环境科学与工程习题复习必备

一名词解释
1 BOD5
在规定条件下（20℃，5d）微生物氧化分解污水或受污染的天然水样中有机物所需要的氧量。
2 TOC
在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。
3 TOD
在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）
4 凯氏氮
TKN： TN（总氮）中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮，也称为凯氏氮
5 表面负荷（Q/A）
Q/A的物理意义是：在单位时间内通过沉淀池单位面积的流量，称为表面负荷（surface loading rate）或表面溢流率，用q0表示，是沉淀池设计的一个重要参数
6 理论停留时间（t=V/Q）
池容积和流量相除所得的理论停留时间。（t=V/Q）
7分子截止量（MWCO）
（切割分子量 ，MWCO：膜具有90%以上截留率的最小分子量物质，表示超滤膜的分离性能）
相当于一定截留率（通常为90%或95%）的分子量。
8 MLSS（混合液悬浮固体）
混合液悬浮固体浓度(Mixed Liquor Suspended Solids，MLSS) ，也称为污泥浓度。单位为mg/L或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。
9 MVLSS
混合液挥发性悬浮固体 (Mixed  Volatile  Liquor  Suspended  Solids ，MLVSS) ，指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L
10 污泥龄
也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（Sludge retention time, SRT）。
指每日新增长的活性污泥在曝气池的平均停留时间，即曝气池全部活性污泥平均更新一次所需要的时间，或曝气池内活性污泥总量除以每日排放污泥量，单位：d。
11 污泥浓缩比
12 污泥负荷
污泥负荷（Ns）是指单位质量的活性污泥在单位时间内所去除的污染物的量。污泥负荷在微生物代谢方面的含义就是F/M比值，单位kgCOD(BOD)/(kg污泥•d)
13 容积负荷
容积负荷（volume loading） 每立方米池容积每日负担的有机物量，一般指单位时间负担的五日生化需氧量公斤数（曝气池，生物接触氧化池和生物滤池）或挥发性悬浮固体公斤数（污泥消化池）。
14 水力负荷
水力负荷是单位体积滤料或单位面积每天可以处理的废水水量（如果采用回流系统，则包括回流水量）。单位是立方米（废水）/立方米（滤料）•日或立方米（废水）/平方米（水池）•日。是沉淀池、生物滤池等设计和运行的重要参数。
单位时间内，通过单位面积的水体叫水力负荷。
15 氨化作用
微生物分解有机氮化合物产生氨的过程称为氨化作用
16 SCR
选择性催化还原烟气脱硝技术
17 SNCR
选择性非催化还原烟气脱硝技术
二 填空题
湿式石灰石/石膏法FGD装置的工艺流程可以将脱硫岛系统分为三个子系统：
烟气处理和SO2吸收子系统；
石膏脱水子系统；
反应剂制备子系统
斯托克斯公式
 湿式除尘器的原理捕集机理主要有四种：
    1.尘粒与液滴间的惯性碰撞
    2.扩散效应
    3.粘附作用
    4.凝聚作用 
  其中惯性碰撞和扩散效应是湿式除尘的主要机理。 
中国的动力煤资源:  全硫的加权平均含量为1.15%
含硫量为小于0.5%的超低硫煤     占39.35%
含硫量在0.5~1.0% 的低硫煤      占16.46% 
含硫量在1.0~1.5%的中低硫煤     占16.68%
含硫量在1.5~2.0% 的中硫煤      占9.49%
含硫量为2.0~3.0% 的中高硫煤    占7.85%
含硫量分别为3.0~5.0% 的高硫煤和大于5.0%的特高硫煤   
三 简答题
1 水的三级处理的方式和对象
一级处理（物理处理） 
主要任务： 从废水中去除漂浮物和悬浮物，调节废水pH值，减轻废水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。
 常用方法：筛滤法、重力沉淀法、上浮法（如隔油法）、气浮、离心分离、滤池、微滤机等。
二级处理（生物处理）               
主要任务： 大幅度地去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物。
处理方法：以生化处理为主体工艺。主要有活性污泥和生物膜法。 
三级处理（深度处理或高级处理）
主要任务：防止受纳水体发生富营养化和受到难降解的有毒化合物的污染。//污水回用
去除对象：污水中的N、P及难生物降解的有机物、病原菌、矿物质（盐类）等。
 处理方法：生物处理、活性炭吸附、离子交换、电渗析、反渗透、消毒等。
2投加混凝剂的原理
(1) 压缩双电层作用    混凝剂提供大量正离子会涌入胶体扩散层甚至吸附层,  使ξ电位降低。当ξ电位为零时, 称为等电状态。此时胶体间斥力消失,  胶粒最易发生聚结。
（2）吸附架桥作用    由高分子物质（无机高分子化合物和有机高分子化合物）吸附架桥作用而使微粒相互粘结的过程。
         高分子絮凝剂投加后，通常可能出现以下两个现象：
      ①高分子投量过少，不足以形成吸附架桥；
      ②但投加过多，会出现“胶体保护”现象；
(3) 网捕作用  沉淀物在自身沉降过程中，能集卷、网捕水中的胶体等微粒，使胶体粘结。
     金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕与卷扫。所需混凝剂量与原水杂质含量成反比，即当原水胶体含量少时，所需混凝剂多，反之亦然。
3 常用的混凝剂有哪些
4 膜的分离机理
1、毛细管流动模型
超滤与微滤分离机理
2、溶解扩散模型 
      反渗透膜
3、优先吸附－毛细孔流动模型
反渗透膜
4、氢键模型
反渗透理论:  优先吸附－毛细孔流理论
5 膜污染的原因
    悬浮物、胶体、可溶性高分子物质会聚集在膜表面，堵塞膜。
    不同膜有不同的使用T、pH、Cb（max），T、pH影响膜（发生水解，氧化）。
    一些溶质引起膜形态结构发生变化（膜压密）孔径变小。
    膜与料液中某一溶质的相互作用。
    吸附在膜上的溶质和其它溶质的相互作用而引起。
6 活性污泥的评价指标
（1）混合液悬浮固体浓度(Mixed Liquor Suspended Solids，MLSS) ，也称为污泥浓度。单位为mg/L或g/L。它是计量曝气池中活性污泥数量多少的指标。
混合液挥发性悬浮固体 (Mixed  Volatile  Liquor  Suspended  Solids ，MLVSS) ，指活性污泥中有机固体物质的浓度，单位为mg/L或g/L
（3）污泥沉降比(Sludge  Volume ，SV)  污泥沉降比是指曝气池混合液在l00mL量筒中，静置沉降30min后，沉降污泥所占的体积与混合液总体积之比的百分数。所以也常称为30 min沉降比
污泥体积指数 (Sludge volume index ，SVI) 也称污泥容积指数，是指曝气池出口处混合液，经30min静置沉降后，沉降污泥体积中1g干污泥所占的容积的毫升数，单位为mL/g
（5）污泥龄（θc）
     也称细胞平均停留时间（MCRT）或污泥滞留时间（Sludge retention time, SRT）。
7 污泥为什么在50~150较好
一般较好的活性污泥的污泥指数范围为50～150。其值低于50，说明污泥颗粒细小紧密、无机物多、缺乏活力和吸附凝聚能力；其值高于150，说明污泥沉降性能差，即将发生或已经发生污泥膨胀
8 活性污泥净化的机理
1、 活性污泥的增长规律
活性污泥的增长过程可分为对数增长期（增殖期）、减速增长期（增殖衰减期）和内源呼吸期三个阶段。
活性污泥法有三个阶段组成，即吸附阶段、氧化阶段和絮凝沉淀阶段：
2、活性污泥法的生物化学原理
    活性污泥有巨大的表面积，且表面上含有多糖类粘性物质，因此对废水中的有机物有很强的吸附作用，当它和废水混合时，迅速将废水中的有机物吸附到活性污泥上，这一过程速度较快，一般10～45min即可完成，BOD去除率可达90％，这一过程也常称为吸附阶段。
    被吸附的有机物由于酶的作用，在水中氧较充足的条件下进行生物化学作用，将部分有机物氧化分解为简单的无机物CO2、H2O、NH3、PO43-、SO42-等，并放出细菌生长所需的能量，而将一部分有机物转化为生物生长所必需的营养物，合成新的原生质。于是，细菌不断长大，并分裂出更多的细菌，加速了有机物的氧化分解过程，这时活性污泥量则不断增大。随着活性污泥量的增加，有机物大量消耗，水中营养物质大大减少，这时部分细菌的原生质也可能进行氧化作用放出能量进入内源呼吸。这一过程比吸附过程要慢的多，我们也常把这一阶段称之为稳定阶段，或氧化阶段。
    在稳定阶段内，无论是有机物的氧化分解或是原生质的合成都将消耗被活性污泥所吸附的有机物，使水中的有机物得以去除出来，使废水得以净化。最后，由氧化过程中所合成的絮凝有机体发生凝聚和沉淀，从水中分离。
9 厌氧法的优势
（1）应用范围广 
     因供氧限制，好氧法一般适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法适用于中、高浓度有机废水(COD大于2000mg/L)。 
(2)能耗低
 好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大，而厌氧法不需要充氧，而且产生的沼气（biogas）可作为能源，在能源短缺的今天，尤其有意义（微生物燃料电池）。
（3）氮、磷营养需要量较少
    好氧法一般要求BOD:N:P为l00:5:1，而厌氧法的BOD:N:P为l00:2.5:0.5，对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐量较少。 
 （4）有杀菌作用 
     厌氧处理过程有一定的杀菌作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等。 
 （5）污泥易贮存 
    厌氧活性污泥可以长期贮存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。
10 煅烧温度为什么存在最佳温度
存在最佳脱硫温度范围
温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面
温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重
11 湿式石灰石石膏法为什么要控制在15%以下或95% 以上
自然氧化因锅炉和脱硫系统运行参数不同而氧化程度各异，当氧化率在15~95%，钙的利用率低于80%范围内亚硫酸钙易结垢，因为氧化率较高时（＞15%），生成的硫酸钙不能与亚硫酸钙一起沉淀析出；氧化率达不到一定程度（＜95%），就不能产生足够的石膏晶种而使石膏晶体迅速增长，导致石膏在脱硫塔内结垢。抑制氧化通过在洗涤液中添加抑制性物质，控制氧化率低于15%，使浆液SO42-浓度远低于饱和浓度，生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。强制氧化通过向洗涤液中鼓入空气，并添加催化剂使氧化反应趋于完全，氧化率提高到高于95%，并保持足够的浆液含固量（12%），以提供石膏结晶所需的晶种，此时，石膏晶体生长占优势，产生沉淀性能优良的石膏
12 SCR 与SNCR的优缺点比较
•    SCR烟气脱硝技术的优点
–    SCR烟气脱硝技术脱硝效率高，脱硝效率一般可达80%～90%，可将氮氧化物排放浓度降至100mg/m3 以下。
–    SCR烟气脱硝技术成熟可靠，应用广泛，适合在煤质多变、机组负荷变动频繁以及对空气质量要求较敏感的区域的新建燃煤机组上使用；
•    SCR烟气脱硝技术的缺点
–    需要使用脱硝催化剂，催化剂价格昂贵，投资和运行成本高；
–    需要使用液氨、氨水或尿素等作为还原剂，消耗费用大；
若用液氨作为还原剂，由于它们是危险化学品，在储运和使用过程的安全问题尤应引起关注
•    SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%~60%，受锅炉结构尺寸影响很大，可用作低NOx燃烧技术的补充处理。
•    采用这种工艺，投资成本低，但是氨耗量高，同时受炉膛温度及观测口的约束。另外可以考虑用尿素替代氨液。
•    尽管SNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。
13 ＡＢＣＤ四点的优缺点比较
A位：烟道接口与烟气换热器之间；
B位：烟气换热器和吸收塔进口之间；
C位：吸收塔出口和烟气换热器之间；
D位：烟气换热器和烟囱之间。 
A位布置的优点在于增压风机不需要防腐，并且用常规的风机就可用来做引风机，风机的造价低。缺点是能耗较大，气压造成气—气换热器漏风率升高。尽管如此，在WFGD中常常选用A位。
   B位和C位布置主要用于采用回转式烟气换热器时减少加热器净烟气和原烟气之间的压差，在要求很高的脱硫率时，减少烟气泄漏带来的影响，但是风机需要采用防腐材料，价格昂贵；
  C位风机容易发生腐蚀问题，它们是所谓的“湿风机”，它易于受到湿烟气中的SO3和Cl的腐蚀。可能的解决办法：一是选用高镍合金材料；二是通过连续或间歇性地喷水保持风机叶片表面的湿度，从而降低叶片表面沉积物和氯化物浓度。由于风机位于气—气热交换器的下游，水的使用量必须在一定限度范围内。
 D位布置的电耗较低，但是需要采取一些防腐措施和避免石膏结垢的冲洗设施。 
14 脱硫废水的处理工艺
其处理过程为：通过加碱中和脱硫废水，并使废水中的大部分重金属形成沉淀物；加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥，污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排
A、    废水中和
B、重金属沉淀
C、絮凝
D、澄清／浓缩
15 SNCR为什么要保持温度在900~1090之间
     实验证明，低于900℃时，NH3的反应不完全，会造成所谓的“氨穿透”，而温度过高，NH3氧化为NO的量增加，导致NOx排放浓度增大，所以，SNCR法的温度控制是至关重要的。
2碱度：甲基橙（4.3）碱度>酚酞（8.3）碱度
3 三级水处理的方式和对象（简答题）
4 N：R-N、NH3   XNO2 XNO3 
5 TOD>TOC>CODcr>BODl>BOD5>CODmn
6凯氏氮：R-N、NH3   
7有机氮： 蛋白质   尿素
8减小水力半径  加倾斜搁板
9 进水区  沉淀区  出水区  污泥区
10 静电斥力  水化作用  布朗运动
11 常用的混凝剂有哪些（简答题）有机   无机
12 微滤。超滤、 纳滤 的去除半径和去除对象
13 六种膜处理中能去除离子的是 RO  渗析   电渗析
14 分子量截止值MWCO（5分）
15微滤。<超滤、 <纳滤   <RO
16 膜的分离机理（简答题）
17细菌  是活性污泥处理的核心
18 活性污泥的评价指标（简答题）
19 MLSS 名词解释
20 污泥为什么50~150较好（简答题）
21MLSS   MVLSS  污泥负荷  容积负荷 （名词解释）
22 水力负荷
23 厌氧法的优势（五点）
22好氧 100:5:1       厌氧  100:2.5:1
23厌氧  形态   液化  气化 机理 水解产酸 产氢产乙酸 产甲烷
24 氮的去除有哪几种方式（简答题）
25 氮的四种存在形式  有机氮  氨氮 亚硝酸氮  硝酸氮
26凯氏氮（名词解释）
27折点加氯法  除去氨氮    
28 离子交换法不能除去有机氮
29 有机氮先氧化在硝化最后反硝化
30 氨化过程（名词解释）
31 生物除氮  厌氧：有机氮  好氧：无机氮
32  降尘 飘尘 烟 雾的粒径
33除尘效率两台联用的计算
34分割粒径d50对应哪种分离器（旋风分离器）
35 湿式除尘器原理（1 2 3 4）以   惯性碰撞  扩散作用为主
36 静电除尘放电机理    电晕放电  气体放电
37低中高硫煤含量范围的划分（五个范围） 
38重介质分选是的重介质指标   1000kg/m3
39 煅烧温度为什么存在最佳值（简答题）
40循环流化床属于  燃烧中脱硫  脱硫剂   碳酸钙
41 湿式石灰石石膏法的方程式（简答题）
42 抑制氧化  以下  强制氧化  以上
43 15%~95氧化碳酸钙是不好的为什么（简答题）
44的ph是单向的，石灰法是双向的
44 SDA工艺脱硫塔在前  除尘器在后   湿式石灰石法除尘器在前  
45喷雾干燥法属于（湿  干 半干）