习题与思考题 第一章水环境的污染与防治 1.收集有关技术资料,了解我国水资源现状 2.学习中华人民共和国《水污染防治法》,了解基本内容 第二章水污染防治基础知识 1.列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标 2.一般情况下,高锰酸钾的氧化能力大于重铬酸钾(前者的标准氧还原电位为1.51V,后 者为1.3yV),为什么由前者测得的高锰酸盐指数值远小于由后者测得的COD值? 3.通常COD>BOD20>BOD3>高锰酸盐指数,试分析的原因 4.含氮有机物的好氧分解分两个过程:氨化和硝化。生活污水的BOD5与哪个阶段相配? 氨化与硝化能否同时进行? 5.试验表明,T(℃)时的第一阶段生化需氧量Lr与20℃时的第一阶段生化需氧量L20有 如下关系:L1=(0.027+06)L20。试问L为什么依温度的不同而异? 6.某城镇废水量为500m3/h,服务的当量人口为19.2万,若每当量人口每天排出的BOD 为25g,试根据上题公式计算10℃(冬季)及24℃(夏季)时废水中BOD的总量(kg/d) 并略述其对处理负荷的影响。 7.某厂生产废水为50m3/h,浓度每8h为一变化周期,各小时的浓度为20、80、90、140、 60、40、70、100mg/L。今欲将其浓度均和到8mg/L以下,求需要的均和时间及均和池容 积 8.某酸性废水的pH值逐时变化为5、6.5、45、5、7,若水量依次为4、4、6、8、10m3/h, 问完全均和后能否达到排放标准(pH=6-9)? 第三章重力沉降法 1.今有一座沉砂池能除去水中直径为0.15mm、比重为12的球形颗粒。试计算在相同理想 条件下,该沉砂池对直径为0.08mm,比重为15的球形颗粒的去除率是多少? 2.在有效高度为I.5m的沉降柱中点取样,得到高炉煤气洗涤水的沉降试验结果如下表。试 绘制该种废水的E1、En和E、En沉降曲线,并比较用H=∑(Hn-△1)和 H=H0-Mh2计算工作水深的结果 3.由原始水深为1.5m的沉降柱中点,得到沉降试验的结果如表3-8。试确定表面负荷为 200m3/m2·d的平流沉淀池对悬浮液中固体颗粒的沉降效率
习题与思考题 第一章 水环境的污染与防治 1．收集有关技术资料，了解我国水资源现状。 2．学习中华人民共和国《水污染防治法》，了解基本内容。 第二章 水污染防治基础知识 1．列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。 2．一般情况下，高锰酸钾的氧化能力大于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为 1.51V，后 者为 1.33V），为什么由前者测得的高锰酸盐指数值远小于由后者测得的 COD 值？ 3．通常 COD>BOD20>BOD5>高锰酸盐指数，试分析的原因。 4．含氮有机物的好氧分解分两个过程：氨化和硝化。生活污水的 BOD5 与哪个阶段相配？ 氨化与硝化能否同时进行？ 5．试验表明，T（℃）时的第一阶段生化需氧量 LT 与 20℃时的第一阶段生化需氧量 L20 有 如下关系：LT=（0.027+0.6）L20。试问 L 为什么依温度的不同而异？ 6．某城镇废水量为 500m3 /h，服务的当量人口为 19.2 万，若每当量人口每天排出的 BOD5 为 25g，试根据上题公式计算 10℃（冬季）及 24℃（夏季）时废水中 BOD5 的总量（kg/d）， 并略述其对处理负荷的影响。 7．某厂生产废水为 50m3 /h，浓度每 8h 为一变化周期，各小时的浓度为 20、80、90、140、 60、40、70、100mg/L。今欲将其浓度均和到 80mg/L 以下，求需要的均和时间及均和池容 积。 8．某酸性废水的 pH 值逐时变化为 5、6.5、4.5、5、7，若水量依次为 4、4、6、8、10m3 /h， 问完全均和后能否达到排放标准（pH=6~9）？ 第三章 重力沉降法 1．今有一座沉砂池能除去水中直径为 0.15mm、比重为 1.2 的球形颗粒。试计算在相同理想 条件下，该沉砂池对直径为 0.08mm，比重为 1.5 的球形颗粒的去除率是多少？ 2．在有效高度为 1.5m 的沉降柱中点取样，得到高炉煤气洗涤水的沉降试验结果如下表。试 绘制该种废水的 E-t、E-u 和 ET-t、ET-u 沉降曲线，并比较用 ( )i n i n i H h t t H − = = 0 1 和 H = H0 − hi 计算工作水深的结果。 3．由原始水深为 1.5m 的沉降柱中点，得到沉降试验的结果如表 3-8。试确定表面负荷为 200m3 /m2·d 的平流沉淀池对悬浮液中固体颗粒的沉降效率
表3-8沉降试验资料 沉降时间t(min) 0 累计水深下降高度Mh(m) 00250.0450.0650.0850.11 277515861250675458353|252 水样中的残留SS浓度(mgL) 274115321234665452348248 在一个设有三个取样口的沉降柱中对某种废水作絮凝沉降试验,得到下表所示的结果。 试确定该废水在沉淀池中沉降25min和50min时,水中SS在2m水深处所能达到的沉降效 率E和总沉降效率Er 表3-9沉降试验资料 SS去除率(%) 沉降时间(min) 62 60 73 65 5.以本章例题3-2的数据和图表为基础,绘制1.5m水深处的Er1和E-l沉降曲线 6.有一合流制下水道,雨季最大流量为30m3/s,旱季最枯月的最大流量为14m3/s。现用 曝气沉砂池除砂,试计算其各部尺寸 7.某钢铁厂高炉煤气洗涤水的平均流量为360m/h,原水中的SS平均浓度为2758mgL。 现拟用两座并联运行的设有刮泥机的平流沉淀池进行处理,并要求出水中的SS浓度不大于 500mg/L。已知刮泥板高度为0.25m,沉渣含水率为95%,容重为1250kgm3。试以第2题 的E-、E-u曲线为据,确定沉淀池的结构尺寸,并绘制沉淀池简图。 第四章混凝澄清法 1.简述胶体的双电层结构及稳定性机理 2.简述压缩双电层和电性中和的脱稳凝聚机理。 3.实现吸附桥连和网捕絮凝的基本条件各有哪些? 4.试述FeCl3在水中的离解、水解和聚合反应过程 5.混凝过程的混合阶段和反应阶段对搅拌强度和搅拌时间的要求有何不同,为什么 6.加速澄清池为什么能加速废水的澄清过程,并对水量水质有较强的适应能力? 7.已知待处理废水的流量为400m3/h,总碱度为05×10nmd/L。经试验,宜采用精制硫
表 3-8 沉降试验资料 沉降时间 t（min） 0 5 10 30 60 90 120 累计水深下降高度 h （m） 0 0.025 0.045 0.065 0.085 0.11 水样中的残留 SS 浓度（mg/L） 2775 2741 1586 1532 1250 1234 675 665 458 452 353 348 252 248 4．在一个设有三个取样口的沉降柱中对某种废水作絮凝沉降试验，得到下表所示的结果。 试确定该废水在沉淀池中沉降 25min 和 50min 时，水中 SS 在 2m 水深处所能达到的沉降效 率 Et 和总沉降效率 ET。 表 3-9 沉降试验资料 沉降时间（min） SS 去除率（%） 1m 2m 3m 10 20 30 40 60 30 60 62 70 73 18 48 61 63 69 16 40 60 61 65 5．以本章例题 3-2 的数据和图表为基础，绘制 1.5m 水深处的 ET-t 和 ET-u 沉降曲线。 6．有一合流制下水道，雨季最大流量为 3.0m3 /s，旱季最枯月的最大流量为 1.4 m3 /s。现用 曝气沉砂池除砂，试计算其各部尺寸。 7．某钢铁厂高炉煤气洗涤水的平均流量为 360 m3 /h，原水中的 SS 平均浓度为 2758mg/L。 现拟用两座并联运行的设有刮泥机的平流沉淀池进行处理，并要求出水中的 SS 浓度不大于 500 mg/L。已知刮泥板高度为 0.25m，沉渣含水率为 95%，容重为 1250kg/m3。试以第 2 题 的 E-t、E-u 曲线为据，确定沉淀池的结构尺寸，并绘制沉淀池简图。 第四章 混凝澄清法 1．简述胶体的双电层结构及稳定性机理。 2．简述压缩双电层和电性中和的脱稳凝聚机理。 3．实现吸附桥连和网捕絮凝的基本条件各有哪些？ 4．试述 FeCl3 在水中的离解、水解和聚合反应过程。 5．混凝过程的混合阶段和反应阶段对搅拌强度和搅拌时间的要求有何不同，为什么？ 6．加速澄清池为什么能加速废水的澄清过程，并对水量水质有较强的适应能力？ 7．已知待处理废水的流量为 400m3 /h，总碱度为 0.5×10-3n -1mol/L。经试验，宜采用精制硫
酸铝为混凝剂,剂量为25mg/L,以生石灰为pH调整剂,其活性CaO含量为60%。试估算 每天的硫酸铝和生石灰实物用量各为多少? 第五章浮力浮上法 按照水中悬浮物的性质,浮力浮上法有哪几种具体的处理方法?试述它们各自的特点和 适用对象 2.试比较压力溶气气浮三种供气方式的优缺点和适用场合? 3.什么是微气泡与微絮粒的共聚粘附?如何实现共聚粘附? 4.今拟用平流式隔油池处理流量为60m/h的某含油废水。已知废水在池内的流速为 12mm/s,要求除去废水内粒径大于60μm的可浮油,浮油密度为0.87gcm3。试确定该隔油 池上浮区的结构尺寸。 5.试将图5-8改为部分进水加压和部分回流水加压流程示意图。 6.今用部分回流水加压溶气气浮流程处理某厂纸浆白水。已知废水流量为160m3/h,原水 中纸浆纤维SS为160mg/L,处理后要求不大于10mg/L。经技术经济比较,确定采用空压机 供气和折流板空罐溶气,溶气罐过流密度为60m/m·h,溶气压力为294kPa(表压)。气固 比AS=20 L/koSs,水温为20℃。试计算:(1)空压机额定供气量;(2)溶气罐结构尺寸; (3)气浮池结构尺寸。 第六章不溶态污染物的其它分离方法 1.格栅和筛网的功能各是什么?它们各适用于什么场合? 2.用离心分离法进行固-液或液-液分离的基本原理是什么?其分离效果与哪些因素有关? 3.磁力分离的原理如何?怎样提高其分离效率? 4.已知某种工业废水的流量为160m/h,水温为30℃。现选用直径为500mm的压力式水力 旋流器进行预处理。如被分离砂质颗粒的密度为2.25g/cm3。试计算此旋流器的各部结构尺 寸、单台处理能力、所需台数和被分离颗粒的极限尺寸 第七章活性污泥法 1.活性污泥降解有机污染物的规律包括哪几种主要关系,试从理论予以推导和说明。 2.试比较推流式曝气池和完全混合式曝气池的优缺点 3.试比较普通活性污泥法、吸附再生法和完全混合法各自的特点 4.若曝气池中的污泥浓度为2200mg/L,混合液在100mL量筒内经30min沉淀的污泥量为 l8nL,计算污泥指数、所需回流比和回流污泥浓度。 5.某曝气池的污泥负荷为0.3kg/kgd,已知a=06,b=0.07, MLVSS/MLSS=0.8,去除率 为90%,求污泥的平均停留时间
酸铝为混凝剂，剂量为 25mg/L，以生石灰为 pH 调整剂，其活性 CaO 含量为 60%。试估算 每天的硫酸铝和生石灰实物用量各为多少？ 第五章 浮力浮上法 1．按照水中悬浮物的性质，浮力浮上法有哪几种具体的处理方法？试述它们各自的特点和 适用对象。 2．试比较压力溶气气浮三种供气方式的优缺点和适用场合？ 3．什么是微气泡与微絮粒的共聚粘附？如何实现共聚粘附？ 4．今拟用平流式隔油池处理流量为 60 m3 /h 的某含油废水。已知废水在池内的流速为 12mm/s，要求除去废水内粒径大于 60μm 的可浮油，浮油密度为 0.87g/cm3。试确定该隔油 池上浮区的结构尺寸。 5．试将图 5-8 改为部分进水加压和部分回流水加压流程示意图。 6．今用部分回流水加压溶气气浮流程处理某厂纸浆白水。已知废水流量为 160m3 /h，原水 中纸浆纤维 SS 为 160mg/L，处理后要求不大于 10mg/L。经技术经济比较，确定采用空压机 供气和折流板空罐溶气，溶气罐过流密度为 60m3 /m2·h，溶气压力为 294kPa（表压）。气固 比 A/S=20L/kgSS，水温为 20℃。试计算：（1）空压机额定供气量；（2）溶气罐结构尺寸； （3）气浮池结构尺寸。 第六章 不溶态污染物的其它分离方法 1．格栅和筛网的功能各是什么？它们各适用于什么场合？ 2．用离心分离法进行固-液或液-液分离的基本原理是什么？其分离效果与哪些因素有关？ 3．磁力分离的原理如何？怎样提高其分离效率？ 4．已知某种工业废水的流量为 160m3 /h，水温为 30℃。现选用直径为 500mm 的压力式水力 旋流器进行预处理。如被分离砂质颗粒的密度为 2.25g/cm3。试计算此旋流器的各部结构尺 寸、单台处理能力、所需台数和被分离颗粒的极限尺寸。 第七章 活性污泥法 1．活性污泥降解有机污染物的规律包括哪几种主要关系，试从理论予以推导和说明。 2．试比较推流式曝气池和完全混合式曝气池的优缺点。 3．试比较普通活性污泥法、吸附再生法和完全混合法各自的特点。 4．若曝气池中的污泥浓度为 2200mg/L，混合液在 100mL 量筒内经 30min 沉淀的污泥量为 18mL，计算污泥指数、所需回流比和回流污泥浓度。 5．某曝气池的污泥负荷为 0.3kg/kg·d，已知 a=0.6，b=0.07，MLVSS/MLSS=0.8，去除率 为 90%，求污泥的平均停留时间
6.某城市污水设计流量Q=10000m3/d,进水BOD平均浓度为300mg/L,若用4座完全混 合曝气池,去除率90%,求每个曝气池容积和平均需氧量。取L=0.5kg/kg·d MLSS=4000mg/L, MLVSS/MLSS=0.76, a=0.6, b=0.07 第八章生物膜法 1.影响生物滤池处理效率的因素有哪些?影响生物转盘处理效果的因素有哪些? 2.比较生物膜法和活性污泥法的优缺点? 3.已知普通生物滤池滤料体积600m3,滤池高2m,处理水量Q=120m3/h,入流水 BOD200mgL,去除效率为85%,求 (1)水力负荷(qs);(2)体积负荷(qy);(3)有机负荷。 4.某生产废水100m3/h,BOD浓度210mg/。小型生物转盘试验结果为:当转盘直径05m, 废水流量38L/h,BOD浓度200mg/L时,出水BOD值为30mg/L,试根据试验结果设计生 物转盘。 第九章厌氧生物处理法 1.厌氧生物处理与好氧生物有什么不同?试列表比较 2.有机物中的C、H、O、N、S、P等元素经厌氧消化后成什么化合物?好氧处理后转化为 何种化合物? 3.复杂有机物在酸发酵后的代谢产物是酸化(1)阶段还是酸化(2)阶段的产物?为什么? 4.SS浓度高时,厌氧生物滤池采用何种滤料合适?能否用厌氧流化床反应器处理此种废 水? 5.COD值约500mgL和5000mg/L的工业废水,如采用厌氧法处理,以何种反应器为好? (假定SS为1000mg/L) 第十章自然条件下的生物处理法 1.自然条件下生物处理法的机理和条件与人工条件下生物处理法有何异同? 2.稳定塘有哪些类型?它们的处理机理和运行条件有何区别? 3.为什么说污水灌溉必须积极而又慎重地进行? 4.今有30万人口的城市污水,拟用自然条件下的生物处理法进行处理。在该城市地处华北 京津唐地区和华南沿海的两种情况下,试分别拟定一个处理、利用方案,并对相应构筑物进 行简要的设计计算。 第十一章中和法 1.如何确定不同浓度酸碱废水的处理方法?
6．某城市污水设计流量 Q=10 000m3 /d，进水 BOD5 平均浓度为 300mg/L，若用 4 座完全混 合曝气池，去除率 90% ，求每个曝气池容积和平均需氧量。取 Ls=0.5kg/kg·d， MLSS=4000mg/L，MLVSS/MLSS=0.76， a =0.6，b =0.07。 第八章 生物膜法 1．影响生物滤池处理效率的因素有哪些？影响生物转盘处理效果的因素有哪些？ 2．比较生物膜法和活性污泥法的优缺点？ 3．已知普通生物滤池滤料体积 600m3 ，滤池高 2m，处理水量 Q=120m3 /h，入流水 BOD200mg/L，去除效率为 85%，求： （1）水力负荷（qF）；（2）体积负荷（qV）；（3）有机负荷。 4．某生产废水 100m3 /h，BOD 浓度 210mg/L。小型生物转盘试验结果为：当转盘直径 0.5m， 废水流量 38L/h，BOD 浓度 200mg/L 时，出水 BOD 值为 30mg/L，试根据试验结果设计生 物转盘。 第九章 厌氧生物处理法 1．厌氧生物处理与好氧生物有什么不同？试列表比较。 2．有机物中的 C、H、O、N、S、P 等元素经厌氧消化后成什么化合物？好氧处理后转化为 何种化合物？ 3．复杂有机物在酸发酵后的代谢产物是酸化（1）阶段还是酸化（2）阶段的产物？为什么？ 4．SS 浓度高时，厌氧生物滤池采用何种滤料合适？能否用厌氧流化床反应器处理此种废 水？ 5．COD 值约 500mg/L 和 5000mg/L 的工业废水，如采用厌氧法处理，以何种反应器为好？ （假定 SS 为 1000mg/L）。 第十章 自然条件下的生物处理法 1．自然条件下生物处理法的机理和条件与人工条件下生物处理法有何异同？ 2．稳定塘有哪些类型？它们的处理机理和运行条件有何区别？ 3．为什么说污水灌溉必须积极而又慎重地进行？ 4．今有 30 万人口的城市污水，拟用自然条件下的生物处理法进行处理。在该城市地处华北 京津唐地区和华南沿海的两种情况下，试分别拟定一个处理、利用方案，并对相应构筑物进 行简要的设计计算。 第十一章 中和法 1．如何确定不同浓度酸碱废水的处理方法？
2.试述过滤中和法处理酸性废水时,选择滤料的原则,并讨论升流式膨胀中和滤池及变截 面升流式滤池的特点 3.举例说明有哪些工业废水、废渣、废气可用于酸、碱废水中和处理? 4.如何估算天然水体中和酸性废水的能力?推导(11-3)式。利用天然水体中和酸性废水, 应考虑哪些因素? 5.今有含硫酸的工业废水,其pH=2.3,如欲采用石灰干投法进行中和处理,使之达到排入 城市下水道的标准(pH≈6-10,可取8),试问每立方米废水需投多少石灰?(石灰纯度为 70%)。 6.采用石灰石过滤中和含硫酸的废水时,如硫酸浓度超过允许值,可用回流中和后的出水 予以稀释。今有流量为Q的硫酸废水,其浓度为CmgL(C大于硫酸允许浓度Co)。已知石 膏溶解度为ag/,并假设中和后出水不含酸。试求需要的回流水量QR 7.已知废水含H2SO42000mg/L,河水最小流量158m3/s,河水的利用系数为01,河水中重 碳酸盐全部能析出的CO2量A=100mg/L,游离CO2含量为20mg/L。求允许排入河水的酸性 废水量。 第十二章化学沉淀法 1.如何确定氢氧化物沉淀法处理重金属废水的pH条件? 2.综述石灰法在水处理中的应用(包括作用原理、去除污染物范围、工艺流程、优点及存 在问题、处理实例)。 3.试述硫化物沉淀法常用药剂、去除对象及特点,并剖析硫化物沉淀法除Hg()的基本 原理 4.举例说明可溶性络离子的生成对化学沉淀法的处理效果有何影响? 5.试述铁氧体沉淀法处理含重金属废水的基本原理、工艺流程及操作条件。 6.今有一电镀含铬废水,其含铬量(以CrO3计)为1500mgL,pH值为4。拟采用铁氧体 沉淀法进行处理。试计算每立方米废水所需绿矾(FeSO4·7H2O)的最小投量。 第十三章氧化还原法 1.根据臭氧处理系统中混合反应器的作用,分析比较微孔扩散式鼓泡塔和喷射器式混合反 应器的构型特点及适用范围。 2.试述碱性氯化法处理含氯废水的基本原理、工艺流程及反应条件。 3.氯氧化法去除水中酚有何弊病?为了消除氯酚的危害可采取哪些措施? 4试述药剂还原法处理含铬(Ⅵ)废水的基本原理及常用药剂,并讨论还原剂耗用量与pH 值的关系 5.采和金属屑还原法处理含汞(I〕废水时,固液接触面积、温度、pH值等因素对反应速
2．试述过滤中和法处理酸性废水时，选择滤料的原则，并讨论升流式膨胀中和滤池及变截 面升流式滤池的特点。 3．举例说明有哪些工业废水、废渣、废气可用于酸、碱废水中和处理？ 4．如何估算天然水体中和酸性废水的能力？推导（11-3）式。利用天然水体中和酸性废水， 应考虑哪些因素？ 5．今有含硫酸的工业废水，其 pH=2.3，如欲采用石灰干投法进行中和处理，使之达到排入 城市下水道的标准（pH≈6~10，可取 8），试问每立方米废水需投多少石灰？（石灰纯度为 70%）。 6．采用石灰石过滤中和含硫酸的废水时，如硫酸浓度超过允许值，可用回流中和后的出水 予以稀释。今有流量为 Q 的硫酸废水，其浓度为 Cmg/L（C 大于硫酸允许浓度 C0）。已知石 膏溶解度为 a1g/L，并假设中和后出水不含酸。试求需要的回流水量 QR。 7．已知废水含 H2SO4 2000mg/L，河水最小流量 158m3 /s，河水的利用系数为 0.1，河水中重 碳酸盐全部能析出的 CO2 量 A=100mg/L，游离 CO2 含量为 20mg/L。求允许排入河水的酸性 废水量。 第十二章 化学沉淀法 1．如何确定氢氧化物沉淀法处理重金属废水的 pH 条件？ 2．综述石灰法在水处理中的应用（包括作用原理、去除污染物范围、工艺流程、优点及存 在问题、处理实例）。 3．试述硫化物沉淀法常用药剂、去除对象及特点，并剖析硫化物沉淀法除 Hg（II）的基本 原理。 4．举例说明可溶性络离子的生成对化学沉淀法的处理效果有何影响？ 5．试述铁氧体沉淀法处理含重金属废水的基本原理、工艺流程及操作条件。 6．今有一电镀含铬废水，其含铬量（以 CrO3 计）为 1500mg/L，pH 值为 4。拟采用铁氧体 沉淀法进行处理。试计算每立方米废水所需绿矾（FeSO4·7H2O）的最小投量。 第十三章 氧化还原法 1．根据臭氧处理系统中混合反应器的作用，分析比较微孔扩散式鼓泡塔和喷射器式混合反 应器的构型特点及适用范围。 2．试述碱性氯化法处理含氯废水的基本原理、工艺流程及反应条件。 3．氯氧化法去除水中酚有何弊病？为了消除氯酚的危害可采取哪些措施？ 4．试述药剂还原法处理含铬（VI）废水的基本原理及常用药剂，并讨论还原剂耗用量与 pH 值的关系。 5．采和金属屑还原法处理含汞（II）废水时，固液接触面积、温度、pH 值等因素对反应速