生態(tài)環(huán)境研究中心環(huán)境工程A-考研真題真題答案.doc

1. 給、廢水處理的基本原則與方法。(1998年簡答4)答：基本原則：凡是超過了天然本底含量而不適于人類使用的或者造成環(huán)境不良影響的都應(yīng)該減少甚至去除。處理的時候都是模擬自然過程，通過改善條件，強(qiáng)化過程。方法：由于污染物形態(tài)的多樣性，所以方法也很多，并且需要串聯(lián)起來才能同時去除多種污染物。可以通過并聯(lián)工藝增大處理量，需要調(diào)節(jié)時，需預(yù)處理，加強(qiáng)處理效果需要更進(jìn)一步處理。只是物質(zhì)形態(tài)的變化或者相轉(zhuǎn)移的，屬于物理方法；一種物質(zhì)變成了另一種物質(zhì)的，屬于化學(xué)方法； 既發(fā)生形態(tài)變化又有本質(zhì)變化的方法屬于物理化學(xué)方法；通過生物的新陳代謝將其轉(zhuǎn)化的方法稱為生物化學(xué)方法。2.什么叫環(huán)境優(yōu)先污染物？舉出五種實(shí)例。（1999年簡答5）答：確定一個篩選原則，對眾多有毒污染物進(jìn)行分級排隊，從中篩選出潛在危害大，在環(huán)境中出現(xiàn)頻率高的污染物作為監(jiān)測和控制對象。經(jīng)過優(yōu)先選擇的污染物稱為環(huán)境優(yōu)先污染物，簡稱為優(yōu)先污染物（Priority Pollutants）。舉例：666，DDT，多環(huán)芳烴，鹵代烴，多氯聯(lián)苯等。特點(diǎn)：1）難以降解 2）在環(huán)境中有一定殘留水平 3）出現(xiàn)頻率高4）具有生物積累性 5）屬于三致物質(zhì) 6）毒性較大以及現(xiàn)代已有檢出方法3.什么是管網(wǎng)水的穩(wěn)定性？為什么管網(wǎng)中會出現(xiàn)紅水？(2009年簡答2)答：包括了化學(xué)穩(wěn)定和生物穩(wěn)定性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性主要指水體不發(fā)生腐蝕和結(jié)垢，是基于水中碳酸鹽平衡原理控制的。生物穩(wěn)定性指水中的致病微生物數(shù)量不增加，不構(gòu)成致病性，以及引起的水的化學(xué)變化。由于水管一般是用鑄鐵管，在呈酸性有溶解氧的條件下，易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)生成二價鐵離子，又在化能自養(yǎng)菌鐵細(xì)菌的作用下，將其氧化成三價鐵離子，并且排出體外生成紅色氫氧化鐵膠體，所以會出現(xiàn)紅水。也有可能是余氯過多，氧化了由于電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二價鐵，生成紅色氫氧化鐵膠體。4.管網(wǎng)內(nèi)，微生物的主要危害及控制措施（2011年簡答2)答：管網(wǎng)內(nèi)的微生物大體可分為藻類、細(xì)菌和真菌三大類。微生物在管網(wǎng)內(nèi)大量繁殖，就會形成生物污垢，此垢會隔斷化學(xué)藥劑與金屬的接觸，使化學(xué)處理效果不能很好的發(fā)揮，同時會帶來管網(wǎng)的垢下腐蝕?？刂拼胧禾砑託⑸鷦?。5.概述常規(guī)給水處理主要工藝流程，原理及各單元的作用。如水源受到有機(jī)物和重金屬的微污染時，應(yīng)增加哪些其他工藝技術(shù)？（1999年論述2）答：地面水常規(guī)處理工藝，主要是指在以天然地面水為原水的城市自來水廠中采用最廣的一種工藝系統(tǒng)，是以去除水中的懸浮物和殺滅致病細(xì)菌為目標(biāo)而設(shè)計的，主要由混凝、沉淀和過濾三個單元處理方法組成。工藝流程圖： 原水混合裝置絮凝池沉淀池過濾池清水池出水原水中的懸浮物，與投入水中的混凝劑混合接觸脫穩(wěn)后，在絮凝池中生成足夠大的絮凝體，進(jìn)而在沉淀池中被沉淀除去，剩余的細(xì)小絮凝體進(jìn)一步在濾池中被過濾除去。而原水中的致病細(xì)菌，作為水中懸浮物的一種，大部分可被混凝、沉淀、過濾的常規(guī)工藝所去除，剩余的病菌再經(jīng)投加消毒劑（常用Cl2）殺菌，從而得到符合要求的處理水。如水源受到有機(jī)物和重金屬的微污染時，應(yīng)分別在加氯氣前增加活性炭吸附工藝和離子交換工藝。Ps：若有機(jī)物含量高時，可以采取強(qiáng)化工藝的方法，特別是強(qiáng)化混凝的方法。6.微污染水源的特征，處理工藝，以及所依據(jù)的原理？（2009年簡述7） 答：原水微污染，是指水環(huán)境污染造成的飲用水原水水質(zhì)下降，主要是受有機(jī)物和重金屬微量污染及傳統(tǒng)給水處理工藝的缺陷導(dǎo)致飲用水中含有微量THM等可疑致癌物或致癌物及其它有機(jī)物，嚴(yán)重威脅人體健康。主要表現(xiàn)為氨氮，濁度，重金屬超標(biāo)，以及Ames試驗(yàn)反應(yīng)呈陽性。解決方法主要有：1.強(qiáng)化常規(guī)工藝，比如混凝，沉淀，過濾等；2.增加預(yù)處理工藝，比如化學(xué)氧化，吸附和生物法；3.深度處理技術(shù)，比如活性炭吸附代替過濾，生物接觸氧化，O3和砂濾聯(lián)用，生物活性炭技術(shù)等。它們的原理基于常規(guī)的原理，只不過改善了原有工藝的條件。7. 無機(jī)絮凝劑和天然絮凝劑的區(qū)別？（2009年簡答1）首先來源不同，無機(jī)絮凝劑屬于礦物，而天然絮凝劑屬于生物分泌物或提取物，屬于有機(jī)類。其次作用機(jī)理不同，無機(jī)絮凝劑主要是通過水解生成配合物，起作用的是鐵鋁離子，機(jī)理主要是吸附電中和起作用；而天然絮凝劑多屬糖類，螯合物，粘附性強(qiáng)，起作用的基團(tuán)很多，機(jī)理主要是吸附電中和和高分子架橋作用，以后者起主要作用，分為陰離子，陽離子，兩性和非離子型。再次，效果方面差異較大，無機(jī)絮凝劑的投放量大，易受pH和溫度影響，效率非常低，限制了其應(yīng)用，且價格不菲；而天然絮凝劑由于來源于生物，其原料豐富，價格低廉，選擇性大，投藥量小，絮凝速度更快，且不容易受共存鹽類、pH和溫度影響，污泥量少，安全無毒，容易處理，且無二次污染。若將其適當(dāng)改性，其效果更佳。8無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑的作用原理區(qū)別（2012年簡述4）9膠體顆粒的基本特性及帶電原因。（1998年簡答2）答：性質(zhì)：光學(xué)：丁鐸爾效應(yīng)；動力學(xué)性質(zhì)：布朗運(yùn)動以及導(dǎo)致的擴(kuò)散，沉降平衡；電化學(xué)性質(zhì)：電動現(xiàn)象：電泳，電滲，流動電勢，沉降電勢。帶電原因：1.固體表面從分散介質(zhì)中選擇性的吸收某種離子而帶電；2.分散相固體表面上的物質(zhì)發(fā)生電離或者是分散介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中一種離子仍然留在固體表面而帶電。10.試論述混凝過程的GT值的實(shí)用意義，闡述混凝過程中使用無機(jī)高分子絮凝劑與傳統(tǒng)凝聚劑處理效能與作用機(jī)制的差別。（2001年論述3）答：G值表示速度梯度，間接表示單位時間碰撞次數(shù)和消耗的能量。在絮凝過程中，以同向絮凝為主。同向絮凝不僅與G值有關(guān)，還與絮凝時間T有關(guān)。TN0即整個絮凝時間內(nèi)單位體積流體中顆粒碰撞次數(shù)，因N0與G成正比，因此以GT值作為控制指標(biāo)，用以表示在一定時間內(nèi)，絮凝體和膠體的碰撞次數(shù)，越大表示碰撞次數(shù)越多，則越易脫穩(wěn)沉降。通過控制在不同階段的G或GT值可以獲得密實(shí)的大顆粒絮凝體，節(jié)省能源，取得較好的混凝效果。通常無機(jī)高分子在水解之前已經(jīng)形成較長的鏈狀結(jié)構(gòu)，且形態(tài)比較固定，水解后，受pH和溫度影響較小，主要依靠高分子架橋作用，以及網(wǎng)捕卷掃作用；而傳統(tǒng)凝聚劑在水解后才形成各種不同物質(zhì)，以一般以單核為主，受pH，溫度影響較大，產(chǎn)生的物質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易變化，主要依靠其吸附電中和，以及壓縮雙電層作用，只有在較高濃度時才會發(fā)生網(wǎng)捕卷掃。11.簡述混凝機(jī)理（2000年簡述1）答：混凝機(jī)理：由于動力學(xué)和聚集穩(wěn)定性造成了膠體顆粒的穩(wěn)定。前者主要是小分子的布朗運(yùn)動對抗重力而形成的穩(wěn)定，后者是由于粒子表面同性電荷的斥力作用，或者水化膜的阻礙使自發(fā)聚集不能發(fā)生的穩(wěn)定，其中后者在給水處理水中起主要作用。要破壞穩(wěn)定，關(guān)鍵是破壞聚集穩(wěn)定，可以采取投加異性電荷離子，通過壓縮雙電層（次要）和吸附電性中和（直接吸附過多的異號電荷變號），降低動電位；或者使用高分子絮凝劑，通過其吸附架橋（高分子一端吸附一膠粒，另一端吸附另一膠粒，形成“膠-高-膠”絮凝體）以及去除水化膜的作用，還可以使用鐵鹽或者鋁鹽，通過網(wǎng)捕卷掃作用，使雜質(zhì)沉淀分離，是機(jī)械作用。在膠體破穩(wěn)的同時，要讓其發(fā)生絮凝，則必須使其碰撞，包括了同向和異向絮凝，其中異向絮凝在開始階段起主要作用，當(dāng)形成較大質(zhì)量的絮凝體的時候，則同向絮凝起主要作用，也就是水力引起的，隨著碰撞次數(shù)的增多，顆粒聚集變大而下沉，從而實(shí)現(xiàn)了膠體和水的物理分離。12.論述（簡述）混凝機(jī)理，并說明GT在混凝中實(shí)際應(yīng)用意義 。（2006年論述1）G值表示速度梯度，間接表示單位時間碰撞次數(shù)和消耗的能量。在絮凝過程中，以同向絮凝為主。同向絮凝不僅與G值有關(guān)，還與絮凝時間T有關(guān)。TN0即整個絮凝時間內(nèi)單位體積流體中顆粒碰撞次數(shù)，因N0與G成正比，因此以GT值作為控制指標(biāo)，用以表示在一定時間內(nèi)，絮凝體和膠體的碰撞次數(shù)，越大表示碰撞次數(shù)越多，則越易脫穩(wěn)沉降。通過控制在不同階段的G或GT值可以獲得密實(shí)的大顆粒絮凝體，節(jié)省能源，取得較好的混凝效果。通常無機(jī)高分子在水解之前已經(jīng)形成較長的鏈狀結(jié)構(gòu)，且形態(tài)比較固定，水解后，受pH和溫度影響較小，主要依靠高分子架橋作用，以及網(wǎng)捕卷掃作用；而傳統(tǒng)凝聚劑在水解后才形成各種不同物質(zhì)，以一般以單核為主，受pH，溫度影響較大，產(chǎn)生的物質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易變化，主要依靠其吸附電中和，以及壓縮雙電層作用，只有在較高濃度時才會發(fā)生網(wǎng)捕卷掃。13.分析投加高分子混凝劑過量時混凝效果不好的原因。如投加量過大時，膠體顆粒表面被高分子所覆蓋，兩膠粒接近時，受到膠粒與膠粒之間因高分子壓縮變形產(chǎn)生的反彈力和帶電高分子之間的靜電排斥力，使膠體不能聚集。最佳投量應(yīng)是既能把膠?？焖傩跄饋?，又可使絮凝起來的最大膠粒不易脫落。14.簡述G值對混凝效果的影響。（2012年簡述1）答：G值表示速度梯度，間接表示單位時間碰撞次數(shù)和消耗的能量。通過控制在不同階段的可以獲得密實(shí)的大顆粒絮凝體，節(jié)省能源，取得較好的混凝效果。在絮凝過程中，所施功率或G值愈大，顆粒碰撞速率愈大，絮凝效果愈好，但實(shí)際絮凝過程中，G值增大時，水流的剪切力也隨之增大，已形成的絮體有破碎的可能，如何計算或控制一個最佳G值，使達(dá)到最佳的絮凝效果又不致使絮凝體破裂的G值仍有待研究。由于大的絮凝體容易破碎，故自絮凝開始至絮凝結(jié)束，G值應(yīng)漸次減小。15.論述水中膠體穩(wěn)定的主要原因，以及使膠體雜質(zhì)脫穩(wěn)所采取的工藝措施和原理。答：膠體穩(wěn)定的主要原因：由于動力學(xué)和聚集穩(wěn)定性造成了膠體顆粒的穩(wěn)定。前者主要是小分子的布朗運(yùn)動對抗重力而形成的穩(wěn)定，后者是由于粒子表面同性電荷的斥力作用，或者水化膜的阻礙使自發(fā)聚集不能發(fā)生的穩(wěn)定，其中后者在給水處理水中起主要作用。 使膠體脫穩(wěn)所采取的工藝措施是混凝工藝。原理：要破壞穩(wěn)定，關(guān)鍵是破壞聚集穩(wěn)定，可以采取投加異性電荷離子，通過壓縮雙電層（次要）和吸附電性中和（直接吸附過多的異號電荷變號），降低動電位；或者使用高分子絮凝劑，通過其吸附架橋（高分子一端吸附一膠粒，另一端吸附另一膠粒，形成“膠-高-膠”絮凝體）以及去除水化膜的作用，還可以使用鐵鹽或者鋁鹽，通過網(wǎng)捕卷掃作用，使雜質(zhì)沉淀分離，是機(jī)械作用。在膠體破穩(wěn)的同時，要讓其發(fā)生絮凝，則必須使其碰撞，包括了同向和異向絮凝，其中異向絮凝在開始階段起主要作用，當(dāng)形成較大質(zhì)量的絮凝體的時候，則同向絮凝起主要作用，也就是水力引起的，隨著碰撞次數(shù)的增多，顆粒聚集變大而下沉，從而實(shí)現(xiàn)了膠體和水的物理分離。16.簡述水的pH值對硫酸鋁混凝效果的影響。（2001年簡述2）答：主要在不同PH條件下，Al的具體形態(tài)不同，導(dǎo)致其效果不同：pHMg2+Na+,所以出水中離子出現(xiàn)的次序?yàn)镠+、Na+、Mg2+和Ca2+，且此順序與原水中這些離子的濃度無關(guān)；OA段：所有陽離子被交換了，出水保持酸性狀態(tài)，且C(H+) = C（1/2SO42-+Cl-）從A段開始，鈉離子開始泄露，隨著鈉離子濃度上升，氫離子濃度下降（陽離子總濃度恒定）。當(dāng)鈉離子濃度超過進(jìn)水鈉離子濃度，表明鈣鎂離子已經(jīng)開始把鈉離子置換出來了，當(dāng)鈉離子=總陰離子濃度，出水酸度為0，然后開始呈現(xiàn)堿性，直到C。CB段：鈉離子濃度穩(wěn)定，其已轉(zhuǎn)化為鈉柱工作，只對鈣鎂離子起吸附作用（即除硬度），當(dāng)?shù)竭_(dá)B時，鈉離子濃度下降，硬度上升，表明交換帶已經(jīng)抵達(dá)交換柱底部，交換能力耗竭。最后出水硬度=原水硬度。29. 從濾池配水系統(tǒng)的設(shè)計原理出發(fā)，說明大阻力和小阻力配水系統(tǒng)的設(shè)計思想.（2003年簡述4）配水系統(tǒng)的作用是使沖洗水在整個濾池面積上均勻分布，均勻性只同構(gòu)造尺寸有關(guān)，與沖洗強(qiáng)度，濾池面積無關(guān)。如果孔口內(nèi)壓頭差相差最大的兩孔Qa，Qc出流量相等，則可以認(rèn)為濾池布水均勻。理論上是小于0.05的差距。盡管流量不可能相等，但是相接近是可能的：措施之一就是減小孔口面積以增大孔口阻力系數(shù)S1；增大了S1就是削弱了承托層，濾料層的阻力系數(shù)以及配水系統(tǒng)壓力不均勻的影響；這就是所謂的大阻力配水系統(tǒng)，但是其構(gòu)造復(fù)雜，水頭損失大，動力消耗大，管內(nèi)易結(jié)垢。開孔比為0.2%-0.25%之間。措施之二就是通過減小干，支管流速，同樣可以使布水均勻，即削弱了由于壓力變化對布水均勻性的影響，也就是小阻力配水系統(tǒng)。開孔比為1.0 %-1.5 % 之間。30.當(dāng)濾池中濾料已經(jīng)膨脹時，再加大沖洗流速，水頭損失有什么變化？（2006簡答1）水頭損失一定，等于反沖洗時剛剛流態(tài)化時的水頭損失。因?yàn)槌鲇谂蛎浐?，濾料處于懸浮狀態(tài)，其受力平衡，即水流沖擊力等于重力，水流沖擊力用于克服重力做功，做功大小用水頭損失表示。而重力不變，所以水頭損失也不變。32.簡述濾池的過濾機(jī)理，并簡述如何提高濾層的含污能力。（2006年簡答2）答：過濾是懸浮顆粒與濾料顆粒間粘附作用的結(jié)果，包括了使顆粒從流體中遷移到濾料表面的物理力學(xué)的作用的遷移機(jī)理，以及使其發(fā)生相互作用的物理化學(xué)作用的粘附機(jī)理。遷移包括了攔截，沉淀，慣性，擴(kuò)散，水動力等過程；吸附包括了范德華力，靜電力，化學(xué)鍵和特殊的化學(xué)吸附力等力學(xué)作用。由于單層濾料上細(xì)下粗而總是出現(xiàn)下層未充分發(fā)揮作用，過濾就停止了，可以采取以下措施改變這種現(xiàn)象，雙層濾料和三層濾料，以及均質(zhì)濾料?；径际前凑丈蠈又睆酱螅芏刃?，而下層粒徑小，而密度大，以克服單層濾料的不足，充分發(fā)揮深層絮凝作用。33.濾池沖洗的目的是什么？沖洗方法有哪幾種？簡述各方式的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)？（2000年簡述2）沖洗的目的是清除濾層中所截留的污物，使濾池恢復(fù)過濾能力?？鞛V池沖洗方法有以下幾種：1.高速水流反沖洗；2.氣、水反沖洗；3.表面助沖加高速水流反沖洗高速反沖洗原理 ：利用流速較大的反向水流沖洗濾料層，使整個濾層達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，且具有一定的膨脹度。截留于濾層中的污物，在水流剪力和濾料顆粒碰撞摩擦雙重作用下，從濾料表面脫落下來，然后被沖洗水帶出濾池。沖洗流速過大或過小，沖洗效果均會降低。優(yōu)缺點(diǎn)：高速水流反沖洗雖然洗操作方便，池子和設(shè)備較簡單，但是沖洗耗水量大，沖洗結(jié)束后，濾料上細(xì)下粗分層明顯。氣、水反沖洗效果在于：利用上升空氣氣泡的振動可有效地將附著于濾料表面污物擦洗下來使之懸浮與水中，然后再用水“低速反沖”把污物排除池外。優(yōu)缺點(diǎn)：采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時，沖洗時濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹，沖洗結(jié)束后，濾層能保持原來濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污能力。但氣、水反沖洗需增加氣沖設(shè)備，池子結(jié)構(gòu)及沖洗操作也較復(fù)雜。34.氣-水反沖洗的工作原理和特點(diǎn) 。（2007年簡答4）答：氣、水反沖洗效果在于：利用上升空氣氣泡的振動可有效地將附著于濾料表面污物擦洗下來使之懸浮與水中，然后再用水“低速反沖”把污物排除池外。優(yōu)缺點(diǎn)：采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時，沖洗時濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹，沖洗結(jié)束后，濾層能保持原來濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污能力。但氣、水反沖洗需增加氣沖設(shè)備，池子結(jié)構(gòu)及沖洗操作也較復(fù)雜。35.濾池氣水反沖洗有哪幾種沖洗操作方式，簡述其優(yōu)缺點(diǎn)。（2001年簡述4）答：操作方式有以下3種：1）先用空氣反沖，然后再用水反沖。2）先用氣-水同時反沖，然后再用水反沖。3）先用空氣反沖，然后用氣-水同時反沖，最后再用水反沖。優(yōu)缺點(diǎn)：采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時，沖洗時濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹，沖洗結(jié)束后，濾層能保持原來濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污能力。但氣、水反沖洗需增加氣沖設(shè)備，池子結(jié)構(gòu)及沖洗操作也較復(fù)雜。36. 循環(huán)冷卻水的水質(zhì)有哪幾類污染，分別如何去除？（2006年簡答4）答：包括了沉積物（粘垢，結(jié)垢，污垢），腐蝕，微生物污染三類污染。一般情況，對結(jié)垢采取軟化和除鹽直接去除成分，加鹽酸硫酸將其酸化轉(zhuǎn)化為非碳酸鹽硬度，或者加單寧，木質(zhì)素等阻垢劑并且控制好pH；對污垢則通過投加表面活性劑和絮凝沉淀來控制；對腐蝕則在金屬表面鍍膜（氧化膜，離子沉淀膜和金屬沉淀膜，吸附膜）以隔絕腐蝕介質(zhì)；對微生物可以使用氧化型（如NaClO），非氧化型(如CuSO4),表面活性劑型（如季胺鹽類）殺菌劑同時也去除粘垢。37.含氟廢水對人有哪些危害？簡述常用的除氟方法和原理，常用方法的缺點(diǎn)及改進(jìn)方法。（2007年簡答題2,2012年論述3） 答：長期飲用含氟量高的水可引起慢性氟中毒，特別是對牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害，輕者患氟斑牙，表現(xiàn)為牙釉質(zhì)損壞，牙齒過早脫落等；重者則骨關(guān)節(jié)疼痛，甚至骨骼變形，出現(xiàn)彎腰駝背等，完全喪失勞動能力。國標(biāo)要求飲用水的含氟量低于1.0mg/L。 一般常用以活性氧化鋁（選擇性好，pH9.5以下），骨炭做吸附劑的吸附過濾法（都是可逆的，基于吸附和離子交換）；或者混凝和電滲析，但是應(yīng)用較少。國外還有采用活性沸石等吸附劑除F的案例。1.活性氧化鋁使用前可用硫酸鋁溶液活化，使轉(zhuǎn)化成為硫酸鹽型，反應(yīng)如下：（Al2O3）n2H2O + SO42- （Al2O3）nH2SO4 + 2OH-2.除氟時的反應(yīng)為：（Al2O3）nH2SO4 + 2F - （Al2O3）n2HF + SO42-3.活性氧化鋁失去除氟能力后，可用1%-2%的硫酸鋁溶液再生：（Al2O3）n2HF + SO42- （Al2O3）nH2SO4 + 2F-缺點(diǎn)：原水的pH值和堿度對活性氧化鋁的除氟能力影響很大；再生廢液的處理是一個麻煩的問題。改進(jìn)方法：加酸或加CO2調(diào)節(jié)原水的pH值到5.5-6.5之間，并采用小粒徑活性氧化鋁，是提高除氟效果和降低制水成本的途徑；再生廢液的處理還有待于進(jìn)一步研究,從而找到成本更低的方法。不用離子交換法除F的原因答:由于地下水中含有其它陰離子，影響脫氟效果.陰離子交換樹脂對地下水中主要陰離子的吸附交換能力為SO42-NO3Cl-F。 因此，對于地下水而言，陰離子交換樹脂對氟的選擇吸附交換能力較低，一般交換容量在1g氟/kg樹脂左右，由于陰離子交換樹脂對氟缺乏很好的選擇性，因此不易控制使用量，并且處理后再生費(fèi)用較大。除As用沸石的離子交換吸附或用稀土基無機(jī)合成材料。38.簡述接觸氧化法除鐵的原理。（2009年簡答3、2003年簡述1）答：在曝氣池中，通過曝氣，使氧氣溶解于水中，經(jīng)過接觸過濾池時，在有催化活性的濾膜作用下，溶解氧氧化了水中二價鐵，形成氫氧化鐵沉淀，再經(jīng)過快濾池被濾料攔截從而從水中除去。除鐵錳都是利用氧化劑氧化為高價態(tài)物質(zhì)，除鐵比除錳容易是因?yàn)檠趸娢坏汀ｈF和錳都無毒理學(xué)意義，只是影響色度，造成嗅味。39.簡述水處理技術(shù)中膜分離法的類型及其工作原理。（2001年簡述3、2010年簡述2）答:膜分離法是以選擇透過膜為分離介質(zhì)，在其兩側(cè)施加某種推動力，使原料側(cè)組分選擇性地透過膜，從而達(dá)到分離和提純的目的。這種推動力可以是壓力差、溫度差、濃度差或電位差。在水處理中廣泛使用的推動力為壓力差和電位差，其中壓力驅(qū)動膜濾工藝主要有微濾、超濾、反滲透、納濾等；電位差驅(qū)動膜濾工藝主要有電滲析。40.膜分離方法有哪些，其推動力和特點(diǎn)是什么？（2009年簡述8） 答：膜分離方法主要有微濾、超濾、反滲透、納濾、電滲析等。其推動力可以是壓力差、溫度差、濃度差或電位差。在水處理中廣泛使用的推動力為壓力差和電位差。膜分離法的特點(diǎn)是可在室溫、無相變條件下進(jìn)行，具有廣泛的適用性。41.膜分離法主要包括哪幾種方法，試從其主要兩種方法在其原理、設(shè)備構(gòu)造、運(yùn)行條件及其適用范圍進(jìn)行對比？（1998年論述8）答：膜分離方法主要有微濾、超濾、反滲透、納濾、電滲析等。 微濾和超濾都是在靜壓差推動力作用下進(jìn)行的篩孔分離過程，從原理上來說，并沒有本質(zhì)的差別。都是在一定的壓力差作用下，原料液中水和小的溶質(zhì)粒子從高壓側(cè)透過膜到低壓側(cè)，產(chǎn)生透過液，而原料液中大粒子組分被膜截留，使剩余濾液中的濃度增大成為濃縮液。微濾屬于精密過濾，可濾除粒徑為0.01-10m的微粒；而超濾的分離效果是分子級的，它可截留溶液中溶解的大分子溶質(zhì)。微濾有兩種操作模型：死端過濾（適于實(shí)驗(yàn)室等小規(guī)模場合）和錯流過濾（發(fā)展很快，有代替前者的趨勢）；超濾有三種操作模型：重過濾（設(shè)備簡單、能耗低、濃差極化和膜污染嚴(yán)重），間歇錯流操作（適用于實(shí)驗(yàn)室或小型處理工程中采用），連續(xù)錯流操作（滲透速率較高，所需貯槽體積?。?2.電滲析和反滲透原理，優(yōu)缺點(diǎn)。（2005年簡答3）答：用只能讓水分子透過，而不允許溶質(zhì)透過的半透膜將純水與咸水分開，則水分子將從純水一側(cè)通過膜向咸水一側(cè)透過，結(jié)果使咸水一側(cè)的液面上升，直至到達(dá)某一高度，此即所謂滲透過程。當(dāng)滲透達(dá)到動平衡狀態(tài)時，半透膜兩側(cè)存在著一定的壓力差，即為滲透壓。當(dāng)咸水一側(cè)施加的壓力P大于該溶液的滲透壓，可迫使?jié)B透反向，實(shí)現(xiàn)反滲透過程。反滲透達(dá)到平衡時稱作反滲透壓。優(yōu)缺點(diǎn)：1)海水淡化過程不發(fā)生相變化，能耗最低的海水淡化方法 2）設(shè)備簡單，效率高3）占地面積小4)操作方便,控制容易5)設(shè)備投資低,建設(shè)周期短缺點(diǎn):對進(jìn)水水質(zhì)和水溫要求高,易形成膜污染,價格較高，操作壓力大。電滲析法是在外加直流電場作用下，利用離子交換膜的選擇透過性（即陽膜只允許陽離子透過，陰膜只允許陰離子透過），使水中陰、陽離子作定向遷移，從而達(dá)到離子從水中分離的一種物理化學(xué)過程。43.試論述好氧與厭氧生物處理的基本原理，優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍，以及近年來廢水生物處理法的發(fā)展趨勢？（1998年論述題9）好氧生物處理的基本原理：采取人工措施，在充分溶解氧的條件下，創(chuàng)造有利于好氧微生物生長、繁殖的良好環(huán)境，增強(qiáng)好氧微生物的新陳代謝功能，將污水中的有機(jī)污染物和植物性營養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物，從而使其降解、去除。包括活性污泥法和生物膜法。適用于中、低濃度的有機(jī)廢水，或者說BOD5濃度小于500mg/L的有機(jī)廢水。厭氧生物處理的基本原理：在沒有游離氧存在的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌降解和穩(wěn)定有機(jī)物的生物處理方法。在厭氧生物處理過程中，復(fù)雜的有機(jī)化合物被降解、轉(zhuǎn)化為簡單的化合物，同時釋放能量。適用于有機(jī)污泥和高濃度有機(jī)廢水（一般BOD52000mg/L）。廢水處理的發(fā)展趨勢：1） 提高生物量濃度2） 增強(qiáng)傳質(zhì)，提高氧的利用率，有機(jī)物的利用率3） 減小占地，降低能耗，增強(qiáng)適用性和穩(wěn)定性。4） 好氧與厭氧工藝的整合5） 脫氮除磷功能（強(qiáng)化生物降解功能）MBR44. 試論述活性污泥法與生物膜法處理污水的基本原理，優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍，以及近年來廢水生物處理法的發(fā)展趨勢？ 基本原理：以含于廢水中的有機(jī)污染物為培養(yǎng)基，在有溶解氧的條件下，連續(xù)地培養(yǎng)活性污泥，聚集在活性污泥上的大量微生物通過吸附凝聚和氧化分解作用，將污水中的有機(jī)物部分同化為新的微生物體，另一部分則轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無機(jī)物，從而凈化廢水中的有機(jī)物。生物膜法：污水流經(jīng)附著有大量微生物（細(xì)菌，真菌）的介質(zhì)上，會在介質(zhì)上形成一層膜狀的生物污泥，即生物膜。污水中的有機(jī)物透過附著水層進(jìn)入生物膜內(nèi)被吸附利用，降解產(chǎn)生的CO2,H2O等也通過附著水層進(jìn)入流動水層帶走，污水得到凈化。當(dāng)微生物生長繁殖使生物膜厚度達(dá)到一定程度時會脫落，在二次沉淀池中被截留下來形成污泥。生物膜通過不斷增長、更新、脫落達(dá)到凈化廢水的目的?；钚晕勰喾ㄌ幚硭|(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行方便，處理量大，但易受到進(jìn)水水量和水質(zhì)變化的影響。運(yùn)行不當(dāng)會出現(xiàn)污泥膨脹的問題，污泥的回流也在一定程度上增加了建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用。生物膜法提高了對污水水量和水質(zhì)的適應(yīng)性，微生物相呈現(xiàn)多樣化，食物鏈長，一定的運(yùn)行條件可實(shí)現(xiàn)反硝化的功能。無污泥回流，曝氣設(shè)備。無污泥膨脹之虞，剩余污泥量少。但由于受到配水均勻性和易堵塞的問題，處理水量難以提高，處理過程易散發(fā)臭味，處理水質(zhì)受溫度影響大，且一般情況下低于活性污泥法出水水質(zhì)。另外，填料增加了投資。廢水處理的發(fā)展趨勢：1） 提高生物量濃度2） 增強(qiáng)傳質(zhì)，提高有機(jī)物和氧的利用率3） 減小占地，降低能耗，增強(qiáng)適用性和穩(wěn)定性。4） 好氧與厭氧工藝的整合5） 脫氮除磷功能（強(qiáng)化生物降解功能）MBR。污水土地處理法，通過土地的過濾作用，化學(xué)吸附，物理吸附，以及微生物的降解作用，將有機(jī)物去除。45列舉三種以上去除水中有機(jī)污染物的方法，并指出其依據(jù)的原理。（2003年簡述2、2006年簡答3、2011年簡述3）活性污泥，通過活性污泥中的微生物體內(nèi)酶的作用，將污水中的有機(jī)物部分同化為新的微生物體，另一部分則轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。生物膜法，通過在濾料或者載體上面上形成一層生物膜，包括了厭氧層，好氧層和流動層，通過好氧菌和厭氧菌的代謝作用（主要好氧菌），將其同化為生物體的組成部分或者分解為二氧化碳和水等無機(jī)物。污水土地處理法，通過土地的過濾作用，化學(xué)吸附，物理吸附，以及微生物的降解作用，將有機(jī)物去除。46.污水生物處理技術(shù)是自然界水體自凈的模擬和加強(qiáng)，請簡述： （1）哪些生物處理技術(shù)是水體自凈的模擬，哪些是土壤自凈的模擬。（2）生物處理技術(shù)從哪些方面得到加強(qiáng)。（2003年簡述3、2012年簡述2）答：（1）活性污泥法和穩(wěn)定塘是水體自凈的模擬與加強(qiáng)。生物膜法和土地處理處理系統(tǒng)是土壤自凈的模擬。 （2）生物量和生物種類：通過適當(dāng)馴化，培育出優(yōu)勢種群，并為其創(chuàng)造良好的生存條件；DO：通過使用鼓風(fēng)曝氣，或者機(jī)械曝氣，或者二者結(jié)合，提供所需足量的氧氣，在曝氣的同時加速了水的紊流狀態(tài)，減小了液膜的傳質(zhì)阻力，提高氧傳效率；水力負(fù)荷：較自然凈化，由于提高了生物量和DO，其水力負(fù)荷大大加強(qiáng)；最適pH：可以通過投加生石灰等調(diào)節(jié)反應(yīng)所需的pH;水力條件：由于是在人工構(gòu)筑物中進(jìn)行的，使人有可能創(chuàng)造條件加大紊流程度，使污染物與微生物充分接觸。此外還有比如控制溫度，有毒物質(zhì)，營養(yǎng)物質(zhì)。47.水體污染與水體自凈的概念？污染類型有哪幾種？（2000年簡述3、2002年簡述3、2012年簡答3）答：水體污染：排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體中的本底含量和水體的環(huán)境容量，從而導(dǎo)致水的物理化學(xué)以及微生物的性質(zhì)發(fā)生變化，使水體固有的生態(tài)系統(tǒng)和功能受到破壞。水體自凈：污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理的，化學(xué)的，生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或者總量減少，受污染的水體部分或完全的恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。按污染物質(zhì)來分，分為物理性污染，無機(jī)物污染，有機(jī)物污染，病原微生物污染。按排入水體方式可分為：點(diǎn)源和面源污染。按污染過程又可分為：自然污染和人為污染。48.簡述水體污染的特征和水體自凈的原理（2007年簡述3）答：水體自凈過程非常復(fù)雜，按機(jī)理可分為3類：1） 物理凈化作用：水體中的污染物通過稀釋、混合、沉淀與揮發(fā)，使?jié)舛冉档?，但總量不減。2） 化學(xué)凈化作用：水體中的污染物通過氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解合成、吸附凝聚等過程，使存在形態(tài)發(fā)生變化及濃度降低，但總量不減3） 生物化學(xué)凈化作用：水體中的污染物通過水生生物特別是微生物的生命活動，使其存在形態(tài)發(fā)生變化，有機(jī)物無機(jī)化，有害物無害化，濃度減低，總量減少。生物化學(xué)凈化作用是是水體自凈的主要原因。49.水體自凈的過程及類型？（2010年簡述1）答：水體自凈：污染物隨污水排入水體后，經(jīng)過物理的，化學(xué)的，生物化學(xué)的作用，使污染的濃度降低或者總量減少，受污染的水體部分或完全的恢復(fù)原狀，這種現(xiàn)象稱為水體自凈。水體自凈過程非常復(fù)雜，按機(jī)理可分為3類：4） 物理凈化作用：水體中的污染物通過稀釋、混合、沉淀與揮發(fā)，使?jié)舛冉档?，但總量不減。5） 化學(xué)凈化作用：水體中的污染物通過氧化還原、酸堿反應(yīng)、分解合成、吸附凝聚等過程，使存在形態(tài)發(fā)生變化及濃度降低，但總量不減6） 生物化學(xué)凈化作用：水體中的污染物通過水生生物特別是微生物的生命活動，使其存在形態(tài)發(fā)生變化，有機(jī)物無機(jī)化，有害物無害化，濃度減低，總量減少。生物化學(xué)凈化作用是是水體自凈的主要原因。50.試分析BOD5，COD作為污水有機(jī)物污染綜合指標(biāo)的合理性，可能產(chǎn)生哪些誤差？你還知道哪些指標(biāo)可以作為有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)？（2001簡述1）答：生化需氧量（BOD）反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。但也存在著一些缺點(diǎn)：1) 測定時間5d，仍嫌太長，難以及時指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐；2) 如果污水中難生物降解有機(jī)物濃度較高，BOD5測定的結(jié)果誤差較大3) 某些工業(yè)廢水不含微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)、或者含有抑制微生物生長的有毒有害物質(zhì)，影響測定效果?；瘜W(xué)需氧量（COD）的優(yōu)點(diǎn)是比較精確地表示污水中有機(jī)物的含量，測定時間僅僅需要數(shù)小時，并且不受水質(zhì)的影響。而化學(xué)需氧量COD則不能象BOD反映出微生物氧化有機(jī)物、直接地從衛(wèi)生學(xué)角度闡明被污染的程度。此外，污水中存在的還原性無機(jī)物（如硫化物）被氧化也需要消耗氧，以COD表示也存在一定的誤差。還有總有機(jī)碳（TOC）,總需氧量（TOD）,理論需氧量（ThOD）等可以作為有機(jī)物污染的綜合指標(biāo)。51.廢水有機(jī)物的主要特性指標(biāo)及相關(guān)性。（1998年簡述1）答：主要特性指標(biāo)：、BOD5 、BOD20、COD、TOD、TOC。這些指標(biāo)都是用來評價水樣中有機(jī)污染物的參數(shù)。生化需氧量間接反映了水中可生物降解的有機(jī)物量?；瘜W(xué)需氧量不能表示可被微生物氧化的有機(jī)物量，此外廢水中的還原性無機(jī)物也能消耗部分氧?？傆袡C(jī)碳和總需氧量的測定都是燃燒化學(xué)法，前者測定以碳表示，后者以氧表示。TOC、TOD的耗氧過程與BOD 的耗氧過程有本質(zhì)不同，而且由于各種水樣中有機(jī)物質(zhì)的成分不同，生化過程差別也大。在水質(zhì)條件基本相同的條件下，BOD與TOD或TOC之間存在一定的相關(guān)關(guān)系。它們之間的相互關(guān)系為：TOD COD BOD20BOD5TOC52.繪出常規(guī)的城市污水一級處理（物理處理）工藝簡圖（或者說系統(tǒng)）并說明各處理單元的作用。（2002年簡答5，2007年簡答6）答：物理處理基本流程：原污水格柵破碎機(jī)沉砂池初次沉淀池作用：僅使污染物和水分分離，并未發(fā)生化學(xué)變化，去除懸浮物性無機(jī)物和部分懸浮性有機(jī)物。格柵-截留較大的懸浮物和漂浮物，減輕后面工藝的負(fù)荷；破碎機(jī)-破碎水中較大的懸浮固體，將其碎成較小的，較均勻的碎塊,不常用。沉砂池-除去水中比重較大的無機(jī)顆粒；沉淀池-去除水中懸浮物質(zhì)和懸浮有機(jī)物。53.繪圖并論述活性污法常用處理系統(tǒng)的特征及運(yùn)行方式（2007年論述3）54.論述活性污泥處理系統(tǒng)常用的運(yùn)行方式和工藝系統(tǒng)。（2002年論述2）答:1)普通沉淀池：推流式，廊道形，增長曲線上某一段，分建，供需氧不平衡，不耐沖，出水水質(zhì)好2)階段曝氣池：多點(diǎn)進(jìn)水，改善配水不均現(xiàn)象，供需氧得到平衡，適應(yīng)性強(qiáng)3)吸附再生：污泥二沉池有損傷，再生恢復(fù)活性，進(jìn)入內(nèi)源呼吸期，污泥量大，補(bǔ)充4)完全混合：均化，稀釋，F(xiàn)/M調(diào)節(jié),易膨脹,氧利用率高5)SBR:時間推流,減小占地,污泥靜沉,不易膨脹,無回流調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)運(yùn)行方式6)AB法:A、B段各自優(yōu)勢菌種，減小占地，適應(yīng)性升高，縮小池容，HRT下降，污泥量答7)氧化溝：環(huán)形溝渠，長時間曝氣，效果好，推流式，減小運(yùn)行費(fèi)用，剩余污泥量少8)延時曝氣：長時間曝氣，低N255.污泥的沉降性能對活性污泥處理法的影響。（2006年簡答12）答：污泥的沉降性能主要是受絲狀菌生長的影響，當(dāng)外界條件滿足他的生理需求時，比如有機(jī)物過多，或者溶解氧過少，絲狀菌會大量繁殖，特別是菌膠團(tuán)外的，隨著表面積的增大，浮力增加，會上浮，導(dǎo)致泥水分離困難，稱為污泥膨脹。 當(dāng)外界條件不適合其生長時，絲狀菌生存受到抑制，整個菌膠團(tuán)處于內(nèi)源呼吸期，非常穩(wěn)定，易于沉降，適合泥水分離