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文章发布时间 : 2024/5/16 5:45:27星期四

全课程教案

编写人：王云波课程名称授课对象课程性质与本课程关联课程本课程学时与分配考核方式与成绩评定教学目的与要求教学重点与难点考核方式考核成绩 80% 平时成绩 10% 实验成绩 10% 总学时 60 理论课时 52 实验课时授课时间：第 1-15 周考试 8 上机课时周学时 4 0 先修课后续课水分析化学、水力学、泵与泵站水质工程学（二）、课程设计、城市水工程仪表与控制专业给水排水工程专业必修课年级水质工程学（一）课程编号 06 班级 1.2 004716 学分 3 本课程是给水排水工程专业学生的一门主干专业课，课程的任务在于使学生系统的了解水的性质、水质指标和水的物理化学处理方法，较扎实的掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况。掌握各种水处理工程技术与方法、应用条件和新方法新技术，培养学生具有设计计算给水处理各种构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作等奠定理论和应用基础。重点掌握水质处理方法中的物理化学处理方法的去除机理、水处理构筑物的结构和构造特点以及不同构筑物适用范围，水处理构筑物的设计计算，掌握给水厂设计的方法步骤，能选择出合适的水处理工艺流程和处理构筑物，进行水厂平面布置和水处理构筑物主要尺寸的计算。难点是反应器的计算，各处理方式的作用机理及动力学分析，各处理构筑物的设计计算。

教材与参考书目

教材：给水工程（第四版）严煦世、范谨初主编中国建筑工业出版社 2000年

国家级“九五”重点教材、高等学校推荐教材主要参考书：

1. 水质工程学李圭白、张杰主编中国建筑工业出版社 2. 给水处理理论及设计许保玖、安鼎年（著／主编）中国建筑工程出版社

3. 水处理理论基础乃忠、滕兰珍编西南交通大学出版社

4. 给水净化新工艺陈培康等编中国建筑工业出版社

5. 水处理理论与应用（日）井出哲夫张自杰等译中国建筑工业出版社

章节内容教案

编写人：王云波章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改

绪论学时数 2 1. 水循环与水资源 2. 水危机与水资源的可持续利用 3. 给排水工程专业改革与水质工程学 4. 课程学习内容、参考书、要求了解水循环和水资源现状，具备水资源的危机感，明确课程任务及重要意义，奠定课程学习的兴趣。无。 1.大量采用图片、数据等给学生以直观感受。 2.提出要求和学习方法。 3

与革手措段施处理课动置堂题互设作思设业考置与题备注 1.大家觉得我们的专业和水利工程有什么区别和联系？从水的自然循环和社会循环的角度引出水利工程和水质工程学。无章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内第14章水处理概论学时数 1. 水源水质 2. 水质标准 3. 水处理方法概述 4. 反应器了解水的水源水质情况、常用的水处理方法。熟悉我国水质标准，了解世界水处理现状。掌握物料衡算和质量方程，理想反应器的物料衡算方程和在水质工程学中的具体应用，了解非理想反应器。 4 重点掌握水源水质的特点和反应器的计算。难点为反应器理论。

点容与教学方与法改与革手措段施处理课动置堂题互设作思设业考置与题备注 1.采用板书教学，辅助现场认识实习及图片。 2.增加给水工程发展历史的相关内容，提高学习兴趣。 3.课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 4.加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5.理论联系实际，与工程实际相结合 6.每章或每大部分内容进行小结给水处理方法有哪些？作业：习题2、4 思考题：P252的思考题章次与名称主要以教节学次内排容列与第15章混凝学时8 数 1. 混凝机理掌握胶体稳定性、混凝机理 2. 混凝剂和助凝剂了解常用的混凝剂和助凝剂的类型、机理，熟悉使用条件。 3. 混凝动力学掌握混凝动力学和混凝控制指标 4. 影响混凝效果的主要因素掌握影响混凝效果的主要因素及烧杯试验确定最佳混凝条件。 5. 混凝剂的配置和投加掌握混凝剂的配置和投加方法 6. 混合和絮凝设备熟悉常见的混合设备和絮凝设备的特

要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理课动置堂题互设作思设业考置与题备注点，掌握设计和计算方法。重点是混凝处理方法的去除机理、水处理构筑物的结构和构造特点以及不同构筑物的特点和适用范围、水处理构筑物的设计计算。难点是各处理方式的作用机理及动力学分析。 1. 采用板书教学，辅助现场认识实习及图片。 2．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 3．理论联系实际，与工程实际相结合 4．每章或每大部分内容进行小结 5. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。在农村中，有时候会遇到水混浊的情况，这时候会在水中加一些明矾，过一会儿水就变得干净了，这是什么原因？作业：习题1、4、5 思考题：P286的思考题第16章沉淀和澄清学时8 章次与名称主要以

数 1. 悬浮颗粒在静水中的沉淀掌握悬浮颗粒的自由沉淀、拥挤沉淀，掌握由沉淀曲线求下沉速度的方法。 2. 平流式沉淀池掌握理想沉淀池的条件及去除率的计6

教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理算，凝聚性颗粒的沉淀过程和去除率的计算。理解影响沉淀效果的因素，掌握平流式沉淀池的结构设计计算。 3. 斜板与斜管沉淀池掌握浅池理论，斜管斜板沉淀池的结构及计算。 4. 澄清池掌握澄清池的特点、设计方法，熟悉其工作过程。重点是掌握各种处理方法的去除机理、水处理构筑物的结构和构造特点以及不同构筑物的特点和适用范围，水处理构筑物的设计计算。难点是各处理方式的作用机理及动力学分析，凝聚性颗粒的沉淀过程和去除率的计算，由沉淀曲线求下沉速度。 1. 采用板书教学，辅助现场认识实习及水厂图片。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 每章或每大部分内容进行小结 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合沉淀效果和哪些因素有关？课动置堂题互设作思设业考置与题备注作业：习题1、2 思考题：P314的思考题

章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理第17章过滤学时8 数 1. 过滤概述了解过滤发展历史，掌握快滤池的构造、工作过程。 2. 过滤理论掌握过滤机理和过滤水力学。 3. 滤料和承托层掌握滤料颗粒级配的计算，熟悉滤料的控制参数，承托层作用。 4. 滤池冲洗掌握滤池冲洗方式、控制参数。掌握配水系统的两种类型和冲洗水供给和排除的方式 5. 普通快滤池掌握普通快滤池的设计计算。 6. 无阀滤池熟悉无阀滤池的特点、工作过程。 7. 其它形式滤池熟悉其它滤池的特点、工作过程。重点是掌握各种过滤的去除机理、水处理构筑物的结构和构造特点以及不同构筑物的特点和适用范围，水处理构筑物的设计计算。难点是过滤机理及动力学分析。 1.采用板书教学，辅助现场认识实习及图片。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 每章或每大部分内容进行小结。 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。由地表水补给的地下水，为什么地下抽出的水比地表水要清澈？课动置堂题互设作思设

作业：习题4 思考题：P357的思考题 8

业考置与题备注章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理重点掌握氯消毒法的作用机理、投加方式、加氯点。难点是加氯量的确定。第18章消毒学时2 数 1. 氯消毒掌握氯消毒法的作用机理、投加方式。 2. 其它消毒方法熟悉其它消毒方法的作用原理，各种消毒方法的特点。 1.采用板书教学，辅助现场认识实习及图片。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 扩展氯消毒的历史及消毒的重要作用，扩展讲述消毒副产物。 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。 6．每章或每大部分内容进行小结。

课动置堂题互设作思设业考置与题备注什么叫消毒？作业：无思考题：P368的思考题章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学第19章水的其他处理方法学时4 数 1. 地下水除铁除锰掌握地下水除铁、除锰的方法， 2. 活性炭吸附掌握活性炭吸附的静态吸附性能实验。 3. 水的除氟掌握水除氟的方法。重点掌握水除氟、除铁、除锰的方法、活性炭吸附的静态吸附性能实验。难点是活性炭吸附的静态吸附性能表示。 1.采用板书教学，辅助现场认识实习及图片。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课

方与法改与革手措段施处理后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 4.理论联系实际，与工程实际相结合。无作业：习题2 思考题：P382的思考题课动置堂题互设作思设业考置与题备注章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本第20章水厂设计学时2 数 1. 水厂设计步骤、要求和设计原则 2. 厂址、工艺流程和处理构筑物选择 3. 平面和高程布置 4. 生产过程检测和自动控制全面掌握水厂设计的方法、步骤及注意的问题，并结合课程设计讲解。重点全面掌握水厂设计的方法、步骤及注意的问题。难点是工艺流程的选择和高程布置。

章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理 1.采用板书教学，结合课程设计和实习内容、图片 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 结合具体水厂讲解设计内容，结合以往学生设计中的问题讲解。 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。 6．每章或每大部分内容进行小结。如何设计水厂？课动置堂题互设作思设业考置与题备注作业：无思考题：P391的思考题此章内容结合课程设计进行讲解，对课程设计内容进行布置时讲解，不占用本课程课时。（由于国庆假期占用了2个课时，故作此调整）章次与名称第21章水的软化学时数 4

主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理 1. 水的软化目的与方法概述了解水的软化目的与方法。 2. 水的药剂软化法掌握药剂软化法原理。 3. 离子交换基本原理掌握离子交换基本原理 4. 离子交换软化方法与系统掌握不同离子交换软化系统的特点、工作过程，熟悉其附属设备重点掌握药剂软化法原理、离子交换基本原理、不同离子交换软化系统的特点。难点是不同离子交换软化系统的特点 1.采用板书教学，辅助现场认识实习及图片。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3.每章或每大部分内容进行小结。 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。烧水的水壶中的水垢是怎么产生的？如何去除？课动置堂题互设作思设业考置与题

作业：无思考题：P420的思考题 13

备注

章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措段施处理第22章水的除盐与海水淡化学时6 数 1. 概述了解水的除盐与海水淡化的方法，掌握不同除盐方法的工艺特征，熟悉树脂的污染与复苏处理。 2. 离子交换除盐方法与系统掌握离子交换除盐系统的类型，熟悉其工作过程。 3. 电渗析法掌握基本原理和基本概念 4. 反渗透与超滤掌握基本概念，了解其机理。 5. 蒸馏法了解机理。重点掌握不同除盐方法的工艺特征、离子交换膜、电渗析的作用原理及过程。难点是离子交换除盐系统的工作过程。 1.采用课堂讨论方式，辅以图片加深认识。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 采用提问方式引导讨论方向 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。 6．每章或每大部分内容进行小结。离子交换法除了可以去除钙镁离子，软化水之外，还可以去除哪些离子？课动置

堂题互设作思设业考置与题备注作业：无思考题：P454的思考题章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重内点容与教学方与法改与革手措 1.采用课堂讨论方式，辅以图片加深认识。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 采用提问方式引导讨论方向 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督第23章水的冷却学时2 数 1. 冷却构筑物类型了解冷却构筑物类型，掌握水冷却的基本方法。 2. 冷却塔的工艺构造了解冷却塔的工艺构造。 3. 水冷却的理论基础不做要求，学生自学。重点掌握水冷却的基本方法。难点冷却塔的工艺构造

段施处理促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。 6．每章或每大部分内容进行小结。冷却构筑物有哪些？课动置堂题互设作思设业考置与题备注作业：无思考题：无章次与名称主要以教节学次内排容列与要求本章难节点重点掌握循环冷却水处理方法。难点：无第24章循环冷却水水质处理学时2 数 1. 循环冷却水水质特点和处理要求了解循环冷却水水质特点和处理要求。 2. 循环冷却水处理掌握循环冷却水处理方法。

重内点容与教学方与法改与革手措段施处理 1.采用板书方式，辅以数据加深对水资源缺乏的认识。 2. 课前五分钟以引导式的提问方式复习前次课所学重点内容，课后两分钟复述、归纳本堂课的重点内容的方式加深对内容的印象。 3. 每章或每大部分内容进行小结 4．加强对个别不认真学生的督导，采用经常的提问的方式进行督促。 5．理论联系实际，与工程实际相结合。水作为冷却处理的过程中会发生哪些变化？课动置堂题互设作思设业考置与题备注作业：无思考题：无

一、名词解释

澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。

快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工

MLVSS——本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质部分的浓度，是混合液挥发性悬浮固体浓度。

胶体的稳定性——胶体在水中长期保持分散悬浮状态的特性。异向絮凝——由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集，称为异向絮凝。直接过滤——原水不经过沉淀而直接进入滤池进行过滤，称为直接过滤。

（除铁、除锰）成熟期：滤池刚使用时，出水的含铁量一般达不到饮用水水质标准，直到滤料表面形成黄色或黄褐色的铁质氧化物薄膜时，由于它的催化氧化作用，除铁效果才表现出来，在不长的处理时间内即将水的含铁量降到饮用水标准，无论哪种滤料都会有这种过程，完成这个过程所需要的时间即为成熟期。

二、问答题

85、地表水源和地下水源各有何优缺点？

大部分地区的地下水由于受形成、埋藏和补给等条件的影响，具有水质澄清、水温稳定、分布面广等特点。但地下水径流量较小，有的矿化度和硬度较高。

大部分地区的地表水源流量较大，由于受地面各种因素的影响，通常表现出与地下水相反的特点。例如，河不浑浊高，水温变幅大，有机物和细菌含量高，有时还有较高的色度。地表水受到污染。但是地表不一般具有径流量大，矿化度和硬度低，含铁锰量等较低的优点。地表水水质水量有明显的季节性。采用地表水源时，在地形、地质、水文、卫生防护等方面复杂。

97、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的特点。

1）我国水文地质条件比较复杂。各地区地下水中含盐量相差很大，但大部分地下水的含盐在200～500mg/L之间。一般情况下，多雨地区含盐量较低；干旱地区含盐量较高。

地下水硬度高于地表水，我国地下水总硬度通常在60～300mg/L（以CaO计）之间，少数地区有时高达300～700mg/L。

我国含铁地下水分布较广，比较集中的地区是松花江流域和长江中、下游地区。黄河流域、珠江流域等地也都有含铁地下水。含铁量通常为10 mg/L以下，个别可高达30mg/L。

地下水中的锰与铁共存，但含铁量比铁不。我国地下水含有锰量一般不超过2 mg/L ～3 mg/L。个别高达30 mg/L。

2）我国是世界上高浊度水河众多的国家之一。西北及华北地区流经黄土高原的黄河水

系、海河水系及长江中、上游等，河水含砂量很大，华北地区和东北和西南地区大部分河流，浊度较低。江河水的含盐量和硬度较低。总的来说，我国大部分河流，河水含流量和硬度一般均无碍于生活饮用。

98、了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。

在《标准》中所列的水质项目可分成以下几类。一类属于感官性状方面的要求，如不的水度、色度、臭和味以及肉眼可见物等。第二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质。第三类是对人体健康无益但一般情况下毒性也很低的物质。第四类有毒物质。第五类细菌学指标，目前仅列细菌总数、总大肠菌数和余氯三项。 100、反应器原理用于水处理有何作用和特点？

反应器是化工生产过程中的核心部分.在反应器中所进行的过程,既有化学反应过程,又有物理过程,影响因素复杂。在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，不的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。 101、试举出3种质量传递机理的实例。

质量传递榆可分为：主流传递；分子扩散传递；紊流扩散传递。

1）主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。

2）分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于均匀分布状态，浓度梯度消失。如平流池等。

3）在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。

102、3种理想反应器的假定条件是什么？研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有何作用。

1）完全混合间歇式反应器中的反应：不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出、且假定是在恒温下操作。

2）完全混合连续式反应器：反应器内物料完全均匀混合且与输出产物相同的假定，且是在恒温下操作。

3）推流型反应器：反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。

4）在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，不的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可

应用反应器原理和方法进行分析、研究。介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。

103、为什么串联的CSTR型反应器比同体积的但个CSTR型反应器效果好？

如果采用多个体积相等的CSTR型反应器串联使用，则第2只反应器的输入物料浓度即为第1只反应器的输出物料浓度，以此类推。

设为一级反应，每只反应器可写出如下公式：

C1C0CnC2111

CC=1?kt；1=1?kt；??n?1=1?kt

所有公式左边和右边分别相乘：

CC1C2C31111????n?????C0C1C2Cn?11?kt1?k?t1?kt1?kt

Cn?1????C0?1?kt?

式中t为单个反应器的反应时间。总反应时间T?nt。

串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数n??时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。

104、混合由于返混合在概念上有何区别？返混合是如何造成的？

CMB和CSTR反应器内的混合是两种不同的混合。前者是同时进入反应器又同时流出反应器的相同物料之间的混合，所有物料在反应器内停留时间相同；后者是在不同时间进入反应器又在不同时间流出反应器的物料之间的混合，物料在反应器内停留时间各不相同，理论上，反应器内物料的停留时间由0??。这种停留时间不同的物料之间混合，在化学反应工程上称之为“返混”。显然，在PF反应器内，是不存在返混现象的。造成返混的原因，主要是环流、对流、短流、流速不均匀、设备中存在死角以及物质扩散等等。 105、PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。

在推流型反应器的起端（或开始阶段），物料是在C0的高浓度下进行的，反应速度很快。沿着液流方向，随着流程增加（或反应时间的延续），物料浓度逐渐降低，反应速度也随之逐渐减小。这也间歇式反应器的反应过程是完全一样的。介它优于间歇式反应器的在于：间歇式反应器除了反应时间以外，还需考虑投料和卸料时间，而推流型反应器为连续操作。 107、何谓“纵向分散模型”？纵向分散模型对水处理设备的分析研究有何作用？

n20

纵向分散模型就是在推流型基础上加上一个纵向的混合，而这种混合又可设想为一种扩散所引起的，其中既包括分子扩散、紊流扩散，又包括短流、环流、流速不均匀等。这种模型与实际所研究的对象基本等效，不必去深究扩散机理及其它细节，所以在对水处理设备的分析研究中采用此模型更简单方便。

108、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？

自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。

110、了解肯奇沉淀理论的基本概念和它的用途。

肯奇沉淀理论：Ct=C0H0/Ht其中高度为Ht、均匀浓度为Ct的沉淀管中所含悬浮物量和原来高度为H0、均匀浓度为C0的沉淀管中所含悬浮物量相等。这种理论使用于较短的沉淀管作实验，来推测实际沉淀效果。

111、理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？

理想沉淀池应符合以下3个条件：1）颗粒处于自由沉淀状态；2）水流沿着水平方向流动；3）颗粒沉到池底即认为已被去除。根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度无关，与表面积成反比。

112、影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？

影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有：1）沉淀池实际水流状况；2）絮凝作用。沉淀池纵向分格可以减少水力半径R，改善水流条件，降低Re和提高Fr数。 113、沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？

颗粒的截留沉速u0与沉淀池表面负荷Q/A相等。但含义不同，表面负荷代表自池顶A开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速；而截留沉速u0反映了沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。

114、设计平流沉淀池主要根据沉淀时间、表面负荷还是水平流速？为什么？

设计平流沉淀池的主要控制指标是表面负荷或停留时间，从理论上说，采用前者较为合理，但是以停留时间作为指标所积累的经验较多。在实际设计中应两者兼顾。水平流速对设计平流沉淀池不是主要根据。

115、平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙？出水为什么往往采用出水支渠？

平流沉淀池进水采用穿孔隔墙是为防止絮凝体破碎，而出水采用出水支渠是使水尽量均匀流出，同时是为了降低堰口的流量符合。

116、斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用600？

斜管沉淀池的理论依据是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面积，又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小，则沉淀面积愈大，沉淀效率愈高，但对排泥不利，实践证明，倾角为60°最好。

117、澄清池的基本原理和主要特点是什么？

澄清池是主要依靠活性泥渣层达到澄清的效果。当脱稳态杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。澄清池最大特点是充分利用了活性泥渣的絮凝作用。澄清池的排泥措施，能不断排除多余的陈旧泥渣，其排泥量相当于新形成的活性泥渣量。 118、简要叙述悬浮澄清池、脉冲澄清池、机械搅拌澄清池和水力循环澄清池这4种澄清池的构造、工作原理和主要特点。

119、为什么粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒会被滤层拦截下来？

悬浮颗粒与滤料颗粒之间的粘附作用使得粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒被滤层拦截下来。

120、从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和滤池发展趋势。

双层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，双层滤料含污能力较单层滤料高一倍。在相同滤速下，过滤周期增长；在相同过滤周期下，滤速增长。

三层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，中层采用中等密度、中等粒径滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，三层滤料不仅含污能力较高，而且保证了滤后的

水质。

均质滤料是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。这种均质滤料层的含污能力显然大于上细下粗的级配滤层。

121、直接过滤有哪几种方式？采用原水直接过滤应注意哪些问题？

直接过滤有接触过滤和微絮凝过滤两种方式，采用直接过滤应注意以下几点：1）原水浊度和白色较低且水质变化较小；2）通常采用双层、三层或均质滤料；3）原水进入滤池前，不应形成大的絮凝体以免很快堵塞滤料层表面孔隙；4）滤速应根据原水水质决定。

122、清洁滤层水头损失与哪些因素与关？过滤过程中水头损失与过滤时间存在什么关系？可否用数学式表达？

清洁滤层水头损失与滤速、水的运动粘度、滤料孔隙率滤层厚度、滤料颗粒球度系数、与滤料体积相同的球体直径等因素有关。过滤过程中过滤时间增加，滤速不变，则水头损失增加。

123、什么叫“等速过滤”和“变速过滤”？两者分别在什么情况下形成？分析两种过滤方式的优缺点并指出哪几种滤池属“等速过滤”。

等速过滤是指滤池滤速保持不变的过滤；变速过滤是指滤速随过滤时间而逐渐减少的过滤。在滤料粒径、形状、滤层级配和厚度以及水温一定时，如果孔隙率减小，水头损失保持不变，则滤速将减小，利用这一原理产生了变速过滤；反之，滤速保持不变，则水头损失将增加，利用这一原理就可以形成等速过滤。变速过滤在过滤初期，滤速较大可以使悬游杂质深入下层滤料，过滤后期滤速减小，可防止悬浮颗粒穿透滤层。等速过滤不具备这种自然调节功能，并可能产生负水头现象。虹吸滤池和无阀滤池属于等速滤池。

124、什么叫“负水头”？它对过滤和冲洗有和何影响？如何避免滤层中“负水头”产生？

负水头是指滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深。负水头会导致溶解于水中的气体释放出来而形成气囊。气囊对过滤有破坏作用，一是减少了过滤面积；二是气囊的上升可能将部分细滤料和轻质滤料带出，破坏滤层结构避免出现负水头的方法可以采用增加砂面上的水深，或令滤池出口位置等于或高于滤层表面。。

125、什么叫滤料“有效粒径”和“不均匀系数”？不均匀系数过大对过滤和反冲洗有何影响？“均质滤料”的涵义是什么？

滤料有效粒径（d10）是指通过滤料重量10%的筛孔孔径，滤料不均匀系数（K80）是指通过滤料重量80%的筛孔孔径。滤料不均匀系数过大，过滤时滤层含污能力减小；反冲洗时，为满足粗颗粒膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池，若满足细颗粒膨胀要求，粗颗粒可能得不到很好的冲洗。均质滤料是指滤料均匀，K80等于1。

126、双层和多层滤料混杂与否哪些因素有关？滤料混杂对过滤有何影响？

双层和多层滤料混杂与混合杂质的密度差、粒径差及粒径级配、滤料形状、水温几反冲洗强度等因素有关。适度的滤料混杂对过滤是有益的，可以避免交界面上积聚过多杂质而使水头损失增加较快。

127、滤料承托层有何作用？粒径级配和厚度如何考虑？

滤料承托层的作用，主要是防止滤料从配水系统中流失，同时对均布冲洗水也有一定作用。单层或双层滤料滤池采用大阻力配水系统时，承托层采用天然卵石或砾石，其每层厚度都为100mm，粒径自上而下为2~4、4~8、8~16、16~32 mm。三层滤料滤池自上而下，1~4层采用重质矿石粒径由0.5~8mm依次增加，厚度1~4层为50 mm，第5、6层采用砾石粒径由8~32mm依次增加，厚度为100 mm或更大。

129、什么叫“最小流态化冲洗流速”？当反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时，反冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度是否有关？

最小流态化冲洗流速是指反冲洗时滤料刚刚开始流态化的冲洗速度。当反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时，反冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度有关。 130、气—水反冲洗有哪几种操作方式？各有什么优缺点？

气——水反冲洗有以下几种操作方式：1）先用空气反冲，然后再用水反冲；2）先用空气——水同时反冲，然后再用水反冲； 3）先用空气反冲，然后再用气——水同时反冲；最后再用水反冲。

131、小阻力配水系有哪些形式？选用时主要考虑哪些因素？

小阻力配水系统有穿孔滤板、滤砖、滤头等形式。选用时主要考虑流速和阻力等因素。

132、滤池的冲洗排水槽设计应符合哪些要求，并说明理由。

滤池的冲洗排水槽设计应该符合以下几点：1）冲洗废水应自由跌入冲洗排水，以免槽内水面和滤池水面连成一片；2）冲洗排水槽内的废水应自由跌入废水渠，以免废水渠干扰冲洗排水槽出流，引起雍水现象；3）每单位槽长的溢入流量应相等；4）冲洗排水槽在水平面上的总面积一般不大于滤池面积的25%，否则，冲洗时，槽与槽之间水流上升速度过分增大，以至上升水流均匀性受到影响；5）槽与槽中心间距一般为1.5~2.0m，间距过大，从离开槽口最远一点和最近一点流入排水槽的流线相差过远，也会影响排水均匀性；6）冲洗排水槽高度要适当，槽口太高，废水排除不净，槽口太低，会使滤料流失。 133、公式H0=h1+h2+h3+h4+h5是经验公式还是根据水力学导出？

由水力学导出。

134、冲洗水塔或冲洗水箱高度和容积如何确定？

冲洗水塔或冲洗水箱的高度是由公式H0=h1+h2+h3+h4+h5计算得出，其中h1是指从水塔或水箱至滤池的管道中总水头损失，h2是指滤池配水系统水头损失，h3是指承托层水头损失，h4是指滤料层水头损失，h5是指备用水头。容量计算是根据v=0.09qFt,F是单格滤池面积，t是冲洗历时。

135、快滤池管廊布置有哪几种形式？各有何优缺点？

快滤池管廊布置有如下几种形式：1）进水、清水、冲洗水和排水渠，全部布置于管廊内，这样布置的优点是，渠道结构简单，施工方便，管渠集中紧凑。但管廊内管件较多，通行和检修不太方便；2）冲洗水和清水渠布置于管廊内，进水和排水以渠道形式布置于滤池另一侧，这种布置，可节省金属管件及阀门；管廊内管件简单；施工和检修方便；造价稍高；3）进水、冲洗水及清水管均采用金属管道，排水渠单独设置，这种布置，通常用于小水厂或滤池单行排列；4）对于较大型滤池，为节约阀门，可以虹吸管代替排水和进水支管；冲洗水管和清水管仍用阀门。

136、无阀滤池虹吸上升管中的水位变化是如何引起的？虹吸辅助管管口和出水堰口标高差表示什么？

无阀滤池虹吸上升管中的水位变化是由于随着过滤时间的延续，滤料层水头损失逐渐增加，虹吸上升管中水位相应逐渐升高。管内原存空气受到压缩，一部分空气将从虹吸下降管出口端穿过水封进入大气。当水位上升到虹吸辅助管的管口时，水从辅助管流下，依靠下降水流在管中形成的真空和水流的挟气作用，抽气管不断将虹吸管中空气抽出，使虹吸管中真空逐渐增大。虹吸辅助管管口和出水堰口标高差表示期终允许水头损失H。

137、无阀滤池反冲洗时，冲洗水箱内水位和排水水封井上堰口标高差表示什么？若有地形可以利用，降低水封井堰口标高有何作用？无阀滤池反冲洗时，冲洗水箱内水位和排水水封井上堰口标高差表示冲洗水头；在有地形可利用的情况下，降低排水水封井堰口标高以增加可利用的冲洗水头，可以减小虹吸管管径以节省建设费用。

138、为什么无阀滤池通常采用2格或3格滤池合用1个冲洗水箱？合用冲洗水箱的滤池格数过多对反冲洗有何影响？

答：由水箱有效深度公式ΔH=0.06qt/n可知，合用一个冲洗水箱的滤池数愈多，冲洗水箱深度愈小，滤池总高度得以降低。这样，不仅降低造价，也有利于与滤前处理构筑物在高程上的衔接。冲洗强度的不均匀程度也可减小。一般，合用冲洗水箱的滤池数n=2～3，而以2格合用冲洗水箱者居多。因为合用冲洗水箱滤池数过多时，将会造成不正常冲洗现象。例如，某一格滤池的冲洗行将结束时，虹吸破坏管刚露出水面，由于其余数格滤池不断向冲洗水箱大量供水，管口很快又被水封，致使虹吸破坏不彻底，造成该格滤池时断时续地不停冲洗。

139、进水管U形存水弯有何作用？

答：进水管设置U形存水弯的作用，是防止滤池冲洗时，空气通过进水管进入虹吸管

从而破坏虹吸。当滤池反冲洗时，如果进水管停止进水，U形存水弯即相当于一根测压管，存水弯中的水位将在虹吸管与进水管连接三通的标高以下。这说明此处有强烈的抽吸作用。如果不设U形存水弯，无论进水管停止进水或继续进水，都会将空气吸入虹吸管。 140、虹吸管管径如何确定？设计中，为什么虹吸上升管管径一般要大于下降管管径？ 142、设计和建造移动罩滤池，必须注意哪些关键问题？

答：①移动罩移动、定位和密封是滤池正常运行的关键。设计中务求罩体定位准确、密封良好、控制设备安全可靠。②穿孔墙和消力栅的作用是均匀分散水流和消除进水动能，以防止集中水流的冲击力造成起端滤格中滤料移动，保持滤层平整。③出水虹吸中心管和钟罩的大小决定于滤速，一般采用0.6～1.0m/s。管径过大，会使针形阀进气量不足，调节水位欠敏感；管径过小，水头损失增大，相应地增大池深。④滤格数多，冲洗罩使用效率高。 143、为什么小水厂不宜采用移动罩滤池？它的主要优点和缺点是什么？

答:小水厂不能充分发挥冲洗罩使用效率,所以移动罩滤池适用于大、中型水厂。优点：池体结构简单；无需冲洗水箱或水塔；无大型阀门，管件少；采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅。

缺点：移动罩滤池比其它快滤池增加了机电及控制设备；自动控制和维修较复杂。 144、所谓V型滤池，其主要特点是什么？简要地综合评述普通快滤池、无阀滤池、移动罩滤池、V型滤池及压力滤池的主要优缺点和适用条件。

答:V型滤池因两侧（或一侧也可）进水槽设计成V字形而得名。其主要特点是：（1）可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。

普通快滤池运转效果良好，首先是冲洗效果得到保证。使用任何规模水厂。主要缺点是管配件及阀门较多，操作较其它滤池稍复杂。

无阀滤池多用于中小型给水工程。优点是：节省大型阀门，造价较低；冲洗完全自动，因而操作管理较方便。缺点是：池体结构较复杂：滤料处于封闭结构中，装、卸困难；冲洗水箱位于滤池上部，出水标高较高，相应的抬高了滤前处理构筑物如沉淀池或澄清池的标高，从而给水厂处理构筑物的总体高程布置往往带来困难。

移动罩滤池适用于大、中型水厂。优点：池体结构简单；无需冲洗水箱或水塔；无大型阀门，管件少；采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅。缺点：移动罩滤池比其它快滤池增加了机电及控制设备；自动控制和维修较复杂。

压力滤池常用于工业给水处理中，往往与离子交换器串联使用。其特点是：可省去清水泵站；运转管理较方便；可移动位置，临时性给水也很使用。但耗用钢材多，滤料的装卸不方便。

145、目前水的消毒方法主要有哪几种？简要评述各种消毒方法的优缺点。方式

优点缺点 24

氯氯胺经济有效，有后续消毒效果，技术成熟对某些病毒芽孢无效，产生臭味受pH影响，有消毒副产物THMs 当水中存在有机物和苯酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，且大大减少THMs的生成，能较长时间保持水中余氯杀菌效果比氯好，不受PH影响，不产生有机卤代物除色除臭效果好，杀菌氧化能力均比氯强，溶于水后使DO增加，无毒杀菌效果好，快速简洁杀菌能力弱，本身是致突变剂 ClO2 O3 紫外线成本高，现场制备，使用，设备复杂，管理操作要求高，消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性投资运行成本高，无后续杀菌能力电耗大，紫外灯管和石英套管需要定期更换，对浊度要求高，有光复活现象 146、什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？两者消毒效果有何区别？简述两者消毒原理。名称定义消毒机理自由性氯以次氯酸，次氯酸盐离子和溶解的单质氯形式存在的氯主要是次氯酸起作用，它为中性分子，能扩散到带负电的细菌表面，并通过细胞的细胞壁穿透到细胞内部，起到氧化作用破坏细胞的酶系统而杀死细胞经济有效，有后续消毒效果，技术成熟；有消毒副产物化合性氯以氯胺和有机氯胺形式存在的总氯的一部分它使微生物的酶被氧化失效，破坏微生物正常的新陈代谢，从而使微生物死亡。消毒效果当水中存在有机物和苯酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，且大大减少THMs的生成，能较长时间保持水中余氯。但是，消毒作用缓慢。杀菌能力差 147、水的pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？答：氯消毒作用的机理，主要是通过次氯酸HOCl起作用：

Cl2+H2O?HOCl+HCl

—

HOCl?H+ +OCl

—

因为起消毒作用的是HOCl，而pH值HOCl与OCl的相对比例取决于温度和PH值。pH值较高时，OCl居多，pH>9时，OCl接近100%；pH值较低时，HOCl较多，当PH<6

—

时，HOCl接近100%，当pH=7.54时，HOCl与OCl的量相当。所以，要保持好的的消毒效果，需要调整pH值。

148、什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何影响？

答：（1）

1区：无余氯，消毒效果不可靠；

2区：氯与氨反应，有余氯的存在，所以有一定的消毒效果，但是主要是化合性氯，主要是

NH2Cl；

—

3区：2NH2Cl+HOCl?N2?+HCl+H2O，有效氯减少，NH2Cl被氧化成没有消毒作用的化

合物，最后到达折点B；

4区：胺与HOCl反应完，自由性余氯增加。

（2）出现折点加氯的原因是：水中存在氨和氮的化合物

（3）折点加氯的利弊：当原水受到严重污染，一般的加氯量，不能解决问题时，采用折点加氯可取得明显的效果，它能降低水的色度，去除恶臭，降低水中有机物的含量，能提高混凝效果。但是，当发现水中有机物能与氯生成THMs后，折点加氯来处理水源水引起人们担心，因而人们寻求去除有机物的预处理和深度处理方法和其它消毒方法。 149、什么叫余氯？余氯的作用是什么？

答：抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网中尚须维持少量剩余氯，这部分剩余氯称做余氯。即加氯量超过需氯量时，剩余的那部分氯称做余氯。作用：抑制水中残余病原微生物的再度繁殖。

150、制取ClO2有哪几种方法？写出它们的化学反应式并简述ClO2消毒原理和主要特点。（1）主要的制取方法：

a 用亚氯酸钠NaClO2和氯Cl2制取，反应如下

Cl2+H2O?HOCl+HCl

HOCl+HCl+2 NaClO2?2ClO2+2NaCl+H2O 总反应式 Cl2+2 NaClO2?2ClO2+2NaCl B 用酸和亚氯酸钠NaClO2制取，反应如下 5NaClO2+4HCl4?ClO2 +2H2O 10NaClO2+5H2SO48?ClO2+5Na2SO4+ 4H2O （2）消毒机理：它与微生物接触时，对细胞壁有较强的吸附力和穿透能力，可有效的氧化细胞内的酶以损伤细胞或抑制蛋白质的合成来破坏微生物。（3）主要特点：

a物理和化学性质——易溶于水，室温下溶解度是Cl2的5倍。在水中以水合分子的形式存在，不易发生水解作用，在酸性溶液中稳定，在碱性溶液中发生歧化反应。生成亚氯酸盐和氯酸盐，氧化能力是Cl2的2.63倍，易爆炸。

b消毒特点—ClO2消毒是利用了其强氧化作用，它可降解农药和多芳香烃的难降解的物质，当pH=9时，可以很快的将水中的S和P氧化除去。当pH =4～9时，可将水中的有致癌作用的THMs氧化除去。消毒效果好，且不生成有机卤代物。 151、用什么方法制取O3和NaOCl？简述其消毒原理和优缺点。名称制取方法消毒机理的优缺点优点：除色除臭效果好，杀菌氧化能力均比氯强，溶于水后使DO增加，无毒缺点：投资运行成本高，无后续杀菌能力 NaOCl+ H2O ?HOCl+NaOH 即NaOCl的消毒机理同氯气。优点：经济有效，有后续杀毒能力，技术成熟。缺点：对某些芽孢病毒无效，有臭味，有消毒副产物THMs O3 在现场用空气和纯氧发生器放电产生的 NaOCl 用发生器的钛阳极电解食盐水制得 NaCl+ H2O ? NaOCl+ H2? 152、水中含铁、锰、高氟等会有什么危害？（1）含铁量高时，有铁腥味，影响水的口感；作为造纸，纺织，印染，化工和皮革精制

等生产用水，会降低产品质量；含铁水会使家庭用具发生锈斑，洗涤衣物出现黄色

或棕色的斑迹；铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁细菌，堵塞管道，有时自来水会出现红水。

（2）含锰量高的水所产生的问题铁的情况相似，例如使水有色，味，臭，损坏纺织，造

纸，酿酒，食品等工业产品的质量，家具器具会被污染成棕色或者黑色，洗涤衣物会有微黑色或浅灰色斑迹。

（3）长期饮用含氟量高的水会引起慢性氟中毒，特别是对牙齿和骨骼产生严重危害，轻

者患氟斑牙，表现为牙釉质损坏，牙齿过早脱落，重者则骨关节疼痛，甚者骨骼变形，完全丧失劳动力。

153、为了加快铁的氧化速度，可以采取什么措施并说明理由。

措施：设法升高氧化还原电位和PH值。

原因：a当氧化剂的氧化电位远远大于铁时，则Fe2+被更快的氧化为Fe3+； b根据反应动力学有，铁的氧化速率为

d ln[Fe2+]/dt=-k [OH-]2

即氧化速率和[OH-]2成正比，所以高的PH值可以加快铁的氧化。 154、地下水除铁时常用什么工艺？为什么地下水出锰比除铁困难？（1）除铁常用工艺为

O2?

含铁地下水?曝气?接触过滤?消毒?出水

（2）铁和锰的性质相似，但是铁的氧化还原电位比锰低，所以容易被O2氧化，相同pH

值时Fe2+比Mn2+的氧化速率快，以致影响Mn2+的氧化，因此地下水除锰比除铁困难。

155、何种水质条件下使曝气除铁法增加困难，可用什么措施解决？（1）当水的pH值过低时，即使Fe2+?Fe3+，也无法使其沉淀而去除；

措施：调整pH值到所需范围；

（2）有机络合剂会使铁的反应更加复杂，各种腐殖质可以与铁络合成有机铁，使氧化过

程缓慢，此时如果用曝气氧化法，由于氧化时间太快，不能将络合物破坏，因此很少有去除铁的效果。措施：加入掩蔽剂

156、除铁、除锰滤料的成熟期是指什么？任何滤料是否需到成熟期后才出现催化氧化作用？（1）成熟期：滤池刚使用时，出水的含铁量一般达不到饮用水水质标准，直到滤料表面

形成黄色或黄褐色的铁质氧化物薄膜时，由于它的催化氧化作用，除铁效果才表现出来，在不长的处理时间内即将水的含铁量降到饮用水标准，无论哪种滤料都会有这种过程，完成这个过程所需要的时间即为成熟期；

（2）不同的滤料的成熟期时间长短不一样，只要形成铁质氧化物薄膜就有催化氧化作用，

不一定要等到成熟期后才出现催化氧化作用，但是，催化氧化作用一但形成即恒定不变。

157、除铁滤池的滤速受到哪些困难因素的影响？

国外学者研究得出除铁滤池的滤速为

v=0.8[（3.0pH—18.6）t0.8/Fe00.1ln（Fe0/FeL）]1.23

除铁滤池的滤速 m/L Fe0——滤池进水含铁量 mg/L FeL——滤池出水含铁量 mg/L L—滤层高度 m d—滤料有效粒径 mm t—水温0C

又公式知道滤速v受pH，原水含铁量，水温，滤层高度和滤料有效粒径影响。 159、活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么，两者有什么关系？

V——

（！）接触时间：活性炭床容积除以流量，或者炭床厚度除以流速所得的时间；

（2）泄露时间：流量一定时，从活性炭池开始进水到出水开始不符合水质要求时所经历的

时间；

两者关系：接触时间和泄露时间有内在的联系，因为当流速或流量一定时增减炭床厚度或炭

床厚度一定时改变流速，都可以改变接触时间，而接触时间的改变可影响活性炭的泄露时间和吸附容量。

161、什么叫生物活性炭法，有什么特点？

（1）生物活性炭法：臭氧和活性炭去除饮用水中有机物时，活性炭滤料表面有大量微生

物，出水水质很好并且活性炭再生周期明显延长，于是发展成为一种有效的给水深度处理方法，即生物活性炭（BAC）法。

（2）去除mg/L级浓度的溶解有机碳（DOC）和三氯甲烷前体物（THMFP），以及ng/L到g/L级的有机物；增加水中溶解氧，利于好氧微生物的活动，促使活性炭部分再

生，从而延长了再生时间。

162、目前应用最广的除氟方法是什么？原理如何？

答：目前应用最广的除氟方法是活性氧化铝法。活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积。活性氧化铝是两性物质，等电点约在9.5，当水的PH值小于9.5时可吸附阴离子，大于9.5时可去除阳离子，因此，在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性。

活性氧化铝使用前可用硫酸铝溶液活化，使转化成为硫酸盐型，反应如下：（Al2O3）n·2H2O＋SO42-→(Al2O3)n·2H2SO4+2OH- 除氟时的反应为：

(Al2O3)n·2H2SO4+2F-→(Al2O3)n·2HF+SO42-

活性氧化铝失去除氟能力后，可用1％～2％浓度的硫酸铝溶液再生： (Al2O3)n·2HF+SO42-→(Al2O3)n·2H2SO4+2F-

163、试说明石灰软化时水中发生的化学反应。

答：石灰软化过程包括下面几个反应：

CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O Ca（HCO3）2+Ca（OH）2→2CaCO3↓+2H2O Mg（HCO3）2+ Ca(OH)2→2CaCO3↓+MgCO3+2H20 MgCO3+Ca（OH）2→2CaCO3↓+Mg（OH）2↓

164、石灰软化处理后水质有何变化？为什么不能将水中硬度降为零？

答：经石灰处理后，水的剩余碳酸盐硬度可降低到0.25～0.5mmol/L，剩余碱度约0.8～1.2mmol/L，硅化合物可去除30%～35%，有机物可去除25%，铁残留量约0.1mg/L。

熟石灰虽然能与水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁，但同时又产生了等物质的量的非碳酸盐的钙硬度：

MgSO4+ Ca(OH)2→Mg（OH）2↓+CaSO4 MgCl2+ Ca(OH)2→Mg（OH）2↓+CaCl2

所以，单纯的石灰软化是不能降低水的非碳酸盐硬度的。

165、与顺流再生相比，逆流再生为何能使离子交换出水水质显著提高？

答：逆流再生时，再生液首先接触饱和程度低的底层树脂，然后再生饱和程度较高的中、上层树脂。这样，再生液被充分利用，再生剂用量显著降低，并能保证底层树脂得到充分再生。软化时，处理水在经过相当软化之后又与这一底层树脂接触，进行充分交换，从而提高了出水水质。

166、实现逆流再生的关键是什么？

答：逆流再生固定床运行若干周期后要进行一次大反洗，以便去除树脂层里的污物与碎粒。大反洗后第一次再生时，再生剂耗量适当增加。逆流再生要用软化水清洗，否则底层已再生好的树脂在清洗过程中又被消耗，导致出水质量下降，失去了逆流再生的优点。另外，关于再生液分配均匀以及中间排水装置加固等问题亦应给予足够的重视。 167、为什么说质量m或质量浓度

?（=m/V）均与基本单元的形式无关？

答：基本单元选用的只是原子、分子、离子或是这些粒子的特定组合，其形式和物质的量浓度有关，而和物质的质量m或质量浓度

?（=m/V）无关。

170、在固定床逆流再生条件下，树脂工作交换容量能否由下式表示，试阐明其理由。

q??r??s?q0答：不能。

面积①表示再生、清洗后整个树脂层内的交换能力未能得到再生所占的部分。面积②表示软化工作期间树脂层交换能力实际用于离子交换所占的部分。面积③表示当交换器开始漏泄硬度时，树脂层交换能力尚未利用所占的部分。由图可知

②相当于树脂层的工作交换容量q； ①+②+③相当于树脂层的全交换容量q0；

（②+③）/（①+②+③）相当于树脂层的再生度ηr；

（①+②）/（①+②+③）相当于树脂层的饱和度ηs；

171、在一级复床除盐系统中如何从水质变化情况来判断强碱阴床和强酸阳床即将失效？

硅酸开始泄漏，电导率出现瞬时下降。

172、试说明离子交换混合床工作原理，其除盐效果好的原因何在？

1) 阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器内，再生时使之分层再生,使用时先将其均匀混合，这种阴、阳树脂混合一起的离子交换器称为混合床。

混合床的反应过程可写成(以NaCl为例)： RH+ROH+NaCl → RNa+RCl+H2O

上式交换反应可看作是盐分解反应和中和反应的组合，并且阴、阳离子交换反应是同时进行的。

2）由于混合床中阴、阳树脂紧密交替接触，好象有许多阳床和阴床串联一起，构成无数微型复床，反复进行多次脱盐，因此出水纯度高，除盐效果好。

173、在离子交换除盐系统中，阳床、阴床、混合床和除二氧化碳器的前后位置的布置应如

何考虑？试说明理由。

1）强碱阴床设置在强酸阳床之后，二氧化碳器置于两床之间。 2）之所以这样设置是由于：

a 若进水先通过阴床，容易生成CaCO3、Mg(OH)2沉积在树脂层内，使强碱树脂交换容量降低。

b 阴床在酸性介质中易于进行离子交换，若进水先经过阴床，更不利于去除硅酸，因为强碱树脂对硅酸盐的吸附要比对硅酸的吸附差的多。

c 强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂。

d 若原水先通过阴床，本应有除二氧化碳器去除的碳酸，都要由阴床承担，从而增加了再生剂耗用量。

174、何谓双层床？其与混合床有何区别？

1）双层床即在同一交换器内装有弱酸（碱）和强酸（碱）两种树脂，借助于树脂湿真密度的差别，经反洗分层后，使弱酸树脂位于上层，强酸树脂位于下层，组成了双层床。 2）混合床是将阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器内，再生时使之分层再生，使用时先将其均匀混合。

175、电渗析器的级和段是如何规定的？级和段与电渗析器的出水水质、产水量以及操作电压有何关系？

1）一对电极之间的膜堆称为一级，具有同向水流的并联膜堆称为一段。

2）增加段数就等于增加脱盐流程，亦即提高脱盐效率；增加膜对数，则可提高水处理量；增加级数，可降低操作电压。

176、试画出六级三段电渗析器组装示意图。

177、电渗析器的电流效率与电能效率有何区别？

1）电渗析器的电流效率等于一个淡室实际去除的盐量与应析出的盐量之比，即

??m1q(c1?c2)F??100%m1000I

q — 一个淡室的出水量，L/s；

c1、c2 — 分别表示进、出水含盐量，mmol/L；

F — 法拉第常数，等于96500C/mol； I — 电流，A。

电流效率与膜对数无关，电压随膜对增加而加大，而电流则保持不变。

2）电渗析器的电能效率等于整台电渗析器脱盐所需的理论耗电量与实际耗电量之比，它是衡量电能利用程度的一个指标，即

电能效率?理论耗电量实际耗电量

178、试说明电渗析的极化现象，它有何危害？应如何防止？

1) 当电渗析器稳定运行时，离子的迁移与扩散之间存在着如下的平衡关系：

ic?c?(t??t?)?DF1000?

式中i — 电流密度，mA/cm2； F — 法拉第常数，等于96500C/mol； t — 时间，s；

D — 膜扩散系数，cm2/s；

c、c’ — 分别表示界面层两侧溶液的物质的量浓度，mmol/L；

?—界面层厚度，cm。

若逐渐增大i值，则膜表面的离子浓度c’必将逐渐降低，当i达到某一数值时，c’→0。如若再提高i值，由于离子扩散不及，在膜界面处引起水的离解，H+离子透过阳膜来传递电流，这种膜界面现象成为浓差极化。

2) 当发生极化时，阴膜淡室一侧出现水的离解，产生的OH离子迁移通过阴膜进入浓室，使浓水的pH值上升，出现CaCO3以至Mg(OH)2的沉淀现象。这些沉淀产物附着于膜表面，从而增加膜电阻、加大电能消耗、减小膜的有效面积、降低出水水质、影响正常运行。

3）目前防止的主要措施有：

a 控制操作电流，以避免极化现象的发生，减缓水垢的生成。

b 定时倒换电极，使浓、淡室亦随之相应变换，这样，阴膜两侧表面上的水垢，溶解与沉积相互交替，处于不稳定状态。

c 定期酸洗，用浓度1~1.5%盐酸溶液电渗析器内循混清洗以消除结垢。 179、电渗析极限电流密度公式中的K值和n值的大小对电渗析装置有何影响？

K值称为水力特性系数，主要与电渗析装置膜的性能、隔板形式与厚度、隔网形式等因素有关。

n值一般在0.3~0.9之间，越接近于1，说明隔网造成水流紊乱的效果越好。

—

180、在电渗析过程中，流经淡室的水中阴、阳离子分别想阴、阳膜不断迁移，此时淡室中的水流是否仍旧保持电中性？如何从理论上加以解释？

仍保持电中性。

181、试阐明在电渗析运行时，流经淡室的水沿隔板流水过程中的浓度变化规律。

浓度沿隔板降低。

182、何谓渗透与反渗透？渗透压与反渗透压？

1）渗透：用只能让水分子透过，而不允许溶质透过的半透膜将纯水与咸水分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液面上升，直至到达某一高度，此即所谓渗透过程。

渗透压：当渗透达到动平衡状态时，半透膜两侧存在着一定的水位差或压力差，即为在指定温度下的溶液渗透压。

2）反渗透：当咸水一侧施加的压力大于该溶液的渗透压，可迫使渗透反向，实现反渗透过程。

反渗透压：为实现反渗透而在咸水一侧施加的大于该溶液渗透压的压力。 183、反渗透法除盐与其它除盐方法相比有何特点？

反渗透以压力差为膜推动力。

184、试阐明超滤浓差极化过程中，膜面浓度

Cm与压力差?P之间的关系。

在膜分离过程中，水连同小分子透过膜，而大分子溶质则被膜所阻挡并不断累积在膜表面上，使溶质在膜面处的浓度Cm高于溶质在主体溶液中的浓度Cb，从而在膜附近边界层内形成浓度差Cm-Cb，并促使溶质从膜表面向着主体溶液进行反向扩散，这种现象称为浓差极化。

Cm与水透过超滤膜的JW有以下关系：

JW?KlnCmCb

而与?P与JW又有如下关系：

JW??PRm?Rg

由此可见，增大压力势必提高透过水量，因而膜面的溶质浓度亦随之增大，浓差极化现象就越是严重。

185、多极闪蒸与多效蒸发工作原理的主要区别何在？前者的结垢现象比后者为何要轻得多？

1）多极闪蒸是逐级进行闪蒸与冷凝；多效蒸发是先逐级蒸发，最后冷凝。 2）因为多极闪蒸的加热面与蒸发面分开，所以其结垢现象较轻。

186、自然塔与机力塔、横流塔与逆流塔在工艺构造和运行工况上各有何异、同？自然塔与机力塔在工艺设计的内容、步骤、方法上又各有何异、同？

187、为什么说淋水填料是冷却塔的关键部位？新型淋水填料应具有哪些特点和类型？

1）淋水填料的作用是将配水系统溅落的水滴，经多次溅散成微细小水滴或水膜，增大水和空气的接触面积，延长接触时间，从而保证空气和水的良好热、质交换作用。水的冷却过程主要是在淋水填料中进行，所以是冷却塔的关键部位。

2）淋水填料可分为点滴式、薄膜式、点滴薄膜式3中类型。无论那种形式，都应满足下列基本要求：

a 具有较高的冷却能力，即水和空气的接触表面积较大、接触时间较长。 b 亲水性强，容易被水湿润和附着。 c 通风阻力小以节省动力。

d 材料易得而又加工方便的结构形式。 e 价廉、施工维修方便，质轻、耐久。

188、什么叫湿球温度？为什么湿球温度（?）是水冷却的理论极限？如何求湿球温度保证率？

1）湿球温度：在毛细管作用下，湿球温度计上的纱布表面吸收一层水。在贴近纱布的空气层不饱和的情况下，液体在气—液界面处的蒸汽分压高于气体中的蒸汽分压，湿布中这一水层的水分必然要蒸发进入空气中，蒸发时所需的热量由水中取得，因而水温逐渐降低。一旦水层温度降至空气层温度以下时，由于温差关系，空气层的热量又将通过接触传导作用传给纱布上的水层。当蒸发散热大于接触传热时，水温继续降低，当降低到某一数值时，水的蒸发散热量和空气层传回给水的传导散热量相等，亦即处于动态平衡时，纱布上的水温将不再下降，稳定在一定温度上，此时湿球温度计上显示的温度成为湿球温度。

2）因为理论上说，湿球温度是在蒸发散热和接触传热处于动态平衡时，湿球温度计测得的温度值。在平衡状态下，水温不再变化，更不会降到湿球温度值以下。所以说湿球温度（?）是水冷却的理论极限。

189、在冷却塔中，水为什么会被冷却？水在冷却塔内散发的热量如何计算？受何因素影响？

1）水的冷却过程是通过蒸发传热和接触传热实现的，而水温的变化则是两者作用的结果。

根据分子运动理论，水的表面蒸发是由分子热运动引起的。由于分子运动的不规则性，各个分子的运动速度的变化幅度很大。当液体表面的某些水分子的动能足以克服液体内部对它的内聚力时，这些水分子即从液面逸出，进入空气中。由于水中动能较大的水分子逸出，因而使剩下来的其它水分子的平均动能减小，水的温度随之降低。这些逸出的水分子之间以及与空气分子互相碰撞中，又有可能重新进入液面。若单位时间内逸出的分子多于返回水面的分子，水即不断蒸发，水温不断降低。

当热水水面和空气直接接触时，如水的温度与空气的温度不一致，将会产生传热过程。例如水温高于空气温度，水将热量传给空气；空气接受了热量，温度就逐渐上升，从而使水面以上空气的温度不均衡，产生对流作用，最终使空气的温度达到均衡，并且水面温度与空气温度趋于一致，这种现象叫接触散热。

2）水在冷却塔内散发的热量H与蒸发传热所产生的热量

H?和接触传热所产生的热量

H?有以下关系：

a 当水面温度tf >空气温度θ时，蒸发和传热都朝一个方向，使水冷却。单位时间内从单位面积上散发的总热量为

H?H??H?

b 当tf =θ时，接触传热的

H?=0，此时，H?H?。

H?大于

c 当tf 〈θ时，Hα从空气流向水，这是只要表面蒸发所损失的热量温仍会继续降低，此时

H?，水

H?H??H?。

d 当tf =τ〈θ时，水温停止下降，这时蒸发传热和接触传热给水的热量处于动平衡状态，即

H??H?，则H=0。

190、什么叫麦克尔焓差理论方程？该方程为什么具有近似性？既然有近似性，但冷却塔计算公式中还认为与生产实际吻合，为什么？

dH??XV(i???i)d?(kJ/h)即为麦克尔焓差理论方程。

2)a 刘易斯关系不准确，在冷却塔内水的蒸发冷却过程中，麦克尔用实验方法获得的

???Csh?X并不严格等于1.05kJ/(kg?℃)，但麦克尔仍认为?X；

b 推导麦克尔方程时,引用了不精确的公式； c 水的汽化潜热γ0不是常数，不同水温时数值不同; d 忽略了蒸发水量。

191、方程中焓差的物理意义是什么？为什么麦克尔方程既适用于逆流塔，也适用于横流塔？既适用于机力塔也适用于自然塔？

1）焓差是指水面饱和空气层的含热量与其外界空气的含热量之差。

987654321012345A’B’AB1

由图可知，在直线AB1上，相应于水温t的i为水温t时空气的焓，而A’B’曲线上相应于同一水温的i’’则为该点水气交界饱和气层的焓。因此，AB1线和A’B’线上各点的纵坐标差值就是焓差，它是热交换的推动力。

192、什么叫冷却塔的冷却数N？什么叫特性数N？用公式说明其物理意义？冷却数与特性数有何关系？为什么特性数N是气水比?的单值函数？

‘

1)冷却任务的大小叫冷却塔的冷却数N。它与外部气象条件空气参数有关，而与冷却塔的构造和形式无关。其表达式为

CN?WKdt?t2i???i

t1‘

对于各种淋水填料，在气水比相同时，N值越大，则要求散发的热量越大。

2）在一定淋水填料和塔型下，冷却塔本身具有的冷却能力叫冷却塔特性数N。它与淋水填料的特性、构造、几何尺寸、散热性能以及气、水流量有关。其表达式为

N???XVVQ

3）在实际设计中，要使生产上要求的冷却任务与所设计的冷却塔的冷却能力相等。

N??4）设Z为冷却塔淋水填料的高度，有又

?XVVQ??XVV/FZ??XVQ/FQ

?XV?Agmqnmn?1?N?AZgq ，代入得

gN??AZ()m?A??mq当m+n=1时，又可得

可见特性数N是气水比?的单值函数。

‘

193、在循环冷却水系统中，结垢、污垢和粘垢的涵义有何区别？

有微生物繁殖所形成的粘性污物称为粘垢；有无机盐因其浓度超过饱和浓度而沉积出来的称结垢；有悬浮物、腐蚀剥落物及其它各种杂质所形成的称为污垢。 194、何谓污垢热阻？何谓腐蚀率？

污垢热阻：热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。

腐蚀率：金属每年的平均腐蚀深度。

195、简要叙述循环冷却水结垢与腐蚀的机理。如何判断循环冷却水结垢和腐蚀倾向？试述各种方法的优缺点。

1）水的腐蚀性和结垢性一般是按水的碳酸盐系统平衡决定的。当水中碳酸钙浓度超过其饱和浓度时，则会出现碳酸钙沉淀，形成结垢；反之，当水肿碳酸钙含量低于其饱和浓度时，则水对碳酸钙具有溶解能力，可使已沉积的碳酸钙溶于水中，形成腐蚀。

2）pH0和pHs分别为循环水的实际值和循环水为所平衡时的值。水质稳定控制指标饱和指数LSI用公式表示

LSI= pH0-pHs

LSI>0时，CaCO3处于过饱和状态，有结垢倾向；LSI<0时，CaCO3未饱和，CO2过量，水有腐蚀倾向。

196、什么叫缓蚀剂？常用的有哪几类？简要叙述各类缓蚀剂的防蚀原理和特点。

1）缓蚀剂是为防止循环冷却水系统腐蚀而在水中投加的一种药剂，这种药剂可以在金属表面形成一层薄膜将金属表面覆盖起来，从而与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。

2）几种主要缓蚀剂有： a 氧化膜型缓蚀剂

这类缓蚀剂直接或间接产生金属的氧化物或氢氧化物，在金属表面形成保护膜。它们所形成的防蚀膜薄而致密，与基体金属的粘附性强，结合紧密，能阻碍溶解氧扩散，使腐蚀反应速度降低。当保护膜到达一定厚度而能起到充分的扩散障蔽之后，膜的增长就几乎自动停止，不再加厚。依次氧化膜型缓蚀剂的防腐效果良好，而且有过剩的缓蚀剂也不致产生结垢。

b 水中离子沉淀膜型缓蚀剂

这种缓蚀剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或络合物，在金属表面上析出沉淀，形成防蚀薄膜。所形成的膜多孔、较厚、比较松散，多与基体金属的密和性差。因此，防止氧扩散不完全。而且当药剂过时，薄膜不断增长，引起垢层加厚而影响传热。

c 金属离子沉淀膜型缓蚀剂

这种缓蚀剂是使金属活化溶解，并在金属离子浓度高的部位与缓蚀剂形成沉积，产生致密的薄膜，缓蚀效果良好。在防蚀膜形成之后，即使在缓蚀剂过剩时，薄膜也停止增厚。

d 吸附膜型缓蚀剂

这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水基即极性基能有效地吸附在洁净

的金属表面上，而将疏水基团朝向水侧，阻碍水和溶解氧向金属扩散，以抑制腐蚀。防蚀效果与金属表面的洁净程度有关。

197、什么叫循环冷却水碳酸盐的浓缩倍数？若循环冷却水在密闭系统有循环，浓缩倍数应为多少？

1) 在循环冷却水系统中，初期进入系统的碳酸盐量大于从系统排出的盐量。随着系统的运行，循环冷却水中盐量逐渐提高，引起浓缩作用。当进出盐量基本达到平衡时，可以保持循环水中含盐量为某一稳定值SP，则SP与补充水SB之比即为循环冷却水碳酸盐的浓缩倍数。

K?1?2）由浓缩倍数公式，其中P为总水量损失，P1为蒸发损失，可知在密闭系统中，P1=0，可得浓缩倍数K=1。

198、哪几种药剂既可作阻垢剂，又可做缓蚀剂，并简述其阻垢和缓蚀机理。

1）聚磷酸盐如六偏磷酸纳和三聚磷酸钠，它们既有阻垢作用，又有缓蚀作用。聚磷酸盐能与水中的金属离子起络和反应。由于聚磷酸盐捕捉溶解于水中的金属离子，产生可溶性络和盐，使金属离子的结垢作用受到抑制，不易结成坚硬的结垢，从而提高了水中允许的极限碳酸盐硬度。

2）有机磷酸盐既可作阻垢剂，又可做缓蚀剂。其阻垢作用在于其吸附作用和分散作用。有的提高了结垢物质微粒表面的电荷密度，使这些微粒的排斥力增大，降低微粒的结晶速度，使结晶体结构畸变而失去形成桥健的作用，从而不致形成硬实的结垢；它能在金属表面形成保护膜，起控制腐蚀的作用。

199、在循环冷却水系统中，控制微生物有何作用？常用的有哪几种微生物控制方法并简要叙述其优缺点。

微生物可引起粘垢，粘垢又会引起循环水系统中微生物大量繁殖。粘垢会使换热器传热效率降低并增加水头损失，而且，微生物又与腐蚀有关，故控制微生物的意义更加深远。 220、什么是活性污泥？它有一些什么部分组成？它的活性是指何而言？如何评价活性污泥的好坏？

答：向生活污水注入空气进行曝气，每天保留沉淀物，更换新鲜污水，这样在持续一段时间后，在污水中即形成一种黄褐色的絮凝体，这种絮凝体主要是有大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀与水分离，并使污水得到净化、澄清。这种絮凝体就是称为“活性污泥”的生物污泥。

活性污泥由下列四部分物质组成：（1）具有代谢功能活性的微生物群体(Ma);(2)微生物（主要是细菌）内源代谢、自身氧化的残留物(Me)；（3）由原污水挟入的难为细菌降解的惰性有机物质(Mi)；（4）由污水挟入的无机物质(Mii)。

它的活性是指：在微生物群体新陈代谢功能的作用下，具有将有机污染物转化为稳定的无机物的活力。

可用两项指标以表示其沉降－浓缩性能（1）污泥沉降比（SV），它能反应曝气池运行过程的活性污泥量，可以控制、调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时的发现污泥膨胀等异常现象的发生；（2）污泥容积指数（SVI），SVI值过低说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性，过高，说明污泥的沉降性能不好，并且已有产生膨胀现象的可能。 221、活性污泥法的基本要领和基本流程是什么？答：基本要领：经过活性污泥净化作用后的混合液由曝气池的另一端流出进入二次沉

P1P?P137

淀池，在这里进行固液分离，活性污泥通过沉淀与污水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中一部分作为接种污泥回流曝气池，多余的一部分则作为剩余污泥排出系统。剩余污泥与基本流程：经初次沉淀或水解酸化装置处理后的污水从一端进入曝气池，与此同时，从二次沉淀池连续回流的活性污泥，作为接种污泥，也与此同步进入曝气池。此外，从空压机站送来的压缩空气，通过干管和支管的管道系统和铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，其作用除向污水充氧外，还使曝气池内的污水、活性污泥处于剧烈搅拌的状态。活性污泥与污水相互混合、充分接触，是活性污泥反应得以正常进行。 222、活性污泥评价指标有哪些？它们的意义与应用如何？其数值范围受何影响？答：评价指标有（1）污泥沉降比（SV），它能反应曝气池运行过程的活性污泥量，可以控制、调节剩余污泥的排放量，还能通过它及时的发现污泥膨胀等异常现象的发生；（2）污泥容积指数（SVI），SVI值过低说明泥粒细小，无机质含量高，缺乏活性，过高，说明污泥的沉降性能不好，并且已有产生膨胀现象的可能。 216、沉砂池有哪几种类型？各有何优缺点？

答：可分为：①平流沉沙池，优点为：截留无机颗粒效果较好、工作稳定、构造简单、排沉砂较方便等，排砂的含水率低，排砂量容易计算；缺点为：沉砂池需要高架或挖小车通道；沉砂中约夹杂有15％的有机物，使沉砂的后续处理增加难度；②曝气沉砂池，优点：可克服平流沉砂池的第二个缺点，把排砂经清洗后有机物含量低于15％；③多尔沉砂池，优点：沉砂被旋转刮砂机刮至排砂坑，用往复齿耙沿斜面耙上，在此过程中，把附在砂粒上的有机物洗掉，洗下来的有机物经有机物回流机及回流管随污水一起回流至沉砂池，沉砂中的有机物含量低于10％，达到清洁沉砂标准；④钟式沉砂池，优点：调整转速可达到最佳沉砂效果，沉砂用压缩空气经沉砂提升管，排砂管清洗后排除，清洗水回流至沉砂区，排砂达到清洁标准。

226、生化反应中参数Vmax、K、Y、Kd、a＇、b＇的意义是什么？如何来求定这几个参数？

答：

vmax：有机底物的最大比降解速度，t?1;

?dsXS?vmaxdtKS?SK，常数值.在monod方程中

ds?K1X,K?vmax； dtI.当S>>KS时即1?v?vmaxII.当S<

S?K2SKsK2?,即

vmaxKS；

Y：产率系数，微生物没代谢1㎏BOD5所合成的MLVSS的㎏数；

?1dKd：衰减系数，活性污泥微生物的自身氧化率，；

a＇：活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物每代谢1㎏BOD5所需的氧量，以㎏计；

b＇：活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的需氧量，即每㎏活性污泥每天自身氧化所需要的氧量，以㎏计。

a＇、b＇的值，应通过试验式

O2QSr?a??b??a?Nrs?b?XVVXVV用图解法确定，以

QSrXVV为

横坐标，以

O2XVV为纵坐标，点如各项数据，得直线，斜率为a＇，纵轴的截距为b＇；

Y、Kd的值，应根据试验或运行所取得的数据，按式

QSr?X?Y?KdXVVXVV，以

?XXVV为

横坐标，以

Q(Sa?Se)XVV为纵坐标，点如数据，即可得。直线的斜率为Y值，截距为Kd；

vmax、K值的确定.

Nrs?常数值K2的确定：用式

S0?SeSe?K2Se?vmaxXtKs?Se通过图解法确定。将式

S0?SeS0?Se?K2SeSXt的Xt为纵坐标，e为横坐标，其斜率为K2；

vmax的确定：也用图解法确定。

KXt11?(s)()?S0?SevmaxSevmaxQ(S0?Se)S0?SeSe??vmaxXVXtKs?SeXtS0?Se11Se取倒数，得

，以一次线性函数考虑，以为纵坐标，以为横坐标，

把所取上数据点入，即得直线。直线纵坐标的截距为

vmax，即可求

vmax。

227、推流式与完全混合式曝气池的区别是什么？它们两者基质降解的数学模式为何不同？

答：推流式与混合式的区别是由于它们所基于的反应器的特性不同而产生的。推流式曝气池的理论是PF反应器；完全混合式曝气池的理论是CSTR反应器。在CSTR反应器中反应

dCiC?Ce（出水浓度）

器内的混合液浓度i；在PF反应器中，水平方向存在浓度梯度dx。

所以，在CSTR曝气池中混合液浓度均一；在PF曝气池水平方向存在浓度梯度，即存在反应推动力。如上所述，基质降解的数学模式的不同也是由于其反应器的各自特性所决定的。 228、当完全混合式曝气池与推流式曝气池的进水Q、Sa与要求出水Se都完全相同时，且完全混合式曝气池中X等于推流池中X式曝气时，问哪类池型需要的容积要大？为什么？

答：对于完全混合式曝气池，

S0Q?RQSe?(RQ?Q)Se?VdS?0dt

dSQ(S0?Se)?V ∴ dt

?Q(S0?Se)S0?Se??K2SeVXXt ∴

tCSTR? ∴

1S0(?1)K2XSe

tPF?对于推流式曝气池，

cidCxi??vc0r(Ci) 式中

r(Ci)为反应速率

dS?K2XSC?S0;Ci?Se;反应速率常数k=K2X； dt对于一级反应，，即0?tPF?∴

比较，得

S1C01ln?ln0kCiK2XSe

tCSTR?tpF

∴ 同等条件下

VCSTR?VpF

229、曝气设备的作用和分类如何，如何测定曝气设备的性能？

答：空气扩散装置习称曝气装置，分鼓风曝气装置和机械曝气装置两大类。

作用有1、充氧，将空气中的氧转移到混合液中的活性污泥絮凝体上，以供微生物呼吸；

2、搅拌、混合，使曝气池内的混合液充分混合，接触； 3、部分有推流作用（如氧化沟）。

曝气装置技术性能的主要指标有

（1）动力效率（EP），每消耗1KWh电能转移到混合液中的氧量，以㎏O2/KWh计；（2）氧的利用效率（EA），通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量，占总供氧量的百分比(%)

（3）氧的转移效率（EL），也称充氧效率，通过机械曝气装置的转动，在单位时间内转移到混合液中的氧量，以㎏O2/h计.

对于鼓风曝气装置的性能可按（1）（2）两项指标评定，对机械曝气装置的性能，可按（1）（3）两项指标来评定。

230、城市污水属低底物浓度的有机污水，试问有机废物的降解速度遵循哪级反应？并用何式来描述？

答：城市污水是低底物浓度的污水，

BOD5?300mg/L,即S?300mg/L,因此可认

为有机废物的降解速度遵循一级反应，即

?dS?K2XSdt

ln积分，得 ∴

S?K2XtS0

S?S0e?K2Xt40

231、曝气池有哪几种构造和布置形式？

答：推流式曝气池：主要是多廊道组合布置；

完全混合曝气池：主要采用合建式完全混合曝气池，即曝气沉淀池。

232、活性污泥法有哪些主要的运行方式，各种运行方式的特点是什么？促使各种运行方式发展的因素是什么？

答：1.传统活性污泥法对污水处理效果好，BOD去除率可达90％适于处理净化程度和稳定程度要求高的污水。发展因素：曝气池首端有机污染物负荷高，好氧速度高。好氧速度沿池长变化，而耗氧速度难于与其吻合。在池前端可能出现好氧速度高于供氧速度的现象，池后端又可能出现溶解氧过剩的现象。因此可采用逐减供氧的方式。

2．阶段曝气活性污泥法针对传统活性污泥法存在的问题，在工艺上进行改良。污水沿曝气池的长度分散地，但均匀地进入。缓和有机污染物与需氧量的矛盾，提高曝气池对水质、水量冲击负荷的适应能力，减轻二沉池的负荷。

3．再生曝气活性污泥法从二沉池排出的回流污泥，不直接进入曝气池，而进入再生池，待污泥在再生池中曝气，活性恢复后再进入曝气池。活性污泥在二沉池的代谢功能和活性受到抑制，专设再生池，使活性污泥在再生池内进行曝气，使污泥充分进入内源呼吸期的后期，其活性得到比较彻底的恢复甚至强化。从而加快活性污泥的反应进程，提高反应效果。再生池的作用是该工艺的发展因素。

4．吸附－再生曝气活性污泥法利用微生物“初期吸附去除”原理在再生池后设吸附池，再生池的活性污泥和污水一起进入吸附池，充分接触30～60min，使部分悬浮、胶体和溶解状态的有机污染物为活性污泥所吸附有机污染物得以去除。混合液然后进入二沉池，进行泥水分离，澄清水排放，污泥则从底部进入再生池，在这里进行第二阶段的分解和合成代谢，活性污泥活性的恢复。有机污染物的初期吸附去除和污水、活性污泥在吸附池的接触时间较短（30～60min）是本工艺反展的因素。

5．延时曝气活性污泥法 BOD-SS负荷非常低，曝气反应时间长，一般大于24h，活性污泥长期处于内源呼吸期，剩余污泥量少且稳定，务需再进行厌氧消化处理。适用于处理水质要求高又不宜采用污泥处理技术的小城镇污水和工业废水。务需污泥处理是本工艺的优势，水力停留时间长，池容大是它的缺点。

6．高负荷曝气活性污泥法 BOD-SS负荷高，曝气反应时间短，处理效果较低，BOD5的去除率不超过70％～75％。适用于处理水质要求不高的污水。

7．完全混合曝气活性污泥法污水与回流污泥进入曝气池，立即与池内混合液充分混合。本工艺对冲击负荷有较强的适应能力；在相同的处理效果下，其负荷高于推流式曝气池；曝气池内混合液的需氧速率均衡，动力消耗低于推流式曝气池；但活性污泥易于产生膨胀现象；一般情况下，其水质低于推流式曝气池的曝气活性污泥法。

8．深水曝气活性污泥法该工艺由于增大水压，因而加快了氧的传递速率，提高了混

合液的饱和溶解氧浓度；由于曝气池深度大，降低了用地面积。

9．深井曝气活性污泥法其设计目的与深水曝气活性污泥法相同，而且其处理功能不受气候条件影响，适用于处理高浓度有机废水。

10．浅层曝气活性污泥法理论基础：气泡只有在其形成与破碎的一瞬间，有着最高的氧转移率，而与其在液体中的移动高度无关。因而有利于节省曝气系统的能耗。

11．纯氧曝气活性污泥法纯氧中的含氧量为90％～95％，氧分压纯氧比空气高4.4～4.7倍，用纯氧曝气能够提高向混合液中的传递能力。它可以提高氧的利用效力；提高曝气池的容积负荷；可以使污泥膨胀较少发生；剩余污泥量少；但动力于管理费用却也相应增加。

233、影响活性污泥法运行的主要因素有哪些？这些因素的作用是什么？

答：影响活性污泥法运行的主要因素有：

1、BOD－负荷和SS负荷：它是曝气池设计和运行的主要依据，它直接影响曝气池的池容和出水水质；

2、水力停留时间（SRT）或污泥龄：它也是曝气池设计和运行的主要依据，它影响曝气池的池容和出水水质；

3、活性污泥的活性：活性污泥的吸附、聚集、降解和沉淀性能的综合描述。它影响污泥在沉淀池的停留时间、回流污泥的浓度和再生池的设置等；

4、溶解氧（DO）：微生物利用氧降解有机污染物、微生物自身氧化速率和外界环境向水体的充氧效果的综合反应，它是一个综合指标。它是微生物保持正常生理活动的反应。

5、氧的利用率：它关系曝气池的形式，曝气装置的形式；

6、回流污泥比：它直接影响回流污泥的动力消耗和混合液污泥浓度； 7、混合液污泥浓度：它直接影响曝气池的容积和污水处理效果。 234、曝气池设计的主要方法有哪几种，各有什么特点？

V?答：BOD－污泥负荷率法：

QSaXNs；

V?污泥龄法：

Q?cY(Sa?Se)XV(1?Kd?c)

235、曝气池和二沉池的作用和相互联系是什么？

答：曝气池是去除BOD，去除SS、N、P的的处理单元，但不能使活性污泥絮凝体沉淀；二沉池是进行泥水分离和污泥部分压缩的处理单元，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥。二沉池是曝气池出水的分离场所，是曝气池活性污泥的来源，它的工作效果直接影响活性污泥系统的出水水质和回流污泥浓度。

236、二沉池的功能和构造与一沉池相比有什么不同？在二沉池中设置斜板或斜管为什么不能取得理想的效果？

答：与初沉池相比，二沉池除了进行泥水分离外，还要进行污泥浓缩和暂时贮存污泥。也正由于二沉池要完成污泥浓缩的作用，所需要的池面积大于只进行泥水分离的初沉池面积；由于二沉池的活性污泥质轻，允许的设计水平流速要比初沉池要小，对堰的要求要更严格，对污泥缓冲区也有更高的规定。

在二沉池中设置斜板或斜管效果不好。原因是：活性污泥的粘度大，容易粘附在斜板或斜管上，影响沉淀效果甚至可能堵塞斜板或斜管。同时，在厌氧的条件下，经厌氧消化产生的气体上升时会干扰污泥的沉淀，并把从板（管）上脱落下来的污泥带至水面结成污泥层。 237、试述在二沉淀池中污泥的沉淀特性及其对二沉淀池设计、活性污泥的沉淀实验的影响。答：二沉池的沉淀部分属于絮凝沉淀；二沉池的下部沉淀是成层沉淀；二沉池的污泥斗是压缩。二沉池污泥混合液的浓度高（2000～4000mg/L）,具有絮凝性能。沉淀时泥水之间有清晰的界面，絮凝体结成整体共同下沉，初期泥水界面的沉速固定不变，仅于初始浓度C有关。

由于污泥浓缩，二沉池所需要的池面积大于只进行泥水分离的池面积；由于活性污泥质轻，而二沉池的设计水平流速要比初沉池小，其堰的设计也比较严格，其压力排泥和污泥斗的设计都与初沉池有所不同。

如上所述，二沉池有多种形式的沉淀。它是顺次进行各种沉淀的，各种沉淀的时间不同。注意各种沉淀区域的水深和沉淀历时。

238、国内目前主要采用哪几种曝气设备，曝气设备的改进对活性污泥法将带来什么好处？

答：国内目前主要采用的曝气设备有机械曝气设备、射流曝气设备、导管式（鼓风）曝气设备和混合曝气设备。

曝气设备的改进对活性污泥法可以提高氧的利用效率或者氧的转移效率，增强氧的传质过程，提高处理效果；节省能耗。

239、鼓风曝气与机械曝气设备选用计算式有何不同？

答：鼓风曝气时，由需氧量求出供气量，再由供气量来选鼓风机；机械曝气时，也是先计算出需氧量，再由需氧量查出泵型叶轮。

[u?f(C)]Gs?鼓风曝气设备选用的计算式以氧的利用效率为主要指标：机械曝气设备选用的计算式注重充氧量与叶轮参数的关系。 240、合建式完全混合曝气沉淀池的构造与各区的作用是什么？

答：（1）池体：充氧，搅拌；

（2）回流窗：混合液进入沉淀区的通道；（3）导流区：混合液进入沉淀区的流速调节通道；（4）回流污泥缝：污泥回流通道；（5）澄清区：泥水分离区。

R0?100(m3/h)0.3EA；

回流窗澄清区导流区池体泥污回流缝 241、BOD污泥负荷Ns与Nrs的概念与区别？

答：BOD—污泥负荷Ns表示的是曝气池内单位重量（㎏）活性污泥，在单位时间（1d）内能够接受，并将其降解到预定程度的有机污染物（BOD）;

QSaF?Ns?MXV [㎏BOD/(㎏MLSS·d)]

BOD—污泥去除负荷Nrs表示曝气池内单位重量（㎏）活性污泥，在单位时间（1d）内降解的有机污染物量（BOD）。

Nrs?Q(Sa?Se)QSr?XVVXVV [㎏BOD/(㎏MLVSS·d)]

区别：Ns指进水的BOD负荷，Nrs指BOD降解负荷，因而，一般地Ns>Nrs。 242、污泥回流的方式有哪几种？它们各自的优缺点是什么？

答：污泥回流的方式主要有依靠污泥泵、空气提升器和螺旋泵提升回流。

污泥泵的运行效率较高，可用于大规模的污水处理工程。采用污泥泵时，将二沉池流出的回流污泥集中到污泥井，再抽到曝气池；

空气提升器利用升液管内外液体的密度差而使污泥提升的。它的结构简单，管理方便，而且有利于提高活性污泥中的溶解氧和保持活性污泥的活性，多为中、小型污水处理厂所采用；

近几十年，回流污泥系统中，比较广泛应用螺旋泵。螺旋泵效率高，而且稳定；能够直

接安装在曝气池与二沉池之间，不必另设污泥井和其他附属设备；转速较慢，不会打碎活性污泥絮凝体颗粒；不因污泥而堵塞，节能，维护方便；相比较其费用较高的。

243、机械曝气设备有哪几种？如何测定其动力效率？

答：机械曝气设备有纵轴式机械曝气器和横轴式机械曝气器。纵轴式机械曝气器常用的有泵行、K形、倒伞形和平板形等；横轴式机械曝气器主要是转刷曝气器。动力效率指每消耗1kWh电能转移到混合液中的氧量，以㎏O2/kWh计，其与曝气器的浸没深度有关。一般

5P?1.013?10Pa;C?0;??1;??1;??1）T?20测定脱氧清水（℃；。

245、试论述鼓风曝气系统的设计、计算步骤和注意事项。

答：鼓风曝气系统的设计主要是需氧量的计算、供气量的计算、空气管路的布置、计算与压力损失的计算。

步骤：1、平均时和最大时需氧量的计算；

2、供气量的计算。包括平均时、最大时和总供气量的计算； 3、空气管路的布置与压力损失的计算； 4、空压机的选择。

注意事项：1、空气扩散器的计算温度（最不利浓度）的选择；

2、最不利温度下的需氧量在标准条件下的换算； 3、当回流污泥采用空气提升时，总供气量的计算； 4、空气扩散器的均匀有效布置。

246、曝气池内容解氧浓度应保持多少？在供气正常时它的突然变化说明了什么？

答：曝气池内容解氧浓度应保持在不低于2mg/L，在局部也不宜低于1 mg/L。在供气正常时它突然变化，可能是由于进水水质变好，有机物BOD－负荷降低，使DO突然升高；可能由于进水水质恶化，有机物BOD－负荷增大，使DO突然降低；可能由于进水水质太恶劣，致使微生物群崩溃。

247、试分别阐述曝气池每日活性污泥的净增殖量与曝气池混合液每日需氧量的计算公式的物理意义？并写出每日排出剩余污泥体积量的计算式。

答：曝气池每日活性污泥的净增殖量是微生物合成反应和内源代谢二项生理活动的综合结果。

?X?aSr?bX

式中：?X——活性污泥的净增殖量；

aSr——微生物去除有机污染物的过程中产生的污泥;

a——污泥产率；

bX——微生物内源代谢的自身氧化而消耗的自身质量；

b——微生物内源代谢的自身氧化率。

曝气池混合液每日需氧量等于活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解和其本身在内

源代谢期的自身氧化的耗氧量。

R?O2?a?QSr?b?VXV

式中： R——混合液需氧量；

a?QSr——活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解的耗氧量；

；

a?——活性污泥微生物对有机污染物的氧化分解过程的需氧率，即活性污泥微生物

每代谢1㎏BOD所需要的氧量；

b?VXV——活性污泥微生物本身在内源代谢期自身氧化的耗氧量；

b?——活性污泥微生物通过内源代谢的自身氧化过程的耗氧率，即每㎏活性污泥每天

自身氧化所需要的氧量。

∴ 每日排出剩余污泥体积量

Qs?式中：?X——活性污泥的净增殖量；

?XfXr

f?MLVSSMLSS；

Xr——回流污泥浓度。

248、污水充氧性能修正系数α、β的意义和测定原理如何？影响α、β值的因素有哪些？试说明氧传递速率与其影响因素之间的关系。

答：污水充氧性能修正系数α表示污水中的杂质对氧扩散总转移系数

KLa的影响，

污水中的K?La??清水中的KLaKLa???KLa；污水充氧性能修正系数β表示污水中盐类对氧在水中饱

和度s的影响，

水的曝气充氧试验予以测定（标准大气压）。影响α、β值的因素有大气压、温度和污水本身成分等。

氧传递速率与其影响因素之间的关系式

C??污水中的C?s???CS清水中的Cs，CS。修正系数α、β值均可通过对污水、清

249、水体污染的防治，溶解氧为何是一项重要控制指标？在用水体溶解氧确定污水处理程度时，为何用夏季水体的溶解氧含量？

答：DO是微生物利用氧降解有机污染物、微生物自身氧化速率和外界环境向水体的充氧效果的综合反应。它是一个综合指标，而且易于在线检测。

在用水体溶解氧确定污水处理程度时，用夏季水体的溶解氧含量主要是因为夏季水体的溶解氧的含量低，（温度越高，溶解氧的含量越低）。当夏季的DO能满足处理程度时，其他

dC??KLa(20)?1.024(T?20)(????Cs(T)?C)dt

季节也就能符合要求。

250、污水的PH值为6，在排放进河流之前进行曝气，以便清除氨，试问曝气是否有效？为什么？

答：在pH=6时，氨以

?NH4存在为主。理论上可以通过硝化反应氧化消除氨。但在pH=6

时，硝化菌几乎无法参与反应（其最佳pH=8.0～8.4）。

251、请推导泥龄和污泥负荷之间的关系？为什么说可以通过控制排泥来控制活性污泥法污

水处理厂的运行？

答：活性污泥微生物每日在曝气池内的净增值量为：

?X?Y(Sa?Se)Q?KdVXV

式中：

Y(Sa?Se)Q——每日降解有机污染物过程中产生的活性污泥；

KdVXV——微生物由于自身氧化而消耗的自身质量。

QSr?X?Y?KdXVVXVV∴

而

QSrQ(Sa?Se)??NrsXVVVXV?X1?XVV?c

1?YNrs?Kd

∴ c 即污泥龄的倒数与污泥负荷是一阶线性函数关系。

通过控制每日排泥的数量就等于控制污泥龄

??c?VXV?X，根据以上线性关系，控制污泥

1d不变）龄，即通过调节c（，从而达到控制污泥去除负荷rs的目的。污泥去除负

荷是污水处理厂的运行的重要参数和运行指标。

252、好氧塘中DO值和PH值在昼夜是如何变化的？为什么？

答：在好氧塘内高效地进行着光合成反应和有机物的降解反应，溶解氧是充足的，但在一日内是变化的，在白昼，藻类光合作用放出的氧远远超过藻类和细菌所需要的，塘水中氧的含

?Y、KN量很高，可达到饱和状态，晚间光合作用停止，由于生物呼吸所耗，水中溶解氧浓度下降，在凌晨时最低，阳光开始照射，光合作用又开始，水中溶解氧又上升；好氧塘内pH值也是变化的，在白昼pH值上升，夜晚又下降。 253、如何采用泥龄

?来控制活性污泥系统的运行？

答：污泥龄是活性污泥去除系统设计运行的重要参数，在理论上也有重要的意义。污泥龄与污泥去除负荷呈反比关系。这一参数还能够说明活性污泥微生物状况，世代时间长于污泥龄的微生物在曝气池内不可能繁殖成优势菌种，如硝化菌在20度时，其世代时间为三天，当

?c<3d时，硝化菌就不可能在曝气池内大量繁殖，不可能成为优势菌种属，就不可能在曝气池内产生硝化反应。

256、活性污泥的合成产率Y与表观产率Yobs有何区别？它们与θc的关系式？

答：Y值所表示的是微生物增殖总量，没有去除由于微生物内源呼吸作用而使本身质量消亡的那一部分，所以这个产率也称之为合成产率；实测所得微生物增殖量，实际上都没有包括内源呼吸作用而减少的那一部分微生物质量，也就是微生物的净增殖量，这一产率称之为表观产率，以Yobs表示。经过推导他们与θc的关系式为：

Yobs?Y1?Kd?c

257常用哪些指标来评价活性污泥法处理系统？试述这些指标的关系和应用。

答：1、表示及控制混合液中活性污泥微生物量的指标 ①混合液悬浮固体浓度，MLSS

②混合液挥发性悬浮固体浓度，MLVSS

f?MLVSSMLSS，一般f值比较固定，对于生活污水，f一般为0.75左右

2、活性污泥的沉降性能指标及其评定指标 ①污泥沉降比，SV ②污泥容积指数，SVI

SVI?SVMLSS，SVI值能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能，对生活污水及城市污水，

此值介于70~100之间为宜。

3、污泥龄

4、有机污染物降解与活性污泥增长

5、BOD——污泥负荷Ns与BOD——容积负荷Nv

Nv?6、有机污染物降解与需氧

260、产生活性污泥膨胀的主要原因是什么？

答：污泥膨胀主要是丝状菌大量繁殖所引起，也有污泥中结合水异常增多导致的污泥膨胀。一般污水中的碳水化合物较多，缺乏氮、磷氧等养料，溶解氧不足，水温增高或者pH值教低等都容易引起丝状菌大量繁殖，导致污泥膨胀。此外，超负荷、泥龄过长或有机物浓度梯度小等，也会引起污泥膨胀。排泥不通则易引起结合水性污泥膨胀。

261、如果某污水厂经常会发生严重的活性污泥膨胀问题，大致可以从哪些方面着手进行研究、分析，可以采取哪些措施加以控制？

答：当污泥膨胀发生后，解决的办法可针对引起膨胀的原因采取措施。如缺氧、水温高可加大曝气量，或降低进水量以减轻负荷，或适当降低MLSS值，使需氧量减少等，如污泥负荷率过高，可适当提高MLSS的值，以调整负荷。必要时还可以停止进水，闷曝一段时间。如缺氮、磷、铁养料，可投加消化污泥液或氮磷的成分。如pH值过低，可投加石灰等调节pH值。若污泥大量流失，可投加5——10mg/L氯化铁，帮助凝聚，刺激菌胶团的生长；也可投加漂白粉或氯液（按干污泥的0.3%——0.6%投加），抑制四状菌繁殖，特别能控制结合水性污泥的膨胀。也可投加石棉粉末、硅藻土、黏土等惰性物质，降低污泥指数。污泥膨胀的原因很多，甚至有些原因还没有认识到，以上只是一般性的处理。

QSaV

为了防止污泥膨胀，首先应该加强操作管理，经常检测污水水质、曝气池类溶解氧、污泥沉降比、污泥指数和进行显微镜观察等，如发现不正常的现象，就需立即采取措施。一般可调整、加大空气量，即时排泥，在有可能时采取分段进水，以减轻二次沉淀池的负荷等。 262、试从双膜理论推导氧转移速率公式，并说明KLa值如何测定？

答:费克定理：

vd?-DLdCdX①

vd—物质扩散的速度； DL—扩散系数； C—物质浓度； X—扩散过程的长度。

以M表示在单位时间t内通过界面扩散的物质数量；以A表示界面面积，则下式成立：

dMvd?dtA②

dMdt?-DdCLAdX③ 代入①式得：

dMdC?-DLAdtdX④

设液膜厚度为Xf（此值极低），则液膜溶解氧浓度的梯度为：

-dCCs-C?dXXf⑤

代入④式：得

C-CdM?DLA(s)dtXf⑥

dMdt—氧传递率；

DL—氧分子在液膜中的扩散系数； A— 气、液两相接触界面的面积；

Cs?CXf—在液膜内溶解氧的浓度梯度。

dCA?KL(Cs-C)V设液相主体容积为V，并用其除以以上式得：dt⑦ dCdt—液相主体溶解氧浓度变化速度

KL—液膜中氧分子传质系数

由于A值难测，参用总转移系数KLa代替

KLAV,因此可改写为：

dC?KLa(Cs-C)dt⑧

氧总转移系数KLa的测定：

氧总转移系数KLa是评价空气扩散装置供氧能力的重要参数，有数种测定法。（1）水中无氧状态下的测定法用清水进行测定。

①首先用脱氧剂－亚硫酸钠（或氮气）进行脱氮；

②在溶解氧为O的状态下，进行曝气充氧，每隔一段时间测定溶解氧值，直到饱和时为止。

水中溶解氧的变化率或转移速度见公式⑧。

dCdC根据冲氧过程的C－t关系，求出dt值，作dt～C关系坐标图，的直线，直线的斜

率即为KLa值。

（2）对曝气池内混合液的KLa值的测定

（3）在混合液中存在着活性污泥微生物，在曝气充氧过程中，始终伴随着活性污泥

微生物的耗氧，设活性污泥微生物的耗氧速率为R，则混合液内氧的变化率是氧的转移率与氧的消耗率之差，即：

dC'?KLa(Cs-C)-Rdt

式中

'Cs—混合液溶解氧饱和浓度

dC'?(KLaCs-R)-KLaCdt上式可改写为下列形式：

dC上式可作为直线方程式考虑，做dt～C关系坐标图，的直线，直线的斜率即为KLa值，

而截距

'KLaCs-R。

先用小曝气量，仅使活性污泥悬浮于水中，由于活性污泥微生物耗氧，混合液中的溶解氧下降到零，然后再用大曝气量，逐时定点测定混合液的溶解氧量，以致达到饱和值为止。

264、什么是生物膜法？生物膜法具有哪些特点？

答：污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理

法的实质是细菌一类的生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

特征：

1、微生物相方面的特征

（1）参与净化反应的微生物多样化（2）生物的食物链长

（3）能够存活世代时间较长的微生物（4）分段运行和优占种属 2、处理工艺方面的特征

（1）对水质、水量变动有较强的适应性（2）污泥沉降性能好，宜于固液分离（3）能够处理低浓度的污水（4）易于维护运行、节能

265、试述生物膜法处理废水的基本原理。简述生物膜从载体上脱落的原因？

答：

原理：细菌一类的生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质，为生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

生物膜从载体上脱落的原因：当厌氧层还不厚的时候，它于好氧层保持着一定的平衡与稳定的关系，好氧层能够维持正常的净化功能，当厌氧层逐渐加厚，并达到一定的程度后，其代谢产物也逐渐增多，这些产物向外逸出，必然要透过好氧层，使好氧层的生态系统的稳定状态遭到破坏，从而失去了这两种膜层之间的平衡关系，又因气态代谢产物不断逸出，减弱了生物膜在滤料上的固着力，处于这种状态的生物膜称为老化生物膜，老化生物膜的净化功能较差，因而易于脱落。

267、生物膜法有哪几种形式？试比较它们的优缺点。

答：1、生物滤池

优点：（1）处理效果好（2）运行稳定、易于管理、节省能源缺点：（1）占地面积大、不适于处理量大的污水；（2）滤料易于堵塞；

（3）产生滤池蝇，恶化环境卫生（4）喷嘴喷洒污水，散发臭味。

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