A. 污水處理工考試
1.柵渣量
格柵在單位時間截留廢水中的固體懸浮物的量，柵渣量的大小與地區特點、柵條間隙大小、廢水流量以及下水道系統的類型有關。
2.排水系統的體制
各種不同的排除方式所形成的排水系統分為：分流制、合流制、混合制。
3.生物膜法
污水生物處理的一種方法。該法採用各種不同的載體，通過污水與載體的不斷接觸，在載體上繁殖生物膜，利用膜的生物吸附和氧化作用，以降解去除污水中的有機污染物，脫落下來的生物膜與水進行分離。
4.廢水厭氧生物處理
又稱厭氧消化法。利用厭氧生物在缺氧的條件下，降解廢水中有機污染物的一種處理方法。
5.一級強化處理
在常規一級處理基礎上，增加化學混凝處理、機械過濾或不完全生物處理等，以提高一級處理效果的處理工藝。
6.BOD污泥負荷
是指單位重量的活性污泥，在單位時間內要保證一定的處理效果所能承受的有機污染物量。
7.吸附平衡
廢水與吸附劑接觸後，一方面吸附質被吸附劑吸附，另一方面，一部分已被吸附的吸附質因熱運動的結果而脫離吸附劑表面，又回到液相中去，前者稱為吸附過程，後者稱為解吸過程。當吸附速度與解吸速度相等時，即達到吸附平衡。
8.氣固比 氣固比A/S是設計氣浮系統時經常使用的一個基本參數，是空氣量與固體物數量的比值，無量綱。
9.污泥齡
是指曝氣池內活性污泥的總量與每日排放污泥總量之比。
10.生物接觸法
生物接觸氧化處理技術是在池內充填填料，已經充氧的污水浸沒全部填料，並以一定的流速流經填料。在填料上布滿生物膜，污水與生物膜接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機物得以去除，污水得到凈化。
11.污泥容積指數SVI
是指混合液經30min靜沉後，每g干污泥所形成的沉澱污泥體積，單位ml/g。
12.污泥消化
污泥消化是利用微生物的代謝作用，使污泥中的有機物穩定化，減少污泥體積，降低污泥中的病原體數量。當污泥中的揮發固體VSS含量降低到40%以下時，即可認為已達到穩定化。污泥的消化穩定即可採用好氧消化，也可採用厭氧消化。
13.膜分離法
是利用特殊的膜材料對液體中的成分進行選擇分離的技術。用於廢水處理的膜分離技術包括擴散滲透、電滲析、反滲析、超濾、微濾等幾種。
14.升流式厭氧污泥床法
這種方法是目前應用最為廣泛的一種厭氧生物處理工藝，利用反應器底部的高濃度污泥床，對上升廢水進行厭氧處理的廢水生物處理過程。構造上的特點是，集生物反應和氣固液三相分離於一體，是一種結構緊湊的厭氧反應器。廢水自下而上地通過厭氧污泥床反應器。
15.出水堰負荷
指單位堰板長度的單位時間內所能溢流的水量
16.生化需氧量
簡稱BOD，在規定條件下水中有機物和無機物在生物氧化作用下所消耗的溶解氧。
17.厭氧流化床工藝
它是借鑒液態化技術的一種生物反應裝置。它以小粒徑載體為流化粒料，廢水作為流化介質，當廢水以升流方式通過床體時，與床中附著於載體上的厭氧生物膜不斷接觸反應，以達厭氧生物降解目的。
18.板框壓濾機
由板和框相間排列而成。在濾板兩面覆有濾布，用壓緊裝置把板和框壓緊，即在板與板之間構成壓濾室，在板與框的上端想通部位開有小孔，壓緊後孔連成一條通道，用0.4~0.8Mpa的壓力，把經過化學調理的污泥由該通道壓入，並由每一塊慮框上的支路孔道進入各個壓濾室，濾板的表面有溝槽，下端鑽有供濾液排除的孔道。濾液在壓力的作用下，通過濾布並由孔道從慮機排出，而固體截留下來，在濾布表面形成濾餅，當濾餅完全填滿壓濾室時，脫水過程結束，打開壓濾機，一次抽出各個濾板，剝離濾餅並清洗。
19.氣浮
氣浮是在水中產生大量細微氣泡，細微氣泡與廢水中的細小懸浮物粒子相黏附，形成整體密度小雨水的氣泡-顆粒復合體，懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，從而使水中懸浮物得以分離。
20.污泥沉降比和污泥容積指數
污泥沉降比是指混合液經30min靜沉後形成的沉澱污泥容積占原混合液容積的百分率。
污泥容積指數是指混合液經30min靜沉後，每g干污泥所形成的沉澱污泥容積（ml/g）。
21.三相分離器
它是UASB反應器中最重要的設備，它安裝在反應器的頂部，將反應器分為下部的反應區和上部的沉澱區，其作用是完成氣、液、固三相的分離，將附著於顆粒污泥上的氣體分離，並收集反應區產生的沼氣，通過集氣室反應器，使分離去中的懸浮物沉澱下來，回落於反應區，有效地防止具有生物活性的厭氧污泥的流失，保證反應器中足夠的生物量，降低出水中懸浮物的含量。
22.污泥的好氧速率
是指單位重量的活性污泥在單位時間內的好氧量。
23.城市污水排水系統的基本組成
市內排水系統及設備，室外污水管網，污水輸送泵站及設備，污水處理廠及設備，排出口及事故排出口。
24.過濾
指通過具有空隙的顆粒狀層或過濾材料截留廢水中細小的固體顆粒的處理工藝。
25.沉澱池水力表面負荷
是指單位沉澱池面積在單位時間內所能處理的污水量。q=Q/A
26.生物硝化
活性污泥中以氮、硫、鐵或其他化合物為能源的自養菌，能在絕對好氧的條件下，將氨氮化為亞硝酸鹽，並進一步可氧化為硝酸鹽，這種反應稱為生物消化反應。參與生物消化反應的細菌稱為硝化菌。
27.污泥
在工業廢水和生活污水的處理過程中，會產生大量的固體懸浮物質，這些物質統稱為污泥。可以是廢水中早已存在，也可以在處理過程中形成。前者各種自然沉澱中截留的懸浮物質，後者如生物處理和化學處理過程中，由原來的溶解性物質和膠體物質轉化而成。
28.污水三級處理
在一、二級處理後，進一步處理難降解的有機物、磷和氮等能夠致水體撫養養花的可溶性無機物等。
29.調節池
為了改善廢水處理設備的工作條件，一般需要對水量進行調節，對水質進行均和。實際應用中將具有以上功能的構築物稱為調節池。
30.離子交換
離子交換是不溶性離子化合物上的可交換離子與溶液中的其他同性離子的交換反應，是一種特殊的吸附過程，通常是可逆的化學吸附過程。
31.BOD5容積負荷
指單位曝氣池容積單位時間內，能夠接受並將其降到預定程度的有機物的量。
32.電解氣浮法
電解氣浮法是在直流電的作用下，對廢水進行電解時，在正負兩極會有氣體呈微小氣泡析出，將廢水中呈顆粒狀的污染物帶至水面以進行固液分離的一種技術。
33.額定功率
在正常運行工作狀況下，動力設備的輸出功率或消耗能量的設備的輸入功率也指及其在正常工作時能達到的功率。
四、計算題
1.某城市污水處廠最大設計污水量為30000m3/d，污水流量總變化系數為1.4，採用柵距為30mm的格柵，請計算每天的柵渣產生早。（假設：每1000m3污水的柵渣產生量為0。06m3）
解：根據柵渣公式 W=86400QmaxW1 / 1000K2
解得W=1.29m3/d
2.某城市污水處廠進水BOD濃度S0=200mg/L，SS濃度X0=250mg/L，該廠採用普通二級活性污泥法處理工藝。初次沉澱池的BOD和SS的去除效率分別為25%和50%，經過二級處理後出水的BOD和SS濃度分別是20mg/L, 25mg/L。求初次沉澱池出水的的BOD和SS的濃度及BOD和SS的去除率。
3.設有一水泵管路系統，已知流量Q=101m3/h，管徑d=150mm，管路的總水頭損失是25.4H2O。水泵效率為75.7%，上下兩水面高差h=102m，試求水泵的揚程和功率。
解：水泵揚程H=25.4+102=127.4m
泵的有效功率P有=pgQH=1.0*1000*9.8*101/3600*127.4=35028W
水泵總功率P=P有 / 效率=35028/75.7%=46272W=46.27KW
4.某處理廠測得瀑氣池混合液懸浮固體濃度X為2000mg/L，迴流活性污泥懸浮固體濃度Xg為2000mg/L。運行人員剛把迴流比R調到50%。試分析迴流比調節器節是否正確，應如何調節器節。
解：R=X/（Xg-X）=2000/(5000-2000)=66.7%
答：50%不正確，應調節器節至66.7%，否則如不增大排泥，污泥將隨出水流失
5、 某污水處理廠瀑氣池有效容積5000m3，瀑氣池內混合液懸浮固體濃度為3000mg/L，試計算當瀑氣處理污水量為22500m3/d，進水BOD濃度為200mg/L時，該廠的BOD-SS負荷。
解：Ls=QSo/XV
6.某處理廠污泥濃縮池，當控制負荷為50Kg/(m3/d)時，得到如下濃縮效果：入流污泥量Q1=500m3/d;入流污泥的含水率為98%；排泥量Q=200m3/d；排泥的含水率為95.5%；試評價濃縮效果，並計算分離率。
解：f=Cu/Ci=(100-Pu)/(100-Pi)=(100-95.5)/ (100-98)=2.25
固體回收率=Qu*Cu/Qi*Ci=(200*4.5)/(500*2)*100%=90%
分離率F=Qe/Qi=(500-200)/500=60%
7.某食品廠
8、
9、瀑氣池混合液濃度為4000mg/L，BOD負荷0.3KgBOD5(KgMLSS*d)，流量為100000m3/d，進水BOD5=300mg/L，設計曝氣池的體積。
Ls=QSo/XV
V=QSo/LsX
10、某處理廠一般將污沁的泥齡控制在4d左右，該廠曝氣池容積V為5000m3。試計算當迴流污泥濃度為4000mg/L，混合液濃度為2500mg/L，出水懸浮固體濃度為30mg/L，入流污水量Q為20000m3/d時，該廠每天應排放的剩餘污泥的量。
解：剩餘污泥排放量的計算公式如下
Qc=VX/[QwXw+(Q-Qw)Xe]
即Qw=(V/Qc)*[X/(Xw-Xe)]-[Xe/(Xw-Xe)]*Q
Qw=(5000/4)*[2500/(4000-30)]-[30/(4000-30)*20000]=636m3
11、某污水處理廠曝氣池體積為5000m3，混合溶液濃度為2500mg/L，每天從系統排除的液活性污泥量為2500Kg。試求污水處理廠的污泥泥齡。 解：SRT=(2500mg/L*5000m3)/2500Kg=5d
12、某UASB反應器有效體積為200，進水CODo為5000mg/L，有機負荷Nv為8Kg/m3*d。求（1）此反應器的進水流量Q？（2）允許的最大水力停留時間t?
(1) V=QSo/Nv Q=VNv/So=(200m3*8Kg/m3*d)/5000mg/L=320m3/d
(2) t=V/Q=200m3/320m3/d=0.625d=15h
13、某污水得理廠日處理污水量100000m3/d，入流污水的SS為250mg/L。該廠高有四條初沉池，每池配有一台流量為60m3/h的排泥泵，每2h排泥一次。試計算當SS去除率為60%時、要求排泥濃度為3%時，每次的排泥時間。（污泥密度近似按1000Kg/m3計算）
解：每個排泥周期產生的干污泥量為：
Ms=(100000/24)*2*250*60%=1250000g/h
Cs=30000g/m3
所以每個排污周期產生的濕污泥量為：Q=1250000/30000=41.6m3
41.6/4=10.4m3
排泥時間約10.4/60=10min
五、問答題
1.簡述調節池在污水處理中的作用，常見類型及特點：
答：調節池在污水處理中的作用是對水量進行調節，對水質進行均和，常見的類型有：水量調節池，水質調節池和事故調節池三種。水量調節池的特點是，調節水量，保持容積，並使出水均勻；水質調節池的結構功能是，採用穿孔導游槽，或增加攪拌設備；事故調節池是，在特殊的情況下設立的，對保護系統不受沖擊，減少調節池容積有十分重要的作用。
2.什麼是城市污水的一級處理，二級處理及深度處理：
答：一級處理主要是除去污水中的漂浮物和懸浮物的重要過程，主要為深沉；二級處理為污水經一級處理後用生物方法繼續去除沒有沉澱的微小粒徑的懸浮物，膠體和溶解性的有機物質，以及氮和磷的凈化過程；深度處理為進一步去除二級處理未能去除的污染物的凈化過程。
3.與活性污泥法相比，生物膜法的優點與缺點有哪些，並作簡易說明。
優缺點有：1.適應沖擊負荷變化能力強。2。反應器內微生物濃度高3。剩餘污泥產量低 4。同時存在硝化與反硝化過程 5。操作管理簡單，運行費用較低 6。調節運行的靈活性差 7。有機物去除率較低。
4.簡述污泥的來源與分類，並作簡要的說明
污泥來源於工業廢水和生活污水的處理過程中產生的大量的固體懸浮物質，根據污泥的來源和性質，可分為以下幾種污泥，1。初次沉澱污泥，來自初次沉澱池，其性質隨污水的成份而異。2。剩餘活性污泥與腐殖污泥來自活性污泥法和生物膜後的二沉池。3。硝化污泥初次沉澱污泥，剩餘活性污呢和腐殖污泥等經過硝化穩定處理後的污泥4。化學污泥 5。有機污泥，主要含有有機物6。無機污泥，以無機物為主要成份
5.混凝過程的運行控制條件是什麼：
答：混凝過程中的運行條件包括：PH，水溫，混凝劑的選擇和投加量，水力條件。
1。PH：在最適宜的PH條件下，混凝反應速度最快，絮體溶解度最小，混凝作用最強。
2。水溫：水溫一般在20-30度為宜
3。混凝劑的選擇和投加量：混凝劑的選擇主要取決於膠體的細微懸物的性質，濃度，但還應考慮來源成本和是否引入有害物質等因素。
4。水力條件：混凝劑投入廢水中後，必須創造最適宜的水力條件，使混凝作用順利進行。
6.表面曝氣葉輪充氧是通過哪幾部分實現的？
答：通過以下三部分實現的： 1。葉輪的提水和輸水作用，使曝氣池內液體循環流動，從而使不斷更新氣液接觸面和不斷吸氣。
2。葉輪旋轉時在其周圍形成水躍，使液體劇烈攪動而捲入空氣
3。葉輪葉片後側在旋轉時形成負壓區，吸入空氣
7.何為活性污泥絲狀菌膨脹，該如何控制？
在活性污泥處理系統中，由於絲狀菌的存在引起活性污泥體積膨脹和不易沉降的現象，為活性污泥絲狀菌膨脹，其控制的措施為：
1。減少進水量，降低BOD負荷
2。增加DO濃度
8.離子交換過程分哪幾個階段，各有什麼作用：
離子交換過程包括：交換，反沖洗，再生和清洗
1。交換：交換階段是利用離子交換樹脂的交換作用從廢水中去除目標離子的操作過程
2。反沖洗的目的是松動樹脂層，使再生液能均勻滲入層中，與交換劑顆粒充分接觸，同時把過濾過程中產生的破碎粒子和截留的污物沖走
3。再生：在樹脂失效後必須再生才能使用，通過樹脂再生一方面可以恢復樹脂的交換能力，另一方面可回收有用的物質。離子交換樹脂的再生是離子交換的逆過程。
4。清洗：清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時出現的反應物質。
9.初次沉澱池的運行管理應注意哪些方面：
答：
1。操作人員根據池組設置，進水量的變化，應調節各池進水量，使各池均勻配水。
2。初次沉澱池應及時排泥，並宜間歇進行。
3。操作人員應經常檢查初次沉澱池浮渣斗和排渣管道的排渣情況，並及時清除浮渣，清撈出的浮渣應妥善處理。
4。刮泥機待修或長期停機時，應將池內污泥排空。
5。採用泵房排泥工藝時，可按有關規定執行。
6。當剩餘活性污泥排入初次沉澱池時，在正常的運轉情況下，應控制其迴流比少於2%
10.氣浮法的原理是什麼：
答：氣浮法是在水中產生大量細微氣泡，細微氣泡與廢水中細小懸浮物粒子相粘附，形成整體密度小於水的氣泡-顆粒復合體；懸浮粒子隨氣泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，從而使水中的懸浮物得以分離 其氣浮分離必須具備以下兩個基本條件：1。必須水中產生足夠數量的細微氣泡2。必須使氣泡能夠與污染物相粘附，並形成不溶性的固體懸浮體
11.二沉池污泥上浮的原因是什麼，如何解決
答：二沉池污泥上浮指的是污泥在二沉池內發生酸化或反硝化，導致污泥漂浮到二沉池表面的現象。漂浮的原因主要是，這些污泥在二沉池內停留時間過長，由於溶解氧被逐漸消耗，而產生酸化，產生H2S，使污泥絮體密度減少上浮。當SRT 過長時，發生硝化後進入的混合中含有大量的硝酸鹽，污泥在二沉池中由於缺乏足夠的DO，而進行反硝化，產生N2，附著在污泥上，使密度減少，上浮。
措施：1。及時排泥，加大污泥迴流量石流沉積2。加強曝氣池未端充氧量，提高進入二沉池的DO含量。3。對於反硝化造成的污泥上浮，還可以增大剩餘污泥的排放量，降低SRT。
4。檢查刮給泥機的運行情況，減少死角積泥，造成死泥上浮。
12.真空過濾機膠水效果的影響因素有哪些：
1。污泥的性質：污泥的種類，濃度，儲存時間，調理情況等對過濾性能產生影響。
2。真空度的影響：真空度是真空過濾的推動,直接關繫到過濾率及運行費用，影響比較復雜，一般，真空度越高，濾餅厚度越大，含水率越低。
3。轉鼓浸深的影響
4。轉鼓轉速快慢的影響
5。濾布性能的影響：網眼的大小決定於污泥顆粒的大小和性質
13.混凝工藝包括哪幾個步驟：
答：工藝包括：混凝劑的配製與投加，混合，反應和礬花分離等幾個步驟
1。配製與投加：實際應用中，混凝劑通常採用濕法投加
2。混合：將混凝葯迅速分散到廢水中，與水中膠體和細微懸浮物相接觸
3。反應：指混凝劑與膠體和細微的懸浮物產生反應，使膠體和懸浮物脫穩，互相絮凝，最終聚集成為粒徑較大的礬花顆粒。
4。礬花分離：指過重力沉降或其他固液分離手段將形成的大顆粒礬花從水中去除
14.生物膜系統運行中為何維持較高的DO？
因為適當地提高生物膜系統內的DO可減少生物膜中厭氧層的厚度，增大好氧層生物膜中的比例，提高生物膜內氧化分解有機物的好氧微生物的活性；此外，加大曝氣量後，氣流上升所產生的剪切力，有助於老化生物膜的脫落。使生物膜厚度不致於過厚，並防止因此產生堵塞弊端。
15.簡述活性碳再生的方法：
有四種方法：
1。加熱再生：1）脫水2）乾燥 3）碳化 4）活化 5）冷卻
2。蒸汽法：吸附物質是低沸點物質，可考慮通入水蒸汽進行吹脫
3。化學再生方法：通過化學反應，使吸附物質轉化為易於溶於水的物質而解吸下來
4。生物再生法：利用微生物的作用，將初活性碳吸附的有機物氧化分解，從而使活性碳得到再生
B. 共有3座污水處理廠，每天約處理污水43.5萬噸，產生約300t污泥．過去，這些污泥多採取自然晾曬和直接利用
（1）∵6t污泥經能量置換後相當於1t標准煤，
∴1kg污泥燃燒放出的熱量Q=qm=3.0×107J/kg×1kg×
| 1 |
| 6 |
| Q |
| c△t |
| 5×106J |
| 4.2×103J/(kg?℃)×50℃ |
| 1 |
| 6 |
| W電 |
| Q |
| 2.52×1011J |
| 1.5×1012J |
C. 宋克振社會經歷
宋克振先生的學術及職業生涯豐富多彩。1982年2月，他在哈爾濱工業大學信息處理與模式識別專業畢業，隨後開始了他的專業道路。1982年至1985年，他在長江動力集團武漢市汽輪發電機廠任職，擔任助理工程師，積累了初步的實踐經驗。
1985年至2002年，他在武漢市市政工程設計研究院任職，職位逐步晉升，從工程師到高級工程師，再到教授級高級工程師，擔任計算中心主任工程師和主任。這段期間，他不僅負責了多項大型設備和系統的電氣控制系統、儀表檢測系統的設計與實施，還獨立完成了多項工程設計，並主持開發了多款軟體系統，以及網路工程。他的貢獻得到了認可，如《城市道路橫斷面CAD》軟體榮獲省QC獎，而《城市防洪工程CAD系統》則獲得了省市級優秀軟體獎。
2002年至今，宋克振在中南財經政法大學信息學院工作，擔任教授級高級工程師和教授，同時還主持計算機科學與技術系副主任的工作以及經濟信息管理系主任。期間，他參與了《綜合統計月報系統》的開發，以及橫向課題如龍王嘴污水處理廠服務范圍管網復查系統和柔性FPACS系統的研發。他還負責了省級教改項目《信息管理與信息系統專業教學培養模式研究》的探討。
他的學術成就也得到了肯定，曾被武漢市科學技術委員會授予「武漢市CAD應用優秀個人」稱號，同時是中南財經政法大學2005屆畢業生工作先進個人。在學術論文方面，如《LWZPNSS：基於GIS模式的Web管理信息系統》和《信息系統建設項目風險的模糊分析方法研究》等，體現了他的深度研究和專業知識。
D. 污水處理工程中水泵的選型
在污水處理工程中，水泵是整個系統中最為基礎和關鍵的一環，能夠直接影響到整個系統的處理能力、穩定性和經濟性等。本文從水泵型號的選擇入手，介紹了各類水泵的特點以及選型所需要注意的問題，對工程人員的設計工作有指導性意義。
引言
水泵是污水處理工程中必不可少的設備之一，其作用是將相對高程較低的污水提升至後續相對高程較高的處理單元，為污水處理的順利進行提供足夠的動力。水泵選型是否正確對整個系統的穩定性，投資和運行的經濟性、運行效果的合理性都有著重大的影響。
1 影響水泵選型的因素
1.1 水泵安裝現場的環境
通常在污水處理中所採用的水泵分為兩種，一種安裝於污水外，稱為離心泵即乾式泵，另一種直接安裝在污水中，稱為潛水泵。兩種泵各有其優缺點，需根據不同的場合進行選擇。
離心泵運行時，葉輪的葉片高速旋轉產生離心力，將介質輸送到高壓端出口，並在吸入口形成負壓吸入介質以此循環。由於其安裝於污水外，運行時只有水泵的吸水管和葉輪淹沒在污水中，能夠保持設備的乾燥，避免泵體受污染，方便後續的管理、養護及維修。但是由於其構造關系，如果水泵中沒有水就無法進行介質的輸送，且極易損傷葉輪和泵體導致設備損壞。
潛水泵的工作原理也是利用離心力，但由於泵體安裝於水池內，運行時水泵及管件均淹沒在水中，不存在進水管灌水及水泵吸程的問題，水池的有效容積會更大，其缺點是設備浸入污水中會受到腐蝕，養護管理及維修較為麻煩。
當污水處理廠佔地面積不大，對水泵的安裝環境無特殊要求，建議採用潛水泵；若水池深度超出水泵吸程，則必須採用潛水泵。當污水處理廠的佔地足夠大，且客戶要求水泵安裝於水池外，可以考慮採用離心泵。當水泵必須置於液體外，且啟動液面低於水泵葉輪淹沒水位時，必須選用帶引水輔助設備的離心泵或自吸泵。
1.2 水泵輸送的介質
污水處理中涉及到的污水種類繁多，有人們日常生活排放的生活污水，有工業生產中排放的生產廢水，且不同行業排放的工業廢水特性也各不相同，只有選擇合適的水泵，污水處理工程的運行才能穩定和有效。
根據輸送介質中所含雜質的多少可將水泵分為清水泵和污水泵兩種。清水泵對輸送介質的清潔度要求較高，一般要求介質中固體體積含量不超過0.1%，粒度不大於0.2mm，否則極易堵塞水泵，對泵體、葉輪造成損壞。污水泵的結構原理同清水泵一樣，但進行了一些內部構造的更改，如加大水泵流道、增大葉輪間隙、取消葉輪護圈、增加鋸齒片等，因此可以輸送含雜質較多的介質。
針對各類污水選擇水泵的原則如下：
1）對於清潔度較高，物理化學性質類似於清水的污水，如清洗廢水、含油廢水等，建議採用清水泵進行輸送；
2）對於含有大量雜質（如較大固體顆粒、各種纖維）的污水，如生活污水、紡織業廢水、造紙業廢水等，必須選擇污水泵來作業。
3）對於有腐蝕性的或高溫的污水，必須有針對地選用特殊材質的耐腐蝕泵，如塑料、不銹鋼等材質製造的水泵，否則泵體容易被腐蝕，使整個系統的運行受到影響。
1.3 水泵具體型號的選擇
在選擇水泵的具體型號前，首先需要根據具體的設計參數計算出所需水泵的流量和揚程，然後根據實際水泵的特性曲線進行比較和選擇。
1.3.1 水泵流量的計算
與大型泵站相比，污水處理工程由於排水總量有限，且一般均設有較大的污水調節池，水泵的運行流量較為穩定。根據工程設計水量和設計水泵數量，即可計算出單台水泵的設計流量。
Q=Q總
n（m3/h）Q-單台水泵設計流量（m3/h）；
Q總-工程平均小時流量（m3/h）；
n-水泵台數（台）。
對於小流量的工程一般採用2台水泵，1用1備；對於大流量的工程可採用3台水泵，2用1備，運行時2台水泵同時運行，若使用中的水泵出現故障則更換備用水泵，故障水泵可拆下進行維修，這樣備用水泵的投資比1用1備要更經濟。採用多台水泵時應盡量選用同型號水泵，方便維護管理。
1.3.2 水泵揚程的計算
水泵總揚程由水泵吸水高度、揚水高度及管路水頭損失三方面決定，一旦水泵流量、管徑及管道布置確定，水泵設計揚程就可確定。
H≥h1+h2+h3+h4（m）H-水泵總揚程（m）；
h1-吸水管水頭損失（m），一般包括吸水喇叭口、90°彎頭、直線段、閥門，漸縮管等；
h2-出水管水頭損失（m），一般包括漸擴管、止回閥、閥門、短管、90度彎頭（或三通）、直線段等；
h3-集水池最低工作水位與所需提升最高水位之間的高差（m）；
h4-安全水頭（m），估算揚程時可按0.5m~1.0m計；詳細計算時應慎用，以免工況點偏移。
下面分別為不同安裝高度水泵揚程的計算示意圖
圖1水泵揚程計算示意圖
對於污水處理工程而言，水泵的主要作用是提升高程而不是長距離送水，輸水管路一般不長，沿程阻力損失可忽略不計，水頭損失只需計算局部阻力損失即可。
1.3.3 比較選擇
通常水泵的製造商會針對其生產的每一款水泵提供如圖2所示的H-Q曲線和-Q曲線。其中H-Q曲線為水泵的高程-流量特性曲線，-Q曲線為水泵的效率-流量曲線。針對每個不同的工程，計算得出實際所需要的水泵的高程為Hc，流量為Qc，在上圖中顯示為一個具體的坐標點（Qc，Hc）。
選取水泵的原則如下：
1）選取的水泵的H-Q曲線必須同時滿足流量和揚程的要求。理想狀態是（Qc，Hc）能落在曲線上，但實際工程中這種情況很少，此時必須在保證流量的前提下，讓水泵工況點揚程略高於設計揚程，從H-Q曲線圖上看也即所選擇的水泵的H-Q曲線需要略高於工程需求點（Qc，Hc）。
2）一般水泵的工況點不會是水泵的最高效率點，但要求工況點應靠近水泵的最高效率點，以保證水泵的運行效率。從η-Q曲線圖上顯示為Qc位於η-Q曲線的波峰位置附近。同時，由於水泵在運行過程中，水池中的水位是變化的，水泵或者水泵組在這個范圍內變化時都應處於高效區。
2 結論
本文從污水處理中水泵的選型出發，介紹了各類常用水泵的特點和使用要求，以及選擇水泵型號需要考慮的關鍵點，供工程技術人員參考
E. 污水處理計算題
剩餘來污泥排放源量的計算公式如下
Qc=VX/[QwXw+(Q-Qw)Xe]
即
Qw=(V/Qc)*[X/(Xw-Xe)]-[Xe/(Xw-Xe)]*Q
Qw=(5000/4)*[2500/(4000-30)]-[30/(4000-30)*20000]=636m3
F. 請教污泥負荷與容積負荷
SBR反應池池容計算系指傳統的序批式活性污泥反應池，而不包括其他SBR改進型的諸多反應池(如ICEAS、CASS、MSBR等)池容的計算。
現針對存在的問題提出一套以總污泥量為主要參數的綜合設計方法，供設計者參考。
1 現行設計方法
1.1 負荷法
該法與連續式曝氣池容的設計相仿。已知SBR反應池的容積負荷或污泥負荷、進水量及進水中BOD5濃度，即可由下式迅速求得SBR池容：
容積負荷法 V=nQ0C0／Nv (1)
Vmin=〔SVI·MLSS／106]·V
污泥負荷法 Vmin=nQ0C0·SVI／Ns (2)
V=Vmin+Q0
1.2 曝氣時間內負荷法
鑒於SBR法屬間歇曝氣，一個周期內有效曝氣時間為ta，則一日內總曝氣時間為nta，以此建立如下計算式：
容積負荷法 V=nQ0C0tc／Nv·ta (3)
污泥負荷法 V=24QC0／nta·MLSS·NS (4)
1.3 動力學設計法
由於SBR的運行操作方式不同，其有效容積的計算也不盡相同。根據動力學原理演算(過程略)，SBR反應池容計算公式可分為下列三種情況：
限制曝氣 V=NQ(C0-Ce)tf／[MLSS·Ns·ta] (5)
非限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)tf／[MLSS·Ns(ta+tf)] (6)
半限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)tf／[LSS·Ns(ta+tf-t0)] (7)
但在實際應用中發現上述方法存有以下問題：
① 對負荷參數的選用依據不足，提供選用參數的范圍過大〔例如文獻推薦Nv=0.1～1.3kgBOD5/(m3·d)等〕，而未考慮水溫、進水水質、污泥齡、活性污泥量以及SBR池幾何尺寸等要素對負荷及池容的影響；
② 負荷法將連續式曝氣池容計算方法移用於具有二沉池功能的SBR池容計算，存有理論上的差異，使所得結果偏小；
③ 在計算公式中均出現了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的變化參數，難於全部同時根據經驗假定，忽略了底物的明顯影響，並將導致各參數間不一致甚至矛盾的現象；
④ 曝氣時間內負荷法與動力學設計法中試圖引入有效曝氣時間ta對SBR池容所產生的影響，但因其由動力學原理演算而得，假定的邊界條件不完全適應於實際各個階段的反應過程，將有機碳的去除僅限制在好氧階段的曝氣作用，而忽略了其他非曝氣階段對有機碳去除的影響，使得在同一負荷條件下所得SBR池容驚人地偏大。
上述問題的存在不僅不利於SBR法對污水的有效處理，而且進行多方案比較時也不可能全面反映SBR法的工程量，會得出投資偏高或偏低的結果。
針對以上問題，提出了一套以總污泥量為主要參數的SBR池容綜合設計方法。
2 總污泥量綜合設計法
該法是以提供SBR反應池一定的活性污泥量為前提，並滿足適合的SVI條件，保證在沉降階段歷時和排水階段歷時內的沉降距離和沉澱面積，據此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的體積，然後根據最大周期進水量求算貯水容積，兩者之和即為所求SBR池容。並由此驗算曝氣時間內的活性污泥濃度及最低水深下的污泥濃度，以判別計算結果的合理性。其計算公式為：
� TS=naQ0(C0-Cr)tT·S (8)
� Vmin=AHmin≥TS·SVI·10-3 (9)
� Hmin=�Hmax-ΔH� (10)
� V=Vmin+ΔV� (11)
式中�TS——單個SBR池內干污泥總量，kg
tT·S——總污泥齡，d
A——SBR池幾何平面積，m2
� Hmax、Hmin——分別為曝氣時最高水位和沉澱終了時最低水位，m
ΔH——最高水位與最低水位差，m
� Cr——出水BOD5濃度與出水懸浮物濃度中溶解性BOD5濃度之差。其值為：
� Cr=Ce-Z·Cse·1.42(1-ek1t) (12)
式中�Cse——出水中懸浮物濃度，kg/m3
� k1——耗氧速率，d-1
� t——BOD實驗時間，d
� Z——活性污泥中異養菌所佔比例，其值為：
� Z=B-（B2-8.33Ns·1.072(15-T)）0.5� (13)
� B=0.555+4.167(1+TS0/BOD5)Ns·1.072(15-T)� (14)
Ns=1/a·tT·S� (15)
式中�a——產泥系數，即單位BOD5所產生的剩餘污泥量，kgMLSS/kgBOD5，其值為：
� a=0.6(TS0/BOD5+1)-0.6×0.072×1.072(T-15)1/〔tT·S+0.08×1.072(T-15)� (16)
式中TS、BOD5——分別為進水中懸浮固體濃度及BOD 5濃度，kg/m3
�T——污水水溫，℃
由式(9)計算之Vmin系為同時滿足活性污泥沉降幾何面積以及既定沉澱歷時條件下的沉降距離，此值將大於現行方法中所推算的Vmin。
必須指出的是，實際的污泥沉降距離應考慮排水歷時內的沉降作用，該作用距離稱之為保護高度Hb。同時，SBR池內混合液從完全動態混合變為靜止沉澱的初始5～10min內污泥 仍處於紊動狀態，之後才逐漸變為壓縮沉降直至排水歷時結束。它們之間的關系可由下式表示：
� vs(ts+td-10/60)=ΔH+Hb (17)
� vs=650/MLSSmax·SVI� (18)
由式(18)代入式(17)並作相應變換改寫為：
〔650·A·Hmax／TS·SVI〕(ts+td-10/60)=ΔV/A+Hb (19)
式中 �vs——污泥沉降速度，m/h
� MLSSmax——當水深為Hmax時的MLSS，kg/m3�
ts、td——分別為污泥沉澱歷時和排水歷時，h
式(19)中SVI、Hb、ts、td均可據經驗假定，Ts、ΔV均為已知，Hmax可依據鼓風機風壓或曝氣機有效水深設置，A為可求，同時求得ΔH，使其在許可的排水變幅范圍內保證允許的保護高度。因而，由式(10)、(11)可分別求得Hmin、Vmin和反應池容。
3 工程算例 �
3.1 設計基本條件
某城鎮平均污水處理量為10000m3/d，進、出水質見表1。
表1 設計進、出水質 項目 CODCr(mg/L) BOD5(mg/L) SS(mg/L) NH3-N(mg/L) NO3-N(mg/L) TP(mg/L) 水溫(℃) pH 進水 380 200 200 40 0 4 15 出水 60 20 20 5 5 0.5 6～9
3.2 SBR池容計算
按前述設計方法及推薦採用的參數，以及提出的總污泥量綜合計演算法和相應的參數推求公式，依表1的要求進行SBR池容計算。為便於結果比較，該工程設SBR池2座，交替分批進水，周期長6h，Hmax=4.2m，變化系數k2=1.2，計算結果見表2。
表2 單個SBR池參數及結果比較 設計參數一法二法三法四法新法 Nv〔kgBOD5/(m3·d)〕 0.50 0.24 Nv〔kgBOD5/(kgMLSS·d〕 0.255 (0.074) (0.074) 0.074 SVI(mL/g) 90 150 (120) (120) 120 MLSSmax(mg/L) 3000 (3235) (3235) 3235 a〔kgMLSS/(kgBOD5·d)〕 0.906 tT·S(d) 15 TS(kg) (12571) (12571) 12571 Z(%) 0.302 ta(h) (3.0) (3.0) ts+td(h) 1.0+1.0 A(m2) 476 438 1984 1798 925 ΔH(m) 3.07 2.85 2.57 2.57 1.62 Vmin(m3) 540 588 3234 2931 2386 V(m3) 2000 1838 8333 7550 3886 ΔV(m3) 1460 1250 5099 4619 1500 HRT(h) 9.6 8.8 40.0 36.2 18.7 註：①一法至四法依次指：容積負荷法、總污泥負荷法、曝氣時間內負荷法、動力學設計法，新法系指總污泥量綜合設計法；
②前四種方法中參數 A、ΔH值系由V及Hmax反推而得，列出目的是為便於比較；
③一法和二法中Ns、Nv、SVI值系直接引用相應參考文獻中採用的數據，其他方法中凡帶( )者為文中假定或移用新法推算值。
4 設計方法評價
根據表2結果進行合理性分析，對SBR池容設計的各種方法作綜合評價如下：
① 曝氣時間內負荷法和動力學設計法所得池容明顯偏大，停留時間過長，ΔH已超出允許范圍，實際的MLSSmax僅為1508 mg/L和1655mg/L，要達到假定的活性污泥濃度必須使總污泥齡達30d左右，這樣則污泥負荷過小，不利於除磷脫氮。故該兩法若用於目前的設計，尚有待改進和完善，但其設想及動力學的理論原理和對SBR池容設計的進步將具有一定的研究價值。
② 容積負荷法和總污泥負荷法實質上系屬同一種方法，當採用相應參考文獻中的設計參數時所得池容偏小、停留時間過短、ΔH也已超出允許范圍；當負荷參數採用總污泥量綜合設計法的公式推算值時，則所得SBR池容趨於合理、偏差縮小，但仍然存有ΔH、Hmax等參數與沉降速度、沉澱面積及保護高度之間的關系相脫節的缺陷，最終將影響處理效果。
因此該兩法宜謹慎採用，特別是對公式中的負荷參數應以通過計算代替假設，但對式(15)應進行修正，以與該兩法的計算公式相適應。
③ 總污泥量綜合設計法中所考慮的因素及出發點均與SBR反應池的功能特性密切結合，避免了前幾種方法中所存在的問題及缺陷。通過包括硝化、反硝化和厭氧三個反應階段所需反應歷時及階段污泥齡的校核計算(方法略)得三個階段的反應歷時分別為2.1、1.4、0.5h；所需污泥齡分別為5、8及10d。而本算例假定總污泥齡為15d，其SBR池容完全能滿足進行除磷脫氮的需要，且維持了合理的負荷及活性污泥濃度。
④ 從有關參數得知：總污泥量綜合設計法SBR池容合理；ΔH在允許范圍內；MLSSmax=3235mg/L，在3000～4000mg/L之間；Ns=0.074kgBOD5/(kgMLSS·d)，在0.06～0.10kgBOD5/(kgMLSS·d)范圍內；Nn=0.013kgNH3-N/(kgMLSS·d)，符合除磷脫氮負荷要求；MLSSmin=5269mg/L近似於6000mg/L；ΔV/V=38.6%≤40%，符合最佳充水比。
該法在所有設計參數中除SVI、ts、td按經驗假定外，均依據進水水質由公式推算而得，不會產生與其他現行方法的矛盾。同時在推求池容過程中確定了SBR池的幾何尺寸，這是其他方法所不及的。
電 話：(0571)88821434 88072824×6910
收稿日期：2002-03-22