北师大-给水工程考点-(2).doc

名词解释
1、水质标准：是用水对象（包括饮用和工业用水等）所要求的各项水质参数应达到的指标和限值。
2、余氯量：是指用氯消毒时，加氯后经过一定接触时间，水中尚含的剩余游离性氯量。它是保证在供水工程中继续维持消毒效果，抑制水中残存的病原微生物在管网中再度繁殖，并可作为水质受到再度污染的指示信号。
3、胶体稳定性：是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
4、吸附架桥作用：当高分子链的一端吸附了某一胶粒后，另一端又吸附了另一颗粒，形成‘胶体—高分子—胶体的絮凝体，高分子物质在这里起了胶体与胶体之间相互结合的桥梁作用故称——
5、G 值反映了能量消耗的概念，即一个瞬间受剪而扭转的单位体积水流所消耗的功率
6、助凝剂：凡能提高或改善混凝剂作用效果的化学药剂可称为助凝剂。当单独使用混凝剂不能达到预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果。
7、最小液态化冲洗流速：反冲洗时滤料刚刚开始液态化的冲洗流速
8、混凝剂最佳剂量：是指达到既定水质目标的最小混凝剂投量
9、短流：在实际沉淀池中，停留时间总是偏离理想沉淀池，表现在一部分水流通过沉淀区的时间小于t，而另一部分大于t，这种现象称为短流。是由于水流的流速和流程不同产生的
10、混凝就是水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程，是凝聚和絮凝的总成。胶体失去稳定性的过程称凝聚，脱稳胶体相互聚集称絮凝
11、滤层膨胀度:反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比
12、冲洗强度：以cm/s计的反冲洗流速，换算成单位面积滤层所通过的冲洗流量称为…
13、网铺卷扫作用：当铝盐或铁盐混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时，可以网铺卷扫水中胶粒以至产生沉淀分离
填空
1、水源杂质的来源不外乎两种自然过程、人为因素，人为因素即工业废水、农业污水、生活污水的污染
2、杂质按尺寸大小可分为悬浮物、胶体、溶解物3种。
3、饮用水处理的主要去除对象悬浮物、胶体，它们也是使水产生浑浊现象的根源。
4、标准》中项目可分感官性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标、放射性指标
分类：第一类属于感官性状方面的要求，第二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质，第三类是对人体健康无益但一般情况下毒性也很低的物质，第四类是有毒物质。
5、生活饮用水常规处理工艺混凝-沉淀-过滤-消毒
6、澄清工艺包括混凝、沉淀和过滤，处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。
7、过滤是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，用于进一步降低水的浑浊度
8、消毒是灭活水中致病微生物，通常在过滤以后进行，主要消毒方法是在水中投加消毒剂以杀死致病微生物。
9、胶体稳定性分动力学稳定和聚集稳定，假体稳定性关键在于聚集稳定性，聚集稳定性主要决定于胶体颗粒表面的动电位即 电位。天然水中的胶体杂质通常是负电荷胶体
10、混凝剂的对水中胶体粒子的混凝作用有3种：电性中和、吸附架桥、巻扫作用
11、气水联合冲洗有3 种操作方式：
1、先气洗，后水洗；2、先气水混合洗，再用水洗3、先气洗，再气水混合洗，最后用水洗或漂洗
12、 平流沉淀池构造进水区沉淀区污泥区出水区
13、 直接过滤两种方式接触过滤和微絮凝过滤
14、 采用机械混凝池时要采用3-4档搅拌机，各档之间需用隔板分开的目的是防止水流短路
15 在絮凝阶段，通常以G和GT值作为控制指标。设计平流沉淀池主要控制指标表面负荷或停留时间
15、 降低排斥能峰的办法即降低或消除胶体的 电位，在水中投加电解质可达此目的。
16、 聚合物的成分主要决定于羟基和铝的摩尔比，通常称之为碱化度用B表示B=[OH]/3[AL] *100%
17、 以地表水作为水源，处理工艺流程中通常包括混合、絮凝、沉淀或澄清、过滤及消毒。
18、 混合设备水泵混合、管式混合、机械混合
19、 配水系统有大阻力配水系统和小阻力配水系统
20、 混凝剂基本要求;混凝效果好、对人体健康无害、使用方便、货源充足，价格低廉
21、 影响混凝效果的因素：水温、水化学特性、水中杂质性质、浓度、水力条件
简答
1、什么叫“负水头”？它对过滤和冲洗有何影响？如何避免滤层中“负水头”产生？
负水头：当过滤进行到一定时刻时，从滤料表面到某一深度处的滤层的水头损失超过该深度处的水深，该深度处就出现负水头。
危害：负水头会导致水中的溶解气体大量析出并在滤层中形成气泡，致使：
（1）增加滤层局部阻力，减少有效过滤面积，增加了水头损失；
（2）空气泡会穿过滤料层，上升到滤池表面，甚至把煤粒等轻质滤料带走。在冲洗时，空气更容易把大量的滤料随水带走。
避免滤池中出现负水头的两个方法：
（1）增加砂面上的水深；（2）令滤池出口位置等于或高于滤层表面。
2、平流沉淀池进水为何采用穿孔隔墙？出水为什么往往采用出水支渠？
穿孔隔墙作用：使流量均匀分布在进水截面上，尽量减少扰动。
出水支渠作用：增加出水堰的长度，降低流量负荷，避免流线过于集中。
3、 什么叫“等速过滤”和“变速过滤”？分析两种过滤方式的优缺点。
变速过滤：水头损失保持不变，则滤速减小，这叫变速（减速）过滤。
变速过滤,滤速随时间而逐渐减小的过滤过程称“变速过滤”或“减速过滤”。普通快滤池及移动冲洗罩滤池即属于变速过滤的滤池。
“减速”过滤，过滤初期滤速较大可使悬浮质深入下层滤料；过滤后期滤速减小（但砂层缝隙中的滤速减小要缓慢得多），可防止颗粒穿透滤层，所以产水量较大，水质较好，过滤周期较长。
等速过滤：保持滤池进水流量不变，即滤速保持不变，则水头损失增大，这叫等速（恒速）过滤。
变水头等速过滤,“等速（恒速）过滤”实际上就是保持滤池流量Q 不变，而水头H 随滤层孔隙率减小而增加，虹吸滤池和无阀滤池就是按“等速过滤”工作的。
“等速”过滤，砂滤层缝隙的流速实际上是增大的，水流剪力也不断增大，从而引起杂质颗粒的脱落和不粘附，所以水质较差，但缩短了过滤周期
4、 沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系与区别？
关系：对于理想沉淀池，表面负荷在数值上等于截留沉速，但意义不同。
区别：表面负荷是指单位沉淀池表面积上的产水量。
截留沉速是指自池顶开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。
5、 什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？
自由沉淀:颗粒沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。
拥挤沉淀：颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰，沉淀速度较小。
絮凝沉淀：通过向水中投加混凝剂，使水中颗粒物生成絮凝体且在沉淀过程中相互碰撞絮凝，沉速不断增加的现象。
6、小阻力配水系统有哪些形式？选用时主要考虑哪些因素？
形式：有格栅、孔板、穿孔渠、滤头等形式。
因素：开孔比p、反冲洗强度q、孔眼流速v0。
7、虹吸滤池与普通快滤池相比有哪些优缺点？
优点：无需大量阀门及相应的开闭控制设备，无需冲洗水塔或冲洗水泵，出水堰顶高于滤料层，过滤时不会出现负水头现象。
缺点：由于滤池构造特点，池深比普通滤池大，一般在5米左右，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，故反冲洗效果不像普通滤池稳定。
8、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。
压缩双电层作用是高价态正电荷离子置换出胶体颗粒表面的低价正离子，双电层中仍保持电中性，但是正离子的数量减少，双电层的厚度变薄，胶体颗粒滑动面上的ζ电位降低。
吸附—电中和作用是异号离子、异号胶体颗粒、带异号电荷的高分子中和胶体颗粒本身所带部分电荷，减少胶体颗粒间的静电斥力。胶体颗粒表面电荷不但可能被降为零，而且还可能带上相反的电荷，即胶体颗粒反号，发生再稳定的现象。
硫酸铝的混凝机理：
不同pH 条件下，铝盐可能产生的混凝机理不同。何种作用机理为主，决定于铝盐的投加量、
pH、温度等。实际上，几种可能同时存在。其中，水的pH 值直接影响Al3+的水解聚合反应。
pH<3 简单的水合铝离子起压缩双电层作用；
pH=4～5 多核羟基络合物起吸附电性中和作用；除色时适宜。
pH=6.5～7.5 氢氧化铝聚合物起吸附架桥作用；絮凝的主要作用，除浊时最佳
9、何为同向絮凝与异向絮凝？哪些因素有关？
异向絮凝：由布朗运动引起的颗粒碰撞聚集称为异向絮凝。
布朗运动所造成的颗粒碰撞速率与水温成正比，与颗粒的数量浓度平方成正比，而与颗粒尺寸无关。
同向絮凝：由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。
颗粒同向碰撞速率与颗粒浓度平方成正比，与粒径的三次方（即体积）成正比，与速度梯度G成正比
10、为什么粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒会被滤层拦截下来？
悬浮颗粒必须经过迁移和粘附两个过程才能完成去除的过程。迁移：包括沉淀、扩散、惯性、截阻和水动力效应等5 种基本作用。粘附：包括范德华引力、静电力以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用、絮凝颗粒间的架桥作用等作用。
粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒迁移到滤料表面时，主要通过粘附作用，即在范德华引力、静电力、某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下，被滤层拦截。而粘附作用主要取决于滤料和水中颗粒表面的物理化学性质，而与粒径尺寸大小无关。
迁移：
1、截阻作用：悬浮物沿流线运动，与滤料表面接触时被俘获。
2、惯性作用：颗粒具有自身的惯性力而脱离流线，到达滤料颗粒表面。
3、沉淀作用：水流通过砂滤料层相当于经过无数微型沉淀池。
4、扩散作用：悬浮颗粒物存在浓度梯度，使颗粒物扩散到滤料颗粒表面被俘获。
5、水动力效应作用：水流经过砂滤层具有速度梯度G 值，使颗粒发生转动而脱离流线。
粘附：
粘附作用是一种物理化学作用。当水中颗粒迁移到滤料颗粒表面时，在范德华引力、静电力、
某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下，被粘附在滤料颗粒表面上，或者粘附在滤料颗粒表面上原先粘附的颗粒上。
因此，粘附作用主要取决于滤料和水中颗粒表面的物理化学性质，而无需增大颗粒尺寸。
11、G 值应自进口至出口逐渐减小？
在絮凝反应过程中，为了保证絮凝体不被打碎，并使絮凝体容积较小，节省建设费用，在工程中于絮凝开始颗粒很小时采用大的G 值，并随着絮凝体尺寸增大而逐渐减小G 值，最后絮凝体增至最大时采用最小的G 值。即絮凝过程中，G 值应自进口至出口逐渐减小
12、 斜管沉淀池的理论依据 浅层理论：在沉淀有效容积一定的条件下，降低池深，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高 斜管倾角应使沉淀能自动下滑，其值与沉淀的性质颗粒粗细有关，倾角越小，沉淀面积越大，沉淀效率越高，但对排泥不利，根据生产实践倾斜角宜为60
13、 大阻力配水系统优点：配水均匀性好 缺点：结构复杂，孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大，管道易结构增加维修困难，对冲洗水头有限的虹吸滤池和无閥滤池，大配水系统不能采用
小阻力配水系统：虽然分布水的均匀程度较差但反冲洗时消耗的水头损失很小，为反冲洗提供了便利条件，常用于中小型设备