《环境工程学》试卷、习题集及答案 (2)(3)

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不用单独设置污泥回流系统，易于管理。

缺点：①连续进出水的条件下，容易产生短流，影响出水水质。②与传统活性污泥法相比，出水水质较差，且不稳定。③合建池构造复杂，运行方式复杂。

25. 试述生物滤池高度的选择对生物滤池设计有哪些影响？

污水首先进入填料层的上部，这个部位填料上的生物膜中微生物营养物质充分，因而微生物繁殖速度较快，种类以细菌为主，因此此处生物膜量大，对有机物的去除量也较大。随着填料层深度的增加，污水中有机物的含量减少，生物膜量也减少，高级的原生动物和后生动物等微生物种类在生物膜中逐渐增多，对有机物的去除量却逐渐降低。因此，生物滤池中有机物的去除效果随填料层深度增加而提高，但去除率却逐渐降低，在达到一定深度时，处理效率就难以有大的提高。 滤床的高度同滤料的密度也有密切关系，一方面由于孔隙率低，滤床过高会影响通风；另一方面由于太重，过高将会影响排水系统和滤池基础的结构。

26. 试述由三段生物脱氮工艺发展出Bardenpho生物脱氮工艺的原理

三段生物脱氮工艺是将有机物氧化，硝化及反硝化段独立开来，每一部份都有其自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。使除碳，硝化和反硝化在各自的反应器中进行，并分别控制在适宜的条件下运行。Bardenpho生物脱氮工艺取消了三段脱氮工艺的中间沉淀池，该工艺设置了两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物为碳源和第一好氧池中回流的含有硝态氮的混合液进行反硝化反应，第二阶段的反硝化反应器中利用内源呼吸碳源进行反硝化，最后的曝气池用于吹脱废水中的氮气，提高污泥的沉降性能，防止在二沉池发生污泥上浮现象。

27. 试述在污泥消化中搅拌的作用。

通过搅拌，使底部的污泥（包括水分）翻动到上部，这样，由于压力降低，原有大多数有害的溶解气体可被释放逸出；其次，由于搅拌时产生的振动也可使得污泥颗粒周围原先附着的小气泡被分离脱出。此外，微生物对温度和PH值的变化也非常敏感，通过搅拌还能使这些环境因素在反应器内保持均匀。

28. 厌氧生物处理的基本原理是什么？与好氧生物处理法相比，厌氧生物处理的

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优点体现在哪里?

在厌氧条件下，由多种微生物共同作用，利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。

与好氧生物处理相比，厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5-10倍，而合成的生物量仅为好氧工艺的5%-20%，而剩余污泥产量要少得多。厌氧微生物对营养物质的需要量较少，仅为好氧工艺的5%-20%,而且厌氧微生物的活性比好氧微生物要好维持的多。

29. 简述生物法除磷的机理。

生物法除磷是利用微生物在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收作用，然后沉淀分离而除磷。含有过量磷的污泥部分以剩余污泥形式排出系统，大部分和污水一起进入厌氧状态，此时污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷；而活性污泥中的聚磷酸在厌氧的不利状态下，将体内积聚的磷酸分解，分解产生的能量部分供聚磷酸生存，另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为PHB形态储藏于体内。

30. 污水中所含污染物的物理性指标有哪些？ 温度 色度 嗅和味 固体物质

三、计算题

1. 一降落的雨滴中，最初没有溶解氧存在。雨滴的饱和溶解氧浓度为9. 20mg/L。假设在降落2s后雨滴中已经有3. 20mg/L的溶解氧。试计算雨滴中的溶解氧浓度达到8. 20mg/L需要多长时间？

解 首先计算降落2s时溶解氧的未饱和量和溶解氧达到8. 20mg/L时的未饱和量：

2s时的未饱和量：（9. 20-3. 20）mg/L=6. 00mg/L ts时的未饱和量：（9. 20-8. 20）mg/L=1. 00mg/L ln?A???kt，速率变化与未饱和量成正比关系，由于A?(C?C)，

??sA?0?答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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6.00??k(2.00s)，k?0.2137s?1 9.20(9.20?8.20)ln??0.2137?t解得k值后，即可计算时间t： 9.20t?10.4s且?A0?=（9. 20-0. 00）mg/L，因此得：ln

2. 一水处理厂在沉淀池后设置快砂滤池，滤池的设计负荷率为200m3/(d?m2)。试计算在设计流量0. 5m3/s下，滤池表面积为多大？若每个滤池表面积限制在55m2以下，共需建多少个滤池？

216m2Q(0.5m3/s)(86400s/d)2?3.9，即4个滤池可满足要解 As???216m，23255mVa200m/(d?m)求

3. 某地计划将其一级废水处理厂升级为二级处理厂，以达到30. 0mg/L BOD5及30. 0mg/L SS的出水标准。选择完全混合活性污泥系统。假设SS中的BOD5等于SS浓度的63%，试估算曝气池所需体积。已知该一级处理厂出水特性：

q?0.150m3/s BOD5=84. 0mg/L MLVSS=2000mg/L。生长系数值为：Ks?100mg/LBOD5；?m?2.5d?1;kd?0.050d?1；Y=0. 50mgVSS/mgBOD5。 解 S=30. 0mg/L-0. 63x30. 0mg/L=11. 1mg/L 11. 1=

100.0(1?0.050?c)??c?5.00d

?c?1?0.050?5.00?5.00?0.50?(84.0?11.1)

??1?0.050?5.00?MLVSS=2000=

??1.8h1.8h?V

0.150m3/s?3600s/hv?972m3

4. 现有一种直径，高均为1cm的圆柱体颗粒在静水中自由沉淀，已知该种颗粒密度?s?1.8g/cm3，水的密度?水?1g/cm3，则这种颗粒在水中自由沉淀时最小

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沉速为多少？（重力加速度为980cm/s2，绕流阻力系数CD?1?v???()2?1?244us221us22?2F阻?CD?A???L?????1?us22428当Fg?F阻时，颗粒的沉速Fg?G?F浮?v?g(?S??L)?2） 2??9.8?(1.8?1)??4?9.8?0.8

?us?4?9.8?0.82?8?3.3m/s

5. 含水率99. 5%的污泥，当其含水率降为98. 5%时，体积有何变化？

V1100?98.5??3 V2100-99.56. 已知某城市生活污水BOD5=200mg/l，经初沉池后进入曝气池，若曝气池的设计流量为3600m3/h要求出水BOD5?30mg/l。试求曝气池的体积，剩余污泥量及计算供气量。

已知：Ns?0.3kgBOD5/kgMLVSS?d X=3000mg/l Yobs=0. 3 EA?8% a'=0. 6 b'=0. 1 V?X?Ns?3600?24?(200?30)V?3600?24?(200?30)?16320m30.3?3000d?d?(x)?yobs(s)dtdtd?x200?30?0.3?dtdtd?x?51mg/L

剩余活性污泥量：V?d?x?16320?51?832.32kg/dBOD5qv(?S0??S)??21600kg/d0.680.68所需氧量:21600?1.42?832.32=20418kg/dBODL?

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7. 某厂拟采用鼓风曝气的活性污泥法处理其生产污水，污水设计流量Q=10000米3/日，曝气池进水BOD5=150毫克/升，要求的去除率为90%，有关的设计参数为：混合液挥发性污泥浓度X=2000毫克/升，溶解氧C=2毫克/升，水温T=25度，有机物中用于产生能量的比值A=0. 5，污泥自身氧化率B=0. 1日-1，氧转移的折算系数d=0. 85，氧溶解度折算系数??0.95,压力修正系数??1，氧转移效率EA?10%。曝气池有效容积V=3000米3，扩散器安装在水深4. 5米处，气泡离开水面时氧的百分浓度为19. 3%，求鼓风曝气时的供气量。

需氧量:R=AQLr?BVX??1275公斤/日清水中20?C时氧的溶解度CS1?9.2毫克/升,25?C时氧的溶解度CS2?8.4毫克/升1.48319.3?)?10.8毫克/升2.066421.48319.3CSm2?8.4(?)?9.88毫克/升2.0664220?C时脱氧清水的需氧量为:CSm1?9.2(1275?10.8?1948kg/d?81.2kg/h0.85(0.95?1?9.88?2)?1.02451948?供气量G??100?64933m3/d0.3?100.5?10000?0.9?1500.1?3000?2000?10001000

8. 某城市污水设计流量Q=10000m3/d，一级处理出水，BOD5=163mg/L，COD=250mg/L，SS=140mg/L，TN=25mg/L，TP=5mg/L，设计水温30摄氏度，要求二级出水水质BOD5?20mg/L，SS?30mg/L，TN?5mg/L。

COD250??8.3>8TN30因，故采用A2/O工艺合适

TP5??0.03<0.06BOD5161. 设计参数的确定 ①水利停留时间6h

②BOD污泥负荷NS=0. 16kg（BOD5）/kg（MLSS）d ③回流污泥浓度 XR=8000mg/L ④回流污泥比 R=60%

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