水污染控制工程试题及答案

27.微气泡与悬浮颗粒粘附的基本条件是什么?如何改善微气泡与悬浮颗粒的粘附性能?(8′)

答:完成气浮分离必须具备三个条件(1)水中必须有数量足够的微小气泡(2)污染物颗粒必须呈悬浮状态(3)必须使气泡与颗粒产生粘附。而使气泡与悬浮颗粒粘附的基本条件是水对该种颗粒的润湿性要小,使颗粒尽可能呈疏水性。(4分)

故改善微气泡与悬浮颗粒的粘附性能通常的方式是:通过向水中添加浮选剂来改善悬浮颗粒的表面性能,增强其疏水性能,从而使颗粒附着于气泡上,同时浮选剂有促进起泡的作用,可使废水种的空气泡形成稳定的小气泡,更有利于气浮。(4分)28.试述A2/O生物脱氮除磷工艺的工艺流程和脱氮除磷的原理。(8′)答:A2/O工艺流程图如下:

进水→厌氧→缺氧→好氧→沉淀池→排放(2分)

A2/O工艺脱氮除磷原理:废水在首段厌氧池主要进行磷的释放,使污水中P的浓度升高,溶解性有机物被细胞吸收而使污水中BOD5浓度下降;另外NH3—N因细胞的合成而被去除一部分,使污水中NH3—N浓度下降,但NO3--N含量没有变化。(1.5分)在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3--N和NO2--N还原为N2释放至空气中,因此BOD5浓度继续下降,NOx--N浓度大幅度下降,而磷的含量变化很小。(1.5分)

在好氧池中,有机物被微生物生化降解,而继续下降;有机氮被氨化继而被硝化,使NH3—N浓度显着下降,但随着硝化过程使NO3--N浓度增加,而P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降。(1.5分)

所以,A2/O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能,脱氮的前提使NH3—N应完全硝化,好氧池能完成这一功能,缺氧池这完成脱氮功能。厌氧池和好氧池粘合完成除磷功能。(1。5分)

五、计算题(18′)

29.某电镀厂日排放废水 182m3,废水中含铜40mg/L,锌20mg/L,镍30mg/L和CrO4-130mg/L。为达标排放,用离子交换法处理,采用阳离子树脂,交换容量为1000mol/m3,再生周期为2d,若出水中金属离子含量为0,计算离子交换树脂用量。(8′)

解:该电镀废水中污染离子有Cu2+、Zn2+、Ni2+和CrO42-四种,由题意知,用阳离子交换树脂去除水中金属离子,且出水金属离子含量为零,即Cu2+、Zn2+、Ni2三种离子全部被去除,则离子交换树脂用量即为去除三种金属离子的消耗量。(2分)三种金属离子的物质的量合计为:

40mg/LCu2+物质的量浓度为c(1/2 Cu2+)=1、26mmol/L

20mg/LZn2+物质的量浓度c(1/2 Zn2)=0.62mmol/L

30mg/LNi2物质的量浓度c(1/2 Ni2)=1.02mmol/L

合计2.9mmol/L=2.9mol/m3(3分)

则每日应去除金属离子负荷为qT(co-c)=182m3/d×(2.9mol/m3-0)=528mol/d已知该阳树脂工作交换容量为,E=1000mol/m3工作周期为2d,根据物料平衡原理,则所需树脂的体积为:V=(528mol/d)×2d/1000mol/m3=1.06m3(3分)30.某毛纺厂的染整废水量为 4000m3 /d,沉淀后的浓度为300mg/L,采用生物接触氧化法,通过实验获得进水COD负荷率为 3kg /(m3·d),COD去除率可达75%,试计算生物接触氧化池所需的填料体积和主要尺寸。(10′)

解:由COD去除率=(L0-Le)/L0=75%可求得出水COD浓度Le=75mg/L(1分)则生物接触氧化池所需填料体积V=Q(L0-Le)/Nw=4000×(300-75)/3000=300m3(2分)

取填料床高度H=3m,则接触氧化池总面积为A=V/H=300/3=100m2;(2分)

为保证布水均匀,对接触氧化池进行分格,每格池面积f=20m2,尺寸为5m×4m

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