③高价离子的影响
废水中Fe3+、Al3+、Cr3+等高价金属离子可能导致树脂中毒。从前述树脂的选择性可看出,高价金属离子易为树脂吸附,再生时难于把它洗脱下来,结果会降低树脂的交换能力。恢复树脂的交换能力需要用高浓度酸液长时间浸泡。为了减少树脂中毒,可对废水进行预处理,以便去除这些高价的金属离子。 ④氧化剂的影响
如果废水中含有较多氧化剂(如Cl2、O2、H2Cr2 O7等),会使树脂氧化分解。在对这类废水进行离子交换处理时,可添加适量的还原剂或选用特殊结构的树脂(如交联度较大的树脂)。 ⑤高分子有机物的影响
废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很强,一旦结合就很难再生,结果降低树脂的再生率和交换能力。例如高分子有机酸与强碱性季胺基团的结合力就很大,难于洗脱。为了减少树脂的有机污染,可选用低交联度的树脂或者废水进行交换处理前的预处理。 ⑥pH值的影响
强酸和强碱离子交换树脂的活性基团的电离能力很强,交换能力基本上与pH无关。但弱酸树脂在低pH时不电离或部分电离,因此在碱性条件下,才能得到较大的交换能力。弱碱性树脂在酸性溶液中才能得到较大的交换能力。螯合树脂对金属的结合与pH有很大关系,对每种金属都有适宜的pH。另外,pH还能影响某些离子在废水中的存在状态(或形成络合离子或胶体)。例如含铬废水当pH很高时,六价铬主要以铬酸根(CrO42-)形态存在,而在pH低的条件下,则以重铬酸根(Cr2O27-)形态存在。因此,用阴树脂去除六价铬时,在酸性废水中比在碱性废水中的去除效率高,因为同样交换一个二价络合阴离子,Cr2O27-比CrO42-多一个铬离子。因此在进行离子交换
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处理前,应该将废水的pH调节到最佳条件。 ⑦温度的影响
水的温度较高,可提高离子扩散速度,加速离子交换反应速度,但温度过高,就可能引起树脂的分解,从而降低或破坏树脂的交换能力。水温不得超过树脂耐热性能的要求。各种类型树脂的耐热性能或极限允许温度是不同的,可查阅有关资料或产品说明书。若水温度过高,应在进入交换树脂柱之前采取降温措施,或者选用耐高温的树脂。
五、问答题(每题5分,共20分)
1: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。(3分) (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,因而操作控制因素较为复杂。(2分) 2、二级污水处理厂的必要的水质观测项目有哪些?(每二项正确得1分) 答:二级污水处理厂的必要的水质观测项目有(1)PH;(2) SS;(3) BOD;(4) COD;(5)色度;(6)氨氮;(7)总氮;(8)总磷;(9)石油类;(10)总有机碳;(11)碱度;(12)
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硝酸盐氮;(13)大肠杆菌。 3、简述混凝过程的运行控制条件?
答:混凝过程的运行控制条件包括:pH、水温、混凝剂的种类及投加量及水力条件等。(1分)
①pH 在适宜混凝剂条件下,混凝剂的反应速度快,絮体溶解度小,混凝作用大。相反,混凝效果不好(1分)。
②水温 混凝的水温一般以20℃~30℃为宜。水温过低,混凝剂水解缓慢,生成的絮体细碎松散,不易沉降。水温高时,黏性下降,水中胶体或细微颗粒之间的碰撞机会增多,从而提高混凝效果,缩短混凝沉淀时间。(1分)
③混凝剂的选择和投加量 混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质、浓度,但还应考虑来源、成本和是否引入有害物质等因素。混凝剂的投加量除与水中微粒种类、性质和浓度有关外,还与混凝剂的品种、投加方式及介质条件有关。(1分)
④水力条件 混凝剂投人废水中后,必须创造适宜的水力条件使混凝作用顺利进行。混凝工艺中的混合阶段和反应阶段对水力条件有不同的要求。(1分) 4、简述普通生物滤池的适用范围及优缺点?
答:普通生物滤池一般适用于处理每日污水量不大于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。
其主要优点是:(1)处理效果好,BOD5的去除率可达95%以上;(1分)
(2)运行稳定、易于管理、节省能源。(1分)
主要缺点是: (1)占地面积大,不适用于处理量大的污水;
(2)填料易于堵塞;(1分)
(3)容易产生滤池蝇,恶化环境卫生;(1分)
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(4)喷嘴喷洒污水,散发臭味。(1分)
1、简述活性污泥处理系统的主要组成及各部分的作用?
答:活性污泥处理系统的组成:曝气池、二沉池、回流系统、剩余污泥排放系统、曝气系统(2分)。
(1)曝气池: 是活性污泥与污水充分混合接触,将污水中有机污染物吸收、分解的场所,是整个活性污泥处理工艺的核心(0.5分)。
(2)二沉池:A进行泥水分离,使混合液澄清,保证出水水质,使污泥得到浓缩;B提供回流污泥,维持曝气池内的污泥浓度的稳定。(0.5分)
(3)回流污泥系统:A维持曝气池的污泥浓度在一个稳定的范围内,保证曝气池的处理效果;B通过调整回流比,控制曝气池的运行状况。(0.5分)
(4)剩余污泥排放系统:A是去除有机物的途径之一;B维持系统的稳定运行。(0.5分)
(5)曝气系统:A充氧,将空气中的氧转移到曝气池的混合液中,提供微生物生长及分解有机物所必须的氧气;B搅拌、混合,使曝气池内的泥水混合液处于剧烈的混合状态,使活性污泥、溶解氧、污水中的有机污染物能够充分接触。(0.5分) 2、画出一般城市污水处理厂的工艺流程图。(评分标准:主要流程正确2分,每两
空气 进水 初沉池 曝气池 二沉池 物处理法的优缺点(与好氧生物
出水 个主要过程正确1分)
3、试分析厌氧生
污 泥 再生池 回流污泥 剩余污泥 处理法比较)? 答:(1)优点:
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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。(3分) (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,因而操作控制因素较为复杂。(2分) 4、平流沉砂池的控制参数有哪些?应该如何控制? 答:(1)控制参数:水平流速和停留时间(2分);
(2) 具体的控制过程:控制污水在池内水平流速,核算停留时间。
①水平流速——决定沉砂池能去除的砂粒的粒径大小,一般控制在0.15~0.30m/s。 水平流速可以用以下公式估算:v?Q B.H.n式中——Q为污水流量(m3/s);B为沉砂池宽度(m);H为沉砂池有效水深(m);n为投入运转的池数。(1分)
水平流速的控制方法:A、改变投入运转的池数;B调节出水溢流堰来改变池的有效水深。(首选)
出水溢流堰——即沉砂池出口处有一个可以上下浮动的金属板,通过板的上下浮动,改变沉砂池的有效水深。(1分)
②水力停留时间:污水在池内的停留时间决定砂粒去除效率,水力停留时间一般控制30~60s。(1分)
1、表面曝气叶轮充氧是通过哪几部分实现的?
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