[工学]水质工程学习题

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1、水质工程学（上）例题、思考题、习题第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。2.各种典型水质特点。3.《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)分类指标。第2章水的处理方法概论1.水的主要物理化学处理方法。2.反应器原理用于水处理有何作用和特点？3.反应器的类型。4.典型给水处理工艺流程。第3章凝聚和絮凝例题1.设已知K＝5.14×10-5，G＝30s-1。经过絮凝后要求水中颗粒数量浓度减少3/4，即n0/nM=4，试按理想反应器作以下计算：1）采用PF型反应器所需絮凝时间为多

2、少分钟？2）采用CSTR反应器（如机械搅拌絮凝池）所需絮凝时间为多少分钟？3）采用4个CSTR型反应器串联所需絮凝时间为多少分钟？解：1）将题中数据代入公式得：＝ln4/(5.14×10-5×30)＝899s＝15min2）将题中数据代入公式得：＝（4-1）/(5.14×10-5×30)＝1946s＝32min3）将题中数据代入公式得：＝（41/4-1）/(5.14×10-5×30)＝269s总絮凝时间＝4＝4×269＝1076s＝18min由此可知，推流型絮凝池的絮凝效果优于单个机械絮凝池，但采用4个机械絮凝池串联时，絮凝效果接近推流

3、型絮凝池。2.某地表水源的总碱度为0.2mmol/L。市售精制硫酸铝（含Al2O3约16％）投量为28mg/L。试估算石灰（市售品纯度为50％）投量为多少mg/L。解：投药量折合Al2O3为28mg/L×16％＝4.48mg/L，Al2O3分子量为102，故投药量相当于4.48/102=0.044mmol/L，剩余碱度取0.37mmol/L，则得：[CaO]=3×0.044－0.2+0.37＝0.3mmol/LCaO分子量为56，则市售石灰投量为：0.3×56/0.5=33mg/L。3.某往复式隔板絮凝池设计流量为75000m3/d；絮

4、凝时间采用20min；为配合平流沉淀池宽度和深度，絮凝池宽度22m，平均水深2.8m。试设计各廊道宽度并计算絮凝池长度。解：1）絮凝池净长度设计流量Q=75000*1.06/24=3312.5m3/h＝0.92m3/s（水厂自用水量占6％）絮凝池净长度L＝QT/BH=3312.5*20/(22*2.8*60)=17.92m2）廊道宽度设计絮凝池起端流速取0.55m/s，末端流速取0.25m/s。首先根据起、末端流速和平均水深算出起末端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。起端廊道宽度b＝Q/Hv＝0.92/（2.8

5、*0.55）=0.597m≈0.6m末端廊道宽度b＝Q/Hv＝0.92/（2.8*0.25）=1.3m6廊道宽度分为4段、各段廊道宽度和流速见下表。廊道宽度和流速计算表廊道分段号1234各段廊道宽度（m）0.60.81.01.3各段廊道流速（m/s）0.550.410.330.25各段廊道数6554各段廊道总净宽（m）3.6455.2四段廊道宽度之和∑b＝3.6+4+5+5.2＝17.8m取隔板厚度δ＝0.1m，共19块隔板，则絮凝池总长度L为：L＝17.8+19*0.1＝19.7m如果要计算隔板絮凝池水头损失和速度梯度，可根据上表有关

6、数据按公式分别求得。思考题与习题1.何谓胶体稳定性？2.胶体的凝聚机理。3.混凝过程中，压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。4.高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？5.目前我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？6.什么叫助凝剂？常用的有哪几种？在什么情况下需要投加助凝剂？7.何谓同向絮凝和异向絮凝？两者的絮凝速率（或碰撞速率）与哪些因素有关？8.混凝实验的操作过程，采用何种混凝剂，用理论说明混凝实验中出现的水质变化。9.絮凝过程中，G值的真正涵义是什么？沿用已久的G值和G

7、T值的数值范围存在什么缺陷？请写出机械絮凝池和水力絮凝池的G值公式。10.根据反应器原理，什么形式的絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？11.影响混凝效果的主要因素有哪几种？这些因素是如何影响混凝效果的？12.混凝剂有哪几种投加方式?各有何优缺点和其适用条件？13.当前水厂中常用的混合方法有哪几种？各有何优缺点？在混合过程中，控制G值的作用是什么？14.当前水厂中常用的絮凝设备有哪几种？各有何优缺点？在絮凝过程中，为什么G值应自进口至出口逐渐减小？15.河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计），硫酸铝（含Al2O3

8、约16％）投加量为25mg/L。问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂每日生产水量50000m3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50％计）？16.设聚合铝[A12(OH)n∙Cl6-n]