水污染控制工程第三版下冊(cè)課后題答案

1、《水污染控制工程水污染控制工程》第三版課后題第三版課后題答案答案第九章第九章污水水質(zhì)和污水出路污水水質(zhì)和污水出路1.簡(jiǎn)述水質(zhì)污染指標(biāo)體系在水體污染控制、污水處理工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。答：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)。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(shí)所需的氧量。(2)COD：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)

2、污染物時(shí)所消耗的氧化劑量。(3)TOD：由于有機(jī)物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量稱(chēng)為總需氧量。(4)TOC：表示有機(jī)物濃度的綜合指標(biāo)。水樣中所有有機(jī)物的含碳量。（5）油類(lèi)污染物（6）酚類(lèi)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(lèi)化合物無(wú)機(jī)物及其指標(biāo)包括（1）酸堿度（2）氮、磷（3）重金屬（4）無(wú)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

3、群（3）病毒2分析總固體、溶解性固體、懸浮固體及揮發(fā)性固體、固定性固體指標(biāo)之間的相互關(guān)系，畫(huà)出這些指標(biāo)的關(guān)系圖?？偣腆w=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)系和區(qū)別。(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(shí)所需的氧量。(2)COD：用化學(xué)氧化劑氧化水中有機(jī)污染物時(shí)所消耗的氧化劑量。(3)TOD：由于有機(jī)物的主要元素是C、H、O、

4、N、S等。被氧化后，分別產(chǎn)生CO2、H2O、NO2和SO2，所消耗的氧量稱(chēng)為總需氧量。(4)TOC：表示有機(jī)物濃度的綜合指標(biāo)。水樣中所有有機(jī)物的含碳量。它們之間的相互關(guān)系為：TODCODBOD20BOD5OC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。化學(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(cè)定時(shí)間僅僅需要數(shù)小時(shí)，并且不受水質(zhì)的影響。而化學(xué)需氧量COD則不能象BOD反

5、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。此外，污水中存在的還原性無(wú)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。兩者的差值大致等于難生物降解的有機(jī)物量。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。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。4水體自?xún)粲心膸追N類(lèi)型？氧垂曲線(xiàn)的特點(diǎn)和適用范圍是什么？答：污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過(guò)物理的、化學(xué)的與生

6、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(chēng)為水體自?xún)艋蛩w凈化。包括物理凈化、化學(xué)凈化和生物凈化。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(guò)程?；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(guò)程。生物凈化指由于水中生物活動(dòng)，尤其是水中微生物對(duì)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(guò)程。有機(jī)物排入河流后，經(jīng)微生物降解而大量消耗水中

7、的溶解氧，使河水虧氧；另一方面，空氣中的氧通過(guò)河流水面不斷地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢復(fù)。耗氧與虧氧是同時(shí)存在的，DO曲線(xiàn)呈懸索狀下垂，稱(chēng)為氧垂直曲線(xiàn)。適用于一維河流和不考慮擴(kuò)散的情況下。5試論述排放標(biāo)準(zhǔn)、水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境容量之間的關(guān)系。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(jí)標(biāo)準(zhǔn)而水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是用來(lái)評(píng)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?xún)舴秶?lèi)所能

8、容納的污染物的最大量.排放標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)自然界對(duì)于污染物自?xún)裟芰Χǖ?，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。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)。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。各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)一般都是以濃度來(lái)衡量的，即某一時(shí)間取樣時(shí)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(shí)間內(nèi)可以容納的污染物總量而言的，他們

9、是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的評(píng)價(jià)方法，某些時(shí)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(guò)了該區(qū)域的環(huán)境容量。6我國(guó)現(xiàn)行的排放標(biāo)準(zhǔn)有哪幾種？各種標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及相互關(guān)系是什么？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)。根據(jù)地域管理權(quán)限可分為國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)、地方排放標(biāo)準(zhǔn)。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(guó)現(xiàn)有的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)都是濃度標(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

10、據(jù)而設(shè)定的，水體的環(huán)境質(zhì)量要求高，則環(huán)境容以微氣泡的形式釋放出來(lái)。其工藝流程有全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程3種；溶氣方式可分為水泵吸水管吸氣溶氣方式、水泵壓水管射流溶氣方式和水泵－空壓機(jī)溶氣方式。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，所以氣浮池容積小；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

11、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。水泵吸水管吸氣溶氣方式設(shè)備簡(jiǎn)單，不需空壓機(jī)，沒(méi)有空壓機(jī)帶來(lái)的噪聲；水泵壓水管射流溶氣方式是利用在水泵壓水管上安裝的射流器抽吸空氣，其缺點(diǎn)是射流器本身能量損失大一般約30％，若采

12、用空氣內(nèi)循環(huán)和水內(nèi)循環(huán)，可以大大降低能耗，達(dá)到水泵－空壓機(jī)溶氣方式的能耗水平；水泵－空壓機(jī)溶氣方式溶解的空氣由空壓機(jī)提供，壓力水可以分別進(jìn)入溶氣罐，也有將壓縮空氣管接在水泵壓入泵上一起進(jìn)入溶氣罐的。目前常用的溶氣方式是水泵－空壓機(jī)溶氣方式。7、微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是什么？有哪些影響因素？如何改善微氣泡與顆粒的粘附性能？答：微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是水中顆粒的潤(rùn)濕接觸角大于90度，即為疏水表面，易于為氣泡粘附或者水的表

13、面張力較大，接觸即角較大，也有利于氣粒結(jié)合。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。在含表面活性物質(zhì)很少的廢水中加入起泡劑，可以保證氣浮操作中泡沫的穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)微氣泡和顆粒的粘附性能。8、氣固比的定義是什么？如何確定（或選用）？答：氣固比即溶解空氣量與原水中懸浮固體含量的比值。氣固比的選用涉及到出水水質(zhì)、設(shè)備、動(dòng)力等因素。從節(jié)能考慮并達(dá)到理想的氣浮分離效

14、果，應(yīng)對(duì)所處理的廢水進(jìn)行氣浮試驗(yàn)來(lái)確定氣固比，如無(wú)資料或無(wú)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，一般取用0.005～0.006，廢水懸浮固體含量高時(shí)，可選用上限，低時(shí)選用下限。剩余污泥氣浮濃縮使氣固比一般采用0.03～0.04。9、在廢水處理中，氣浮法與沉淀法相比較，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：沉淀法它是利用水中懸浮顆粒的可沉淀性能在重力場(chǎng)的作用下，以達(dá)到固液分離的一種過(guò)程。主要去除污水中的無(wú)機(jī)物，以及某些比重較大的顆粒物質(zhì)。浮上法是一種有效的固—液和液—液分離方法，特別

15、對(duì)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)。與氣浮法相比較，沉淀法的優(yōu)點(diǎn)是這一物理過(guò)程簡(jiǎn)便易行，設(shè)備簡(jiǎn)單，固液分離效果良好。與沉淀法相比較氣浮法的優(yōu)點(diǎn)：1）氣浮時(shí)間短，一般只需要15分鐘左右，去除率高；2）對(duì)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。它們?nèi)秉c(diǎn)是都有局限性，單一化。氣浮法氣浮法：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

16、，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：沉淀法：能夠分離那些顆粒密度大于水能沉降的顆粒，而且固液的分離一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面積較大。11、如何改進(jìn)及提高沉淀或浮上分離效果？答：為了提高氣浮的分離效果，要保持水中表面活性物質(zhì)的含量適度，對(duì)含有細(xì)分散親水性顆粒雜質(zhì)的工業(yè)廢水，采用氣浮法處理時(shí)，除應(yīng)用投加電解質(zhì)混凝劑進(jìn)行電中和方法外，還可用向水中投加浮選劑，使顆粒的親水性表面改變?yōu)槭杷裕蛊淠芘c氣泡粘附。影響沉淀分