200 4 ~200 5 学年 上 学期期末考试试题（B卷）

一、填空题(每空0.5分，共30分)：

1. 环保设备按照功能进行分类，可分为 水污染治理设备 、空气污染治理设备、 固体废弃物处理和处置设备 、噪声与振动控制装置、环境监测及分析设备、采暖通风设备、热交换设备等等。上述各类设备又可分为若干小类，如第一大类设备可分为 物理法处理装置 、化学法处理装置、生物化学法处理装置等类型，其中每类还可进一步细分为若干小类。

2.格栅按形状可分为 平面格栅 、曲面格栅(多为弧形)、阶梯形格栅三种；按栅条净间隙可分为粗格栅(50-100mm)、 中格栅 (10-40mm)、细格栅(3-10mm)三种；按除污方式可分为 人工除污格栅 和机械除污格栅两种。

3.污水的重力分离法分为重力沉降法和 浮力浮上法 ，根据水中悬浮固体浓度的高低、固体颗粒絮凝性能(即彼此粘结、团聚的能力)的强弱，沉降(或称沉淀)可分为以下四种类型：自由沉降、 絮凝沉降(干涉沉降)、成层沉降、 压缩(沉降) 。

4. 按照水在池内的总体流向，普通沉淀池可分平流式、 竖流式(upfolw)和辐流式(radial flow)三种。根据沉降区内水流的流向，斜板(管)沉淀池分为上向流、平向流和 下向流 三种。

5.辐流式沉淀池的排泥方法也分静压排泥和机械排泥两大类，常用的机械排泥装置为吸泥机和刮泥机。刮泥机的主要部件有传动装置和刮泥板等，刮泥板固定在桁架上，驱动装置驱动桁架绕池中心缓慢旋转，刮泥板将沉淀的污泥缓缓刮入池中心处的 污泥斗 中，利用静压力或泥浆泵由排泥管排出池外。驱动装置可设在沉淀池的中心，也可设在周边，相应地称为 中心传动刮泥机 、 周边传动刮泥机 。

6. 加压溶气气浮设备的设计主要包括压力溶气系统、溶气释放系统和 气浮分离系统(气浮池) 三部分。压力溶气系统包括加压水泵、空气供给设备(空压机或射流器)、饱和容器(压力溶气罐)、液位自动控制设备等，其中压力溶气罐是影响溶气效果的关键设备。溶气释放系统包括  溶气水减压释放装置(即溶气释放器) 和释气水与原水相混合的设备，其中前者的功能是将压力溶气水通过消能、减压，使溶入水中的气体以  微气泡  的形式释放出来，并能迅速均匀地与水中杂质相粘附。

7.本课程所介绍的三种新型气浮装置分别是： 涡凹气浮 、Edur气浮设备和 超效浅层气浮 (也称 Krofta气浮装置)，其中气液多相流泵是Edur气浮设备的核心，也称 Krofta气浮装置在气浮理论上的三大突破是“零速原理”、“浅池理论”、新的溶气机理。

8.混凝沉淀中的反应设备根据其搅拌方式可分为水力搅拌反应池和 机械搅拌反应池 两大类。水力搅拌反应池有平流式或竖流式隔板反应池、 回转式隔板反应池 、 涡流式反应池 等形式。

9. 影响曝气系统技术性能指标有：(1) 动力效率 —— 每消耗1kw电能转移到混合液中的氧量；(2)氧的利用率或吸收率—— 通过鼓风曝气转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比；(3) 氧转移效率 —— 也称充氧能力，通过机械曝气装置，在单位时间内转移到混合液中的氧量。鼓风曝气设备由空气加压设备、 空气输配管系统 与 空气扩散装置 组成。

10.旋转式滗水器目前在国内较大规模SBR水处理工程中应用较为广泛，主要由集水管或集水槽、支管、主管、支座、 旋转接头  、传动装置、控制系统等组成，滗水高度1.0-2.5m、滗水负荷20-32。种类包括压筒旋转式滗水器、注气旋转式滗水器、  绳索牵引旋转式  滗水器、  螺杆传动旋转式  滗水器、旋臂式电动推杆滗水器、 肘节式   滗水器。

11．降低污泥含水率的方法有：(1)浓缩法，用于降低污泥中的空隙水，因空隙水所占的比例最大，故该法是减容的主要方法；(2) 自然干化 和机械脱水法，主要脱除毛细水；(3) 干燥与焚烧法 ，主要脱除吸附水与内部水。常见的浓缩方法主要有 重力浓缩 、  气浮浓缩  、    离心浓缩  、微孔滤机浓缩、  生物浮选浓缩    等多种。

12.随着政府对污泥含固率要求的提高，污泥泵也从最初的 离心泵 、螺杆泵发展到 液压驱动活塞式污泥泵 。按照热介质与污泥接触的方式，污泥干化设备可分为  直接加热式  、间接加热式、 “直接—间接”联合式 三种。

13. 空气污染治理设备是指用于治理空气污染的专用机械设备，分为 除尘设备 、除雾设备、 有害气体治理设备 ，他们分别用于治理 固态 、液态和气态三种污染物质。

14.除尘器的种类繁多，可以有各种各样的分类。最通常是按捕集分离尘粒的机理将各种除尘器归纳成四大类：机械式除尘器、 过滤式除尘器   、电除尘器、 湿式除尘器 ，其中机械式除尘器又可分为 重力除尘装置(即重力沉降室) 、惯性力除尘装置(即惯性除尘器)、 离心力除尘装置(即旋风除尘器) 。

15. 现代的大型电除尘器大都采用   电磁振打   或   锤式振打  清灰，振动器只有在某些情况下用来清除电晕极上的粉尘。振打系统必须高度可靠，既能产生高强度的振打力，又能调节振打    强度  和    频率   。

16. 根据湿式除尘器的净化机理，可以将其大致分为七类：重力喷雾除尘器  、旋风洗涤器、 自激喷雾洗涤器 、板式洗涤器、 填料洗涤器 、文丘里洗涤器、 机械诱导喷雾洗涤器 。

17.城市污水处理厂所使用的鼓风机经历了  往复式风机  、罗茨风机、  离心风机  （又称透平鼓风机或回转式鼓风机）等过程；据有关资料介绍，随着污水处理规模的日益扩大，发达国家已率先采用   轴流风机   用于鼓风曝气。

二、选择题(单项选择题，每题2分，共20分)

1.当栅渣量大于0.2m³/d时应采用机械格栅除污机；一些小型废水处理厂目前为了改善劳动条件，也采用机械格栅除污机。下列机械格栅除污机中使用了铰链四杆机构的是  C  。

A.链条回转式多耙格栅除污机；  B.高链式格栅除污机；  C.弧形格栅除污机； D.钢丝绳牵引式格栅除污机。

2.沉砂池适用于合流制城市污水及某些工业废水的预处理，一般设置在泵站或沉淀池之前，用以去除废水中比重较大的无机颗粒，如泥砂、煤渣等。下列选项中不属于沉砂池的是  D  。

A.平流式沉砂池；  B.曝气沉砂池；    C.多尔沉砂池；  D.水力沉砂池。

3.下列选项中不属于加压溶气气浮的是 D 。

A.全流程加压溶气气浮；    B.回流加压溶气气浮；    C.空气升液气浮；   D.溶气真空气浮法。

4.下列选项中属于沉降离心机的是 D  。

A.卧式刮刀卸料离心分离机；    B.卧式活塞推料离心分离机；   C.离心力卸料离心分离机；    D.卧螺式离心机。

5. 下列选项中不属于SBR变型工艺的是  D 。

A.CASS/CAST/CASP工艺；  B.ICEAS工艺；  C.UNITANK工艺；D.AB法。

6.下列选项中属于升降式滗水器的是   A 。

A.旋转式滗水器；B.虹吸式滗水器； C.双层固定管式； D.固定短管式。

7.下列选项中不属于厌氧生物反应器的是  D    。

A. 厌氧生物滤池； B. UASB反应器； C. IC反应器；D.活性生物滤塔

8. 按气流组织形式来看，工业锅炉运用较多、全国除尘器评价选优的两种旋风除尘器之一是 A 。

A.回流式；    B.切向进入式；    C.平旋式;     D.轴向排灰式。

9. 袋式除尘器的清灰方法不能采用 D 。

A. 机械振打;     B.回转反吹;     C.脉冲喷吹清灰;     D.湿式清灰。

10. 在除尘器选择与设计时，下列4个因素中最不重要的是 C 。

A.粉尘的浓度；   B.烟气温度；  C.烟气密度； D.粉尘的密度。

三、是非判断题(正确者标T，错误者标F，每题1分，共10分)

1.旋流分离技术根据主体介质的不同分为干法与湿法两大类，前者为旋风分离，后者为旋液分离，相应的关键设备为旋风分离器(cyclone)和旋液分离器(hydrocyclone)。                                           （T）

2.磁分离设备可分为永磁型、电磁型和超导型三类，由于超导材料较昂贵，目前应用比较广泛的是永磁式和电磁式。（T）

3.为了完成混凝沉淀过程，必须设置：(1)配置和投加混凝剂的设备；(2)使混凝剂与原水迅速混合的混合与搅拌设备；(3)使细小矾花不断增大的反应设备。                                                  （T）

4.臭氧是常用来消毒、灭菌的强氧化剂，同时还可用于除臭、除味以及脱色和去除铁锰。由于臭氧产生技术还不够稳定完善，在经济上及在水中的持续效应都不及氯类。                                          （T）

5.电解质溶液在直流电流作用下，在阳、阴两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解。直接或间接地利用电解槽中的电化学反应，可对废水进行氧化处理、还原处理、凝聚处理及气浮处理。                      （T）

6.SBR工艺具有推流式反应原理，而且在反应过程中的任一时刻，基质浓度均处于完全混合状态，因此也兼有完全混合的特点。                                                                   （T）

7.好氧式生物转盘及与厌氧式生物转盘的结构与工作机理基本相同。                           （F）

8. UASB反应器的工艺特性是反应器的上部设置气、液、固三相分离器，下部为污泥悬浮区和污泥床区。      （T）

9. 对于旋风除尘器而言，实际运行中小于临界粒径d_c 的尘粒完全不能被捕集。                     （F）

10.电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于：分离力(主要是静电力)直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了具有分离粒子耗能少、气流阻力小的特点。                                           （T）

四、分析简答题（共30分）

1. 下图所示为一重力式无阀滤池，试结合该图描述其工作过程。（8分）

答：重力式无阀滤池(简称无阀滤池)是把反冲洗水箱、滤池建造在一起，反冲洗水储存在滤池上方，用一个伞形顶盖使滤池与其隔开。过滤时，来水经进水配水槽通过进水管和配水挡板分布在滤料层上方，再通过滤层和小阻力配水系统(由垫板及底部空间组成)，由连通管上升至冲洗水箱，并由滤池溢流口进入出水管。（4分）

随着滤层水头损失的不断增大，虹吸上升管中的水位不断上升，当达到虹吸辅助管的管口时，水便由该管泄下，同时抽吸虹吸下降管中的空气，使之形成真空，导致主虹吸管(由虹吸上升管和虹吸下降管组成)接通，将滤池上方的水大量抽出至排水井。主虹吸管抽吸滤池上方的水时，冲洗水箱中的存水便对滤层进行反洗，当水位下降到虹吸破坏管的管口处时，空气便进入该管，使主虹吸管(虹吸上升管和虹吸下降管)的虹吸破坏。此后又开始下一周期的过滤。（4分）

2.何为离心分离因数？影响固—液离心分离时的因素有哪些？（6分）

答：以α表示颗粒所受净离心力与净重力之比，则有： 

α称为(离心设备的)分离因数，是衡量离心设备分离性能的基本参数。在旋转半径r一定时，α值随转速n的平方急剧增大，当n=3000r/min时，则α≈2000。可见，在离心分离中，离心力对悬浮颗粒的作用远远超过了重力，从而极大地强化了分离过程。（3分）

影响离心分离的因素有：(1)分离因数，分离因数越高，分离性能越好；(2)水中悬浮物的性能，如果悬浮颗粒的粒径越细微，密度与水溶液的密度越接近，水的动力粘度越大，则越难分离，反之则越容易分离；(3)离心分离装置的直径，直径越小，则分离过程越快，所需的分离时间越短，然而分离性能越差；(4)进水流量和水在离心分离装置中的停留时间等。（3分）

3.试结合图形阐述转刷曝气机中曝气转刷在氧化沟中的作用原理? 曝气机推动力的计算公式如何? (8分)

答: 下图为转刷曝气机在氧化沟中的作用原理示意图，其作用有两个：一是向处理污水中充氧，水在旋转转刷叶片作用下，呈水滴飞溅状切向抛出水面与裹入的空气强烈混合，完成氧向水中的转移；二是推动混合液以一定的流速在氧化沟中循环流动。

（4分）

曝气机运转时，其下游水位被抬高。在稳定状态下，通过转轴中心线垂直断面上力的平衡，可以近似得出曝气机推动力F的计算公式，

F=γgyh

式中  γ —— 混合液密度，约为1000kg/m³；

      g —— 重加加速度，9.81m/s²；

      y —— 氧化沟水深，m；

      h —— 曝气机推流水头，m。

在氧化沟几何尺寸一定的情况下，曝气机推动力的大小决定所产生的推流水头，即提升高度h值，这与曝气机性能、运转方式密切相关。（4分）

4.何为正、负电晕？其电晕放电机理如何且有何不同？各自使用在何种场合下？（8分）

答：正电晕即在电晕极上施加正极高压，而集尘极为接地极。负电晕则相反，在电晕极上施加的是负极高压，而集尘极为接地极。（2分）

假如电晕电极为负极，从金属丝表面或附近放出的电子迅速向接地极即正极运动，与气体分子发生撞击并使之离子化，结果又产生大量电子（通常称这种过程为雪崩过程）。电晕区的负离子和自由电子构成了使粉尘颗粒荷电的电荷来源；所产生的正离子移向放电金属丝，与金属丝表面碰撞产生新电子确保了电晕过程的持续进行。（2分）

对于电晕极为正极的情况，除了电子雪崩过程产生的正离子向接地极移动之外，电晕放电的机理与电晕极为负极时的情况相同。（2分）

相同电压下，通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多。所以对于工业气体净化，倾向于采用稳定性强的、可以得到较高操作电压和电流的负电晕极大；对于空气调节系统则采用正电晕电极，其优点在于产生臭氧和氮氧化物的量低。（2分）

五、设计计算题（共10分）

1. 利用提示所给出的公式，描述生物接触氧化处理装置的设计步骤。（5分）

2.某袋式除尘器系统的处理烟气量为10000m³/h，拟采用逆气流反吹清灰，布袋直径为15cm，试确定：(1)过滤气速；（2）滤袋面积；（3）滤袋的尺寸；（4）滤袋的条数（提示：机械振动清灰、逆气流反吹清灰、脉冲喷吹清灰的过滤气速分别为1.0-2.0m/min、0.5-2.0m/min、2.0-4.0m/min）。    （5分）