★【注册环保工程师】考核测试复习题 ★

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【16】城市污水深度处理的基本单元技术有哪些？

《污水再生利用工程设计规程》（GB50335--2002）
三、再生处理工艺与构筑物设计
    1.  城市污水再生处理，宜选用下列基本工艺：
二级处理——消毒；
二级处理——过滤——消毒；
二级处理——混凝——沉淀（澄清、气浮）——过滤——消毒；
二级处理——微孔过滤——消毒

单元技术有：活性炭吸附、臭氧-活性炭、脱氨、离子交换、超滤、纳滤、反渗透、膜-生物反应器、曝气生物滤池、臭氧氧化、自然净化系统等。

【17】污水再生利用的主要途径有哪几类？

表1  城市污水再生利用类别

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【四】水污染控制专业知识

  一 污水物理化学处理

    沉砂

【1】说明沉砂池的功能、类型及不同类型沉砂池的特点。

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥砂，煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。
常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池等。
曝气沉砂池实景

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沉淀

【2】沉淀池按进、出水布置方式可分为几种型式？说明各种型式的特点。

按工艺布置的不同－－初次沉淀池，二次沉淀池
按水流方向划分沉淀池，有平流式、辐流式、竖流式三种形式。
每种沉淀池包括五个区，即进水区、沉淀区、缓冲区、污泥区和出水区。

斜板（管）沉淀池
是根据“浅层沉淀”理论，在沉淀池中加设斜板或蜂窝斜管，以提高沉淀效率的一种新型沉淀池。它具有沉淀效率高、停留时间短、占地少等优点。斜板（管）沉淀池应用于城市污水的初次沉淀池中，其处理效果稳定，维护工作量也不大；斜板（管）沉淀池应用于工业废水处理中更为普遍，因为在城市污水的二次沉淀过程中，当固体负荷过大时，其处理效果不太稳定，耐冲击负荷的能力较差。
按水流与污泥的相对运动方向，斜板（管）沉淀池可分为异向流、同向流和侧向流三种形式，在城市污水处理中主要采用升流式异向流斜板（管）沉淀池。

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气浮
【3】污水溶气气浮的基本原理是什么？

气浮方式可分为散气气浮法、溶气气浮法（包括真空气浮法）与电解气浮法：
水中过饱和空气在减压时能以微细的气泡形式释放出来，从而使水中的杂质颗粒被粘附而上浮。
如果将废水在常压下曝气后在真空条件下诱使溶气逸出，称为真空式气浮。
如果先将空气加压使其溶于水形成空气过饱和溶液，然后减至常压使空气析出，称为加压溶气气浮；

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离子交换
【4】阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别能用于去除污水中的哪几类污染物？

离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子扩散来实现的。推动离子交换的动力是离子间的浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲合能力，这就是离子交换的基本原理。
离子交换剂是实现交换功能的最基本物质。离子交换剂根据其材料可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。其交换能力又可分为强碱性、弱碱性、强酸性、弱酸性等多种类型。
树脂对不同的离子具有不同的亲和能力，对亲和能力强的离子优先选择，和它结合力强使之不易泄漏。





               
                 
        

        

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膜分离技术
【5】污水处理中常用的膜分离技术有哪几种，基本原理是什么？

近年来，膜技术在环保领域的应用日益增多。膜分离技术包括电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤、自然渗析和热渗析等，是利用膜的选择透过性进行分离和浓缩的方法。
电渗析、反渗透和超滤是污水处理中常用的膜分离技术。
电渗析
在物理化学中，将溶质透过膜的现象称为“渗析”。对含电解质的水溶液来说，溶质是离子，溶剂是水。通常所称的电渗析是指在直流电场的作用下，溶液中的离子有选择性地透过离子交换膜的迁移过程。
可以把离子交换膜理解为薄膜状的离子交换树脂。在电渗析过程中，膜的作用并不像离子交换树脂那样与溶液中的某种离子起交换作用，而是对不同电性的离子起选择透过作用，因而离子交换膜不需要再生。
显然，离子交换膜的选择透过性是电渗析淡化与浓缩过程的关键。离子交换膜的选择透过性又主要是由膜的结构所决定的。
电渗析大量用于水的除盐，如海水淡化、苦咸水淡化、淡水除盐等。电渗析除盐的过程中同时去除水中的硬度和碱度。电渗析还可以用于去除水中的氟化物、硝酸盐和砷化物。
海水淡化电渗析法示意图

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混凝
【6】污水混凝处理的基本原理及其主要影响因素是什么？化学絮凝的主要特点及影响因素是什么？

混凝的目的在于通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合，长大至能自然沉淀的程度。这个方法称作混凝沉淀。在给水处理和废水处理中混凝沉淀都是最常用的方法之一。
混凝处理中包括凝聚和絮凝两个阶段。在凝聚阶段水中的胶体双电层被压缩失去稳定而形成较小的微粒；在絮凝阶段这些微粒互相聚结（或由于高分子物质的吸附架桥作用相助）形成大颗粒絮体，这些絮体在一定的条件下可以从水中分离去除。
影响因素：水质、pH、水温、水力学条件、混凝反应的时间

化学沉淀
【7】氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法主要用于哪类污染物的处理？

向废水中投加某种化学物质，使它和水中某些溶解物质产生反应，生成难溶于水的盐类沉淀下来，从而降低水中这些溶解物质的含量，这种方法称为化学沉淀法。
化学沉淀法常用于处理含汞、铅、铜、锌、六价铬、硫、氰、氟、砷等有毒化合物的废水。
根据使用的沉淀剂不同，通常使的化学沉淀法主要有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、碳酸盐沉淀法、钡盐沉淀法等。

氢氧化物沉淀法
采用氢氧化物作沉淀剂，使工业废水中的许多金属离子生成氢氧化物沉淀而从水中去除。这种方法一般称作氢氧化物沉淀法。
在氢氧化物沉淀法中，一般金属离子浓度的对数与pH值呈直线关系，Zn、Al等氢氧化物为两性氧化物，pH值过高，它们会重新溶解。因此，控制好pH值是重要的操作条件，如处理含Zn2＋废水时，pH值宜控制在9～11范围内。

电解法
【8】污水电解处理的基本原理是什么？

电解质溶液在电流的作用下，发生电化学反应的过程称为电解。
在电解过程中，溶液与电源的正负极接触部分同时发生氧化-还原反应。当对某些废水进行电解时，废水中的有毒物质在阳极失去电子（或在阴极得到电子）而被氧化（或还原）成新的产物。这些新产物可能沉淀在电极表面或沉淀到反应槽底部，也有的情况下会形成气体逸出，从而降低了废水中有毒物质的浓度。这种利用电解的原理来处理某些废水的方法，就是废水处理中的电解法工艺。


               
                 
        

        

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二 污水生物化学处理方法

活性污泥法，生物接触氧化法，污水自然处理技术，脱氮除磷技术

【9】活性污泥法去除水中有机污染物的基本原理是什么?

活性污泥法工艺是一种应用最广泛的废水好氧生化处理技术，其主要由曝气池、二次沉淀池、曝气系统以及污泥回流系统等组成。废水经初次沉淀池后与二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池，通过曝气，活性污泥呈悬浮状态，并与废水充分接触。废水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附，而废水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养，代谢转化为生物细胞，并氧化成为最终产物（主要是CO2）。非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物，而后才被代谢和利用。废水由此得到净化。净化后废水与活性污泥在二次沉淀池内进行分离，上层出水排放；分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池，以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥，其余为剩余污泥，由系统排出。

【10】影响活性污泥反应的主要因素有哪些？

温 度，BOD污泥负荷率，营养物质，溶解氧，pH 值，有毒物质

温 度
活性污泥微生物多属嗜温菌，其适宜温度介于15～30℃之间。为安全计，一般认为活性污泥处理厂能运行的最高与最低的温度值分别在35℃和10℃。例如，当温度高于35℃或低于10℃，微生物对有机物的代谢功能会受到一定程度的不利影响。在我国北方地区，大中型的活性污泥处理系统也可露天建设，但小型活性污泥处理系统则宜建在室内。而当温度高于35℃或低于5℃，反应速率会降至最低程度，甚至完全停止反应。

【11】简述活性污泥法的几种典型工艺流程及其特点。

推流式活性污泥法，完全混合活性污泥法， 分段曝气活性污泥法，吸附－再生活性污泥法， 延时曝气活性污泥法，高负荷活性污泥法，氧化沟工艺，序批式活性污泥法。

延时曝气活性污泥法（完全氧化活性污泥法）(Extended aeration activated sludge，简写EAAS)
工艺优点:1.有机负荷低，污泥持续处于内源代谢状态;2.剩余污泥少，且污泥稳定、不需再进行消化处理，这种工艺可称为废水、污泥综合处理工艺。3.该工艺还具有处理水质稳定性较高，对废水冲击负荷有较强的适应性和不需设初次沉淀池的优点。
工艺缺点:主要缺点是池容大，曝气时间长，建设费和运行费用都较高，而且占用较大的土地等。
该工艺适用于对处理水质要求高，又不宜采用单独污泥处理的小型城镇污水和工业废水。工艺采用的曝气池均为完全混合式或推流式。

【12】什么是活性污泥指数（SVI），该指标有什么意义？在活性污泥法中，MLSS和MLVSS分别代表什么意义？常用的单位是什么？

活性污泥的沉降性能及其评价指标：

（1） 污泥沉降比（Settling Velocity）简写为 SV  （%）
又称30min沉降率。混合液在量筒内静置30min后所形成沉淀污泥的容积占原混合液容积的百分率，以%表示。
SV值能相对地反映出污泥浓度、污泥的凝聚和沉降性能，可用于控制排泥量和及时发现初期的污泥膨胀。一般认为SV值的正常值为20%~30%。由于SV值的测定方法比较简单快捷，故成为评定活性污泥质量的重要指标之一。
（2） 污泥容积指数（sludge volume index）简写为 SVI （ml/g）  
简称污泥指数。本项指标的物理意义是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以mL计。
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，此值以介于70～100之间为宜。 其计算式为：

活性污泥的性能指标

混合液中活性污泥微生物量的指标

在混合液中保持一定浓度的活性污泥，是通过活性污泥在曝气池内的增长以及从二次沉淀池适量的回流和排放来实现。使用下列两项指标来表示及控制混合液中的活性污泥浓度。
（1）混合液悬浮固体浓度（mixed liquor suspended solids），简写为  MLSS （mg/L混合液）。
（2）混合液挥发性悬浮固体浓度（mixed liquor volatile suspended solids）， 简写为 MLVSS （mg/L混合液）。

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岩土专家

【13】什么是生物接触氧化法？其主要优缺点有哪些？

生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其在反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。
1. 优点
1）体积负荷高，处理时间短，节约占地面积；
2）生物活性高；
3）有较高的微生物浓度；
4）污泥产量低，不需污泥回流；
5）出水水质好而稳定   动力消耗低   挂膜方便，
   可以间歇运行；
6）不存在污泥膨胀问题。
2.缺点
1）填料上生物膜的数量视BOD负荷而异。BOD负荷高，则生物膜数量多，反之亦然。因此不能借助于运转条件的变化任意调节生物量和装置的效能。
2）当采用蜂窝填料时，如果负荷过高，则生物膜较厚，易堵塞填料。所以，必须要有负荷界限和必要的防堵塞冲洗措施。
3）大量产生后生动物（如轮虫类等）。若生物膜瞬时大块脱落，则易影响出水水质。
4）组合状的接触填料有时会影响曝气与搅拌。







               
                 
        

        
污水自然处理技术
【14】人工湿地的主要类型？

按水流方式，污水人工湿地可以分为地表流和地下流两大类型。
(1) 地表流湿地   水在生长稠密的水生（沼生）植物丛中流动，具有自由水面。
(2) 地下流湿地   水以潜流形式渗过长有植物的浅层多孔滤床。

【15】稳定塘的主要类型及原理？

稳定塘是一种构造简单、易于管理、处理效果稳定可靠的污水自然生物处理设施。污水在塘内通过长时间的停留，其有机物通过不同细菌的分解代谢作用后被生物降解。
稳定塘按照功能可分为好氧塘、兼性稳定塘、厌氧稳定塘、曝气稳定塘、高效稳定塘。
(1) 好氧稳定塘
好氧塘的水深一般在0.5 m左右，阳光能够直透塘底，塘内藻类生长繁茂，光合作用旺盛，塘水中溶解氧非常充分，好氧微生物活跃，BOD去除率高，在停留时间2~6天后可达80%以上。
好氧稳定塘净化反应中的一个主要特征是好氧微生物与植物性浮游生物——藻类共生。藻类利用透过的太阳光进行光合作用，合成新的藻类，并在水中放出游离氧。好氧微生物即利用这部分氧对有机物降解，而在这一活动中所产生的CO2又为藻类在光合作用中所利用。

【16】生物脱氮除磷的原理、影响脱氮除磷的主要因素及脱氮除磷的典型工艺流程是什么？什么是硝化和反硝化？

硝化过程：
氨氮转化的第一个过程是硝化。
         硝化菌把氨氮转化成硝酸盐的过程称为硝化。硝化是一个两步的过程，分别利用了两类微生物，即亚硝酸（盐）菌和硝酸（盐）菌。这些细菌所利用的碳源是CO32-、HCO3-和CO2等无机碳，不是有机碳。
        第一步把氨氮转成亚硝酸盐，氨氮首先由亚硝酸盐菌转化成亚硝酸盐。把亚硝酸盐转化为硝酸盐是由硝酸菌完成的。亚硝酸盐菌和硝酸菌统称为硝化菌。硝化菌是化能自养菌。
        第二步亚硝酸盐转化为硝酸盐。

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A/O脱氮工艺