水污染控制工程第10章复习题PPT课件
水污染控制工程(上册)
水污染控制工程复习题第一章排水系统概论一、名词解释1、环境容量答：污水的最终处置或者是返回自然水体、土壤、大气；或者是经过人工处理，使其再生成为一种资源回到生产过程；或者采取隔离措施。
其中关于返回到自然界的处理，因自然环境具有容纳污染物质的能力，但具有一定界限，不能超过这种界限，否则会造成污染。
环境的这种容纳界限称环境容量。
2、排水体制答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。
这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。
污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。
二、填空1、污水按照来源不同，可分为生活污水、工业废水、和降水3类。
2、根据不同的要求，经处理后的污水其最后出路有：排放水体、灌溉农田、重复使用。
3、排水系统的体制一般分为：合流制和分流制两种类型。
三、简答题1、污水分为几类，其性质特征是什么？答：按照来源的不同，污水可分为生活污水、工业废水和降水3类。
生活污水是属于污染的废水，含有较多的有机物，如蛋白质、动植物脂肪、碳水化合物、尿素和氨氮等，还含有肥皂和合成洗涤剂等，以及常在粪便中出现的病原微生物，如寄生虫卵和肠西传染病菌等。
工业废水是指工业生产中所排出的废水，来自车间或矿场。
由于各种工厂的生产类别、工艺过程、使用的原材料以及用水成分的不同，使工业废水的水质变化很大。
降水即大气降水，包括液态降水和固态降水，一般比较清洁，但其形成的径流量较大，则危害较大。
2、何为排水系统及排水体制？排水体制分几类，各类的优缺点，选择排水体制的原则是什么？答：在城市和工业企业中通常有生活污水、工业废水和雨水。
这些污水是采用一个管渠系统来排除，或是采用两个或两个以上各自独立的管渠系统来排除。
污水的这种不同排除方式所形成的排水系统，称做排水系统的体制（简称排水体制）。
排水系统的体制一般分为合流制和分流制两种类型。
从环境保护方面来看，如果采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流送往污水厂进行处理，然后再排放，从控制和防止水体的污染来看，是较好的；但这时截流主干管尺寸很大，污水厂容量增加很多，建设费用也相应地增高。
水污染控制工程 1-5 (12)PPT课件
格栅渠道的宽度要设置得当， 应使水流保持适当流速
过格栅渠道 的水流流速
一方面泥沙不至于 沉积在沟渠底部
另一方面截留的污染 物又不至于冲过格栅
污水过栅条 间距的流速
通常采用0.4~0.9m/s
格栅栅条 断面形状
过格栅渠道 的水流流速
污水过栅条 间距的流速
为防止栅条间隙堵塞， 一般采用0.6~1.0m/s
h dP u1 dP
H
u0
对于沉速为u1（u1<u0）的全部悬浮颗粒，可被沉淀于池底的
总量为：
P0 0
u1
/u0dP Nhomakorabea1 u0
P0 0
u1dP
而沉淀池能去除的颗粒包括u≥u0以及 u1<u0的两部分，故沉
淀池对悬浮物的去除率为：
(1
P0 )
1 u0
P0 udP
0
式中：P0——沉速小于u0的颗粒在全部悬浮颗粒中所占的比例；
根据水中悬浮颗粒的凝聚性能和 浓度，沉淀可分成四种类型
自由沉淀
絮凝沉淀
区域沉淀或 成层沉淀
压缩沉淀
悬浮颗悬粒浮浓悬颗悬度浮粒浮不颗浓颗高粒度粒；浓不浓沉度高度淀较；很过高沉高程（淀；中5过颗0悬0程粒0浮m中相g互/L之以间 固体之悬间浮上互颗已）不粒挤；干之压颗扰间成粒，有团的颗互状沉粒相结降各絮构受自凝，到单作互周独用相围进，接其行颗触他沉粒，颗互粒相的支 淀, 颗因粒相沉影互撑淀响聚，轨，集下迹颗增层呈粒大颗直间而粒线相加间。对快的沉位沉水淀置降在过保，上程持沉层中不淀颗,颗变轨粒，的形重成力 粒的物迹理呈一性曲作个质线用整不。下体变沉被共。淀挤同发过出下生程，沉在中使，沉，污与砂颗泥澄池粒得清中的到水。质浓之量缩间、。有二清沉
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）章节题库-第十章污水的物理处理【圣才出品】
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（下册）章节题库-第十章污水的物理处理【圣才出品】第十章污水的物理处理一、选择题1．下列说法不正确的是（）。
A．调节池可以调节废水的流量、浓度、pH值和温度B．对角线出水调节池有自动均和的作用C．堰顶溢流出水调节池既能调节水质又能调节水量D．外设水泵吸水井调节池既能调节水质又能调节水量【答案】C【解析】C项，在对角线调节池中，如果调节池采用堰顶溢流，调节池只能调节水质的变化，不能调节水质和水量波动。
如果后续构筑物要求处理水量比较均匀和严格，可把对角线出水槽放在靠近池底处开孔，在调节池外面设置水泵吸水井，通过水泵把调节池出水抽到后续构筑物种，水泵出水量认为是稳定的。
或者使出水槽能在调节池内随水位上下自由波动，以便贮存盈余水量，补充水量短缺。
2．下列关于格栅的说法不正确的是（）。
A．格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物B．格栅的水头损失主要在于自身阻力大C．格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10～15cmD．格栅倾斜50°～60°，可增加格栅面积【答案】B【解析】B项，水头损失的计算公式是h2＝k×h0，式中，h2为过栅水头损失，单位是m；h0为计算水头损失，单位是m；k为格栅受污物堵塞后的水头损失增大倍数，一般采用k＝3。
格栅的水头损失主要来自于污染物与格栅接触堵塞后产生的阻力。
3．颗粒在沉砂池中的沉淀属于（）。
A．自由沉淀B．絮凝沉淀C．拥挤沉淀D．压缩沉淀【答案】A【解析】自由沉淀是发生在水中悬浮固体浓度不高时的一种沉淀类型。
颗粒在沉砂池中的沉淀为自由沉淀，因为沉淀过程悬浮颗粒之间互不干扰，颗粒各自独立完成沉淀过程，颗粒的沉淀轨迹呈直线。
而且整个沉淀过程中，颗粒的物理性质，如形状、大小及相对密度等不发生变化。
4．颗粒在污泥浓缩池中的沉淀属于（）。
A．自由沉淀B．絮凝沉淀C．拥挤沉淀D．压缩沉淀【答案】D【解析】压缩沉淀发生在高浓度悬浮颗粒的沉降过程中，由于悬浮颗粒浓度很高，颗粒相互之间互相接触，互相支承，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。
水污染控制工程PPT课件
2019/10/26
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1.2 湿式空气氧化系统
废水通过贮存罐由高压泵打入热交换器， 与反应后的高温氧化液体换热，使温度上升 到接近于反应温度，然后进入反应器。反应 所需的氧由压缩机提供。
在反应器内，废水中的有机物与氧发生放 热反应，在较高温度下将废水中的有机物氧 化成二氧化碳和水，或低级有机酸等中间产 物。反应后气液混合物经气液分离器分离， 液相经热交换器预热进水，回收热能。
能处理较宽COD浓度范
5000
围（10~300g/L）的各
2500
种废水，具有较佳的经
济效益和社会效益
2500 5000 7500 10000
进水COD和所需能量的关系
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1.3 湿式空气氧化法的主要影响因素
（1）温度
温度是湿式氧化的主要影响因素。温度越高，反 应速率越快，反应进行得越彻底。同时温度升高 还有助于液体粘度的降低和氧气传质速度的增加。 但过高的温度是不经济的。
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2.2 超临界水氧化处理的工艺
首先，用污水泵将污水压入反应器，在此与一 般循环反应物直接混合而加热，提高温度。然 后，用压缩机将空气增压，通过循环用喷射器 把上述的循环反应物一并带入反应器。
有害有机物与氧在超临界水相中迅速反应，使 有机物完全氧化，氧化释放出的热量足以将反 应器内的所有物料加热至超临界状态，在均相 条件下，使有机物和氧进行反应。
进入反应器的废液先被预热，在移动到反应器中部时与加入 的氧化剂混合，通过氧化反应，废液得到处理。
生成的产物从反应器的内管入口进入热交换器。反应 器内的压力由减压器控制，压力值通过压力计和一个 数值式压力传感器测定。在反应器的管外安装有电加 热器，并在不同位置设有温度监测装置。在反应器的 中部、底部和顶部均设有取样口。
水污染控制工程复习资料
第十章污水的物理处理第一节污水预处理一、格栅组成：格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成，倾斜安装在进水的渠道，或进水泵站集水井的进口处，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。
作用：去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。
选用栅条间距的原则：不堵塞水泵和水处理厂、站的处理设备。
格栅的清渣方法：人工清除（与水平面倾角：45º~60º），设计面积应采用较大的安全系数，一般不小于进水渠道面积的2倍，以免清渣过于频繁。
机械清除(与水平面倾角：60º~70º）过水面积一般应不小于进水管渠的有效面积的1.2倍。
二、调节池（★）（一）调节池的作用1、水量调节1）线内调节：进水用重力流，出水用泵提升。
2）线外调节：q高，进池； q低，出池2、水质调节1）利用外加动力而进行的强制调节：设备较简单，效果较好，但运行费用高。
2）利用差流方式：基本没有运行费，但设备结构较复杂。
（二）调节池的形式结构1）方池：主要用来调节水量2）对角线调节池：只调节水质，不能调节水量，对角线开槽。
3）折流式调节池三、调节池的设计（★★）1、废水经过一定调节时间后平均浓度为：c = ∑qi citi/ ∑qiti2、调节池体积V = ∑qi ti难点：∑ti的确定第二节沉淀的基础理论一、概述沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。
沉淀处理工艺的四种用法：1.沉砂池：用以去除污水中的无机易沉物。
2.初次沉淀池：较经济地去除，减轻后续生物处理构筑物的有机负荷。
3.二次沉淀池：用来分离生物处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等，使处理后的水得以澄清。
4.污泥浓缩池：将来自初沉池及二沉池的污泥进一步浓缩，以减小体积，降低后续构筑物的尺寸及处理费用等。
沉淀可分成四种类型 (★★)1.自由沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮固体之间互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。
水污染控制工程 1-5 (13)PPT课件
污泥斗上口宽L2
2h4' tg 55 o
b1
5.5m
污泥斗容积V1
1 3
h4'
(S1
S2
S1S2
27.8
)
28.7 m 3
污泥斗上部梯形上底长L1 27 0.5 0.3 27.8m
污泥斗上部梯形高度h4'' (27 - 5.5） 0.01 0.22m
则泥斗上部污泥容积V2
( L1
2
刮泥设备时,取0.5m；有机械刮 泥设备时，其上缘应高出刮板 0.3m；
h4 ——污泥区高度，m； h4′——泥斗高度，m； h4″——梯形的高度，m。
9.污泥斗的容积V1
V1
1 3
h'4
(S1
S2
S1S2 )
式中:S1 ——污泥斗的上口面积,m2； S2 ——污泥斗的下口面积，m2。
10.污泥斗以上梯形部分污泥容
L2
)
h4''
b
14.1m 3
则实际污泥区容积Vw'' V1 V2 42.8m 3 41.75m 3
（12）沉淀池总高度H： 沉淀池超高取0.3m，缓冲层高度取0.5m，则：
H h1 h2 h3 h4' h4'' 0.3 3 0.5 3.6 0.22 7.62m
例.已知某平流式沉淀池的污水最大设计流量为1200 m3/h， 水平流速为5 mm/s。进水悬浮物浓度为200 mg/L，沉淀后出 水的悬浮物不超过60 mg/L。下图为试验获得的沉淀性能曲 线。根据沉淀性能曲线，按照理想沉淀池条件，试求：
Q' v0
100 3.6 25
1.1m2
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7、水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分 析球形颗粒的静水自由沉降或上浮的基本规 律，影响沉降或上浮的因素是什么？
基本原理：沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉降性能，在重 力作用下产生下沉作用，以达到固液分离的一种过程。 基本规律：静水中悬浮颗粒开始沉降（或上浮）时,会受到 重力、浮力、摩擦力的作用。刚开始沉降（或上浮）时，因 受重力作用产生加速运动,经过很短的时间后,颗粒的重力与 水对其产生的阻力平衡时, 颗粒即等速下沉。 影响因素：颗粒密度，直径，液体的黏度。
• 区域沉淀或成层沉淀：悬浮颗粒浓度较高（5000 mg/L以 上）；颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对 位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有 清晰的泥水界面。二次沉淀池与污泥浓缩池中发生。
• 压缩沉淀：悬浮颗粒浓度很高；颗粒相互之间已挤压成团 状结构，互相接触，互相支撑，下层颗粒间的水在上层颗 粒的重力作用下被挤出，使污泥得到浓缩。二沉池污泥斗 中及浓缩池中污泥的浓缩过程存在压缩沉淀。
水体自净作用是指水中的污染物质在水体向下游流动中 浓度自然降低的现象。这种现象从净化机制来看，可分为以 下物理净化、化学净化和生物净化。 物理净化：是指污染物质由于稀释、扩散、沉淀等作用而使 河水污染物质浓度降低的过程。 化学净化：是指污染物质由于氧化、还原、分解等作用而使 河水污染物质浓度降低的过程。 生物净化：由于水中生物活动，尤其是水中微生物对有机物 的氧化分解作用而引起的污染物质浓度降低的过程。
6、如何改进及提高沉淀或气浮分离效果？
可以减小气泡直径来提高气浮分离效果。为了提高气 浮的分离效果，要保持水中表面活性物质的含量适度， 对含有细分散亲水性颗粒杂质的工业废水，采用气浮法 处理时，除应用投加电解质混凝剂进行电中和方法外， 还可用向水中投加浮选剂，使颗粒的亲水性表面改变为 疏水性，使其能与气泡粘附。
6、如何改进及提高沉淀或气浮分离效果？
由斯托克斯公式可知，通过采取相应的措施，增大悬浮颗 粒的直径，减小流体的黏度等都能提高沉淀或气浮分离效果。 如：通过混凝处理增大颗粒粒径，提高水温以减小水的黏度。
影响沉淀分离效果的因素有沿沉淀池宽度方向水流速度分布的 不均匀性和紊流对去除率的影响，其中宽度方向水流速度分布 的不均匀性起主要作用。所以为了提高沉淀的分离效果，在沉 淀池的设计过程中，为了使水流均匀分布，应严格控制沉淀区 长度，长宽比，长深比。
1、水体自净有哪几种类型？ 2、设置沉砂池的目的是什么？曝气沉砂池的工 作原理与平流式沉砂池有何区别？ 3、试说明沉淀有哪几种类型？各有何特点？
1
4、平流式沉淀池设计流量为720m3/h，要求 沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除， 按理想沉淀池条件求：
（1）所需沉淀池表面积；
（2）沉速为0.1mm/s的颗粒可去除百分之几？
• 平流式沉砂池是一种最传统的沉砂池，它构造简单，工作 稳定，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使相对密度大 的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带走，从而能 从污水中去除砂子、煤渣等密度较大的无机颗粒。
• 曝气沉砂池的工作原理
由曝气以及水流的螺旋旋转作用，污水中悬浮颗粒相互碰 撞、摩擦，并受到气泡上升时的冲刷作用，使粘附在砂粒 上的有机污染物得以去除。曝气沉砂池沉砂中含有机物的 量低于5%；由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱 臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离 等作用。
5、在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较， 各有何缺点？
沉淀法它是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能在重力场的作用下， 以达到固液分离的一种过程。主要去除污水中的无机物，以及某 些比重较大的颗粒物质。浮上法是一种有效的固—液和液—液分 离方法，特别对那些颗粒密度或接近或小于水的以及非常细小颗 粒，更具有特殊优点。与气浮法相比较，沉淀法的优点是这一物 理过程简便易行，设备简单，固液分离效果良好。 与沉淀法相比较气浮法的优点：1）气浮时间短，一般只需要15 分钟左右，去除率高；2）对去除废水中的纤维物质特别有效， 有利于提高资源利用率，效益好；3）应用范围广。它们缺点是 都有局限性，单一化。
2 设置沉砂池的目的是什么？曝气沉砂池的工 作原理和平流式沉砂池有何区别？
• 设置沉砂池的目的
•
以重力或离心力分离为基础，即将进入沉砂池的污水
流速控制在只能使相对密度大的无机颗粒下沉，而有机悬
浮颗粒则随水流带走，从而能从污水中去除砂子、煤渣等
密度较大的无机颗粒，以免这些杂质影响后续处理构筑物
的正常运行。
3、试说明沉淀度不高；沉淀过程中悬浮固体之间 互不干扰，颗粒各自单独进行沉淀, 颗粒沉淀轨迹呈直线。 沉淀过程中,颗粒的物理性质不变。发生在沉砂池中。
• 絮凝沉淀：悬浮颗粒浓度不高；沉淀过程中悬浮颗粒之间 有互相絮凝作用，颗粒因相互聚集增大而加快沉降，沉淀 轨迹呈曲线。沉淀过程中，颗粒的质量、形状、沉速是变 化的。化学絮凝沉淀属于这种类型。
E i 0.1 25% 0 0.4
5、在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较， 各有何缺点？
气浮法：能够分离那些颗粒密度接近或者小于水的细小颗粒， 适用于活性污泥絮体不易沉淀或易于产生膨胀的情况，但是产 生微细气泡需要能量，经济成本较高。 沉淀法：能够分离那些颗粒密度大于水能沉降的颗粒，而且固 液的分离一般不需要能量，但是一般沉淀池的占地面积较大。
4、平流式沉淀池设计流量为720m3/h，要求 沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除， 按理想沉淀池条件求：
（1）所需沉淀池表面积；
（2）沉速为0.1mm/s的颗粒可去除百分之几？
4 解： • 所需沉淀池表面面积A:
A
Q
0
720 0.4 103 3600
500(m2 )
• 沉速为0.01mm/s的颗粒的去除率：
5、在废水处理中，气浮法与沉淀法相比较， 各有何优缺点？ 6、如何改进及提高沉淀或气浮分离效果？
7、水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分 析球形颗粒的静水自由沉降或上浮的基本规律， 影响沉降或上浮的因素是什么？
8、加压溶气浮上法处理废水的基本原理是什 么？
9、化学混凝法的原理和适用条件？
1 水体自净有哪几种类型？