《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-38
spFe(OH)3= 3.2×10) （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NS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： （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=
反应应器内污泥，即曝气
每日排放剩余污泥量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)
答：（1）BOD5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）
BOD5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BOD5/COD的比值可以初步判断废水
的可生化性： （2分）
当BOD5/COD>0.45时，生化性较好； 当BOD5/COD>0.3时，可以生化； 当BOD5/COD<0.3时，较难生化； 当BOD5/COD<0.25时，不宜生化； （2）本题给定的工业废水
BOD5/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 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-38 spFe(OH)3= 3.2×10) （4分） 解： Fe3+ + 3OH- == Fe(OH)3↓ 根据溶度积原理：要使Fe3+ 从水中沉淀析出，需使 [Fe3+ ] [OH-]3 > KspFe(OH)3 其中：[Fe3+ ]=2.0×10-3 /56=3.57×10-5 mol/L 得：[OH-]3 >K3+ spNi(OH)2/[ Fe]=3.2× 10-38 /3.57×10-5 =8.96×10-34 有：pOH=-lg[OH-]<11.01 pH=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） 解：（1）由H=2.0m，t=60min=1h=3600s 有：沉速u0=H/t=2.0（m/h） 或=5.55 ×10-4 （m/s） 则：表面负荷q32 0=u0=2.0（m/m?h）或=5.55 ×10-4 （m3 /m2 ?s） （2分） （2）沉淀池容积V=Q?t=180×1.5=270 m3 由：V=BLH 有：L= V/(BH)=270/(3×4.5)=20m 即：沉淀池的长度为20m。 （2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NS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） 解：（1）生化曝气池的有效容积： V?Q??BOD进?BOD出? Ns?MLSS?12000??0.2?0.02?3 0.18?3 =4000 m （2分） （2）曝气池的BOD5去除效率： ??BOD进?BOD出BOD?100% 进?200?20200?100% =90% （2分） （3）曝气池每日的剩余污泥排放量： Px?Q?BOD进?BOD出 ??Yobs =12000×（0.2-0.02）×0.36 =777.6kg （干重） （2分）