給水工程課后關(guān)鍵思考題答案1

1、共享知識分享快樂第十五章混凝思考題1、何謂膠體穩(wěn)定性？試用膠粒間互相作用勢能曲線說明膠體穩(wěn)定性的原因。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。原因 P255最后一 段。2、混凝過程中，壓縮雙電層和吸附-電中和作用有何區(qū)別？簡要敘述硫酸鋁混凝作用機(jī)理及 其與水的pH值的關(guān)系。答：壓縮雙電層機(jī)理：由膠體粒子的雙電層結(jié)構(gòu)可知，反離子的濃度在膠粒表面處最大，并沿著膠粒表面向外的距離呈遞減分布，最終與溶液中離子濃度相等。當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中離子濃度增高，則擴(kuò)散層的厚度減小。該過程的實(shí)質(zhì)是加入的反離子與擴(kuò)散層 原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中，從而使擴(kuò)散

2、層厚度減小。由于擴(kuò)散層厚度的減小，電位相應(yīng)降低，因此膠粒間的相互排斥力也減少。另一方面， 由于擴(kuò)散層減薄，它們相撞時(shí)的距離也減少，因此相互間的吸引力相應(yīng)變大。從而其排斥力 與吸引力的合力由斥力為主變成以引力為主（排斥勢能消失了），膠粒得以迅速凝聚。吸附-電中和機(jī)理：膠粒表面對異號離子、異號膠粒、鏈狀離子或分子帶異號電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用， 由于這種吸附作用中和了電位離子所帶電荷， 減少了靜電斥力，降低 了 E電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。 此時(shí)靜電引力常是這些作用的主要方面。 上面提 到的三價(jià)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量過多， 凝聚效果反而下降的現(xiàn)象， 可以用本機(jī)理解釋。 因?yàn)?膠粒吸附了過多

3、的反離子，使原來的電荷變號，排斥力變大，從而發(fā)生了再穩(wěn)現(xiàn)象。硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其與水的pH值的關(guān)系：Ph<3時(shí)，壓縮擴(kuò)散雙電層作用。Ph>3時(shí),吸附-電中和作用。Ph>3時(shí)水中便出現(xiàn)聚合離子及多核羥基配合物，這些物質(zhì) 會(huì)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(shí)，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(shí)間和強(qiáng)度都應(yīng)嚴(yán)格控制，如投加量過大時(shí)，一開始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，如受到劇烈的長時(shí)間的攪拌，架橋聚 合物可能從另一膠粒表

4、面脫開，重又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 聚合氯化鋁（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(jià)格較低，使用便利，混凝效果較好，不會(huì)給處理后的水質(zhì)帶來不良影響當(dāng)水溫低時(shí)硫酸鋁水解困難，形成的絮 體較松散；不溶雜質(zhì)含量較多。聚合氯化鋁（PA。1應(yīng)用范圍廣；2易快速形成大的磯花， 沉淀性能好，投藥量一般比硫酸鋁低；3、適宜的PH值范圍較寬（在59間）；4、 水溫低時(shí)，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果；5、其堿化度比其他

5、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，處理低溫水或低濁水效果比鋁鹽的好氯化鐵液體、晶體物或受潮的無水物腐 蝕性極大，調(diào)制和加藥設(shè)備必須考慮用 耐腐蝕材料硫酸亞鐵不如三價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果；殘留在水中的Fe2+會(huì)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(shí)消耗水中堿度少聚丙烯酰胺（PAM常作助凝劑以配合鋁鹽和鐵鹽作用，效果顯著5、什么叫助凝劑？常用的助凝劑有哪幾種？在什么情況下需要投加助凝劑？答：在單獨(dú)使用混凝劑不能取得預(yù)期效果時(shí)，需投加某種輔助藥劑以提高混凝效果，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

6、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)使用混凝劑效果不佳時(shí)采用助凝劑，例如：對于低溫、低濁度水采用鋁鹽或鐵鹽混凝時(shí)，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(shí)，絮凝體的尺寸和密 度就會(huì)增大，沉速加快。6、為什么有時(shí)需將 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？答：PAM聚丙烯酰胺，混凝效果在于對膠體表面具有強(qiáng)烈的吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián)。由于酰胺基之間的氫鍵作用，線性分子往往不能充分伸展開來，致使橋架作用消弱。為此，通常將PAM在堿性條件下（pH>10 ）進(jìn)行部分水解

7、，生成陰離子型水解聚合物 （HPAM） PAM水解度：由酰胺基轉(zhuǎn)化為羥基的百分?jǐn)?shù)稱水解度。一般控制水解度在 30%-40%較好。7 .何謂同向絮凝和異向絮凝？兩者絮凝速率（或碰撞數(shù)率）與哪些因素有關(guān)？同向絮凝：由流體運(yùn)動(dòng)所造成的顆粒碰撞聚集稱為同向絮凝。其數(shù)率與顆粒直徑的三次方成正比，與顆粒數(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(dòng)所造成的顆粒碰撞聚集稱異向絮凝。其數(shù)率與水溫成正比， 與顆粒的數(shù)量濃度平方成反比。8 .混凝控制指標(biāo)有哪幾種？為什么要重視混凝控制指標(biāo)的研究？你認(rèn)為合理的控制指標(biāo)應(yīng)如何確定？在絮凝階段通常以 G和GT值作為控制指標(biāo)?？梢钥刂苹炷Ч垂?jié)省能

8、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？沿用依舊的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，控制混凝效果的水力條件，反映能量消耗概念。G值和GT值變化幅度很大，從而失去控制意義。10根據(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動(dòng)或在異波折板之間間縮放流動(dòng)且 連續(xù)不斷，以至形成眾多的小渦旋，提高了顆粒碰撞絮凝效果。與隔板絮凝池相比，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(shí)間可以縮短，池子體積減小。11影響

9、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：a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(dòng)強(qiáng)度減弱，碰撞機(jī)會(huì)減少，不利于膠粒脫穩(wěn)混凝c水溫低時(shí)膠體顆粒水化作用增強(qiáng)，妨礙膠體混凝d水溫與水的PH值有關(guān)PH值：對于硫酸鋁而言，水的 PH值直接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(jià)鐵鹽?！凝劑時(shí) 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(shí)，顆粒碰撞速率大大減小，混凝效果差。含量高時(shí)，所需鋁鹽 或鐵鹽

10、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安全可靠，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安全可靠，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)備簡單，使用方便，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：一是采用計(jì)量泵，一是采用離心泵配上流量計(jì)。采用計(jì)量泵 不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，最適合用于混凝劑自動(dòng)控制系統(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(dòng)控制？混凝劑“最佳劑量”，即混凝劑的最佳投加量，是指達(dá)到

11、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)水廠還是根據(jù)實(shí)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。 這種方法雖然簡單易行， 但實(shí)驗(yàn)結(jié)果到生產(chǎn)調(diào)節(jié)往往滯后， 且試驗(yàn)條件與生產(chǎn)條件 也很難一致，故試驗(yàn)所得最佳劑量未必是生產(chǎn)上的最佳劑量。 P274-27614 . 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， 控制 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)省動(dòng)力，大、中、小型水廠均可采用。但但采用 FeCl 3 混凝劑時(shí)，若投量較大，藥劑對水泵葉輪可能有輕微腐蝕作用。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

12、 。2 ) 、管式混合簡單易行。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，且不受水量變化影響，缺點(diǎn)是增加機(jī)械設(shè)備并相應(yīng)增加維修工作?？刂?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)備有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？在絮凝過程中，為什么 G 值應(yīng) 自進(jìn)口值出口逐漸減少？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)造簡單，管理方便。缺點(diǎn)：流量變化大者，絮凝效果不穩(wěn)定，絮凝時(shí)間長，池子容積大。2 ) 、折板絮凝池優(yōu)點(diǎn)：與隔板絮凝池相比，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(shí)間，池子體積減小。缺點(diǎn)：因板

13、距笑，安裝維修較困難，折板費(fèi)用較 高。3 ) 、機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：可隨水質(zhì)、水量變化而隨時(shí)改變轉(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)械維修工作。絮凝過程和那個(gè)中，為避免絮凝體破碎，絮凝設(shè)備內(nèi)的流速及水流轉(zhuǎn)彎處的流速應(yīng)沿程逐漸減少，從而G 值也沿程逐漸減少。16. 采用機(jī)械絮凝池時(shí)，為什么要采用 34 檔攪拌機(jī)且各檔之間需用隔墻分開？因?yàn)閱蝹€(gè)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(jià)增高且增加維修工作量。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？

14、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： 顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響， 顆粒間相對位置保持不變， 形成一個(gè) 整體共同下沉，與澄清水之間有一個(gè)清晰的泥水界面。2 已知懸浮顆粒密度和粒徑，可否采用公式( 16-4 )直接求得顆粒沉速？為什么？答：不能夠。因?yàn)閺? 16-4 )式可以知道，要求得顆粒的沉速，出了要知道懸浮顆粒密度和粒徑外， 還需要知道阻力系數(shù)Cd.3 了解肯奇沉淀理論的基本概念和它的用途。

15、答：肯奇理論： Ct=CoHo/Ht涵義：高度為Ht,均勻濃度為Ct沉淀管中所含懸浮物量和原來高度為Ho,均勻濃度為Co的沉淀管中所含懸浮物量相等。4 .理想沉淀池應(yīng)符合哪些條件？根據(jù)理想沉淀?xiàng)l件，沉淀效率與池子深度、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動(dòng)，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。去除率E -u-由式子可知：懸浮顆粒再理想沉淀池中的去除率只與沉淀池的Q/A表面負(fù)荷有關(guān)，而與其他因素如水深，池長，水平流速和沉淀時(shí)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

16、果的影響。（雷諾數(shù)Re和弗勞德數(shù)Fr）2）凝聚作用的影響。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)別？答：（Jo Q 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0 A面積的產(chǎn)水量，后者代表自池頂開始下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。7 .設(shè)計(jì)平流沉淀池是根據(jù)沉淀時(shí)間、表面負(fù)荷還是水平流速？為什么？答：設(shè)計(jì)平流沉淀池是根據(jù)表面負(fù)荷 .因?yàn)楦鶕?jù)E=u可知，懸浮顆粒在理想沉淀池中Q/A的去除率只與沉淀池的表面負(fù)荷有關(guān)，而與其他因素如水深、池長、水平流速

17、和沉淀時(shí)間均無關(guān).8 .平流沉淀池進(jìn)水為什么要采用穿孔隔墻？出水為什么往往采用出水支渠 ？答：平路沉淀池進(jìn)水采用穿孔隔墻的原因是使水流均勻地分布在整個(gè)進(jìn)水截面上，并盡量減少擾動(dòng).增加出水堰的長度，采用出水支渠是為了使出水均勻流出 ，緩和出水區(qū)附近的流 線過于集中，降低堰口的流量負(fù)荷。9 .斜管沉淀池的理論根據(jù)是什么？為什么斜管傾角通常采用 60度？答：斜管沉淀池的理論根據(jù)：根據(jù)公式E=一工，在沉淀池有效容積一定的條件下，Q/A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，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，故傾角宜為60度。10 .澄清池的基本原理和主要特點(diǎn)是什么？

18、答：基本原理：原水加藥后進(jìn)入澄清池，使水中的脫穩(wěn)雜質(zhì)與澄清池中的高濃度泥渣顆粒充分接觸碰撞凝聚，并被泥渣層攔截下來，水得到澄清。主要特點(diǎn)：澄清池將絮凝和沉淀兩個(gè)過程綜合與一個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)完成，主要利用活性泥渣層達(dá)到澄清的目的。 當(dāng)脫穩(wěn)雜質(zhì)隨水流與泥渣層接觸時(shí)，便被泥渣層阻留下來， 使水獲得澄清。11簡要敘述書中所列四種澄清池的構(gòu)造，工作原理和主要特點(diǎn)?主要構(gòu)造工作原理主要特點(diǎn)懸浮澄 清池氣水分離器， 澄清室，泥渣 濃縮室等加藥后的原水經(jīng)汽水分離（作用：分離 空氣，以免進(jìn)入澄清池?cái)_動(dòng)泥渣層）從 配水管進(jìn)入澄清室，水自卜而上通過泥 渣層，水中雜質(zhì)被泥渣層截留， 清水從 集水槽流出，泥渣進(jìn)入濃縮室濃縮外

19、 運(yùn)。一般用于小型水 廠，處理效果受水 質(zhì)，水量等變化影 響大，上升流速較 小。脈沖澄 清池脈沖發(fā)生器， 進(jìn)水室，真空 泵，進(jìn)水 管，穩(wěn)流板原水由進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水室， 由于真空泵 造成的真空使進(jìn)水室水位上升，此為進(jìn) 水過程，當(dāng)水位達(dá)到最高水位時(shí)， 進(jìn)氣 閥打開通入空氣，進(jìn)水室的水位迅速卜 降，此為澄清池放水過程。 通過反復(fù)循 環(huán)地進(jìn)水和放水實(shí)現(xiàn)水的澄清。澄清池的上升流 速發(fā)生周期性的 變化，處理效果受 水量水質(zhì)水溫影 響較大，構(gòu)造也較 復(fù)雜。機(jī)械攪 拌澄清 池A絮凝 室，第二絮凝 室，分離室加藥后的原水進(jìn)入第一絮凝室和 第二絮凝室內(nèi)與高濃度的回流泥渣相 接觸，達(dá)到較好的絮凝效果，結(jié)成大而 重的絮

20、凝體，在分離室中進(jìn)行分離。泥渣的循環(huán)利用 機(jī)械進(jìn)行抽升水 力循環(huán) 澄清池A絮凝 室，第二絮凝 室，泥渣濃縮 室，分離室， 噴嘴原水從池底進(jìn)入，先經(jīng)噴嘴高速噴 入喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而 吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管劇烈 混合后被送入兩絮凝室，從絮凝室出來 的水進(jìn)入分離室進(jìn)行泥水分離。泥渣一 部分進(jìn)入濃縮室，一部分進(jìn)行回流。結(jié)構(gòu)較簡單，無需 機(jī)械設(shè)備，但泥渣 回流量難以控制， 且因絮凝室容積 較小，絮凝時(shí)間較 短，處理效果較機(jī) 械澄清池差十七章過濾1、為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質(zhì)顆粒會(huì)被濾層攔截下來？答：顆粒較小時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)較劇烈，然后會(huì)擴(kuò)散至濾粒表面而被攔截下來。2、從濾層中雜

21、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。答：使用雙層濾料、三層濾料或混合濾料及均質(zhì)濾料等濾層組成以改變上細(xì)下粗的濾層 中雜質(zhì)分布嚴(yán)重的不均勻現(xiàn)象，提高濾層含污能力。發(fā)展趨勢略3、直接過濾有哪兩種方式？采用原水直接過濾應(yīng)注意哪些問題？答：兩種方式：1、原水經(jīng)加藥后直接進(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，原水加藥混合后先經(jīng)微絮凝池，形成粒徑相近的微絮凝池后（粒徑大致在4060皿左右）即刻進(jìn)入濾池過濾，這種過濾方 式稱“微絮凝過濾”。注意問題：1、原水濁度和色度較低且水質(zhì)變化較小。2、通常采用雙層、三層或均質(zhì)材料，濾料粒徑和厚度適

22、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)根據(jù)原水水質(zhì)決定。4、清潔濾層水頭損失與哪些因素有關(guān)？過濾過程中水頭損失與過濾時(shí)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、形狀、濾層級配和厚度及水溫。隨著過濾時(shí)間的延長，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多， 濾層孔隙率逐漸減小， 當(dāng)濾速保持不變的情況下， 將引起水頭損失的增加。數(shù)學(xué)表達(dá)式：H0h0 180-(1 m0) ()2lov n (pi 2 )g 2i i d i5、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

23、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(shí)，稱“等速過濾”。濾速隨過濾時(shí)間而逐漸減小的過濾稱“變速過濾”隨著過濾時(shí)間的延長， 濾層中截留的懸浮物量逐漸增多，濾層孔隙率逐漸減小，由公式可知道，當(dāng)濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度以及水溫已定時(shí)，如果孔隙率減小，則在水頭 損失保持不變的條件下， 將引起濾速的減?。?反之，當(dāng)濾速保持不變的情況下，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(dòng)罩濾池屬變速過濾的濾池，普通快濾池可以設(shè)計(jì)成變速過濾也可設(shè)計(jì)成等速過濾6 .什么叫“負(fù)水頭” ？它對

24、過濾和沖洗有何影響 ？如何避免慮層中“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(shí),便出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象.負(fù)水頭會(huì)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，一是減少有效過濾面積，使過濾時(shí)的水頭損失及慮層中孔隙流速增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響慮后水質(zhì)；二是氣囊會(huì)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(shí)，氣囊更易將慮料帶出慮池.避免出現(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(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個(gè)原因7 .什么叫慮料“有效粒徑”和“不均勻系數(shù)”？不均勻系

25、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，不均勻系數(shù)表示慮料粒徑級配.不均勻系數(shù)愈大，表示粗細(xì)尺寸相差愈大，顆粒愈不均勻，這對過濾和沖洗都很不利.因?yàn)椴痪鶆蛳禂?shù)較 大時(shí),過濾時(shí)慮層含?能力減??；反沖洗時(shí)，為滿足粗顆粒膨脹要求，細(xì)顆?？赡鼙粵_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，如果徑粒系數(shù)愈接近 1,慮料愈均勻，過濾 和反沖洗效果愈好，但慮料價(jià)格提高.8 .雙層和多層慮料混雜與否與那些因素有關(guān)？慮料混雜對過濾有何影響 ？主要決定于慮料的密度差，粒徑差及慮料的粒徑級配，慮料形狀，水溫及反沖洗強(qiáng)度等因素.慮料混雜對過濾影

26、響如何，有兩種不同的觀點(diǎn).一種意見認(rèn)為，慮料交界面上適度混雜，可 避免交界面上積聚過多雜質(zhì)而是水頭損失增加較快，故適度混雜是有益的；另一種意見認(rèn)為慮料交界面不應(yīng)有混雜現(xiàn)象.因?yàn)樯蠈討]料起截留大量雜質(zhì)作用，下層則起精慮作用，而界面 分層清晰，起始水頭損失將較小.實(shí)際上，慮料交界面不同程度的混雜是很難避免的.生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，慮料交界混雜厚度在一定時(shí)，對慮料有益無害.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(shí)對均布沖洗水也有一定作用.為防止反沖洗時(shí)承托層移動(dòng)，對慮料慮池常采用”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

27、中向上移動(dòng)；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)根據(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，承托層總厚度不一定增加，而是將每層厚度適當(dāng)減小.10 .慮池反沖洗強(qiáng)度和慮層膨脹度之間關(guān)系如何？當(dāng)慮層全部膨脹起來以后，反沖洗強(qiáng)度增大水流通過慮層的水頭損失是否同時(shí)增大？為什么？當(dāng)沖洗流速超過卜mf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(huì)，因?yàn)楫?dāng)沖洗流速超過最小流態(tài)化沖洗流速mf時(shí)，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.11公式（17-2）與公式（17-11 ）有何異同？后者是否可用于過濾，前者

28、是否可用于反沖 洗？為什么？答：公式（17-11 ）與（17-2 ）的差別在于：公式右邊多了紊流項(xiàng)（第二項(xiàng)），而層流項(xiàng)（第一項(xiàng)）的常數(shù)值稍小。故前式適用于層流、過渡區(qū)和紊流區(qū)。后者可用于過濾，前者不 用于反沖洗。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(shí)，反沖洗時(shí) 的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度是否有關(guān)？答：當(dāng)濾料粒徑、形狀、密度、濾層厚度和空隙率以及水溫等已知時(shí)，將式（17-11 ）和（17-13）繪成水頭損失和沖洗流速關(guān)系圖，得圖 17-13。圖中的Vmf是反沖時(shí)濾料剛剛 開始流態(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

29、小流態(tài)化沖洗流速時(shí)，反沖洗時(shí)的濾層水頭損失與反沖洗強(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(shí)反沖，然后再用水反沖。3）先用空氣反沖，然后用氣 -水同時(shí)反沖，最后再用水反沖。高速水流反沖雖然洗操作方便，池子和設(shè)備較簡單，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。采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時(shí)， 沖洗時(shí)濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹，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)，從而提高濾層含污能力。14大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵

30、義是什么？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？掌握大阻力配水系統(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)；=0.60%0.80% 為中阻力配水系統(tǒng)； =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)是配水均勻性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔口水頭損失大，沖洗時(shí)動(dòng)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)不能采用。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

31、磚；濾頭。用時(shí)主要考慮的因素有：造價(jià)、配水均勻性、孔口易堵塞性、強(qiáng)度、耐腐蝕性16、濾池的沖洗排水槽設(shè)計(jì)應(yīng)符合哪些要求，并說明理由。答：為達(dá)到及時(shí)均勻地排出廢水，沖洗排水槽設(shè)計(jì)必須符合以下要求：（1）沖洗廢水應(yīng)自由跌落入沖洗排水槽。槽內(nèi)水面以上一般要有7cm左右的保護(hù)高度以免槽內(nèi)水面和濾池水面連成一片，使沖洗均勻性受到影響。（ 2） 沖洗排水槽內(nèi)的廢水， 應(yīng)自由跌落進(jìn)入廢水渠， 以免廢水渠干擾沖洗排水槽出流， 引起壅水現(xiàn)象。（ 3）每單位長的溢入流量應(yīng)相等。（ 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%，以免沖洗時(shí)，槽與槽之間水流上升速度會(huì)過分增大，以致上升水流均勻性受到影響。

32、（ 5）槽與槽中心間距一般為1.5-2.0m 。間距過大，從離開槽口最遠(yuǎn)一點(diǎn)和最近一點(diǎn)流入排水槽的流線相差過遠(yuǎn)，也會(huì)影響排水均勻性。（ 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(huì)使濾料流失。17、公式（17-38 ）是經(jīng)驗(yàn)公式還是根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出？答：根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出18、沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確定？答：容積 V=0.09qFtV-水塔或水箱容積 m F-單格濾池面積 m2 t-沖洗歷時(shí)min水塔或水箱底高出濾池沖洗排水槽頂距離：H=h1+h2+h3+h4+h5h1 -從水塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失,mh2- 濾池配水系統(tǒng)水頭損失,mh2= （q/10 a ii

33、） 2 （1/2g）h3 -承托層水頭損失，mh3 =0.022qZ q-反沖洗強(qiáng)度L/ （s m2 ） Z-承托層厚度，mh4 -濾料層水頭損失.mh5 -備用水頭，一般取 1.5-2.0m19、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)簡單，施工方便，管渠集中緊湊。缺點(diǎn)是：管廊內(nèi)管件較多，通行和檢修不太方便。（ 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)省金屬管件及閥門；管廊內(nèi)管件簡單；施工和檢修方便。缺點(diǎn)是：造價(jià)稍高。（ 3 ）進(jìn)水、沖洗水及清水管

34、均采用金屬管道，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。20、 無閥濾池虹吸上升管中的水位變化是如何引起的？虹吸輔助管管口和出水堰口標(biāo)高差表示什么？答：虹吸輔助管中落水使上升管中水位上升，一直到達(dá)最高位；到達(dá)最高位后，下落水流伴隨下降管的水流一起下落，導(dǎo)致真空度陡增，產(chǎn)生連續(xù)虹吸水流；水箱水位降至虹吸破壞口時(shí)，水位開始下降。虹吸輔助管管口和出水堰口標(biāo)高差表示終期允許水頭損失值H。21、 無閥濾池反沖洗時(shí)， 沖洗水箱內(nèi)水位和排水水封井上堰口水位之差表示什么？若有地形可以利用，降低水封井堰口標(biāo)高有何作用？答：表示沖洗水頭可增加

35、可利用的沖洗水頭，減小虹吸管徑，節(jié)省建設(shè)費(fèi)用22、 為什么無閥濾池通常采用2 格或 3 格濾池合用 1 個(gè)沖洗水箱？合用沖洗水箱的濾池格數(shù)過多對反沖洗有何影響？答：合用一個(gè)沖洗水箱的濾池愈多，沖洗水箱深度愈小，濾池總高度得以降低。這樣，不僅降低造價(jià)，也有利于與濾前處理的夠筑物在高程上的銜接。合用水箱濾池?cái)?shù)過多時(shí)， 將會(huì)造成不正常沖洗現(xiàn)象。 沖洗行將結(jié)束時(shí)， 虹吸破壞管剛露出水面，由于期于數(shù)格濾池不斷向沖洗水箱大量工供水，管口很快又被水封，致使虹吸破壞不徹底，造成該格濾池時(shí)斷時(shí)續(xù)地不停沖洗。23、進(jìn)水管U 形存水彎有何作用？答： 進(jìn)水管設(shè)置U 形存水彎的作用， 是防止濾池沖洗時(shí)， 空氣通過進(jìn)水管

36、進(jìn)入虹吸管從而破壞虹吸。 當(dāng)濾池反沖洗時(shí)， 如果進(jìn)水管停止進(jìn)水， 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(jìn)水管連接三通的標(biāo)高以下。 這說明此處有強(qiáng)烈的抽吸作用。如果不設(shè)U形存水彎，無論進(jìn)水管停止進(jìn)水或繼續(xù)進(jìn)水，都會(huì)將空氣吸入虹吸管。24、虹吸管管徑如何確定？設(shè)計(jì)中，為什么虹吸上升管管徑一般要大于下降管管徑？答： 按平均沖洗水頭和計(jì)算流量即可求得虹吸管管徑。 管徑一般采用試算法確定： 即初步選定管徑，算出總水頭損失2h,當(dāng)2 h接近Ha時(shí)，所選管徑適合，否則重新計(jì)算。25、虹吸濾池分格數(shù)如何確定？虹吸濾池與普通快濾池相比有哪些主要有缺點(diǎn)？答：qw nQ/Fq-沖洗強(qiáng)度，L/

37、(sm2 ) Q-每格濾池過濾流量，L/s F-單格濾池面積，m2 n-組 濾池分格數(shù)。n >3.6q/vv- 濾速， m/h虹吸濾池的主要優(yōu)點(diǎn)是： 無需大量閥門及相應(yīng)的開閉控制設(shè)備；無需沖洗水塔(箱) 或 沖洗水泵；出水堰頂高于濾料層，過濾時(shí)不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象。主要缺點(diǎn)是：由于濾池構(gòu)造特點(diǎn)，池深比普通快濾池大，一般在5m左右；沖洗強(qiáng)度受其余幾格濾池的過濾水量影響，故沖洗效果不像普通快濾池那樣穩(wěn)定。26、設(shè)計(jì)和建造移動(dòng)罩濾池，必須注意哪些關(guān)鍵問題？答：沖洗罩移動(dòng)、定位和密封是濾池正常運(yùn)行的關(guān)鍵。移動(dòng)速度、 停車定位和定位后的密封時(shí)間等， 均根據(jù)設(shè)計(jì)要求用程序控制或機(jī)點(diǎn)控制， 密封可借彈性

38、良好的橡皮翼板的貼附作用或者能后升降的罩體本身的壓實(shí)作用。設(shè)計(jì)中務(wù)求罩體定位準(zhǔn)確、密封良好、控制設(shè)備安全可靠。27、為什么小水廠不宜采用移動(dòng)罩濾池？它的主要優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么？答：小水廠不宜采用移動(dòng)罩濾池因?yàn)椴荒艹浞职l(fā)揮沖洗罩的使用效率。移動(dòng)沖洗罩的優(yōu)點(diǎn)是：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(shí)， 池深較淺。 缺點(diǎn)是： 比其他快濾池增加了機(jī)點(diǎn)及控制設(shè)備；自動(dòng)控制和維修較復(fù)雜。28、所謂V 型濾池， 其主要特點(diǎn)是什么？簡要地綜合評述普通快濾池、 無閥濾池、 移動(dòng)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(jì)成V 字形

39、而得名，池底設(shè)有一排小孔，既可以作過濾時(shí)進(jìn)水用，沖洗時(shí)又可供橫向掃洗布水用，這是V 型濾池的一個(gè)特點(diǎn)。V型濾池的主要特點(diǎn)是：（ 1）可采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。由于反沖洗時(shí)濾層不膨脹，故整個(gè)濾層在深度方向的粒徑分布基本均勻，不發(fā)生水力分級現(xiàn)象。即所謂“均質(zhì)濾料” ，使濾層含污能力提高。一般采用砂濾料，有效粒徑0.95-1.50mm ，不均勻系數(shù)（1）2-1.5 ，濾層厚約 0.95-1.5m 。（ 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。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

40、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， 使用方便。 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。ClO2 對細(xì)菌、病毒等有很強(qiáng)的滅活能力。 ClO2 的最大優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)與水中有機(jī)物作用生成三氯甲烷。 ClO2 消毒還有以下優(yōu)點(diǎn)：消毒能力比氯強(qiáng)，故在相同條件下，投加量比cl2少； ClO2 余量能在管網(wǎng)中保持很長時(shí)間。消毒效果受水的 ph 值影響極小。作為氧化劑，ClO2 能有效地去除或降低水的色、嗅及鐵、錳、酚等物質(zhì)。它與酚起氧化反應(yīng)，不會(huì)生成氯酚。缺點(diǎn)是： ClO2 本身和 ClO2 對人體紅細(xì)胞有損壞，有報(bào)導(dǎo)認(rèn)為，還對

41、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(shí)， 氯胺消毒不會(huì)產(chǎn)生氯臭和氯酚臭， 同時(shí)大大減少 THMs 產(chǎn)生的可能；能保持水中余氯較久，適用與供水管網(wǎng)較長的情況。缺點(diǎn)是：殺 菌力弱。次氯酸鈉消毒優(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，適用方便，投量容易控制。缺點(diǎn)是需要有次氯酸鈉發(fā)生器與投加設(shè)備。臭氧消毒優(yōu)點(diǎn)： 不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物， 其殺菌和氧化能力均比氯強(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)別？簡述兩者消毒原理。水中所含的氯以氯胺存

42、在時(shí)，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HOCl 起作用。 Ocl 殺菌能力比 HOCl 差得多。 ph 值高時(shí) OCl 較多。當(dāng) ph 大于 9 時(shí)， Ocl 接近 100 ； ph 值低時(shí)， HOCl 較多，當(dāng) ph 小于 6 時(shí)， HOCl 接近 100 。4 . 什么叫折點(diǎn)加氯？出現(xiàn)折點(diǎn)的原因是什么？折點(diǎn)加氯有何影響？請看書 363 頁當(dāng)原水收到嚴(yán)重污染時(shí)， 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

43、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。5什么叫余氯？余氯的作用是什么？余氯：在飲用水氯消毒中，以液氯為消毒劑時(shí)，液氯與水中還原性物質(zhì)或細(xì)菌等微生物作用之后，剩余在水中的氯量稱為余氯，它包括游離性余氯和化合性余氯。作用：抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖。6 .制取C1O2有哪幾種方法？寫出它們的化學(xué)反應(yīng)式并簡述ClO2消毒原理和主要特點(diǎn)。制取 ClO2 的方法主要有:(1) 用亞氯酸鈉和氯制取Cl2+ H20fHOCl +HClHOCl + HCl +2 NaClOz-2CI

44、O2+2 NaCl + H2OC12+2 NaClO2f 2ClO2+2 NaCl 2 a22 a(2) 用酸與亞氯酸鈉反應(yīng)制取5 NaClO2+4HCl f 4ClO2+5 NaCl +2 H2O10 NaClO2+5 H2SO4f8ClO2+ Na2SO4 +4 H 2O +2 HCl消毒原理：二氧化氯既是消毒劑，又是氧化能力很強(qiáng)的氧化劑.ClO2對細(xì)菌的細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附和穿透能力,從而有效地破壞細(xì)菌內(nèi)含巰基的酶, ClO 2可快速控制微生物蛋白質(zhì)的合成，故ClO2對細(xì)菌 病毒等有很強(qiáng)的滅活能力.主要特點(diǎn) :(1)不會(huì)與水中有機(jī)物作用生成三鹵甲烷(2) 消毒能力比氯強(qiáng),在相同條件下,投加

45、量比Cl2少.(3) ClO2余量能在管網(wǎng)中彳持很找時(shí)間，即衰減速度比Cl2慢.(4)由于ClO2不水解,故消毒效果受水的 PH 值影響極小 .(5) ClO2 本身和副產(chǎn)物ClO2 對人體紅細(xì)胞有損害7.用什么方法制取。3和NaOCl ?簡述其消毒原理和優(yōu)缺點(diǎn).O3 :在現(xiàn)場用空氣或純氧通過臭氧發(fā)生器高壓放電產(chǎn)生的.臭氧所氧化作用分直接作用和間接作用兩種.間接作用是指臭氧在水中可分解產(chǎn)生二級氧化劑-氫氧自由基 OH(表示OH帶有一未配對電子，故指活性大).OH是一種非選擇性的強(qiáng)氧化劑，可以使許多有機(jī)物徹底降解礦化 , 且反應(yīng)速度很快. 有關(guān)專家認(rèn)為 , 水中 OH 及某些有機(jī)物是臭氧分解的引

46、發(fā)劑或促進(jìn)劑.臭氧消毒機(jī)理實(shí)際上仍然是氧化作用.臭氧化可迅速殺滅細(xì)菌、病菌等 .優(yōu)點(diǎn) : 不會(huì)產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物, 其殺菌和氧化能力比氯強(qiáng) .缺點(diǎn) : 水中有機(jī)物經(jīng)臭氧化后 , 有可能將大分子有機(jī)物分解成分子較小的中間產(chǎn)物 , 而在這些 中間產(chǎn)物中, 可能存在毒性物質(zhì)或致突變物 .N aOCl :次氯酸鈉是用發(fā)生器的鈦陽極電解食鹽水而制得.NaCl + H 2O - N aOCl + H 2次氯酸鈉消毒作用仍依靠 HOCl . 次氯酸鈉在水中存在如下反應(yīng):NaOCl + H 20 fHOCl +N OH a2a產(chǎn)生的次氯酸具有消毒作用 .優(yōu)點(diǎn) : 用食鹽作為原料, 采用次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場制取

47、, 就地投加 , 使用方便 ,缺點(diǎn) : 不宜貯運(yùn) , 易分解第19章 水的其他處理方法思考題1、 水中含鐵、錳、高氟等會(huì)有什么危害？答：含鐵、錳會(huì)使水有色、臭、味，水質(zhì)影響工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，使用具染色，洗滌染漬。含高氟水會(huì)引起慢性氟中毒。2、 為了加快鐵的氧化速率，可以采取什么措施并說明理由。答：措施PH>5.5時(shí)，氧化速率與OH2成正比，故增大PH值可加快速率；PH<5.5 時(shí)，氧化速率是非常緩慢的。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(shí)常用什么工藝？為什么地下水除錳比除鐵困難？答：地下水常采用曝氣氧化工藝。由于鐵的氧化還原電位低于鎰，容易被Q氧化，相同PH時(shí)二

48、價(jià)鐵比二價(jià)鎰的氧化速率快，以致影響二價(jià)錳的氧化，因此地下水除錳比除鐵困難。4、 何種水質(zhì)條件下使曝氣除鐵法增加困難，可用什么措施解決？答：水的堿度不足會(huì)影響氧化速率使曝氣除鐵法增加困難，將PH值增大到7.0以上可解決。5、 除鐵、 除錳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：濾料從開始使用到其表面覆蓋有氧化物，形成氫氧化物膜所需的時(shí)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。6除鐵濾池的濾速受到哪些因素的影響？答：pH,水溫t ,濾池進(jìn)水含鐵量，濾池出水含鐵量，濾層厚度，濾料有效粒徑7 . 活性炭等溫吸附試驗(yàn)的結(jié)果可以說明

49、哪些問題？答： 選用活性炭是活性炭系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首先須解決的問題， 一般從去除污染物的能力， 炭層水頭損失， 炭的輸送和再生等方面來考慮顆粒大小、 密度和硬度。 商品活性炭的品種頗多，并且影響活性炭吸附性能的因素也很復(fù)雜，因此通過吸附等溫線試驗(yàn)來確定。8 . 活性炭柱的接觸時(shí)間和泄露時(shí)間指什么，兩者有什么關(guān)系？答：接觸時(shí)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(shí)間。泄露時(shí)間是指流量一定時(shí)，從活性炭池開始進(jìn)水到出水開始不符合水質(zhì)要求時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間。接觸時(shí)間和泄露時(shí)間有內(nèi)在的聯(lián)系，因?yàn)楫?dāng)流速(或流量)一定時(shí)增減炭床厚度或炭床 厚度一定時(shí)改變流速，都可以改變接觸時(shí)間，而接觸時(shí)間的變化

50、可影響活性炭池的泄露時(shí)間 和吸附容量。接觸時(shí)間短雖然可以減少所需的活性炭床容積，但是泄露時(shí)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(shí)間使再生周期延長，再生次數(shù)減少。9 .吸附區(qū)高度對活性炭柱有何影響？如何從泄露曲線估計(jì)該區(qū)的高度？ 答：吸附區(qū)高度越大炭床的利用率越低。tcZ L (15)td10 .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(dòng)，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。

51、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?；钚匝趸X是兩性物質(zhì)。在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對氟有極大的選擇性。第二十一章水的軟化1 .按照計(jì)量單位，下列物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度的表達(dá)方式是否合適？n(1/2H 2SO)=2 n(H 2SO)c(CaCQ)=1/2c(CaCO 3)n(Fe 3+)=n(1/2 Fe 2O3)=2n(Fe 2O3)c(NaOH)=2c(2NaOH)答：合適2 .為什么說質(zhì)量m或質(zhì)量濃度p ( =m/V)均與基本單元的形式無關(guān)？ 參考課本P393 P394

52、3 .水質(zhì)分析如下表所示，試用物質(zhì)的量濃度(mmol/L)表示水中離子的假想結(jié)合形式。(P394-395)P (Ca2+)70 mg/Lp (HCO+)140.3 mg/LP (Mg2+)9.7 mg/L2+P (SO4 )95 mg/LP (Na+)6.9 mg/LP (Cl-)10.6 mg/L解:c(Ca 2+)1.75 mmol/Lc(HCQ+)2.3 mmol/Lc(Mg2+)0.40 mmol/L_ _ 2+ c(SO4)1.0 mmol/Lc(Na +)0.3 mmol/Lc(Cl -)0.3 mmol/L結(jié)合順序：Ca (HCO+) 2 CaSO4 MgSQ MgCl 2 Na

53、Clc(Ca (HCO+) 2)=1.15mmol/L c (CaSO4)=0.6mmol/Lc(MgSQ)=0.40mmol/Lc(NaCl)=0.3mmol/L4、試說明石灰軟化時(shí)水中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 石灰軟化過程包括下面幾個(gè)方面： CO2+Ca(OH)2 - CaCO3 J +H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2- 2CaCO3 J +2H2OMa(HCO3)2+Ca(OH)2. CaCO3 J +MgCO3+2H2OMaCO3+Ca(OH)2 - CaCO3 J +Ma(OH)2 J 5、石灰軟化處理后水質(zhì)有何變化？為什么不能將水中硬度降為零？水的剩余碳酸鹽硬度可以降低到 0.25

54、0.5 毫摩爾每升，剩余堿度約 0.8 1.2 毫摩爾每升，硅化合物可去除30-35 ，有機(jī)物可去除25，鐵殘留量約 0.1 毫克每升。熟石灰雖然亦能與水中非碳酸鹽的鎂硬度起反應(yīng)生成氫氧化鎂， 但同時(shí)又產(chǎn)生了等物質(zhì)的量的非碳酸鹽的鈣硬度：MaSO4+Ca(OH)2- Ma(OH)2 J +CaSO4 JMaCl2+Ca(OH)2- Ma(OH)2 J +CaCl2 J所以單純的石灰軟化是不能降低水的非碳酸鹽硬度的。 不過， 通過石灰處理， 還可以去 除水中部分鐵和硅的化合物。6、與順流再生相比，逆流再生為何能試離子交換出水質(zhì)顯著提高？順流再生固定床樹脂層上部再生程度高， 而越是下部， 再生程度

55、越差， 到軟化工作后期，由于樹脂下半部原先再生不好，出水剩余硬度提前超出規(guī)定指標(biāo)，導(dǎo)致交換器過早地失效，降低了設(shè)備工作效率。逆流再生固定床再生時(shí)， 再生夜首先接觸飽和程度低的底層樹脂， 然后再生飽和程度較高的中、上層樹脂。這樣，再生液被充分利用，再生劑用量顯著降低，并能保證底層樹脂得到充分再生。軟化時(shí)，處理水在經(jīng)過相當(dāng)軟化之后又與這一底層樹脂接觸，進(jìn)行充分交換，從而提高出水水質(zhì)。7. 逆流再生的關(guān)鍵是什么 ?答: 如何使 RH 最大和 RHa 值最小 ,并在再生操作過程中做到各層次不亂 (不確定 )8. 如圖 21-14 所示， 當(dāng)氫離子交換出水強(qiáng)酸酸度為零， 與其相應(yīng)， 出水 Na+ 含量應(yīng)是多少？ P412-4139. 試分析 H-Na 串聯(lián)離子交換系統(tǒng)流量分配計(jì)算方法完全同于H-Na 并聯(lián)系統(tǒng) ?答 : 對于并聯(lián)來說 ,分別流經(jīng) Na 離子交換器和 H 離子交換器,兩股水混合后進(jìn)入除二氧化碳 .如 H 離子交換器的失效點(diǎn)以 Na 離子泄漏為準(zhǔn),則原水 c(1/2SO4 + CL) 流量分配按式(21-43), 如果以 H 離子開始泄漏,則運(yùn)行前吸附的 Na, 運(yùn)行后期全部被置換出來,則平均酸度在數(shù)值上和原水非碳酸鹽硬度相當(dāng),也可以計(jì)算流量分配. 如是串聯(lián),則也根據(jù)離子交換前后