成官文版 水污染课后习题参考答案(3)

2020-04-16 12:09

市污水处理厂一级沉淀处理后出水或二级生物处理后的出水。厌氧塘是一类在无氧条件下净化污水的稳定塘。其净化机理是:厌氧塘对有机污染物的降解,是由两类厌氧菌通过产酸发酵和甲烷发酵两阶段完成的,即先由兼性厌氧产酸菌将复杂的有机物水解,转化为简单的有机物,再由专性厌氧菌将有机酸转化为甲烷和二氧化碳。

当厌氧塘作为预处理工艺使用时,其优点是可以大大减少随后的兼性塘、好氧塘的容积,消除兼性塘夏季运行时经常出现的漂浮污泥层的问题,并使随后的处理塘中不致形成大量导致塘最终淤积的污泥层 3、好氧塘中溶解氧和pH值为什么会发生变化?

答:藻类的光合作用使塘水的溶解氧和pH值呈昼夜变化。在白昼,藻类进行光合作用释放的氧气,超过细菌降解有机物的需氧量,此时塘内溶解氧浓度最高,达到饱和状态。夜间,藻类停止光合作用,水中溶解氧浓度因生物呼吸消耗而下降,凌晨达到最低。

好氧塘中pH值与水中CO2的浓度有关,受糖水中碳酸盐系统的CO2平衡关系影响。

白天,藻类进行光合作用使CO2浓度降低,pH值上升。夜间,藻类光合作用停止,微生物的呼吸和细菌降解有机物的代谢产生大量CO2,CO2的不断累积,使系统的pH值下降。 4、在稳定塘的设计计算时一般采用什么方法?应注意那些问题? 答:一般采用经验法。

注意问题:(1)塘的位置:稳定塘应设在居民区下风向200m 以外,以防止塘散发的臭气影响居民区。此外,塘不应设在距机场2km 以内的地方,以防止鸟类(如水鸥)到塘内觅食、聚集,对飞机航行构成危险。 (2)防止塘体损害:为防止浪的冲刷,塘的衬砌应在设计水位上下各0.5m 以上。若需防止雨水冲刷时,塘的衬砌应做到堤顶。衬砌方法有干砌块石、浆砌块石和混凝土板等。在有冰冻的地区,背阴面的衬砌(3)应注意防冻:若筑堤土为黏土时,冬季会因毛细作用吸水而冻胀,因此,在结冰水位以上位置换为非黏性土。(4)塘体防渗:稳定塘的渗漏可能污染地下水源;若塘体出水再考虑回用,则塘体渗漏会造成水资源损失,因此,塘体防渗是十分重要的。但某些防渗措施的工程费用较高,选择防渗措施时应十分谨慎。防渗方法有素土夯实、沥青防渗衬面、膨胀土防渗衬面和塑料薄膜防渗衬面等。(5)塘的进出口:进出口的形式对稳定塘的处理效果有较大影响。设计时应注意配水、集水均匀,避免短流、沟流及混合死区。主要措施为采用多点进水和出水;进口、出口之间的直线距离尽可能大;进口、出口的方向避开当地主导风向。 第九章

1.厌氧生物处理的基本原理是什么?

答:厌氧生物处理的基本原理是:厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼性微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。

2.厌氧发酵分为哪几个阶段?为什么厌氧生物处理有中温消化和高温消化之分?污水的厌氧生物处理有什么优势,又有什么不足之处? 答:厌氧发酵分为三个连续的阶段

第一阶段为水解发酵阶段:复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下,首先被分解为简单的有机物。继而简单的有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化成乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等。 第二阶段为产氢产乙酸阶段:产氢产乙酸菌把第一阶段中产生的中间产物转化为乙酸和氢,并有二氧化碳生成。 第三阶段为产甲烷阶段:产甲烷菌把第一阶段和第二阶阶段产生的乙酸、氢气和二氧化碳等转化为甲烷。 厌氧生物处理可以在中温(35℃一38℃)进行(称中温消化),也可在高温(52℃一55℃)进行(称高温

消化)。因为在厌氧生物处理过程中需考虑到各项因素对产甲烷菌的影响,因为产甲烷菌在两个温度段(即35℃一38℃和52℃一55℃)时,活性最高,处理的效果最好。

厌氧生物处理优势在于:应用范围广,能耗低,负荷高,剩余污泥量少,其浓缩性、脱水性良好,处理及处置简单。另外,氮、磷营养需要量较少,污泥可以长期贮存,厌氧反应器可间歇性或季节性运转。其不足之处:厌氧设备启动和处理所需时间比好氧设备长;出水达不到要求,需进一步进行处理;处理系统操作控制因素较复杂;过程中产生的异味与气体对空气有一定影响。

3.影响厌氧生物处理的主要因素有哪些?提高厌氧处理的效能主要从哪些方面考虑?

答:影响厌氧生物处理的主要因素有:pH、温度、生物固体停留时间、搅拌和混合、营养与C/N比、有毒物质、有机负荷、氧化还原电位、厌氧活性污泥等。提高厌氧生物处理的效能可考虑:(1)pH 维持在6.8~7.2 之间,(2)温度可以维持在中温(35℃一38℃),也可以是高温(52℃一55℃) (3)保持较长的生物固体停留时间 (4)系统内避免进行连续的剧烈搅拌 (5)碳:氮:磷控制为500:5:1 为宜。 (6)需控制有毒物质的浓度,

以防止有毒物质影响微生物的生存而使效果降低。

5、试述UASB反应器的构造和高效运行的特点。

第十章

5、 试阐述影响混凝的主要因素?

答:影响混凝的主要因素有:胶体杂质浓度,pH值,水温,搅拌速度和时间,混凝剂的种类、用量使用方法等。

水温:水温影响无机盐类的水解。水温低时,水解反应慢,水粘度大,絮凝体不易形成。(2)水的PH值和碱度。不同的PH值,铝盐与铁盐混凝剂的水解产物的形态不一样,混凝效果也不同。(3)水中杂质的性质、组成和浓度。水中存在的二价以上的正离子,对天然水压缩双电层有利;杂质颗粒级配大小不一将有利于混凝;杂质的浓度过低(颗粒数过少)将不利于颗粒间的碰撞而影响凝聚。(4)水力条件。混凝过程的混合阶段,要求混凝剂与浑水快速均匀混合;在反应阶段,要搅拌强度随矾花的增大而逐渐降低。 6、为什么设计时要对混凝反应给出时间和搅拌速度的要求?

答:搅拌速度过快、时间过长,会将形成的较大虚体搅碎,这样就降低了絮凝效果。而搅拌速度过慢、时间过短,也会导致絮凝剂与固体颗粒和胶体物质不能充分接触,是絮凝剂的浓度分布不均,不利于发挥絮凝剂的作用。

8、化学除磷和同时化学脱氮除磷为什么需要控制适宜的pH值?

答:(1)在化学除磷的过程中,药剂磷酸铝要求最佳pH值是6,磷酸铁要求最佳pH值是5,当pH不在这个范围内时,会产生较复杂的混合多核物系。

(2)在同时化学脱氮除磷过程中,pH值决定了生成磷酸铵镁的各种离子在水中达到平衡时的存在形态和活度。在生成磷酸铵镁的反应过程中,溶液的pH值会降低,而pH值不仅会影响磷酸铵镁的生成量,还会影响其成分,所以合适的pH值对磷酸铵镁法去除氮磷起着至关重要的作用。 9、化学除磷剂投加位置有哪些?其投加位置对除磷工艺及其磷的去除率有什么影响?

答:化学除磷剂投加位置的选择取决于出水TP的排放要求。常见投加方式有前置、协同、后置以及多点投加。除磷剂投加位置直接影响其是否充分扩散,进而影响絮凝效果,最终影响除磷的效率。 十一章

1、 膜污染的原因和机理是什么?

答:膜污染原因是由于处理物料中的微粒、胶体货大分子与膜存在物理化学作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附和沉积造成膜孔径变小或者堵塞,是膜表面附近的浓差极化,使表观截留率降低。 2、 膜过滤技术有哪些?各自去除哪些污染物?

答:微滤:适用于较大颗粒的去除,如污水处理厂泥水分离、微生物的去除等。 超滤:适用于大分子、胶体、大多数细菌、病毒的去除。 纳滤:适用于去除小分子、盐类、硬度、病毒等。

反渗透:适用于去除溶解性无机盐类以及污水中非常小的分子、色度、硬度以及钠等其他离子。 电渗析:适用于带电离子的去除,如溶盐脱盐,重金属离子的回收。 17、氯消毒有哪些副产物?这些副产物有什么危害?

答:液氯消毒时会与水中含有腐殖酸以及其他有机物反应形成以三氯甲烷、氯代乙酸为主要物质的有机氯代物。

危害:(1)氯会与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃。(2)氯会与酚类反应形成具有怪味的氯酚。(3)氯会与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺,其排入水体后会对鱼类产生危害。(4)氯在pH值较高时消毒效力大幅度下降。(5)氯长期使用会引起某些微生物的抗药性。 18、影响紫外线消毒的影响因素有哪些?

(1)紫外线杀菌灯的性能(2)原水的物理化学成分(3)灯管周围介质温度(4)灯管与被辐射点的距离(5)灯管工作时间(6)电压

十二章

1、 污泥含水率从98%降至94.5%,求污泥体积的变化。 2、 简述污泥比阻的含义。

答:污泥比阻:单位质量的污泥在一定压力下过滤时在单位过滤面积上的阻力。污泥比阻用来衡量污泥脱水的难易程度,它反映了水分子通过污泥颗粒所形成的泥饼层时所受的阻力的大小。污泥比阻愈大,过滤性能愈差。 3、 常用的污泥脱水方法有哪些?

答:浓缩法,自然干化法,机械脱水法,干燥和焚烧法。 4、 简述污泥浓缩与污泥脱水的区别。

答:污泥浓缩是利用污泥固体颗粒的物理性质和化学性质来降低污泥中的空隙水,达到减容的目的,从而

减轻污泥的后续处理、处置压力。污泥浓缩后的污泥含水量较高并且具有流动性。污泥脱水时是以过滤介质两面的压力差为推动力,使污泥中的水分被强制通过过滤介质,进而去除污泥颗粒间的毛细水和颗粒表面的吸附水。污泥脱水含水率较污泥浓缩含水率低。 5、 污泥厌氧消化池由哪六部分构成?并简述各部分的功能。 答:污泥投配: 排泥:排除累积的污泥

溢流装置:避免消化池投配过量以及排泥不及时或沼气产生量与用量不平衡,造成池内压力增加,或为降低消化池污泥的含水率设置上清液的溢流装置。 沼气收集与储存:调节产气量与用气量的平衡。

搅拌设备:是池内污泥温度与浓度均匀,防止污泥分层或形成浮渣层、缓冲池内碱度,从而提高污泥分离速度。

加热设备:把生污泥加热到消化所需温度,补偿消化池壳体及管道的热损失。 6、 污泥最终处置有哪些方法?各有什么作用?

答:农业回用:作为农业肥料,形成土壤的良性大循环。

污泥堆肥:改良土壤、改善粪便处理、提高土地利用、降低污染和卫生风险、杀死病原菌、抑制病害以及获得处理。


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