发布时间 : 星期日 文章水污染控制工程各章复习题2012更新完毕开始阅读bce1102c58fb770bf78a55b2
上流式厌氧消化和固液分离在一个负荷高；总容积小，能耗如设计不善，污泥污泥床反应池内，微生物量很高，低，不需搅拌 器 适用于高负荷污水 会大量消失，池的构造复杂 酸化和甲烷化在两个反能承受较高负荷，耐冲设备较多，运行操两相厌氧处应器进行，两个反应器击，运行稳定 作较复杂 理法 可以采用不同反应温度
5.设采用厌氧消化法，消化时间为0.5天，则V=Qt=80000*0.1*0.5=4000m3
6.其特点如下：
（1）为产酸菌、产甲烷菌分别提供各自最佳的生长繁殖条件，在各自反应器能够得到最高的反应速率
（2）酸化反应器有一定的缓冲作用，缓解冲击负荷对后续的产甲烷反应器的影响
（3）酸化反应器反应进程快，水力停留时间短，COD浓度可去除20%—25%，能够大大减轻产甲烷反应器的负荷 （4）负荷高，反应器容积小基建费用低
第十六章 污水的化学和物理化学处理
一、填空题
1．混凝所处理的对象主要是水中的（ ）和（ ）。 2．影响混凝效果的主要因素有（ ）（ ）和（ ）。
3．化学混凝的设备包括：混凝剂的溶解配置和投加设备、混合设备和反应设备。常用的混合方式是（ ）（ ）和（ ）。反应设备有（ ）和（ ）两大类。 4．混凝过程可分为（ ）和（ ）两个阶段。 5．按照作用机理，吸附可分为（ ）和（ ）。 6．活性炭的再生方法主要有（ ）和（ ）。
7．离子交换运行操作包括（ ）（ ）（ ）和（ ）四个步骤。 二、名词解释 1．絮凝、凝聚、混凝
2．ζ电位、总电位、压缩双电层 3．等电电位、临界电位
4．吸附等温式
5．全交换容量、工作交换容量 6．交联度 7．膜析法 三、简答题
1．试叙述脱稳和凝聚的原理。
2．混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题，它们对搅拌的要求有何不同？为什么？
3．混凝药剂的选用应遵循哪些原则？
4．铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥哪三种作用？ 5．什么叫助凝剂？助凝剂按投加的目的划分为哪几类？ 6．离子交换树脂的分类。
7．请描述电渗析过程，并比较其与离子交换树脂在离子交换过程中作用的异同。
答案：
一、填空题
1．微小悬浮固体，胶体杂质 2．水温，水质，水利条件
3．水泵混合，隔板混合，机械混合。水力搅拌，机械搅拌 4．混合，反应
5．物理吸附，化学吸附 6．加热再生法，化学再生法 7．交换，反洗，再生，清洗 二、名词解释
1．混凝：絮凝——从工艺上看，是指絮粒通过吸附、交联、网捕，聚结为大絮体沉降的过程。凝聚——从作用机理来看，是指胶体和分散系双电层压缩、ζ电位破坏、电性中和而脱稳并聚集为絮粒的过程。混凝——凝聚和絮凝统称为混凝。
2．ζ电位、总电位：滑动面与溶液之间的电位叫做ζ电位；胶核表面的电位离子与溶液之间的电位差叫做总电位或φ电位；压缩双电层是指在胶体分散系中投加能产生高价反离子的活性电解质，通过增大溶液中的反离子强度来减小扩散层厚度，从而使ζ电位降低的过程。该过程的实质是新增的反离子与扩散层内原有反离子之间的静电斥力把原有反离子程度不同地挤压到吸附层中，从而使扩散层减簿。
3．等电电位、临界电位：当大量离子涌入吸附层以致扩散层完全消失时，ζ电
位为零，称为等电电位；当ζ电位降至某一程度而使胶体颗粒之间排斥的能量小于胶粒布朗运动的动能是，胶粒就开始产生明显的聚结，这时的ζ电位称为临界电位。
4．吸附等温式：一定吸附剂所吸附物质的数量与此物质的性质及其浓度和温度有关。表明被吸附物的量与浓度之间的关系式称为吸附等温式。
5．全交换容量、工作交换容量：一定量的树脂所具有的活性基团或可交换离子的总数量叫做全交换容量；树脂在给定工作条件下实际的交换能力叫做工作交换容量。
6．交联度：又称交联指数。表征高分子链的交联程度。通常用交联密度或两个相邻交联点之间的数均分子量或每立方厘米交联点的摩尔数来表示。 7．膜析法：膜析法是利用天然或人工合成膜以外界能量或化学电位差作推动力对水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。 三、简答题
1．试叙述脱稳和凝聚的原理
答：胶体颗粒的脱稳：要使胶体颗粒沉降就必须破坏胶体的稳定性，促使胶体颗粒互相接触，成为较大的颗粒，关键在于减少胶体的带电量。这可以通过压缩扩散层厚度，降低ζ电位来达到。这个过程就叫做胶体颗粒的脱稳作用。
不用的化学试剂能使胶体以不同的方式脱稳，脱稳的机理有：1）压缩双电层：胶体的稳定性取决于静电斥力力与范德华力何者占主导地位，当距离很近时，范德华力占优势，合力为引力，两个颗粒可以互相吸住，胶体脱稳。当距离较远时，库仑力占优势，合力为斥力，颗粒间相互排斥，胶体将保持稳定。
2）吸附电中和作用：胶体表面对异号离子，异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，中和了部分或全部电荷，减少了静电斥力，因而容易与其他颗粒接近而相互吸附。
3）吸附架桥作用：如果投加的化学剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物或两个同号胶粒吸附在同一个异号胶粒上，胶粒间就能联结，团结成絮凝体而被除去。
4）网捕作用：向水中投加含金属离子的化学药剂后，由于金属的水解和聚合，会以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，或在这种沉淀物中从水中析出的过程中，会吸附和网捕胶粒而共同沉淀下来。
2．混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题，它们对搅拌的要求有何不同？为什么？
答：混合阶段的要求是使药剂迅速均匀地扩散到全部水中以创造良好的水解和聚合条件，使胶体脱稳并借颗粒的布朗运动和紊动水流进行凝聚。此阶段并不要求形成大的絮凝体。混合要求快速和剧烈搅拌，在几秒钟或一分钟内完成。对于高
分子混凝剂，由于它们在水中的形态不像无机盐混凝剂那样受时间的影响，混合的作用主要是使药剂在水中均匀分散，混合反应可以在很短的时间内完成，而且不宜进行过分剧烈的搅拌。
反应阶段要求的是使混凝剂的微粒通过絮凝形成大的具有良好沉淀性能的絮凝体。反应阶段的搅拌强度或水流速度应随着絮凝体的结大而降低，以免结大的絮凝体被打碎。
3．混凝药剂的选用应遵循哪些原则？
答：混凝效果良好，对人体健康无害，价廉易得，使用方便。 4．铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥哪三种作用？ 答：压缩双电层作用，吸附架桥作用，网补作用。 5．什么叫助凝剂？助凝剂按投加的目的划分为哪几类？
答：废水混凝处理中，采用单一的混凝剂不能取得良好的效果，需要投加辅助药剂来提高混凝效果，投加的辅助药剂即为助凝剂。
用于调节或改善混凝的条件的助凝剂：例如当原水的碱度不足时可投加石灰或重碳酸钠，当采用硫酸亚铁作混凝剂时可加氯气将亚铁离子氧化成三价铁离子等。用于改善絮凝体结构的助凝剂，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变得粗大而紧密，常用的有聚丙烯酰胺、活化硅酸、海藻酸钠、红花树等。 6．离子交换树脂的分类
答：离子交换树脂按树脂的类型和孔结构的不同可分为：凝胶型树脂，大孔型树脂，多孔凝胶型树脂，巨孔型（MR型）树脂和高巨孔型（超MR型）树脂。
离子交换树脂按活性基团的不同可分为：含有酸性基团的阳离子交换树脂，含有碱性基团的阴离子交换树脂，含有脱羧基团的螯合树脂，含有氧化还原基团的氧化还原树脂及两性树脂。其中，阴、阳离子交换树脂按照活性基团电离的强弱程度，又分为强酸性（离子性基团为-SO3H）、弱酸性（离子性基团为-COOH）、强碱性（离子性基团为-NOH）和弱碱性（离子性基团为-NH3OH、-NH2OH、-NHOH）树脂。
7．请描述电渗析过程，并比较其与离子交换树脂在离子交换过程中作用的异同。 答：以海水淡化为例，在电渗析槽中把阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列，隔成宽度仅为1-2mm左右的小室，在槽的两端分别设阴、阳电极，接通直流电源。海水从渗析槽一侧流入，从另一侧流出。由于离子的导电性和离子交换膜的半透性，相邻两室的海水一个变浓一个变淡，故渗析槽的出水管分成两路，一路收集淡水，另一路收集浓盐水。
电渗析过程中离子交换膜和离子交换过程中的离子交换树脂的作用是一样的，都是对离子进行选择性吸附，不同的是电渗析要应用阳离子交换膜和阴离子交换膜，并且需要外加电极，最终的出水分两路。而离子交换过程只需要一种树脂，且不需要外加电极，出水也只有一路。