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最新水污染控制工程期末考试试题

《水污染控制工程》期末考试试题一、填空(每空1分,共20分)1、一般规律,对于性颗粒易与气泡粘附。

2、在常温、稀溶液中,离子交换树脂对Ca2+、Cr3+、Ba2+、Na+的离子交换势高低顺序依次为 > > > 。

在离子交换过程中,上述离子最先泄露的是。

3、反渗透膜是膜,反渗透的推动力是___,反渗透膜透过的物质是。

4、根据废水中可沉物的浓度和特性不同,沉淀可分为、、、四种基本类型。

5、过滤机理主要包括、、三种形式。

6、加Cl2消毒时,在水中起消毒作用的物质是。

7、测定废水的BOD时,有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程,一般可分为两个阶段,第一阶段是,第二阶段是。

8、稳定塘按塘内微生物类型、供氧方式和功能来分类,主要类型有、、和。

二、简答题(每小题6分,共30分)1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池?2、如何提高滤池的含污能力?3、简述影响混凝效果的主要因素。

4、简述SBR工艺的工作原理,并说明该工艺具有哪些特点。

5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。

三、论述题(共36分)1、在20℃时,亚硝化细菌的世代时间是多少天?为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。

(8分)2、如何通过废水的BOD5和COD判断废水的可生化性?某工业废水水质为COD 650mg/L,BOD5 52mg/L,问该工业废水是否适宜采用生化处理。

(8分)3、在电渗析操作过程中,工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象,如何消除? (8分)4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸,其生产过程中排放大量的废水,主要污染物为SS和COD,其水质为pH 7~8、COD900~1100mg/L、SS800~1100mg/L。

请制定一废水处理工艺,使处理后出水水质达到pH 6.0~9.0;COD ≤100mg/L;SS ≤100mg/L,画出工艺流程简图,并说明各处理单元功能。

(12分)四、计算题(共14分)1、某种生产废水中Fe3+浓度为2.0mg/L,要使Fe3+从水中沉淀析出,废水应维持多高的pH值?(K spFe(OH)3= 3.2×10-38) (4分)2、有一工业废水,废水排放量为180m3/h,废水中悬浮物浓度较高,拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。

沉淀池的设计参数为:停留时间1.5h、有效水深为3.0m、池宽为4.5m,请计算沉淀池的表面负荷和长度。

(4分)3、拟采用活性污泥法建一座城市污水处理厂。

设计参数为:设计处理水量12000m3/d,进水BOD5为200 mg/L,出水BOD5为20 mg/L,MLSS为3000mg/L,污泥负荷率N S为0.18kg BOD5(去除量)/kgMLSS·d,污泥表现合成系数Yobs为0.36mg/mg。

试求:(1)生化曝气池的有效容积;(2)曝气池的BOD5去除效率;(3)曝气池每日的剩余污泥排放量(kg干重)。

(6分)《水污染控制工程》期末考试试题标准答案一、填空(每空1分,共20分)1、疏水2、Cr3+ > Ba2+ > Ca2+ > Na+ Na+3、半透(或分子扩散)压力差水4、自由沉淀絮凝沉淀拥挤沉淀(成层沉淀)压缩沉淀。

5、机械性筛除重力沉淀接触吸附6、HClO(次氯酸)7、碳氧化阶段硝化阶段8、厌氧塘好氧塘曝气塘兼性塘二、(每小题6分,共30分)1、为什么竖流式沉淀池常作为二沉池?答:竖流沉淀池的特点是水流方向与颗粒沉淀方向相反,其截流速度与水流上升速度相等。

(2分)由于二级处理为生物处理,二级处理出水中的污泥具有絮凝性,上升的小颗粒污泥和下沉的大颗粒污泥之间相互接触、碰撞而絮凝,使粒径增大,沉速加快。

(2分)同时沉速等于水流上升速度的颗粒将在池中形成一悬浮层,对上升的小颗粒污泥起拦截和过滤作用,因而可使竖流沉淀池具有较高的沉降效率,适宜作为二沉池。

(2分)2、如何提高滤池的含污能力?答:提高滤池含污能力的途径有:(1)提高滤料颗粒的均匀性,即增大d10、减小K80;(2分)(2)由单层滤料改为两层滤料或三层滤料;(2分)(3)改变水流方向,采用上、下双向流过滤。

(2分)3、简述影响混凝效果的主要因素。

答:混凝是复杂的物理化学过程,影响混凝效果因素主要包括:①浊度浊度过高或过低都不利于絮凝。

(1分)②水温水温会影响无机盐类的水解。

水温低,水解反应慢;水的粘度增大,布朗运动减弱,混凝效果下降。

(0.5分)③pH值及碱度 pH值影响胶体颗粒表面电荷及ξ电位,而且影响着混凝剂在水中的存在状态,不同的pH,混凝剂水解产物不同,所起的混凝作用各异。

(1分)④水中杂质的成分性质和浓度部分杂质有利于混凝,部分杂质不利于混凝。

(0.5分)⑤混凝剂(2分)A、混凝剂种类:混凝剂的选择主要取决于胶体和细微悬浮物的性质及浓度。

B、混凝剂投加量:投加量与水中微粒种类、性质、浓度有关。

C、混凝剂的投加顺序:当使用多种混凝剂时,其最佳投药顺序可通过试验来确定。

⑥水力条件水力条件对混凝剂效果有重要影响。

主要的控制指标为搅拌强度和搅拌时间。

(1分)4、简述SBR工艺的工作原理,并说明该工艺具有哪些特点。

答:(1)工作原理:SBR工艺即间歇式活性污泥法工艺,又称序批式活性污泥法,是集有机物降解与混合液沉淀于一体的反应器。

SBR的间歇运行是通过控制曝气池的运行操作来实现的,其运行操作分为5道工序,分别为:进水、反应(曝气)、沉淀、排水、闲置,这5道工序均在曝气池完成。

(3分)(2)工艺特点:(3分)① SBR集有机物降解与混合液沉淀于一体,无需要回流设备,不设二沉池。

② SVI值较低,污泥易于沉淀,一般情况下不会产生污泥膨胀现象。

③具有较好的脱氮、除磷效果。

④工艺可实现全部自动化控制,运行操作灵活,效果稳定、出水水质好。

5、简述UASB反应器中颗粒污泥的形成条件。

答:UASB反应器形成颗粒污泥的重要条件是:精品文档精品文档(1)控制反应器较高的污泥负荷和反应器适当的表面负荷; (2分)(2)保持适宜的pH 值和碱度; (2分) (3)防止有毒物质的干扰。

(2分) 三、论述题(共36分)1、在20℃时,亚硝化细菌的世代时间是多少天?为什么污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不完全。

(8分)答:(1)20℃时亚硝化细菌的世代时间3天。

(2分)(2)污泥龄是指污泥在反应器中的停留时间,污泥龄=每日排放剩余污泥量反应应器内污泥,即曝气池全部活性污泥更新一次所需要的时间。

(2分) 在废水生化处理装置中,要使微生物充分发挥其净化作用,必须使污泥龄不能短于活性污泥中微生物的世代时间,否则曝气池中的污泥会全部流失。

(2分)对于氨的硝化作用来说,硝化细菌的世代时间较长,应通过工艺调整使泥龄大于硝化细菌的世代时间,才能取得较好的硝化效果,污泥龄太短的曝气池氨的硝化作用不能进行完全。

(2分)2、如何通过废水的BOD 5和COD 判断废水的可生化性?某工业废水水质为COD 650mg/L ,BOD 5 52mg/L ,问该工业废水是否适宜采用生化处理。

(8分)答:(1)BOD 5是指5日生化需氧量,表示在有氧的情况下,在有氧条件下,好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离态氧的数量。

COD 是指化学需氧量,表示在一定条件下,水中各种有机物与化学强氧化剂作用时所消耗的氧化剂的量。

(2分)BOD 5可间接表示废水中有机物的含量,COD表示废水中还原性物质的含量(包括有机物和无机性还原物质)。

(2分)一般采用BOD 5/COD 的比值可以初步判断废水的可生化性: (2分)当BOD 5/COD>0.45时,生化性较好; 当BOD 5/COD>0.3时,可以生化; 当BOD 5/COD<0.3时,较难生化; 当BOD 5/COD<0.25时,不宜生化; (2)本题给定的工业废水BOD 5/COD=52/650=0.08,该工业废水不适宜采用生化处理。

(2分)3、在电渗析操作过程中,工作电流密度超过极限电流密度会出现什么现象,如何消除? (8分)答:(1)在操作过程中,工作电流密度超过极限电流密度会出现浓差极化现象。

(2分)(2)消除浓差极化现象的方法有: (6分) ① 控制操作电流密度小于极限电流密度(或使i<i 极);② 定期倒换电极; ③ 增大水流速度; ④ 定期酸洗;⑤ 进行预处理。

(⑤可不答)4、某企业以废箱板为主要原料生产箱板纸,其生产过程中排放大量的废水,主要污染物为SS 和COD ,其水质为pH 7~8、COD900~1100mg/L 、SS800~1100mg/L 。

请制定一废水处理工艺,使处理后出水水质达到pH 6.0~9.0;COD ≤100mg/L ;SS ≤100mg/L ,画出工艺流程简图,并说明各处理单元功能。

(12分)答:(1)处理工艺: (6分)根据题中给出的造纸废水水质情况和要求达到的水质标准分析,拟采取的工艺流程如下:造纸废水→格栅→筛网→(沉淀)、调节池→混凝反应池→气浮池(沉淀池)→生化处理装置→沉淀池→出水 (2)各处理单元功能 (6分) ① 格栅:截留大的悬浮物、漂浮物 ② 筛网:截留悬浮物,回收纸浆③ 沉淀、调节池:沉淀的目的是对废水中悬浮物沉淀去除,调节的目的是调节水量、均和水质。

(说明:此处可不设计沉淀池)④ 混凝反应池:通过投加混凝剂使废水中的细小悬浮物和胶体脱稳,生成大的絮体。

⑤ 气浮池(沉淀池):主要目的是使絮体与废水分离。

(说明:两种工艺任意选择一种均可)⑥ 生化处理装置:去除废水中的有机物,可以选取曝气池、生物接触氧化池等。

⑦ 沉淀池:实现泥水的分离、污泥回流和剩余污泥的排放。

四、计算题(共14分)1、某种生产废水中Fe 3+浓度为2.0mg/L ,要使Fe 3+从水中沉淀析出,废水应维持多高的pH 值?(K spFe(OH)3= 3.2×10-38) (4分)解: Fe 3++ 3OH - == Fe(OH)3↓ 根据溶度积原理:要使Fe 3+从水中沉淀析出,需使[Fe 3+] [OH -]3 > K spFe(OH)3其中:[Fe 3+]=2.0×10-3/56=3.57×10-5mol/L得:[OH -]3>K spNi(OH)2/[ Fe 3+]=3.2×10-38/3.57×10-5=8.96×10-34有:pOH=-lg[OH -]<11.01pH=14- pOH >14-11.01=2.99即:应维持废水得pH 值大于2.99。

2、有一工业废水,废水排放量为180m 3/h ,废水中悬浮物浓度较高,拟设计一座平流式沉淀池对其进行处理。

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