的在于松動樹脂層，以便再生時再生液分布均勻，同時還及時 清除根存的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。 （3）再生：交換反應(yīng)的逆過程，用較高濃度的再生液恢復(fù)樹脂的交換能力。 （4）清洗：將樹脂層中殘余的再生廢液清洗掉，直至符合出水水質(zhì)要求。 2-22試述離子交換工藝在廢水處理中的應(yīng)用范圍。 （1）軟化 一般采用鈉型陽離子交換柱（固定型單床），再生液用飽和NaCl溶液。圖2-55 鈉型離子交換 柱。 （2）除鹽 需用H+型陽離子交換柱（金屬離子與H+交換）與0H-型陽離子交換柱（各酸 根離子與0H.交換）串聯(lián)工藝。圖2-56 H +柱和0H 一柱串聯(lián)除鹽。 （3）重金屬廢水的處理和

7、金屬的回收 2-23活性炭吸附的基本原理是什么？ 吸附作用主要發(fā)生在活性炭2-24吸附等溫線有幾種？各種等溫線的意義何 在？ 吸附等溫線按形狀可分為幾種類型，其中有代表性的有Langmuir （朗格謬爾） 型、BET型和Freundlich （弗倫德利希）型。 2-25活性炭吸附操作有幾種類型？各有什么特點？ 活性炭吸附操作類型：間歇吸附、連續(xù)吸附、流化床吸附。 2-26試分析幾種膜分離技術(shù)的原理和特點與應(yīng)用 1、電滲析一在直流電場的作用下，利用陰陽離子交換膜對溶液中陰、陽離 子的選擇透過性（即陽膜只允許陽離子通過，陰膜只允許陰離子通過），使溶質(zhì) 與水分離的物化過程。 2、滲析

8、法——在半透膜高濃度溶液的一側(cè)施加足夠的壓力（超過溶液的滲透 壓），使溶劑從高濃度一側(cè)向低濃度一側(cè)流動的過程。隨著反滲透膜制造技術(shù)及 裝置的迅速發(fā)展與完善，反滲透工藝己在海水及苦咸水淡化、飲用水處理、高純 水制備等領(lǐng)域得到了較多的應(yīng)用。在電鍍、食品工業(yè)等廢水處理方面也有應(yīng)用。 3、微濾、超濾和納濾等——依靠壓力和膜進行工作，制膜的原料也是醋酸纖 維素或聚酰胺、聚碗等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小 的壓力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細 菌，現(xiàn)多用于取代深床過濾，降低出水濁度，強 化水的消毒，有時也作反滲透的預(yù)處理。超濾能去除相對分子量大于

9、1000? 100000的物質(zhì)，如膠體、蛋白質(zhì)、顏料、油類、微生物等。納濾又稱低級反滲 透，可分離相對分子量大于200?400的物質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大 分子的有機物也可被除去。 2-29微濾、超濾、納濾和反滲析有何區(qū)別？ 微濾、超濾和納濾等一一依靠壓力和膜進行工作，制膜的原料也是醋酸纖維素 或聚酰胺、聚硯等，但刪去熱處理工序，使制成的膜孔徑較大，能夠在較小的壓 力下工作，而且有較大的水通量。微濾技術(shù)適合于去除膠體、懸浮固體和細菌， 現(xiàn)多用于取代深床過濾，降低出水濁度，強化水的消毒，有時也作反滲透的預(yù)處 理。超濾能去除相對分子量大于1000?100000的物質(zhì)，如膠體、蛋白質(zhì)、顏

10、料、 油類、微生物等。納濾乂稱低級反滲透，可分離相對分子量大于200?400的物 質(zhì)，如硬度離子、色素等，有些較大分子的有機物也可被除去。 2-30試述加氯消毒的原理。 1、氯氣溶于水后發(fā)生水解反應(yīng)，生成的次氯酸HOC1是弱酸，又發(fā)生離解反 應(yīng)。平衡受水中氫離子濃度的影響。當(dāng)pH>4時，溶于水的C12幾乎以HOC1 和OCI-的形式存在，極少以C12的形式存在。當(dāng)pH=7時，HOC1約占80%, OC1 —約占20%。一般認(rèn)為，C12、HOCK OCI-均具有氧化能力，而不少研究 表明C12、HOCK OC1-三者中，HOC1的殺菌能力最強。 2、當(dāng)水中有氨存在時，氯和次氯酸極易與氨化合

11、成各種氯胺。各種氯胺水解 后，乂會生成HOC1,因此它們也具有消毒殺菌能力，但不及HOC1強，而且殺 菌作用進行得比較緩慢。 3、氯還可以與水中其他雜質(zhì)特別是還原性物質(zhì)起化學(xué)作用，如Fe2+、Mn2+、 NO2—、S —等無機性還原物質(zhì)以及一些有機性還原物質(zhì)。 2-31水消毒與殺菌的區(qū)別？ 水消毒是用物理、化學(xué)方法去除水中的病原菌、病毒和寄生蟲，以保證人類用 水的安全和衛(wèi)生。其目的是水中的病原細菌和其他對人體健康有害的微生物。消 毒和殺菌不同。殺菌是殺滅水中一切微生物。生活污水和某些工業(yè)廢水中含有大 量細菌，有時還含有較多的病原細菌、病毒和寄生蟲卵等。通過一般的廢水處理, 它們也還不能全

12、部被去除，為了防止疾病的傳播，在排入水體之前，也需要進行 消毒。 2-32除氯以外，還有哪些消毒方法？發(fā)展前途如何？ （一）物理消毒法 1、加熱消毒：消耗大量燃料，只適合于少量飲用水。 2、紫外線消毒 紫外線消毒與氯消毒相比，具有以下優(yōu)點：①消毒速度快，效率高。據(jù)試驗， 經(jīng)紫外線照射幾十秒鐘即能殺菌。一般大腸桿菌的平均去除率可達98%,細菌 總數(shù)的平均去除率可達96.6%。此外還能去除加氯法難以殺死的某些芽艷和病 毒。②不影響水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，不增加水的嗅和味。③操作簡單，便于 管理，易于實現(xiàn)自動化。 紫外線消毒的缺點是不能解決消毒后在管網(wǎng)中再污染的問題，電耗較大，水中 懸浮

13、雜質(zhì)妨礙光線投射等。 （二）臭氧消毒 臭氧在常溫常壓下為無色氣體，有特臭，強氧化劑，且極不穩(wěn)定，分解放出［0］。 ［0］具有強氧化能力，是除氟以外最活潑的氧化劑，能殺滅病毒、芽地等具有頑 強抵抗力的微生物。臭氧消毒接觸時間短，不受水中氨氮和pH的影響，能氧化 水中的有機物，去除水中的鐵、鎰，并能去除嗅、味和色度，還能完全去除水中 的酚。 但是，臭氧法的主要缺點是基礎(chǔ)建設(shè)投資大、耗電量大；臭氧在水中不穩(wěn)定， 容易分解，因而不能在配水管網(wǎng)中保持持續(xù)的殺菌能力；臭氧需邊生產(chǎn)邊使用， 不能儲存；當(dāng)水量和水質(zhì)發(fā)生變化時，調(diào)節(jié)臭氧投加量比較困難。 （三）重金屬消毒 銀離子能凝固微生物蛋白質(zhì)，破壞

14、細胞結(jié)構(gòu)，達到殺菌目的。消毒方法有：利 用表面積很大的銀片與水接觸，或用電解銀的方法，或使水流過鍍銀的砂粒等。 此法的缺點是價格高，殺菌慢，只能用于少量飲用水的應(yīng)急消毒。至于長期飲用 重金屬離子消毒的水對人體有何影響，尚無定論。 在殺滅湖泊或水庫中的藻類時，硫酸銅是最常用的化學(xué)藥劑。 （四）綜合消毒法 各種消毒法結(jié)合使用已為國外水廠提倡。如：臭氧一氯消毒。其步驟為：先用 臭氧氧化水中酚和消滅病毒，改善水的物理性質(zhì)，然后在水中加氯，保證管網(wǎng)中 的滅菌能力。有的水廠也用臭氧一紫外線一氯消毒。 第三章水的生物化學(xué)處理方法 3- 1水中微生物主要分哪幾類？分別簡單討論它們在廢水處理過程中所起

15、的 作用。 細菌等各類微生物的種類與數(shù)量常與污水水質(zhì)及其處理工藝有密切關(guān)系，在特 定的污水中，會 形成與之相適應(yīng)的微生物群落。 細菌是單細胞微生物，廢水處理設(shè)備中出現(xiàn)的細菌種類很多。對凈化污水有重 要作用的細菌有無色桿菌屬（Achromobacter）、產(chǎn)堿桿菌屬、芽抱桿菌屬、黃桿 菌屬、微球菌屬及假單胞菌屬。其中假單胞菌屬是最具有代表性的污水處理的活 性細菌之一，地球上存在的天然有機物都可以為假單胞菌屬的細菌所分解。 真菌種類繁多，污水處理中分離出的真菌主要是霉菌。大多數(shù)真菌都是好氧菌, 他們具有在溫度較低的環(huán)境條件下生長繁殖的能力，適宜生存的pH范圍是2?9。 藻類都是具有光合作

16、用的自養(yǎng)型微生物，能通過光合作用放出氧氣，對污水的 凈化具有重要的作用。 原生動物是極微小的能運動的微生物，通常為單細胞生物，生物處理中常見的 原生動物有肉足綱、鞭毛綱、纖毛綱和吸管綱的動物。原生動物不僅能吞噬部分 有機物、游離細菌，降低污水渾濁度，一些原生動物還能分泌黏液，促進生物污 泥絮凝。當(dāng)運行條件和處理水質(zhì)發(fā)生變化時，原生動物的種類也隨之變化，因此, 原生動物能起指示生物的作用。 后生生物在水處理設(shè)備中不常出現(xiàn)。輪蟲是后生動物的典型代表，可非常有效 的吞食分散和絮凝的細菌及顆粒較小的有機物。輪蟲是好氧生物凈化程度的有效 指示生物。 在生物處理中，凈化污水的第一和主要承擔(dān)者是細菌，

17、而原生動物是細菌的首 次捕食者，后生動物是細菌的二次捕食者。 3-2試簡單說明活性污泥法凈化污水的基本原理。 向生活污水中不斷注入空氣，維持水中有足夠的溶解氧，經(jīng)過一段時間后，污 水中即生成一種絮凝體。這種絮凝體是有大量繁殖的微生物構(gòu)成的，易于沉淀分 離，使污水得到澄清，這就是“活性污泥氣 微生物和有機物構(gòu)成活性污泥的主 要部分，約占全部活性污泥的70%以上?；钚晕勰嗟暮室话阍?8%?99% 左右，具有很強的吸附和降解有機物的能力，可以達到處理和凈化污水的目的。 活性污泥法就是以懸浮在水中的活性污泥為主體，在有利于微生物生長的環(huán)境條 件下和污水充分接觸，使污水凈化的一種方法。 3-3

18、污泥沉降比、污泥濃度和污泥指數(shù)在活性污泥法運行中有什么作用？良 好的活性污泥應(yīng)具有哪些性能？ 污泥沉降比(SV)：指曝氣池混合液在100ml量筒中靜置沉淀30min后，沉淀 污泥占混合液的體積分?jǐn)?shù)(%)。污泥沉降比反映曝氣池正常運行時的污泥量，用 以控制剩余污泥的排放，他還能及時反映出污泥膨脹等異常情況。 污泥指數(shù)(SVI)：污泥指數(shù)是污泥容積指數(shù)的簡稱，指曝氣池出口處混合液經(jīng) 30min沉淀后，lg干污泥所占的容積，以ml計。SVI能較好的反映出活性污泥 的松散程度(活性)和絮凝、沉降 性能。對于一般城市污水，SVI在50-150左右。SVI過低，說明泥粒細小緊密, 無機物多，缺乏活性

19、和吸附能力；SVI過高，說明污泥難于沉淀分離。污泥齡 ()指曝氣池中工作的活性污泥總量與每日排放的剩余污泥量的比值，單位是天 (d)o它表示新增長的污泥在曝氣池中的平均停留時間，即曝氣池工作污泥全部 更新一次所需時間。污泥齡和細菌的增長處于什么階段直接相關(guān)，以它作為生物 處理過程的主要參數(shù)是很有價值的。 3-4試比較推流式曝氣池和完全混合曝氣池的優(yōu)缺點。 推流式曝氣池呈長方形，水流形態(tài)為推流式。污水凈化的吸附階段和氧化階段 在一個曝氣池中完成。進口處有機物濃度高，沿池長逐漸降低，需氧量也是沿池 長逐漸降低。處理工業(yè)廢水時的 BOD5負(fù)荷為0.2?0.4 kg(BOD5)/[kg(MLSS)

20、 d],MLSS濃度為1.5?3.5g/L。普通活性污泥法對有機物 (BOD5)和懸浮物去除率高，可達到85%~95%,因此特別適用于處理要求高而 水質(zhì)比較穩(wěn)定的廢水。它的主要缺點是：①不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；②需氧量沿池長 前大后小，而空氣的供應(yīng)是均勻的，這就造成前段氧量不足，后段氧量過量的現(xiàn) 象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會造成后端氧量大大超過需要而浪費。此外, 由于曝氣時間長，曝氣池體積大，占地面積和基建費用也相應(yīng)增大。 完全混合法的流程與普通法相同。該法有兩個特點：一是進入曝氣池的污水立 即與池內(nèi)原有濃度低的大量混合液混合，得到了很好的稀釋，所以進水的水質(zhì)的 變化對污泥的影響降低到了很小

21、的程度，能夠較好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各 點有機物濃度（F）均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)量（M）基本相同，池內(nèi)各部 分工作情況兒乎完全一致。由于微生物生長所處階段主要取決于F/M,所以完全 混合法有可能把整個池子的工作情況控制在良好的的同一條件進行，微生物活性 能夠充分發(fā)揮，這一特點是推流式曝氣池不具備的。 3-5常用的曝氣池有哪些型式？各適用于什么條件？ 推流式曝氣池：推流式曝氣池為愴方廊道形池子，常采用鼓風(fēng)曝氣，擴散裝置 設(shè)在池子一側(cè)，使水流在池子中呈螺旋狀前進，前段水流與后段水流不發(fā)生混合。 為運轉(zhuǎn)和維修方便，常將所需要的曝氣池總?cè)莘e分為可獨立操作的兩個或者更多 的單元，每個單元包括

22、兒個池子，每個池子由1?4個折流的廊道組成。 完全混合式曝氣池：廢水進入反應(yīng)池與池中混合液充分混合，池內(nèi)廢水組成， F/M、微生物群的組成和數(shù)量完全均勻一致。這種曝氣池多為圓形、方形或多邊 形池子，常采用葉輪式機械曝氣。為節(jié)省占地面積，可以把幾個方形池子連接在 一起，組成一個長方形池子。 循環(huán)混合曝氣池（氧化溝）：循環(huán)混合曝氣池多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，其平面形狀像 跑道。轉(zhuǎn)刷設(shè)在直段上，轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動使混合液曝氣并在池內(nèi)循環(huán)流動，使活性污泥 保持懸浮狀態(tài)，從整體上看，流態(tài)是完全混合的，但一般混合液的環(huán)流量為進水 量的數(shù)百倍以上，流速較大，在局部又具有推流的特征。 3-6普通活性污泥法、生物吸附法和完全

23、混合曝氣法各有什么特點？根據(jù)細菌 增長曲線看，這 兒種運行方式的基本區(qū)別在什么地方？試比較它們的優(yōu)缺點。 普通活性污泥法又稱傳統(tǒng)活性污泥法。曝氣池呈長方形，水流形態(tài)為推流式。 污水凈化的吸附階段和氧化階段在一個曝氣池中完成。進口處有機物濃度高，沿 池長逐漸降低，需氧量也是沿池長逐漸降低。普通活性污泥法對有機物（B0D5） 和懸浮物去除率高，可達到85%~95%,因此特別適用于處理要求高而水質(zhì)比較 穩(wěn)定的廢水。它的主要缺點是：①不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；②需氧量沿池長前大后小, 而空氣的供應(yīng)是均勻的，這就造成前段氧量不足，后段氧量過量的現(xiàn)象。需要維 持前段足夠的溶解氧，就會造成后端氧量大大超過需要而

24、浪費。此外，由于曝氣 時間長，曝氣池體積大，占地面積和基建費用也相應(yīng)增大。 完全混合法的流程與普通法相同。該法有兩個特點：一是進入曝氣池的污水立 即與池內(nèi)原有濃度低的大量混合液混合，得到了很好的稀釋，所以進水的水質(zhì)的 變化對污泥的影響降低到了很小的程度，能夠較好的承受沖擊負(fù)荷；二是池內(nèi)各 點有機物濃度（F）均勻一致，微生物群性質(zhì)和數(shù)量（M）基本相同，池內(nèi)各部 分工作情況幾乎完全一致。由于微生物生長所處階段主要取決于F/M,所以完全 混合法有可能把整個池子的工作情況控制在良好的的同一條件進行，微生物活性 能夠充分發(fā)揮，這一特點是推流式曝氣池不具備的。 生物吸附法乂叫接觸穩(wěn)定法或吸附再生法。活

25、性污泥法凈化水質(zhì)的第一階段是 吸附階段，良好的活性污泥與生活污水混合后10?30min內(nèi)就能基本完成吸附作 用，污水中的BOD5即可去除85%~90%。生物吸附法就是根據(jù)這-發(fā)現(xiàn)發(fā)展起 來的。污水和活性污泥在吸附池內(nèi)混合接觸 0.5?l.Oh,使污泥吸附大部分懸浮物、膠體狀物質(zhì)及部分溶解有機物后，在二 沉池中進行分離，分離出的回流污泥先在再生池內(nèi)進行2~3h的曝氣，進行生物 代謝，充分恢復(fù)活性后再回到吸附池。吸附池和再生池可分建，也可合建。生物 吸附法采用推流式流型。由于吸附時間短，再生池和吸附池內(nèi)MLSS濃度可分 別達到 1.0?3.0 和 4.0?10.0g/L, BOD5 負(fù)荷 0.2

26、?0.6 kg(B0D5)/[kg(MLSS) d].在污 泥負(fù)荷率相同時，生物吸附法兩池總?cè)莘e比普通法要小得多，而空氣量并不增加， 因而可以大大降低建筑費用。其缺點是處理效果稍差，不適合處理含溶解性有機 物較多的廢水。 3-7試簡單說明附著生長系統(tǒng)處理廢水的基本原理。 當(dāng)污水與濾料等載體長期流動接觸，在載體的表面上就會逐漸形成生物膜。生 物膜主要是由細菌(好氧菌、厭氧菌和兼性菌)的菌膠團和大量的真菌菌絲.組成。 生物膜上線蟲類、輪蟲類及寡毛類等微型生物出現(xiàn)的頻率也較高。在日光照射的 部位還生長藻類，有的濾料內(nèi)甚至還出現(xiàn)昆蟲類。由于生物膜是生長在載體上的, 微生物停留時間長，像硝化菌等生長

27、世代期較長的微生物也能生長。所以，生物 膜上生長繁育的生物種類繁多、食物鏈長而復(fù)雜是這種處理技術(shù)的顯著特征。 3-8高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池各有什么特點？適用于什么具體情況？ 高負(fù)荷生物濾池是在解決和改善普通生物池在凈化功能和運行中存在的問題 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。高負(fù)荷生物濾池的BOD5容積負(fù)荷是普通生物濾池的6?8 倍，水力負(fù)荷則為普通生物濾池的10倍，因此，濾池的處理能力得到大幅度提 高；而水力負(fù)荷的加大可以沖刷過厚和老化的生物膜，促進生物膜更新，防止濾 料堵塞。但出水水質(zhì)不如普通生物濾池，出水BOD5常大于30mg/Lo 塔式生物濾池是根據(jù)化學(xué)工程中氣體洗滌塔的原理開創(chuàng)的，一般

28、高達8?24m, 直徑1?4m。由于濾池高如塔，使池內(nèi)部形成拔風(fēng)狀態(tài)因而改善了通風(fēng)。當(dāng)污水 自上而下滴落時，產(chǎn)生強烈紊動，使污水、空氣、生物膜三者接觸更加充分，可 大大提高傳質(zhì)速率和濾池的凈化能力。塔式生物濾池負(fù)荷遠比高負(fù)荷生物濾池 高。濾池內(nèi)生物膜生長迅速，同時受到強烈水力沖刷，脫落和更新快，生物膜具 有較好的活性。為防止上層負(fù)荷過大，使生物膜生長過厚造成堵塞，塔式生物濾 池可以采用多級布水的方法來均衡符合。 3-9生物濾池設(shè)計中，什么情況下必須采用回流？ 進水BOD濃度過高時，為防止上層負(fù)荷過大，使生物膜生長過厚造成堵塞， 必須采用處理水回流稀釋。如塔式生物濾池，進水BOD濃度應(yīng)控制在

29、5()()mg/L 以下。 3-1()生物轉(zhuǎn)盤處理廢水的基本原理。 生物轉(zhuǎn)盤運轉(zhuǎn)時，污水在反應(yīng)槽中順盤片間隙流動，盤片在轉(zhuǎn)軸帶動下緩慢轉(zhuǎn) 動，污水中的有機污染物為轉(zhuǎn)盤上的生物膜所吸附，當(dāng)這部風(fēng)盤片轉(zhuǎn)離水面時， 盤片表面形成一層污水薄膜，空氣中的氧不斷溶解到水膜中，生物膜中微生物吸 收溶解氧，氧化分解被吸附的有機污染物。盤片每轉(zhuǎn)動一周，即進行一次吸附- 吸收-氧化分解的過程。轉(zhuǎn)盤不斷轉(zhuǎn)動，污染物不斷被氧化分解，生物膜也逐漸 變厚，衰老的生物膜在水流剪切作用下脫落，并隨污水排至沉淀池。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動也 使槽中污水不斷的被攪動充氧，脫落的生物膜在槽中呈懸浮狀態(tài)，繼續(xù)起凈化作 用，因此生物轉(zhuǎn)盤兼有活性污

30、泥的功能。 3-11氧化塘有哪幾種形式？它們的處理效果如何？適用于什么條件？ 氧化塘乂稱為穩(wěn)定塘或生物塘，是一種類似池塘（天然的或人工修建的）的處 理設(shè)備。氧化塘凈化污水的過程和天然水體的自凈過程很相似，污水在塘內(nèi)經(jīng)長 時間緩慢流動和停留，通過微生物（細菌、真菌、藻類和原生動物）的代謝活動, 使有機物降解，污水得到凈化。水中溶解氧主要由塘內(nèi)生長藻類通過光合作用和 塘表面的復(fù)氧作用提供。 氧化塘可分為好氧氧化塘、兼性氧化塘，曝氣氧化塘和厭氧塘四類。 3-12什么叫氧化溝？它有什么優(yōu)點？ 氧化溝（循環(huán)混合曝氣池）多采用轉(zhuǎn)刷曝氣，其平面形狀像跑道。轉(zhuǎn)刷設(shè)在直 段上，轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)動使混合液曝氣并在

31、池內(nèi)循環(huán)流動，使活性污泥保持懸浮狀態(tài)，從 整體上看，流態(tài)是完全混合的，但一般混合液的環(huán)流量為進水量的數(shù)百倍以上， 流速較大，在局部又具有推流的特征。氧化溝斷面可為矩形或梯形，有效深為 0.9~2.5m。 氧化溝連續(xù)運行時，需另設(shè)二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。間歇運行可省去二次 沉淀池，停止曝氣時氧化溝作沉淀池用，剩余污泥通過設(shè)于溝內(nèi)的污泥收集器排 除。一般采用兩個池，交替進行曝氣和沉淀操作。氧化溝流程簡單，施工方便， 曝氣轉(zhuǎn)刷易制作，布置緊湊，是一種有前途的活 性污泥處理法。 3-13試比較厭氧法和好氧法處理的優(yōu)缺點和使用范圍。 厭氧生物處理是在無氧的條件下，利用兼性菌和厭氧菌分解有機物的

32、一種生物 處理法。厭氧生物處理技術(shù)是最早僅用于城市污水廠污泥的穩(wěn)定處理。有機物厭 氧生物處理的最終產(chǎn)物是以甲烷為主體的可燃性氣體（沼氣），可以作為能源回 收利用；運轉(zhuǎn)費也遠比好氧生物處理低。因此在當(dāng)前能源日趨緊張的形勢下，厭 氧處理作為一種低能耗、可回收資源的處理工藝，受到世界各國的重視。最近的 研究結(jié)果表明，厭氧生物處理技術(shù)不僅適用于污泥穩(wěn)定處理，而且適用于高濃度 和中等濃度有機廢水的處理。有的國家還對低濃度城市污水進行厭氧處理研究， 并取得了顯著進展。 3-14試扼要討論影響消化的主要因素。傳統(tǒng)消化法和高速消化法各有什么特 點？ 1、溫度 甲烷細菌對溫度的變化十分敏感，所以溫度是影響

33、厭氧生物處理的主要原因。 消化時間（指產(chǎn)氣量達到總氣量的90%時所需要的時間）與溫度有關(guān)。高溫消化 比中溫消化時間短，產(chǎn)氣率稍高，對寄生蟲卵的殺滅率可達90%,而中溫消化的 殺滅率更低。高溫消化耗熱量大，管理復(fù)雜，因此，只有在衛(wèi)生要求較高時才考 慮采用高溫消化。 2、酸堿度 甲烷細菌生長最適宜的pH范圍是6.8?7.2,若pH低于6或高于8,正常消化 就會被破壞。因此，消化系統(tǒng)內(nèi)必須存在足夠的緩沖物質(zhì)，如重碳酸鹽。 3、負(fù)荷 負(fù)荷是厭氧處理過程中決定污水、污泥中有機物厭氧消化速率快慢的綜合性指 標(biāo)，是厭氧消化的重要控制參數(shù)。負(fù)荷常以投配率來表示。投配率指每日加入消 化池的新鮮污泥體積或

34、高濃度污水容積與消化池容積的比率。投配率需適當(dāng)。 4、碳氮比 有機物的碳氮比（C/N）對消化過程有較大影響。實驗表明，碳氮比為（10?20）： 1時，消化效果較好。 5、有毒物質(zhì) 污泥中的有毒物質(zhì)會影響消化的正常進行，因此必須嚴(yán)格控制有毒物質(zhì)排入城 市污水系統(tǒng)。主要的有毒物質(zhì)是重金屬離子和某些陰離子。 3-20從活性污泥曝氣池中取混合液500mlo盛于500ml量筒中，半小時后沉 淀污泥量為150ml, 試計算活性污泥的沉降比。曝氣池中的污泥濃度為3000 mg/L,求污泥指數(shù)， 你認(rèn)為曝氣池運行是否正常？ 解：污泥指數(shù)lOOmLo 第五章大氣質(zhì)量與大氣污染 5- 1簡述導(dǎo)致

35、酸雨、溫室效應(yīng)以及臭氧層破壞的原因。 5-2簡述大氣污染控制的含義和內(nèi)容。 典型的大氣污染控制系統(tǒng)一般包括污染源的控制，廢氣排放控制系統(tǒng)（粉塵污 染物的控制，氣態(tài)污染物的控制）和稀釋擴散控制等幾部分。 1. 污染源的控制——大氣污染控制的重點是控制污染源。將污染工藝更換為少 污染或無污染 工藝是最理想的方法，改革生產(chǎn)工藝，對原材料進行加工，盡量減少大氣污染 物的生成量。 2、廢氣排放控制系統(tǒng) 為使廢氣污染物能達標(biāo)排放，通常采用如圖所示的典型控制系統(tǒng)。用集氣罩1 將污染源產(chǎn)生的污染物收集起來，經(jīng)顆粒除塵裝置3,再進入氣態(tài)污染物凈化器 4,經(jīng)風(fēng)機5進入煙囪7,由此排人大氣，再經(jīng)歷擴散稀

36、釋過程，達到大氣質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)將系統(tǒng)各步控制簡述于后。 3、稀釋擴散控制 稀釋法就是采用煙囪排放污染物，通過大氣的輸送和擴散作用降低其"著地濃 度”，使污染物 的地面濃度達到規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 5-3根據(jù)我國《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)，求出濃度限值。 解： 、、三種污染物的日平均 5-4成人每次吸入的空氣量平均為500cm3,加入每分鐘呼吸15次，空氣中顆 粒物的濃度為200pg/m3,試計算每小時沉積于肺泡內(nèi)的顆粒物質(zhì)量。己知該顆 粒物在肺泡中的沉降系數(shù)為0.12。 解：1（）.8如。 5-5簡述顆粒污染物和氣態(tài)污染物控制方法和設(shè)備。 1、顆粒污染物控制的方法和設(shè)備主

37、要有四類： （1）機械力除塵器：包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。 （2）過濾式除塵器：包括袋式過濾器和顆粒層過濾器。 （3）靜電除塵器：包括干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。 （4）濕式除塵器：包括泡沫除塵器、噴霧塔、填料塔、沖擊式除塵器、文丘 里洗滌器等 2、氣態(tài)污染物控制方法和設(shè)備可分為兩大類：分離法和轉(zhuǎn)化法。 分離法是利用污染與廢氣中其它組分的物理性質(zhì)的差異使污染物從廢氣中分 離出來，如物理吸收、吸附、冷凝及膜分離等；轉(zhuǎn)化法是使廢氣中污染物發(fā)生某 些化學(xué)反應(yīng)，把污染物轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)，如催化轉(zhuǎn)化、燃燒法、 生物處理法、電子束法等。 5-6為什么說煙囪排放

38、是廢氣控制系統(tǒng)的重要部分。 所謂稀釋法，就是采用煙囪排放污染物，通過大氣的輸送和擴散作用降低其“著 地濃度"，使污染物的地面濃度達到規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。雖然廢氣的排放控制 應(yīng)依靠各種控制技術(shù)和凈化裝置，但是，對于那些難以去除的有毒物質(zhì)要降到很 低的濃度，其凈化費用可能是相當(dāng)高的，而以凈化脫除為主，輔之煙囪排放稀釋, 則經(jīng)濟上是合理的。同時，無論采用什么控制方法和凈化裝置，其尾氣中仍含有 少量有害物質(zhì)，即使有些尾氣中不含有害物質(zhì)，也因其中幾乎沒有氧氣而對 人類呼吸不利，也必須用煙囪（排氣筒）排放稀釋。所以煙囪是廢氣排放控制 系統(tǒng)的重要組成部分。煙囪排放本身并不減少排入大氣的污染物量，但它能使

39、污 染物從局地轉(zhuǎn)移到大得多的范圍 習(xí)題6-1附表 解：n=86% o 6- 2 一單層沉降室處理含塵氣流，已知含塵氣體流量Q=1.5m3/s,氣體密度 pG=1.2kg/m3,氣 體黏度|i=1.84xlO-5kg/（m?s）,顆粒真密度pp=2101.2 kg/m3,沉降室寬度W=1.5 m,要求對粒徑=50gm的塵粒應(yīng)達到60%的搜捕效率。試求沉降室的長度。 解：4.1m。 6-3含塵粒直徑為1.09 的氣體通過一重力沉降室，寬20 cm,長50cm,共8層，層間距 0.124 cm,氣體流速是8.61L/min。并觀測到其捕集效率為64.9%。問需要設(shè)置 到多少層才能得到8

40、0%的捕集效率？ 解：10層。 6-4簡述旋風(fēng)除塵器中影響粉塵捕集效率的因素。1、入口風(fēng)速（或者流量）: 入口流量增大（即入口風(fēng)速）， 降低，因此除塵效率提高。但 風(fēng)速過大，粗顆粒將以較大的速度到達器壁而被反彈內(nèi)旋流，然后被上升氣 流帶出，從而降低除塵效率。一般入口風(fēng)速12~20m/s。 2、除塵器的結(jié)構(gòu)尺寸：其他條件相同時，筒體直徑越小，塵粒所受的離心力 越大，除塵效率 越高；筒體高度的變化對除塵效率的影響不明顯；適當(dāng)增加錐體長度，有利于 提高除塵效率；減小排氣管直徑，對除塵有力若將除塵器各部分的尺寸進行幾何 相似放大時，除塵效率會有所降低。 1.塵粒的粒徑與密度： 水污染：

41、水體因接受過多的污染物而導(dǎo)致水體的物理特征、化學(xué)特征和生物特 征發(fā)生不良變化，破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)，破壞了水體的功能及其在經(jīng)濟發(fā) 展和人民生活中的作用，該狀態(tài)為“水體污染 水質(zhì)：水與其中所含的雜質(zhì)共同表現(xiàn)出來的物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)的綜合特性。 水質(zhì)指標(biāo)：水中雜質(zhì)的種類、成分和數(shù)量，是判斷水質(zhì)的具體衡量標(biāo)準(zhǔn)。 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：由國家或政府部門正式頒布的有關(guān)水質(zhì)的統(tǒng)一規(guī)定。 水環(huán)境容量：一定水體在規(guī)定的環(huán)境目標(biāo)下所能容納污染物質(zhì)的最大負(fù)荷量。 水體自凈：進入水體的污染物通過物理、化學(xué)和生物等方面的作用，使污染物 的濃度逐漸降低， 經(jīng)過一段時間后，水體將恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)。這一現(xiàn)象為“水體自

42、凈作用"。 水體污染物：凡使水體的水質(zhì)、生物質(zhì)、底泥質(zhì)量惡化的各種物質(zhì)均稱為“水 體污染物”。COD：在一定嚴(yán)格的條件下，水中各種有機物與外加的強氧化作用 時所消耗的氧化劑量。BOD：在水體中有氧的條件下，微生物氧化分解單位體 積水中有機物所消耗的溶解氧量。 總固體：水中所有殘渣的總和。(在一定溫度下，將水樣蒸發(fā)至干時所殘余的 固體物質(zhì)總量。) 1?2試區(qū)別懸浮固體和可沉固體，區(qū)別懸浮固體和渾濁度。它們的測定結(jié)果一 般如何表示？ 如果對水樣進行過濾操作，將濾渣在103?105°C下烘干后的重 量就是懸浮固體，結(jié)果以mg/L計。 而可沉固體是指將1L水樣在一錐形玻璃筒內(nèi)靜置lh后所沉下的

43、懸浮物質(zhì)數(shù) 量，結(jié)果用inL/L來表示。 渾濁度是指水中不溶解物質(zhì)對光線透過時所產(chǎn)生的阻礙程度。一般來說，水中 的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高，但兩者之間并沒有固定的定量關(guān)系。因為渾 濁度是一種光學(xué)效應(yīng)，它的大小不僅與不溶解物質(zhì)的數(shù)量、濃度有關(guān)，而且還與 這些不溶解物質(zhì)的顆粒尺寸、形狀和折射指數(shù)等性質(zhì)有關(guān)。將蒸僧水中含有 lmg/L的SiO2稱為1個渾濁度單位或1度。由此測得的渾濁度稱為杰克遜濁度 單位(JTU)o 1-3取某水樣250mL置于空重為54.342 6 g的古氏堪煙中，經(jīng)過濾、1()5°C烘干、 冷卻后稱其質(zhì)量為54.3998 g,再移至600C爐內(nèi)灼燒，冷卻后稱其質(zhì)量為54

44、.362 2go試求此水樣的懸浮固體和揮發(fā)性懸浮固體量。 解：懸浮固體228.8mg/L；揮發(fā)性懸浮固體量150.4mg/L。 1-6取某水樣100ml,加酚猷指示劑，用0.100 0 mol/L HC1溶液滴定至終點消 耗鹽酸溶液1.40 mlo另取此水樣10() ml,以甲基橙作指示劑，用此鹽酸溶液滴 定至終點用去6.60 ml。試計算此水樣的總堿度及各致堿陰離子的含量(結(jié)果以 mmol/L 計)。 解：總堿度6.60mmol/L (酚猷堿度1.40mmol/L)； [OH-]0mmol/L； [HCO3-]1.4mmol/L： [CO32-]3.8mmol/L。 1?7取水樣1

45、00 ml用0.100 0 mol/L HCI溶液測其堿度?，F(xiàn)以酚歐作指示劑,消 耗了 HC1溶液0.20 ml,接著再加甲基橙作指示劑，又消耗了 3.40 ml。試求該水 樣的總堿度和各種致堿陰離 4、氣體溫度，溫度升高，氣體粘度增加，而，加大，除塵率降低。 5、灰斗的氣密性，即使除塵器在正壓下工作，錐體底部也可能處于負(fù)壓狀態(tài)。 若除塵器下部不嚴(yán)而漏氣，會將已落入灰斗中的粉塵重新?lián)P起帶走，使除塵率降 低。實驗證明，當(dāng)漏氣量達除塵器處理氣量的15%時，除塵率幾乎為零。 6-6有一單一通道板式電除塵器，通道高為5 m,長6 m,集塵板間距離為300 mm,處理含塵氣量為600m3/h,測得

46、進出口含塵濃度分別為9.3()g/m3和0.5208 g/m3。參考以上參數(shù)重新設(shè)計一臺靜電除塵器，處理氣量為9000m3/h,要求除 塵效率99.7%,問需要多少通道數(shù)？ 解：31個通道。 6-7某廠家想購一臺電除塵器，其凈化含塵濃度為25g/m3的煙氣，要求凈化 后濃度不超過0.5g/m3,其煙塵的粒度分布如附表所示。 習(xí)題6-7附表 某外商有一板間距為30 cm的板式電除塵器，其顆粒的切割直徑為0.2pm,該 除塵器的多依奇方程形式為： 式中：——顆粒直徑，; ——經(jīng)驗常數(shù)。 該除塵器能否滿足廠家的需求？ 解：不能滿足廠家的需求。 6-11簡述產(chǎn)生液界面的的方式，為什么

47、文氏洗滌器可以達到很高的捕集效率？ 文丘里洗滌器的除塵包括霧化，絮凝和脫水三個過程，前兩個過程在文丘里管 中進行，后一過程在脫水管中完成。含塵氣流進入進縮管，氣速逐漸增加，在喉 管中氣速最高，可達50m/s,氣液相對速度很大。在高速氣流沖擊下，噴嘴噴出 的水滴被高度霧化，喉管處的高速低壓使氣流達到過他和狀態(tài)，同時塵粒表面附 著的氣膜被沖破，使塵粒被水濕潤。因此，在塵粒與水滴或塵粒之間發(fā)生激烈的 碰撞和絮凝。從喉管進入擴散段后，速度降低，靜壓回升，以塵粒為凝結(jié)核的過 飽和蒸汽的凝結(jié)作用進行很快。凝結(jié)有水分的顆粒繼續(xù)凝聚碰撞，小顆粒凝并成 大顆粒，很容易被其他除塵器或脫水器捕集下來，使氣體得到凈

48、化。 第七章氣態(tài)污染物控制 7- 3簡述物理吸附與化學(xué)吸附的區(qū)別。 吸附劑和吸附質(zhì)之間通過分子間作用力（范德華力）產(chǎn)生的吸附稱為物理吸附。 物理吸附是一種常見的吸附現(xiàn)象。由于吸附是分子間作用力引起的，所以吸附熱 較小，一?般在41.9kJ/mol以內(nèi)。物理吸附因不發(fā)生化學(xué)作用，所以在低溫下就能 進行。被吸附的分子由于熱運動還會離開吸附劑表面，此為解吸（吸附的逆過程）。 物理吸附可形成單分子吸附層或多分子吸附層。由于分子間作用力是普遍存在 的，所以一種吸附劑可吸附多種吸附質(zhì)。但由于吸附劑和吸附質(zhì)的極性強弱不同, 某一種吸附劑對各種吸附質(zhì)的吸附量是不同的。 化學(xué)吸附是吸附劑和吸附質(zhì)之間發(fā)生

49、化學(xué)作用而產(chǎn)生的吸附，是由于化學(xué)鍵力 引起的?；瘜W(xué)吸附一般在較高溫度下進行，吸附熱較大，相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱， 般為83.7?418.7kJ/mol。一種吸附劑只能對某種或幾種吸附質(zhì)發(fā)生化學(xué)吸附，因 此化學(xué)吸附具有選擇性。由于化學(xué)吸附是靠吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)鍵力進行 的，所以只能形成單分子層吸附層。當(dāng)化學(xué)鍵力大時，化學(xué)吸附是不可逆的。 化學(xué)吸附和物理吸附并不是孤立的，往往相伴發(fā)生。只是由于吸附質(zhì)、吸附劑 及其他因素的影響，可能某種吸附是主要的。 第八章污染物的稀釋法控制 8- 1在氣壓為400 mb處，氣塊溫度為320 K。若氣塊絕熱下降到氣壓為600 mb 處，氣塊溫度變?yōu)槎嗌伲? 8

50、-2在鐵塔上觀測到的氣溫資料如表8-17所示，試計算各層大氣層的氣溫直減 率、表8-17 并判斷各層大氣的穩(wěn)定度。、 、解：2.35k/100m 不穩(wěn)定；Ik/lOOm 中性；-499k/100m 穩(wěn)定； 1.75k/100m 不穩(wěn)定；-205k/100m 穩(wěn)定。 8-3某城市火電廠的煙囪高100 m出口 8-4位于平原農(nóng)村的某工廠，有一座高 80m、出曰內(nèi)徑為1.5m的煙囪，其排放情況如下： 165°C, =15°C, 10=3 m/so試用國際推薦公式計算中性情況下的有效煙囪高度。 解：19.3m。 8-5某煙囪高度120 m,出口內(nèi)徑5 m, 處的平均風(fēng)速為4。試用霍蘭德、

51、布里克斯（大氣中性層結(jié)，源高）、國標(biāo)等公 式計算煙流抬升高度。 解：煙氣抬升高度采取霍蘭德公式：96.2m。 8-6地面源正下風(fēng)方向一點上，測得3 min平均濃度為 濃度。假設(shè)大氣穩(wěn)定度為B級。 解：1.3xl0-3g/m3o 8-8某污染源排出量為80,有效源高為60m,煙囪出口處的平均風(fēng)速6 m/s。 在當(dāng)時 =35.3 m, =18.1 m，試求正下風(fēng)方向500 m處的，試估算該點2 h的平均的氣 象條件下，正下風(fēng)方向500 m處的 地面濃度。 解：27.5mg/L。 8-11某污染源 293 Ko這一地區(qū)的排放量為80,煙氣流量為265,設(shè)計/,煙氣溫度為418K,

52、 大氣溫度為=0.5, 10=3 m/s , m=0.25o試按背景濃度為0.05《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo) 準(zhǔn)》的二級標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計煙囪的高度和出口直徑。 子的含量（結(jié)果以mmol/L計） 解：總堿度3.60mmol/L （酚猷堿度0.20mmol/L）； [OH-]0mmol/L； [HCO3-]3.2mmol/L； [CO32-]0.2mmol/Lo 1-8某水樣初始PH為9.5,取100 ml用0.200 0 moI/L溶液滴定至PH8.3時 需6.20 ml,若滴定至PH=4.4則還需加此液9.80 ml。試求此水樣中存在的各種 致堿陰離子的濃度（結(jié)果以mmol/L和的mg/L計）。 解

53、：總堿度 64.00mmol/L （酚猷堿度 24.80mmol/L）； [OH-]0mmol/L ； [HCO3-]14.40mmol/L （ 720mg/L ） ； [CO32-]24.80mmol/L （2480mg/L）o 1-9有一水樣取100 ml用0.100 0 mol/L HC1溶液測定其堿度， 加入酚猷指示劑后，水樣無色。再加甲基橙作指示劑，消耗鹽酸溶液量5.20 ml, 另取此水樣100 ml用0.025 0 mol/L的EDTA溶液測其硬度，用去14.60 ml。試 求此水樣的總硬度、碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度（結(jié)果以mmol/L、度和的mg/L 計）。 解：總硬度 3

54、.65mmol/L （365mg/L； 20.4度）;碳酸鹽硬度 2.60mmol/L （260mg/L； 14.6 度）；非碳酸鹽硬度 1.05mmol/L （105mg/L； 5.9 度）。 1?10高鎰酸鉀耗氧量、化學(xué)需氧量和生化需氧量三者有何區(qū)別？它們之間的關(guān) 系如何？除了它們以外，還有哪些水質(zhì)指標(biāo)可以用來判別水中有機物質(zhì)含量的多 寡？ 重銘酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱為化學(xué)需氧量，是水樣在強酸性條件下，加熱回流 2h （有時還加入催化劑），使有機物質(zhì)與重銘酸鉀充分作用被氧化的情況下測定 的。它能將水中絕大多數(shù)的有機物氧化，但對于苯、甲苯等芳炷類化合物則較難 氧化。嚴(yán)格說來，化學(xué)需氧量也包

55、括了水中存在的無機性還原物質(zhì)。通常因廢水 中有機物的數(shù)量大大多于無機還原物質(zhì)的量，一般用化學(xué)需氧量代表廢水中有機 物質(zhì)的總量。 高錠酸鉀耗氧量，習(xí)慣上稱為耗氧量，測定快速，但不代表水中有機物質(zhì)的全 部總量。一般來說，在測定條件下水中不含氮的有機物質(zhì)易被高鎰酸鉀氧化，而 含氮的有機物就較難分解。因此，耗氧量適用于測定天然水或含容易被氧化的有 機物的一般廢水，而成分復(fù)雜的有機工業(yè)廢水則常測定化學(xué)需氧量。 生化需氧量指在有氧的條件下，水中可分解的有機物由于好氧微生物（主要是 好氧細菌）的作用被氧化分解無機化所需要的氧量。 除它們外，還有總需氧量、總有機碳等水質(zhì)指標(biāo)可用來判別水中有機物質(zhì)含量 的

56、多寡。 1-11試討論有機物好氧生物氧化的兩個階段。什么是第一階段生化需氧量 （La） ?什么是完全生化需氧量（BODu） ?為什么通常所說的生化需氧量不包 括硝化階段對氧的消耗量？ 在有氧的情況下，廢水中有機物質(zhì)的分解是分兩個階段進行的。第一階段稱為 碳氧化階段，主要是不含氮有機物的氧化，也包括含氮有機物的氨化，以及氨化 后生成的不含氮有機物的繼續(xù)氧化。碳氧化階段所消耗的氧量稱為碳化生化需氧 量（BOD）o總的碳化生化需氧量常稱為第一階段生化需氧量或完全生化需氧量, 常以La或BODii表示。 水中的硝化細菌可氧化水中原有的氨和含氮有機物氨化分解出來的氨，最終轉(zhuǎn) 化成硝酸鹽。由于硝化作

57、用所消耗的氧量成為硝化生化需氧量，即第二階段生化 需氧量，常以LN或NOD表示。 通常所說的生化需氧量只是指碳化生化需氧量，即第一階段生化需氧量La,不 包括硝化過程所消耗的氧量LNo這是因為生化需氧量的定義只規(guī)定：有機物被 氧化分解為無機物質(zhì)。在第一階段生物氧化中，有機物中的C變?yōu)镃02, N變 為NH3,均己無機化。因此并不關(guān)心繼續(xù)氧化成NO2—、NO3-o同時，對于 一般的有機廢水，硝化過程大約在5?7天甚至10天后才能顯著展開，所以5 天的BOD測定通常是可以避免植化細菌耗氧的干擾的。 1-12某工業(yè)區(qū)生產(chǎn)廢水和生活污水的混合廢水的 生化需氧量是多少？(假定kl =0.23(1-

58、1) 解：第一階段生化需氧量323mg/Lo 1-13某廢水的=0.17=210,試求此廢水的 以及第一階段生化需氧量，假定)？ 為300 (20°C),它的第一階段。假設(shè)上 述廢水改放在30C條件下培養(yǎng)測定，試問5天的BOD應(yīng)該是多少( 解：30°CT BOD5=281mg/Lo 1-14三種不同污水水樣在20°C下的 0.36和0.47均為35(),而它們的值分別為().25、，試求每種水樣的完全生化需 氧量。 解：372mg/L； 357mg/L； 351mg/L。 1-15 一學(xué)生測某廢水的生化需氧量，星期二將水樣放入25笆的培養(yǎng)箱內(nèi)，到 下星期一才作培 養(yǎng)后測定。得

59、BOD值為206 解：167mg/L。o已知此廢水20°C的=0.17,試求它的。 1-17通常所說的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)要求有什么區(qū)別？ 由國家正式頒布的統(tǒng)一規(guī)定，對各項水質(zhì)指標(biāo)都有明確的要求尺度和界限，均 為法定要求，具有指令性和法律性，有關(guān)部門、企業(yè)和單位都必須遵守，稱為水 質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 各用水部門或設(shè)計、研究單位為進行各項工程建設(shè)或工藝生產(chǎn)操作，根據(jù)必要 的試驗研究或一定的經(jīng)驗所確定的各種水質(zhì)要求。這類水質(zhì)要求只是一種必要的 和有益的參考，并不都具有法律性。 1-18為什么制定了地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還要制定廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)？ 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)只對地表水體中有害物質(zhì)規(guī)定容許的標(biāo)準(zhǔn)限值，

60、還不能完 全控制各種工農(nóng)業(yè)廢棄物對水體的污染。為了進一步保護水環(huán)境質(zhì)量，必須從控 制污染源著手，制定相應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 1-19什么叫水體自凈？什么叫氧垂曲線？根據(jù)氧垂曲線可以說明什么問題？ 進入水體的污染物通過物理、化學(xué)和生物等方面的作用被分散、分離或分解， 最后，水體基本上或完全地恢復(fù)到受污染前的狀態(tài)，這個自然凈化的過程稱為水 體自凈。當(dāng)河流接納廢水以后排入口（受污點）下游各點處溶解氧的變化十分復(fù) 雜。以各點離排入口的距離為橫坐標(biāo)，溶解氧量為縱坐標(biāo)作圖，即得氧垂曲線。 氧垂曲線的形狀會因各種條件（如廢水中有機物濃度、廢水和河水的流量、河道 彎曲狀況、水流湍急情況等）的不同而有一定的差

61、異，但總的趨勢是相似的。由 氧垂曲線可以得到廢水排入河流后溶解氧最低點的虧氧量，及從排入點到臨界點 所需的時間。 1-2（）解決廢水問題的基木原則有哪些？ 在解決廢水問題時，應(yīng)當(dāng)考慮下面一些主要原則： （1）改革生產(chǎn)工藝，大力推進清潔生產(chǎn)，減少廢水排放量； （2）重復(fù)利用廢水； （3）回收有用物質(zhì)； （4）對廢水進行妥善處理； （5）選擇處理工藝和方法時，必須經(jīng)濟合理，并盡量采用先進技術(shù)。 1-21什么是“末端治理”？為什么要積極推進“清潔生產(chǎn)”工藝？你怎樣認(rèn)識“清 潔生產(chǎn)”與“末端治理”的關(guān)系？ 水處理中的“末端治理”是指排什么廢水就處理什么廢水。在解決工業(yè)廢水問題 時應(yīng)當(dāng)

62、首先深入工業(yè)生產(chǎn)工藝中，與工藝人員相結(jié)合，力求革新生產(chǎn)工藝，盡量 不用水或少用水，使用清潔的原料，采用先進的設(shè)備及生產(chǎn)方法，以減少廢水的 排放量和廢水的濃度，減輕處理構(gòu)筑物的負(fù)擔(dān)和節(jié)省處理費用。 1-22舉例說明廢水處理與利用的物理法、化學(xué)法和生物法三者之間的主要區(qū) 別。 廢水處理方法中的物理法是利用物理作用來分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物 質(zhì)，在處理過程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。如：沉淀法不僅可除去廢水中相對密度大 于1的懸浮顆粒，同時也是回收這些物質(zhì)的有效方法。 化學(xué)法利用化學(xué)反應(yīng)的作用來處理水中的溶解性污染物質(zhì)或膠體物質(zhì)。如：離 子交換法可用于水的軟化（去除Ca2+、Mg2+）和除鹽（去除

63、水中全部或部分 的陰陽離子）。 生物法主要利用微生物的作用，使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物轉(zhuǎn)化 為無害的物質(zhì)。如：好氧生物處理主要是利用好氧微生物降解水中溶解和膠體狀 態(tài)的有機污染物。 1-23 一廢水流量q=0.15m3/s,鈉離子濃度pl=2 500mg/L,今排入某河流。排 入口上游處河水流量Q=20m3/s,流速v=（）.3m/s,鈉離子濃度pO=12mg/L。求河 流下游B點處的鈉離子濃度。 解：35mg/Lo 1-24 一污水廠出水排入某一河流。排入口以前河流的流量Q =1.20=5.0 =80 ,, =3.0=10 ；污水廠出水的流量q=8 640,, =4.1

64、,=20 mg/L ,o假定排入口下游不遠某點處出水與河水得到完全混合，求該點處的河水水 質(zhì)。 解：BOD55.3mg/L； 10.8mg/L； 3.5mg/L° 1-25某生活污水經(jīng)沉淀處理后的出水排入附近河流。各項參數(shù)如表1-17所示。 試求： （1）2天后河流中的溶解氧量。 （2）臨界虧氧量及其發(fā)生的時間。習(xí)題1-25附表 解：D23.1mg/L； Dc3.7mg/L； tc0.6d。1-26 一城市污水處理廠出水流量為q=20 000=0.17 =30 ,DO=2, o ,水溫 20°C, =5.0 mg/L, o將此處水排入某河流，排放口上游處河水流量為Q=0.6

65、5 可取0.25 DO=7.5 mg/L,水溫23°C，混合后水流速度v=0.5 m/s, 試求混合后溶解氧最低值及其發(fā)生在距排放口多遠處？解：Dc5.5mg/L； 64800m。 1-27 一奶制品工廠廢水欲排入某河流，各項參數(shù)如表1?18所示。問： 1.如果廢水不做任何處理，排入河流后，最低溶解氧量是多少？ 2.如果該 河流規(guī)定Ill類水體，要求洛解最低值不得低于5.0 mg/L,工廠應(yīng)該將廢水的 BOD5（20）處理到不超過多少濃度時才能排放？ 習(xí)題1-27附表 解：18.7mg/L； 20 mg/L。 1-28 有一含氤有機廢水,最大流量為 100, =l()mg/L,

66、 =300 mg/L, DO=Omg/L, 欲排入附近某河流。該河流屬于III類水體，河水最小流量(95%保證率)為3 速為0.2,最小流量時流，夏季DO=7mg/L，河水中原先沒有氤化物。假定夏 季廢水和河水水溫均為20笆。估計此廢水需要的處理程度。 解：95%O 第二章水的物理化學(xué)處理方法 2-1自由沉淀、絮凝沉淀、擁擠沉淀與壓縮沉淀各有什么特點？說明它們的絮 凝沉淀：沉降過程中各顆粒之間相互粘結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會隨深度增加而逐漸增 大，沉速亦隨深度而增加。 擁擠沉淀：顆粒在水中的濃度較大，顆粒間相互靠得很近，在下沉過程中彼此 受到周圍顆粒作用力的干擾，但顆粒間相對位置不變，作為一個整體而成層下降。 清水與渾水間形成明顯的界面，沉降過程實際上就是該界面下沉過程。 壓縮沉淀：顆粒在水中的濃度很高時會相互接觸。上層顆粒的重力作用可將下 層顆粒間的水?dāng)D壓出界面，使顆粒群被壓縮。 2-2水中顆粒的密度速度。 解：6.7x10-3m/so 2-3非紫凝性懸浮顆粒在靜止條件下的沉降數(shù)據(jù)列于表2-22中。試確定理想式 沉淀池過流率為1.8m3/m2h時的懸浮顆粒去除率。試驗用的沉