水处理新技术 试卷B答案

一、填空题（每空1.0分，共20分）
1、亲和力，小
2、物理吸附，化学吸附
3、预反应区，主反应区
4、吸附作用，活性炭层中微生物对有机物的分解
5、紫外线，羟基自由基
6、极薄的表面，多孔支撑
7、自养性好氧，兼氧性异养
8、压力
9、结构简单，装填密度高
10、水解、产氢产乙酸、产甲烷
二、名词解释（每空3.0分，共24分）
1．DOC，UV254：AOC是指可吸收有机碳。

是生物稳定性的一个判定指标。

UV254是在254nm处的紫外吸光度，反映出水中含有的有机物的芳香度。

2．滗水器：是指用于SBR反应器中，快速出水的装置。

3．渗透压：指盐溶液在半透膜的两侧自然形成的液位差。

4．生物稳定性：指经过净水处理后，将水中的微量有机物降低到很低的水平，一般AOC应小于10微克/L，这时，在输水过程中由于有机物浓度极低，导致微生物不能再次孳生，使用水的终端保持水的安全性。

5．膜的污染与劣化：可恢复的膜的污染称为污染，不可恢复的称为膜的劣化。

6．贫营养菌：是指给水生物处理中的主要作用菌种，在微量有机物的营养环境中能利用生物代谢作用分解净化有机物的菌种。

7．纳滤：纳滤是一种疏松的反渗透系统，其分离特性介于反渗透和超滤之间。

纳滤膜表面带负电。

是荷电膜，脱盐率<90%。

8．颗粒污泥：颗粒污泥是由UASB产生的一种以甲烷菌为主体的结构密实，边缘圆滑，颜色黑灰的污泥。

三、简答题（每空5.0分，共40分）
1. 微污染水源采用常规给水工艺处理时会产生那些问题。

答：1）微污染水源通常主要含有有机物，造成常规处理工艺无法有效去除。

2）微污染水源中常含有氨氮，一般高达3-5mg/L，导致藻类生长，增大了水厂的处理难度。

3）有机物和氨氮会导致加氯量的增大，增加了消毒成本。

也使消毒副产物（DBPs）大量增加。

4）微污染水源水一般含有色、嗅、味，使水质下降。

还会对人体产生无法预测的潜在危害。

5）有机物为管网中的微生物繁殖提供了物质基础。

2.什么是浓差极化现象，简述浓差极化现象的危害。

答：在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，
在膜表面附近浓度升高。

这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化。

危害：
1）形成高的膜面浓度，使渗透压△∏增大，有效压差下降，渗透效率降低。

2）形成凝胶层，并使凝胶层内的大分子之间互相缠结，使分离过程与过滤膜的尺寸和分布无关。

防止：
1）料液予处理。

2）增加料液流速。

3）选择适当的操作压力。

4）对膜进行化学处理。

5）定时进行反冲。

3. 简述温度对膜的脱盐率的影响。

答：膜的脱盐率受温度的影响。

通常温度越高，脱盐率
会上升。

同时透水量下降。

4. 简述光催化氧化技术的主要优点。

答:1)设备结构简单，反应条件温和，操作条件容易控制
2)氧化还原性强，COD 去除率高，无二次污染
3)可利用太阳光
4)TiO2化学稳定性高、无毒、价廉
5．试写出反渗透系统的物料平衡，并解释脱盐率及水回收率的概念。

答：进水流量为Q f ,盐浓度为C f ，纯水流量为Q p ,浓度为C p ，浓水流量为Q b ，盐浓度为C b
则：物料平衡为：Q f = Q p + Q b
Q f C f = Q b C b + Q p C p
脱盐率为：
水回收率为：
6. 简述生物除磷的工艺及原理。

答：生物除磷工艺中经过厌氧状态释放正磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下具有很强的磷吸收能力，这种现象早先解释为，厌氧区提供的压抑状态引起磷的释放，随后在好氧区实现磷的吸收。

%100⨯=f
p Q Q Y %
1000⨯-=f p f c c c R
厌氧区：1）发酵作用：在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧状态下，兼性细菌将溶解性BOD转化为VFAs （低分子发酵产物）
2）生物贮磷菌（除磷菌）获得VFA，这些细菌吸收厌氧区产生的或来自原污水的VFA，并将其运送到细胞内，同化成胞内碳能源存贮物（PHB/PHV），所需的能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的酵解，并导致磷酸盐的释放。

好氧区：1）磷的吸收：细菌以聚磷的形式存贮超出生长需求的磷量，通过PHB/PHV的氯化代谢产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能键的形式捕积存贮，磷酸盐从液相中去除。

2）合成新的贮磷酸菌细胞，产生富磷污泥。

通过剩余污泥排放，将磷从系统中去除。

7. 画出内循环式厌氧反应器IC的结构示意图，说明各部分的作用
答：IC的结构示意图如右图所示：
IC是由两个UASB的结构组成，下面的UASB为主要的COD去除区，
上部的UASB为精处理区。

主要组成为：进水气液分离区：主要是用来进行配水和分布气泡。

下部的UASB中有污泥床区和三相分离器组成:主要作用是降
解水中的COD，并将颗粒污泥回流到污泥区。

上部的UASB是精处理器,也是由污泥区和三相分离器组成，
主要作用是进一步降低水中的COD。

污泥下降管：将顶部的污泥和部分沼气回流的进水，以加
强进水混合和搅拌。

8. 什么是污泥膨胀理论中的“选择性准则”。

答：选择性准则是指，在活性污泥系统中，将回流污泥与原水直接接触并快速混合，由于污泥中的丝状菌在高负荷条件下活性会受到抑制，导致菌胶团的活性增加，并占优势，从而在曝气池中防止了丝状菌的膨胀。

这就是选择性准则。

四、综合题（每空8.0分，共16分）
1．说明MBR工艺的组成，分析MBR工艺相对于传统工艺在中水回用中的优点及存在的主要问题。

答：工艺组成是，将膜组件放置在曝气池中，完成泥水分离过程。

优点：1)能去除致病菌。

2）占地面积小。

3）出水稳定，耐冲击。

4）易于升级。

5）泥龄长。

6）污泥产量少。

7）后续消毒简单。

缺点：易污染，预处理要求高，需要定期清洗。

2．针对日益严重的水源污染，试从水源、水厂、管网等几个方面谈谈如何保障供水的安全性。

答：现在由于工业的快速发展，城市化的加速，水源污染日益加剧，导致现有水厂工艺面临着巨大的挑战。

要保证供水的安全性，必须从水源、水厂、管网几方面综合考虑。

从水源方面，首先应加大对水源的保护力度，减少污水对水源的直接污染，对已污染的水源应采取一定的措施进行预处理，如生物处理，生物处理可以有效解决水源中微污染有机物、氨氮、藻类、色嗅等问题，减少后续处理的加氯量，降低消毒副产物的产生量。

从水厂方面，面对水源水质的下降，必须对现有工艺进行调整，一方面可以强化现有工艺，通过优化混凝，改进过滤，选择先进的消毒技术来应对，另一方面应增加水质深度处理工艺，如臭氧活性炭工艺，臭氧活性炭工艺利用臭氧的强氧化性和活性炭的高吸附性，能对水中的消毒副产物、有毒微量有机物、残余消毒剂进行处理，提供出水质量，保证出水安全。

从管网方面，管网是保证水质输送过程中安全的关键，应加强管网管理，优化调度，避免管道漏损、爆管、腐蚀等问题。

同时选用先进的管道材料，减少管道输水阻力，减少管壁微生物的滋生，保证输水水质的安全。