《环境工程学》整理
绪论和第一章水质标准与水体净化
1、水质是指水及其所含杂质共同出现的物理学、化学和生物学的综合性质。
水质指标表示水中杂质的种类、成分和数量,是判断水质是否符合要求的具体衡量标准。 主要分为化学指标、物理指标、生物指标。
2、COD :化学需氧量的简称。 指在一定苛刻条件下,水中各种有机物和外加强氧化剂作用时所消耗的氧化剂量,结果用氧的mg/L数表示。
BOD :生化需氧量的简称。 指在有氧条件下,水中可降解有机物在好氧微生物的作用下氧化降解。 这一过程中所需的氧量称为生化需氧量,结果用氧的mg/L数表示。
3、常用水质标准: 《生活饮用水卫生标准》 GB 5749—2006、《饮用水净水标准》 CJ94-1999、《地表水环境质量标准》 GB 3838-2002、《废水综合排放标准》 GB8978-1996、
《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB18918-2002
4、水体自净:污染物随污水排入水体后,经过物理、化学、生物学作用,污染物被分散、分离或分解,最后污染水体部分或完全恢复原状的现象。
净化机理(1)物理过程:稀释、扩散、挥发、沉淀、上浮等。 2 )化学和物理化学过程(中和、絮凝、吸附、络合、氧化、还原等。 3 )生物学和生化过程)进入水中的污染物被水生生物吸附、吸收、吞噬消化的过程,特别是有机物质在水中微生物的代谢活动作用下氧化分解转化为无机物的过程。
第二章水的物理化学处理方法
1、格栅)格栅由平行的金属栅栏和框架组成,倾斜安装在进水渠或进水泵站集水井入口处,阻隔污水中粗大的悬浮物和杂质。
分类:按栅格形状:平面栅格、曲面栅格;
网格条间隙划分:粗网格e=50-100mm,中网格e=10-40mm,细网格e=3-10mm;
不同通关方式:手动过关格栅、机械过关格栅、水力过关格栅。
格栅清洁方法:1)人工清除)应采用设计面积较大的安全系统
数量一般不少于引水渠道面积的2倍,避免清渣过于频繁。 2 )机械清除过水面积一般不应小于供水管道有效面积的1.2倍。
2、沉淀四种类型:
自由沉淀:悬浮粒子浓度不高; 沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰,颗粒各自单独沉淀,颗粒沉淀轨迹为直线。 在沉淀过程中,粒子的物理性质不变。 发生在沉砂池。
凝聚沉淀:悬浮颗粒浓度不高; 沉淀过程中悬浮粒子之间存在相互凝聚的作用,粒子相互凝聚增大以加速沉降,沉淀轨迹呈曲线。 沉淀过程中,颗粒的质量、形状、沉降速度都会发生变化。 化学凝聚沉淀就是这种类型。
区域沉淀或分层沉淀:悬浮颗粒浓度高; 颗粒沉降受周围其他颗粒的影响,颗粒间相对位置恒定,整体一起沉降,与澄清水之间有明显的泥水界面。 在二次沉淀池和污泥浓缩池中产生。
压缩沉淀:悬浮颗粒浓度高; 粒子之间已经结成块,相互接触,相互支撑,下层粒子之间的水在上层粒子的重力作用下被挤出,污泥被浓缩。 二沉池污泥斗中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
3、凝聚:改变胶体粒子的性质,使其可以相互接近附着,生成大的絮凝粒子
请参阅。 这个过程包括凝聚和凝聚两个步骤。 凝聚是使胶体去稳定,凝聚成微粒的过程; 絮体是指微粒通过吸附、条带、桥生长成更大絮体的过程。
原理(1)压缩双电层的作用:絮凝剂提供大量正离子会流入胶体扩散层甚至吸附层,使电位下降。 当电位为零时,称为等电状态。 此时,胶体间的排斥力消失,胶体粒子最容易凝聚。
(2)吸附交联作用:通过高分子物质的吸附交联作用使微粒彼此粘接的过程。
(3)网捕作用:沉淀物在自身沉降的过程中,能聚集缠绕、网捕水中的胶体等微粒,使胶体粘结。
第二章沉淀池的特点及适用条件
池类型
好处
缺点
适用条件
平流式
1 .对冲击载荷和温度变化适应能力强2 .施工简单,成本低
采用多斗排泥,每个泥斗都需要单独设置排泥管进行各自的排泥,操作工作量大,采用机械排泥,机械设备和驱动部件容易被水浸泡生锈
1 .适用地下水位高、地质差地区2 .适用于大、中、小型污水处理厂
立式
1 .排泥方便,管理简单2 .占地面积小
1 .水池深度大,施工困难2 .对冲击荷载和温度变化适应能力差3 .成本高4 .水池直径不宜过大
适用于处理水量较少的小型污水处理厂
辐流
1 .采用机械排泥,运行良好,管理简单; 2 .排泥设备已有定型产品
1 .水池水流速度不稳定2 .机械排泥设备复杂,对施工质量要求高
1 .适用于地下水位较高地区2 .适用于大、中型污水处理厂
第三章水的生化处理方法
1、废水处理中生物:1)细菌:单细胞微生物是废水生物处理工程中最主要的微生物。 2 )真菌)处理特定特殊工业废水; 固体废弃物的堆肥处理。 3 )原生动物、后生动物:原生动物主要以细菌为食; 其属和数量随处理水水质变化,可作为指示生物,幼动物以原生动物为食; 也可以作为蠕虫之类的指示生物使用。 4 )藻类)具有光合作用的自养型微生物,为单细胞或多细胞生物。 藻类可以通过光和作用释放氧气,对污水的净化具有重要作用。
2、活性污泥)由细菌、菌落、原生动物、后生动物等微生物群以及吸附污水中有机和无机物质组成,具有一定活力,具有良好污水净化功能的絮状污泥。 C:N:P=100:5:1
3、序批式活性污泥法: SBR工艺的基本运行模式由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本流程组成,从污水流入到闲置结束组成一个循环,每个循环中这些流程在装有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行
优点(1)工艺系统结构简单,不设二沉池,曝气池兼具二沉池功能,无污泥回流设备;
)2)抗冲击载荷,正常情况下无需设置调节池;
)3)反应推动力大,比连续流系统容易获得更好的出水水质;
(4)运行操作灵活,适当调节各单元操作状态即可达到脱氮除磷效果
)污泥沉淀性能好,能有效防止丝状菌膨胀;
)6)该过程的各个操作阶段和各项运行指标均由计算机控制,便于自主运行。
缺点(1)容积利用率低;2 )水头损失大;3 )出水不连续;4 )高峰需氧量高
)5)设备利用率低)运行控制复杂)7)不适用于大水量。
4、水力负荷计算: LW=ET-PR PW LW—最大允许污水水力负荷,cm/a; ET—土壤水分蒸发损失量cm/a; pr-降水量、cm/a; PW最大允许透过率、cm/a
5、生物膜法)有机污水或活性污泥悬浮液培养的接种液流经载体时,水中的悬浮物及微生物吸附在固相表面,其中的微生物利用有机基质生长繁殖,在载体表面形成粘液状生物膜。 该生物膜具有生化活性,可进一步吸附和降解污水中的悬浮、胶体和溶解态污染物。 降解机理:空气中的氧气溶解在流化床中,经附水层传递到生物膜有机污染物从流化床传递到附水层,进入生物膜微生物的代谢产物如H2O等通过附水层进入流化床,并随之排出; H2S、NH3、CH4等co2及厌氧层的分解物从水层中逸出进入空气中。 处理系统工作过程中,生物膜不断生长、脱落、更新,保持生物膜的活性。
6、生物滤池工作原理:含污染物的废水自上而下流经富含生物膜的滤料缝隙,与生物膜中的微生物充分接触,其中的有机污染物被微生物吸附,进一步降解,废水得到净化; 主要净化功能是滤料表面生物膜对废水中有机物的吸附氧化作用。 生物滤池主要由池壁、池底、滤料、布水器等部分组成。 过滤材料,即构成过滤层的过滤材料。 多由花岗岩、安山岩、闪长岩等硬岩石和无烟煤等材料制成。
有机物厌氧分解过程
水解发酵阶段(通过同步水解发酵细菌的代谢活动,将复杂有机物——碳水化合物、蛋白质和脂质等发酵成有机酸、醇类、CO2、H2、NH3和H2S等)。
醋酸氢生产阶段:第一步细菌代谢产物——丙酸和其他脂肪酸、醇类和部分芳香酸,通过厌氧产氢醋酸细菌的生理活动转化为醋酸、CO2和H2。
产甲烷菌阶段:利用产甲烷菌第一步和第二步产生的乙酸,以CO2和H2为主要底物最终转化为甲烷和CO2。 产甲烷菌包括两种特异性较强的细菌:一种产甲烷菌主要利用H2将CO2还原为CH4; 另一种产甲烷菌主要以乙酸为基质,将其分解为CH4和CO2。
7、厌氧与好氧技术联用:部分废水含有大量复杂有机物,对好氧生物处理来说不可难生物降解或降解,但这些有机物往往能被厌氧菌降解为小分子有机物,而这些小分子有机物又能被好氧菌进一步降解。 采用缺氧与好氧工艺相结合的工艺可以达到生物脱氮的目的( A/O法) 厌氧-缺氧-好氧法( A/A/O法)和缺氧-厌氧-好氧法(倒置A/A/O法)在去除BOD和COD的同时,可以达到脱氮、除磷的效果。
第三章水的生化处理方法
1、水体富营养化是指在人类活动的影响下,氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓冲水体,造成藻类和其他浮游生物迅速繁殖,造成水体溶解氧量下降、水质恶化,鱼类和其他生物大量死亡的现象。 这种现象出现在河流和湖泊里的叫蓝藻,出现在海里的叫赤潮。
二、《城镇污水处理厂污染物排放标准》
3、生物脱氮:氮的转化有氨化、硝化、脱氮作用和同化作用,其中氨化可以在好氧或厌氧条件下进行,硝化作用在好氧条件下进行,脱氮作用在缺氧条件下进行。 生物脱氮是含氮化合物经过氨化、硝化、脱氮,最终转化为N2被去除的过程。
硝化反应是在好氧条件下将NH4转化为NO2-和NO3-的过程。 脱氮反应是指在无分子氧条件下,硝化菌将硝酸盐氮( NO3-)和亚硝酸盐氮( NO2-)还原为氮气的过程。
4、生物除磷:在厌氧-好氧、厌氧-缺氧交替运行的系统中,利用聚磷微生物具有厌氧释磷和好氧过量吸磷的特性,使好氧或缺氧段混合液磷浓度大幅降低,最终大量排放富磷污泥
生物强化除磷工艺:1)利用聚磷菌好氧条件下溶解性磷酸盐对污水的过量吸收作用,沉淀分离除磷。 2 )常规活性污泥法通过同化作用可去除12%~20%的磷。 具有生物除磷功能的处理系统排放的剩余污泥中磷含量占干重的5%~6%,去除率可达70%~80%满足排放要求。
5、污泥体积和脱水率计算公式:
6、城市污水二级处理厂污泥处置典型流程
7、污水处理系统净化机理十分复杂,包括物理过滤、物理吸附、物理沉积、物理化学吸附、化学反应和化学沉淀、微生物降解有机物、植物吸收等过程。 因此,污水在土地处理系统中的净化是一个综合净化过程。 主要有BOD的去除、磷和氮的去除、浮游物质的去除、病原体的去除、重金属的去除
8、土地处理技术类型
渗滤系统:适用于透水性能良好的土壤、砂质土壤及蒸发量小、气候湿润的地区。 污水净化效率高,出水水质优良。 污水进入系统后,部分被作物吸收,部分渗入地下,部分蒸发散失,从处理厂流出的水量一般为零。
快速渗滤系统:快速渗滤土地处理系统是一种高效、低耗、经济的污水处理和再生方法。 适用于渗透性较好的土壤,如砂土、砂砾性砂土、砂质坩锅等。 反复灌水和休灌循环,使滤田表面土壤处于厌氧——好氧交替运行状态,分解土壤微生物截留的溶解性和悬浮有机物,净化污水。
地表漫流系统:地表漫流系统应用于渗透性的粘土或亚粘土,地面最佳坡度为2%~8%。 废水通过喷灌法或漫灌法控制的方法均匀扩散到地面,流向坡脚设置的集水区,少量废水被植物吸收、蒸发,渗入地下。 地面种植牧草和其他作物可以防止土壤流失,可以收集尾水进行再利用。
湿地处理系统:湿地处理系统是一种利用低洼湿地和沼泽地处理污水的方法。 污水控制性输入种植有芦苇、香蒲等耐水性、湿地性植物的湿地,废水在沿一定方向流行的过程中在耐水性植物和土壤的共同作用下得到净化。
地下渗滤处理系统:将污水输入地面约0.5m深处渗透性较好的底层,通过藉毛细管的浸润和土壤的渗透作用使污水向周围扩散,通过过滤、沉淀、吸附和生物降解作用等过程净化污水。 地下渗滤系统适用于无法接入城市排水管网的小水量污水处理。
9、人工湿地类型:根据水流方式的不同,分为表面流湿地、水平流湿地、垂直流湿地、
以上类型湿地自由组合而成的复合流湿地。
第四章水处理工程系统和废水最终处置
1、排水工程系统:以有组织排除和处理污水、废水和城市降水系统的一系列工程设施为排水系统。 通常由管道系统和污水处理系统构成。
排水系统体制:1)合流制)生活污水、工业废水和雨水在同一通道内混合排除系统分为直排式和截留式; 2 )分流制)污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立通道内排除的系统。 分为完全分流制、不完全分流制、半分流制。
第五章大气质量和大气污染
1、大气结构:自下而上
对流层:大气是离地面最近的一层,平均厚度为12km。 大气质量的90%集中在这一层。 随着高度的上升温度下降的空气对流; 温度、湿度等各因素水平分布不均匀。
平流层:离地面高度50-60km。 总质量只占大气总质量的5%。 35-45km为同温层,35km以上气温随高度上升。 大部分臭氧O3集中在15-35km处,吸收太阳辐射。
中间层:距地面80-85km,随着高度的升高,气温下降,基本没有水蒸气和灰尘,大气透明度好。
温暖层:中间层被推到800km的高度,气体密度低,呈电离状,对无线通信极为重要。
耗散层:位于800km以上,气体粒子在高速运动中逃逸到星际空间。
2、大气污染是指人类活动和自然过程造成大气物质进入、达到足够浓度的时间,从而危害人们的舒适、健康、福利,危害环境的现象。
污染物类型:颗粒物、气态污染物、初级大气污染物、光化学烟雾、颗粒物污染、酸沉降、全球变暖和气候变化、臭氧层破坏。
3、中华人民共和国国家标准环境空气质量标准
主题内容和适用范围:规定了环境空气质量功能区划分、标准等级、污染物项目、取值时间和浓度限值、采样分析方法和数据统计有效性规定。 适用于全国性的环境空气质量评价。 空气质量功能区分类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的地区。
两类区为城市规划确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。
三类区是特定的工业区。 环境空气质量标准等级:一类区执行一级标准,二类区执行二级标准,三类区执行三级标准。
4、废气排放控制系统
1 )污染物捕集:收集过程中散发的含有污染物的气流。 采用集气罩,根据污染物位置、围护情况及气流方向可分为密闭集气罩、半密闭集气罩、外部集气罩及吹气式集气罩。
2 )颗粒污染物控制:机械除尘器、过滤式除尘器、静电除尘器及湿式除尘器
3 )气态污染物控制:种类繁多,其控制方法和设备可分为分离法和转化法两大类。
4 )污染物稀释法控制)烟囱排放污染物,通过大气传输和扩散作用降低其“落地浓度”,使污染物地面浓度达到规定的环境质量标准。
第六章颗粒物污染控制技术
1、文丘里洗涤器:
除尘器系统组成:文丘里洗涤器、除雾器、沉淀池、加压循环泵
除尘过程:含尘气体由进气管进入收缩管后,流速逐渐增大,气流压力能逐渐转化为动能; 在喉罩入口,气体速度最大,为50~180m/s; 通过清洗液沿喉罩周围均匀分布的喷嘴进入,液滴被高速气流雾化,加速充分雾化是实现高效除尘的基本条件。
第七章气态污染物的控制
1、燃烧转化类型及特征
直接燃烧:浓度超过爆炸下限的废气可以直接在炉、窑中燃烧,回收热能。 在石油工业和化工行业,主要用“火炬”燃烧。 使废气连续通过烟囱,在末端燃烧。 虽然安全、简单、成本低,但无法回收热能。
热燃烧:分为三个步骤。 a .燃烧辅助燃料,提供预热能量; b .高温气体和废气混合达到反应温度c .废气在反应温度下充分燃烧。 根据废气和火焰的接触状态,分配了火焰燃烧和离焰燃烧两种。
催化燃烧:催化剂的存在会降低燃烧反应温度。 优点:温度低,燃料消耗少,减少回火和火灾危险。 坏处:催化剂高,需要再生,投资大。 预处理要求严格,不能用于使催化剂中毒的气体。
第九章固体废物管理系统
1、固体废物:人类一切活动过程中产生的、对原过程已无使用价值而废弃的固体或半固体物质,俗称固体废物。
2、危险废物,造成或引起人类和动物死亡或严重疾病的废物,称为危险废物,具有易燃性、腐蚀性、化学反应性、浸出毒性、放射性和其他毒性
鉴别与标准: 1996年我国开始实施《危险废物鉴别标准》
3、减少固体废物产量的途径:
(1)减少原料,延长产品使用寿命:改革产品设计和改进工艺,不影响产品性能,适当减少单位产品材料用量,延长产品使用寿命。 如果汽车使用寿命为10年12年,美国可以节约钢材540万t/a
)2)废弃物回收:回收废弃物中可利用的成分,如废纸类、金属类、玻璃等。
)3)增加产品使用次数)主要体现在城市居民生活中商品包装物的再利用。 例如商品包装袋
第十章城市垃圾处理技术
1、压实是减小固体废弃物表观体积,提高运输和管理效率的操作技术。
压实机械包括水平压实机、三向垂直压实机、旋转式压实机。
2、破碎是指通过减小垃圾粒度、使垃圾质地均匀,降低孔隙、增加密度的过程。 含义:破碎使垃圾密度增加25%~60%,且易压实。 另外,减少臭味,防止鼠类繁殖,破坏蚊蝇繁殖条件。 对于大规模运输,物料回收、最终处置、城市垃圾管理水平的提高具有重要意义。
3、分选技术分类
第十一章固体废物资源化、综合利用和最终处置
1、堆肥处理是指生活垃圾中的有机废弃物依赖自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物,通过控制降解作用转化为腐殖质的生化处理技术。 堆肥化得到的产品叫堆肥。
原理:在一定人工控制条件下,通过生化作用,分解垃圾中的有机成分转化为较稳定的腐植肥的过程,实质是一个发酵过程。
分类)1)好氧堆肥)在有氧条件下,在好氧微生物的作用下,垃圾中有机物发生一系列热解反应,最终转化为简单稳定的腐质的过程。 2 )厌氧堆肥)在隔绝空气条件下,进行堆积发酵。 分为酸性发酵和碱性发酵两个阶段。
优点:城市垃圾堆肥处理既对垃圾进行稳定化和无害化处理,又实现了资源化,经济、简单,通常称为“天然处理过程”。
意义:堆肥法是充分利用有机物资源的好方法,依靠细菌、真菌等微生物作用,将可生化有机物转化为稳定物质。 该处理可实现生活垃圾无害化、资源化,支持农业,促进自然界物质良性循环,是一种较好的生活垃圾处理方法。
2、焚烧技术:焚烧是一种高温热化学处理城市垃圾的技术。 将垃圾作为固体燃料送入炉膛内燃烧,在800-1000的高温条件下,垃圾中的可燃成分与空气中的氧气发生剧烈的化学反应,释放热量转化为高温燃烧气体和少量性质稳定的固体残渣。 焚烧技术是固体废弃物无害化、减量化、资源化的有效手段。
主要优点:减容效果好:可使垃圾体积减少80%-90%; 彻底消毒:彻底消灭细菌和病毒,有利于分解恶臭气体的垃圾资源化:垃圾燃烧产生的高温烟气,可被废热锅炉吸收,用于供热或发电; 处理效率高:焚烧厂占地面积小,可靠近市区建厂,节约用地缩短运输距离。
主要问题:焚烧设备一次性投资大、占用资金周期长的焚烧废气处理需要很大成本,但仍不能解决大气污染特别是二恶英问题。 二恶英剧毒且致癌,严重危害人体健康。 在英国,估计30-50%的二恶英从固体废弃物焚烧炉排出的焚烧后残渣占原始量的10-20%,仍然需要填埋处理。
发展:早期垃圾焚烧主要采取露天方式19世纪末,英、美首先开展了垃圾集中焚烧处理; 20世纪初,欧美建立了现代化垃圾焚烧炉系统; 20世纪90年代,中国开始研究适合国情的城市垃圾焚烧技术,目前已用于中小型垃圾焚烧系统,在部分特殊垃圾中已有大量应用。
3、卫生填埋:作为城市垃圾的最终处置手段,卫生填埋立法应用最早、最广泛的处置技术,起源于20世纪30年代英国,被称为控制堆放法。 卫生填埋由最初的简易填埋逐渐发展,符合环境卫生工程要求,具有防渗漏系统、集排水系统、通风系统和覆盖系统。
优点:处理能力大,初期投资低,运行成本也能承受。
干旱地区填埋场的操作方法(1)地面填埋立法。该方法适用于地形适宜、地质条件不宜开挖的平原地区。 首先建造土坝作为外屏障,在水库内沿水库长度方向堆放和排放垃圾,形成填埋单元,在土附近采集。
2 )截水沟填埋立法)该方法适用于地面有足够浓度可采土壤、地下水位较深的地区。 典型槽开挖长度为30~120m,深1~2m,宽4.5~7.5m。
3 )谷地填埋立法)该方法适用于天然或人为的谷地和沟壑区。 若山谷平整,第一层填筑可采用截水沟式操作,上部各层采用地面堆积法操作。 填筑完成时,封场高度应稍高于谷口上端,以免积水。
湿润地区填埋场操作方法:湿地、潮汐洼地、池塘、取土和采石场可作为湿地卫生填埋场。 需特别注意地下水污染和结构稳定性。 需设置地下水提取、排泄系统和气体收集系统。
卫生填埋的发展趋势:从发展方向看,填埋立法趋于下降并成为辅助手段,成为不可复用物质的最终消纳场。 理由是:1)垃圾中可燃成分的增加为焚烧奠定了物质基础。 在能源短缺的情况下,填埋大量可燃物显然是徒劳的。 2 )占地面积大,很难选择合适的地方。 城市附近垃圾填埋场饱和,远距离填埋必须增加运输费用。 3 )填埋场要求防渗、防漏、导气管,技术要求高,稍不注意会造成污染。 随着环境标准的提高,其初始投资和填埋运行费用越来越高。
《环境工程学》试卷
一.名词解释
1 .编码;
2 .厌氧生物处理法:
3 .泥龄;
4 .好氧硝化:
5. A/A/O法;
6 .冠状病毒治理
7 .二次扬尘:
8 .电场带电:
9. FGD;
10. SCR法。
二.选题
1.BOD是化学水质指标之一,其含义是:
a溶解氧; b化学需氧量; C生化需氧量。
2 .废水处理方法很多,其中混凝沉淀法可以去除废水中的。
a生物降解性有机物; B不溶性有机物; C悬浮物质。
3 .废水二级处理技术包括:
A生物方法; B化学方法; C物理方法。
4.A2/O法污泥量比活性污泥法。
a多; B少; 和c一样。
5 .以下哪项技术属于废水三级处理技术?
a臭氧氧化; B气浮; C好氧悬浮处理技术。
6 .脱硫技术多,选煤脱硫技术属于。
a炉前脱硫技术; B炉内脱硫技术; 炉后脱硫技术。
7 .电除尘器捕集的最佳粉尘是。
a低电阻率粉尘; 中比电阻粉尘; C高电阻率粉尘。
8 .作为高效吸尘器前段的预吸尘器常用的是。
a机械力吸尘器; b电除尘器; C滤式吸尘器。
9 .在捕集颗粒污染物的同时,能够去除部分气态污染物的除尘器是。
a机械力吸尘器; b电除尘器; 湿式吸尘器。
10.SCR法烟气脱硝的主要机理如下。
a催化转化; B化学吸收; C化学吸附。
三.填补问题
1.MLSS、MLVSS、SVI、SBR分别为、
2 .活性污泥法有效运行的基本条件是、
3.SCR法烟气脱硝机理可分为、
4 .影响湿法脱硫效率的主要因素有:
5 .控制颗粒物的主要方法有:
四.简答题
1 .什么是废水的一次处理、二次处理和深度处理?
2 .厌氧生物处理的基本原理是什么?
3 .曝气池在好氧活性污泥法中的作用是什么?
4 .简述污水中氮在生物处理过程中的转化过程?
5 .什么是曝气? 曝气的作用是什么?
6 .如何控制废气中的气态污染物?
7 .评价吸尘器性能的指标是什么?
8 .实现电除尘的基本条件是什么?
9 .影响SCR法烟气脱硝效率的因素是什么?
10 .影响湿法烟气脱硫效率的主要因素是什么?
五.计算问题
1 .某水处理厂在沉淀池后设置快速砂滤池,滤池设计负荷率为:
请参阅。 实验计算为设计流量0. 5
下面,滤池的表面积是多少? 如果滤池的表面积限制在55
以下,一共需要建设多少个滤池?
2 .某线—板式电除尘器集尘面积A=6000m2,处理烟量Q=684000m3/h,烟粘度=1.810-5Pas,外加平均电场强度E=3.0kV/cm,粉尘平均粒径dp=0.1m
《环境工程学》问题集
第一篇水质净化与水污染控制
一.名词解释问题
1.BOD )水中有机污染物被好氧微生物降解时所需的氧量。
2. COD :用化学氧化剂氧化水中有机污染物时消耗的氧化剂量。
3 )泥龄)即微生物平均滞留时间,是指反应体系内微生物全部一次性更新所需的时间,工程上是反应体系内微生物总量与日排出的剩余微生物量之比。
4 .好氧硝化:在好氧条件下
转换为
和
的过程。
5 .脱氮氧化菌在无氧条件下将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气的过程。
6 .污泥投加率:日投加污泥和池塘容积比重。
7 )土地处理)一种在人工控制下,微生物、土地、植物形成生态系统净化污水的处理方法。
8 .折点氯添加法:折点氯添加法是化学除去氮方法,在含有氨氮的水中添加氯时,
加氯曲线出现两个折点,加氯脱氯采用的加氯量以折点对应的加氯量为准,通过适当控制可以完全去除水中的氯气。
9 .氧漂曲线:水体污染后自净过程中,水体中溶解氧浓度可以随水中氧耗有机物降解引起的氧耗和大气氧覆盖两个重要因素的变化而变化,反映水中溶解氧浓度随时间变化的曲线称为氧漂曲线。
10 )凝聚和澄清)由压缩双电层作用、吸附交联作用和网捕作用引起的微粒凝聚现象—–凝聚和凝聚统称为凝聚。
11 )生化反应速率)生化反应中单位时间基质减少量、终产物增加量或细胞增加量。
12. AB法:污水处理工艺,由吸附作用为主的a段和生物降解作用为主的b段组成。
13. A/A/O法:在原有A/O工艺的基础上,植入缺氧池,好氧池混合液回流至缺氧池,达到脱氮的目的。 这样,厌氧-缺氧-好氧相串联的系统可以同时除磷脱氮。 简称A2/O法。
14 .污泥容积指数:在曝气池出口混合液静置沉淀30min后,每公斤干燥污泥形成的沉淀污泥所占容积。
15 )污泥回流比)污泥回流量与曝气池进水量之比。
16 )自由沉淀)水中悬浮固体浓度不高,沉淀过程中悬浮固体之间不相互干扰,颗粒各自单独沉淀,颗粒轨迹呈直线,整个沉淀过程中颗粒物性不变。 这种沉淀叫自由沉淀。
17 .凝聚沉淀:水中悬浮颗粒浓度不高,但沉淀过程中悬浮颗粒之间存在相互凝聚作用,颗粒相互凝聚增大加速沉降,沉淀轨迹呈曲线。 粒子的物理性质也会发生变化。
18 .区域沉降:悬浮颗粒浓度高,颗粒沉降受周围其他颗粒影响,颗粒间相对位置恒定,形成一个整体共同沉降,与澄清水之间有清晰的泥水界面。
19 .压缩沉淀(高浓度悬浮颗粒沉降过程中,颗粒之间已形成团块结构,相互接触、相互支撑,下层颗粒之间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,污泥浓缩。
20 )好氧呼吸)好氧呼吸是指营养物质进入好氧微细胞后通过一系列氧化还原反应获得能量的过程。
21 .厌氧呼吸:厌氧呼吸是在没有分子氧的情况下进行的生物氧化。 厌氧微生物只有脱氢酶系统,没有氧化酶系统。 呼吸中,第五氢被脱氢酶活化,从基质中脱离的氢通过辅酶传递给氢以外的有机物和无机物进行还原。
22 .无氧呼吸是指无机氧化物,例如
等代替分子氧,最终受到氢化物的生物氧化作用。
23 )污泥负荷)曝气池内单位重量活性污泥在单位时间内受到的有机质量。
24 )容积负荷)单位有效曝气体积单位时间内接受的有机质量。
25 .厌氧生物处理:在厌氧条件下,多种微生物共同作用,利用厌氧微生物分解污水和污泥中的有机物,生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。
26 )表面水力负荷(沉淀池单位时间内单位面积接受的水量。
27 .好氧生物处理:利用好氧微生物在有氧条件下降解污水中复杂有机物,利用释放的能量完成微生物自身繁殖和运动等功能的方法。
28 )污泥含水率)污泥中水分与污泥总质量之比的百分率。
29 .污泥好氧消化:在不投加有机物的条件下,污泥长时间曝气,使污泥中微生物进入内源呼吸阶段自行氧化。
30 .污泥消化:利用微生物的代谢作用,稳定污泥中的有机质。
二.简答题
1 .简单回答:什么是污泥龄? 为什么通过控制排泥可以控制活性法污水处理厂的运行?
微生物代谢有机物的同时自身增殖,剩馀污泥排放量等于新污泥量。 用新污泥量替换现有系统中所有污泥所需的时间称为泥龄。 如果排出的剩馀污泥量少,则系统的泥龄过长,会增加系统去除有机物的氧气消耗量。 即能耗上升,二沉池出水悬浮物含量上升,出水水质恶化,剩余污泥过量排放,系统泥龄过短。 活性污泥吸附有机物来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,活性污泥吸附有机物来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,出水水质也恶化。 当泥龄小于临界值,即系统排放的污泥量大于其增殖量时,系统处理效果会急剧恶化。
2 .生物滤池结构上可分为哪些部分? 对过滤材料要求什么?
典型的生物滤池由滤床、布水设备和排水系统三部分组成。 滤料应具有以下特点:能为微生物的栖息提供较大的比表面积; 能使废水在其表面呈液膜状均匀分布; 滤池通风良好,有足够的孔隙使脱落的生物膜在水流作用下通过孔隙流到池底; 适合生物膜的形成和黏附,有些不被微生物降解,不抑制微生物生长; 机械强度良好,不易变形破碎。
3 .试验厌氧生物处理法的基本原理? 如何提高厌氧生物处理的性能?
厌氧生物处理是指在厌氧条件下,多种微生物共同作用,利用厌氧微生物分解污水和污泥中的有机物,生成甲烷和二氧化碳等最终产物。 为了提高厌氧生物处理的性能,应将PH控制在6. 8-7. 2之间。 控制温度
或者
请参阅。
4 .阐述帅法脱氮机理,绘制帅法工艺流程图。
A/O法脱氮在常规好氧活性污泥法处理系统前增加了缺氧生物处理过程。 在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD5,同时进行硝化。 有机氮和氨氮在好氧段转化为消化氮回流至缺氧段,其中脱氮细菌利用氧化态氮和污水中的有机碳进行脱氮反应,将化合态氮转化为分子态氮,达到除碳和脱氮同时进行的效果。
5 .活性污泥法有效运行的基本条件是什么?
作为活性污泥中微生物的营养物质,污水中含有充分的胶态和溶解性、易生物降解的有机物。
曝气池混合液有足够的溶解氧。
活性污泥漂浮在曝气池内,能与污水充分接触。
活性污泥连续回流,及时排除剩余污泥,使曝气池混合液中活性污泥保持一定浓度。
污水中有毒害作用的物质含量在一定浓度范围内,部队微生物的正常生长繁殖受到威胁。
6 )试着叙述一下好氧生物处理和厌氧生物处理的基本区别和各自的适用场合。
厌氧生物处理是指在厌氧条件下,多种微生物共同作用,利用厌氧微生物分解污水和污泥中的有机物,生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。 好氧生物处理是好氧微生物在有氧条件下分解污水中复杂有机物,利用释放的能量完成微生物自身繁殖和运动等功能的一种方法。 好氧生物处理由于去除率高,一般被作为最终处理。 厌氧生物处理适用于高浓度废水的处理,高浓度废水几乎无需稀释,出水BOD5值较高,因此厌氧生物处理采用预处理。
7 .简述沉淀的基本类型,以及各自的适用场合。
自由沉淀水中悬浮固体浓度不高,沉淀过程中悬浮固体互不干扰,颗粒各自单独沉淀,颗粒轨迹为直线,整个沉淀过程中颗粒物理性质不变。 这种沉淀叫自由沉淀。 颗粒在沉砂池中的沉淀是自由沉淀
混凝沉淀水中悬浮颗粒浓度不高,但在沉淀过程中悬浮颗粒之间存在相互混凝作用,颗粒相互混凝增大加速沉降,沉淀轨迹呈曲线。 粒子的物理性质也会发生变化。 化学凝聚沉淀是凝聚沉淀
区域沉淀悬浮颗粒浓度高,颗粒沉降受周围其他颗粒的影响,颗粒间相对位置恒定,整体共同沉降,与澄清水有明显的泥水界面。 二沉池和污泥浓缩池的沉淀属于区域沉淀
压缩沉淀是高浓度悬浮颗粒的沉降过程,颗粒之间已经形成团块结构,相互接触、相互支撑,下层颗粒之间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出,浓缩污泥。 二沉池污泥斗的浓缩过程和污泥在浓缩池的浓缩过程中存在压缩沉淀
8 .试以兼性池为例解释稳定池降解污染物的机理。
兼性塘水深较大,通常由上层好氧区、中层兼性区和底部厌氧区组成。 在上层好氧区,藻类光合作用和大气复氧作用下存在高溶解氧,好氧微生物起到净化污水的作用,中层溶解氧逐渐减少,兼性微生物起到净化作用,下层池水中无溶解氧,沉淀污泥在池底厌氧分解。
9 .什么是曝气? 曝气的作用是什么?
为了活性污泥法的正常运行,将空气中的氧强制溶解在混合液中的过程称为曝气。 曝气的作用如下
生成和维持空气有效与水接触,在生物氧化作用不断消耗氧气的情况下,保持水中溶解氧浓度不变。
在曝气区域产生充分的搅拌混合作用,促进水循环流动,实现活性污泥与废水的充分接触混合。
混合液具有一定的运动速度,维持活性污泥在混合液中始终保持悬浮状态。
10 .以概略表示污泥中水分存在的形式,在污泥处理中分别用什么方法去除的?
游离水的70%左右通过外力
毛管水20%左右的物理方法
内部水的10%左右只有干涸
11 .常用的沉淀池类型是什么? 各自的优缺点和适用条件是什么?
侵略
12 .简述离心分离机理。 为什么有些难以沉淀的悬浮物可以用离心分离法从水中除去?
离心分离处理废水是利用快速旋转产生的离心力将废水中的悬浮粒子从废水中分离出来的处理方法。 当含悬浮颗粒的废水快速旋转运动时,大质量的固体颗粒被甩向周边,小质量的留在内圈,实现废水与悬浮颗粒的分离。
13 .沉淀法和上浮法的根本区别和适用对象? 尝试了4种沉淀特性对沉淀池设计的主要影响。
沉淀法师水处理最基本的方法之一是利用水中悬浮粒子的可沉降性能,在重力作用下产生沉降作用,达到固液分离的过程。 悬浮法用于分离颗粒密度接近水或小颗粒。 使空气以微小气泡形式通入水中,附着微小气泡和漂浮在水中的粒子形成水气粒子三相混合体系,粒子附着气泡后,密度小于水时上浮至水面,与水中分离形成浮渣层。
14 .写下米-门方程,并说明该方程和每个符号的含义。
15 .简述污水中氮在生物处理中的转化过程
污水处理脱氮主要通过一些专业细菌实现氮形式的转化,含氮有机化合物在微生物的作用下,首先降解转化为氨氮
这个过程称为“氨化反应”。 硝化菌将氨氮转化为硝酸盐的过程即为“硝化反应”; 脱氮菌将硝酸盐转化为氮气的过程叫做“脱氮反应”。 含氮的有机化合物最终转化为无害的氮气,从污水中去除。
16 .与好氧生物处理相比,哪些因素对厌氧生物处理的影响较大? 如何提高厌氧生物处理的效率?
与好氧生物处理相比,厌氧微生物对温度、PH等环境因素的变化更敏感
17 .凝聚集中、水力搅拌和机械搅拌促进粒子之间碰撞合并的原理有什么不同? 如果在整个絮凝过程中采用相同的搅拌速度,为什么不能很好地发挥絮凝作用?
水力搅拌利用水流断面流速分布不均引起的速度梯度,促进粒子间碰撞引起的凝聚,机械搅拌利用机械设备的旋转进行强力搅拌。
18 .反渗透和超滤用于水处理的原理是什么? 相同和不同的地方是什么?
反渗透通过压力使水分子反渗透,浓缩溶液和废水。 超滤法与反渗透法相似,但超滤过程并不是简单的机械截留、物理筛分,溶质吸附在膜表面和微孔壁溶质粒径与膜孔径大致相同,溶质嵌入孔中,引起堵塞溶质粒径大于膜孔径,溶质在膜表面机械筛分
19 .基于双层膜理论推导氧迁移速率公式,说明影响氧迁移速率的主要因素。
在废水生物处理系统中,氧是难溶的气体,其传递速度通常与溶液中的饱和浓度差成正比。
式中:
而且,那是
常数项用KLa代替,该系数反映了气体的传输扩散性能和曝气混合条件等因素,对某些气体混合越强、有序越剧烈,气体的传输速度越大。
20 .用简图表示生物滤池结构,说明各部分功能及设计时应注意的主要问题。
生物滤池由滤床、布水设备和排水系统三部分组成
21 .城市污水厂污泥为什么要消化处理? 消化处理的方法有几种,分别适用于什么场合? 有什么区别?
污泥消化利用微生物的代谢作用,使污泥中的有机物稳定化。 主要有好氧消化法、氯化氧化法、石灰稳定法和热处理法。 好氧消化法在曝气池中进行,通过有机物好氧代谢和内源代谢稳定污泥中有机组成。 氯气氧化法在密闭容器中进行,向污泥中投入足量石灰,使污泥PH值高于12,抑制微生物生长。 热处理法可以通过杀灭微生物来稳定污泥,破坏泥粒之间的凝胶状性能,改善污泥的脱水性能。 厌氧消化包括水解、氧化、产乙酸、产甲烷等过程。
22 .曝气池在好氧活性污泥法中的作用是什么?
好氧污泥法去除废水中溶解性和胶态有机物在曝气池内进行,通过机械、送风等曝气形式曝气混合液通入氧气,混合液通入氧气。 混合液中的微生物在有溶解氧的情况下,会氧化分解水中的有机物,使其无机化。
23 .尝试从传统厌氧法发展到逐步厌氧处理法的原理。
基于逐步厌氧处理法是逐步进行消化的事实,将传统的厌氧消化水解酸化过程和甲烷化过程分成两个反应器进行,使两种微生物能够在各自的最佳条件下生长繁殖。 第一步功能是对水解和液化固体有机物为有机酸的冲击和有害物质进行缓冲稀释,截留难降解的固体物质。 第二阶段的功能是维持苛刻的厌氧条件和PH值,以利于厌氧菌的生长; 分解,稳定有机物,产生含甲烷较多的消化气体,截留悬浮固体改善出水水质。
24 .完全混合活性污泥法有哪些优缺点?
优点:污泥回流比大,对冲击载荷的缓冲作用也大,对冲击载荷的适应能力强,适合处理高浓度的有机污水。 曝气池内各部位需氧量相同,最大限度节约动力消耗,表面曝气机动力效率高。 曝气池和沉淀池可配套建设,无需单独设置污泥回流系统,便于管理。
缺点:连续进出水条件下容易出现短流,影响出水水质。 与传统活性污泥法相比,出水水质差且不稳定。 联合游泳池结构复杂,运行方式复杂。
25 .生物滤池高度的选择对生物滤池的设计有何影响?
污水首先进入填料层顶部,由于该部位填料上生物膜中微生物营养物质充足,微生物繁殖速度快,种类以细菌为主,这里生物膜量大,有机物去除量也大。 随着填料层深度的增加,污水中有机物含量减少,生物膜量也减少,高级原生动物和后生动物等微生物种类在生物膜中逐渐增加,有机物去除量逐渐降低。 因此,生物滤池对有机物的去除效果随填料层深度的增加而提高,但去除率逐渐下降,达到一定深度后处理效率难以大幅提高。
滤床高度与滤料密度密切相关,而孔隙较低,滤床过高会影响通风; 另一方面,由于太重,太高会影响排水系统和滤池基础的结构。
26 .尝试了三级生物脱氮工艺向Bardenpho生物脱氮工艺发展的原理
三级生物脱氮工艺氧化有机物,使硝化和脱氮段独立,每个部分有自己的沉淀池和各自独立的污泥回流系统。 在各自的反应器中进行除碳、硝化、反硝化,分别控制在适当的条件下运转。 Bardenpho生物脱氮工艺取消了三级脱氮工艺的中间沉淀池。 该工艺设置两个缺氧段,第一段采用碳源和回流至第一好氧池的含硝态氮混合液对原水中有机物进行脱氮反应,第二段脱氮反应器采用内源呼吸碳源进行脱氮,最后曝气池通入废水中氮气,提高污泥沉降性能,二
27 .试验污泥消化中的搅拌作用。
通过搅拌,底部污泥向上翻,压力降低可以释放出原有的许多有害溶解气体逃逸,其次,搅拌时产生的振动也可以使污泥颗粒周围原本附着的小气泡分离逃逸。 另外,微生物对温度和PH的变化非常敏感,通过搅拌也可以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,厌氧生物处理的优点体现在哪里?
在厌氧条件下,多种微生物共同作用,利用厌氧微生物分解污水和污泥中的有机物,生成甲烷和二氧化碳等最终产物的过程。
厌氧生物处理的有机负荷是好氧工艺的5-10倍,而合成生物量仅为好氧工艺的5%-20%,剩余污泥产量少得多。 厌氧微生物对营养物质的需求量很少,仅为好氧工艺的5%-20%,且厌氧微生物的活性比好氧微生物维持得多。
29 .简述生物法除磷机理。
生物除磷法利用微生物在好氧条件下过量吸收污水中溶解性磷酸盐的作用,然后沉淀分离除磷。 含磷过量的污泥部分作为剩余污泥排出,大部分与污水一起厌氧,污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸糖苷; 而活性污泥中的多磷酸在厌氧不利条件下,分解体内积累的磷酸,分解产生的部分能量提供给多磷酸生存,另一部分能量由多聚磷菌积极吸收乙酸糖苷转化为PHB形态储存在体内。
30 .污水中所含污染物的物理指标是什么?
温度嗅和味固形物
三.计算问题
1 .落下的雨滴中,最初不存在溶解氧。 雨滴饱和溶解氧浓度为9. 20mg/L。 假设2s着陆后雨滴中已有3. 20mg/L的溶解氧。 计算雨滴中溶解氧浓度达到8. 20mg/L需要多长时间。
首先,计算2s下降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时未饱和量: mg/L=6. 00mg/L
ts时的未来
饱和量:mg/L=1. 00mg/L
,速率变化与未饱和量成正比关系,由于,
且=mg/L,因此得:,
解得k值后,即可计算时间t:
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
。试计算在设计流量0. 5
下,滤池表面积为多大?若每个滤池表面积限制在55
以下,共需建多少个滤池?
解 ,,即4个滤池可满足要求
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
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
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:
=84. 0mg/L MLVSS=2000mg/L。生长系数值为:
;
;Y=0. 50mgVSS/mg
。
解 S=30. 0mg/L-0. 63×30. 0mg/L=11. 1mg/L
11. 1=
MLVSS=2000=
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,水的密度,则这种颗粒在水中自由沉淀时最小沉速为多少?
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?
6. 已知某城市生活污水
=200mg/l,经初沉池后进入曝气池,若曝气池的设计流量为3600
要求出水
30mg/l。试求曝气池的体积,剩余污泥量及计算供气量。
已知:
X=3000mg/l
=0. 3
=0. 6
=0. 1
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
,压力修正系数
,氧转移效率
。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。
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。
因,故采用A2/O工艺合适
1. 设计参数的确定
①水利停留时间6h
②BOD污泥负荷NS=0. 16kg/kgd
③回流污泥浓度 XR=8000mg/L
④回流污泥比 R=60%
⑤曝气池混合液 X=RxR=3000mg/L
⑥混合液回流比RN
因TN的去除率
2. A2/O曝气池容积
有效容积 V=Qt=x6=25000m3
9. 流量为5000m3/d的废水,其水质为BOD5210mg/L,SS140mg/L,去除反应为一级,反应常数为K2=3. 2×10-4,拟用活性污泥法处理,推流式曝气池4h,污泥回流率25%,MLVSS为X=2000mg/L,求BOD去除率,若要求SS去除率为90%,问污泥生长量。
10. 废水处理量500m3/d,BOD5浓度400mg/L,经初沉去除25%,然后进入高负荷生物滤池,滤池出水经混凝沉淀达到排放标准,设计高负荷滤池,取有机负荷为1. 0kgBOD5/m3d,滤料15m/d,滤池高2. 5m。
求:滤料体积,池总面积,用几个滤池,滤池直径,回流比
①滤料体积:
②滤池深2. 5m,则滤池总表面积A=150/2. 5=60m2
③滤池直径
④
四、综合题
1. 在水处理工艺中,水中杂质分离常用下面的物理化学方法,使用最简单的一句话或几个字表示去除水中杂质的原理及影响去除效果的决定因素。
①金属筛网隔滤 ②颗粒滤料接触过滤 ③超滤 ④沉淀和气浮 ⑤化学氧化 ⑥活性炭吸附 ⑦离子交换 ⑧吸收,吹脱 ⑨水的混凝 ⑩生物氧化。
2. 废水处理工艺中有哪几种固液分离技术?扼要叙述各种技术实现固液分离的基本原理。
沉淀法: 沉淀法师水处理中最基本的方法之一,它是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能,在重力作用下产生下沉作用,以达到固液分离的一种过程。
浮上法 浮上法用于那些颗粒密度接近或小于水的细小颗粒的分离。将空气以微小气泡形式通入水中,使微小气泡与在水中悬浮的颗粒粘附,形成水-气-颗粒三相混合体系,颗粒粘附上气泡后,密度小于水即浮上水面,从水中分离出去,形成浮渣层。
混凝法 混凝法是由压缩双电层作用,吸附架桥作用和网捕作用产生的微粒凝结现象—–凝聚和絮凝。
离心法:离心分离处理废水是利用快速旋转所产生的离心力是废水中的悬浮颗粒从废水中分离出去的处理方法。当含有悬浮颗粒的废水快速旋转运动时,质量大的固体颗粒被甩到外围,质量小的留在内圈,从而实现废水与悬浮颗粒的分离。
3. 什么是废水的一级处理,二级处理和深度处理?其各自的作用分别是什么?
第二篇 大气污染控制工程
一、问答题
1.控制废气中气态污染物的方法有哪些?
2. 评价除尘器性能的指标有哪些?
3. 除尘器主要由哪几部分组成?
4. 除尘器主要包括哪几大类?
5. 叙述旋风除尘器的工作原理?
6. 影响袋式除尘器性能的因素有哪些?
7. 湿式除尘器包括哪些类型?
8.实现电除尘的基本条件是什么?
9. 湿式除尘器有哪些特点?
10.画出湿式石灰石/石膏法FGD工艺流程图。
11.烟气脱硫的基本方法有哪些?
12. 湿法烟气脱硫有哪些特点?
13. 影响湿法脱硫效率的因素有哪些?
14. 烟气脱硝工艺有哪些?
15. 叙述SCR烟气脱硝工艺的特点?
16. 影响SCR烟气脱硝效率的因素有哪些?
17.控制废气中颗粒污染物的方法有哪些?
18.提高电除尘效率的措施有哪些?
19.影响吸收净化效率的主要因素有哪些?
20.画出喷雾干燥法FGD工艺流程图。
21.是谁何年首次将电除尘技术用于净化工业气体获得成功的?
22. 电除尘技术在我国的应用经历了哪几个发展阶段?
23. 电除尘技术的发展趋势是什么?
24.叙述电除尘器的基本工作原理。
25.电除尘器主要由哪几部分组成?
26.叙述电除尘器的除尘过程。
27.实现电除尘的基本条件是什么?
28.电除尘器主要包括哪些类型?
29.电除尘器的主要优缺点是什么?
30.评价电除尘器性能的参数有哪些?
31.在电除尘器中使气尘分离包括哪几个物理过程?
32.在电除尘器中气体导电过程分哪几个阶段?
33.在工业电除尘中为什么都采用阴电晕?
34.影响电除尘器性能的主要因素有哪些?
35.提高电除尘器除尘效率的主要措施是什么?
36.何谓电晕闭塞?防止电晕闭塞的措施是什么?
37.何谓反电晕?防止和减弱反电晕的措施是什么?
38.粉尘二次飞扬与哪些因素有关?防止粉尘二次飞扬的措施有哪些?
39.改善电除尘器气流质量的方法有哪些?
40.设计一台电除尘器需要哪些数据?
41.电除尘器的总体设计包括哪些选择参数和计算参数?
42.电除尘器本体主要由哪几部分组成?各起什么作用?
43.对收尘极板和电晕线的基本要求是什么?
44.电除尘器的供电控制系统主要由哪几部分组成?各起什么作用?
45.电除尘器高压供电设备主要有哪些控制功能?
46.电除尘器振打制度的选取原则是什么?
47.新安装的电除尘器在投运前需做哪些调整和试验?
48.叙述电除尘器的启动、停机操作步骤?
49.电除尘器的运行维护主要包括哪些内容?
50. 电除尘器的检修主要包括哪些内容?
二、证明题
1.已知多级串联除尘系统中各级除尘器的捕集效率为:η1、η2、η3…,
试证明该系统的总除尘效率:
ηT=[1-…]
2.利用亨利定律和双膜理论证明被吸收组分A的传质速率为:
NA = KAG= KAL
式中各参数的含义参见《环境工程学》328~331页。
三、计算题
1.某城市计划建立以完全混合曝气池为主体的二级处理厂。已知设计污水流量Q=10000m3/d,经初次沉淀后BOD5浓度S0=200mg/L,要求出水浓度S=10mg/L。试确定曝气池体积、每天排除剩余污泥量和回流比。
设计参数如下:产率系数Y=0.5kg/kg,内源衰减系数kd=0.05d-1;曝气池混合液浓度X=3000mg/L,排出的污泥流浓度Xu=10000mg/L,污泥龄θc=4d。
2.已知某电除尘器的收尘面积Ac=6000m2,处理的烟气量Q=720000m3/h,烟气粘度μ=1.8×10-5Pa·s, 真空介电常数ε0=8.85×10-12F/m,与粉尘介电常数相关的系数D=2.0,对电场施加的平均电场强度E=3.0kV/cm,当粉尘的平均粒径dp=0.1μm、1.0μm、10μm时,试计算电除尘器的分级除尘效率ηi?并画出分级除尘效率ηi随粉尘粒径dp的变化曲线。
3.某城市计划建立以完全混合曝气池为主体的二级处理厂。已知设计污水流量Q=10000m3/d,经初次沉淀后BOD5浓度S0=150mg/L,要求出水浓度S=5mg/L。试确定曝气池体积、每天排除剩余污泥量和回流比。
设计参数如下:产率系数Y=0.5kg/kg,内源衰减系数kd=0.05d-1;曝气池混合液浓度X=3000mg/L,排出的污泥流浓度Xu=10000mg/L,污泥龄θc=4d。
4.用一逆流填料塔吸收某混合气体中的有害组分A,已知组分A在塔底进口处的分压PAG2=5066.25Pa,在塔顶出口处的分压PAG1=1013.25Pa,系统总压P=101325Pa。使用这种填料时,kAG·a=0.1mol/m3·h·Pa,kAL·a=2/h,HA=0.00987
mol/m3·Pa, DAL=DBL。用较低浓度的吸收剂B与有害气体组分A进行快速化学反应,吸收剂在塔顶进口处的浓度CBL1=100mol/m3,化学反应计量式为A+2B→C。液体总浓度CT=5000mol/m3,液相和气相的总流量分别为L=5×105mol/m2·h,G=1×105mol/m2·h。试计算吸收塔内填料层的高度H?
5.已知H2O的直径为4.6×10-10m, 试计算该气体分子作无规则运动时平均自由程和平均运动速度?
6.已知某线—管式电除尘器的管径D=400mm,电晕线直径d=4mm,在线管之间施加电压U0=50kV,试计算空间半径r=2mm、10mm、100mm、200mm时的空间静电场强E和空间静电场电位U的数值,并画出E、U
的曲线。
7.已知某线—管式电除尘器的管径D=400mm,电晕线直径d=2mm,管长L=100m,气体的离子迁移率K=2.2×10-4m/V·s, 测得其起晕电压U0=15kV,击穿电压Up=60kV,试计算当施加电压U=15kV、25kV、50kV、60kV时,通过电晕线的电流,并画出U—I特性曲线。
8.已知某线—板式电除尘器的板间距2b=480mm,线间距2c=400mm,电晕线直径d=2mm,电晕线粗糙系数f=0.8, 气体的相对密度δ=1.0, 试计算该电除尘器的起晕场强E0和起晕电压U0?
9.已知某尘粒的直径为20μm,处于电场强度为2.5kV/cm的电场中,试计算荷电时间为0.01s、0.1s、1.0s时该尘粒的荷电量q?并画出q曲线。
10.已知某线—板式电除尘器的收尘面积A=6000m2,所处理的烟气量Q=684000m3/h,烟气粘度η=1.8×10-5Pa·s, 对其施加的平均电场强度E=3.0kV/cm, 试计算粉尘的平均粒径dp=0.1μm、1.0μm、10μm时电除尘器的除尘效率?。
11.已知某电厂一台410t/h煤粉炉的烟气产生量为720000m3/h,拟配套一台双室四电场板间距为400mm的电除尘器,要求除尘效率≥99%,由类比法求得当烟气平均流速v=1.0m/s时粉尘的平均驱进速度ω=6.5cm/s, 试计算该电除尘器的电场断面积F、总收尘面积A、各供电分区收尘面积Ai、各供电分区高压供电设备参数?
四、综合题
1.大气是由混合气体、水汽和悬浮微粒组成的。
2.大气中的污染物可根据污染物的存在状态分为颗粒污染物和气态污染物。
3.利用烟囱排放、扩散和稀释废气中的污染物,也属于大气污染控制的研究范畴。
4.除尘器不仅能捕集废气中的固体颗粒,也能捕集废气中的液滴。
5.气态污染物主要包括:含硫化合物、含氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物和卤素化合物。
6.大气污染控制的基本方法包括:用法律手段限制或禁止大气污染物的扩散。用技术手段把污染物排放量降到不致严重污染大气的程度。
7.除尘器主要包括四大类:机械除尘器。电除尘器。袋式除尘器。湿式除尘器。
8.常被用来作为高效除尘器的前级预除尘器的是机械力除尘器。
9.电除尘器是由机械本体和供电电源两大部分组成的。
10.电除尘器最适宜捕集的粉尘是中比电阻粉尘。
11.电除尘效率公式为:η=×100% 。式中:η—除尘效率,%;A—总收尘面积,m2;Q—烟气流量,m3/s;ω—尘粒的驱进速度,m/s。
12.影响电除尘器性能的主要因素包括:烟气性质、粉尘特性、本体结构性能、供电控制质量。
13.反电晕是指在集尘极上高比电阻粉尘所产生的反放电现象。
14.袋式除尘器的除尘机理包括:过滤拦截、惯性碰撞、扩散沉降、重力沉降和静电沉降等。
15.既能捕集颗粒污染物,又能脱除部分气态污染物的除尘器是湿式除尘器。
16.湿式除尘的特点是:除尘效率高、结构简单、造价低、占地少、操作维修方便,但易造成二次污染,设备易受腐蚀。
17.湿法烟气脱硫的主要机理是化学吸收。
18.控制气态污染物的主要方法包括:吸收净化、吸附净化、催化转化、燃烧转化、生物净化。
19.脱硫技术很多,湿式石灰石/石膏法脱硫技术属于炉后脱硫技术。
20.影响湿法烟气脱硫效率的主要因素包括:浆液浓度、浆液pH值、液气比、钙硫比、烟气温度、塔体结构等。
名词解释
1、水质指标:用水对象和废水排放所要求的各项水质指标的数量限制。
2、水质:水与其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。
3、水污染:水体因接受过多的污染物而导致水体的物理特征、化学特征和生物特征发生不良变化,破坏了水中固有的生态系统,该状态称为水污染。
4、COD: 用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。
5、BOD:水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。
6、水环境容量:一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量。
7、水体自净:进入水体的污染物通过物理、化学和生物等方面的作用,使污染物的浓度逐渐降低,经过一段时间后,水体将恢复到受污染前的状态。这一现象为“水体自净作用”。
8、混凝:包括凝聚和絮凝两个步骤。胶体脱稳并聚集为微絮粒,再通过吸附、卷带和桥连而成为更大的絮体的过程。
9、气浮法:利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除。
10、离子交换法:不溶性离子化合物上的可交换离子与溶液中其他同性质离子的交换反应。
11、电渗析:在直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。
12、反渗透:借助压力促使水分子反向渗透,以浓缩溶液或废水的方法。
13、高级氧化技术:依靠体系中生成的羟基自由基等物质来氧化降解水中污染物的技术。
14、吹脱原理:让废水与空气充分接触使水中溶解性气体和易挥发溶质通过气液界面,向空气中扩散的传质过程。
15、汽提原理:用热蒸汽与废水接触,使废水水温升至沸点,利用蒸馏作用时废水中的挥发性污染物挥发到大气中。
16、序批式活性污泥法(SBR):一种间歇运行的活性污泥法,按照进水﹑反应﹑沉淀﹑出水﹑待机的顺序在同一设备中完成周期性操作。
17、混合液悬浮固体(MLSS)、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)、污泥沉降比(SV)、污泥指数 (SVI)、污泥龄(θc)。
18、吸附等温线:一定温度下,表示达到平衡时溶液浓度和活性炭吸附有机物数量关系的曲线。无拐点Langmuir,有拐点BET,直线Freundlich。吸附操作分静态和动态两种。
19、氧垂曲线:在水体受到污染后的自净过程中,水体中溶解氧浓度可随着水中耗氧有机物降解耗氧和大气中复氧双重因素变化,反映水中溶解氧浓度随时间变化的曲线被称为氧垂曲线。
20、生物转盘:由盘片、接触反应槽、转轴和驱动装置等组成的旋转式生物反应器。
21、厌氧生物处理:在无氧条件下,利用兼性菌和厌氧菌分解有机物的一种生物处理法。
22、A/O:又称为厌氧—好氧除磷工艺。在厌氧池中释放磷,然后在好氧池中吸收磷和去除BOD,当停留时间足够长时,还会进行硝化,通过二沉池泥去除磷。
23、A2/O:在原来A/O工艺的基础上,嵌入一个缺氧池,并将好氧池中的混合液回流到缺氧池中,达到反硝化脱氮的目的,这样厌氧-缺氧-好氧相串联的系统能同时除磷脱氮。
24、大气污染:通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度达到足够的时间,并因此而危害了人群的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
25、烟气调质:增加烟气湿度,或像烟气中加入SO3,NH3,NA2CO3等化合物,可使粒子导电性增强。
26、电晕闭塞:如果气体含尘浓度很高,电场内尘粒的空间电荷很高,会使电除尘器电晕电流急剧下降,严重时会趋于零。这种情况称为电晕闭塞。
27、亨利定律:在一定温度下,当总压不高时,稀溶液中溶质的溶解度与其在气相中的平衡分压成正比。
28、希洛夫方程式:当浓度分布曲线进入平移阶段后,浓度分布曲线在吸附层中移动单位长度所需要的时间。
29、VOCs:即挥发性有机物,指温室下饱和蒸汽压大于70.91Pa,常压下沸点小于260℃的有机化合物。
30、回流比R=QR/Q,即回流水量与原污水水量之比。
31、固体废物:指在生产、生活和其他活动中产生的丧失利用价值或者仍有价值单被抛弃的固态、半固态和置于容器的气态物质等物品。
32、3T原则:燃料在炉内的停留时间、燃料与空气的混合状态、燃烧过程的温度
33、危险废物:含有高度持久性元素、化学品或化合物的废物,且会对人体健康产生危害。
34、POPs:持久性有机污染物,具有毒性、难降解等特性,通过水、空气和迁徙物种迁移并沉积。
35、磁选:利用固体废物中不同组分的磁性差异,在不均匀磁场中实现分离的一种分选技术。
36、筛选:根据固体废物颗粒粒径的差异,通过一定孔径的筛分器,达到分级筛选的目的。
37、浮选:以水为介质,投加适宜的化学浮选剂,由于不同废物颗粒表面性质不同,借由水中泡沫的浮力,从混合物中分离。
填空题
1. 水污染包括化学性污染、物理性污染和生物性污染。
2. 水质指标包括物理性水质指标、化学性水质指标和生物性水质指标。
3. 水环境容量大小的影响因素:水体特征、污染物特征和水质目标。
4. 废水处理的基本方法:物理法﹑化学法和生物法。
5. 粗大颗粒物的去除方法有:筛滤﹑截流﹑重力沉降和离心分离等。相应的设备有格栅﹑筛网微滤机﹑沉沙池﹑离心机和旋流分离器。
6. 水中悬浮物质的去除方法:混凝、沉淀、澄清、过滤、气浮和膜技术。
7. 悬浮物质在水中的沉降分为:自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降、压缩沉降。
8. 沉速公式:层流区Re≤2,过渡流区2<Re≤500,紊流区500<Re≤10的5次方
9. q=Q/A,q称为表面负荷,表示单位沉淀池表面积在单位时间内所能处理的水量,单位m3/(m2·s)
10. 粒状介质过滤机理包括阻力截留、重力沉降、接触絮凝。
11. 软化就是降低水中Ca2+﹑Mg2+的含量,以防止其在管道设备中结垢。包括:加热软化法、药剂软化法、离子交换法。除盐就是减少水中各种阴阳离子的总量,包括:蒸馏电渗析法﹑离子交换法。
12. 离子交换树脂的物理性质包括粒度、密度、含水率、机械强度等,化学性质包括交联度、酸碱性和交换容量等。
13.弱酸性树脂的选择顺序:H+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Mg2+>Na+,弱碱性树脂选择顺序:OH->SO42->NO3->Cl->HCO3-
14. 离子交换操作有四步:交换﹑反洗﹑再生和清洗。
15. 膜分离法包括电渗析、反渗透、微滤、超滤、纳滤、扩散渗析。
16. 水的物理化学处理方法:中和法、高级氧化技术、化学还原法、化学沉淀法、电化学法、磁力分离法、溶剂萃取法、吹脱与气提、蒸发、结晶和冷冻。
17. 利用亚铁盐来催化的H2O2试剂就是Fenton试剂。其与有机物的反应机理:Fe2+ + H2O2→Fe3+ + OH- +·OH , Fe3+ + H2O2→Fe2+ + HO2·+H+
18. 微生物酶有:氧化还原酶,转移酶,水解酶,裂解酶,异构酶和合成酶。催化反应有:水解,氧化和合成。
19. 细菌生长过程:延缓期→对数增长期→减速增长期→内源呼吸期。Monod公式:μ=μm·S/ks+S。细菌生长需要的某种基本物质供给不足,该物质就会限制细菌生长。
20. 好氧悬浮生长生物处理工艺主要有:活性污泥法﹑曝气氧化塘﹑好氧消化法﹑高负荷氧化塘。
21. 影响活性污泥增长的因素:溶解氧、营养物、PH和温度。
22. 曝气方法:鼓风曝气、机械曝气及鼓风与机械并用曝气。
23. 曝气池从混合液的流型可分为推流式﹑完全混合式﹑循环混合式(氧化沟)。
24. 活性污泥法运行方式:普通活性污泥法、阶段曝气法、完全混合法、纯氧曝气法和深水曝气法。
25. 氧化沟:卡鲁塞尔、奥贝尔、曝气-沉淀-体化、交替工作式氧化沟。
26. 氧化塘:好氧氧化塘、兼性塘、曝气氧化塘、水生生物氧化塘。
27. 生物滤池:普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池。
28. 影响厌氧生物处理的主要因素:温度,酸碱度,负荷,碳氮比和有毒物质。
29. 污泥处理和处置:稳定处理、去水处理、最终处置。 典型流程:污泥→浓缩→消化(→自然消化→利用和→污泥与污泥气)→预处理→脱水(→干污泥)→干燥燃烧→最终处置。
30. 表征污泥性质的指标:污泥含水率;污泥比重;污泥脱水性能;污泥的量。
31. 污泥浓缩方法:重力浓缩法,气浮法,离心浓缩法。
32. 土地处理系统分为四大类:慢速渗透、快速渗透、地表漫流和地下渗滤。
33. 人工湿地类型:表面流湿地、地下潜流湿地、垂直下渗湿地。
34. 生物滤池设计中,进水BOD浓度过高时,为防止上层负荷过大,使生物膜生长过厚造成堵塞,必须采用处理水回流稀释。
35. 污水回用标准可分为工业回用标准,农业灌溉标准,景观娱乐用水标准,城市杂用水标准。
36. 再生水用作冷却水造成的危害:腐蚀,水垢,生物垢。
37. 大气污染物可分为两大类包括气溶胶态污染物和气态污染物。前者包括:粉尘、烟、飞灰、黑烟、霾、雾,后者包括硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾。
38. 大气污染的范围分类:①局部地区污染②地区性污染③广域污染④全球性污染
39. 大气污染源:包括人为污染源和自然污染源。
40. 确定大气污染物发生量方法:物料衡算法、排放系数法、实测法。
41. 除尘器的选择原则:排放标准和排放要求、粉尘性质、运行条件、投资运行成本和其他因素。
42. 气态污染物的总净化量:液相物理吸收量+化学反应消耗量
43. 汽油机的工作过程:进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
44. 汽油机排气中的有害物质是燃烧过程产生的,主要有CO、NOx和HC。
45、如何控制VOCs污染? 燃烧法、吸收法、冷凝法、吸附法、生物法
46、固体废物分为:工业固体废物、城市垃圾、有毒有害固体废物
47、固体废物三化处理:无害化、减量化、资源化。
48、危险废物的特性:易燃性、腐蚀性、反应性、毒性。
49、城市垃圾的物理性质:含水率和密度。 化学性质:化学成分和热值。50、减少固体废物产量的途径:①降低产品原料用量和延长使用寿命②回收有用物质③提高产品重复利用次数5
51、城市垃圾的处理技术:压实、破碎、分选、脱水和干燥。
52、固体废物破碎机:剪切式破碎机、锤式破碎机、颚式破碎机、辊式破碎机
53、固体废物最终处置:陆地处置、海洋处置。
简答题
0、什么是环境工程学?主要任务是什么?主要内容有哪些?
①应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染和生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。②重点治理和控制废水、废气、噪声和固体废弃物,研究环境污染综合防治的方法和措施。③水质净化与水污染控制工程;大气污染控制工程;固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程;清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程;环境规划、管理和环境系统工程;环境监测与环境质量评价。
1、地表水划分为哪五类?
Ⅰ类主要适用于源头水、国家自然保护区;Ⅱ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等;Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
2、解决废水问题的主要原则?
①改革生产工艺,减少废物排放量②重复利用废水③回收有用物质④对废水进行妥善处理⑤选择处理工艺与方法时,必须经济合理,尽量采用先进技术。
3、废水处理的基本方法?
废水处理分为物理法﹑化学法和生物法。物理法是利用物理作用来分离废水中悬浮污染物质,处理过程中不改变其化学性质;化学法是利用化学反应处理水中的溶解性污染物和胶体;生物法是利用微生物作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物转化为无害物质。
4、自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点?说明它们的内在区别和特点。
自由沉淀: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。 絮凝沉淀:沉降过程中各颗粒之间相互粘结,其尺寸、质量会随深度增加而逐渐增大,沉速亦随深度而增加。 拥挤沉淀:颗粒在水中的浓度较大,颗粒间相互靠得很近,在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰,但颗粒间相对位置不变,作为一个整体而成层下降。清水与浑水间形成明显的界面,沉降过程实际上就是该界面下沉过程。 压缩沉淀: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。
联系:很多沉淀都是相互作用,一起发生的。
5、什么是氧垂曲线?具有什么意义?
在河流受到大量有机物污染时,由于有机物这种氧化分解作用,水体溶解氧发生变化,随着污染源到河流下游一定距离内,溶解氧由高到低,再到原来溶解氧水平,可绘制成一条溶解氧下降曲线,称之为氧垂曲线。
意义:①用来分析河水中溶解氧的变化,得出河水自净过程和环境容量,从而确定排入河流有机物的最大限量和污水厂应处理的程度;②推算氧垂点的位置和到达时间,以此制定河流水体防护措施。
5、高锰酸钾耗氧量、COD和BOD区别和关系?
根据所加强氧化剂的不同,分为COD和高锰酸钾耗氧量。化学需氧量可以代表废水中有机物的总量,高锰酸钾测定相对较快,但不能代表废水有机物总量。
6、胶体脱稳的机理?
胶体脱稳的机理包括压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、网捕作用。
压缩双电子层:带同号电荷的胶粒之间存在着由ζ电位引起的静电斥力和范德华力,当距离很近时,范德华力占优势,合力为吸力,两个颗粒相互吸住,胶体脱稳。当投入电解质后,水中与胶粒上反离子具有相同电荷的离子浓度增加,这些离子与胶粒吸附的反离子相交换或挤入吸附层,使胶粒带电荷数减少,降低ζ电位,使扩散层厚度减少。
吸附电中和:胶粒表面对异号离子﹑异号胶粒和链状高分子带异号电荷的部位有强烈吸附作用,从而中和了它的部分和全部电荷,减少了静电斥力,容易与其他颗粒接近吸附。
吸附架桥:如果投加的药剂是能吸附胶粒链状高分子聚合物,或者两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上,胶粒间就能连接团聚成絮凝体而被去除。
网捕作用:向水中投加金属离子的化学药剂后,由于金属离子的水解和聚合,会以水中胶粒为晶核形成胶体状沉淀物,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淀下来。
7、粒状介质过滤机理。
阻力截留:废水通过粒状滤料床层时,粒径较大的悬浮颗粒首先被截留于表层滤料空隙中,使空隙变小,截留能力变强,逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并起主要过滤作用。
重力沉降:原水通过滤料床层时,滤料表面提供了巨大的沉降面积。滤料愈小,沉降面积愈大;滤速愈小,水流愈平稳,有利于沉降。
接触絮凝:由于滤料有巨大的表面积,它与悬浮物之间有明显的物理吸附作用。水中砂粒常带负电,能吸附带正电的铁﹑铝等胶体,进而吸附更多的带负电的粘土和多种有机物等胶体,在砂粒上发生接触絮凝。
较大悬浮颗粒以阻力截留为主,细微悬浮物以重力沉降和接触絮凝为主。
8、水中悬浮物能否黏附于气泡上取决于哪些因素?
实现气浮分离过程的必要条件是污染物粘附在气泡上。气泡和颗粒的附着过程是向使体系界面能减少的方向自发地进行的。θ→0º,该物质不能气浮;θ<90º,该物质附着不牢,易分离;θ→180º,该物质易被气浮。
9、水的软化与除盐在意义上有何差异?
水的软化是降低水中Ca2+、Mg2+含量,防止管道、设备结垢的处理;除盐则是降低部分和全部含盐量的处理。
10、水中微生物主要分哪几类?分别简单讨论它们在废水处理过程中所起的作用。
细菌、真菌、藻类、原生动物以及后生生物。在生物处理中,净化污水的主要承担者是细菌,而原生动物是细菌的首次捕食者,后生动物是细菌的二次捕食者。
11、活性污泥法的原理,净化过程及评价指标
活性污泥法就是以悬浮在水中的活性污泥为主体,在微生物生长有利的环境条件下和污水充分接触,使污水净化。进水→曝气池(通入空气)→二沉池(剩余污泥排除,回流污泥至曝气池前)→出水
吸附阶段:污水和活性污泥接触后在很短时间内水中有机物(BOD)迅速降低,主要由吸附作用引起。
氧化阶段:有氧条件下,微生物将吸附的有机物一部分氧化分解获得能量,一部分合成新细胞。
絮凝体形成与凝聚沉淀阶段:氧化阶段合成的菌体有机体形成絮凝体,通过重力沉淀出来,使水净化。
评价活性污泥的指标:
混合液悬浮固体(MLSS):曝气池中污水和活性污泥混合后的混合液悬浮固体数,是计量曝气池中活性污泥数量的指标;混合液挥发性悬浮固体(MLVSS):混合液悬浮固体中有机物数量MLVSS=Ma+Me+Mi,能基本表示活性污泥微生物数量;污泥沉降比(SV):曝气混合液在100ml量筒中静置沉淀30min后,沉淀污泥占混合液体积的百分比。它反映曝气池正常运行时的污泥量,以控制剩余污泥的排放,其还可反映污泥膨胀等异常情况;污泥指数 (SVI):曝气池出口处混合液经30min沉淀后,1g干污泥所占的容积(mL)。能较好的反映出活性污泥的松散程度(活性)和凝聚﹑沉淀性能。对于一般城市污水,SVI在50—150左右,值低说明泥粒细小紧密,无机物多,缺乏活性和吸附能力;值高说明污泥难于沉淀分离;污泥龄(θc):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,其与细菌的增长处于什么阶段有关。
12、普通活性污泥法、生物吸附法和完全混合曝气法各有什么优缺点。
普通活性污泥法曝气池呈长方形,水流形态为推流式。污水净化的吸附阶段和氧化阶段在一个曝气池中完成。适用于处理要求高而水质比较稳定的废水。它的主要缺点是:①不能适应冲击负荷;②前段氧量不足,后段氧量过量③曝气时间长,曝气池体积大,耗费高。 完全混合法的流程与普通法相同。进水的水质变化对污泥的影响很小,能够较好的承受冲击负荷;池内各点有机物浓度均匀一致,微生物群性质和数量基本相同,池内各部分工作情况几乎完全一致,微生物活性能够充分发挥。生物吸附法吸附时间短,费用低。其缺点是处理效果稍差,不适合处理含溶解性有机物较多的废水。
13、生物滤池的类型和特点。
普通生物滤池: BOD5去除率高,工作稳定,费用低。但负荷较低,占地面积大,滤料易堵塞,影响周围环境。
高负荷生物滤池: BOD溶积负荷和水力负荷大大高于普通生物滤池。
塔式生物滤池:通风良好,容易产生强烈的紊流,大大提高传质速度和滤池净化能力。其负荷远比高负荷滤池高,滤池内生物膜生长迅速,同时受强烈水力冲刷更新快,具有较好的活性。
14、厌氧生物处理的机理有机物厌氧分解可分为两个阶段。酸性消化阶段:不溶性有机物在细菌的作用下,水解成水溶性有机物,产物渗入细胞,在内酶作用下转化为挥发性有机酸类和一些无机物以及能量。随着碳水化合物的减少,有机酸和含氮有机物开始分解,生成一些碱性物质,pH上升至6.6—6.8,同时放出臭气。碱性消化阶段:酸性消化阶段后期,随pH回升甲烷细菌经一段时间的适应,开始分解有机酸,使溶液pH上升,产气量增大,进入碱性消化阶段,当pH至7—7.5时,产气量达到最大。
15、A/O工艺和A2/O工艺流程图
原水→初沉池(排泥)→厌氧池→(加碱)好氧池(混合液回流至厌氧池前)→二沉池(污泥回流至厌氧池前)。
原水→厌氧段∣缺氧段∣好氧段(内循环至缺氧段)→沉淀池(富磷污泥排出,回流污泥至厌氧段前)→出水。
16、污泥的主要性质
①含有机物多,性质不稳定,易腐化发臭;②颗粒较细,比重接近于1;③含水率高,成胶状结构,不易脱水;④易用管道输送;⑤含较多的植物营养素,有肥效;⑥含病原菌及寄生虫卵,流行病学上不安全。
17、生物脱氮除磷处理技术。
脱氮技术:①原理:将污水中的氮元素通过硝化与反硝化作用转化成氮气。②处理工艺:二段生物处理脱氮工艺、三段生物处理脱氮工艺、外碳源三段生物脱氮、循环法生物脱氮工艺及A/O工艺除磷技术:①原理:通过在好氧条件下聚磷菌磷的提取和在厌氧、无氮氧化物存在的条件下聚磷菌磷的释放,这两个过程完成磷的去除。②处理工艺:厌氧-好氧除磷工艺、Phostrip除磷工艺同步脱氮除磷处理工艺:A2/O工艺、Bardenpho工艺、Phoredox工艺硝化反应:NH4+ + 3/2 O2→NO2- + 2H+ + H2O-278.42KJ ,NO2- + 1/2O2→NO3- -72.27KJ ,总反应 NH4+ + 2O2→NO3- + 2H+ +H2O-351KJ
18、试比较厌氧法与好氧法处理有机污水的优缺点。
厌氧法:①有机废水、污泥被资源化利用;②不需供氧。缺点:处理不彻底,出水有机物浓度仍然很高,不能直接排放。好氧法,则有:①对有机物的处理比较彻底,出水可以达标排放②动力消耗大。
19、大气结构 对流层:温度随高度增加而下降(地面长波辐射加热),空气对流,温度﹑湿度水平分布不均匀。平流层(臭氧):温度随高度增加而升高。中间层,暖层(电离层),散逸层。
20、大气污染物的影响:对人体,对植物,对器物和材料,对能见度和气候。
21、大气污染综合治理的防治措施。
①调整产业结构,优化能源构成。②严格大气环境管理③实施大气污染物总量控制④推广大气污染控制技术⑤控制污染的经济政策⑥控制污染的产业政策⑥绿化造林
22.大气环境质量控制标准:按用途环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染物控制技术标准、大气污染警报标准。按照使用范围分为:国家,地方和行业标准。
23、除尘器分类。
机械力除尘器:原理:利用气体中颗粒自身质量实现分离的装置。
分类:①重力沉降室:通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。②惯性除尘器:使气流方向发生急剧转变,利用尘粒本身的惯性使其与气流分离。③旋风除尘器:使含尘气流做旋转运动,利用离心力的作用将颗粒从气流中分离的除尘装置。
电除尘器:原理:利用静电力实现颗粒与气流分离的装置。包括粉尘荷电,荷电粒子迁移,被捕集粉尘的清除。捕集效率与粒子性质,电场强度,气流速度,气流性质及除尘器结构有关。
分类:①单区和双区电除尘器②管式和板式③干式和湿式④立式和卧式⑤冷端和热端
结构:电晕电极、集尘电极、电晕极与集尘极清灰装置等 注意:电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于,分离力直接作用在粒子上,而不是作用在整个气流上,这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力也小的特点。
设计:①收集有关资料②确定粉尘有效驱进速度③确定除尘效率和集成板面积④确定电除尘器长高比⑤确定气流速度⑥选择电除尘器型号
袋式除尘器:原理:使含尘气流通过纤维组织将粉尘分离捕集的装置。
特点:①除尘效率高②适应性强③操作稳定④结构简单
滤尘机制:筛分、惯性碰撞、拦截、扩散。 除尘过程:①尘气通过清洁滤料②形成粉尘初层增加除尘效率。
影响除尘效率因素:滤料结构、粉尘粒径、粉尘厚度、过滤速度。清灰方式
分类:①清灰方式:机械振动、逆气流、脉冲喷吹②形状:圆袋、扁袋③过滤方向:外滤式、内滤式
优点:用于尾气除尘,比电除尘器结构简单,投资小,运行稳,可回收高比电阻粉尘;比湿式除尘器动力消耗小,可回收干颗粒物。
电袋除尘器:电除尘器+袋式除尘器 分类:串联式、并联式
湿式除尘器:原理:使含尘气体与液体充分接触,将尘粒洗涤下来而使气体净化的装置。
机理:惯性碰撞和拦截、扩散、黏附、凝聚等作用。
24、气态污染物净化原理:气体吸收法、气体吸附法、气体催化法。
气体吸收法 原理:气体吸收分为物理和化学吸收,气体混合物各组分在液体溶剂中的物理溶解度或化学反应活性不同,进而将有害组分从气流中分离。 优点:效率高,设备简单,投资费用低。
吸收设备:填料塔、板式塔、文丘里吸收塔 吸收设备的设计:①吸收剂用量②塔径的计算③填料层高的计算
亨利定律公式:CA=HA·PA* PA*=EA·xA
气体吸附法 原理:用多孔固体吸附剂将气体或液体混合物中一种或多种组分集中于固体表面,从而实现分离。
吸附过程:①外扩散②内扩散③吸附 吸附过程的阻力:①外扩散阻力②内扩散阻力③吸附本身的阻力
物理吸附的速率方程:dMA/dt=ky·ap(YA-YAi) 动力学吸附速率方程:dMA/dt=K[YA(M∞-MA)-MA/m]
吸附设备:固定床、移动床、流化床吸附器 工艺流程:间歇式、半连续式、连续式
吸附剂再生方法:热再生、降压再生、通风吹扫再生、置换再生、化学再生、
希洛夫方程式:T=KL-T0
气体催化法 原理:气体污染物在催化剂表面发生化学反应,转化为无害或易于处理的物质的方法。
催化剂组成:活性组分、助催化剂、载体 性能:活性、选择性、稳定性
25、二氧化硫污染控制技术:①石灰石/石灰湿法烟气脱硫(CaCO3+SO2+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2↑,CaO+SO2+2H2O→CaSO3·2H2O)、②氧化镁湿法烟气脱硫(抛弃法、再生法、氧化回收法 Mg(OH)2+SO2(aq)→MgSO3(aq)+H2O,MgSO3(aq)+H2O+SO2→Mg(HSO3)2(aq),Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+4H2O→2MgSO3·3H2O,MgSO3(aq)+1/2O2→MgSO4(aq))、③海水烟气脱硫④湿式氨法烟气脱硫(2NH3+SO2+H2O→(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HNO3⑤喷雾干燥法烟气脱硫(Ca(OH)2+SO2+H2O=CaSO3·2H2O,CaSO3·2H2O+0.5O2=CaSO4·2H2O) ⑥循环流化床烟气脱硫(CaO+SO2+2H2O→CaSO3·2H2O,CaSO3·2H2O+0.5O2→CaSO4·2H2O)
26、氮氧化物污染控制技术:低氮燃烧技术、选择性催化还原烟气脱硝(4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O,8NH3+6NO2→7N2+12H2O)、选择性非催化还原法脱硝(2NH3+2NO+3/2O2→2N2+3H2O+CO2)、湿法氨气脱硝、烟气同时脱硫脱硝技术
27、高斯扩散模式:
对于连续源的平均烟流,其浓度分布是符合正态分布的,高斯扩散模式正是在污染物浓度符合正态分布的前提下导出的。其基本假设为:烟羽的扩散在水平方向和垂直方向都是正态分布;在扩散的整个空间风速是均匀、稳定的;污染源排放是连续、均匀的;污染物在扩散过程中没有衰减和增生;在x方向,平流作用远大于扩散作用;地面足够平坦。从这些假设出发,可以导出高斯扩散模式。
28、如何进行固体废物的污染控制? ①改进生产工艺②发展物质循环利用工艺和综合利用技术③进行无害化处理
29、固体废物对人类的危害? ①占据大片土地②污染土壤水体,危害人体健康③污染大气、影响环境卫生
30、固体废物的二重性:①废物、资源双重性,多种污染物的终态和源头③呆滞性大,扩散性小④潜在、长期、灾难性的
31、压实:为了减少固体废物体积,提高运输与管理效率的技术。
破碎:减小其粒度,使之质地均匀,从而降低孔隙率,增大密度。
31、细菌生长曲线①迟缓期:细菌适应环境的时间。②对数增长期:营养物质充足,细菌呈对数增长。③减速增长期:营养物质减少,细菌世代繁殖,代谢废物增加,当营养物浓度达到上限,细菌减速增长;④內源呼吸期:营养物耗尽,细菌代谢自身原生质,生长量逐渐减少。
32、简述污水中水分及分离方法。
①间隙水 浓缩法②毛细结合水 高速离心机③表面吸附水 加热法④内部结合水 高温加热
33、固体废物的化学处理:中和法,化学还原法
34、厌氧消化处理工艺:考虑碳氮比、温度、pH与碱度、投料方式和投配率、搅拌与强度。
35、好氧堆肥工艺:①发酵阶段 碳氮比 含水率 温度 Ph 空气需要量 ②熟化阶段③加工④储存
24、计算题
1、从活性污泥曝气池取混合液500ml,置于500ml量筒中,半小时后沉淀污泥量为150ml,计算沉降比。曝气池中污泥浓度为3000mg/L,求污泥指数,曝气池能否正常运行?
SV%=100V污/V液=150×100/500=30
SVI=SV%×10/MLSS(g/L)=30×10/3g/L=100,SVI在50—150之间可以正常运行。
2、某城市拟建活性污泥法污水处理厂,污水流量为10000m3/d,进曝气池污水的BOD5浓度为300mg/L,时变化系数1.4,要求出水BOD5浓度为25mg/L,试计算曝气池有效容积和曝气系统供气量。
3、某城市建设一以完成混合曝气池为主体的二级污水处理厂,已知设计污水流量Q为10000m3/d,经初次沉淀池沉淀后BOD5浓度S0=150mg/L,要求出水BOD5浓度S<5mg/L 。经试验研究,得到Y=0.5kg/kg,kd=0.05d-1.假设X=3000mg/L二次沉淀池排出污泥浓度Xu=10000mg/L,试确定曝气池体积、每天排出剩余污泥量和回流比
4、某城镇的污水处理厂拟采用高负荷生物滤池为主要构筑物,已知设计污水流量为5200m3/d,进滤池原水的BOD5浓度S0=250mg/L,要求出水BOD5浓度Se<20mg/l经试验测得k(20)=0.042min-1,若冬季平均水温为15℃,试计算确定滤池的表面积和有效高度。
4、污泥含水率从97.5%降至95.0%时,污泥体积有什么变化?
V2=V1·(100-p1)/(100-p2)= V1·(100-97.5)/(100-95)=1/2V1
所以污泥含水率从97.5%降至95.0%时体积缩小一半
5、已知初次沉淀池污泥含水率为95%,挥发性固体含量为60%,求干污泥和湿污泥相对密度。
6、污泥的静态沉降资料见表3-19,已知入流污泥流量Q0=3785m3/d,固体浓度ρ=10kg/m3,要求浓缩后污泥的固体浓度达到42 kg/m3,求浓缩池面积和底流流量。
7、剩余活性污泥流量为720m3/d,浓度为5kg/m3,含水率99.5%。气浮实验确定气固比为0.03,污泥温度20℃,采用加压溶气气浮法浓缩,要求浓缩污泥含水率为96%。加溶气的绝对压力采用5×105Pa,试计算回流比和气浮浓缩池面积。
绪论
1、 环境:是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。
2、 环境污染:是指由于人为的或自然的因素,使得有害物质或因子进入环境,破坏了环境系统正常的结构和功能,降低了环境质量,对人类或环境系统本身产生不利影响的现象。
3、 环境问题:是指任何不利于人类生存和发展的环境结构和状态的变化。
4、 公害:凡由于人类活动污染和破坏环境,对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害。
第一章
1、 水污染:水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人群健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象。
2、 水体自净:经过一系列的物理、化学和生物学变化,污染物质被分散、分离或分解,最后,水体基本上或完全地恢复到原来状态,这个自然净化的过程,即为~~
3、 水环境容量:一定水体在规定的环境目标下所能容纳污染物质的最大负荷量。
4、 水质指标可以分为物理的、化学的和生物学的三大类:
① 物理性水质指标:
感官物理性状指标:温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度
其他物理性水质指标:总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率
② 化学性水质指标:
一般化学性水质指标:PH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物
有毒化学性水质指标:各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药
氧平衡指标:溶解氧、化学需氧量、生化需氧量、总需氧量
③ 生物学水质指标:
一般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒
5、 #水污染综合防治:
①减少废水和污染物排放量,包括节约生产废水,规定用水定额,改善生产工艺和管理制度、提高废水的重复利用率,采用无污染或少污染的新工艺,制定物料定额等。
②发展区域性水污染防治系统,包括制定城市水污染防治规划、流域水污染防治管理规划,实行水污染物排放总量控制制度,发展污水经适当人工处理后用于灌溉农田和回用于工业,在不污染地下水的条件下建立污水库,枯水期贮存污水减少排污负荷、洪水期内进行有控制地稀释排放等。
③发展效率高、能耗低的污水处理等技术来处理污水。
第二章
1、沉淀的四种类型:自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降、压缩沉降
2、沉淀池的类型:①按使用功能分,初次沉淀池和二次沉淀池
②按水流方向分,平流式、竖流式、辐射式
③按运行方式,间歇式、连续式
3、化学混凝法的四大原理:压缩双电层、吸附电中和作用、吸附架桥作用、网捕作用
4、吸附的原理和过程:
(1)外表面扩散:吸附质从流体的主体通过溶液扩散到吸附剂颗粒的表面。
(2)内扩散:吸附质从吸附剂颗粒的外表面通过颗粒上的微孔扩散进入颗粒内部,达到颗粒的内部表面。
(3)吸附:在吸附剂的内表面,吸附质被吸附。
5、离子交换法原理:不溶性离子化合物上的可交换离子与溶液中的其他同
性离子之间的交换。
6、离子交换容量:其是离子交换树脂最重要的性能,它定量的描述树脂交换能力的大小。
其可分为全交换容量和工作交换容量,前者指一定量的树脂所具有的活性基团或可交换
离子的总数量,后者指树脂在给定工作条件下实际的交换能力。
7、膜分离法:是用一种特殊的半透膜将溶液隔开,使一侧溶液中的某种溶质透过膜或者溶剂渗透出来,从而达到分离溶质的目的。
8、电渗析法:在直流电场的作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性,使溶液中的溶质与水分离。
9、几种膜分离技术的比较。
膜过程
推动力
传质机理
透过物及其尺寸
截留物
膜类型
电渗析
电位差
离子选择性透过
溶解性无机物
非电解质大分子
离子交换膜
反渗透
压力差
2-10MPa
溶剂的扩散
水或溶剂
溶质、盐、SS
非对称膜
超过滤
压力差0.1-10.MPa
筛滤及表面作用
水、盐及低分子有机物
胶体大分子、不容有机物
非对称膜
渗析
浓度差
溶质的扩散
低分子物质、离子
溶剂
非对称膜
液膜
化学反应和浓度差
反应促进和扩散
电解质离子
溶剂、对数期、静止期、衰老期
2、活性污泥法:是以悬浮在水中的活性污泥为主体,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。
其经历三个阶段:吸附阶段、氧化阶段、絮凝体形成与絮凝沉降阶段
3、生物膜法原理:通过附着在载体或介质表面上的细菌等微生物生长繁殖,形成膜状活性生物污泥生物膜,利用生物膜降解污水中的有机物。生物膜中的微生物以污水中的有机污染物为营养物质,在新陈代谢过程中将有机物降解,同时微生物自身也得到增殖。
4、#厌氧生物处理原理:在无分子氧条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。
5、生物脱氮除磷处理技术:
脱氮技术:①原理:将污水中的氮元素通过硝化与反硝化作用转化成氮气。
②处理工艺:二段生物处理脱氮工艺、三段生物处理脱氮工艺、外碳源三段生物脱氮、循环法生物脱氮工艺及A/O工艺
除磷技术:①原理:通过在好氧条件下聚磷菌磷的提取和在厌氧、无氮氧化物存在的条件下聚磷菌磷的释放,这两个过程完成磷的去除。
②处理工艺:厌氧-好氧除磷工艺、Phostrip除磷工艺
同步脱氮除磷处理工艺:A2/O工艺、Bardenpho工艺、Phoredox工艺
6、污泥膨胀的控制措施:
投加某种物质来增加污泥的比重或杀死过量的丝状菌
改变进水方式和流态
改变曝气结构
控制曝气池的DO
避免污泥的早期氧化
调整废水的营养配比
制备菌种的投加
第五章
1、大气污染:通常是指由于人类活动和自然过程引起某种物质进入大气中,呈现出足够的浓度达到足够的时间,并因此而危害了人群的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
2、#大气污染控制的基本方法:
立法。用法律来限制或禁止污染物的扩散。
控制使环境生态遭到严重破坏的污染源或采用一些手段把污染物排放量降到不致严重污染大气的程度。
3、温室效应:温室气体吸收长波辐射并再反射回地球,从而减少向外层空间的能量净排放,使得大气层和地球表面变热的现象。
温室气体:大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体,如甲烷、臭氧、氟利昂等,可以使太阳的短波辐射几乎无衰减的通过,但它们可以吸收地球的长波辐射,形成有类似温室的效应的气体。
4、环境空气质量功能区分为三类:一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;三类区为特定工业区。
5、环境空气质量标准分为三级,执行级别根据环境空气质量功能区的分类确定,即一类区执行一级标准,二类区执行二类标准,三类区执行三级标准。
一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期的接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。
三级标准:为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物正常生长的空气质量要求。
第六章
1、评价净化装置性能的指标,包括技术指标和经济指标两方面。技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等;经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。此外,还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。
2、净化效率的计算:
若已知各级除尘器的除尘效率为x1,x2,…,xn,则多级除尘系统的总除尘效率为
A=1-(1- x1)(1- x2)…(1- xn)
3、除尘器分类:
机械力除尘器:重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器
过滤式除尘器:袋式过滤器、颗粒层过滤器
静电除尘器:干式静电除尘器、湿式静电除尘器
湿式除尘器:泡沫除尘器、喷雾塔、填料塔、冲击式除尘器、文丘里洗涤器
注意:电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于,分离力直接作用在粒子上,而不是作用在整个气流上,这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力也小的特点。
第七章
1、烟气脱硫技术:
烟气脱硫方法可分为两类:抛弃法和再生法。抛弃法即在脱硫过程中形成的固体产物被废弃,必须连续不断地加入新鲜的化学吸收剂。再生法,即与SO2反应后的吸收剂可连续地在一个闭环系统中再生,再生后的脱硫剂和由于损耗需补充的新鲜吸收剂再回到脱硫系统循环使用。
烟气脱硫也可按脱硫剂是否以溶液状态进行脱硫而分为湿法和干法脱硫。湿法系统指利用碱性吸收夜或含触媒粒子的溶液,吸收烟气中的SO2。干法系统指利用固体吸收剂和催化剂在不降低烟气温度和不增加湿度的条件下除去烟气中的SO2。
2、烟气脱硝技术:
选择性催化还原法脱硝
SCR过程是以氨作还原剂,通常在空气预热器的上游注入含NOx的烟气,在含有催化剂的反应器内NOx被还原为N2和水。
选择性非催化还原法脱硝
尿素或氨基化合物作为还原剂将NOx还原为N2。
吸收法净化烟气中的NOx
氮氧化物能够被水、氢氧化物和碳酸盐溶液、硫酸、有机溶液等吸收。
吸附法净化烟气中的NOx
吸附法既能比较彻底地消除NOx的污染,又能将NOx回收利用。常用的吸附剂为活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤等。
第八章
高斯扩散模式:
对于连续源的平均烟流,其浓度分布是符合正态分布的,高斯扩散模式正是在污染物浓度符合正态分布的前提下导出的。其基本假设为:烟羽的扩散在水平方向和垂直方向都是正态分布;在扩散的整个空间风速是均匀、稳定的;污染源排放是连续、均匀的;污染物在扩散过程中没有衰减和增生;在x方向,平流作用远大于扩散作用;地面足够平坦。从这些假设出发,可以导出高斯扩散模式。
第九章
1、固体废物:人类一切活动过程产生的、对原过程已不再具有使用价值而被废弃的固态或半固态物质。
2、三化原则:减量化、资源化、无害化
3、垃圾分类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾
4、固体污染的综合防治措施:
第十章
1、垃圾处理技术:压实、破碎、分选、脱水与干燥、化学处理与固化
第十一章
1、固体废物的处理:
物理处理:通过浓缩或相变化改变固体废物的结构,使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态
化学处理:采用化学方法破坏固体废物中的有害成分从而达到无害化,或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。
生物处理:利用微生物分解固体废物中可降解的有机物,从而达到无害化或综合利用
热处理:通过高温破坏和改变固体废物组成和结构,同时达到减容、无害化或综合利用的目的。热处理方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。
固化处理:采用固化基材将废物固定或包覆起来以降低其对环境的危害,因而能较安全地运输和处置的一种处理过程。
2、固体废物的处置:
陆地处置:土地填埋、土地耕作、工程库或贮留池贮存、深井灌注
海洋处置:深海投弃、海上焚烧
第十二章
1、噪声:凡是人们不需要的、使人烦躁的声音。
#其特点:
噪声是人们不需要的声音的总称,因而一种声音是否属于噪声,除声音本身的物理性质外,还与判断者心理和生理上的因素有关。
声音在空气中传播时衰减很快,它的影响具有局限性。
噪声在环境中不会有残留的污染物质存在,一旦噪声源停止发生后,噪声立即消失。
噪声一般不直接致命或致病,它的危害是慢性的和间接的。
2、噪声污染:噪声在周围环境造成的不良影响,即为~~
3、噪声污染的控制技术:
噪声源的控制。①减少冲击力②降低速度和压力③降低摩擦阻力④减少辐射面积⑤减少噪声泄露⑥安装消声器和弱声器
声音传播途径的控制。沿声音传播途径吸收声音;在传播途径上放置反射障碍物,使声音向其他方向偏转;将声音容纳在声音隔离系统内。
保护接受者。改变工作日程,限制连续暴露在强噪声环境中的时间;保护耳朵,配备听力保护装置。
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