水處理工程習題集

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第一篇水和廢水物化處理的原理與工藝

習題集

其次章混凝

1.何謂膠體穩(wěn)定性？試用膠粒間相互作用勢能曲線說明膠體穩(wěn)定性的原因。2.混凝過程中，壓縮雙電層何吸附－電中和作用有何區(qū)別？簡要表達硫酸鋁混凝作用機理及其與水的pH值的關系。

3.高分子混凝劑投量過多時，為什么混凝效果反而不好？

4.為什么有時需要將PAM在堿化條件下水解成HPAM？PAM水解度是何涵義？一般要求水解度為多少？

5.混凝控制指標有哪幾種？為什么要重視混凝控制指標的研究？你認為合理的控制指標應如何確定？

6.混合和絮凝反應同樣都是解決攪拌問題，它們對攪拌有何不同？為什么？7.根據反應器原理，什么形式的絮凝池效果較好？折板絮凝池混凝效果為什么優(yōu)于隔板絮凝池？

8.采用機械絮凝池時，為什么要采用3～4檔攪拌機且各檔之間需用隔墻分開？9.試述給水混凝與生活污水及工業(yè)廢水混凝各自的特點。

10.某粗制硫酸鋁含Al2O315％、不溶解雜質30％，問：(1)商品里面Al2(SO4)3和溶解雜質各占的百分數；(2)假使水中加1克這種商品，計算在水中產生的Al(OH)3、不溶解雜質和溶解的雜質分別重多少？

11.Foraflowof13500m3/dcontaining55mg/Lofsuspendedsolids,ferricsulfateisusedasacoagulantatadoseof50mg/L

(a)Assumingthatthereislittlealkalinityinthewater,whatisthedailylimedose?

(b)Ifthesedimentationbasinremoves90%ofthesolidsenteringit,whatisthedailysolidsproductionfromthesedimentationbasin?

12.隔板絮凝池設計流量75000m3/d。絮凝池有效容積為1100m3。絮凝池總水頭損失為0.26m。求絮凝池總的平均速度梯度G值和GT值各為多少？（水廠自用水量按5%計）13.某機械絮凝池分成3格。每格有效尺寸為2.6m（寬）?2.6m（長）?4.2m（深）。每

格設一臺垂直軸槳板攪拌器，構造按圖15-21，設計各部分尺寸為：r2=1050mm；槳板長1400mm，寬120mm；r0=525mm。葉輪中心點旋轉線速度為：第一格v1=0.5m/s其次格v2=0.32m/s第三格v3=0.2m/s

求：3臺攪拌器所需攪拌功率及相應的平均速度梯度G值（水溫按20℃計算）14.當硫酸鋁投加量為20毫克/升（商品重），消毒加氯量為5毫克/升，水廠產水量為10000米3/日，一級和二級泵房總提升高度為60米，試計算每日所耗藥費和電費，又每千噸水的藥費和電費為多少？（每噸硫酸鋁和液氯分別按350元及1500元估算，工業(yè)用電按每千瓦小時0.5元算，功率E=QH/102?，千瓦；Q——流量，升/秒；H——水泵揚程，米；?——泵站總效率，一般為0.55～0.85）

第三章沉淀與澄清

1.理想沉淀池應符合哪些條件？根據理想沉淀條件，沉淀效率與池子深度、長度和表面積關系如何？

2.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？3.Determinethesettlingvelocityinm/sofasphericalsandparticlewithaspecificgravityof2.65anddiameterof0.45mmattemperatureof20?C.4.平流沉淀池設計流量為720m3/h。要求沉速等于和大于0.4m/s的顆粒全部去除。試按理想沉淀條件，求：

（1）所需沉淀池平面積為多少m3？

（2）沉速為0.1mm/s的顆粒，可去除百分之幾？

5.原水泥砂沉降試驗數據見下表。取樣口在水面下180cm處。平流沉淀池設計流量為900m/h，表面積為500m。試按理想沉淀池條件，求該池可去除泥沙顆粒約百分之幾？（C0表示泥砂初始濃度，C表示取樣濃度）

沉降試驗數據取樣時間（min）C/C0

01150.98200.88300.70600.301200.121800.083

2

6.Alaboratorysettlinganalysishasbeenperformedonadomesticwastewaterexhibitingflocculentsedimentationwiththeresultsgiveninthefollowingtable.Thecolumnhadadiameterof14cmandtotaldepthof2.40m,withsampling

portsspacedwith0.60m.Theinitialconcentrationofthewastewaterwas300mg/L.DeterminethesurfaceloadingrateofsedimentationtankwhenSSoverallremovalof65%isrequested.

SamplingportsPercentageSSremovedatthefollowingsettlingtimes(%)depth(m)5min10min20min40min60min90min120min0.6415560677273761.2193345586270741.8153138545963717.如何從理想沉淀池的理論分析得出斜板（管）沉淀的設計原理？

8.已知平流沉淀池的長度L=20m，池寬B=4m，池深H=2m。今欲改裝成斜板沉淀池，斜板水平間距10cm，斜板長度l=1m，傾角60度。如不考慮斜板厚度，當廢水中懸浮顆粒的截留速度u0=1m/h，求改裝后沉淀池的處理能力與原有池子比較提高多少倍？改裝后沉淀池中水流的雷諾數Re為多少？與原有池子的Re相差多少倍？9.澄清池的工作原理與沉淀池有何異同？運行上要注意什么問題？10.簡述4種澄清池的構造、工作原理和主要特點。

第四章氣浮

1.是否任何物質都能粘附在空氣泡上，取決于哪些因素？

2.為什么廢水中的乳化油類不易相互粘聚上??？3.混凝劑與浮選劑有何區(qū)別？各起什么作用？

4.在處理同樣水量的條件下，試比較加壓溶氣氣浮、葉輪氣浮與射流氣浮三種設備的電耗比值。

5.造紙廢水量3000m3/d，懸浮物濃度平均為1,000mg/L，水溫20℃，采用回流式加壓溶氣氣浮處理流程，溶氣水壓力（表壓）為3kg/cm2，溶氣罐中停留時間2分鐘，空氣飽和率為70％，問在氣浮池中釋放出的空氣量有多少L/m3，回流水量占處理水量的百分比是多少？投入的空氣量占處理水量的體積百分比是多少（假設原來廢水中溶解氧為0）？

第五章過濾

1.試述快濾池的工作原理。

2.某自然海砂篩分結果見下表，根據設計要求：d10＝0.54mm，K80＝2.0。試問篩選濾

料時，共需篩除百分之幾自然砂粒（分析砂樣200g）。

篩孔（mm）2.361.651.000.590.250.21砂底盤合計留在篩上砂量質量（g）0.818.440.685.0200％42.5100通過該號篩的砂量質量（g）199.2180.82.6％99.690.41.3

3.某生活飲用水廠由于有預沉池，預沉池水的濁度保持在16～18度，試考慮能否不投加混凝劑直接過濾，為什么？

4.直接過濾有哪兩種方式？采用直接過濾應注意哪些問題？

5.什么叫“等速過濾〞和“變速過濾〞？兩者分別在什么狀況下形成？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〞？

6.什么叫濾料“有效粒徑〞和“不均勻系數〞？不均勻系數過大對過濾和反沖洗有何影響？“均質濾料〞的涵義是什么？7.設濾池尺寸為5.4m（長）×4m（寬）。濾層厚70cm。沖洗強度q＝14L/s.m2，濾層膨脹度e＝40％。采用3條排水槽，槽長4m，中心距為1.8m。求：a)標準排水槽斷面尺寸；b)排水槽頂距砂面高度；

c)校核排水槽在水平面上總面積是否符合設計要求。8.濾池平面尺寸、沖洗強度及砂濾層厚度同上題，并已知：

沖洗時間6min；承托層厚0.45m；大阻力配水系統(tǒng)開孔比?＝0.25％；濾料密度為2.62g/cm3；濾層孔隙率為0.4；沖洗水箱至濾池的管道中總水頭損失按0.6計。求：a)沖洗水箱容積；

b)沖洗水箱底至濾池排水沖洗槽高度。

9.假使過濾速度為10米/時，過濾周期為24小時，初步估算1米2濾池在過濾周期內扣去沖洗水，凈生產多少水量，又砂層里截留了多少你（重量）？（中止過濾至沖洗完畢約需10－20分鐘，沖洗消耗清水約占濾池生產水量的1～3％）。10.試述反沖洗配水不均勻的絕對性，怎樣才能達到配水的相對均勻？11.理想的濾池應是怎樣的？

12.虹吸濾池分格數如何確定？虹吸濾池與普通快濾池相比有哪些主要優(yōu)缺點？

第六章消毒

1．Thechlorineresidualsmeasuredwhenvariousdosagesofchlorinewereaddedtoawastewateraregivenbelow.Determine(a)thebreakpointdosageand

(b)thedesigndosagetoobtainaresidualof0.75mg/Lfreeavailablechlorine

Dosage,mg/L1.02.03.01.4Residual,mg/L02．Thefollowingdatawereobtainedfora0.99percentinactionforagivenbacterialstrainat10℃.Usingthesedatadevelopageneralrelationshipthatcanbeusedtomodeltheobserveddata.Usingtherelationshipdeveloped,determinethechlorinedoserequiredtoachievea99.99percentinactivationin60min.Combinedchlorineresidual,mg/LContacttim