甘肃建筑技术学院环境与市政工程系水处理工程技术
2.普通生物滤池、高负荷生物滤池和塔式生物滤池各适用于什么条件?
答:普通生物滤池一般适用于处理每日污水量不高于1000m3的小城镇污水或有机性工业废水。高负荷生物滤池比较适用于处理浓度和流量变化比较大的废水。塔式生物滤池适用于处理水量小的生活污水和城市污水处理,一般不宜超过10000m3/d,也可用于处理各种有机工业废水。 3.与生物滤池相比较,生物转盘具有哪些特点? 答:① 节能,即运行费用较低;
② 生物量多,净化率高,适应性强,出水水质较好;
③ 生物膜上生物的食物链长,污泥产量少,为活性污泥法的1/2左右; ④ 维护管理简单,功能稳定可靠,无噪音,无灰蝇; ⑤ 受气候影响较大,顶部需要覆盖,有时需要保暖; ⑥ 所需的场地面积一般较大,建设投资较高。
4.生物接触氧化法有哪些特点?其容积负荷率高的主要原因在哪里?
答:在工艺方面,使用多种形式的填料,填料表面布满生物膜,形成了生物膜的主体结构。
在功能方面,生物接触氧化技术具有多种净化功能,除有效地去除有机污染物外,如运行得当还
能够用以脱氮,因此,可以作为三级处理技术。
在运行方面,对冲击负荷有较强的适应能力,在间歇运行条件下,仍能够保持良好的处理效果,
对排水不均匀的企业,更具有实际意义;操作简单、运行方便、易于维护管理,勿需污泥回流,不产生污泥膨胀现象,也不产生滤池蝇;污泥生成量少,污泥颗粒较大,易于沉淀。
第十三章 厌氧生物处理
1.什么是厌氧生物处理?它有什么优缺点?
答:在无氧条件下,利用微生物的生命活动,将各种有机物转化为甲烷、二氧化碳等的过程。 优点:有机物负荷高、污泥产量低、能耗低、营养物需要量少、应用范围广、对水温的适应范围较广、消除尾气污染。
缺点:厌氧处理设备启动时间长。因为厌氧微生物增殖缓慢,启动时经接种、培养、驯化,达到设计污泥浓度的时间比好氧生物处理要长的多;厌氧处理后出水水质较差,往往需要进一步好氧处理才能达到排放标准;低温条件下降解速率低;对某些有毒物质敏感;产生臭味和腐蚀性物质。 2.UASB反应器原理是什么?构造如何?
答:UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入,与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室的沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
3.厌氧生物膜法有哪些分类?
答:厌氧生物膜处理工艺中最常见的有以下几种形式,即厌氧滤池、厌氧膨胀床、流化床和厌氧生物转盘。
第十四章 污水的自然生物处理
1.稳定塘是如何分类的?有哪些类型?各有什么特点?
答:按照占优势的微生物种属和相应的生化反应,可分为好氧塘、兼性塘、曝气塘和厌氧塘四种类型。按照处理水的出水方式,可分为连续出水塘、控制出水塘和完全贮存塘。 (1)好氧塘
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好氧塘的深度较浅,阳光能透至塘底,全部塘水都含有溶解氧,塘内菌藻共生,溶解氧主要是由藻类供给,好氧微生物起净化污水作用。 (2)兼性塘
兼性塘的深度较大,上层为好氧区,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;中层的溶解氧逐渐减少,称兼性区(过渡区),由兼性微生物起净化作用;下层塘水无溶解氧,称厌氧区,沉淀污泥在塘底进行厌氧分解。 (3)厌氧塘
厌氧塘的塘深在2m以上,有机负荷高,全部塘水均无溶解氧,呈厌氧状态,由厌氧微生物起净化作用,净化速度慢,污水在塘内停留时间长。 (4)曝气塘
曝气塘采用人工曝气供氧,塘深在2m以上,全部塘水有溶解氧,由好氧微生物起净化作用,污水停留时间较短。
2.稳定塘有哪些优缺点?
答:稳定塘的优点:(1)基建投资低 当有旧河道、沼泽地、谷地可利用作为稳定塘时,稳定塘系统的基建投资低;(2)运行管理简单经济,稳定塘运行管理简单,动力消耗低,运行费用较低,约为传统二级处理厂的1/3~1/5;(3)可进行综合利用 实现污水资源化,如将稳定塘出水用于农业灌溉,充分利用污水的水肥资源;养殖水生动物和植物,组成多级食物链的复合生态系统。稳定塘的缺点:(1)占地面积大,没有空闲余地时不宜采用;(2)处理效果受气候影响,如季节、气温、光照、降雨等自然因素都影响稳定塘的处理效果;(3)设计运行不当时,可能形成二次污染 如污染地下水、产生臭气和滋生蚊蝇等。
3.稳定塘有哪几方面的净化作用?影响稳定塘净化过程的因素有哪些? 答:(1)净化作用:稀释作用;沉淀和絮凝作用;微生物的代谢作用;浮游微生物的作用;水生维管束植物的作用。
(2)影响稳定塘净化过程的因素:温度、光照、混合、营养物质、有毒物质、蒸发量和降雨量等。
4.污水土地处理系统由哪几部分组成?
答:污水的收集与预处理设备;污水的调节、贮存设备,配水与布水系统;土地净化系统;净化水的收集、利用系统;监测系统。
第十五章 污泥的处理与处置
1.污泥如何进行分类?表示污泥性质的指标有哪些? 答:(1)分类:①按来源不同,污泥可分为沉淀(气浮)污泥(包括物理、物化沉淀或气浮污泥),生物处理污泥(包括剩余污泥、消化污泥)。经消化的污泥称为消化污泥或熟污泥,而未经消化的污泥称为生污泥或新鲜污泥。②按成分不同,污泥可分为有机污泥和无机污泥。
(2)污泥性质的指标:①污泥的含水率、挥发性固体和灰分;②污泥的脱水性能和污泥比阻;③可消化程度、湿污泥比重与干污泥比重;④污泥肥分;⑤污泥毒性与环境危害性;⑥污泥的热值与可燃性。
2.污泥处理处置的方法有哪些? 答:(1)浓缩;(2)稳定;(3)调理;(4)脱水。 3.降低污泥含水率的方法有哪些?脱水效果如何?
答:(1)浓缩法,用于降低污泥中的空隙水,脱水后含水率95~97%;自然干化法,脱水含水率70~80%;机械脱水法,脱水后为泥饼状;干燥法脱水后含水率10~40%;焚烧法脱水后含水率0~10%。 4.污泥为什么要进行稳定处理?
答:污泥中有机物含量达60%~70%,极易腐败并产生恶臭,因此,为了便于污泥的储存和利用,避免恶臭的产生,故需要对污泥进行稳定调理。
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第四篇 水处理工艺及工程实例
第十六章 几种特殊水源水及特殊要求水的处理
1.地下水中的铁、锰主要以什么形态存在?地下水除铁、除锰的方法有哪些?
答:地下水中的铁主要以二价铁和三价铁存在。地下水中的锰主要以二价锰存在。地下水除铁、锰的方法有多种,主要以接触氧化法为主。具体工艺如下:铁、锰可在同一滤池的滤层中去除,上部滤层为除铁层,下部滤层为除锰层,剩余的滤层不能有效截留水中的锰,因而部分泄漏,滤后水不符合水质要求,为此,当水中含铁量、含锰量较高时,为了防止锰的泄漏,可采用两级曝气、过滤处理工艺,即第一级除铁,第二级除锰。流程如下:
含铁含锰废水→曝气→除铁滤池→除锰滤池→出水 2.何谓离子交换树脂的选择性?再生机理是什么?
答:离子交换树脂对各种离子具有不同的亲和力,它可以优先交换溶液中某种离子,这种现象称为离子交换树脂的选择性。
阳离子交换树脂再生机理:当阳离子树脂吸收一定量的钙镁离子后用HCL溶液浸泡冲洗树脂层,把树脂上的钙镁离子再置换出来,恢复树脂的交换能力,并将废液污水排出;阴离子交换树脂再生机理:当阴离子树脂吸收一定量的酸根离子后用NaOH溶液浸泡冲洗树脂层,把树脂上的酸根离子再置换出来,恢复树脂的交换能力,并将废液污水排出。 3.何谓混合床?试说明其工作原理。
答:混合床是把H型阳树脂和OH型阴树脂按一定比例均匀装在同一个离子交换器中,水通过混合床就能完成许多级阴、阳离子交换过程。
混合床离子交换除盐,就是把阴、阳离子交换树脂放在同一个交换器中,在运行前,先把它们分别再生成OH型和H型,然后混合均匀。它可以看作是由许多阴、阳树脂交错排列而组成的多级式复床。
4.目前饮用水除氟应用最多的方法是什么?其原理如何? 答:目前饮用水除氟应用最多的方法是吸附法。
常用活性氧化铝通过离子交换进行除氟。先用硫酸铝对氧化铝进行活化,使之转变为硫酸型,活化后的氧化铝可表示为RSO4,以硫酸根离子与氟离子进行交换,达到除氟的目的。
第十七章 地表水给水处理系统
1.给水处理的主要任务和目的是什么?
答:目的与任务是对从水源取得的水进行适当的净化处理,得到质量符合用户要求的水质。 2.什么是一般地表水处理系统?试述基本处理工艺流程。
答:以天然地面水为原水的城市自来水厂中采用最广的一种工艺系统称为一般地表水处理系统。
基本处理工艺流程为:原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→清水→出水 3.什么是优质饮用水?优质饮用水包括几个方面的意义?
答:优质饮用水是最大程度地去除原水中的有毒有害物质,同时又保留原水中对人体有益的微量元素和矿物质的饮用水。优质饮用水包括三个方面的意义:
(1)去除了水中的病毒、病原菌、病原原生动物(如寄生虫)达到卫生安全的饮用水。
(2)去除了水中的多种多样的污染物,特别是重金属和微量有机污染物等对人体有慢性、急性危害作用的污染物质,这样可保证饮用水的化学安全性。
(3)在上述基础上尽可能保持一定浓度的人体健康所必须的各种矿物质和微量元素。优质饮用水是安全性、合格性、健康性三者的有机统一。在三个层次上相互递进、相互统一构成了优质饮用水的实际意义。其中安全是第一位的。
4.净水厂平面面置时,一般要考虑哪些要求? 答:(1)布置紧凑,以减少占地面积和连接管渠道长度,并便于管理;
(2)各处理构筑物之间连接管渠简捷,应尽量避免立体交叉;水流路线简短,避免不必要的拐弯,
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并尽量避免把管线埋在构筑物下面;
(3)充分利用地形,以节省挖、填方的工程量,使处理水或排放水能自流输送; (4)考虑构筑物的放空及跨越,以便检修,最好做到自流放空; (5)考虑环境卫生及安全;
(6)设备布置,一般按水处理流程的先后次序,按设备的不同性质分门别类进行布置,使整个站房分区明确,设备布置整齐合理,操作维修方便;考虑留有适当通道及采取隔声、减震措施;酸、碱、盐等的贮存和制备设备也应集中布置,并考虑贮药间的防水、防腐、通风、除尘、冲洗、装卸、运输等;考虑地面排水明渠布置,保证运行场地干燥、整洁;
(7)一种处理构筑物有多座池子时,要注意配水均匀性,为此在平面布置时,常为每组构筑物设置配水井,在适当位置上设置计量设备;
(8)考虑扩建可能,留有适当的扩建余地。 5.净水厂高程布置的任务是什么?
答:任务是:确定各处理构筑物和泵房的标高及水平标高,各种连接管渠的尺寸及标准,使水能按处理流程在处理构筑物之间靠重力自流,确定提升水泵扬程,以降低运行和维护管理费用。
第十八章 污水处理工艺系统
1.简述城市污水的组成,其水质有什么特点?常规采用什么样的处理流程? 答:城市污水包括居民生活污水,工业废水和降水。
生活污水是居民在日常生活中使用过的,并被生活废料所污染的水,其中含有较多有机污染物,还含有洗涤剂以及病原微生物和寄生虫卵等。
工业废水是工厂企业在生产过程中产生的废水,由于使用原料和生产工艺的不同,工业废水的成分十分复杂,水质差异很大。
降水包括雨水和冰雪融化水。
2.污水处理厂厂址的选定应考虑哪些因素?
答:污水处理厂厂址选择,应进行综合的技术、经济比较与最优化分析,并通过专家的反复论证后再行确定。一般应遵循以下原则:
(1)厂址选择应结合城市或企业现状和规划,考虑近远期发展的可能,选择在有扩建条件的地方,为今后发展留有余地;
(2)为保证环境卫生防护的要求,厂址应与居民点规划居住区域或公共建筑群保持一定的卫生防护距离。有关防护距离的大小应根据当地具体情况,与有关环保规划部门商议确定,一般应不小于300m;
(3)厂址应选择在工程地质条件好 (地下水位低、承载能力强、岩石少)、地形有利于处理构筑物平面与高程布置的地方,以降低工程造价,便于施工,降低运行费用;
(4)尽可能利用地区的废弃地,少占或不占农田;
(5)厂址必须位于集中取水水源下游,距离不小于500m,并应设在区域或企业厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向;
(6)厂址应尽量选在交通方便的地方,以有利于施工运输和运行管理; (7)应考虑与处理后的污水或污泥的利用用户靠近,便于运输; (8)应与城市污水管道系统布局统一考虑;
(9)要充分利用地形,应选择有适当坡度的地区,以满足污水处理构筑物高程布置需要,减少土方工程量。若有可能,以采用污水不经水泵提升而自流进人处理构筑物的方案,以节省动力费用,降低处理成本。
3.什么是污水的深度处理?为什么要对污水进行深度处理?
答:深度处理是指以污水回收再用为目的,设在常规二级处理后增加的处理工艺。深度处理的主要对象是构成浊度的悬浮物和胶体、微量有机物、氮和磷、细菌等,
经二级处理向水体中排放的N、P总量仍足以使封闭水域富营养化,水中残留悬浮物还有色有臭味需要进一步澄清,由于难分解有机物的积累,水体中COD指标还难以达到环境标准等因素。所以需要进行深度处理。
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4.城市污水深度处理的去除对象是什么?可采用什么处理方法?
答:去除对象主要是悬浮性BOD、COD(SS)和难降解溶解性BOD、COD,去除氮、磷营养物和臭气物质以及细菌等。
(1)悬浮物可采用反渗透或混凝沉淀法去除;(2)难降解的溶解性有机物采用活性炭吸附和臭氧氧化法处理;(3)溶解性无机盐类采用反渗透、电渗析以及离子交换法等方法;(4)细菌的去除主要是向污水中投加消毒剂。目前常用的消毒剂有液氯、臭氧、次氯酸钠、紫外线等。(5)脱氮技术可分为物化脱氮和生物脱氮两种技术。氮的吹脱脱氮是常用的物化脱氮技术、目前采用的生物脱氮工艺有缺氧-好氧活性污泥法(A/O)、氧化沟、生物转盘等脱氮工艺。(6)磷的去除常
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采用化学除磷、生物除磷(厌氧—缺氧—好氧(AO)工艺)。
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