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水质工程学下册试卷
1、活性污泥：指在污水处理系统中存在附着大量具有活性（能分解污水中污染物）的微生物，在外观上呈絮绒颗粒状，能在静止状态下立即凝聚成较大的绒粒而下沉的污泥。
2、混合液挥发性悬浮固体浓度：在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥中能挥发的固体物质的质量。
3、污泥沉降比：简称SV ，混合液在量筒里静止30分钟后所形成污泥的容积占混合液容积的百分数。
4、最小污泥龄：指微生物繁殖一代所需要的时间。
5、硝化反应：指氨氮在亚硝化菌氧化下变成亚硝酸氮，继而亚硝酸氮再由硝化菌氧化为硝酸盐的化学反应。
6、反硝化作用：由一群异养菌微生物在缺氧条件下，将烟硝酸氮和和硝酸氮还原成气态氮（N2）或N2O的过程。
7、氧化沟：又称连续循环反应器，它池体狭长，池身较浅，曝气池一般呈封闭 的环状沟渠形，污水和活性污泥在池中作不停的循环流动。 8、水力停留时间：指水从池体一段流到另一端所需要的时间。
9、厌氧的产氢产乙酸阶段：是将产酸发酵阶段2C 以上的有机酸（除乙酸）和 醇转化为乙酸、氢气、二氧化碳的过程，并产生新的细胞物质。
10，污泥脱水：指用真空、加压或干燥方法使污泥中的水分分离，减少污泥体积，降低储运成本。
1、活性污泥微生物中的优势细菌有 产碱杆菌属 、芽孢杆菌属、 黄杆菌、动胶杆菌 、假单胞菌属和 大肠埃希氏杆菌 。
2、每日排出系统外的活性污泥量包括作为剩余污泥排出的污泥量和 随处理水流出的污泥量 。
污水处理部分
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3、Lawrence-McCarty第一基本模型，表示的是生物固体平均停留时间与、 （Y）、产率 、底物比利用速率以及 微生物的衰减速率 之间的定量关系 4、传统活性污泥法的英文缩写是 CAS
5、机械曝气装置分竖轴机械曝气装置和卧轴式机械曝气装置，在竖轴曝气装置里常见有：泵型、K 型、倒伞型 和 平板型；在卧轴式机械曝气装置里主要分为 盘式曝气器 和 转刷曝气器。
6、在活性污泥法处理系统运行效果检查中，能反映污泥情况的项目有：污泥沉降比、MLSS、MLVSS、 SVI 和 微生物镜检观察 。
三、简答题………………………………………………………（ 70 分） 1、简述活性污泥法中微生物的代谢过程（8分）
答：污水中的有机物，首先被吸附在大量微生物栖息的活性污泥表面，并与微生物细胞表面接触，在透膜酶的作用下，透过细胞壁进入微生物细胞体内，小分子的有机物能够直接透过细胞壁进入微生物体内，大分子的有机物，则必须在西胞外酶--水解酶的作用下，被水解为小分子后再被微生物摄入细胞体内。 微生物通过各种胞内酶的催化作用，对摄入细胞体内的有机物金行代谢反应。过程为两步：
（1） 分解代谢：微生物对一部分有机物进行氧化分解，最终形成二氧化碳和
水等稳定的无机物，并提供合成新细胞物质所需的能量；
（2） 合成代谢：剩下的一部分有机物被微生物用于合成新细胞，所需能量来
自分解代谢
微生物对自身的细胞物质进行分解，并提供能量，即内源呼吸或自身氧化。当有机物充分时，大量合成新的细胞物质，内源呼吸作用不明显，但当有机物消耗殆尽时，内源呼吸就成为提供分解代谢和合成代谢的主要方式。
2、影响活性污泥法微生物生理活动的因素有哪些？（5分） 答：有营养物、溶解氧、PH值、温度和有毒物质
3、 Lawrence-McCarty模型的推论的公式有哪五个？并一一写出来（10分） 答：（1） Se=Ks(1/θc+Kd)/Yvmax-(1/θc+Kd)---------在完全混合式中处理水有机物浓度（Se）与生物固体平均停留时间（θc）之间的关系式
(2) X=θcY(S0-Se)/t(1+Kdθc)-----------------反应器内活性污泥浓度X与θc 的关系
(3) Yobs=Y/(1+Kdθc)-----------------------表观产量（Yobs）与Y、θc 之间关系 (4) Q(S0-Se)/V =K2XSe----------------莫若公式推论1 (5) q=(S0-Se)/XV =K2Se-----------------莫若公式推论2
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4、氧化沟工艺为什么能除氮？（4分）
答：在氧化沟内由于溶解氧浓度不一致，在曝气装置下游，溶解氧浓度从高到低变动，甚至可能出现缺氧段，氧化沟的这种独特的水流状态，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区，缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。
5、解释SBR法的五个阶段工作流程（10分）
答：SBR 反应器操作按时间次序，一个周期分为五个阶段：进水阶段→反应阶段→沉淀阶段→排水阶段→闲置阶段
（1） 进水阶段：进水前反应器内存在高浓度的活性污泥混合液，可以起到谁
知调节作用；
（2） 反应阶段：包括曝气与搅拌混合，此阶段主要是好氧过程，可以处理有
机物和对氮的硝化作用；
（3） 沉淀阶段：停止曝气，使混合液处于静止状态，活性污泥与水分离。此
阶段时间控制得长短后，可以形成缺氧后氧状态，能够进行反硝化和除磷效果；
（4） 排水阶段：经沉淀后产生的上清液，作为处理水出水，一直排到最低水
位；
（5） 闲置阶段：排水后，反应器处于停滞状态，此阶段可长可短，可有可无，
主要根据污水的水量和水质情况而定。
6、解释生物膜的形成及其净化污水的过程。（6分）
答：生物膜的形成是一系列物理、化学和生物过程。开始时，少许微生物附着在附着体上，同时分解污水中有机物（主要是好氧菌）；随着附着层的增厚，微生物膜里面开始进入厌氧状态，由于，水中的溶解氧进入里层的速率慢的缘故，外层微生物处于好氧状态，中间层则为兼性状态，最里面处于厌氧状态，也就说，整个膜能够完成好氧，兼性和厌氧的生化处理作用；随着生物膜进一步增厚，同时在水力的作用下，里层的膜不断老化而失去活性，甚至死亡，则与之相连的小块膜脱落，变成剩余污泥而被排到池外。膜的整个生长过程就是对包裹在外面污水进行净化的过程，氧和有机物不断进入膜而被消耗，产生的二氧化碳则被排到膜外，达到净化水质的作用。
7、列举三种典型生物流化床工艺并比较它们的特点（6分）
答：有液流动力流化床、气流动力流化床和机械搅拌流化床三种。
（1） 液流动里流化床一般为两相流化床，以液流为动力，使载体流化，在流
化床里只有污水和载体想接触，而在单独的充氧设备内对污水进行充氧； （2） 气流动利流化床，也称三相流化床，是以气体为动力使载体流化，在流
化器里存在有液相、气相和固相，液相为污水，气相为空气，固相为载体，三相同时进入流化床，在空气强烈地混合和搅拌作用下，载体之间也产生强烈摩擦作用，外层生物膜脱落；
（3） 机械搅拌流化床，又称悬浮粒子生物处理器，流化床里分为反应室和固
液分离室两部分组成，中央接近反应床底部安装有叶片搅拌机，，能带动载体呈悬浮状态，中间采用空气扩散装置充氧，达到对污水的有机物处
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理的效果。 8、画出厌氧生物处理四阶段代谢过程的示意图（图中的文字要注解详尽）（8分） 复杂有机化合物（碳水化合物、蛋白质和脂类） （1）水解 简单有机化合物（单糖、氨基酸和肽等 （2）产酸发酵 挥发性脂肪酸和醇（丙酸、丁酸、戊酸和醇等 （3）产氢产乙酸 H2+CO2 同型产乙酸 乙酸 （4）产甲烷 CH4+CO2
9、生物除氮原理是什么？（从生物能的转换和化学方程式角度）（8分） 答：污水生物处理氮的转化包括同化、氨化、硝化和反硝化作用
（1） 同化作用：污水生物处理过程中，一部分氨被同化成微生物细胞的组分，
随剩余污泥排出；
（2） 氨化作用：氨基酸+氧气 氨气+二氧化碳+醇
（3）硝化作用：氨氮的氧化过程 铵+氧气 亚硝酸盐+水+氢离子 此反应能量关系：?G=-270KJ/MOL 氨氮
亚硝酸盐氧化过程 亚硝酸盐+氧气 硝酸盐
此反应能量关系：?G=-80KJ/MOL 亚硝酸盐 （4）反硝化作用：亚硝酸盐还原过程 亚硝酸盐+氢离子 氮气+水+氢氧离子
硝酸盐还原过程 硝酸盐+氢离子 氮气+水+氢
氧离子
10、稳定塘净化过程的影响因素有哪些？（5分）
答：温度、光照、混合、营养物质、有毒物质和蒸发量及降雨量
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