水質(zhì)工程學(xué)習(xí)題庫

1、水質(zhì)工程學(xué)習(xí)題庫一、名詞解釋膠體的穩(wěn)定性膠體在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。異向絮凝由布朗運動所造成的顆粒碰撞聚集，稱為異向絮凝。直接過濾一一原水不經(jīng)過沉淀而直接進入濾 池進行過濾，稱為直接過濾。水中雜質(zhì)按尺寸大小 可分成三類：懸浮物， 膠體，溶解物質(zhì)量傳遞榆可分為：主流傳遞；分子擴散傳 遞；紊流擴散傳遞。1 1）主流傳遞：在平流池中，物質(zhì)將隨水流 作水平遷移。物質(zhì)在水平方向的濃度變化，是由 主流遷移和化學(xué)引起的。2 2）分子擴散傳遞：在靜止或作層流運動的 液體中，存在濃度梯度的話，高濃度區(qū)內(nèi)的組分 總是向低濃度區(qū)遷移，最終趨于均勻分布狀態(tài)， 濃度梯度消失。如平流池等。3 3）在絕大多數(shù)情況

2、下，水流往往處于紊流 狀態(tài)。水處理構(gòu)筑物中絕大部分都是紊流擴散。108108、什么叫自由沉淀、擁擠沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指顆粒在沉淀過程中， 彼此沒有 干擾，只受到顆粒本身在水中的重力和水流阻力 的作用的沉淀；而擁擠沉淀是指顆粒在沉淀過程 中，彼此相互干擾，或者受到容器壁的干擾的沉 淀；利用絮凝劑使水中懸浮雜質(zhì)形成較粗大的絮 凝體，再通過自由沉淀的沉淀稱為絮凝沉淀。110110、了解肯奇沉淀理論的基本概念和它的用途?？掀娉恋砝碚摚篊 Ct=C=CoH Ho/H/Ht其中高度為 H Ht、均勻濃度為 C Ct的沉淀管中所含懸浮物量和原來 高度為 H Ho、均勻濃度為 C Co的沉淀管中所含懸

3、浮 物量相等。這種理論使用于較短的沉淀管作實 驗，來推測實際沉淀效果。111111、理想沉淀池應(yīng)符合哪些條件？根據(jù)理想沉 淀條件，沉淀效率與池子深度、長度和表面積關(guān) 系如何？理想沉淀池應(yīng)符合以下 3 3 個條件：1 1）顆粒 處于自由沉淀狀態(tài)；2 2）水流沿著水平方向流動； 3 3）顆粒沉到池底即認(rèn)為已被去除。根據(jù)理想沉 淀條件，沉淀效率與池子深度、長度無關(guān)，與表 面積成反比。112112、影響平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪 些？沉淀池縱向分格有何作用？影響平流沉淀池沉淀效果的主要因素有：1 1） 沉淀池實際水流狀況；2 2）絮凝作用。沉淀池縱 向分格可以減少水力半徑 R R,改善水流條件，

4、降 低ReRe 和提高 FrFr 數(shù)。113113、沉淀池表面負(fù)荷和顆粒截留沉速關(guān)系如 何？兩者涵義有何區(qū)別？顆粒的截留沉速 u uo與沉淀池表面負(fù)荷 Q/AQ/A 相等。但含義不同，表面負(fù)荷代表自池頂A A 開始下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉 速；而截留沉速 u uo反映了沉淀池所能全部去除 的顆粒中的最小顆粒的沉速。115115、平流沉淀池進水為什么要采用穿孔隔墻？ 出水為什么往往采用出水支渠？平流沉淀池進水采用穿孔隔墻是為防止絮 凝體破碎，而出水采用出水支渠是使水盡量均勻 流出，同時是為了降低堰口的流量符合。116116、斜管沉淀池的理論根據(jù)是什么？為什么斜 管傾角通常采用 60

5、600？斜管沉淀池的理論依據(jù)是采用斜管沉淀池 既可以增加沉淀面積，又可以利用斜管解決排泥 問題。斜管傾角愈小，則沉淀面積愈大，沉淀效 率愈高，但對排泥不利，實踐證明，傾角為 6060 最好。117117、澄清池的基本原理和主要特點是什么？ 澄清池是主要依靠活性泥渣層達到澄清的效果。當(dāng)脫穩(wěn)態(tài)雜質(zhì)隨水流與泥渣層接觸時，便 被泥渣層阻留下來，使水獲得澄清。澄清池最大 特點是充分利用了活性泥渣的絮凝作用。澄清池 的排泥措施，能不斷排除多余的陳舊泥渣，其排 泥量相當(dāng)于新形成的活性泥渣量。118118、簡要敘述懸浮澄清池、脈沖澄清池、機械 攪拌澄清池和水力循環(huán)澄清池這 4 4 種澄清池的 構(gòu)造、工作原理和

6、主要特點。119119、為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質(zhì)顆 粒會被濾層攔截下來？懸浮顆粒與濾料顆粒之間的粘附作用使得 粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質(zhì)顆粒被濾層攔 截下來。120120、從濾層中雜質(zhì)分布規(guī)律，分析改善快濾池 的幾種途徑和濾池發(fā)展趨勢。雙層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕 質(zhì)濾料，下層采用密度較大、粒徑較小的重質(zhì)濾 料，雙層濾料含污能力較單層濾料高一倍。在相 同濾速下，過濾周期增長；在相同過濾周期下， 濾速增長。三層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕 質(zhì)濾料，中層采用中等密度、中等粒徑濾料，下 層采用密度較大、粒徑較小的重質(zhì)濾料，三層濾 料不僅含污能力較高，而且保證了濾后的水質(zhì)。

7、均質(zhì)濾料是指沿整個濾層深度方向的任一 橫斷面上，濾料組成和平均粒徑均勻一致。這種 均質(zhì)濾料層的含污能力顯然大于上細(xì)下粗的級 配濾層。121121、 直接過濾有哪幾種方式？采用原水直接過 濾應(yīng)注意哪些問題？直接過濾有接觸過濾和微絮凝過濾兩種方 式，采用直接過濾應(yīng)注意以下幾點：1 1）原水濁 度和白色較低且水質(zhì)變化較??； 2 2） 通常采用雙 層、 三層或均質(zhì)濾料；3 3）原水進入濾池前，不 應(yīng)形成大的絮凝體以免很快堵塞濾料層表面孔 隙；4 4）濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定。122122、 清潔濾層水頭損失與哪些因素與關(guān)？過濾 過程中水頭損失與過濾時間存在什么關(guān)系？可 否用數(shù)學(xué)式表達？清潔濾層水頭損失與

8、濾速、水的運動粘度、 濾料孔隙率濾層厚度、濾料顆粒球度系數(shù)、與濾 料體積相同的球體直徑等因素有關(guān)。過濾過程中 過濾時間增加，濾速不變，則水頭損失增加。123123、 什么叫等速過濾”和“變速過濾”？兩 者分別在什么情況下形成？分析兩種過濾方式 的優(yōu)缺點并指出哪幾種濾池屬“等速過濾”。等速過濾是指濾池濾速保持不變的過濾；變 速過濾是指濾速隨過濾時間而逐漸減少的過濾。 在濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度以及水溫一 定時，如果孔隙率減小，水頭損失保持不變，則 濾速將減小，利用這一原理產(chǎn)生了變速過濾；反 之，濾速保持不變，則水頭損失將增加，利用這 一原理就可以形成等速過濾。變速過濾在過濾初 期，濾速較大

9、可以使懸游雜質(zhì)深入下層濾料，過濾后期濾速減小，可防止懸浮顆粒穿透濾層。等 速過濾不具備這種自然調(diào)節(jié)功能，并可能產(chǎn)生負(fù) 水頭現(xiàn)象。虹吸濾池和無閥濾池屬于等速濾池。124124、 什么叫負(fù)水頭”？它對過濾和沖洗有和 何影響？如何避免濾層中“負(fù)水頭”產(chǎn)生？負(fù)水頭是指濾層截留了大量雜質(zhì)以致砂面 以下某一深度處的水頭損失超過該處水深。負(fù)水 頭會導(dǎo)致溶解于水中的氣體釋放出來而形成氣 囊。氣囊對過濾有破壞作用，一是減少了過濾面 積；二是氣囊的上升可能將部分細(xì)濾料和輕質(zhì)濾料帶出，破壞濾層結(jié)構(gòu)避免出現(xiàn)負(fù)水頭的方法可 以采用增加砂面上的水深，或令濾池出口位置等 于或高于濾層表面。126126、 雙層和多層濾料混雜

10、與否哪些因素有關(guān)？ 濾料混雜對過濾有何影響？雙層和多層濾料混雜與混合雜質(zhì)的密度差、 粒徑差及粒徑級配、濾料形狀、水溫幾反沖洗強 度等因素有關(guān)。適度的濾料混雜對過濾是有益 的，可以避免交界面上積聚過多雜質(zhì)而使水頭損 失增加較快。127127、 濾料承托層有何作用？濾料承托層的作用，主要是防止濾料從配水系統(tǒng) 中流失，同時對均布沖洗水也有一定作用。129129、 什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當(dāng)反沖 洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時，反沖洗時的 濾層水頭損失與反沖洗強度是否有關(guān)？最小流態(tài)化沖洗流速是指反沖洗時濾料剛 剛開始流態(tài)化的沖洗速度。當(dāng)反沖洗流速小于最 小流態(tài)化沖洗流速時，反沖洗時的濾層水頭損失

11、 與反沖洗強度有關(guān)。130130、 氣一水反沖洗有哪幾種操作方式？各有什 么優(yōu)缺點？氣一一水反沖洗有以下幾種操作方式：1 1） 先用空氣反沖，然后再用水反沖； 2 2）先用空氣 水同時反沖，然后再用水反沖； 3 3）先用空 氣反沖，然后再用氣水同時反沖；最后再用 水反沖。131131、 小阻力配水系有哪些形式？選用時主要考 慮哪些因素？小阻力配水系統(tǒng)有穿孔濾板、 濾磚、 濾頭等 形式。選用時主要考慮流速和阻力等因素。132132、 濾池的沖洗排水槽設(shè)計應(yīng)符合哪些要求， 并說明理由。濾池的沖洗排水槽設(shè)計應(yīng)該符合以下幾點：1 1）沖洗廢水應(yīng)自由跌入沖洗排水，以免槽內(nèi)水 面和濾池水面連成一片；2 2

12、）沖洗排水槽內(nèi)的廢 水應(yīng)自由跌入廢水渠，以免廢水渠干擾沖洗排水 槽出流，引起雍水現(xiàn)象；3 3）每單位槽長的溢入 流量應(yīng)相等；4 4）沖洗排水槽在水平面上的總面 積一般不大于濾池面積的 25%25%，否則，沖洗時， 槽與槽之間水流上升速度過分增大，以至上升水 流均勻性受到影響；5 5）槽與槽中心間距一般為 1.52.0m1.52.0m， 間距過大， 從離開槽口最遠(yuǎn)一點和最 近一點流入排水槽的流線相差過遠(yuǎn)，也會影響排 水均勻性；6 6）沖洗排水槽高度要適當(dāng)，槽口太 高，廢水排除不凈，槽口太低，會使濾料流失。134134、 沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確 定？沖洗水塔或沖洗水箱的高度是由公式H

13、Ho=h=hi+h+h2+h+h3+h+h4+h+h5計算得出，其中 h hi是指從水 塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失，h h2是指濾 池配水系統(tǒng)水頭損失，h h3是指承托層水頭損失， h h4是指濾料層水頭損失，h h5是指備用水頭。容量 計算是根據(jù)v=0.09qFt,Fv=0.09qFt,F 是單格濾池面積，t t 是 沖洗歷時。135135、 快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優(yōu) 缺點？快濾池管廊布置有如下幾種形式：1 1）進水、 清水、沖洗水和排水渠，全部布置于管廊內(nèi)，這 樣布置的優(yōu)點是，渠道結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，管 渠集中緊湊。但管廊內(nèi)管件較多，通行和檢修不 太方便；2 2）沖洗水和

14、清水渠布置于管廊內(nèi)，進 水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)，這種布 置，可節(jié)省金屬管件及閥門；管廊內(nèi)管件簡單； 施工和檢修方便；造價稍高；3 3）進水、沖洗水 及清水管均采用金屬管道，排水渠單獨設(shè)置，這種布置，通常用于小水廠或濾池單行排列；4 4）對于較大型濾池，為節(jié)約閥門，可以虹吸管代替 排水和進水支管；沖洗水管和清水管仍用閥門。139139、進水管 U U 形存水彎有何作用？答：進水管設(shè)置 U U 形存水彎的作用，是防 止濾池沖洗時，空氣通過進水管進入虹吸管從而 破壞虹吸。當(dāng)濾池反沖洗時，如果進水管停止進 水，u u 形存水彎即相當(dāng)于一根測壓管， 存水彎中 的水位將在虹吸管與進水管連接三通

15、的標(biāo)高以 下。這說明此處有強烈的抽吸作用。 如果不設(shè) U U 形存水彎，無論進水管停止進水或繼續(xù)進水， 都 會將空氣吸入虹吸管。144144、所謂 V V 型濾池，其主要特點是什么？簡要 地綜合評述普通快濾池、無閥濾池、移動罩濾池、 V V 型濾池及壓力濾池的主要優(yōu)缺點和適用條件。答:V:V 型濾池因兩側(cè)（或一側(cè)也可）進水槽 設(shè)計成 V V 字形而得名。其主要特點是：（1 1）可 采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。（2 2）氣、 水反沖再加始終存在的橫向表面掃洗，沖洗效果 好，沖洗水量大大減少。普通快濾池運轉(zhuǎn)效果良好，首先是沖洗效果得到保證。使用任何規(guī)模水廠。主要缺點是管配 件及閥門較多，操

16、作較其它濾池稍復(fù)雜。無閥濾池多用于中小型給水工程。優(yōu)點是：節(jié)省大型閥門，造價較低；沖洗完全自動，因而 操作管理較方便。缺點是：池體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜：濾 料處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝、卸困難；沖洗水箱位于 濾池上部，出水標(biāo)高較高，相應(yīng)的抬高了濾前處 理構(gòu)筑物如沉淀池或澄清池的標(biāo)高，從而給水廠 處理構(gòu)筑物的總體高程布置往往帶來困難。移動罩濾池適用于大、中型水廠。優(yōu)點：池 體結(jié)構(gòu)簡單；無需沖洗水箱或水塔；無大型閥門, 管件少；采用泵吸式?jīng)_洗罩時，池深較淺。缺點: 移動罩濾池比其它快濾池增加了機電及控制設(shè) 備；自動控制和維修較復(fù)雜。壓力濾池常用于工業(yè)給水處理中，往往與離 子交換器串聯(lián)使用。其特點是：可省去清水泵站；

17、 運轉(zhuǎn)管理較方便；可移動位置，臨時性給水也很 使用。但耗用鋼材多，濾料的裝卸不方便。145145、目前水的消毒方法主要有哪幾種？簡要評 述各種消毒方法的優(yōu)缺點。方 式優(yōu)點缺點:經(jīng)濟有效，有后續(xù)消對某些病毒芽抱無氯毒效果，技術(shù)成熟效，產(chǎn)生臭味 受 pHpH 影響，有消毒副產(chǎn)物 THMsTHMs氯胺當(dāng)水中存在有機物 和苯酚時，氯胺消毒 不會產(chǎn)生氯臭和氯 酚臭，且大大減少 THMsTHMs 的生成，能較 長時間保持水中余氯殺菌能力弱， 本身是 致突變劑CIOCIO2殺菌效果比氯好，不 受PHPH 影響，不產(chǎn)生 有機鹵代物成本高，現(xiàn)場制備，使用，設(shè)備復(fù)雜，管 理操作要求高，消毒 副產(chǎn)物亞氯酸鹽有 一定

18、的毒性O(shè) O3除色除臭效果好，殺 菌氧化能力均比氯 強，溶于水后使 DODO 增加，無毒投資運行成本高， 無 后續(xù)殺菌能力紫外線殺菌效果好，快速簡 潔 電耗大， 紫外燈管和 石英套管需要定期 更換，對濁度要求高，有光復(fù)活現(xiàn)象146146、什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？兩者 消毒效果有何區(qū)別？簡述兩者消毒原理。名稱自由性氯化合性氯定義以次氯酸，次氯酸鹽離子和溶 解的單質(zhì)氯形 式存在的氯以氯胺和有機 氯胺形式存在 的總氯的一部 分消毒機理主要是次氯酸 起作用，它為中 性分子，能擴散 到帶負(fù)電的細(xì) 菌表面，并通過 細(xì)胞的細(xì)胞壁 穿透到細(xì)胞內(nèi) 部，起到氧化作 用破壞細(xì)胞的 酶系統(tǒng)而殺死 細(xì)胞它使微生

19、物的 酶被氧化失效， 破壞微生物正 常的新陳代謝， 從而使微生物 死亡。消毒效經(jīng)濟有效，有后當(dāng)水中存在有 機物和苯酚時， 氯胺消毒不會果續(xù)消毒效果，技術(shù)成熟；有消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生氯臭和氯 酚臭，且大大減 少THMsTHMs 的生成，能較長時間保持水中余氯。但是，消毒作用緩慢。殺菌能力差148148、什么叫折點加氯？出現(xiàn)折點的原因是什 么？折點加氯有何影響？答：（1 1）1 1 區(qū)：無余氯，消毒效果不可靠；2 2 區(qū)：氯與氨反應(yīng)，有余氯的存在，所以有一定 的消毒效果，但是主要是化合性氯，主要 是 NHNH2CICI ；3 3 區(qū): 2NH2NH2CI+HOCICI+HOCI N N2+HCI+H+H

20、CI+H2O O，有效氯 減少，NHNH2C CI I被氧化成沒有消毒作用的化 合物，最后到達折點 B B ；4 4 區(qū)：胺與 HOCIHOCI 反應(yīng)完，自由性余氯增加。（2 2） 出現(xiàn)折點加氯的原因是：水中存在氨和氮的化合物（3 3） 折點加氯的利弊：當(dāng)原水受到嚴(yán)重污染， 一般的加氯量，不能解決問題時，采用折點加氯 可取得明顯的效果，它能降低水的色度，去除惡 臭，降低水中有機物的含量，能提高混凝效果。 但是，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水中有機物能與氯生成 THMsTHMs 后, 折點加氯來處理水源水引起人們擔(dān)心， 因而人們 尋求去除有機物的預(yù)處理和深度處理方法和其 它消毒方法。149149、什么叫余氯？余氯的作

21、用是什么？答：抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖， 管網(wǎng)中尚須維持少量剩余氯，這部分剩余氯稱做 余氯。即加氯量超過需氯量時，剩余的那部分氯 稱做余氯。作用：抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖。150150、制取 CIOCIO2有哪幾種方法？寫出它們的化學(xué) 反應(yīng)式并簡述 CIOCIO2消毒原理和主要特點。（1 1）主要的制取方法：a a 用亞氯酸鈉 NaCIONaCIO2和氯 CICI2制取 B B 用酸 和亞氯酸鈉 NaCIONaCIO2制?。? 2）消毒機理：它與微生物接觸時，對細(xì)胞壁 有較強的吸附力和穿透能力，可有效的氧化細(xì)胞 內(nèi)的酶以損傷細(xì)胞或抑制蛋白質(zhì)的合成來破壞 微生物。(3) 主要特點

22、：a a 物理和化學(xué)性質(zhì)一一易溶于水，室溫下溶 解度是 CICI2的 5 5 倍。在水中以水合分子的形式存 在，不易發(fā)生水解作用，在酸性溶液中穩(wěn)定，在 堿性溶液中發(fā)生歧化反應(yīng)。生成亞氯酸鹽和氯酸 鹽，氧化能力是 CICI2的 2.632.63 倍，易爆炸。b b 消毒特點一 CIOCIO2消毒是利用了其強氧化作 用，它可降解農(nóng)藥和多芳香烴的難降解的物質(zhì)， 當(dāng) pH=pH=9 9時，可以很快的將水中的 S S 和 P P 氧化除 去。當(dāng) pHpH =4=49 9 時，可將水中的有致癌作用的 THMsTHMs 氧化除去。消毒效果好，且不生成有機鹵 代物。152152、水中含鐵、錳、高氟等會有什么危

23、害？(1)含鐵量高時，有鐵腥味，影響水的口感；作為造紙，紡織，印染，化工和皮革精制等 生產(chǎn)用水，會降低產(chǎn)品質(zhì)量；含鐵水會使家 庭用具發(fā)生銹斑，洗滌衣物出現(xiàn)黃色或棕色 的斑跡；鐵質(zhì)沉淀物FeFe2O O3會滋長鐵細(xì)菌， 堵塞管道，有時自來水會出現(xiàn)紅水。(2)含錳量高的水所產(chǎn)生的問題鐵的情況相 似， 例如使水有色，味，臭，損壞紡織，造 紙，釀酒，食品等工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量，家具器 具會被污染成棕色或者黑色，洗滌衣物會有 微黑色或淺灰色斑跡。（3 3）長期飲用含氟量高的水會引起慢性氟中 毒，特別是對牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害， 輕 者患氟斑牙，表現(xiàn)為牙釉質(zhì)損壞，牙齒過早 脫落，重者則骨關(guān)節(jié)疼痛，甚者骨骼變形，

24、 完全喪失勞動力。154154、地下水除鐵時常用什么工藝？為什么地下 水出錳比除鐵困難？鐵和錳的性質(zhì)相似，但是鐵的氧化還原電位比錳 低，所以容易被 O O2氧化，相同 pHpH 值時 FeFe2+比 MnMn2+的氧化速率快，以致影響 MnMn2+的氧化，因 此地下水除錳比除鐵困難。161161、什么叫生物活性炭法，有什么特點？（1 1） 生物活性炭法：臭氧和活性炭去除飲用水中有機物時，活性炭濾料表面有大量微生物， 出水水質(zhì)很好并且活性炭再生周期明顯 延長，于是發(fā)展成為一種有效的給水深度處 理方法，即生物活性炭（BACBAC）法。（2 2） 去除 mg/Lmg/L 級濃度的溶解有機碳（DOCD

25、OC） 和三氯甲烷前體物（THMFPTHMFP），以及 ng/Lng/L 到 g/Lg/L 級的有機物；增加水中溶解氧，利于好氧微生物的活動，促使活性炭部分再生，從而延長了再生時間。仃 3 3、在離子交換除鹽系統(tǒng)中，陽床、陰床、混 合床和除二氧化碳器的前后位置的布置應(yīng)如何 考慮？試說明理由。1 1）強堿陰床設(shè)置在強酸陽床之后，二氧化 碳器置于兩床之間。2 2） 之所以這樣設(shè)置是由于：a a 若進水先通過陰床，容易生成 CaCOCaCO3、 MgMg（0H0H）2沉積在樹脂層內(nèi)，使強堿樹脂交換容量 降低。b b 陰床在酸性介質(zhì)中易于進行離子交換，若 進水先經(jīng)過陰床，更不利于去除硅酸，因為強堿 樹

26、脂對硅酸鹽的吸附要比對硅酸的吸附差的多。c c 強酸樹脂抗有機物污染的能力勝過強堿 樹脂。d d 若原水先通過陰床，本應(yīng)有除二氧化碳器 去除的碳酸，都要由陰床承擔(dān)，從而增加了再生 劑耗用量。仃 4 4、何謂雙層床？其與混合床有何區(qū)別？1 1）雙層床即在同一交換器內(nèi)裝有弱酸 （堿） 和強酸（堿）兩種樹脂，借助于樹脂濕真密度的 差別，經(jīng)反洗分層后，使弱酸樹脂位于上層，強 酸樹脂位于下層，組成了雙層床。2 2）混合床是將陰、陽離子交換樹脂裝填在 同一個交換器內(nèi)，再生時使之分層再生，使用時 先將其均勻混合。382382 說明沉淀有哪幾種類型？各有何特點，并討論各種類型的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別， 各適用在哪些場

27、合？答：根據(jù)懸浮物質(zhì)的性質(zhì)、濃度及絮凝性能，沉淀可分為 4 4 種類型。1 1 自由沉淀 當(dāng)懸浮物濃度不高時 在沉淀的過程中，顆粒之間互不碰撞，呈 單顆粒狀態(tài)，各自獨立地完成沉淀過程。適用于沉砂池中的沉淀以及懸浮物濃 度較低的污水在初次沉淀池中的沉淀過程。2 2 絮凝沉淀當(dāng)懸浮物濃度約為 50500mg/L50500mg/L 時, ,在沉淀過程中，顆粒于顆粒 之間可能互相碰撞產(chǎn)生絮凝作用，使顆粒的粒徑與質(zhì)量逐漸加大，沉淀速度不斷加 大。主要應(yīng)用是活性污泥在二次沉淀池中的沉淀。3 3 區(qū)域沉淀 當(dāng)懸浮物濃度大于 500mg/L500mg/L 時，在沉淀過程中，相鄰顆粒之 間互相妨礙、干擾，沉速大

28、的顆粒也無法超越沉速小的顆粒，各自保持相對位 置不變，并在聚合力的作用下，顆粒群結(jié)合成一個整體向下沉淀。主要應(yīng)用是 二次沉淀池下部的沉淀過程及濃縮池開始階段。4 4 壓縮、區(qū)域沉淀的繼續(xù)，即形成壓縮。顆粒間互相支承，上層顆粒在重力 作用下，擠出下層顆粒的間隙水，使污泥得到濃縮。典型的例子是活性污泥在 二次沉淀池的污泥斗中及濃縮池中的濃縮過程。三、計算題1 1、現(xiàn)有一種直徑、高均為 1cm1cm 的圓柱體顆粒在 靜水中自由沉淀，已知該種顆粒密度s=1.8g/cm=1.8g/cm3，水的密度水=1g/cm=1g/cm3，則這種顆粒在 水中自由沉淀時最小沉速為多少？（重力加速度 為 980cm/S9

29、80cm/S2，繞流阻力系數(shù)CD如；2提示：由題義可得，這種顆粒在水中自由沉淀時 沉速大小取決于圓柱體在顆粒垂直方向投影面 積的大小。最小的沉速是顆粒在垂直方向投影面 積最大時取得。2 2、在實驗室內(nèi)做氯氣消毒試驗。已知細(xì)菌被滅 活速率為一級反應(yīng)，且 k=0.85mink=0.85min-1求細(xì)菌被滅 活 99.599.5%時，所需消毒時間為多少分鐘？提示：由一級反應(yīng)方程式可得：IgCIgCA= =CAO-o.4343kt-o.4343kt而CA=(1-99.5%)=(1-99.5%) C CAO, k=0.85mink=0.85min-1得 t t = =(lgClgCAo- - lgClg

30、CA) /0.4343k=6.23(min)/0.4343k=6.23(min)3 3、設(shè)物料 i i 分別通過 CSTCSTR R 型和 P PF F 型反應(yīng)器進 行反應(yīng)，進水和出水中 I I 濃度之比為Co/Ce10,且 屬于一級反應(yīng)，k=2hk=2h-1水流在 CSTRCSTR 型和 PFPF 型 反應(yīng)器內(nèi)各需多少停留時間？(注：CO進水中i i 初始濃度；Ce出水中 i i 濃度)提示：1)1)由 CSTRCSTR 一級反應(yīng)方程式可得：t=(Ct=(Co/C/Ce-1)/k=(1O-1)/2=4.5h-1)/k=(1O-1)/2=4.5h2)2)由 PFPF 一級反應(yīng)方程式可得：t=(

31、t=(InCO-InC Ce)/k=1.15h)/k=1.15h4 4、題 3 3 中若采用 4 4 只 CSTRCSTR 型反應(yīng)器串聯(lián)，其 余條件同上。 求串聯(lián)后水流總停留時間為多少？ 提示： 由 CSTCSTR R二級反應(yīng)方程式可得：C C2/C/Co=(1/(1+kt)=(1/(1+kt)2得 t=1.08(h)t=1.08(h)所以 T=4t=4.32(h)T=4t=4.32(h)5 5、液體中物料 i i 濃度為 200mg/L200mg/L，經(jīng)過 2 2 個串 聯(lián)的CSTRCSTR 型反應(yīng)器后，i i 的濃度降至 20mg/L20mg/L。液體流量為5O00m5O00m3/h/h

32、；反應(yīng)級數(shù)為 1 1 ；速率常數(shù) 為 0.8h0.8h-1。求每個反應(yīng)器的體積和總反應(yīng)時間。提示：由 CSTRCSTR 二級反應(yīng)方程式可得：C C2/C/Co=(1/(1+kt)=(1/(1+kt)2得 t=2.2(h)t=2.2(h)所以 T=2t=5.4(h)T=2t=5.4(h)V=Qt=5000V=Qt=5000 x2.7=13500(m2.7=13500(m3) )6 6、河水總堿度 0.1mmol/L0.1mmol/L (按 CaOCaO 計)。硫酸 鋁(含AIAI2O O3為 1616% )投加量為 25mg/L25mg/L，問是 否需要投加石灰以保證硫酸鋁順利水解？設(shè)水 廠日生

33、產(chǎn)水量 50000m50000m3,試問水廠每天約需要多 少千克石灰(石灰純度按 5050%計)。提示：投入藥劑量折合 AlAl2O O3為 25mg/l25mg/lX6%=4mg6%=4mg ,AIAI2O O3的分子量為 102102。故投入藥劑量相當(dāng)于 4/102=0.039mmol/l4/102=0.039mmol/l，剩余 堿 度取 0.37mmol/l0.37mmol/l ， 貝 1 1 得 CaO=3CaO=3 0.039-0.10.039-0.1 0 0冷 7=0.487(mmol/l)7=0.487(mmol/l), , CaOCaO 的 分子量為 5656 ， 則石灰投量為

34、0.4870.4876 6 50000/0.5=2.350000/0.5=2.3 1 1(g)=2.3(g)=2.3x10103(kg)(kg)7 7、設(shè)聚合鋁AlAl2( OHOH )nClCl6n 在制備過程中， 控制 m=5,n=4,m=5,n=4,試求該聚合鋁的堿化度為多少？ &某水廠采用精制硫酸鋁作為混凝劑，其最大 投量為 35mg/L35mg/L。水廠設(shè)計水量 100OO0m100OO0m3/d/d。混 凝劑每日調(diào)制 3 3 次，溶液濃度按 1010%計， 試求 溶解池和溶液池體積各為多少？9 9、隔板絮凝池設(shè)計流量 75000m75000m3/d/d。絮凝池有 效容積為

35、1100mm1100mm3。絮凝池總水頭損失為 0.26m0.26m。求絮凝池總的平均速度梯度G值和GT值個 為多少？（水廠自用水按 5 5%）。1010、 某機械絮凝池分成 3 3 格。每格有效尺寸為 2.06m2.06m（寬）2.6m2.6m （長）4.24.2 （深）。每格設(shè)一 臺垂直軸槳板攪拌器， 構(gòu)造按下圖， 設(shè)計各部分 尺寸為： r r2=1050m=1050m; ;槳板長 1400mm1400mm，寬 120mm120mm ； r r=525m=525m。葉輪中心點旋轉(zhuǎn)線速度為：第一格w=0.5m/sw=0.5m/s第二格v2=0.32m/s=0.32m/s第三格V3=0.2m/s=0.2