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1、环境科学 2012021078 夏欣环境污染与防治作业第一篇 水体污染与防治1. 为什么说水资源是有限的？地球上水的总量很大，但是它的分布很不均衡。淡水只占不到地球上水总量的3%，而这其中3/4存在于冰川和冰帽之中。大多数的冰块又集中在南北两极，目前极少被开发利用，只有约20%的淡水是人类易于利用的，而能直接取用的河、湖淡水仅占淡水总量的0.3%，所以其实真正能被人类利用而能称之为水资源的水量是极少的。而且由于人类对保护水资源的认识不足，保护措施不力，致使水资源浪费严重，特别是因使用不当而对水资源造成了极大的污染，以致造成可用的水资源缺乏，威胁着人类的生存和发展。因此，水资源是有限的，不是无穷
2、无尽的。 2. 什么叫水循环？水分为哪两种？P10地球表面的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下，不断地蒸发和蒸腾到大气中，并在空中形成云，在大气环流的作用下传播到不同的地域，再以降水的形式回到海洋或陆地表面。这些降水，一部分在地表形成径流，汇入江河湖泊；另一部分渗入地下，成为地下水；还有一部分经过地面和水面的蒸发以及植物吸收后茎叶的蒸腾又进入大气圈中。这种循环往复、永无止境的过程就称为自然界的水循环。水循环分为自然循环和社会循环（人类社会为了满足生活和生产的需求，要从各种天然水体中取用大量的水，而经过使用以后的水被排放出来，最终又流入天然水体的循环过程）两种。水分为硬水（含有矿物质的水）和软
3、水（不含或少含可溶性钙镁化物的水）两种。3. 什么是水质污染？污水一般来源于哪些方面？污水按耗氧和含有毒指标分为几类？P113（环境学）当污染物进入水体后，其含量超过了水体的自净能力，使水体的物理、化学和生物性质发生变化，从而是水体质量下降甚至丧失其原有的使用价值和使用功能的现象叫做水质污染。水质污染源一般分为自然来源和人为来源两种。其中，自然污染主要是自然原因造成的，人为污染主要是人类生活和生产活动中产生的废物对水的污染。污水可以分为需氧物质污染、有毒化学物质污染、植物营养物质污染、放射性污染、石油污染、热污染、病原体污染等。4. 污水的来源有哪些？如何分类？P13污水的来源有自然来源和人为
4、来源之分，一般情况下污水按照其来源可以分类生活污水、工业废水和降水等三类。5. 常用的污水水质指标有哪些？选择你认为重要的解释其含义。P16常用污水水质指标有：物理性水质指标，如温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度、总固体（TS）、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率（电阻率）等；化学性水质指标，如pH、酸度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物质、各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药、溶解氧（DO）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、总需氧量（TOD）等；生物学水质指标，一般包括细菌总数、总大肠杆菌数、各种病原细菌、病毒等。l 浑浊度：天然水中由于含有各种颗粒大小不等
5、的不溶解物质而会产生浑浊现象，是指水中的不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度，是一种光学现象，可以用浑浊度的大小反应水的浑浊程度。l 色度：纯水是无色的，但其往往因受外来杂质的影响而呈现出一定的颜色。水的颜色有真色和表色之分，真色是由于水中所含溶解物质或胶体物质所致，即除去水中悬浮物质后所呈现的颜色；表色则包括有溶解物质、胶体物质和悬浮物质共同引起的颜色。通常测定水的真色。l 固体：指在一定的温度下将一定体积的水样蒸发至干时所残余的固体物质总量，因此有时也称作“蒸发残渣”。可分为：总固体（TS）；溶解固体（DS）和悬浮固体（SS）；挥发性固体（VS）和固体性固体（FS）；可沉固体等。l 比电
6、导：也成为电导率，是指25时长1m、横截面积为1m2水中的电导值，单位是mS/m或者S/cm。电导是电阻的倒数，因此常用电阻率来量度水中溶解盐类的多少。l 碱度：就是水中所有能与强酸相作用的物质所接受的H+的“物质的量”的总和。硬度：是由于水中存在某些二价金属离子而产生的，它们能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化和生成水垢。l 化学需氧量（COD）：是指在一定严格地条件下，水中各种有机物质与外加的强氧化剂（如高锰酸钾（OC）、重铬酸钾（COD）等）所用时所消耗的氧化剂量，结果用氧的mg/L数来表示。l 生化需氧量（BOD）：在有氧的条件下，水中可分解的有机物由于好氧微生物（主要是好氧细菌）
7、的作用被氧化分解而无机化，这个过程所需要的氧量叫做BOD，结果以氧的mg/L来表示。l 总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）：将水样在900950高温下燃烧，有机碳即氧化成CO2，量所产生的CO2量，即可求出水样的总有机碳值，单位常以碳（C）的mg/L表示。总需氧量是指水样中的有机物在900高温下燃烧变成稳定的氧化物时所需的氧量，结果以氧（O）的mg/L表示。6. 什么叫水体？什么是水体污染？P110（环境学）水体是地面水、地下水和海洋等“储水体”的总称。在环境科学领域中，水体不仅包括水，而且也包括水中悬浮物、底泥及水中生物等。从自然地理的角度看，水体是指地表被水覆盖的自然综合体。水体污染（
8、简称水污染）是指污染物进入水体后，使水体的水质和水体底泥的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而使水体质量降低甚至丧失其原有的使用价值和使用功能的现象。7. 简要介绍污水中主要污染物质对人体的危害。P113（环境学）1) 无机无毒物质：主要是指排入水体中的酸、碱及一般的无机盐类。引起水体pH值变化，破坏其自然缓冲作用，消灭或抑制细菌及微生物生长，妨碍水体紫晶，还可腐蚀船舶，长期下去，会使水质逐渐碱化或酸化，从而对生态产生影响。而且大大增加水中的一般无机盐类和水的硬度，增加水的渗透压，对淡水生物和植物生长有不良影响。2) 无机有毒物：有强烈的生物毒性，常会影响水中生物，并可以通过食物链危害人
9、体健康，具有明显的累积性，可使污染影响持久和扩大。可分为重金属毒性物质和非金属的无机毒性物质。重金属毒性物质：如汞，具有很强的毒性，有机汞比无机汞毒性更大，更易被吸收和积累，甲基汞能大量累积于脑中，引起乏力、动作失调、精神混乱甚至死亡；镉，是水迁移性元素，进入人体后，主要累积于肝脏、肾脏和脾脏内，能引起骨节变形，腰关节受损，有时还可引起心血管病；铅，可在人体内积累，引起贫血、肾炎、神经炎等，同时岩石风化和人类的生产活动使得铅不断由岩石向大气、水、土壤、生物转移，从而对人体的健康构成潜在威胁。非金属的无机毒性物质：如氰化物，是剧毒物质，含氰废水对鱼类有很大地毒性；砷，是传统的剧毒物，长期饮用含砷
10、的水会慢性中毒，主要表现是神经衰弱、腹痛、呕吐、肝痛、肝大等消化系统障碍，并常伴有皮肤癌、肝癌、肾癌、肺癌等发病率增高现象。3) 有机无毒物：主要指需氧有机物，主要引起两方面的影响，一是生态效应，一是溶解氧效应。4) 有机有毒物：多属于人工合成的有机物质，往往含量低，毒性大，异构体多，如农药，易在动物体内积累，对动物和人造成危害，同时，是污染土壤、地下水以及周围环境的主要污染物；酚类化合物，严重影响谁产品的产量和质量，有毒性，经常摄入会导致慢性中毒，而发生呕吐、腹泻、头疼头晕、精神不安等症状；多环芳烃，是环境中的重要致癌、致突变物质之一；多氯联苯，剧毒，化学性质十分稳定，脂溶性大，易被生物吸收
11、，一旦侵入肌体就不易排泄，易聚集在脂肪组织、肝和脑中，引起皮肤和肝脏损害。5) 表面活性剂：排入江、湖易发生水体富营养化，使水生动物的感官功能减退，使其丧失生存本能。8. 什么叫水体的自然净化？水体自然净化能力取决于哪三方面的作用能力?P119（环境学）自然环境包括水环境对污染物质具有一定的承受能力，即所谓的环境容量。水体能够在其环境容量的范围以内，经过水体的物理、化学和生物作用，使排入污染物质的浓度和毒性随着时间的推移在向下游流动的过程中自然降低，称之为水体的自净作用。水体自净能力取决于水域的水文条件、水生物和水中微生物以及污染物的性质和浓度等三个方面，另外也和水体底质、太阳辐射、污染物的排
12、放方式等。9. 常用的污水处理方法有哪些？PPT污水处理的方法很多，主要包括分离处理和转化处理，按其处理原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生化处理法。表1 废水处理基本方法10. 生物处理法基本内容有哪些？P255（环境学）、P209生物处理就是利用微生物分解氧化有机物的这一功能，并采取一定的人工措施，创造有利于微生物的生长、繁殖的环境，使微生物大量增殖，以提高其分解氧化有机物效率的一种废水处理方法。分为好氧和厌氧两大类，好氧生物处理的进行需要有氧的供应，而厌氧生物处理则需保证无氧环境。好氧生物处理常见的有活性污泥法和生物膜法两种，前者又称悬浮生长法，是水体自净的人工化，后者又称固定生长法
13、，是土壤自净的人工化。活性污泥法是处理城市生活污水最广泛使用的方法，能从污水中去除溶解的和胶体的可生物降解有机物以及能被会活性污泥媳妇的悬浮固体和其他一些物质，无机盐类也能部分地被去除，可分为接触稳定法、氧化沟、纯氧曝气等。生物膜法主要用于从肺水肿去除溶解性有机污染物，是一种被广泛采用的生物处理方法，包括普通生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等。厌氧生物处理是在无氧条件下，借兼性菌和厌氧菌降解有机污染物，分解的主要产物是以甲烷为主要的沼气。在必要时，也可以将两者组合起来，形成组合工艺处理法，如厌氧（兼氧）/好氧生物处理系统、化学氧化生物组合技术等。图1 活性污泥法基本流程示意图图2 生物膜法基
14、本流程示意图11. 为什么在污水处理前设置调节池对污水的水质、流量进行均衡和调节？调节池主要起以下两个作用：水质调节，让调节池收集各类污水能有充分混合时间，确保调节池出水水质稳定；水量调节，由于每个污水处理工艺收纳废水都会出现水量峰值和低谷的时期，为能保证工艺连续稳流量运行，调节池还起到水量调节的作用。也就是说为了使管渠和构筑物正常工作，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需要在废水处理之前设置调节池，有时也可以起到初步沉降、分离作用，对事故发生起到缓冲作用，所以也可称为事故池。12. 什么叫筛滤？格栅在应用中可分为哪些？根据清洗方法，格栅和筛网都可设计成哪几种？P66在废水处理中，由于废水中会
15、含有漂浮物、悬浮物等固体物质，因此在进行处理前需要对其进行预处理，即去除废水中的粗大悬浮物，保护处理厂的机械设备并防止管道的堵塞，是处理厂的第一个处理单元，这个过程叫称为筛滤。按照栅条的间隙大小，格栅可以分为粗格栅（50-100mm）、中格栅（10-40mm）和细格栅（3-10mm）等。根据清洗方法，格栅和筛网都可以设计成人工和机械两种，其中机械清除格栅有履带式、钢丝绳牵引式和圆周回转式等，筛网有转鼓式、旋转式、转盘式和振动筛等。13. 格栅设计的要点是什么？沉淀可分为哪些基本类型？沉淀在污水处理系统中的主要作用是什么？P76格栅的设计内容包括：尺寸计算、水力计算、栅渣量计算以及清渣机械的选用
16、等。表2 格栅设计参数沉淀可以分为：1) 自由沉降，颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰；2) 絮凝沉降，沉降过程中各颗粒之间能相互黏结，其尺寸、质量会随深度的增加而逐渐变大，沉速亦随深度而增加；3) 拥挤沉降（成层沉降），颗粒在水中的浓度较大时，各颗粒间相互靠的很近，在下沉过程中彼此收到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒的相对位置不变，作为一个整体而成层下降；4) 压缩沉降，颗粒在水中的浓度很高时会相互接触，上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。沉淀在污水处理系统中的主要作用是去除水中悬浮物质和胶体物质等。14. 沉淀池的形式很多，按工
17、艺布置的不同可分为哪些种类？按池内水流方向，又可分为哪几种？P86按工艺布置沉淀池可以分为：普通沉淀池和斜板斜管沉淀池。按照池内水流方向，沉淀池可以分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池和新型沉淀池（斜板斜管沉淀池）。15. 初次沉淀池设于哪个工艺前，二次设于哪个工艺后合理？初次沉淀池设于生物处理构筑物（即污水处理系统的主体）的前面，二次沉淀池设于生物处理构筑物（即污水处理系统的主体）之后比较合理。16. 含油污水根据来源的不同和油类在水中的存在形式，可分为哪四类？含油污水可以分为：1) 浮油，粒径100微米；2) 分散油，粒径在10-100微米；3) 乳化油，粒径约0.1-10微米；4
18、) 溶解油，粒径0.1微米等四类。17. 常用含油污水处理方法有哪几种？常有的含油污水处理方法有以下几种：重力分离法、浮选分离法、生物处理法、粗粒化油分离法和吸附法等。表3 含油污水各种处理方法比较18. 试述过滤机理。P117过滤是以具有孔隙的粒状滤料层，截留水中的杂质从而使水获得澄清的工艺过程。这个过程可以解释为：机械筛选、沉淀以及接触絮凝作用等。但其最主要的过滤机理，是将滤料颗粒看作是接触吸附介质，水在滤层孔隙中曲折流动时，悬浮颗粒与滤料之间具有更多的接触吸附机会，滤料表面对悬浮颗粒的粘附吸着作用是滤池过滤的最基本过程。可以概括为以下三个方面：1) 阻力截留，当原水自上而下流过粒状滤料层
19、时，粒径较大的悬浮颗粒首先被截留在表层滤料的空隙中，从而使此层滤料间的空隙越来越小，截污能力随之变得越来越强，结果逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜，并由它起主要的过滤作用。2) 重力沉降，原水通过滤料层时，众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积，悬浮颗粒极易在此沉降下来。3) 接触絮凝，由于滤料具有巨大的表面积，它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用，此外，通常用作滤料的砂粒在水中常带有表面负电荷，能硒鼓带正电荷的铁、铝等胶体，从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜，并进而吸附带负电荷的黏土杂质和各种有机物等胶体，在砂粒上发生接触絮凝。在实际过滤过程中，上述三种机理往往同时起作用，只是依条件不同
20、而有主次之分。19. 使用滤料应满足哪些条件？管廊布置要满足哪些要求？P119滤料须满足以下要求：有足够的机械强度，有较好的化学稳定性，有适宜的级配，有足够的孔隙率等。目前常用的滤料有石英砂、无烟煤、陶粒、高炉渣、天然矿石以及聚苯乙烯球、塑料纤维球等。管廊布置的要求：（1）大直径管道应靠近管廊柱子布置；（2）小直径、气体管道、公用工程管道直布置在管廊中间；（3）工艺管道宜布置在与管廊相连接的设备一侧；工艺管道视其两端所连接的设备管口标高可以布置在上层或下层；（4）需设置“”型补偿器的高温管道，应布置在靠近柱子处，且“”型补偿器宜集中设置；（5）低温介质管道和液化烃管道，不应靠近热管道布置；也不
21、要布置在热管道的正上方；（6）对于双层管廊，气体管道、热管道、公用工程管道、泄压总管、火炬干管、仪表和电气电缆糟架等宜布置在上层；一般工艺管道、腐蚀性介质管道、低温管道等直布置在下层；（7）管廊上管道设计时，应留1020裕量。20. 阐述影响过滤的主要因素？影响过滤的主要因素有：1) 温度，如升温是降低粘度最简单而有效的措施；2) 操作压强，压强必须根据不同的情况来确定；3) 悬浮液浓度，浓度大，滤渣多，使得有效过滤时间相应缩短，会影响产量；4) 过滤介质，会影响到滤后的澄清程度；5) 除此之外，还有一些其他的影响因素，如助凝剂、微粒直径、纤维粗细、填充微粒的形状、尺寸等。21. 蒸发法基本原
22、理是什么？蒸发法适用于哪些污水处理与利用？PPT、P197蒸发法处理废水的实质是加热废水，使水分子大量汽化，以浓缩废液并进一步回收利用；汽化水蒸气经冷凝后又可获得纯水。蒸发法适用于含油废水（尤其是稠油），或者是含有和水不相溶的污染物质的废水的处理与利用。蒸发过程在多种废水处理中得到应用，主要是在回收废水中有用成分过程中，作为浓缩富集环节。如造纸工业中，由纸浆黑液中回收碱的过程，先采用多效蒸发浓缩，使黑液浓度达到能在炉内全部自然地条件。在放射性废水处理中，也通过蒸发将废水浓缩，使放射性物质高度富集于浓液中，以便于进一步安全处置。22. 结晶的基本原理是什么？P198结晶过程是指含某种盐类的废水经
23、蒸发浓缩，达到饱和状态，使盐在溶液中先形成晶核，继而逐步生成晶状固体的过程。这一过程是以回收盐的纯净产品为目的的。结晶是溶解的逆过程。当水中溶质在定温下达到溶解平衡时，单位溶液中溶质的含量为溶解度。溶解度与温度有关，多数盐类的溶解度随温度升高而增大，只有少数盐类的溶解度与温度有较复杂的关系。废水中存在其他溶质（如酸碱类）时，对盐的溶解度有显著影响。晶体是具有一定几何晶形，一定颜色的固体。物质自溶液中成晶体状态析出，或从熔融状态受冷时成晶体状态凝结的过程称为结晶。溶质从溶液中析出的过程，可分为晶核生成（成核）和晶体生长两个阶段，两个阶段的推动力都是溶液的过饱和度（溶液中溶质的浓度超过其饱和溶解度
24、之值）。晶核的生成有三种形式：即初级均相成核、初级非均相成核及二次成核。在高过饱和度下，溶液自发地生成晶核的过程，称为初级均相成核；溶液在外来物（如大气中的微尘）的诱导下生成晶核的过程，称为初级非均相成核；而在含有溶质晶体的溶液中的成核过程，称为二次成核。二次成核也属于非均相成核过程，它是在晶体之间或晶体与其他固体（器壁、搅拌器等）碰撞时所产生的微小晶粒的诱导下发生的。23. 什么是污水的化学处理？基本原理有哪些？P245环境学污水的化学处理是利用化学反应的作用以去除水中的杂质的处理过程。处理对象主要是污水中无机的或有机的(难于生物降解的)溶解物质或胶体物质。常用的化学处理方法有化学混凝、中和
25、法、化学沉淀法和氧化还原法等。其中，1) 化学混凝是通过向水中投加药剂（混凝剂），使水中难沉淀的细小颗粒及胶体颗粒脱稳，互相聚集成粗大的颗粒而沉淀，实现与水分离，达到水质的净化；2) 化学沉淀法主要是向水中投加某些化学药剂，使之与水中溶解性物质发生化学反应，生成难溶化合物，然后进行固液分离，从而除去污水中污染物的方法；3) 中和法主要是通过向污水中投加化学药剂，使其与污染物发生化学反应，调节污水的酸碱度（pH值），使污水呈中性或接近中性，适宜下一步污水处理的pH值范围；4) 氧化还原法主要是利用化学反应中的氧化还原反应原理而进行的，是通过氧化还原反应把水中溶解性有害物质无害化的过程。24. 试
26、述中和处理适用于污水处理的基本条件。中和法是使酸性废水中的H+与外加OH-，或使碱性废水中的OH-与外加的H+相互作用，生成弱解离的水分子，同时生成可溶解或难溶解的其他盐类，从而消除它们的有害作用，它适用于处理下列废水：排入收纳水体前，其pH值指标超过排放标准，应采用中和处理，减少对水生生物的影响；酸性或碱性工业废水排入城市污水管网前，采用中和处理，避免对管道系统的腐蚀；作为生物处理的前处理过程，将污、废水pH值调整到6.5-8.5的范围，确保最佳的生物活力。工业废水中含有酸性物质或碱性物质，浓度在4%以下的含酸废水和浓度在2%以下的含碱废水在没有找到有效的回收利用方法时，均进行中和处理。25
27、. 什么是过滤中和法？过滤中和法的优点和缺点是什么？PPT使酸性废水通过碱性滤料从而获得中和的方法称作过滤中和法。适用于含酸浓度不大于23mg/L、并生成易溶盐的各种酸性污水的中和处理。当污水含有大量悬浮物、油脂、重金属盐和其他毒物时，不宜采用过滤中和法。它的优点是操作管理简单，出水pH值较稳定，沉渣最少(只有废水体积的0.1%)，缺点是需要控制进水的硫酸浓度。26. 什么叫真溶液、胶体溶液、悬浮液？混凝的主要对象是什么？PPT真溶液是低分子分散系，由于被溶解物质（称作溶质）的颗粒大小和溶解度不同，水溶液的透明度会有所不同，较透明的称作真溶液，水可以用来溶解很多种物质，是很好的无机溶剂，用水作
28、溶剂的溶液，即称为水溶液。胶体溶液是指一定大小的固体颗粒药物或高分子化合物分散在溶媒中所形成的溶液。其质点一般在1100纳米之间，分散媒大多数为水，少数为非水溶媒。固体颗粒以多分子聚集体（胶体颗粒）分散于溶媒中，构成多相不均匀分散体系（疏液胶）高分子化合物以单分子形式分散于溶媒中，构成单相均匀分散体系（亲液胶）。固体小颗粒悬浮于液体里形成的混合物叫悬浊液。 悬浊液是一种粗分散系，其分散质粒子直径在100nm以上，多为很多分子的集合体，如泥水等。混凝法是在废水中加入混凝剂，如硫酸铁、硫酸亚铁等，使胶体脱稳，变成絮体而迅速地沉降以达到废水净化的目的。化学混凝处理的对象主要是水中的微小悬浮物和胶体杂
29、质。27. 水的混凝机理有哪些？P105污水中投入某些混凝剂后，胶体因电位降低或消除而脱稳，脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒下沉，此过程称为凝聚，此类混凝剂称为凝聚剂。有些混凝剂可使未经脱稳的胶体形成大的絮状物而下沉，这种现象称为絮凝，此类混凝剂称为絮凝剂。按机理不同，混凝可分为压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕四种。1) 压缩双电层：带同号电荷的胶粒之间总是存在着电位引起的静电斥力，与此同时，胶粒之间又总是存在着范德华引力，胶体的稳定性取决于两种力中何者占主导地位。当向水中投入电解质后，水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加了，这些离子可与胶粒吸附的反离子发生交换或挤入吸附层，使
30、胶粒带电荷数减少，降低电位，并使扩散层厚度缩小。2) 吸附电中和作用：吸附电中和作用是指胶粒表面对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了它的部分或全部电荷，减少了静电斥力，因而容易与其他颗粒接近而相互吸附。3) 吸附架桥作用：如果投加的化学药剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在另一个异号胶粒上，胶粒间就能联结、团聚成絮凝体而被除去。4) 网捕作用：向水中投加含金属离子的化学药剂后，由于金属离子的水解和聚合，会以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，或者在这种沉淀物从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共同沉降下来。28. 什么是助
31、凝剂？按功能助凝剂可分为哪些种类？P109助凝剂本身可起凝聚作用，也可以不起凝聚作用，但与混凝剂一起使用时，能够促进水的混凝过程，产生大而结实的矾花。常用的助凝剂可以分为：酸碱类（用以调整水的pH）、绒粒核心类（用以改善矾花结构）和氧化剂类（用以除去干扰混凝作用的有机物）等。29. 分析影响混凝的主要因素。P248环境学影响混凝效果的因素较复杂，主要有以下几个方面：1) 水温，无机盐类混凝剂的水解是吸热反应，水温低时，水解困难，而且粘度大，不利于脱稳胶粒相互絮凝，影响后续沉淀处理的效果。2) pH值，不同的混凝剂只适用于一定的pH值范围。3) 水力条件，混凝过程中的水力条件对絮凝体的形成影响极
32、大。4) 混凝剂的种类和用量，处理不同种类的废水应选用不同的混凝剂，而混凝剂的用量则按照水的浓度及分离要求等决定。30. 什么叫化学氧化法和湿式氧化(WAO)?P178污水中的溶解性无机或有机污染物，可以通过化学反应过程将其氧化，转化成无毒或微毒的新物质，从而达到处理的目的，这类处理污水的方法，称为化学氧化法。湿式氧化（WAO）是指在较高温度和较高压力下，用氧气或者空气中的氧来氧化污水中溶解或悬浮的有机物和还原性无机物（将废水中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到去除污染物的目的）的一种方法，因氧化过程在液相中进行，故称湿式氧化。31. 臭氧具有哪些重要性质？P251环境学臭氧是一种具有刺激性
33、特殊气味的不稳定气体，在常温下是浅蓝色，在常温下即可分解为氧气，它由三个氧原子构成。具有极强的氧化能力，在酸性介质中其标准电极电位E0=2.07V，在碱性介质中，E0=1.27V。因其强氧化性，臭氧得到广泛研究和应用。32. 氯消毒受哪些因素的影响。影响氯消毒的因素有：1）加氯量：加氯量除满足水消毒时需要氯量外，应保持一定的余氯量以维持杀菌的效果。2）接触时间：应保证消毒剂与水中杂质和微生物有一定的反应时间。3）水的pH值：pH值较低时，OCl-的含量较高。消毒效果较好。4）水温：水温每升高10摄氏度，杀菌效果提高23倍。5）水浑浊度：水浑浊度高时投氯量应增加。6）水中微生物的种类和数量：不同
34、微生物对氯的耐受性不同。微生物数量过多将影响消毒效果33. 污水处理中常见的微生物有哪些种类？P2041) 细菌，是单细胞微生物，对净化污水有重要作用的细菌有无色杆菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、微球菌属及假单胞菌属等。2) 真菌，种类繁多，污水处理中分离出的真菌主要是霉菌。3) 藻类，都是具有光合作用的自养型微生物，为单细胞或多细胞生物，能通过光合作用放出氧气，对污水的净化具有重要的作用。4) 原生动物，是极微小的能运动的微生物，通常为单细胞生物，大多属于好氧的异养型，少数为厌氧型，生物处理中常见的有肉足纲、鞭毛纲、纤毛纲和吸管纲的动物。5) 后生动物，在水处理设备中不常见，但是轮虫
35、是好氧生物净化程度的有效指示生物。34. 细菌的基本构造有哪几部分？各自的作用是什么？1）细胞壁固定细胞外形和提高机械强度为细胞的生长、分裂和鞭毛运动所必需渗透屏障，阻拦酶蛋白和某些抗生素等大分子物质（分子量大于800）进入细胞，保护细胞免受溶菌酶、消化酶和青霉素等有害物质的损伤。2）细胞膜 选择性地控制细胞内、外的营养物质和代谢产物的运送； 是维持细胞内正常渗透压的结构屏障； 合成细胞壁和糖被的各种组分（肽聚糖、磷壁酸、LPS、荚膜多糖等）的重要基地； 膜上含有氧化磷酸化或光合磷酸化等能量代谢的酶系，是细胞的产能场所； 是鞭毛基体的着生部位和鞭毛旋转的供能部位。3）细胞质细胞质的主要成分为:
36、核糖体、贮藏物、多种酶类和中间代谢物、质粒、各种营养物和大分子的单体等，少数细菌还有类囊体、羧酶体、气泡或伴孢晶体等，是新陈代谢的主要场所。4） 核区遗传物质的存储场所。5） 鞭毛细菌的运动器官。35. 微生物的新陈代谢过程对污水处理有什么作用？掌握微生物特别是细菌的生长规律对废水的生化处理十分重要。由微生物的生长曲线可见，在对数增长期内，细菌对废水处理速率最快，若将细菌生长稳定在这一时期，则装置效率高，可缩短处理时间及减小装置容积。但这时要供给细菌较多的营养食料，要求进水中有机物含量高，势必造成出水中有机物也相应增多，出水水质变差，排出污泥量增大。而静止期细菌数量较高，但对营养物质要求低，运
37、行稳定，水中有机物消耗得较彻底，去除率高，产生污泥少，但处理时间长，设备容积大。36. 什么是酶？其特点及作用是什么？在污水处理中如何利用酶的功能作用？酶是由活细菌细胞制造和分泌的一类具有高度催化专一性的特殊蛋白质，分子量为一万至数百万。每种酶专门催化某一类反应，不同的细菌产生不同的酶，进行着各种各样的酶促反应。微生物处理废水主要是利用微生物对废水中某些物质的氧化分解作用，这种氧化分解作用是在特定酶的作用下进行的，由于酶的活力才使有些难以进行化学氧化或分解的有机物在常温下进行生物氧化分解。37. 细菌生长可划分几个时期？哪一个时期处理污水的能力最强？为什么？P206细菌的生长分为四个时期：迟缓
38、期、对数增长期、减数增长期（稳定期）和内源呼吸期（衰退期）。在对数增长期，细菌处理污水的能力最强，因为在这一时期细菌经停滞期的调整适应后，活力增强，这时由于水中营养物质的含量超过细菌的生长的需要，细菌的裂殖速度迅速提高，细胞生长进入旺盛期，分解污水中的有机物自然能力也就最强。38. 什么污水的可生化性？如何评价？通过试验去判断某种污水或某种物质用生物处理的可能性，或确定不影响生化处理设备正常工作的水量和浓度称为污水的可生化性，通常用BOD/COD的比值来判断，BOD/COD大于0.3时，一般认为该废水具有可生化性。39. 污水可生化性问题的水质是什么？评价污水可生化性的主要方法有哪些？讨论污水
39、可生化性问题时，污水中所含的有毒物质应没有超过微生物的忍受限度。PH值、水温、溶解氧、重金属离子等因素也有一定程度的影响。评价方法有BOD5/COD值法，BOD5/TOD值法，耗氧速率法，摇床试验与模型试验等。40. 试述污水耗氧生物处理的基本原理。好氧生物处理法利用需养细菌处理废水中有机物，被吸收的有机物在酶的作用下进行生化反应，将有机物中的C、N、P、S等元素转化或氧化为CO2、NH3、亚硝酸盐或硝酸盐、磷酸盐、硫酸盐等。同时部分有机物合成为新的原生质，为细菌生长，繁殖提供营养物质。41. 什么叫活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？P209活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为
40、主体，在有利于微生物生长的环境条件下和污水充分接触，使污水净化的一种方法。应具备的条件：（1） 水中溶解氧充分，（2） 营养物质比例合适，（3） pH控制在6.58.5范围内，（4） 温度控制在1540C内运行，（5） 有毒物质不超过微生物的忍受限度。42. 试说明污泥沉降比、污泥浓度和污泥指数在活性污泥法运行中的重要意义。P211污泥沉降比（SV）指曝气池混合液在100mL量筒中静置沉淀30min后，沉淀污泥占混合液的体积分数（%）。反映曝气池正常运行时的污泥量，用以控制剩余污泥的排放，它还能及时反映出污泥膨胀等异常情况。污泥浓度反映出活性污泥所含微生物多少和处理有机物能力的强弱。包括具有活
41、性的微生物群体。污泥指数（SVI）是污泥容积指数的简称，指曝气池出口处混合液经30min沉淀后，1g干污泥所占的容积，以mL计。能较好的反映出活性污泥的松散程度（活性）和絮凝、沉降性能。43. 简述活性污泥净化污水的机理。P209活性污泥有巨大的表面积，且表面上含有多糖类粘性物质，因此对废水中的有机物有很强的吸附作用，当它和废水混合时，迅速将废水中的有机物吸附到活性污泥上。被吸附的有机物由于酶的作用，在水中氧较充分的情况下进行生物化学作用，将部分的有机物氧化分解成简单的无机物，并释放出细菌生长所需的能量，而将另一部分有机物转化为生物体所必须的营养物，合成新的原生质。在稳定阶段无论是有机物的氧化
42、分解或是原生质的合成都将消耗被活性污泥所吸附的有机物，使水中的有机物得以去除。最后，由氧化过程中所合成的菌体有机体发生凝聚和沉淀，从水中分离来，使废水得以净化。44. 什么叫污泥龄？其在污水生物处理中有什么作用？P211污泥龄（c）也称污泥停留时间或细菌平均停留时间。是指曝气池中工作的活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量的比值，单位是天（d）。它表示新增长的污泥在曝气池中的平均停留时间。它和细菌的增长处于什么阶段直接相关，以它作为生物处理过程的主要参数是很有价值的。通过调节污泥量来改变污泥龄的值，从而把它控制在适宜于细菌增值的时间范围内，增大处理污水的能力。45. 活性污泥法的运行方式有那几种？
43、试比较推流式曝气池和完全混合曝气池的优缺点。P215运行方式：1.普通活性污泥法，2.逐步曝气法，3.吸附再生曝气法，4.完全混合曝气法，5.延时曝气法，6.纯氧曝气法，7.深水曝气法，8.粉末炭活性污泥法，9.投菌活性污泥法。 推流式曝气池是普通活性污泥法中使用的，污水净化的吸附阶段和氧化阶段在同一池内完成，对有机物和悬浮物的去除率很高，且水质稳定，污泥少。缺点是曝气时间长，故所需曝气池容积大，需氧量是沿池长逐渐减少，而供养量是均匀的，因此造成供氧不合理，前段不足，后段过剩。 完全混合曝气池的优点是大大增加了进水点和回流污泥的入流点，从根本上改善了长条形池子中混合液的不均匀状态，使微生物的活
44、性能充分发挥。缺点是由于连续进出水，可能发生短流而带出部分有机物影响出水水质，同时池中活性污泥不能达到内源呼吸期，故对出水水质不有影响。46. 曝气方法和曝气设备的改进对活性污泥法的运行有何意义？目前有哪些曝气方法和曝气设备？各有什么特点？P214曝气法和曝气设备的改进对活性污泥处理污水的能力有很大的提高，增大污水的处理效率，减少运行费用，提高经济效益。曝气方法主要有鼓风曝气和机械曝气。 鼓风曝气，又称压缩空气曝气。采用这种方法的曝气池，多为长方形混凝土池，池内用隔墙分为几个单独进水的隔间，每一隔间又分成几条廊道。污水入池后顺次在廊道内流动，至另一端排出。空气是用空气压缩机通过管道输送到设在池
45、底的空气扩散装置，成为气泡弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。扩散装置有多孔管、固定螺旋曝气器、水射器和微孔扩散板等四种不同型式。机械曝气，一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以充气效果较好。 曝气设备：鼓风、表面曝气、射流。47. 论述氧转移基本原理和影响氧转移的主要因素？在气液界面存在着二层膜（即气膜和液膜）这一物理现象，这两层薄膜使气体分子从
46、一相进入另一相时形成了阻力。当气体分子从气相向液相传递时，若气体的溶解度低，则阻力主要来自液膜影响氧转移的主要因素有:（1） 温度（2） 水质（3） 曝气池和曝气设备的形式和构造（4） 废水中存在的表面活性剂（5） 废水杂志浓度（6） 空气扩散设备的淹没深度（7） 气压48. 什么叫活性污泥的驯化？驯化的方法有哪些？在处理工业废水时，废水中的污染物浓度会发生变化，特别是有一些抑制作用的污染物对细菌的活性有明显的抑制作用，因此必须对其驯化。驯化的目的在于：待殊物质分解菌的繁殖和不适应菌的自然淘汰；菌适应酶的产生和增多，确立有机物氧化分解中各阶段各种微生物作用和秩序。经驯化后的活性污泥才可用于工业
47、废水的处理。 驯化的方法有：可采用把待处理工业废水以逐步加大水量投入曝气他的方法来驯化，也可将培养和驯化结合进行，即在培养的同时，不断加入工业废水，并逐步增多，使微生物逐步适应所处的环境。49. 活性污泥系统管理的核心是什么？1) 水力负荷2) 有机负荷3) 微生物浓度4) 曝气时间5) 微生物平均停留时间6) 氧传递速率7) 回流污泥浓度8) 回流污泥率9) 曝气池的构造10) PH值和碱度11) 溶解氧的浓度50. 活性污泥法运行中常发生的异常现象有哪些？产生的原因是什么？（1）污泥不增加或减少的现象主要原因是污泥絮凝性差，随出水流失；污泥所需养料不足或严重不平衡；过度曝气，污泥自身氧化。
48、（2）溶解氧过高或过低除设计原因外，DO过高，有可能是因为污泥中毒，或培菌、驯化初期污泥浓度和污泥负荷过低；曝气池DO过低，有可能是因为排泥量少，曝气池污泥浓度过高，或污泥负荷过高需氧量大。（3）污泥解体可能原因是污泥中毒，微生物代谢功能受到损害或消失，污泥失去净化活性和絮凝活性；正常运行时，处理水量或污水浓度长期偏低，而曝气量仍为正常值，出现过度曝气，引起污泥过度自身氧化，微生物量减少而失去菌胶团，絮凝性能下降，吸附能力降低。（4）污泥上浮产生的原因可能是污泥腐化；污泥膨胀；污泥脱氧。（5）泡沫问题产生的原因主要是由于废水中存在着大量合成洗涤剂或其他起泡物质而引起。51. SBR活性污泥法、两极活性污泥法法与传统活性污泥法的区别是什么？SB
