【正文】 互碰撞、摩擦，并受到氣泡上升時的沖刷作用，使粘附在砂粒上的有機(jī)污染物得以去除。2．設(shè)置沉砂池的目的是什么？曝氣沉砂池的工作原理與平流式沉砂池有何區(qū)別？答：設(shè)置沉砂池的目的和作用：以重力或離心力分離為基礎(chǔ)，即將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒，以免這些雜質(zhì)影響后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。二沉池污泥斗中及濃縮池中污泥的濃縮過程存在壓縮沉淀。二次沉淀池與污泥濃縮池中發(fā)生?；瘜W(xué)絮凝沉淀屬于這種類型。絮凝沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮顆粒之間有互相絮凝作用，顆粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀軌跡呈曲線。沉淀過程中,顆粒的物理性質(zhì)不變。地方標(biāo)準(zhǔn)是各省直轄市根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和管轄地水體污染控制需要制定的標(biāo)準(zhǔn)，地方標(biāo)準(zhǔn)可以增加污染物控制指標(biāo)數(shù)，但不能減少，可以提高對污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，但不能降低標(biāo)準(zhǔn)。國家排放標(biāo)準(zhǔn)按照污水去向，規(guī)定了水污染物最高允許排放濃度，適用于排污單位水污染物的排放管理，以及建設(shè)項(xiàng)目的環(huán)境影響評價、建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)施設(shè)計、竣工驗(yàn)收以及投產(chǎn)后的排放管理。濃度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了排出口向水體排放污染物的濃度限值，我國現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)都是濃度標(biāo)準(zhǔn)。6．我國現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種？各標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍及相互關(guān)系是什么？答：污水排放標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)控制形式可分為濃度標(biāo)準(zhǔn)和總量控制標(biāo)準(zhǔn)。水環(huán)境容量越大，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)越低，排放標(biāo)準(zhǔn)越松，反之越嚴(yán)格。排放標(biāo)準(zhǔn)是指最高允許的排放濃度,污水的排放標(biāo)準(zhǔn)分為一,二,三級標(biāo)準(zhǔn),而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是用來評估水體的質(zhì)量和污染情況的,有地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),海洋水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)等,環(huán)境容量則是指環(huán)境在其自凈范圍類所能容納的污染物的最大量. 排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)自然界對于污染物自凈能力而定的，和環(huán)境容量有很大關(guān)系，環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)純生態(tài)環(huán)境為參照，根據(jù)各地情況不同而制定的。5．試論排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)、環(huán)境容量之間的聯(lián)系。耗氧與虧氧是同時存在的， DO曲線呈懸索狀下垂，稱為氧垂直曲線。生物凈化指由于水中生物活動，尤其是水中微生物對有機(jī)物的氧化分解作用而引起的污染物質(zhì)濃度降低的過程。物理凈化指污染物質(zhì)由于稀釋、擴(kuò)散、沉淀或揮發(fā)等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。4．水體自凈有哪幾種類型？氧垂曲線的特點(diǎn)和使用范圍是什么？答：污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理的、化學(xué)的與生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或總量減少，受污染的水體部分地或完全地恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈或水體凈化。差值越大，難生物降解的有機(jī)物含量越多，越不宜采用生物處理法。此外，污水中存在的還原性無機(jī)物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示也存在一定的誤差?；瘜W(xué)需氧量COD的優(yōu)點(diǎn)是比較精確地表示污水中有機(jī)物的含量，測定時間僅僅需要數(shù)小時，并且不受水質(zhì)的影響。在水質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD與TOD或TOC之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。TOC、TOD的耗氧過程與BOD 的耗氧過程有本質(zhì)不同，而且由于各種水樣中有機(jī)物質(zhì)的成分不同，生化過程差別也大。化學(xué)需氧量不能表示可被微生物氧化的有機(jī)物量，此外廢水中的還原性無機(jī)物也能消耗部分氧。這些指標(biāo)都是用來評價水樣中有機(jī)污染物的參數(shù)?？傆袡C(jī)碳（TOC）：水樣中所有有機(jī)污染物的含碳量。答：生化需氧量（BOD）：水中有機(jī)污染物被好氧微生物分解時所需的氧量稱為生化需氧量。溶解性固體一般表示鹽類的含量，懸浮固體表示水中不溶解的固態(tài)物質(zhì)含量，揮發(fā)性固體反映固體的有機(jī)成分含量。固體殘渣根據(jù)揮發(fā)性能可分為揮發(fā)性固體（VS）和固定性固體（FS）。答：水中所有殘渣的總和稱為總固體（TS），總固體包括溶解性固體（DS）和懸浮性固體（SS）。水樣中所有有機(jī)物的含碳量。被氧化后，分別產(chǎn)生COH2O、NO2和SO2，所消耗的氧量稱為總需氧量。(2) COD：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時所消耗的氧化劑量。污水的水質(zhì)污染指標(biāo)一般可分為物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)、生物指標(biāo)。 【習(xí)題答案】水污染控制工程（下冊）.高廷耀，顧國維， 第九章、污水水質(zhì)和污水出路（總論）1． 簡述水質(zhì)指標(biāo)在水體污染控制、污水處理工程設(shè)計中的作用。答：水質(zhì)污染指標(biāo)是評價水質(zhì)污染程度、進(jìn)行污水處理工程設(shè)計、反映污水處理廠處理效果、開展水污染控制的基本依據(jù)。物理指標(biāo)包括：（1）水溫 （2）色度 （3） 臭味 （4）固體含量，化學(xué)指標(biāo)包括：有機(jī)指標(biāo)包括：(1)BOD：在水溫為20度的條件下,水中有機(jī)物被好養(yǎng)微生物分解時所需的氧量。(3) TOD：由于有機(jī)物的主要元素是C、H、O、N、S等。(4) TOC：表示有機(jī)物濃度的綜合指標(biāo)。（5）油類污染物（6）酚類污染物（7）表面活性劑（8）有機(jī)酸堿（9）有機(jī)農(nóng)藥（10）苯類化合物無機(jī)物及其指標(biāo)包括（1）酸堿度（2）氮、磷 （3）重金屬（4）無機(jī)性非金屬有害毒物生物指標(biāo)包括：（1）細(xì)菌總數(shù)（2）大腸菌群（3）病毒2． 分析總固體、溶解性固體、懸浮性固體及揮發(fā)性固體指標(biāo)之間的相互聯(lián)系，畫出這些指標(biāo)的關(guān)系圖。水樣經(jīng)過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。將固體在600℃的溫度下灼燒，揮發(fā)掉的即市是揮發(fā)性固體（VS），灼燒殘渣則是固定性固體（FS）。關(guān)系圖：總固體=溶解性固體+懸浮固體=揮發(fā)性固體+固定性固體3．生化需氧量、化學(xué)需氧量、總有機(jī)碳和總需氧量指標(biāo)的含義是什么？分析這些指標(biāo)之間的聯(lián)系與區(qū)別?；瘜W(xué)需氧量（COD）：在酸性條件下，用強(qiáng)氧化劑將有機(jī)物氧化為COH2O所消耗的氧量?？傂柩趿浚═OD）：有機(jī)物除碳外，還含有氫、氮、硫等元素，當(dāng)有機(jī)物全都被氧化時，碳被氧化為二氧化碳，氫、氮及硫則被氧化為水、一氧化氮、二氧化硫等，此時需氧量稱為總需氧量。生化需氧量間接反映了水中可生物降解的有機(jī)物量?？傆袡C(jī)碳和總需氧量的測定都是燃燒化學(xué)法，前者測定以碳表示，后者以氧表示。各種水質(zhì)之間TOC或TOD與BOD不存在固定關(guān)系。它們之間的相互關(guān)系為：TOD COD BOD20BOD5OC生物化學(xué)需氧量或生化需氧量（BOD）反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。而化學(xué)需氧量COD則不能象BOD反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。兩者的差值大致等于難生物降解的有機(jī)物量。兩者的比值可作為該污水是否適宜于采用生物處理的判別標(biāo)準(zhǔn)，比值越大，越容易被生物處理。包括物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化?；瘜W(xué)凈化指污染物質(zhì)由于氧化、還原、分解等作用使河水污染物質(zhì)濃度降低的過程。有機(jī)物排入河流后，經(jīng)微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水虧氧；另一方面，空氣中的氧通過河流水面不斷地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢復(fù)。適用于一維河流和不考慮擴(kuò)散的情況下。答：環(huán)境容量是水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指定的基本依據(jù)，而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)則是排放標(biāo)準(zhǔn)指定的依據(jù)。排水標(biāo)準(zhǔn)是排到環(huán)境中的污染物濃度、速率的控制標(biāo)準(zhǔn)；環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是水環(huán)境本身要求達(dá)到的指標(biāo)。各類標(biāo)準(zhǔn)一般都是以濃度來衡量的，即某一時間取樣時符合標(biāo)準(zhǔn)則認(rèn)為合格達(dá)標(biāo)， 而環(huán)境容量是就某一區(qū)域內(nèi)一定時間內(nèi)可以容納的污染物總量而言的，他們是兩個相對獨(dú)立的評價方法，某些時候，雖然達(dá)到了環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或是排水等標(biāo)準(zhǔn)，但可能事實(shí)上已經(jīng)超過了該區(qū)域的環(huán)境容量。根據(jù)地域管理權(quán)限可分為國家排放標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)?？偭靠刂茦?biāo)準(zhǔn)是以水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的水環(huán)境容量為依據(jù)而設(shè)定的，水體的環(huán)境質(zhì)量要求高，則環(huán)境容量小。行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)各行業(yè)排放廢水的特點(diǎn)和治理技術(shù)水平制定的國家行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。第十章、污水的物理處理1．試說明沉淀有哪幾種類型？各有何特點(diǎn)？并討論各種類型的內(nèi)在聯(lián)系與區(qū)別，各適用在哪些場合？自由沉淀：懸浮顆粒濃度不高；沉淀過程中懸浮固體之間互不干擾，顆粒各自單獨(dú)進(jìn)行沉淀, 顆粒沉淀軌跡呈直線。發(fā)生在沉砂池中。沉淀過程中，顆粒的質(zhì)量、形狀、沉速是變化的。區(qū)域沉淀或成層沉淀：懸浮顆粒濃度較高（5000mg/L以上）；顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉，與澄清水之間有清晰的泥水界面。壓縮沉淀：懸浮顆粒濃度很高；顆粒相互之間已擠壓成團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，互相接觸，互相支撐，下層顆粒間的水在上層顆粒的重力作用下被擠出，使污泥得到濃縮。聯(lián)系和區(qū)別：自由沉淀，絮凝沉淀，區(qū)域沉淀或成層沉淀，壓縮沉淀懸浮顆粒的濃度依次增大，顆粒間的相互影響也依次加強(qiáng)。平流式沉砂池是一種最傳統(tǒng)的沉砂池，它構(gòu)造簡單，工作穩(wěn)定，將進(jìn)入沉砂池的污水流速控制在只能使相對密度大的無機(jī)顆粒下沉，而有機(jī)懸浮顆粒則隨水流帶走，從而能從污水中去除砂子、煤渣等密度較大的無機(jī)顆粒。曝氣沉砂池沉砂中含有機(jī)物的量低于5%；由于池中設(shè)有曝氣設(shè)備，它還具有預(yù)曝氣、脫臭、防止污水厭氧分解、除泡以及加速污水中油類的分離等作用?；疽?guī)律：靜水中懸浮顆粒開始沉降（或上?。r,會受到重力、浮力、摩擦力的作用。影響因素：顆粒密度，水流速度，池的表面積。當(dāng)ρs＞ρ時，顆粒下沉；當(dāng)ρs＜ρ時，顆粒上?。划?dāng)ρs=ρ時，顆粒既不上浮也不下沉；（2）顆粒直徑愈大，沉速愈快，成正比的平方關(guān)系；（3）水的黏度愈小，沉速愈快，成反比關(guān)系。 5．已知某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計平均流量為Q=20000m3/d，服務(wù)人口100000人，初沉污泥量按25g/（人?日），污泥含水率按97%計算，試為該處理站設(shè)計曝氣沉砂池和平流式沉淀池。 S2=1m2 h4’’= L2=)貯泥池容積：V=1/3*h4’(S1+S2+ )=貯泥池以上梯形部分污泥容積：V=(L1/2+L2/2)*h4’’*b=63m36．加壓溶氣氣浮的基本原理是什么？有哪幾種基本流程與溶氣方式？各有何特點(diǎn)？加壓溶氣氣浮法的基本原理是空氣在加壓條件下溶于水中，再使壓力降至常壓，把溶解的過飽和空氣以微氣泡的形式釋放出來。全溶氣流程是將全部廢水進(jìn)行加壓溶氣，再經(jīng)減壓釋放裝置進(jìn)入氣浮池進(jìn)行固液分離，與其它兩流程相比，其電耗高，但因不另加溶氣水，所以氣浮池容積??；部分溶氣流程是將部分廢水進(jìn)行加壓溶氣，其余廢水直接送入氣浮池，該流程比全溶氣流程省電，另外因部分廢水經(jīng)溶氣罐，所以溶氣罐的容積比較小，但因部分廢水加壓溶氣所能提供的空氣量較少，因此，若想提供同樣的空氣量，必須加大溶氣罐的壓力；回流加壓溶氣流程將部分出水進(jìn)行回流加壓，廢水直接送入氣浮池，該法適用于含懸浮物濃度高的廢水的固液分離，但氣浮池的容積較前兩者大。目前常用的溶氣方式是水泵－空壓機(jī)溶氣方式。影響微氣泡與懸浮顆粒相粘附的因素有：界面張力、接觸角和體系界面自由能，氣－粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附，泡沫的穩(wěn)定性等。8．氣固比的定義是什么？如何確定適當(dāng)?shù)臍夤瘫?？答：氣固比（а）的定義是溶解空氣量（A）與原水中懸浮固體含量（S）的比值，可用下式表示： 氣固比即溶解空氣量與原水中懸浮固體含量的比值。從節(jié)能考慮并達(dá)到理想的氣浮分離效果，應(yīng)對所處理的廢水進(jìn)行氣浮試驗(yàn)來確定氣固比，如無資料或無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，～，廢水懸浮固體含量高時，可選用上限，低時選用下限。9．在廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較，各有何缺點(diǎn)？氣浮法：能夠分離那些顆粒密度接近或者小于水的細(xì)小顆粒，適用于活性污泥絮體不易沉淀或易于產(chǎn)生膨脹的情況，但是產(chǎn)生微細(xì)氣泡需要能量，經(jīng)濟(jì)成本較高。沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場的作用下，以達(dá)到固液分離的一種過程。浮上法是一種有效的固—液和液—液分離方法，特別對那些顆粒密度或接近或小于水的以及非常細(xì)小顆粒，更具有特殊優(yōu)點(diǎn)。與沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點(diǎn)：1）氣浮時間短，一般只需要15分鐘左右，去除率高；2）對去除廢水中的纖維物質(zhì)特別有效，有利于提高資源利用率，效益好；3）應(yīng)用范圍廣。11．如何改進(jìn)及提高沉淀或氣浮分離效果？ 答：由式 可知，通過采取相應(yīng)的措施，增大懸浮顆粒的直徑，減小流體的黏度等都能提高沉淀或氣浮分離效果。另外，也可以減小氣泡直徑來提高氣浮分離效果。影響沉淀分離效果的因素有沿沉淀池寬度方向水流速度分布的不均勻性和紊流對去除率的影響，其中寬度方向水流速度分布的不均勻性起主要作用。第十一章、污水的生物處理基本概念1．簡述好氧和厭氧生物處理有機(jī)污水的原理和使用條件。微生物利用廢水中存在的有機(jī)污染物（以溶解狀與膠體狀的為主），作為營養(yǎng)源進(jìn)行好氧代謝。適用于中、低濃度的有機(jī)廢水，或者說BOD5濃度小于500mg/L的有機(jī)廢水。在厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單的化合物，同時釋放能量。 Q(實(shí))=Q/98%=3．簡述城鎮(zhèn)污水生物脫氮過程的基本步驟。當(dāng)進(jìn)水氨氮濃度較低時，同化作用也可能成為脫氮的主要途徑。（1）氨化：微生物分解有機(jī)氮化合物產(chǎn)生氨的過程稱為氨化反應(yīng)。（2）硝化反應(yīng)：在亞硝化菌和硝化菌的作用下，將氨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽（NO2—）和硝酸鹽（NO3）。4．簡述生物除磷的原理。第十二章、活性污泥法1．活性污泥法的基本概念和基本流程是什么？答：活性污泥是指由細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動物、后生動物等微生物群體及吸附的污水中有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)