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1、孝 感 学 院班 级： 姓 名： 学 号： 密封线 2007 -2008 学年度第一学期期末考核试卷标准答案考核课程： 水质工程学（二） 考核类型： 考试 考核形式： 闭卷 学生所在院系： 城建学院环境工程系 年 级： 0418241 试 卷： B 题号一二三四五六七八九十总分得分得分阅卷人一、 概念题（20 分） 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 ，
2、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。 命题 教师 院系负责人签字 【第 1页 共 6页】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
3、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。 得分二、填空题（ 10 分）阅卷人一 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 。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
4、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。 【第 2 页 共 6页】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
5、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）
6、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/c+Kd)/Yvmax-(1/c+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（c）之间的关系式(2) X=cY(S0-Se)/t(1+Kdc)-反应器内活性污泥浓度X与c 的关系(3) Yobs=Y/(1+Kdc)-表观产量（Yobs）与Y、c 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 【第 3 页 共 6页】 4、氧化沟工艺
7、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
8、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
9、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；【第 4页 共 6页】（2） 气流动
10、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
11、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+CO29、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【第 5 页 共 6页】（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【第 6页 共 6页】