北師大給水工程課后思考題復(fù)習(xí)資料

第十五章混凝

1.何謂膠體穩(wěn)定性？試用膠粒間相互作用勢能曲線說明肢體穩(wěn)定性的緣由。

答：膠體穩(wěn)定性是指膠體粒子在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。緣由P255最終一

段。

2.簡要敘述硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其及水的pH值的關(guān)系。

硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其及水的pH值的關(guān)系：Ph<3時，壓縮擴(kuò)散雙電層作用。

Ph>3時，吸附-電中和作用。Ph>3時水中便出現(xiàn)聚合離子及多核羥基協(xié)作物，這些物質(zhì)

會吸附在膠核表面，分子量越大，吸附作用越強(qiáng)。

3.高分子混凝劑投量過多時，為什么混凝效果反而不好？

答：在廢水處理中，對高分子絮凝劑投加量及攪拌時間和強(qiáng)度都應(yīng)嚴(yán)格限制，如投加量

過大時，一起先微粒就被若干高分子鏈包圍，而無空白部位去吸附其他的高分子鏈，結(jié)果造

成膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒，如受到猛烈的長時間的攪拌，架橋聚

合物可能從另一膠粒表面脫開，密乂卷回原所在膠粒表面，造成再穩(wěn)定狀態(tài)。

4.目前我國常用的混凝劑有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答：鋁系：硫酸鋁明磯聚合氯億鋁（PAC）聚合硫酸鋁（PAS）

鐵系：三氯化鐵硫酸亞鐵聚合硫酸鐵（PFS）聚合氯化鐵（PFC）

有機(jī)高分子混凝劑：聚丙烯酰胺（PAM）

優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)

硫酸鋁價格較低，運(yùn)用便利，混凝效果較好，不當(dāng)水溫低時硫酸鋁水解困難，形成的絮

會給處理后的水質(zhì)帶來不良影響體較松散；不溶雜質(zhì)含量較多。

聚合氯化鋁1應(yīng)用范圍廣；2易快速形成大的磯花，

（PAC）沉淀性能好，投藥量一般比硫酸鋁低；3、

適宜的PII值范圍較寬（在5-9間）；4、

水溫低時，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果；5、

其堿化度比其他鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥

液對設(shè)備的侵蝕作用小

三氯化鐵極易溶于水；沉淀性好，處理低溫水或低氯化鐵液體、晶體物或受潮的無水物腐

濁水效果比鋁鹽的好蝕性極大，調(diào)制和加藥設(shè)備必需考慮用

耐腐蝕材料

硫酸亞鐵不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果：

殘留在水中的Fe”會使處理后的水帶

色；

聚合硫酸鐵投加劑量少；絮體生成快；對水質(zhì)的適應(yīng)

范圍廣以及水解時消耗水中堿度少

聚丙烯酰胺常作助凝劑以協(xié)作鋁鹽和鐵鹽作用,效果

(PAM)顯著

5.什么叫助凝劑？常用的助凝劑有哪幾種？在什么狀況下須要投加助凝劑？

答：在單獨(dú)運(yùn)用混凝劑不能取得預(yù)期效果時，需投加某種幫助藥劑以提而混凝效果，這種藥

劑稱為助凝劑。助凝劑通常是高分子物質(zhì)，作用機(jī)理是高分子物質(zhì)的吸附架橋。

常用的助凝劑有：骨膠、聚丙烯酰胺及其水解物、活化硅酸、海藻酸鈉等。

當(dāng)單獨(dú)運(yùn)用混凝劑效果不佳時接受助凝劑，例如：對于低溫、低濁度水接受鋁鹽或鐵

鹽混凝時，形成絮粒往往細(xì)小松散，不易沉淀。當(dāng)加如少量活化硅酸時，絮凝體的尺寸和密

度就會增大，沉速加快。

7.何謂同向絮凝和異向絮凝？兩者絮凝速率(或碰撞數(shù)率)及哪些因素有關(guān)？

同向絮凝：由流體運(yùn)動所造成的顆粒碰撞聚集稱為同向絮凝。其數(shù)率及顆粒直徑的三次

方成正比，及顆粒數(shù)量濃度平方成正比，以及速度梯度一次方成正比。

異向絮凝：由布朗運(yùn)動所造成的顆粒碰撞聚集稱異向絮凝。其數(shù)率及水溫成正比，及顆

粒的數(shù)量濃度平方成反比。

8.混凝限制指標(biāo)有哪幾種？為什么要重視混凝限制指標(biāo)的探討？你認(rèn)為合理的限制指標(biāo)應(yīng)

如何確定？

在絮凝階段通常以G和GT值作為限制指標(biāo)。可以限制混凝效果，即節(jié)約能源，取得好的

混凝效果。

9.絮凝過程中，G值的真正涵義是什么？沿用照舊的G值和GT值的數(shù)值范圍存在什么缺

陷？請寫出機(jī)械絮凝池和水力絮凝池的G值公式。

速度梯度，限制混凝效果的水力條件，反映能量消耗概念。

G值和GT值變更幅度很大，從而失去限制意義。

10.依據(jù)反應(yīng)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？

折板絮凝池的優(yōu)點(diǎn)是:水流在同波折板之間曲折流淌或在異波折板之間間縮放流淌且

連綿起伏，以至形成眾多的小渦旋，提高了顆粒碰撞絮凝效果。及隔板絮凝池相比，水流條

件大大改善，亦即在總的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝時間可以縮

短，池子體積減小。

11.影響混凝效果的主要因素有哪幾種？這些因素是如何影響混凝效果的？

影響混凝效果的主要因素有水溫，水的PH值和堿度及水中懸浮物濃度。

水溫：Q無機(jī)鹽的水解是吸熱反應(yīng)低溫水混凝劑水解困難。

b低溫水的粘度大，使水中雜質(zhì)顆粒布朗運(yùn)動強(qiáng)度減弱，碰撞機(jī)會削減，不利于

膠粒脫穩(wěn)混凝

c水溫低時膠體顆粒水化作用增加，阻礙膠體混凝

d水溫及水的PH值有關(guān)

PH值：對于硫酸鋁而言，水的PH值干脆影響鋁離子的水解聚合反應(yīng)，亦即影響鋁鹽

水解產(chǎn)物的存在形態(tài)。

對三價鐵鹽混凝劑時PH在6.0-8.4之間最好

高分子混凝劑的混凝效果受水的PH值影響比較小

懸浮物濃度：含量過低時，顆粒碰撞速率大大減小，混凝效果差＜含量高時，所需鋁鹽

或鐵鹽混凝劑量將大大增加。

12.混凝劑有哪幾種投加方式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)及其適用條件？

常用的有：

1）、泵前投加該投加方式平安牢靠，一般適用于取水泵房距水廠較近者

2）、高位溶液池重力投加該投加方式平安牢靠，但溶液池位置較高。適用于取水泵

房距水廠較遠(yuǎn)者

3）、水射器投加該投加方式設(shè)備簡潔，運(yùn)用便利，溶液池高度不受太大限制，但水射

器效率較低，且易磨損。

4）、泵投加有兩種方式：一是接受計量泵，一是接受離心泵配上流量計。接受計量泵

不必另備計量設(shè)備，泵上有計量標(biāo)記，最適合用于混凝劑自動限制系統(tǒng)。

13.何謂混凝劑“最佳劑量”？如何確定最佳劑量并實(shí)施自動限制？

混凝劑“最佳劑量”，即混凝劑的最佳投加量，是指達(dá)到既定水質(zhì)目標(biāo)的最小混凝劑投

加量。目前問過大多數(shù)水廠還是依據(jù)試驗(yàn)室混凝攪拌試驗(yàn)確定混凝劑最佳劑量，然后進(jìn)行人

工調(diào)整。這種方法雖然簡潔易行，但試驗(yàn)結(jié)果到生產(chǎn)調(diào)整往往滯后，且試驗(yàn)條件及生產(chǎn)條件

也很難一樣，故試驗(yàn)所得最佳劑量未必是生產(chǎn)上的最佳劑量。P274-276

14.當(dāng)前水廠中常用的混合方法有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？在混合過程中，限制G值的作

用是什么？

1）、水泵混合混合效果好，不需另建混合設(shè)施，節(jié)約動力，大、中、小型水廠均

可接受。但但接受FeCh混凝劑時，若投量較大，藥劑對水泵葉輪可能有略微腐蝕作用。適

用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場合，兩者間距不宜大于150m。

2）、管式混合簡潔易行,無需另建混合設(shè)備，但混合效果不穩(wěn)定，管中流速低，

混合不充分。

3）、機(jī)械混合池混合效果好，且不受水量變更影響，缺點(diǎn)是增加機(jī)械設(shè)備并相應(yīng)

增加修理工作。

限制G值的作用是使混凝劑快速水解、聚合及顆粒脫穩(wěn)。

15.當(dāng)前水廠中常用的絮凝設(shè)備有哪兒種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？在絮凝過程中，為什么G值應(yīng)

自進(jìn)口值出口慢慢削減？

1）、隔板絮凝池包括往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡潔，管理便利。缺點(diǎn)：流

量變更大者，絮凝效果不穩(wěn)定，絮凝時間長，池子容積大。

2）、折板絮凝池優(yōu)點(diǎn)：及隔板絮凝池相比，提高了顆粒碰撞絮凝效果，水力條件大

大改善，縮短了絮凝時間，池子體積減小。缺點(diǎn)：因板距笑，安裝修理較困難，折板費(fèi)用較

高。

3）、機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：可隨水質(zhì)、水量變更而隨時變更轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果，能應(yīng)

用于任何規(guī)模水廠缺點(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備因而增加機(jī)械修理工作。

絮凝過程和那個中，為避開絮凝體裂開，絮凝設(shè)備內(nèi)的流速及水流轉(zhuǎn)彎處的流速應(yīng)沿

程慢慢削減，從而G值也沿程慢慢削減。

16.接受機(jī)械絮凝池時，為H么要接受3?4檔攪拌機(jī)且各檔之間需用隔墻分開？

因?yàn)閱蝹€機(jī)械絮凝池接近于CSTR型反應(yīng)器，故宜分格串聯(lián)。分格愈多，愈接近PF型

反應(yīng)器，絮凝效果愈好，但分格過多，造價增高且增加修理工作量。

各檔之間用隔墻分開是為防止水流短路。

16章沉淀和澄清

1.什么叫自由沉淀，擁擠沉淀和絮凝沉淀？

答：在沉淀過程中，彼此沒有收到干擾，只收到顆粒本身在水中的重力和水流阻力的作

用，稱為自由沉淀。

顆粒在沉淀的過程中，彼此相互干擾，或者收到容器壁的干擾，雖然其粒度和第一種相

同，但沉淀速度卻較小，稱為擁擠沉淀。

擁擠沉淀：顆粒的沉降受到四周其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個

整體共同下沉，及澄清水之間有一個清晰的泥水界面。

4.志向沉淀池應(yīng)符合哪些條件？依據(jù)志向沉淀?xiàng)l件，沉淀效率及池子深度、長度和表面積

關(guān)系如何？

答：1）顆粒處于自由沉淀狀態(tài)。

2）水流沿著水平方向流淌，流速不變。

3）顆粒沉到池底即認(rèn)為已被去除，不再返回水流中。

由式子可知：懸浮顆粒再志向沉淀池中的去除率只及沉淀池的表面負(fù)荷有關(guān)，而

及其他因素如水深，池長，水平流速和沉淀時間均無關(guān)。

5.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？

答1）沉淀池實(shí)際水流狀況對沉淀效果的影響。（雷諾數(shù)Re和弗勞德數(shù)Fr）

2）凝合作用的影響。

沉淀池縱向分格可以減小水力半徑R從而降低Re和提高Fr數(shù)，有利于沉淀和加強(qiáng)水的穩(wěn)

定性，從而提高沉淀效果。

6.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)分？

答：表面負(fù)荷在數(shù)值上等于截留沉速，但涵義不同。前者是指單位沉淀池表面積的產(chǎn)

水量，后者代表自池頂起先下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。

7.設(shè)計平流沉淀池是依據(jù)沉淀時間、表面負(fù)荷還是水平流速？為什么？

答:設(shè)計平流沉淀池是依據(jù)表面負(fù)荷.因?yàn)橐罁?jù)E=可知，懸浮顆粒在志向沉淀池中的去

除率只及沉淀池的表面負(fù)荷有關(guān)，而及其他因素如水深、池長、水平流速和沉淀時間均無關(guān).

8.平流沉淀池進(jìn)水為什么要接受穿孔隔墻？出水為什么往往接受出水支渠？

答:平路沉淀池進(jìn)水接受穿孔隔墻的緣由是使水流勻整地分布在整個進(jìn)水截面上，并盡

量削減擾動.增加出水堰的長度，接受出水支渠是為了使出水勻整流出，緩和出水區(qū)旁邊的

流線過于集中，降低堰口的流量負(fù)荷。

9.斜管沉淀池的理論依據(jù)是什么？為什么斜管傾角通常接受60度？

答：斜管沉淀池的理論依據(jù)：依據(jù)公式E=,在沉淀池有效容積確定的條件下，增加沉

淀面積，可使顆粒去除率提高。因?yàn)樾惫軆A角越小，沉淀面積越大，沉淀效率越高，但對排

泥不利，依據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，故傾角宜為60度。

十七章過濾

3.干脆過濾有哪兩種方式？接受原水干脆過濾應(yīng)留意哪些問題？

答：兩種方式：1、原水經(jīng)加藥后干脆進(jìn)入濾池過濾，濾前不設(shè)任何絮凝設(shè)備，這種過

濾方式一般稱“接觸過濾”2、濾池前設(shè)一簡易微絮凝池，原水加藥泥合后先經(jīng)微絮凝池，

形成粒徑相近的微絮凝池后（粒徑大致在40?60pm左右）即刻進(jìn)入濾池過濾，這種過濾方

式稱“微絮凝過濾二

留意問題：1、原水濁度和色度較低且水質(zhì)變更較小。2、通常接受雙層、三層或均質(zhì)材

料，濾料粒徑和厚度適當(dāng)增大，否則濾層表面孔隙易被堵塞。3、原水進(jìn)入濾池前，無論是

接觸過濾或微絮凝過濾，均不應(yīng)形成大的絮凝體以免很快堵塞濾層表面孔隙。4、濾速應(yīng)依

據(jù)原水水質(zhì)確定。

4.清潔濾層水頭損失及哪些因素有關(guān)？過濾過程中水頭損失及過濾時間存在什么關(guān)系？可

否用數(shù)學(xué)式表達(dá)？

答：因素：濾料粒徑、形態(tài)、濾層級配和厚度及水溫。隨著過濾時間的延長，濾層中

截留的懸浮物量慢慢增多，濾層孔隙率慢慢減小，當(dāng)濾速保持不變的狀況下，將引起水頭損

（1r2

失的增加。數(shù)學(xué)表達(dá)式：H.=y/?<>=i8o-~^°（-）；ovxy（V2）

g2（P仁/dj

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(diǎn)并指出哪幾種濾池屬“等速過濾”。

答：當(dāng)濾池過濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變時，稱“等速過濾二濾速隨過

濾時間而慢慢減小的過漉稱“變速過濾”

隨著過濾時間的延長，濾層中截留的懸浮物量慢慢增多，濾層孔隙率慢慢減小，由公式

可知道，當(dāng)濾料粒徑、形態(tài)、濾層級配和厚度以及水溫已定時，假如孔隙率減小，則在水頭

損失保持不變的條件下，將引起游速的減?。环粗?，當(dāng)濾速保持不變的狀況下，將引起水頭

損失的增加。這樣就產(chǎn)生了等速過濾和變速過濾兩種基本過濾方式。

虹吸濾池和無閥濾池即屬等速過濾的濾池。

移動罩濾池屬變速過濾的濾池，一般快濾池可以設(shè)計成變速過濾也可設(shè)計成等速過濾

6.什么叫“負(fù)水頭”？它對過濾和沖洗有何影響？如何避開慮層中“負(fù)水頭”的產(chǎn)生？

在過慮過程中，當(dāng)慮層截留了大量的雜質(zhì)以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過該處水

深時，便出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象.

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，一是削減

有效過濾面積，使過濾時的水頭損失及慮層中孔隙流速增加，嚴(yán)峻時會影響慮后水質(zhì);二是

氣囊會穿過慮層上升，有可能把部分細(xì)慮料或輕質(zhì)慮料帶出，破壞慮層結(jié)構(gòu).反沖洗時，氣

囊更易將慮料帶出慮池.

避開出現(xiàn)負(fù)水頭的方法是增加砂面上水深，或令慮池出口位置等于或高于慮層表面，虹吸

慮池和無閥慮池所以不會出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個緣rh.

7.。么叫慮料“有效粒徑”和“不勻整系數(shù)”？不勻整系數(shù)過大對過濾和反沖洗有何影響？

“均質(zhì)慮料”的涵義是什么？

慮料的有效徑粒是指通過慮料重量的篩孔孔徑，不勻整系數(shù)表示慮料粒徑級配.不勻整系

數(shù)愈大，表示粗細(xì)尺寸相差愈大，顆粒愈不勻整，這對過濾和沖洗都很不利.因?yàn)椴粍蛘?/p>

數(shù)較大時，過濾時慮層含污實(shí)力減小;反沖洗時，為滿足粗顆粒膨脹要求，細(xì)顆粒可能被沖

出慮池，若為滿足細(xì)顆粒膨脹要求，粗顆粒將得不到很好清洗，假如涇粒系數(shù)愈接近1,慮

料愈勻整，過濾和反沖洗效果愈好，但慮料價格提高.

9.慮料承托層有何作用？粒徑級配和厚度如何考慮？

承托層作用，主要是防止慮料從配水系統(tǒng)中流失，同時對均布沖洗水也有確定作用.

為防止反沖洗時承托層移動，對慮料慮池常接受”粗-細(xì)-粗”的礫石分層方式.上層粗礫

石用以防止中層細(xì)礫石在反沖洗過程中向上移動;中層細(xì)礫石用以防止砂慮料流失.下層粗

礫石則用以支撐中層細(xì)礫石.具體粒徑級配和厚度，應(yīng)依據(jù)配水系統(tǒng)類型和慮料級配確定.對

于一般的級配分層方式，承托層總厚度不愿定增加，而是將每層厚度適當(dāng)減小.

io.慮池反沖洗強(qiáng)度和慮層膨脹度之間關(guān)系如何？當(dāng)慮層全部膨脹起升以后，反沖洗強(qiáng)度增

大，水流通過慮層的水頭損失是否同時增大？為什么？

當(dāng)沖洗流速超過Ymf以后，慮層中水頭損失不變，但慮層膨脹起來.沖洗強(qiáng)度愈大，膨脹

度愈大.

不會，因?yàn)楫?dāng)沖洗流速超過最小流態(tài)化沖洗流速Ymf時，增大沖洗流速只是使慮層膨脹度

增大，而水頭損失保持不變.

12.什么叫“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

時的濾層水頭損失及反沖洗強(qiáng)度是否有關(guān)？

答：當(dāng)濾料粒徑、形態(tài)、密度、濾層厚度和空隙率以及水溫等已知時，將式（17-11）

和（17-13）繪成水頭損失和沖洗流速關(guān)系圖，得圖17-13o圖中的Vmf是反沖時濾料剛剛

起先流態(tài)化的沖洗流速，稱“最小流態(tài)化沖洗流速”。有歐根公式和圖17-13易知，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及反沖洗強(qiáng)度有關(guān)。

13.氣-水反沖洗有哪幾種操作方式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答：操作方式有以下3種：

1）先用空氣反沖，然后再用水反沖。

2）先用氣-水同時反沖，然后再用水反沖。

3）先用空氣反沖，然后用氣-水同時反沖，最終再用水反沖。

高速水流反沖雖然洗操作便利，池子和設(shè)備較簡潔，但是沖洗耗水量大，沖洗結(jié)束后，

濾料上細(xì)下粗分層明顯。接受氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)約沖洗水量,同時，

沖洗時濾層不愿定須要膨脹或僅有略微膨脹，沖洗結(jié)束后，濾層不產(chǎn)生或不明顯產(chǎn)生上吸下

粗分層現(xiàn)象，即保持原來濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污實(shí)力。

14.大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵義是什么？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？駕馭大阻力配水系

統(tǒng)的基本原理和公式（17-32）的推導(dǎo)過程。

答：一般規(guī)定：配水系統(tǒng)開孔比為。=0.20%~0.25%為大阻力配水系統(tǒng)；

a=0.60%?0.80%為中阻力配水系統(tǒng)；a=1.0%?1.5%為小阻力配水系統(tǒng)。大阻力配水系統(tǒng)

的優(yōu)點(diǎn)是配水勻整性好，但結(jié)構(gòu)困難，孔口水頭損失大，沖洗時動力消耗大；管道易結(jié)垢，

增加檢修困難，此外，對沖洗水頭有限的虹吸濾池和無閥濾池，大阻力配水系統(tǒng)不能接受。

小阻力配水系統(tǒng)可以克服上述缺點(diǎn)。原理和推導(dǎo)過長，見書P337-339。

15.小阻力配水系有哪些形式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答：小阻力配水系的形式有：鋼筋混凝土穿孔（或縫隙）濾板：穿孔濾磚；濾頭。

用時主要考慮的因素有：造價、配水勻整性、孔口易堵塞性、強(qiáng)度、耐腐蝕性

19.快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

答：管廊布置有多種形式：

（1）進(jìn)水、清水、沖洗水和排水渠，全部布置于管廊內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是：渠道結(jié)構(gòu)簡潔，施工

便利，管渠集中緊湊。缺點(diǎn)是：管廊內(nèi)管件較多，通行和檢修不太便利。

（2）沖洗水和清水渠布置于管廊內(nèi)，進(jìn)水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)。優(yōu)點(diǎn)是:

節(jié)約金屬管件及閥門；管廊內(nèi)管件簡潔；施工和檢修便利。缺點(diǎn)是：造價稍高。

（3）進(jìn)水、沖洗水及清水管均接受金屬管道，排水渠單獨(dú)設(shè)置。

（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(jìn)水支管；沖洗水管和清水

管仍用閥門。

28.所謂V型濾池，其主要特點(diǎn)是什么？簡要地綜合評述一般快濾池、無閥濾池、移動罩濾

池、V型濾池及壓力濾池的主要優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件

答：V型濾池因兩側(cè)（或一側(cè)也可）進(jìn)水槽設(shè)計成V字形而得名，池底設(shè)有一排小孔，

既可以作過濾時進(jìn)水用，沖洗時又可供橫向掃洗布水用，這是V型濾池的一個特點(diǎn)。

V型濾池的主要特點(diǎn)是：

（1）可接受較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。由于反沖洗時濾層不膨脹，故整個濾

層在深度方向的粒徑分布基本勻整，不發(fā)生水力分級現(xiàn)象。即所謂“均質(zhì)濾料”，使濾

層含污實(shí)力提高。一般接受砂漉料，有效粒徑0.95T.50mm,不勻整系數(shù)（1）2-1.5,濾

層厚約0.95-1.5mo

（2）氣、水反沖再加始終存在的橫向表面掃洗，沖洗效果好，沖洗水量大大削減。

第十八章消毒

1.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(diǎn)。

目前水的消毒方法主要有：氯消毒、二氧化氯消毒、氯胺消毒、漂白粉消毒、次氯酸鈉消

毒、臭氧消毒、紫外線消毒。

氯消毒優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)有效，運(yùn)用便利。缺點(diǎn)是受污染水經(jīng)氯消毒后往往產(chǎn)生一些有害健康的

副產(chǎn)物，例如三氯甲烷。

CIO2對細(xì)菌、病毒等有很強(qiáng)的滅活實(shí)力。CIO2的最大優(yōu)點(diǎn)是不會及水中有機(jī)物作用生

成三氯甲烷。CIO2消毒還有以下優(yōu)點(diǎn)：消毒實(shí)力比氯強(qiáng)，故在相同條件下，投加量比CI2

少；CIO2余量能在管網(wǎng)中保持很長時間。消毒效果受水的ph值影響微小。作為氧化劑，

CIO2能有效地去除或降低水的色、嗅及鐵、鎰、酚等物質(zhì)。它及酚起氧化反應(yīng)，不會生成

氯酚。缺點(diǎn)是：CIO2本身和CIO2一對人體紅細(xì)胞有損壞，有報導(dǎo)認(rèn)為，還對人的神經(jīng)系

統(tǒng)及生殖系統(tǒng)有損害。

氯胺消毒的優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)水中含有有機(jī)物和酚時，氯胺消毒不會產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，同時大

大削減THMs產(chǎn)生的可能；能保持水中余氯較久，適用及供水管網(wǎng)較長的狀況。缺點(diǎn)是：殺

菌力弱。

次氟酸鈉消毒優(yōu)點(diǎn)是：用海水或濃鹽水作為原料，產(chǎn)生次氯酸鈉，可以現(xiàn)場配置，就地投

加，適用便利，投量簡潔限制。缺點(diǎn)是須要有次氯酸鈉發(fā)生器及投加設(shè)備。

臭氧消毒優(yōu)點(diǎn)：不會產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物，其殺菌和氧化實(shí)力均比氯強(qiáng)。缺點(diǎn)是：中間

產(chǎn)物可能存在毒性物質(zhì)或致突變物。

漂白粉的優(yōu)缺點(diǎn)沒找到。

2.什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？兩者消毒效果有何區(qū)分？簡述兩者消毒原理。

水中所含的氯以氯胺存在時，稱為化合性氯。自由性氯的消毒效能比化合性氯高得多。

3.水的pH值對氯消毒作用有何影響？為什么？

PH值越低消毒作用越強(qiáng)。氯消毒作用的機(jī)理，主要通過次氯酸HOCI起作用。Ocl一殺

菌實(shí)力比HOCI差得多。ph值高時OCI一較多。當(dāng)ph大于9時，Ocl一接近100%；ph

值低時，HOCI較多，當(dāng)ph小于6時，HOCI接近100%。

4.什么叫折點(diǎn)加氯？出現(xiàn)折點(diǎn)的緣由是什么？折點(diǎn)加氯有何影響？

請看書363頁

當(dāng)原水收到嚴(yán)峻污染時，折點(diǎn)加氯法可取得明顯效果，它能降低水的色度，去除惡臭，降低

水中有機(jī)物含量，還能提高混凝效果。

5.什么叫余氯？余氯的作用是什么？

答：為了抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖，管網(wǎng)中尚需維持的那部分剩余氯，稱為余氯。

作用是為了防止水中殘余病原微生物再度的繁殖。

6.制取。/。2有哪幾種方法？寫出它們的化學(xué)反應(yīng)式并簡述C/O2消毒原理和主要特點(diǎn)。

制取的方法主要有：

(1)用亞氯酸鈉和氯制取

Cl2+H2O-HOCI^HCl

HOCI+HCI+2NaClO2-2ClO2+2NaCl+H2O

Cl2+2NaClO2-2CIO?+2NaCl

⑵用酸及亞氯酸鈉反應(yīng)制取

5NaClO2+4HCI-4+5N?+2H2O

10N(ICIO2+5H2SO4-8CIO2+Na2SO4+4H2O+2HCI

消毒原理:二氧化氯既是消毒劑，又是氧化實(shí)力很強(qiáng)的氧化劑.C/。2對細(xì)菌的細(xì)胞壁有較強(qiáng)

的吸附和穿透實(shí)力，從而有效地破壞細(xì)菌內(nèi)含毓基的酶，ao?可快速限制微生物蛋白質(zhì)

的合成，故對細(xì)菌\病毒等有很強(qiáng)的滅活實(shí)力.

主要特點(diǎn)：(1)不會及水中有機(jī)物作用生成三鹵甲烷⑵消毒實(shí)力比氯強(qiáng).在相同條件下，投加

量比CO少-(3)。/。2余量能在管網(wǎng)中保持很找時間，即衰減速度比O4慢.(4)由于GV。2不

水解，故消毒效果受水的PH值影響微小.(5)。/。2本身和副產(chǎn)物。。2-對人體紅細(xì)胞有

損害

第19章水的其他處理方法

思索題

1.水中含鐵、銃、高氟等會有什么危害？

答：含鐵、缽會使水有色、臭、味，水質(zhì)影響工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，運(yùn)用具染色，洗滌染漬。

含高氟水會引起慢性氟中毒。

2.為了加快鐵的氧化速率，可以實(shí)行什么措施并說明理由。

答：措施①PH〉5.5時,氧化速率及roi「」之成正比，故增大PH值可加快速率;

PHC5.5時，氧化速率是特殊緩慢的。

②有催化劑如氫氧化鐵覆蓋膜可?以加快氧化速率。

3.地下水除鐵時常用什么工藝？為什么地下水除鋅比除鐵困難？

答：地下水常接受曝氣氧化工藝。

由于鐵的氧化還原電位低于錠，簡潔被Q氧化，相同PH時二價鐵比二價鋅的氧化速率

快，以致影響二價銃的氧化，因此地下水除鑄比除鐵困難。

4.除鐵、除錨濾料的成熟期是指什么？任何濾料是否需到成熟期后才出現(xiàn)催化氧化作用？

答：濾料從起先運(yùn)用到其表面覆蓋有氧化物，形成氫氧化物膜所需的時間稱為成熟期。

濾料在形成氫氧化物膜后即有催化作用，故在達(dá)到成熟期之前已有催化氧化作用。

8.活性炭柱的接觸時間和泄露時間指什么，兩者有什么關(guān)系？

答：接觸時間的含義是活性炭床容積除以流量、或是炭床厚度除以流速所得出的時間。

泄露時間是指流量確定時，從活性炭池起先進(jìn)水到出水起先不符合水質(zhì)要求時所閱歷的時

間。

接觸時間和泄露時間有內(nèi)在的聯(lián)系，因?yàn)楫?dāng)流速(或流量)確定時增減炭床厚度或炭床

厚度確定時變更流速，都可以變更接觸時間，而接觸時間的變更可影響活性炭池的泄露時間

和吸附容量。接觸時間短雖然可以削減所需的活性炭床容積，但是泄露時間提早以致再生周

期較短；相反，則所需炭床容積增大，但可延緩泄露時間使再生周期延長，再生次數(shù)削減。

10.什么叫生物活性炭法，有什么特點(diǎn)？

答：臭氧和活性炭吸附結(jié)合在一起的水處理方法。

特點(diǎn)是：完成生物硝化作用；將溶解有機(jī)物進(jìn)行生物氧化；增加了水中的溶解氧，有利

于好氧微生物的活動，促使活性炭部分再生，從而延長了再生周期；臭氧如投加在濾池之前

還可以防止藻類和浮游植物在濾池中生長繁殖。

11.目前應(yīng)用最廣的除氟方法是什么？原理如何？

答：吸附過濾法，也就是活性氧化鋁法。

原理：活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積c活性氧化鋁是兩性物

質(zhì)。在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對縱有極大的選擇性。

其次十一章水的軟化

4、試說明石灰軟化時水中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)

石灰軟化過程包括下面幾個方面：

CO2+Ca(OH)2-CaC03I+H20

Ca(HCO3)2+Ca(OH)2->2CaCO3I+2H2O

Ma(HCO3)2+Ca(OH)2-CaC03I+MgCO3+2H2O

MaCO3+Ca(OH)2-*CaC03I+Ma(0H)2I

6、及順流再生相比，逆流再生為何能試離子交換出水質(zhì)顯著提高？

順流再生固定床