【正文】 Ca（ OH） 2 處理含 Cd2＋廢水，欲將 Cd2＋降至 mg/L，需保證 pH值為多少？此時(shí) Ca2＋濃度為多少？（ Cd 的原子量 112。 a＝ ， b＝ θc＝ 10d， MLVSS＝ 3500mg/L，試確定曝氣池容積及剩余污泥量 解： （ 1）初次沉淀池的 E＝ (L1－ L2)/L1 30%＝ (300－ L2)/300 L2＝ 210mg/L 即初 沉池出水 BOD5 濃度 210mg/L 故曝氣池進(jìn)水 BOD5 為 270mg/L 則曝氣池容積 V＝ aQ（ L0－ Le） /Xv（ 1/θc+b）＝ （ 210－ 20） 20200/[3500（ ＋ ） ]＝ 3393（ m3） （ 2） X＝ XvV/θc＝ 350010－ 3/103393＝ （ KgVSS/d） ? 10. 選用高負(fù)荷生物濾池法處理污水，水量 Q＝ 5200m3/d，原水 BOD5 為 300mg/L，初次沉淀池 BOD5 去除率為 30％，要求生物濾池的進(jìn)水 BOD5 為 150mg/L， 出水 BOD5 為 30mg/L，負(fù)荷率 Fw＝ 、回流比、水力負(fù)荷率。試計(jì)算去除率及沉淀池基本尺寸。 五、水污染控制工程計(jì)算題（每題 10 分）： 1. 某原水總硬度 ，堿度 HCO3－ = mmol /L， Mg2+ ， Na+ mmol/ L， SO42－ ， Cl－ ， ，試計(jì)算，水中碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。 ？如何確定？ h。 ？如何降低污泥比阻？ 答：污泥比阻大，污泥脫水不易，脫水效率低，動力消耗大；降低污泥比阻的處理為污泥預(yù)處理，有（ 1）化學(xué)混凝法；（ 2）淘洗－化學(xué)混凝法，此法可大大降低混 凝劑用量。（ 3）在厭氧發(fā)酵的同時(shí)可獲得可觀的生物能－沼氣（ 4）通過厭氧發(fā)酵，固體量可減少約 1/2，并可提高污泥的脫水性能。溶解性的 BOD5 來自生物處理后殘存的溶解性有機(jī)物，它表示了曝氣池運(yùn)行效果，非溶解性 BOD5 來源于二 次沉淀池中帶出和微生物懸浮性固體，它表示了二次沉淀池中固液分離的效果。污泥指數(shù) SVI 正常運(yùn)行的情況下為 50～ 150，污泥指數(shù) MLSS 一定的情況下，可計(jì)算出 30 分鐘沉降比 SV％，故可通過測定 30 分鐘沉降比，很簡便地判定曝氣池內(nèi)污泥狀況，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。 對于傳統(tǒng)活性污泥法：污水與生物污泥同時(shí)從首端進(jìn)，尾端出；微生物的增長在增長曲線上，呈現(xiàn)出一個(gè)線段；該法具有處理效率高、出水水質(zhì)好，剩余污泥量少的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：進(jìn)水硫酸濃度受到限制。不足：（ 1）次氯酸在水中停留時(shí)間太長后容易散失，當(dāng)管線很長時(shí)管網(wǎng)末梢就不容易達(dá)到余氯標(biāo)準(zhǔn)。（ 2）水的 PH值和堿度。（ 4）常溫下反應(yīng)迅速，不需加熱。 10 從水力旋流器和各種離心機(jī)產(chǎn)生離心力大小來分析它們適合于分離何種性質(zhì)的顆粒？ s?＝ ??答：從離心分離的原理看，顆粒在離心力場中受凈移動力的驅(qū)使，而移向器壁，顆粒往向移動的距離為 Rn/60 m/s)。 6 澄清池的工作原理與沉淀池有何異同？運(yùn)行上要注意什么問題？ 答：沉淀池中，懸浮顆粒沉到池底，沉淀過程即告完成。（ 3） μ:自由沉降速度 u 3 調(diào)節(jié)池采用堰頂溢流出水時(shí)，能夠起到水量調(diào)節(jié)的作用？用什么方式可以達(dá)到水量調(diào)節(jié)的目的？ 答：不能。 四、簡答題（每題 5 分） 1. 顆粒在水中的沉淀類型及其特征如何？ 答：顆粒在水中的沉淀，可根據(jù)其濃度與特性，分為四種基本類型：（ 1）自由沉淀：顆粒在沉淀過程中呈離散狀態(tài)，其形狀、尺寸、質(zhì)量均不改變，下沉速度不受干擾，各自獨(dú)立地完成沉淀過程。 108. Z8N2F2 水質(zhì)穩(wěn)定性的簽別常用飽和指數(shù) TL和穩(wěn)定指數(shù) IR定性。 100. Z7N2F2 污泥濃縮法有：重力濃縮法，氣浮濃縮法。 91. Z5N2F1 生物轉(zhuǎn)盤的級數(shù)一般不超過 4 級 92. Z5N2F3 生物接觸氧化池由池體、填料、布水裝置和曝氣系統(tǒng)等幾部分組成。 83. Z5N2F2 機(jī)械曝氣的形式很多，可歸納為豎軸曝機(jī)和臥軸表曝機(jī)兩大類。 73. Z5N2F3 習(xí)慣上將工業(yè)廢水分為四類：可生化的、難生化的、不可生化無毒和不可生化有毒。 65. Z4N2F1 電滲析所需能量與受處理水的鹽度成正比關(guān)系。 58. Z3N2F2 石灰中和投藥方法有干投和濕投。 50. Z3N2F2 混合反應(yīng)設(shè)備的主要設(shè)計(jì)參數(shù)為攪拌強(qiáng)度與攪拌時(shí)間。 42. Z2N2F3 油品在廢水中以三種狀態(tài)存在：懸浮狀態(tài)、乳化狀態(tài)和溶解狀態(tài)。 35. Z2N2F2 水中懸浮顆粒在顆粒狀濾料中的去除機(jī)理是機(jī)械性篩除和與濾料的接觸吸附。擁擠沉淀和壓縮沉淀。 20. Z2N2F2 調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量。 12. Z1N2F4 污水中的總固體包括漂浮物、懸浮物、膠體和溶解物。 5. Z1N2F2 生活污水中含有有機(jī)物、病原菌。 47. 合流制排水系統(tǒng)：把生活污水、工業(yè)廢水和雨水在同一排水系統(tǒng)內(nèi)匯集輸送的系統(tǒng)。 39. 厭氧流化床：當(dāng)床內(nèi)載體的膨脹率達(dá)到 40～ 50％以上，載體處于流化狀態(tài)。 31. 活性污泥：充滿微生物的絮狀泥粒。 23. 污泥齡：是指每日新增的污泥平均停留在曝氣池中的天數(shù)，也就是曝氣池全部活性污泥平均更新一次所需的時(shí)間，或工作著的活性污泥總量同每日排放的剩余污泥量的比值。 16. 化學(xué)吸附：是吸附質(zhì)與吸附劑之間由于化學(xué)鍵力發(fā)生了化學(xué)作用，使得化學(xué)性質(zhì)改變。 8. 化學(xué)沉淀法：是往水中投加某種化學(xué)藥劑，使與水中的溶解物質(zhì)發(fā)生互換反應(yīng)，生成難溶于水的鹽類，形成沉渣，從而降低水中溶解物質(zhì)的含量。 2. 生化需氧量：表示在有氧的情況下，由于微生物的活動，可降解的有機(jī)物穩(wěn)定化所需的氧量 3. 化學(xué)需氧量：表示利用化學(xué)氧化劑氧化有機(jī)物所需的氧量。 11. 電解法：是應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中有害物質(zhì)，通過電解過程，在陽、陰極上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為無害物質(zhì)以實(shí)現(xiàn)廢水凈化的方法。 19. 膜分離法：是把一種特殊的半透膜將溶液隔開，使溶液中的某種溶質(zhì)或者溶劑滲透出來，從而達(dá)到分離溶質(zhì)的目的。 26. 懸浮生長：在活性污泥法中，微生 物形成絮狀，懸浮在混合液中不停地與廢水混合和接觸。 34. 污泥沉降比：指曝氣池中混合液沉淀 30min 后，沉淀污泥體積占混合液總體積的百分?jǐn)?shù)。 42. 濕空氣的焓：是指 1Kg 干空氣連同它所含的 X Kg 水蒸氣高出 0℃ 的干空氣和 0℃ 水所含的熱量。 50. 雨量曲線：按不同降雨歷時(shí)把每年選出降雨強(qiáng)度的最高值連成曲線，這樣的一組曲線， 稱為雨量曲線。 7. Z1N2F2 污水中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)排到水體，將引起水體富營養(yǎng)化。 15. Z1N2F2 現(xiàn)在大多數(shù)國家規(guī)定用 20℃ 作為 BOD 測定的溫度，用 5 天作為測定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 23. Z2N2F2 格柵本身的水流阻力很小，一般只有幾厘米， 阻力主要是截留物堵塞柵條所造成的。 30. Z2N2F1 沉淀池的出水裝置常用堰口出流。 38. Z2N2F2 承托層一般采用天然卵石或碎石，其作用是防止濾料在配水系統(tǒng)中流失。 45. Z3N2F1 尺寸小于 10um 的顆粒在水中不可能靠沉淀法分離。 53. Z3N2F3 水處理工作中最常用的消毒方法有氯消毒、臭氧消毒和紫外線消毒等。 61. Z4N2F6 吸附劑表面的吸附力可分為三種， 即分子引力，化學(xué)鍵力和靜電引力，因此吸附可分為三種類型：物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附。細(xì)菌是穩(wěn)定有機(jī)廢水的主要微生物，是好氧生物處理中最重要的。 76. Z5N2F2 污泥濃度常用 MLSS 表示，污泥沉降比用 SV表示，污泥體積指數(shù)用 SVI或 SI 表示。 86. Z5N2F1 二次沉淀池的總深至少應(yīng)有 3～ 4 米。 95. Z6N2F3 厭氧生物處理對象是：有機(jī)污泥，有機(jī)廢水，生物質(zhì)。 103. Z7N2F1 污泥管水力計(jì)算仍采用一般水管的計(jì)算公式。 111. Z11N2F1 若閉合差 0，順時(shí)針方向管線上所分配的流量偏大，應(yīng)適當(dāng)減小。（ 4）壓縮沉淀：顆粒在水中的濃度增高到顆?；ハ嘟佑|、互相支撐，上層顆粒在重力作用下，擠出下層顆粒的間隙水，使污泥得到濃縮。答：因?yàn)?u0t0=H， V池 =HA面 =Qt0 所以 u0=H/t0=Qt0/（ A面 t0） =Q/A=q 即沉速 u 在數(shù)值上等于 q（面積負(fù)荷率），即可根據(jù)u(=q)和處理水量確定沉淀池的面積 A。 8 試敘反沖洗配水不均勻的絕對性，怎樣才能達(dá)到配水相對均勻？ 2?12＋ ?答：根據(jù)大阻力配水系統(tǒng)的原理分析，穿孔配水管末端 b 孔的流量 Qb={(S1＋ S2’)Qa2/(S1＋ S2”)+( 2) / [ (S1＋ S2”)2g ]}，由此看出首端孔口 a 和末端孔口 b 的出流量是不可能相等的。對于離心機(jī)，因?yàn)槭瞧餍?，又有高中低速離心機(jī)，因 ?－ ρ0，及粒徑 d 對 ?） , 在 W 很大的情況下，顆粒與水的密度差 ?s－ ρ)d2/（ 18?s= kw2( s 的影響已經(jīng)很小，所以高速離心機(jī)可以分離乳化油和羊毛脂，中速離心機(jī)則可以用于污泥脫水及含纖維或漿粒的廢水處理。（以 M＋為金屬陽離子為例）答：陰極：還原反應(yīng) M+＋ e ?1/2Cl2? Cl－－ e?2H2O+O2 ?；陽極：氧化反應(yīng) 4OH－－ 4e? 13 電解法處理含鉻廢水的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 答：優(yōu)點(diǎn)：效果穩(wěn)定可靠，操作管理簡單，設(shè)備占地面積小；廢水水和重金屬離子也能通過電解有所降低。水中存在的二價(jià)以上的正離子，對天然水壓縮雙電層有 輝又士帕＜杜浯笮〔灰喚 欣 諢炷 輝又實(shí)吶 ǘ裙 停 帕Ｊ 伲 ┙ 煥 誑帕＜淶吶鱟捕 跋炷 ?。??）水力條件。氯胺的消毒作用也是靠 HOCL，但氯胺是逐漸放出 HOCl來，比 HOCl消毒作用慢， 能保持較長時(shí)間，容易保證管網(wǎng)末梢的余氯要求 ，氯臭味也輕一些。在給水處理中去除鈣、鎂硬度。其基本流程為： 出水 ? 3 ? 2 ? 1 ?進(jìn)水 ? ? ? 污泥 回流污泥 剩余污泥 1－初次沉淀池，主要作用去除污水中的 SS，并對 BOD 有一定的去除作用（ 20～ 30％）。故根據(jù)沉淀速度確定的沉降面積和為滿足一定的濃縮作用確定面積后，選擇其中大者作為設(shè)計(jì)沉淀面積，以保證對二者需要。就生物膜的工作狀況分析生物膜 法的主要特征如下：（ 1）參與凈化反應(yīng)微生物多樣化有一定的脫氮作用；（ 2）污泥產(chǎn)量低，沉降性能好；（ 3）對進(jìn)水水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性較強(qiáng)（ 4）易于維護(hù)運(yùn)行、節(jié)能。厭氧處理的主要優(yōu)勢在于：（ 1）有機(jī)廢水、污泥被資源化利用又（產(chǎn)沼氣）；（ 2）動力消耗低（不需供氧）。 ？各自特點(diǎn)是什么？ 答：配水管網(wǎng)的布置形式有兩種，即樹枝管網(wǎng)和環(huán)式管網(wǎng)。水泵的揚(yáng)程等于單位重量的液體，通過水泵后所增 加的能量。采用強(qiáng)酸 H－ Na 并聯(lián)脫堿軟化，求 RH， RNa 罐的進(jìn)水 水量，進(jìn) CO2 脫除器的 CO2 含量（ mg/L）（剩余堿度取 mmol /L）。求該活性污泥的 SVI 及含水率。廢水量 Q＝ 40L/h，進(jìn)水 BOD5為 200mg/L， 出水 BOD5 為 50mg/L，求該轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷率。 解： （ 1） W＝ aQ/（ 1000100bn）＝ 35105/（ 100010010%3）＝ （ m3） （ 2） W1＝ W/5＝ ＝ （ m3） 20. 隔扳混合池設(shè)計(jì)流量為 75000 m3/d，混合池有效容積為 1100m3。 （ A/S＝ ， Cs＝ 29mg/L，空氣飽和系數(shù) f＝ ） 解：含水率 %的污泥 含泥率為 1－ %＝ % 對應(yīng)的污泥濃度 X0＝ 7000mg/L 表壓 對應(yīng)的絕對壓力 P＝ A/S＝ RCs（ fP－ 1） /QX0 ＝ R29（ － 1） /(30007000) R＝ 17241 m3/d A＝ ＝ 30007＝ 525Kg/d 16. 硬水中 Ca2＋＝ mmol/L； Mg2＋＝ mmol/L， 水量 Q＝ 100m3/d， 經(jīng) NaR 樹脂軟化后，含鹽量如何變化？每日變化量為多少？ 解： （ 1）因 1 個(gè) Ca2＋、 Mg2＋經(jīng) RNa 后分別換下 2 個(gè) Na＋，故鹽量會增加 （ 2） Ca2＋換下的 Na＋＝ 2Ca2＋＝ 2＝ 故凈增量為 23－ 40＝ mg/L Mg2＋換下的 Na＋＝ 2Mg2＋＝ 2＝ 故凈增量為 23－ 24＝ mg/