2018年華僑大學(xué)水處理工程考研初試大綱

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2018年華僑大學(xué)碩士研究生招生考試初試自命題科目考試大綱

招生學(xué)院：化工學(xué)院 招生專業(yè)：環(huán)境工程

科目名稱：水處理工程

一、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)

(一)試卷滿分值及考試時(shí)間

本試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。

(二)答題方式

答題方式為閉卷、筆試。試卷由試題和答題紙組成;答案必須寫在答題紙(由考點(diǎn)提供)相應(yīng)的位置上。

(三)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

考試內(nèi)容主要包括水處理工程總論(20%)，物理、化學(xué)、物化法水處理技術(shù)(35%)，生化法水處理技術(shù)(35%)，廢水處理工程設(shè)計(jì)(10%)。

(四)試卷題型結(jié)構(gòu)

1.填空題(20分)，共20空;

2.簡(jiǎn)答題(60分)，共5-6題;

3.分析題(30分)，共2-3題;

4.計(jì)算題(40分)，共2道。

二、考查目標(biāo)

課程考試的目的在于測(cè)試考生對(duì)于水處理工程的基本概念、基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況以及綜合運(yùn)用分析和解決水處理工程現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。

三、考查范圍或考試內(nèi)容概要

第一章：總論

1、水的循環(huán)：地球上水的分布;我國(guó)水資源狀況;水的自然循環(huán);水的社會(huì)循環(huán);水資源供求矛盾;

2、水體污染：水污染的分類和影響、需氧污染物、營(yíng)養(yǎng)性污染物、酸堿污染物、有毒污染物、油類污染物、生物污染物、感官性污染物、熱污染;

3、水質(zhì)指標(biāo)：水質(zhì)指標(biāo)(物理性指標(biāo)、生物學(xué)指標(biāo)、化學(xué)性指標(biāo));

4、常用水質(zhì)指標(biāo)：溫度、色度、嗅和味、固體物質(zhì)、有機(jī)物BOD、COD;

5、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和水質(zhì)要求：飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB5749-85、地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002、污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96、工業(yè)用水水質(zhì)要求;

6、廢水的來(lái)源與性質(zhì)：生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)廢水;

7、廢水處理方法綜述：分離法、轉(zhuǎn)化法;物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法;一級(jí)處理(預(yù)處理)、二級(jí)處理(生化處理)、三級(jí)處理(深度處理);

8、城市污水處理的典型流程;

9、廢水處理反應(yīng)器及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)：水力混合方式、反應(yīng)器型式;反應(yīng)速率、物料衡算、間歇反應(yīng)器、連續(xù)攪拌反應(yīng)器、推流反應(yīng)器、串聯(lián)的連續(xù)流攪拌反應(yīng)器。

第二章：預(yù)處理

1、水質(zhì)和水量調(diào)節(jié)：水量調(diào)節(jié)池;水質(zhì)調(diào)節(jié)池;調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì);

2、篩濾：格柵;格柵設(shè)計(jì);篩網(wǎng);

3、中和：常用中和劑;中和藥劑的計(jì)算。

第三章：混凝

1、膠體的特性和結(jié)構(gòu)：雙電層、滑動(dòng)面、ζ電位;

2、膠體的脫穩(wěn)和凝聚：混凝機(jī)理(壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕);絮凝動(dòng)力學(xué);

3、混凝劑與助凝劑：無(wú)機(jī)鹽類、有機(jī)高分子類、微生物絮凝劑、助凝劑;

4、影響混凝的因素：廢水水質(zhì)、混凝劑、水力條件;

5、混凝設(shè)備：混凝劑配制與投加設(shè)備、混合設(shè)備、反應(yīng)設(shè)備;

6、澄清設(shè)備。

第四章：沉淀與上浮

1、沉淀的基本理論

2、沉淀的類型：自由沉淀、絮凝沉淀、成層沉淀、壓縮沉淀

3、理想沉淀池、實(shí)際運(yùn)行沉淀池與理想沉淀池差別

4、沉砂池構(gòu)造及設(shè)計(jì);

5、沉淀池：平流沉淀池池型及設(shè)計(jì);豎流沉淀池池型及設(shè)計(jì);輻流式沉淀池池型及設(shè)計(jì);淺池原理;斜板沉淀池池型;

6、隔油池：水平隔油池;斜板隔油池;簡(jiǎn)易隔油池。

7、氣浮的基本原理;

8、氣泡的產(chǎn)生方式：電解、分散空氣、溶氣釋放;

9、懸浮物與氣泡附著、藥劑浮選、氣浮設(shè)備、設(shè)計(jì)計(jì)算;

10、化學(xué)沉淀：原理、氫氧化物沉淀法、硫化物沉淀法。

第五章：深層過(guò)濾

1、普通快濾池的構(gòu)造：濾料層、墊料層、配水系統(tǒng)、排水槽及集水槽;

2、過(guò)濾機(jī)理：遷移、附著、脫落;

3、影響過(guò)濾效率的因素：濾料(粒度、形狀、孔隙率、厚度、表面性質(zhì));懸浮物(粒度、形狀、密度、濃度、溫度、表面性質(zhì))

4、快濾池的運(yùn)行：濾速控制;濾池沖洗;濾池常見(jiàn)故障及對(duì)策;

5、快濾池的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)濾速及濾池總面積計(jì)算;濾池個(gè)數(shù)及尺寸的確定;管廊的布置

6、其它典型濾池。

第六章：化學(xué)氧化還原

1、化學(xué)氧化法：氧化劑、空氣氧化法、濕式氧化、臭氧氧化、氯氧化、氯消毒;

2、化學(xué)還原法：原理、還原劑、應(yīng)用;

3、電解法：電解氧化還原、電解凝聚與電解浮上。

第七章：吸附

1、吸附的基本理論：吸附機(jī)理;吸附平衡和吸附等溫式(平衡吸附量、Langmuir等溫式、BET等溫式、Freundlich等溫式、等溫線常數(shù)圖解法、多組分體系的吸附);

2、影響吸附的因素：吸附劑結(jié)構(gòu)、吸附質(zhì)的性質(zhì)、操作條件;

3、吸附劑及再生：活性炭、樹(shù)脂吸附劑、吸附劑再生方法;

4、吸附工藝和設(shè)計(jì)：吸附的操作方式;吸附工藝與設(shè)計(jì);

5、吸附法的應(yīng)用：處理對(duì)象、處理流程、優(yōu)缺點(diǎn)。

第八章：離子交換

1、離子交換劑：分類、組成、結(jié)構(gòu);

2、離子交換樹(shù)脂：特點(diǎn)、命名、型號(hào)、性能、選擇、保存、使用、鑒別;

3、離子交換工藝：工藝、應(yīng)用、離子交換過(guò)程;

4、離子交換設(shè)備及其設(shè)計(jì)計(jì)算：設(shè)備分類、逆流再生固定床、進(jìn)水裝置;交換樹(shù)脂的選擇;工藝系統(tǒng)的確定;設(shè)備尺寸;再生計(jì)算;水力阻力核算。

第九章：膜分離

1、擴(kuò)散滲析：原理、應(yīng)用;

2、電滲析：原理和反應(yīng)過(guò)程、離子交換膜性能指標(biāo)、電滲析器構(gòu)造、操作控制(電能消耗、極限電流密度和濃差極化、電流密度控制、電流效率);

3、反滲透：原理、反滲透膜(分類、CA膜)、反滲透膜透過(guò)機(jī)理、反滲透裝置(板框式、管式、螺旋卷式、中空纖維式)、膜的污染和清洗、應(yīng)用;

4、超濾和納濾：超濾機(jī)理和應(yīng)用、納濾機(jī)理、超濾和納濾以及反滲透比較、納濾應(yīng)用;

5、液膜法：組成、分類、分離機(jī)理、液膜材料的選擇、液膜分離載體、液膜分離操作步驟、液膜法的應(yīng)用。

第十一章：循環(huán)冷卻水處理

1、冷卻水系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng);

2、水垢及其控制：水垢的種類和特點(diǎn)、水垢是否生成的判斷指數(shù)、水垢的控制(阻垢分散劑);

3、腐蝕及其控制：腐蝕機(jī)理及其影響因素、腐蝕的控制、形成電化學(xué)腐蝕的條件、緩蝕劑(種類、作用機(jī)理);

4、微生物危害及其控制：微生物的來(lái)源、金屬的微生物腐蝕、冷卻水系統(tǒng)的微生物控制、冷卻水殺生劑。

第十二章：廢水生化處理理論基礎(chǔ)

1、廢水生物處理及其特點(diǎn);

2、廢水處理中的微生物：細(xì)菌起主要作用、真菌、原生動(dòng)物、后生動(dòng)物;

3、微生物的新陳代謝：分解代謝、合成代謝;

4、微生物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)：好氧菌C：N：P=100:5:1;厭氧菌C：N=10~20:1;

5、微生物分類：據(jù)碳源化學(xué)形式;所需能源(光營(yíng)養(yǎng)、化能營(yíng)養(yǎng));

6、微生物生長(zhǎng)的影響因素：營(yíng)養(yǎng)條件、溫度、pH值、溶解氧、有毒物質(zhì);

7、酶及其特點(diǎn)：催化效率高、專屬性、對(duì)環(huán)境敏感、常溫常壓中性條件下進(jìn)行催化;

8、酶促反應(yīng)速度、米-門方程、米氏常數(shù)的物理意義、酶制劑、酶在水處理中的應(yīng)用;

9、微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)：微生物生長(zhǎng)規(guī)律(適應(yīng)期、對(duì)數(shù)期、平衡期、衰老期);微生物的增長(zhǎng)速度、Monod方程、微生物生長(zhǎng)與底物利用速度的關(guān)系;

10、廢水的可生化性及其可生化性的評(píng)價(jià)方法;

11、廢水生物處理方法總論。

第十三章：活性污泥法

1、活性污泥、活性污泥的組成、活性污泥的物理性能;

2、基本流程：廢水→初沉池→活性污泥池→二沉池(部分污泥回流至曝氣池)→排水;

3、活性污泥法有效運(yùn)行基本條件：有機(jī)物、溶解氧、懸浮狀態(tài)、剩余污泥、有毒物質(zhì);

4、活性污泥性能指標(biāo)：污泥沉降比、污泥濃度、污泥容積指數(shù)、生物相指示;

5、活性污泥的分類：曝氣方式(完全混合、推流)、供氧方式(鼓風(fēng)曝氣、機(jī)械曝氣);

6、污泥負(fù)荷：定義、污泥負(fù)荷與處理效率的關(guān)系、污泥負(fù)荷對(duì)活性污泥特性的影響、水溫對(duì)污泥負(fù)荷的影響、污泥負(fù)荷對(duì)污泥生產(chǎn)量的影響、污泥負(fù)荷對(duì)需氧量的影響、污泥負(fù)荷對(duì)營(yíng)養(yǎng)比要求的影響;

7、污泥齡：定義、污泥齡與污泥負(fù)荷、污泥濃度之間的相關(guān)關(guān)系;污泥齡與污泥回流比之間的關(guān)系推導(dǎo);

8、出水底物濃度和污泥回流比之間的關(guān)系推導(dǎo);

9、曝氣：氧傳遞原理、曝氣設(shè)備(鼓風(fēng)、機(jī)械);曝氣設(shè)備的性能評(píng)價(jià);鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣的比較;

10、曝氣池的構(gòu)造與設(shè)計(jì)：推流曝氣池、完全混合曝氣池、兩種池型的結(jié)合;曝氣池的設(shè)計(jì)計(jì)算;

11、曝氣池的運(yùn)行方式及特點(diǎn)：普通曝氣法、漸減曝氣法、階段曝氣法、吸附再生法、吸附-生物降解工藝、純氧曝氣法、間歇活性污泥法、延時(shí)曝氣法、氧化溝、膜生物反應(yīng)器;

12、活性污泥法培養(yǎng)與馴化：接種培養(yǎng)馴化、靜態(tài)培養(yǎng)馴化、動(dòng)態(tài)培養(yǎng)馴化;

13、活性污泥法日常管理：活性污泥生長(zhǎng)條件控制、工藝的穩(wěn)定運(yùn)行、正常指標(biāo)的監(jiān)測(cè);

14、活性污泥法的異常現(xiàn)象與控制措施：污泥腐化、污泥上浮、污泥解體、泥水界面不清、污泥膨脹、泡沫問(wèn)題。

第十四章：生物膜法

1、生物膜法基本原理：生物膜形成及特點(diǎn)、生物膜中的物質(zhì)傳遞、底物利用基本方程;

2、生物濾池構(gòu)造：濾料、池壁、排水及通風(fēng)系統(tǒng)、布水裝置;

3、生物過(guò)濾法的基本流程和分類：普通生物濾池、塔式生物濾池;高負(fù)荷、低負(fù)荷;

4、影響因素：負(fù)荷、處理水回流、供氧;

5、生物濾池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算：布水設(shè)備的設(shè)計(jì)、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、濾料的選擇;

6、塔式生物濾池：污水、空氣、生物膜三者接觸充分;F/M分層差別大，膜結(jié)構(gòu)豐富;

7、生物轉(zhuǎn)盤：構(gòu)造和原理、優(yōu)缺點(diǎn)、設(shè)計(jì)計(jì)算(轉(zhuǎn)盤總面積、氧化槽容積、停留時(shí)間、容積水力負(fù)荷、盤面面積有機(jī)負(fù)荷)

8、生物膜法的運(yùn)行管理：生物膜的培養(yǎng)和馴化(閉路循環(huán)法、連續(xù)法)、日常管理(進(jìn)水水量、濃度、溫度及營(yíng)養(yǎng)、布水裝置是否堵塞、停產(chǎn)狀態(tài)下保持膜的生物活性);

9、其它型式的生物膜法處理設(shè)備：充分利用生物膜法的優(yōu)點(diǎn)、生物接觸氧化、生物流化床)

第十五章：厭氧生化法

1、厭氧法的基本原理、特性(與好氧法的對(duì)比、厭氧分解三階段);

2、厭氧法的影響因素：溫度、pH值、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)荷、厭氧活性污泥、攪拌和混合、廢水的營(yíng)養(yǎng)比、有毒物質(zhì);

3、厭氧工藝與設(shè)備：普通厭氧消化池、厭氧接觸法、上流式厭氧污泥床反應(yīng)器、厭氧濾池、厭氧流化床、厭氧轉(zhuǎn)盤和擋板反應(yīng)器、兩步厭氧法和復(fù)合厭氧法、膨脹顆粒污泥床、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器;

4、厭氧設(shè)備的運(yùn)行管理：?jiǎn)��?dòng)、厭氧欠平衡、安全要求

第十六章：生物脫氮除磷

1、水體中氮、磷的危害;

2、生物脫氮原理及影響因素;

3、生物除磷原理及影響因素;

4、生物脫氮除磷組合工藝：phoredox 工藝、A2/O工藝、UCT工藝及改進(jìn)型UCT工藝。

第十七章：穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)

1、穩(wěn)定塘：好氧塘、兼性塘、厭氧塘、曝氣塘、穩(wěn)定塘處理系統(tǒng)的工藝流程;

2、污水土地處理系統(tǒng)：凈化機(jī)理、基本工藝、工藝參數(shù)。

第十八章：廢水處理后的排放和再利用

1、水體自凈：水體混合稀釋、水體的生化自凈;

2、廢水處理程度的確定、計(jì)算;

3、廢水處理后的再利用

第十九章：污泥處理與處置

1、污泥的來(lái)源與特性;

2、污泥調(diào)理：化學(xué)調(diào)理、熱調(diào)理、淘洗;

3、濃縮：重力濃縮、氣浮濃縮、離心濃縮;

4、污泥穩(wěn)定：生物穩(wěn)定、化學(xué)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定;

5、脫水：真空過(guò)濾、壓濾、離心、焚燒;

6、綜合利用：農(nóng)業(yè)、建筑材料、污泥氣利用、填埋、投海。

第二十章：廢水處理廠設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)程序：設(shè)計(jì)前期工作;擴(kuò)初設(shè)計(jì);施工圖設(shè)計(jì);

2、流程選擇：流程選擇影響因素;

3、廢水處理廠平面及高程布置。

四、參考教材或主要參考書：

《廢水處理工程》(第二版)，唐受印、戴友芝、汪大翚，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.2.