南京大学2011-2013年水污染控制部分考研真题

一、单项选择题

2013年

1、 下列对好氧生物处理的影响因素不正确的是（D）

A、 温度每增加10~15℃，微生物活动能力增加一倍

B、 当pH<6.5或pH>9时，微生物生长受到抑制

C、 水中溶解氧应维持2mg/L以上

D、 微生物对氮、磷的需要量为BOD：N：P=200：5：1

解答：微生物对氮、磷的需要量为BOD：N：P=100：5：1

2、 厌氧消化中的产甲烷菌是（A）

A、 厌氧菌

B、 好氧菌

C、 兼性菌

D、 中性菌

3、 根据斜板（管）沉淀池原理，若将池深H等分成三层，不改变流速v和最小沉速u₀，则池长L（B）

A、 缩短1/3

B、 缩短2/3

C、 增长1/3

D、 增长2/3

解答：在理想状态下，L/H＝v/ u₀，故选B

4、 不属于平流式沉淀池进水装置的是（D）

A、 潜孔

B、 底孔

C、 穿孔整流板

D、 三角堰

解答：平流式沉淀池的进水整流措施：进水槽、溢流堰、穿孔整流板、底孔、挡流板、潜孔等。

2012年

1、 氧化沟的运行方式是（B）

A、 平流式

B、 推流式

C、 循环混合式

D、 完全混合式

2、 下列哪些装置不算污泥的来源（B）

A、 初沉池

B、 曝气池

C、 二沉池

D、 混凝池

3、 污泥的含水率从99%降低到96%，污泥体积减少了（D）

A、1/3

B、2/3

C、1/4

D、3/4

解答：由V（1-P）=V0（1-P0）得，污泥体积减少了3/4

4、颗粒在初沉池初期（A），在初沉池后期（B）

   A、自由沉淀

   B、絮凝沉淀

   C、拥挤沉淀

   D、压缩沉淀

5、下列说法不正确的是（D）

   A、好氧生物处理废水系统中，异养菌以有机化合物为碳源

   B、好氧生物处理废水系统中，自养菌以无机碳为碳源

   C、好氧生物处理废水系统中，异养菌的代谢过程存在内源呼吸

   D、好氧生物处理废水系统中，自养菌的代谢过程不存在内源呼吸

2011年

1、 下列说法不正确的是（B）

A、 格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物

B、 格栅的水头损失主要在于自身阻力大

C、 格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10-15cm

D、 格栅倾斜50-60°，可增加格栅面积

解答：水头损失很小，阻力主要是截留物堵塞造成的

2、 下列说法正确的是（C）

A、 对无机物盐类混凝剂来说，吸附架桥起决定作用

B、 对无机物盐类混凝剂来说，双电层作用机理起决定作用

C、 对有机高聚物来说，吸附架桥起决定作用

D、 对有机高聚物来说，双电层作用起决定作用

3、 下列说法不正确的是（D）

A、 给水处理中消毒这一步必不可少

B、 饮用水合格标准是大肠菌群数<3个/L

C、 HOCl氧化能力比OCl-强

D、 HOCl、OCl-中的含氯量称化合性氯

解答：NH2 NHCl2及其他氯胺化合物称为化合性余氯

4、 颗粒在沉砂池中的沉淀属于（A）

A、 自由沉淀

B、 絮凝沉淀

C、 拥挤沉淀

D、 压缩沉淀

二、简答题

2013年

1、 简述生物膜的构造及其进行生化反应时物质的传递过程

答：（1）构造：生物膜(好氧层＋兼氧层＋厌氧层)＋附着水层(高亲水性)。污水经过从前往后具有细菌→原生动物→后生动物，从表至里具好氧→兼氧→厌氧的生物处理系统而得到净化的生物处理技术。

（2）微生物：沿水流方向为细菌——原生动物——后生动物的食物链或生态系统。

污染物：重→轻(相当多污带→α中污带→β中污带→寡污带)。

供氧：借助流动水层厚薄变化以及气水逆向流动，向生物膜表面供氧。

传质与降解：有机物降解主要是在好氧层进行，部分难降解有机物经兼氧层和厌氧层分解，分解后产生的H₂S，NH₃等以及代谢产物由内向外传递而进入空气中，好氧层形成的NO₃-N、NO₂-N等经厌氧层发生反硝化，产生的N₂也向外而散入大气中。

2、 简述沉淀的类型和各种类型的特点

答：颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型：（1）自由沉淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰，各自独立地完成沉淀过程。（2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，其尺寸、质量均会随深度的增加而增大，其沉速随深度而增加。（3）拥挤沉淀（成层沉淀）：当悬浮颗粒浓度比较大时，在下沉过程中彼此干扰，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，形成一个清晰的泥水界面，沉淀显示为界面下沉。（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒的间隙水，使污泥得到浓缩。

2012年

1、污水水质指标的分类方法及主要项目

答：从污染物的分类可以将污水水质指标划分为物理性指标、化学性指标和生物性指标。

（1）物理性指标有固体物质(TS)、浑浊度、颜色、嗅、味、温度、电导率等；

（2）化学指标包括化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳(TOC)、有机氮、pH值、有毒物质指标等；

（3）生物指标主要有细菌总数、大肠菌数及病原菌等.细菌总数是指1mg水中所含有的各种细菌的总数；大肠菌数是指每L水中所含的大肠菌个数。

2、污水处理基本方法和特点

答：（1）一级处理采用物理处理方法，即用格栅、筛网、沉沙池、沉淀池、隔油池等构筑物，去除废水中的固体悬浮物、浮油，初步调整pH值，减轻废水的腐化程度。废水经一级处理后，一般达不到排放标准（BOD去除率仅25－40%）。故通常为预处理阶段，以减轻后续处理工序的负荷和提高处理效果。

（2）二级处理是采用生物处理方法及某些化学方法来去除废水中的可降解有机物和部分胶体污染物。经过二级处理后，废水中BOD的去除率可达80-90％，即BOD合量可低于30mg/L。经过二级处理后的水，一般可达到农灌标准和废水排放标准，故二级处理是废水处理的主体。但经过二级处理的水中还存留一定量的悬浮物、生物不能分解的溶解性有机物、溶解性无机物和氮磷等藻类增值营养物，并含有病毒和细菌。因而不能满足要求较高的排放标准，如处理后排入流量较小、稀释能力较差的河流就可能引起污染，也不能直接用作自来水、工业用水和地下水的补给水源。

（3）三级处理是进一步去除二级处理未能去除的污染物，如磷、氮及生物难以降解的有机污染物、无机污染物、病原体等。废水的三级处理是在二级处理的基础上，进一步采用化学法（化学氧化、化学沉淀等）、物理化学法（吸附、离子交换、膜分离技术等）以除去某些特定污染物的一种“深度处理”方法。

三、论述题

2013年

1.试扼要讨论影响厌氧生物处理的因素。

答：产甲烷反应是厌氧消化过程的控制阶段，因此，一般来说，在讨论厌氧生物处理的影响因素时主要讨论影响产甲烷菌的各项因素；主要影响因素有：温度、pH值、氧化还原电位、营养物质、F/M比、有毒物质等。

1、温度：温度对厌氧微生物的影响尤为显著；厌氧细菌可分为嗜热菌（或高温菌）、嗜温菌（中温菌）；相应地，厌氧消化分为：高温消化（55°C左右）和中温消化（35°C左右）；高温消化的反应速率约为中温消化的1.5~1.9倍，产气率也较高，但气体中甲烷含量较低；当处理含有病原菌和寄生虫卵的废水或污泥时，高温消化可取得较好的卫生效果，消化后污泥的脱水性能也较好；随着新型厌氧反应器的开发研究和应用，温度对厌氧消化的影响不再非常重要（新型反应器内的生物量很大），因此可以在常温条件下（20~25°C）进行，以节省能量和运行费用。

2、pH值和碱度：pH值是厌氧消化过程中的最重要的影响因素；重要原因：产甲烷菌对pH值的变化非常敏感，一般认为，其最适pH值范围为6.8~7.2，在<6.5或>8.2时，产甲烷菌会受到严重抑制，而进一步导致整个厌氧消化过程的恶化；厌氧体系中的pH值受多种因素的影响：进水pH值、进水水质（有机物浓度、有机物种类等）、生化反应、酸碱平衡、气固液相间的溶解平衡等；厌氧体系是一个pH值的缓冲体系，主要由碳酸盐体系所控制；一般来说：系统中脂肪酸含量的增加（累积），将消耗，使pH下降；但产甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸，而且还会产生，使系统的pH值回升。碱度曾一度在厌氧消化中被认为是一个至关重要的影响因素，但实际上其作用主要是保证厌氧体系具有一定的缓冲能力，维持合适的pH值；厌氧体系一旦发生酸化，则需要很长的时间才能恢复。

3、氧化还原电位：严格的厌氧环境是产甲烷菌进行正常生理活动的基本条件；非产甲烷菌可以在氧化还原电位为+100~ -100mv的环境正常生长和活动；产甲烷菌的最适氧化还原电位为-150~ -400mv，在培养产甲烷菌的初期，氧化还原电位不能高于-330mv；

4、营养要求：厌氧微生物对N、P等营养物质的要求略低于好氧微生物，其要求COD：N：P = 200：5：1；多数厌氧菌不具有合成某些必要的维生素或氨基酸的功能，所以有时需要投加：①K、Na、Ca等金属盐类；②微量元素Ni、Co、Mo、Fe等；③有机微量物质：酵母浸出膏、生物素、维生素等。

5、F/M比：厌氧生物处理的有机物负荷较好氧生物处理更高，一般可达5~10kgCOD/m³.d，甚至可达50~80 kgCOD/m³.d；无传氧的限制；可以积聚更高的生物量。

产酸阶段的反应速率远高于产甲烷阶段，因此必须十分谨慎地选择有机负荷；

高的有机容积负荷的前提是高的生物量，而相应较低的污泥负荷；

高的有机容积负荷可以缩短HRT，减少反应器容积。

6、有毒物质：常见的抑制性物质有：硫化物、氨氮、重金属、氰化物及某些有机物；

2012年

2.根据所掌握的污水处理专业知识和村镇污水的特点，分析讨论村镇生活污水处理主流技术特点和发展趋势。

答：（1）村镇污水特征及处理要求：①村镇人口较少，分布广而且分散，污水水质、水量波动性大，排水管网很不健全，因此，所选污水处理工艺应抗冲击负荷能力强，且宜就近单独处理；②村镇经济力量薄弱，因此，污水处理应充分考虑造价低、运行费用少、低能耗或无能耗的工艺；③村镇缺乏污水处理专业人员，所选工艺应管理简单，维护方便。

（2）农村污水处理模式

①庭院式处理模式该模式主要是针对单独的住户，建设三格化粪池厕所。三格化粪池厕所是将粪便的收集、无害化处理在同一流程中进行，由便池蹲位、连通管和分成三个相互连通格室的密封粪池组成。其中第一池主要起截留粪渣、发酵和沉淀虫卵作用，第二池起继续发酵作用，第三池起发酵后粪液的贮存作用。在第一池和第三池上方分别设有清渣口和出粪口。粪便经三格化粪池储存、沉淀发酵，起到较好地杀灭虫卵及细菌的作用。第三池粪液可供农田直接使用，实现粪污资源化。三格化粪池厕所具有结构简单易施工、流程合理、价格适宜、卫生效果好等特点。该模式适用于居住分散的农村地区污染物的无害化处理。

②分散处理模式即将农户污水按照分区进行收集，以稍大的村庄或邻近村庄的联合为宜，每个区域污水单独处理。污水分片收集后，采用中小型污水处理设备或自然处理等形式处理村庄污水，例如人工湿地污水反应器、膜生物反应器(MBR)、净化槽等。该处理模式具有布局灵活、施工简单、管理方便、出水水质有保障等特点。适用于村庄布局分散、规模较小、地形条件复杂、污水不易集中收集的村庄污水处理。通常在我国中西部村庄布局较为分散的地区及南部山区采用。

③集中处理模式即对所有农户产生的污水进行集中收集，统一建设一处处理设施如小型污水处理设备或小型污水处理厂，处理村庄全部污水，例如著名的“江阴模式”。污水处理采用自然处理、常规生物处理等工艺形式，例如稳定塘、人工湿地、一体化氧化沟、生态滤池、地表漫流、土地渗滤等。该处理模式具有占地面积小、抗冲击能力强、运行安全可靠、出水水质好等特点。适用于村庄布局相对密集、规模较大、经济条件好、村镇企业或旅游业发达、处于水源保护区内的单村或联村污水处理。

④粪污资源化模式该模式主要针对于畜类规模化养殖场，因为养殖规模和排污量较大，污染负荷高，可以采用沼气工程治理的方法，实现粪污资源化。采用沼气工程处理养殖废水，并将村内居民生活污水接入处理系统。在养殖场设置排水管道，将各养殖场排水收集。粪污水通过过滤机实现固液分离，过滤后粪水进入调节池，在提升泵作用下进入厌氧反应罐，出水通过好氧池和沉淀池达到排放标准，可以作为农田灌溉用水。厌氧池产生沼气，沼气经过脱硫脱水后送至用户使用。粪渣和污泥经过堆肥后可以作为有机肥，用于蔬菜、花卉和农田。

⑤就近接入市政管网模式村庄污水接入市政管网统一处理模式，即村庄内所有农户污水经污水管道集中收集后，统一接入邻近市政污水管网，利用城镇污水处理厂统一处理村庄污水。该处理模式具有投资省、施工周期短、见效快、统一管理方便等特点。适用于郊区居民集中的城镇化地区或者靠近输送总管的地区。

（3）村镇污水处理的展望

确保农村水源安全和农民身体健康，已是当前农村人居环境改善工作中所要解决的最急需、最迫切、最突出的问题，也是建设社会主义新农村的需要，今后加强农村地区的污水处理工作，具体有以下几种途径：

①提高乡镇企业的污水治理水平

对乡镇企业建设统筹规划、合理布局，大力推行清洁生产，限期治理那些污染严重的乡镇企业，对不能达到治理目标的工厂要坚决关、停、并、转，以防止对环境的污染及危害。

②加强对农村生活污水处理建设的规划

③加强农村生活污水处理技术

④大力发展节水型农业

⑤提高农民保护水环境意识