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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(qiáng)度超過(guò)了 環(huán)境的自凈能力，使環(huán)境質(zhì)量變差，并對(duì)人或其它生物的健康或環(huán)境中某些有價(jià) 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(hù)的和改善的科學(xué)，其主要任務(wù)是研究在 人類活動(dòng)的影響下環(huán)境質(zhì)量的變化規(guī)律和環(huán)境變化對(duì)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(duì)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(gè)有著相互作用、相互影響、相互依存關(guān)系的對(duì)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(shí)其生產(chǎn)和生活活動(dòng)作用于環(huán)境，又會(huì)對(duì) 環(huán)境產(chǎn)生影響，引起環(huán)境質(zhì)量的變化；反過(guò)來(lái)，污染了的或受損害的環(huán)境也對(duì)人 類的身心健康和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等造成不利影響。 0-3試討論我國(guó)的環(huán)境和污染問(wèn)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(hù)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(gè)分

3、支，又是工程學(xué)的一個(gè)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(jī)械工程等母系學(xué)科，又融入了其他自然科 學(xué)和社會(huì)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(lái)研究控制環(huán) 境污染、保護(hù)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(hù)環(huán)境，使其免受和消除人類活動(dòng)對(duì)它的有害影響; 又要保護(hù)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(diǎn)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(dòng)與其他公害防治工程； （4）清潔生產(chǎn)、污染預(yù)防與全過(guò)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(cè)與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)。 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(huì)產(chǎn)生結(jié)垢問(wèn)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(gè)方法 優(yōu)越。 2- 19離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)？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(tuán)兩個(gè)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(jī)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(tuán)后，才成為離子化合物，才具有離子交換 能力?；钚曰鶊F(tuán)由固定離子和活動(dòng)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(yùn)行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個(gè)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(dòng)樹脂層，以便再生時(shí)再生液分布均勻，同時(shí)還及時(shí) 清除根存的雜質(zhì)、碎粒和氣泡。 （3）再生：交換反應(yīng)的逆過(guò)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(yáng)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(yáng)離子交換柱（金屬離子與H+交換）與0H-型陽(yáng)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?gòu)U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(diǎn)？ 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(diǎn)與應(yīng)用 1、電滲析一在直流電場(chǎng)的作用下，利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離 子的選擇透過(guò)性（即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，陰膜只允許陰離子通過(guò)），使溶質(zhì) 與水分離的物化過(guò)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(guò)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(dòng)的過(guò)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(jìn)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(xì) 菌，現(xiàn)多用于取代深床過(guò)濾，降低出水濁度，強(qiáng) 化水的消毒，有時(shí)也作反滲透的預(yù)處理。超濾能去除相對(duì)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(jí)反滲 透，可分離相對(duì)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(jī)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(jìn)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(xì)菌， 現(xiàn)多用于取代深床過(guò)濾，降低出水濁度，強(qiáng)化水的消毒，有時(shí)也作反滲透的預(yù)處 理。超濾能去除相對(duì)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(jí)反滲透，可分離相對(duì)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(jī)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(shí)，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(shí)，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(qiáng)。 2、當(dāng)水中有氨存在時(shí)，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(huì)生成HOC1,因此它們也具有消毒殺菌能力，但不及HOC1強(qiáng)，而且殺 菌作用進(jìn)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(wú)機(jī)性還原物質(zhì)以及一些有機(jī)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(xì)菌和其他對(duì)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(xì)菌，有時(shí)還含有較多的病原細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵等。通過(guò)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(jìn)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(diǎn)：①消毒速度快，效率高。據(jù)試驗(yàn)， 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(dá)98%,細(xì)菌 總數(shù)的平均去除率可達(dá)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(jiǎn)單，便于 管理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 紫外線消毒的缺點(diǎn)是不能解決消毒后在管網(wǎng)中再污染的問(wèn)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(wú)色氣體，有特臭，強(qiáng)氧化劑，且極不穩(wěn)定，分解放出［0］。 ［0］具有強(qiáng)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(qiáng)抵抗力的微生物。臭氧消毒接觸時(shí)間短，不受水中氨氮和pH的影響，能氧化 水中的有機(jī)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(diǎn)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(chǔ)存；當(dāng)水量和水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，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(xì)胞結(jié)構(gòu)，達(dá)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(guò)鍍銀的砂粒等。 此法的缺點(diǎn)是價(jià)格高，殺菌慢，只能用于少量飲用水的應(yīng)急消毒。至于長(zhǎng)期飲用 重金屬離子消毒的水對(duì)人體有何影響，尚無(wú)定論。 在殺滅湖泊或水庫(kù)中的藻類時(shí)，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(guó)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(jiǎn)單討論它們?cè)趶U水處理過(guò)程中所起

15、的 作用。 細(xì)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(huì) 形成與之相適應(yīng)的微生物群落。 細(xì)菌是單細(xì)胞微生物，廢水處理設(shè)備中出現(xiàn)的細(xì)菌種類很多。對(duì)凈化污水有重 要作用的細(xì)菌有無(wú)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(xì)菌之一，地球上存在的天然有機(jī)物都可以為假單胞菌屬的細(xì)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(zhǎng)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(guò)光合作用放出氧氣，對(duì)污水的 凈化具有重要的作用。 原生動(dòng)物是極微小的能運(yùn)動(dòng)的微生物，通常為單細(xì)胞生物，生物處理中常見的 原生動(dòng)物有肉足綱、鞭毛綱、纖毛綱和吸管綱的動(dòng)物。原生動(dòng)物不僅能吞噬部分 有機(jī)物、游離細(xì)菌，降低污水渾濁度，一些原生動(dòng)物還能分泌黏液，促進(jìn)生物污 泥絮凝。當(dāng)運(yùn)行條件和處理水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，原生動(dòng)物的種類也隨之變化，因此, 原生動(dòng)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(dòng)物的典型代表，可非常有效 的吞食分散和絮凝的細(xì)菌及顆粒較小的有機(jī)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(xì)菌，

17、而原生動(dòng)物是細(xì)菌的首 次捕食者，后生動(dòng)物是細(xì)菌的二次捕食者。 3-2試簡(jiǎn)單說(shuō)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(guò)一段時(shí)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(jī)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(qiáng)的吸附和降解有機(jī)物的能力，可以達(dá)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(zhǎng)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(yùn)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(yùn)行時(shí)的污泥量，用 以控制剩余污泥的排放，他還能及時(shí)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(jiǎn)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(jì)。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(duì)于一般城市污水，SVI在50-150左右。SVI過(guò)低，說(shuō)明泥粒細(xì)小緊密, 無(wú)機(jī)物多，缺乏活性

19、和吸附能力；SVI過(guò)高，說(shuō)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(zhǎng)的污泥在曝氣池中的平均停留時(shí)間，即曝氣池工作污泥全部 更新一次所需時(shí)間。污泥齡和細(xì)菌的增長(zhǎng)處于什么階段直接相關(guān)，以它作為生物 處理過(guò)程的主要參數(shù)是很有價(jià)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(diǎn)。 推流式曝氣池呈長(zhǎng)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(gè)曝氣池中完成。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿池長(zhǎng)逐漸降低，需氧量也是沿池 長(zhǎng)逐漸降低。處理工業(yè)廢水時(shí)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(duì)有機(jī)物 (BOD5)和懸浮物去除率高，可達(dá)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(diǎn)是：①不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；②需氧量沿池長(zhǎng) 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(guò)量的現(xiàn) 象。需要維持前段足夠的溶解氧，就會(huì)造成后端氧量大大超過(guò)需要而浪費(fèi)。此外, 由于曝氣時(shí)間長(zhǎng)，曝氣池體積大，占地面積和基建費(fèi)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(gè)特點(diǎn)：一是進(jìn)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(jìn)水的水質(zhì)的 變化對(duì)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(diǎn)有機(jī)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(zhǎng)所處階段主要取決于F/M,所以完全 混合法有可能把整個(gè)池子的工作情況控制在良好的的同一條件進(jìn)行，微生物活性 能夠充分發(fā)揮，這一特點(diǎn)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(kuò)散裝置 設(shè)在池子一側(cè)，使水流在池子中呈螺旋狀前進(jìn)，前段水流與后段水流不發(fā)生混合。 為運(yùn)轉(zhuǎn)和維修方便，常將所需要的曝氣池總?cè)莘e分為可獨(dú)立操作的兩個(gè)或者更多 的單元，每個(gè)單元包括

22、兒個(gè)池子，每個(gè)池子由1?4個(gè)折流的廊道組成。 完全混合式曝氣池：廢水進(jìn)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(jī)械曝氣。為節(jié)省占地面積，可以把幾個(gè)方形池子連接在 一起，組成一個(gè)長(zhǎng)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(dòng)使混合液曝氣并在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，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(jìn)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(diǎn)？根據(jù)細(xì)菌 增長(zhǎng)曲線看，這 兒種運(yùn)行方式的基本區(qū)別在什么地方？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。 普通活性污泥法又稱傳統(tǒng)活性污泥法。曝氣池呈長(zhǎng)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(gè)曝氣池中完成。進(jìn)口處有機(jī)物濃度高，沿 池長(zhǎng)逐漸降低，需氧量也是沿池長(zhǎng)逐漸降低。普通活性污泥法對(duì)有機(jī)物（B0D5） 和懸浮物去除率高，可達(dá)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(diǎn)是：①不能適應(yīng)沖擊負(fù)荷；②需氧量沿池長(zhǎng)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(guò)量的現(xiàn)象。需要維 持前段足夠的溶解氧，就會(huì)造成后端氧量大大超過(guò)需要而

24、浪費(fèi)。此外，由于曝氣 時(shí)間長(zhǎng)，曝氣池體積大，占地面積和基建費(fèi)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(gè)特點(diǎn)：一是進(jìn)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(jìn)水的水質(zhì)的 變化對(duì)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(diǎn)有機(jī)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(zhǎng)所處階段主要取決于F/M,所以完全 混合法有可能把整個(gè)池子的工作情況控制在良好的的同一條件進(jìn)行，微生物活性 能夠充分發(fā)揮，這一特點(diǎn)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?；?/p>

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(lái)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(jī)物后，在二 沉池中進(jìn)行分離，分離出的回流污泥先在再生池內(nèi)進(jìn)行2~3h的曝氣，進(jìn)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(shí)間短，再生池和吸附池內(nèi)MLSS濃度可分 別達(dá)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(shí)，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(fèi)用。其缺點(diǎn)是處理效果稍差，不適合處理含溶解性有機(jī) 物較多的廢水。 3-7試簡(jiǎn)單說(shuō)明附著生長(zhǎng)系統(tǒng)處理廢水的基本原理。 當(dāng)污水與濾料等載體長(zhǎng)期流動(dòng)接觸，在載體的表面上就會(huì)逐漸形成生物膜。生 物膜主要是由細(xì)菌(好氧菌、厭氧菌和兼性菌)的菌膠團(tuán)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(zhǎng)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(zhǎng)在載體上的, 微生物停留時(shí)間長(zhǎng)，像硝化菌等生長(zhǎng)

27、世代期較長(zhǎng)的微生物也能生長(zhǎng)。所以，生物 膜上生長(zhǎng)繁育的生物種類繁多、食物鏈長(zhǎng)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(diǎn)？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(yùn)行中存在的問(wèn)題 的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)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(guò)厚和老化的生物膜，促進(jìn)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(dá)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(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈紊動(dòng)，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(yuǎn)比高負(fù)荷生物濾池 高。濾池內(nèi)生物膜生長(zhǎng)迅速，同時(shí)受到強(qiáng)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(guò)大，使生物膜生長(zhǎng)過(guò)厚造成堵塞，塔式生物濾 池可以采用多級(jí)布水的方法來(lái)均衡符合。 3-9生物濾池設(shè)計(jì)中，什么情況下必須采用回流？ 進(jìn)水BOD濃度過(guò)高時(shí)，為防止上層負(fù)荷過(guò)大，使生物膜生長(zhǎng)過(guò)厚造成堵塞， 必須采用處理水回流稀釋。如塔式生物濾池，進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，污水在反應(yīng)槽中順盤片間隙流動(dòng)，盤片在轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下緩慢轉(zhuǎn) 動(dòng)，污水中的有機(jī)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(shí)， 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(jī)污染物。盤片每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，即進(jìn)行一次吸附- 吸收-氧化分解的過(guò)程。轉(zhuǎn)盤不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)也 使槽中污水不斷的被攪動(dòng)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(guò)程和天然水體的自凈過(guò)程很相似，污水在塘內(nèi)經(jīng)長(zhǎng) 時(shí)間緩慢流動(dòng)和停留，通過(guò)微生物（細(xì)菌、真菌、藻類和原生動(dòng)物）的代謝活動(dòng), 使有機(jī)物降解，污水得到凈化。水中溶解氧主要由塘內(nèi)生長(zhǎng)藻類通過(guò)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(diǎn)？ 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(dòng)使混合液曝氣并在

31、池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，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(jìn)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(yùn)行時(shí)，需另設(shè)二次沉淀池和污泥回流系統(tǒng)。間歇運(yùn)行可省去二次 沉淀池，停止曝氣時(shí)氧化溝作沉淀池用，剩余污泥通過(guò)設(shè)于溝內(nèi)的污泥收集器排 除。一般采用兩個(gè)池，交替進(jìn)行曝氣和沉淀操作。氧化溝流程簡(jiǎn)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(diǎn)和使用范圍。 厭氧生物處理是在無(wú)氧的條件下，利用兼性菌和厭氧菌分解有機(jī)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(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)也遠(yuǎn)比好氧生物處理低。因此在當(dāng)前能源日趨緊張的形勢(shì)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(guó)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(jī)廢水的處理。有的國(guó)家還對(duì)低濃度城市污水進(jìn)行厭氧處理研究， 并取得了顯著進(jìn)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(diǎn)？ 1、溫度 甲烷細(xì)菌對(duì)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(shí)間（指產(chǎn)氣量達(dá)到總氣量的90%時(shí)所需要的時(shí)間）與溫度有關(guān)。高溫消化 比中溫消化時(shí)間短，產(chǎn)氣率稍高，對(duì)寄生蟲卵的殺滅率可達(dá)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(shí)才考 慮采用高溫消化。 2、酸堿度 甲烷細(xì)菌生長(zhǎng)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(huì)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(guò)程中決定污水、污泥中有機(jī)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(lái)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(jī)物的碳氮比（C/N）對(duì)消化過(guò)程有較大影響。實(shí)驗(yàn)表明，碳氮比為（10?20）： 1時(shí)，消化效果較好。 5、有毒物質(zhì) 污泥中的有毒物質(zhì)會(huì)影響消化的正常進(jìn)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(shí)后沉 淀污泥量為150ml, 試計(jì)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(yùn)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(jiǎn)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(jiǎn)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(kuò)散控制等幾部分。 1. 污染源的控制——大氣污染控制的重點(diǎn)是控制污染源。將污染工藝更換為少 污染或無(wú)污染 工藝是最理想的方法，改革生產(chǎn)工藝，對(duì)原材料進(jìn)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(dá)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(lái)，經(jīng)顆粒除塵裝置3,再進(jìn)入氣態(tài)污染物凈化器 4,經(jīng)風(fēng)機(jī)5進(jìn)入煙囪7,由此排人大氣，再經(jīng)歷擴(kuò)散稀

36、釋過(guò)程，達(dá)到大氣質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)將系統(tǒng)各步控制簡(jiǎn)述于后。 3、稀釋擴(kuò)散控制 稀釋法就是采用煙囪排放污染物，通過(guò)大氣的輸送和擴(kuò)散作用降低其"著地濃 度”，使污染物 的地面濃度達(dá)到規(guī)定的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 5-3根據(jù)我國(guó)《大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)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(jì)算每小時(shí)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(jiǎn)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(jī)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(guò)濾式除塵器：包括袋式過(guò)濾器和顆粒層過(guò)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(lái)，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(wú)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(shuō)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(guò)大氣的輸送和擴(kuò)散作用降低其“著 地濃度"，使污染物的地面濃度達(dá)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(duì)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(fèi)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(jì)上是合理的。同時(shí)，無(wú)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(méi)有氧氣而對(duì) 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(duì)粒徑=50gm的塵粒應(yīng)達(dá)到60%的搜捕效率。試求沉降室的長(zhǎng)度。 解：4.1m。 6-3含塵粒直徑為1.09 的氣體通過(guò)一重力沉降室，寬20 cm,長(zhǎng)50cm,共8層，層間距 0.124 cm,氣體流速是8.61L/min。并觀測(cè)到其捕集效率為64.9%。問(wèn)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(jiǎn)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(guò)大，粗顆粒將以較大的速度到達(dá)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(shí)，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(duì)除塵效率的影響不明顯；適當(dāng)增加錐體長(zhǎng)度，有利于 提高除塵效率；減小排氣管直徑，對(duì)除塵有力若將除塵器各部分的尺寸進(jìn)行幾何 相似放大時(shí)，除塵效率會(huì)有所降低。 1.塵粒的粒徑與密度： 水污染：

41、水體因接受過(guò)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(jì)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(lái)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(guó)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(jìn)入水體的污染物通過(guò)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(guò)一段時(shí)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(jī)物與外加的強(qiáng)氧化作用 時(shí)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(jī)物所消耗的溶解氧量。 總固體：水中所有殘?jiān)目偤汀?在一定溫度下，將水樣蒸發(fā)至干時(shí)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(cè)定結(jié)果一 般如何表示？ 如果對(duì)水樣進(jìn)行過(guò)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(jì)。 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(lái)表示。 渾濁度是指水中不溶解物質(zhì)對(duì)光線透過(guò)時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度。一般來(lái)說(shuō)，水中 的不溶解物質(zhì)越多，渾濁度也越高，但兩者之間并沒(méi)有固定的定量關(guān)系。因?yàn)闇?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(gè)渾濁度單位或1度。由此測(cè)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(guò)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(diǎn)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(diǎn)用去6.60 ml。試計(jì)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(jì))。 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(cè)其堿度。現(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(huì)將已落入灰斗中的粉塵重新?lián)P起帶走，使除塵率降 低。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)漏氣量達(dá)除塵器處理氣量的15%時(shí)，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(zhǎng)6 m,集塵板間距離為300 mm,處理含塵氣量為600m3/h,測(cè)得

46、進(jìn)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(jì)一臺(tái)靜電除塵器，處理氣量為9000m3/h,要求除 塵效率99.7%,問(wèn)需要多少通道數(shù)？ 解：31個(gè)通道。 6-7某廠家想購(gòu)一臺(tái)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(guò)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(yàn)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(jiǎn)述產(chǎn)生液界面的的方式，為什么

47、文氏洗滌器可以達(dá)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(gè)過(guò)程，前兩個(gè)過(guò)程在文丘里管 中進(jìn)行，后一過(guò)程在脫水管中完成。含塵氣流進(jìn)入進(jìn)縮管，氣速逐漸增加，在喉 管中氣速最高，可達(dá)50m/s,氣液相對(duì)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(dá)到過(guò)他和狀態(tài)，同時(shí)塵粒表面附 著的氣膜被沖破，使塵粒被水濕潤(rùn)。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(jìn)入擴(kuò)散段后，速度降低，靜壓回升，以塵粒為凝結(jié)核的過(guò) 飽和蒸汽的凝結(jié)作用進(jìn)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(lái)，使氣體得到凈

48、化。 第七章氣態(tài)污染物控制 7- 3簡(jiǎn)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(guò)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(jìn)行。被吸附的分子由于熱運(yùn)動(dòng)還會(huì)離開吸附劑表面，此為解吸（吸附的逆過(guò)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(qiáng)弱不同, 某一種吸附劑對(duì)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(jìn)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(duì)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(jìn)行 的，所以只能形成單分子層吸附層。當(dāng)化學(xué)鍵力大時(shí)，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(cè)到的氣溫資料如表8-17所示，試計(jì)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(guó)際推薦公式計(jì)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(guó)標(biāo)等公 式計(jì)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(diǎn)上，測(cè)得3 min平均濃度為 濃度。假設(shè)大氣穩(wěn)定度為B級(jí)。 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(shí) =35.3 m, =18.1 m，試求正下風(fēng)方向500 m處的，試估算該點(diǎn)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(jì)/,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(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)煙囪的高度和出口直徑。 子的含量（結(jié)果以mmol/L計(jì)） 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(shí) 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(jì)）。 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(cè)定其堿度， 加入酚猷指示劑后，水樣無(wú)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(cè)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(jì)）。 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(lái)判別水中有機(jī)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(qiáng)酸性條件下，加熱回流 2h （有時(shí)還加入催化劑），使有機(jī)物質(zhì)與重銘酸鉀充分作用被氧化的情況下測(cè)定 的。它能將水中絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化，但對(duì)于苯、甲苯等芳炷類化合物則較難 氧化。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，化學(xué)需氧量也包

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

56、多寡。 1-11試討論有機(jī)物好氧生物氧化的兩個(gè)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(shuō)的生化需氧量不包 括硝化階段對(duì)氧的消耗量？ 在有氧的情況下，廢水中有機(jī)物質(zhì)的分解是分兩個(gè)階段進(jìn)行的。第一階段稱為 碳氧化階段，主要是不含氮有機(jī)物的氧化，也包括含氮有機(jī)物的氨化，以及氨化 后生成的不含氮有機(jī)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(xì)菌可氧化水中原有的氨和含氮有機(jī)物氨化分解出來(lái)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(shuō)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(guò)程所消耗的氧量LNo這是因?yàn)樯柩趿康亩x只規(guī)定：有機(jī)物被 氧化分解為無(wú)機(jī)物質(zhì)。在第一階段生物氧化中，有機(jī)物中的C變?yōu)镃02, N變 為NH3,均己無(wú)機(jī)化。因此并不關(guān)心繼續(xù)氧化成NO2—、NO3-o同時(shí)，對(duì)于 一般的有機(jī)廢水，硝化過(guò)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(cè)定通常是可以避免植化細(xì)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(cè)定，試問(wèn)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(cè)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(cè)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(shuō)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)要求有什么區(qū)別？ 由國(guó)家正式頒布的統(tǒng)一規(guī)定，對(duì)各項(xiàng)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(jì)、研究單位為進(jìn)行各項(xiàng)工程建設(shè)或工藝生產(chǎn)操作，根據(jù)必要 的試驗(yàn)研究或一定的經(jīng)驗(yàn)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(duì)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(duì)水體的污染。為了進(jìn)一步保護(hù)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(shuō)明什么問(wèn)題？ 進(jìn)入水體的污染物通過(guò)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(gè)自然凈化的過(guò)程稱為水 體自凈。當(dāng)河流接納廢水以后排入口（受污點(diǎn)）下游各點(diǎn)處溶解氧的變化十分復(fù) 雜。以各點(diǎn)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(huì)因各種條件（如廢水中有機(jī)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(shì)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(diǎn)的虧氧量，及從排入點(diǎn)到臨界點(diǎn) 所需的時(shí)間。 1-2（）解決廢水問(wèn)題的基木原則有哪些？ 在解決廢水問(wèn)題時(shí)，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(jìn)清潔生產(chǎn)，減少?gòu)U水排放量； （2）重復(fù)利用廢水； （3）回收有用物質(zhì)； （4）對(duì)廢水進(jìn)行妥善處理； （5）選擇處理工藝和方法時(shí)，必須經(jīng)濟(jì)合理，并盡量采用先進(jìn)技術(shù)。 1-21什么是“末端治理”？為什么要積極推進(jìn)“清潔生產(chǎn)”工藝？你怎樣認(rèn)識(shí)“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(wèn)題 時(shí)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(jìn)的設(shè)備及生產(chǎn)方法，以減少?gòu)U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(fèi)用。 1-22舉例說(shuō)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(lái)分離廢水中呈懸浮狀態(tài)的污染物 質(zhì)，在處理過(guò)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(duì)密度大 于1的懸浮顆粒，同時(shí)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(lái)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(yáng)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(jī)污染物轉(zhuǎn)化 為無(wú)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(jī)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(diǎn)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(yuǎn)某點(diǎn)處出水與河水得到完全混合，求該點(diǎn)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(xiàng)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(shí)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(yuǎn)處？解：Dc5.5mg/L； 64800m。 1-27 一奶制品工廠廢水欲排入某河流，各項(xiàng)參數(shù)如表1?18所示。問(wèn)： 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(guò)多少濃度時(shí)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(jī)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(shí)流，夏季DO=7mg/L，河水中原先沒(méi)有氤化物。假定夏 季廢水和河水水溫均為20笆。估計(jì)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(diǎn)？說(shuō)明它們的絮 凝沉淀：沉降過(guò)程中各顆粒之間相互粘結(jié)，其尺寸、質(zhì)量會(huì)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(guò)程中彼此 受到周圍顆粒作用力的干擾，但顆粒間相對(duì)位置不變，作為一個(gè)整體而成層下降。 清水與渾水間形成明顯的界面，沉降過(guò)程實(shí)際上就是該界面下沉過(guò)程。 壓縮沉淀：顆粒在水中的濃度很高時(shí)會(huì)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(guò)流率為1.8m3/m2h時(shí)的懸浮顆粒去除率。試驗(yàn)用的沉