孝 感 学 院
2007 —2008学年度第一学期期末考核试卷答案 考核课程： 水质工程学（二） 考核类型： 考试 考核形式： 闭卷 学生所在院系： 城建学院环境工程系 年 级： 0418241 试 卷： A 一、 概念题……………………………………………（20 1、活性污泥法：是利用污泥中的有活性的微生物群在有氧或无氧的条件下对污水的污染物进行处理且此污泥具有较好的沉淀性能的方法。 、混合液悬浮固体浓度：表示在曝气池单位容积混合液内所含有的,包含Ma、Me、Mi、Mii. 3、污泥指数: 指每千克污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以ML计。 4、污泥龄：指在曝气池内，微生物从其生成到排出的平均时间。从 5、氨化反应：污水中有机氨在微生物的作用下被分解为NH4-N的过程。 6、反硝化作用：由一群异养型微生物在缺氧的条件下，将亚硝酸氨 和硝酸氨还原成氮气或氧化氮的过程。 7、生物膜法：污水中微生物在生长的过程慢慢附着在固体无的表面形成外层为好氧菌里面为厌氧菌的膜状微生物污泥而来处理污水中的污染物的过程。 命题教师 院系负责人签 【第 1页 共5 页】 分）
8、生物转盘：又称为淹没式生物滤池，它由许多平行排列淹没在水
槽中的圆盘或盘片所组成，当其在污水中转动时就可以处理污水中的
污染物。
9、厌氧的水解阶段：在污水中比较复杂非溶解性的有机物在产酸细
菌胞外酶的作用下被转化为简单的溶解性的单体或二聚体的过程。
10，稳定塘：是人工适当修理或人工修建的设有围堤和防渗层的污水
池塘，主要依靠自然生物净化功能。
1、活性污泥微生物增殖的四阶段是 和内源呼吸期。
2、MLSS=Ma Me + ii
3、完全混合活性污泥法的英文缩写是4、纯氧曝气活性污泥法的英文缩写是5、鼓风曝气的空气扩散装置分为微气泡扩散装置、式空气扩散装置 、水力冲击式空气扩散装置、 射流式空气扩散装置 和水下空气扩散装置。
6、回流污泥量的控制方法有：定回流污泥量控制、与水量成正比例控制、和定F/M控制
7、PHB是
【第 2 页 共 5页】
三、简答题………………………………………………………（ 70 分）
1、简述污水处理工艺的历史进程（按处理对象说）（4分）
答：在欧洲，最早有规模的处理外排污水的方法，主要是杀死水中的病毒等对人体有害的微生物；随着外排水中的有机物逐步增加，且有机物浓度已超过自然水体的自净能力时，人们则用传统活性污泥法处理污水中的有机物；随着工业化的进一步发展，水中的营养物质N、P 等大量排放，自然水体富营养化程度加深，则又发明了除去有机物、氮、磷和病毒的一体化的处理工艺；最近又考虑到水中重金属的含量在逐步增加，又开始对重金属进行处理。
2、内源呼吸期在活性污泥法中的作用是什么？（5分）
答：按照微生物在污水中的作用程序来说，内源呼吸期是最后一个，但由于文生物分解污水污染物是连续循环的，内源呼吸期是指微生物在营养物不足时而消耗自身组织的过程或死亡的微生物。这时微生物处于饥饿状态，生命力较差的微生物会在此时间死亡，留下来的都为生命力旺盛，当这些微生物进入下一个周期时，它们的分解能力相对较强，即内源呼吸期后微生物是被选择过的，有利于污水中污染物的降解。
3、比较Eckenfelder和 Lawrence-McCarty两种模式在污水处理设计计算中的特点（10分）
答：（一）Eckenfelder模型在污水处理中的计算过程是：
（1）反应器水力停留时间计算，①出水水质: (s0- se )/k2xse ②F/M，考虑污泥的最佳絮凝与沉降t=s0/(FX/M),一般情况下F/M在0.3—0.6的范围内;
（2）反应容积：V=Qt,
(3)污泥回流比：r=(QX-∆X-QX0)/Q(Xr-X)
(4)剩余污泥量：Qw=（∆X+QX0-QXe）/(Xr-Xe)
∆XT=∆Xw+∆XNW
（二）Lawrence-McCarty模型在污水处理计算过程是：
（1） 最小细胞平均停留时间tmin =Yvmax s0/(KS+S0)-Kd
（2） 设计细胞平均时间θc=CSF(tmin)
（3） 反应器容积V=QYθc（S0-Se）/X(1+Kdθc)
（4） 其他计算则同Eckenfelder的计算方法
4、活性污泥法的类型有哪些？（9分）
答：（1）传统活性污泥法,
（2） 渐减曝气活性污泥法
（3）分段进水活性污泥法
（4）吸附—再生活性污泥法
（5）完全混合活性污泥法
（6）延时曝气活性污泥法
（7）：高负荷活性污泥法
（8）纯氧曝气活性污泥法
（9）选择器活性污泥法
【第 3 页 共 5页】
5、机械曝气装置有哪些？（4分）
答：机械曝气按转轴的安装方向分竖轴式曝气器和卧轴式机械曝气器。
（1） 竖轴机械曝气装置又分为：泵型叶轮曝气器、倒伞型叶轮曝气器
（2） 卧式机械曝气装置又分为：转刷曝气器和转盘曝气器
（3）
6、活性污泥的培养和驯化方法有哪些？并展开进行比较说明它们的区别。（8分）
答：活性污泥法常用培养方法：
（1） 间歇培养：将曝气池注满污水，然后停止进水，开始曝气。闷曝2-3小时，
停止曝气，静止1小时，排走上清液；然后进入部分新鲜污水，这部分污水约占吃容积的1/5。以后循环进行曝气、静止和进水三过程，但每次进水量应比上次有所增加；
（2） 低负荷连续培养：将曝气池注满污水，停止进水，闷曝1天。然后连续
进水连续曝气，进水量控制在设计水量的1/5或更低，同时开始回流，取回流比25%左右，逐步增加进水量。至MLSS超过1000MG/L时，开始按设计流量进水。MLSS至设计值时，开始以设计回流比回流，并开始排放剩余污泥；
（3）接种培养：将曝气池注满污水，然后大量投入其他处理厂的正常污泥，开始满负荷连续培养。
7、污泥膨胀的原因有哪些？（5分）
答：污泥膨胀总体分两类：丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。前者是活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖导致的膨胀；后者是菌胶团细菌本身生理活动异常，致死细菌大量积累黏性多糖类物质，污泥中结合水异常增多，比重减轻，压缩性能恶化引起的膨胀。原因如下：
（1）碳水化合物含量高或可溶性有机物含量多的污水；
（2）腐化或早期消化的废水，硫化氢含量高的废水；
（3）氮、磷含量不平衡的废水；
（4）含有有毒无的废水；
（5）高PH值或低PH 值的废水；
（6）混合液中溶解氧浓度太低；
（7）缺乏一些微量元素的废水；
（8）曝气池混合液受到冲击负荷；
（9）污泥龄过长及有机负荷过低，营养物不足；
（10）高有机负荷，且缺氧的情况下；
（11）水温过高或过低。
8、影响硝化反应的环境因子有哪些？（5分）
【第 4页 共 5页】
答：影响硝化反应的因子有：水温、溶解氧、碱度或PH值、C/N比、有毒物质
9、生物除磷原理是什么？（从生物能的转换和化学方程式角度）（10分）
答：一般认为，生物除磷过程中，在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐，磷酸盐作为能量的贮备；在厌氧状态下吸收有机物并释放磷。这一过程是循环的，细菌交替释放和吸收磷酸盐。聚磷菌（APO）的如图（略），NADH和PHB分别表示糖原酵解的还原性产物和聚-β-羟基丁酸。细菌以聚-β-羟基丁酸作为其含有机物的储藏物。
在好氧条件下聚磷菌的积累方程式如下
VFAS+铵+氧+磷酸盐→挥发性有机酸+二氧化碳+聚磷+氢氧离子+水
在缺氧条件下方程式如下
VFAS+铵+硝酸盐+磷酸盐→挥发性有机酸+二氧化碳+聚磷+氢离子+水+氮气
在好氧条件下，它们能够过量地超过其生理需要的从外部摄取磷，并将磷以聚合物的形式储存在菌体内，形成高磷污泥，从而随剩余污泥排到池外。
10、选择生物膜载体的基本原则是什么？（10分）
答：（1）足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切的作用；
（2）优质的稳定性，主要包生物稳定性、化学稳定性和热稳定性；
（3）亲疏水性以及良好的表面带电性；
（4）无毒或无抑制性；
（5）良好的物理形状
（6）就地取材，价格合理
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2007 —2008学年度第一学期期末考核试卷答案 考核课程： 水质工程学（二） 考核类型： 考试 考核形式： 闭卷 学生所在院系： 城建学院环境工程系 年 级： 0418241 试 卷： A 一、 概念题……………………………………………（20 1、活性污泥法：是利用污泥中的有活性的微生物群在有氧或无氧的条件下对污水的污染物进行处理且此污泥具有较好的沉淀性能的方法。 、混合液悬浮固体浓度：表示在曝气池单位容积混合液内所含有的,包含Ma、Me、Mi、Mii. 3、污泥指数: 指每千克污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以ML计。 4、污泥龄：指在曝气池内，微生物从其生成到排出的平均时间。从 5、氨化反应：污水中有机氨在微生物的作用下被分解为NH4-N的过程。 6、反硝化作用：由一群异养型微生物在缺氧的条件下，将亚硝酸氨 和硝酸氨还原成氮气或氧化氮的过程。 7、生物膜法：污水中微生物在生长的过程慢慢附着在固体无的表面形成外层为好氧菌里面为厌氧菌的膜状微生物污泥而来处理污水中的污染物的过程。 命题教师 院系负责人签 【第 1页 共5 页】 分）
8、生物转盘：又称为淹没式生物滤池，它由许多平行排列淹没在水
槽中的圆盘或盘片所组成，当其在污水中转动时就可以处理污水中的
污染物。
9、厌氧的水解阶段：在污水中比较复杂非溶解性的有机物在产酸细
菌胞外酶的作用下被转化为简单的溶解性的单体或二聚体的过程。
10，稳定塘：是人工适当修理或人工修建的设有围堤和防渗层的污水
池塘，主要依靠自然生物净化功能。
1、活性污泥微生物增殖的四阶段是 和内源呼吸期。
2、MLSS=Ma Me + ii
3、完全混合活性污泥法的英文缩写是4、纯氧曝气活性污泥法的英文缩写是5、鼓风曝气的空气扩散装置分为微气泡扩散装置、式空气扩散装置 、水力冲击式空气扩散装置、 射流式空气扩散装置 和水下空气扩散装置。
6、回流污泥量的控制方法有：定回流污泥量控制、与水量成正比例控制、和定F/M控制
7、PHB是
【第 2 页 共 5页】
三、简答题………………………………………………………（ 70 分）
1、简述污水处理工艺的历史进程（按处理对象说）（4分）
答：在欧洲，最早有规模的处理外排污水的方法，主要是杀死水中的病毒等对人体有害的微生物；随着外排水中的有机物逐步增加，且有机物浓度已超过自然水体的自净能力时，人们则用传统活性污泥法处理污水中的有机物；随着工业化的进一步发展，水中的营养物质N、P 等大量排放，自然水体富营养化程度加深，则又发明了除去有机物、氮、磷和病毒的一体化的处理工艺；最近又考虑到水中重金属的含量在逐步增加，又开始对重金属进行处理。
2、内源呼吸期在活性污泥法中的作用是什么？（5分）
答：按照微生物在污水中的作用程序来说，内源呼吸期是最后一个，但由于文生物分解污水污染物是连续循环的，内源呼吸期是指微生物在营养物不足时而消耗自身组织的过程或死亡的微生物。这时微生物处于饥饿状态，生命力较差的微生物会在此时间死亡，留下来的都为生命力旺盛，当这些微生物进入下一个周期时，它们的分解能力相对较强，即内源呼吸期后微生物是被选择过的，有利于污水中污染物的降解。
3、比较Eckenfelder和 Lawrence-McCarty两种模式在污水处理设计计算中的特点（10分）
答：（一）Eckenfelder模型在污水处理中的计算过程是：
（1）反应器水力停留时间计算，①出水水质: (s0- se )/k2xse ②F/M，考虑污泥的最佳絮凝与沉降t=s0/(FX/M),一般情况下F/M在0.3—0.6的范围内;
（2）反应容积：V=Qt,
(3)污泥回流比：r=(QX-∆X-QX0)/Q(Xr-X)
(4)剩余污泥量：Qw=（∆X+QX0-QXe）/(Xr-Xe)
∆XT=∆Xw+∆XNW
（二）Lawrence-McCarty模型在污水处理计算过程是：
（1） 最小细胞平均停留时间tmin =Yvmax s0/(KS+S0)-Kd
（2） 设计细胞平均时间θc=CSF(tmin)
（3） 反应器容积V=QYθc（S0-Se）/X(1+Kdθc)
（4） 其他计算则同Eckenfelder的计算方法
4、活性污泥法的类型有哪些？（9分）
答：（1）传统活性污泥法,
（2） 渐减曝气活性污泥法
（3）分段进水活性污泥法
（4）吸附—再生活性污泥法
（5）完全混合活性污泥法
（6）延时曝气活性污泥法
（7）：高负荷活性污泥法
（8）纯氧曝气活性污泥法
（9）选择器活性污泥法
【第 3 页 共 5页】
5、机械曝气装置有哪些？（4分）
答：机械曝气按转轴的安装方向分竖轴式曝气器和卧轴式机械曝气器。
（1） 竖轴机械曝气装置又分为：泵型叶轮曝气器、倒伞型叶轮曝气器
（2） 卧式机械曝气装置又分为：转刷曝气器和转盘曝气器
（3）
6、活性污泥的培养和驯化方法有哪些？并展开进行比较说明它们的区别。（8分）
答：活性污泥法常用培养方法：
（1） 间歇培养：将曝气池注满污水，然后停止进水，开始曝气。闷曝2-3小时，
停止曝气，静止1小时，排走上清液；然后进入部分新鲜污水，这部分污水约占吃容积的1/5。以后循环进行曝气、静止和进水三过程，但每次进水量应比上次有所增加；
（2） 低负荷连续培养：将曝气池注满污水，停止进水，闷曝1天。然后连续
进水连续曝气，进水量控制在设计水量的1/5或更低，同时开始回流，取回流比25%左右，逐步增加进水量。至MLSS超过1000MG/L时，开始按设计流量进水。MLSS至设计值时，开始以设计回流比回流，并开始排放剩余污泥；
（3）接种培养：将曝气池注满污水，然后大量投入其他处理厂的正常污泥，开始满负荷连续培养。
7、污泥膨胀的原因有哪些？（5分）
答：污泥膨胀总体分两类：丝状菌膨胀和非丝状菌膨胀。前者是活性污泥絮体中的丝状菌过度繁殖导致的膨胀；后者是菌胶团细菌本身生理活动异常，致死细菌大量积累黏性多糖类物质，污泥中结合水异常增多，比重减轻，压缩性能恶化引起的膨胀。原因如下：
（1）碳水化合物含量高或可溶性有机物含量多的污水；
（2）腐化或早期消化的废水，硫化氢含量高的废水；
（3）氮、磷含量不平衡的废水；
（4）含有有毒无的废水；
（5）高PH值或低PH 值的废水；
（6）混合液中溶解氧浓度太低；
（7）缺乏一些微量元素的废水；
（8）曝气池混合液受到冲击负荷；
（9）污泥龄过长及有机负荷过低，营养物不足；
（10）高有机负荷，且缺氧的情况下；
（11）水温过高或过低。
8、影响硝化反应的环境因子有哪些？（5分）
【第 4页 共 5页】
答：影响硝化反应的因子有：水温、溶解氧、碱度或PH值、C/N比、有毒物质
9、生物除磷原理是什么？（从生物能的转换和化学方程式角度）（10分）
答：一般认为，生物除磷过程中，在好氧条件下细菌吸收大量的磷酸盐，磷酸盐作为能量的贮备；在厌氧状态下吸收有机物并释放磷。这一过程是循环的，细菌交替释放和吸收磷酸盐。聚磷菌（APO）的如图（略），NADH和PHB分别表示糖原酵解的还原性产物和聚-β-羟基丁酸。细菌以聚-β-羟基丁酸作为其含有机物的储藏物。
在好氧条件下聚磷菌的积累方程式如下
VFAS+铵+氧+磷酸盐→挥发性有机酸+二氧化碳+聚磷+氢氧离子+水
在缺氧条件下方程式如下
VFAS+铵+硝酸盐+磷酸盐→挥发性有机酸+二氧化碳+聚磷+氢离子+水+氮气
在好氧条件下，它们能够过量地超过其生理需要的从外部摄取磷，并将磷以聚合物的形式储存在菌体内，形成高磷污泥，从而随剩余污泥排到池外。
10、选择生物膜载体的基本原则是什么？（10分）
答：（1）足够的机械强度，以抵抗强烈的水流剪切的作用；
（2）优质的稳定性，主要包生物稳定性、化学稳定性和热稳定性；
（3）亲疏水性以及良好的表面带电性；
（4）无毒或无抑制性；
（5）良好的物理形状
（6）就地取材，价格合理
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