给水综合项目工程课后关键思考题答案.doc

第十五章 混凝思考题1、何谓胶体稳定性？试用胶粒间互相作用势能曲线阐明胶体稳定性因素。答：胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态特性。因素P255最后一段。2、混凝过程中，压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别？简要论述硫酸铝混凝作用机理及其与水pH值关系。答：压缩双电层机理：由胶体粒子双电层构造可知，反离子浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外距离呈递减分布,最后与溶液中离子浓度相等。当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层厚度减小。该过程实质是加入反离子与扩散层原有反离子之间静电斥力把原有某些反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。由于扩散层厚度减小，电位相应减少，因而胶粒间互相排斥力也减少。另一方面，由于扩散层减薄，它们相撞时距离也减少，因而互相间吸引力相应变大。从而其排斥力与吸引力合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。吸附-电中和机理：胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷部位有强烈吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，减少了电位，使胶体脱稳和凝聚易于发生。此时静电引力常是这些作用重要方面。上面提到三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降现象，可以用本机理解释。由于胶粒吸附了过多反离子，使本来电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳现象。硫酸铝混凝作用机理及其与水pH值关系：Ph3时,吸附-电中和作用。Ph3时水中便浮现聚合离子及多核羟基配合物，这些物质会吸附在胶核表面，分子量越大，吸附作用越强。3,高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：在废水解决中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其她高分子链，成果导致胶粒表面饱和产生再稳现象。已经架桥絮凝胶粒，如受到激烈长时间搅拌，架桥聚合物也许从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，导致再稳定状态。4、当前国内惯用混凝剂有哪几种？各有何优缺陷？答：铝系：硫酸铝 明矾 聚合氯化铝（PAC） 聚合硫酸铝（PAS）铁系：三氯化铁 硫酸亚铁 聚合硫酸铁（PFS） 聚合氯化铁（PFC）有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（PAM）优缺陷：长处缺陷硫酸铝价格较低，使用便利，混凝效果较好，不会给解决后水质带来不良影响当水温低时硫酸铝水解困难，形成絮体较松散；不溶杂质含量较多。聚合氯化铝（PAC）1应用范畴广；2易迅速形成大矾花，沉淀性能好，投药量普通比硫酸铝低；3、适当PH值范畴较宽(在59间)； 4、水温低时，仍可保持稳定混凝效果； 5、其碱化度比其她铝盐、铁盐为高，因而药液对设备侵蚀作用小三氯化铁极易溶于水；沉淀性好，解决低温水或低浊水效果比铝盐好氯化铁液体、晶体物或受潮无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必要考虑用耐腐蚀材料硫酸亚铁不如三价铁盐那样有良好混凝效果；残留在水中 Fe2+会使解决后水带色；聚合硫酸铁投加剂量少；絮体生成快；对水质适应范畴广以及水解时消耗水中碱度少聚丙烯酰胺（PAM）常作助凝剂以配合铝盐和铁盐作用，效果明显5、什么叫助凝剂？惯用助凝剂有哪几种？在什么状况下需要投加助凝剂？答：在单独使用混凝剂不能获得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。助凝剂普通是高分子物质，作用机理是高分子物质吸附架桥。惯用助凝剂有：骨胶、聚丙烯酰胺及其水解物、活化硅酸、海藻酸钠等。当单独使用混凝剂效果不佳时采用助凝剂，例如：对于低温、低浊度水采用铝盐或铁盐混凝时，形成絮粒往往细小松散，不易沉淀。当加如少量活化硅酸时，絮凝体尺寸和密度就会增大，沉速加快。6、为什么有时需将PAM在碱化条件下水解成HPAM？PAM水解度是何涵义？普通规定水解度为多少？答：PAM聚丙烯酰胺，混凝效果在于对胶体表面具备强烈吸附作用，在胶粒之间形成桥联。由于酰胺基之间氢键作用，线性分子往往不能充分伸展开来，致使桥架作用消弱。为此，普通将PAM在碱性条件下（pH10）进行某些水解，生成阴离子型水解聚合物（HPAM） PAM水解度：由酰胺基转化为羟基百分数称水解度。 普通控制水解度在30%-40%较好。7.何谓同向絮凝和异向絮凝？两者絮凝速率（或碰撞数率）与哪些因素关于？同向絮凝：由流体运动所导致颗粒碰撞汇集称为同向絮凝。其数率与颗粒直径三次方成正比，与颗粒数量浓度平方成正比，以及速度梯度一次方成正比。异向絮凝：由布朗运动所导致颗粒碰撞汇集称异向絮凝。其数率与水温成正比，与颗粒数量浓度平方成反比。8.混凝控制指标有哪几种？为什么要注重混凝控制指标研究？你以为合理控制指标应如何拟定？在絮凝阶段普通以G和GT值作为控制指标。可以控制混凝效果，即节约能源，获得好混凝效果。9.絮凝过程中，G值真正涵义是什么？沿用仍旧G值和GT值数值范畴存在什么缺陷？请写出机械絮凝池和水力絮凝池G值公式。速度梯度，控制混凝效果水力条件，反映能量消耗概念。G值和GT值变化幅度很大，从而失去控制意义。10依照反映器原理，什么形式絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？ 折板絮凝池长处是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间间缩放流动且持续不断，以至形成众多小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板絮凝池相比，水流条件大大改进，亦即在总水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时间可以缩短，池子体积减小。 11影响混凝效果重要因素有哪几种？这些因素是如何影响混凝效果？影响混凝效果重要因素有水温，水PH值和碱度及水中悬浮物浓度。水温：a无机盐水解是吸热反映低温水混凝剂水解困难。 b低温水粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度削弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳混凝c水温低时胶体颗粒水化作用增强，妨碍胶体混凝d水温与水PH值关于PH值：对于硫酸铝而言，水PH值直接影响铝离子水解聚合反映，亦即影响铝盐水解产物存在形态。对三价铁盐混凝剂时PH在6.0-8.4之间最佳高分子混凝剂混凝效果受水PH值影响比较小悬浮物浓度：含量过低时，颗粒碰撞速率大大减小，混凝效果差。含量高时，所需铝盐或铁盐混凝剂量将大大增长。12.混凝剂有哪几种投加方式？各有何优缺陷及其合用条件？惯用有：1）、泵前投加 该投加方式安全可靠，普通合用于取水泵房距水厂较近者2）、高位溶液池重力投加 该投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。合用于取水泵房距水厂较远者 3)、水射器投加 该投加方式设备简朴，使用以便，溶液池高度不受太大限制，但水射器效率较低，且易磨损。4）、泵投加 有两种方式：一是采用计量泵，一是采用离心泵配上流量计。采用计量泵不必另备计量设备，泵上有计量标志，最合用于混凝剂自动控制系统。13何谓混凝剂“最佳剂量”？如何拟定最佳剂量并实行自动控制？混凝剂“最佳剂量”，即混凝剂最佳投加量，是指达到既定水质目的最小混凝剂投加量。当前问过大多数水厂还是依照实验室混凝搅拌实验拟定混凝剂最佳剂量，然后进行人工调节。这种办法虽然简朴易行，但实验成果到生产调节往往滞后，且实验条件与生产条件也很难一致，故实验所得最佳剂量未必是生产上最佳剂量。P274-27614.当前水厂中惯用混合办法有哪几种？各有何优缺陷？在混合过程中，控制G值作用是什么？ 1）、水泵混合 混合效果好，不需另建混合设施，节约动力，大、中、小型水厂均可采用。但但采用FeCl3混凝剂时，若投量较大，药剂对水泵叶轮也许有轻微腐蚀作用。合用于取水泵房接近水厂解决构筑物场合，两者间距不适当不不大于150m。 2）、管式混合 简朴易行。无需另建混合设备，但混合效果不稳定，管中流速低，混合不充分。 3）、机械混合池 混合效果好，且不受水量变化影响，缺陷是增长机械设备并相应增长维修工作。 控制G值作用是使混凝剂迅速水解、聚合及颗粒脱稳。15当前水厂中惯用絮凝设备有哪几种？各有何优缺陷？在絮凝过程中，为什么G值应自进口值出口逐渐减少？1）、隔板絮凝池 涉及往复式和回转式两种。长处：构造简朴，管理以便。缺陷：流量变化大者，絮凝效果不稳定，絮凝时间长，池子容积大。2）、折板絮凝池 长处：与隔板絮凝池相比，提高了颗粒碰撞絮凝效果，水力条件大大改进，缩短了絮凝时间，池子体积减小。缺陷：因板距笑，安装维修较困难，折板费用较高。3）、机械絮凝池 长处：可随水质、水量变化而随时变化转速以保证絮凝效果，能应用于任何规模水厂 缺陷：需机械设备因而增长机械维修工作。絮凝过程和那个中，为避免絮凝体破碎，絮凝设备内流速及水流转弯处流速应沿程逐渐减少，从而G值也沿程逐渐减少。16.采用机械絮凝池时，为什么要采用34档搅拌机且各档之间需用隔墙分开？由于单个机械絮凝池接近于CSTR型反映器，故宜分格串联。分格愈多，愈接近PF型反映器，絮凝效果愈好，但分格过多，造价增高且增长维修工作量。各档之间用隔墙分开是为防止水流短路。16章 沉淀和澄清1 什么叫自由沉淀，拥挤沉淀和絮凝沉淀？答：在沉淀过程中，彼此没有收到干扰，只收到颗粒自身在水中重力和水流阻力作用，称为自由沉淀。 颗粒在沉淀过程中，彼此互相干扰，或者收到容器壁干扰，虽然其粒度和第一种相似，但沉淀速度却较小，称为拥挤沉淀。拥挤沉淀：颗粒沉降受到周边其她颗粒影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一种整体共同下沉，与澄清水之间有一种清晰泥水界面。2已知悬浮颗粒密度和粒径，可否采用公式（16-4）直接求得颗粒沉速？为什么？答：不可以。由于从（16-4）式可以懂得，规定得颗粒沉速，出了要懂得悬浮颗粒密度和粒径外，还需要懂得阻力系数Cd.3理解肯奇沉淀理论基本概念和它用途。答：肯奇理论：Ct=CoHo/Ht 涵义：高度为Ht,均匀浓度为Ct沉淀管中所含悬浮物量和本来高度为Ho,均匀浓度为Co沉淀管中所含悬浮物量相等。4抱负沉淀池应符合哪些条件？依照抱负沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？答：1）颗粒处在自由沉淀状态。2）水流沿着水平方向流动，流速不变。3）颗粒沉到池底即以为已被去除，不再返回水流中。 由式子可知：悬浮颗粒再抱负沉淀池中去除率只与沉淀池表面负荷关于，而与其她因素如水深，池长，水平流速和沉淀时间均无关。5影响平流沉淀池沉淀效果重要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？答1)沉淀池实际水流状况对沉淀效果影响。（雷诺数Re 和 弗劳德数Fr） 2）凝聚作用影响。沉淀池纵向分格可以减小水力半径R从而减少Re和提高Fr数，有助于沉淀和加强水稳定性，从而提高沉淀效果。6沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？答： 表面负荷在数值上等于截留沉速，但涵义不同。前者是指单位沉淀池表面积产水量，后者代表自池顶开始下沉所能所有去除颗粒中最小颗粒沉速。7.设计平流沉淀池是依照沉淀时间、表面负荷还是水平流速?为什么?答:设计平流沉淀池是依照表面负荷.由于依照E=可知,悬浮颗粒在抱负沉淀池中去除率只与沉淀池表面负荷关于,而与其她因素如水深、池长、水平流速和沉淀时间均无关.8.平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙?出水为什么往往采用出水支渠?答:平路沉淀池进水采用穿孔隔墙因素是使水流均匀地分布在整个进水截面上,并尽量减少扰动.增长出水堰长度，采用出水支渠是为了使出水均匀流出,缓和出水区附近流线过于集中，减少堰口流量负荷。9.斜管沉淀池理论依照是什么?为什么斜管倾角普通采用60度?答：斜管沉淀池理论依照：依照公式E=，在沉淀池有效容积一定条件下，增长沉淀面积，可使颗粒去除率提高。由于斜管倾角越小，沉淀面积越大，沉淀效率越高，但对排泥不利，依照生产实践，故倾角宜为60度。10.澄清池基本原理和重要特点是什么？答：基本原理：原水加药后进入澄清池，使水中脱稳杂质与澄清池中高浓度泥渣颗粒充分接触碰撞凝聚，并被泥渣层拦截下来，水得到澄清。 重要特点：澄清池将絮凝和沉淀两个过程综合与一种构筑物内完毕，重要运用活性泥渣层达到澄清目。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。11简要论述书中所列四种澄清池构造，工作原理和重要特点？ 重要构造工作原理重要特点悬浮澄清池气水分离器，澄清室，泥渣浓缩室等加药后原水经汽水分离（作用：分离空气，以免进入澄清池扰动泥渣层）从配水管进入澄清室，水自下而上通过泥渣层，水中杂质被泥渣层截留，清水从集水槽流出，泥渣进入浓缩室浓缩外运。普通用于小型水厂，解决效果受水质，水量等变化影响大，上升流速较小。脉冲澄清池脉冲发生器， 进水室 ，真空泵， 进水管 ，稳流板原水由进水管进入进水室，由于真空泵导致真空使进水室水位上升，此为进水过程，当水位达到最高水位时，进气阀打开通入空气，进水室水位迅速下降，此为澄清池放水过程。通过重复循环地进水和放水实现水澄清。澄清池上升流速发生周期性变化，解决效果受水量水质 水温影响较大，构造也较复杂。机械搅拌澄清池第一絮凝室， 第二絮凝室 ，分离室 加药后原水进入第一絮凝室和第二絮凝室内与高浓度回流泥渣相接触，达到较好絮凝效果，结成大而重絮凝体，在分离室中进行分离。泥渣循环运用机械进行抽升水力循环澄清池第一絮凝室， 第二絮凝室 ，泥渣浓缩室 ，分离室 ，喷嘴 原水从池底进入，先经喷嘴高速喷入喉管，在喉管下部喇叭口导致真空而吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管激烈混合后被送入两絮凝室，从絮凝室出来水进入分离室进行泥水分离。泥渣一某些进入浓缩室，一某些进行回流。构造较简朴，无需机械设备，但泥渣回流量难以控制，且因絮凝室容积较小，絮凝时间较短，解决效果较机械澄清池差十七章 过滤1、为什么粒径不大于滤层中孔隙尺寸杂质颗粒会被滤层拦截下来？答：颗粒较小时，布朗运动较激烈，然后会扩散至滤粒表面而被拦截下来。2、从滤层中杂质分布规律，分析改进快滤池几种途径和滤池发展趋势。答：使用双层滤料、三层滤料或混合滤料及均质滤料等滤层构成以变化上细下粗滤层中杂质分布严重不均匀现象，提高滤层含污能力。发展趋势略3、直接过滤有哪两种方式？采用原水直接过滤应注意哪些问题？答：两种方式：1、原水经加药后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备，这种过滤方式普通称“接触过滤”2、滤池前设一简易微絮凝池，原水加药混合后先经微絮凝池，形成粒径相近微絮凝池后（粒径大体在4060m左右）即刻进入滤池过滤，这种过滤方式称“微絮凝过滤”。注意问题：1、原水浊度和色度较低且水质变化较小。2、普通采用双层、三层或均质材料，滤料粒径和厚度恰当增大，否则滤层表面孔隙易被堵塞。3、原水进入滤池前，无论是接触过滤或微絮凝过滤，均不应形成大絮凝体以免不久堵塞滤层表面孔隙。4、滤速应依照原水水质决定。4、清洁滤层水头损失与哪些因素关于？过滤过程中水头损失与过滤时间存在什么关系？可否用数学式表达？答：因素：滤料粒径、形状、滤层级配和厚度及水温。 随着过滤时间延长，滤层中截留悬浮物量逐渐增多，滤层孔隙率逐渐减小，当滤速保持不变状况下，将引起水头损失增长。数学表达式：5、什么叫“等速过滤”和“变速过滤”？两者分别在什么状况下形成？分析两种过滤方式优缺陷并指出哪几种滤池属“等速过滤”。答：当滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变时，称“等速过滤”。滤速随过滤时间而逐渐减小过滤称“变速过滤”随着过滤时间延长，滤层中截留悬浮物量逐渐增多，滤层孔隙率逐渐减小，由公式可懂得，当滤料粒径、形状、滤层级配和厚度以及水温已定期，如果孔隙率减小，则在水头损失保持不变条件下，将引起滤速减小；反之，当滤速保持不变状况下，将引起水头损失增长。这样就产生了等速过滤和变速过滤两种基本过滤方式。虹吸滤池和无阀滤池即属等速过滤滤池。移动罩滤池属变速过滤滤池，普通快滤池可以设计成变速过滤也可设计成等速过滤6.什么叫“负水头”?它对过滤和冲洗有何影响?如何避免虑层中“负水头”产生? 在过虑过程中,当虑层截留了大量杂质以致砂面如下某一深度处水头损失超过该处水深时,便浮现负水头现象. 负水头会导致溶解于水中气体释放出来而形成气囊.气囊对过滤有破坏作用,一是减少有效过滤面积,使过滤时水头损失及虑层中孔隙流速增长,严重时会影响虑后水质;二是气囊会穿过虑层上升,有也许把某些细虑料或轻质虑料带出,破坏虑层构造.反冲洗时,气囊更易将虑料带出虑池. 避免浮现负水头办法是增长砂面上水深,或令虑池出口位置等于或高于虑层表面,虹吸虑池和无阀虑池因此不会浮现负水头现象即是这个因素.7.什么叫虑料“有效粒径”和“不均匀系数”?不均匀系数过大对过滤和反冲洗有何影响?“均质虑料”涵义是什么? 虑料有效径粒是指通过虑料重量筛孔孔径,不均匀系数表达虑料粒径级配.不均匀系数愈大,表达粗细尺寸相差愈大,颗粒愈不均匀,这对过滤和冲洗都很不利.由于不均匀系数较大时,过滤时虑层含污能力减小;反冲洗时,为满足粗颗粒膨胀规定,细颗粒也许被冲出虑池,若为满足细颗粒膨胀规定,粗颗粒将得不到较好清洗,如果径粒系数愈接近1,虑料愈均匀,过滤和反冲洗效果愈好,但虑料价格提高.8.双层和多层虑料混杂与否与那些因素关于?虑料混杂对过滤有何影响?重要决定于虑料密度差,粒径差及虑料粒径级配,虑料形状,水温及反冲洗强度等因素.虑料混杂对过滤影响如何,有两种不同观点.一种意见以为,虑料交界面上适度混杂,可避免交界面上积聚过多杂质而是水头损失增长较快,故适度混杂是有益;另一种意见以为虑料交界面不应有混杂现象.由于上层虑料起截留大量杂质作用,下层则起精虑作用,而界面分层清晰,起始水头损失将较小.事实上,虑料交界面不同限度混杂是很难避免.生产经验表白,虑料交界混杂厚度在一定期,对虑料有益无害.9.虑料承托层有何作用?粒径级配和厚度如何考虑?承托层作用,重要是防止虑料从配水系统中流失,同步对均布冲洗水也有一定作用.为防止反冲洗时承托层移动,对虑料虑池常采用”粗-细-粗”砾石分层方式.上层粗砾石用以防止中层细砾石在反冲洗过程中向上移动;中层细砾石用以防止砂虑料流失.下层粗砾石则用以支撑中层细砾石.详细粒径级配和厚度,应依照配水系统类型和虑料级配拟定.对于普通级配分层方式,承托层总厚度不一定增长,而是将每层厚度恰当减小.10.虑池反冲洗强度和虑层膨胀度之间关系如何?当虑层所有膨胀起来后来,反冲洗强度增大,水流通过虑层水头损失与否同步增大?为什么? 当冲洗流速超过mf后来,虑层中水头损失不变,但虑层膨胀起来.冲洗强度愈大,膨胀度愈大. 不会,由于当冲洗流速超过最小流态化冲洗流速mf时,增大冲洗流速只是使虑层膨胀度增大,而水头损失保持不变.11 公式（17-2）与公式（17-11）有何异同？后者与否可用于过滤，前者与否可用于反冲洗？为什么？答：公式（17-11）与（17-2）差别在于：公式右边多了紊流项（第二项），而层流项（第一项）常数值稍小。故前式合用于层流、过渡区和紊流区。后者可用于过滤，前者不用于反冲洗。12什么叫“最小流态化冲洗流速”？当反冲洗流速不大于最小流态化冲洗流速时，反冲洗时滤层水头损失与反冲洗强度与否关于？答：当滤料粒径、形状、密度、滤层厚度和空隙率以及水温等已知时，将式（17-11）和（17-13）绘成水头损失和冲洗流速关系图，得图17-13。图中Vmf是反冲时滤料刚刚开始流态化冲洗流速，称“最小流态化冲洗流速”。有欧根公式和图17-13易知，反冲洗流速不大于最小流态化冲洗流速时，反冲洗时滤层水头损失与反冲洗强度关于。13气-水反冲洗有哪几种操作方式？各有何优缺陷？答：操作方式有如下3种：1）先用空气反冲，然后再用水反冲。2）先用气-水同步反冲，然后再用水反冲。3）先用空气反冲，然后用气-水同步反冲，最后再用水反冲。高速水流反冲虽然洗操作以便，池子和设备较简朴，但是冲洗耗水量大，冲洗结束后，滤料上细下粗分层明显。采用气、水反冲洗办法既提高冲洗效果，有节约冲洗水量。同步，冲洗时滤层不一定需要膨胀或仅有轻微膨胀，冲洗结束后，滤层不产生或不明显产生上吸下粗分层现象，即保持本来滤层构造，从而提高滤层含污能力。14大阻力配水系统和小阻力配水系统涵义是什么？各有何优缺陷？掌握大阻力配水系统基本原理和公式（17-32）推导过程。答：普通规定：配水系统开孔比为=0.20%0.25%为大阻力配水系统；=0.60%0.80%为中阻力配水系统；=1.0%1.5%为小阻力配水系统。大阻力配水系统长处是配水均匀性好，但构造复杂，孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大；管道易结垢，增长检修困难，此外，对冲洗水头有限虹吸滤池和无阀滤池，大阻力配水系统不能采用。小阻力配水系统可以克服上述缺陷。原理和推导过长，见书P337-339。15、小阻力配水系有哪些形式？各有何优缺陷？答：小阻力配水系形式有：钢筋混凝土穿孔（或缝隙）滤板；穿孔滤砖；滤头。用时重要考虑因素有：造价、配水均匀性、孔口易堵塞性、强度、耐腐蚀性16、滤池冲洗排水槽设计应符合哪些规定，并阐明理由。答：为达到及时均匀地排出废水，冲洗排水槽设计必要符合如下规定：（1）冲洗废水应自由跌落入冲洗排水槽。槽内水面以上普通要有7cm左右保护高度以免槽内水面和滤池水面连成一片，使冲洗均匀性受到影响。（2）冲洗排水槽内废水，应自由跌落进入废水渠，以免废水渠干扰冲洗排水槽出流，引起壅水现象。（3）每单位长溢入流量应相等。（4）冲洗排水槽在水平面上总面积普通不不不大于滤池面积25%，以免冲洗时，槽与槽之间水流上升速度会过度增大，以致上升水流均匀性受到影响。（5）槽与槽中心间距普通为1.5-2.0m。间距过大，从离开槽口最远一点和近来一点流入排水槽流线相差过远，也会影响排水均匀性。（6）冲洗排水槽高度要恰当。槽口太高，废水排除不净；槽口太低，会使滤料流失。17、公式（17-38）是经验公式还是依照水力学导出？答：依照水力学导出18、冲洗水塔或冲洗水箱高度和容积如何拟定？答：容积V=0.09qFtV-水塔或水箱容积m3 F-单格滤池面积m2 t-冲洗历时min水塔或水箱底高出滤池冲洗排水槽顶距离：H=h1+h2+h3+h4+h5h1 -从水塔或水箱至滤池管道中总水头损失,mh2-滤池配水系统水头损失,m h2 =（q/10）2 (1/2g )h3 承托层水头损失，m h3 =0.022qZ q-反冲洗强度L/（sm2 ） Z-承托层厚度，mh4 滤料层水头损失.mh5 备用水头，普通取1.5-2.0m19、快滤池管廊布置有哪几种形式？各有何优缺陷？答：管廊布置有各种形式： （1）进水、清水、冲洗水和排水渠，所有布置于管廊内。长处是：渠道构造简朴，施工以便，管渠集中紧凑。缺陷是：管廊内管件较多，通行和检修不太以便。 （2）冲洗水和清水渠布置于管廊内，进水和排水以渠道形式布置于滤池另一侧。长处是：节约金属管件及阀门；管廊内管件简朴；施工和检修以便。缺陷是：造价稍高。 （3）进水、冲洗水及清水管均采用金属管道，排水渠单独设立。 （4）对于较大型滤池，为节约阀门，可以虹吸管代替排水和进水支管；冲洗水管和清水管仍用阀门。20、无阀滤池虹吸上升管中水位变化是如何引起？虹吸辅助管管口和出水堰口标高差表达什么？答：虹吸辅助管中落水使上升管中水位上升，始终到达最高位；到达最高位后，下落水流随着下降管水流一起下落，导致真空度陡增，产生持续虹吸水流；水箱水位降至虹吸破坏口时，水位开始下降。虹吸辅助管管口和出水堰口标高差表达终期容许水头损失值H。21、无阀滤池反冲洗时，冲洗水箱内水位和排水水封井上堰口水位之差表达什么？若有地形可以运用，减少水封井堰口标高有何作用？答：表达冲洗水头可增长可运用冲洗水头，减小虹吸管径，节约建设费用22、为什么无阀滤池普通采用2格或3格滤池合用1个冲洗水箱？合用冲洗水箱滤池格数过多对反冲洗有何影响？答：合用一种冲洗水箱滤池愈多，冲洗水箱深度愈小，滤池总高度得以减少。这样，不但减少造价，也有助于与滤前解决够筑物在高程上衔接。合用水箱滤池数过多时，将会导致不正常冲洗现象。冲洗行将结束时，虹吸破坏管刚露 出水面，由于期于数格滤池不断向冲洗水箱大量工供水，管口不久又被水封，致使虹吸破坏不彻底，导致该格滤池时断时续地不断冲洗。23、进水管U形存水弯有何作用？答：进水管设立U形存水弯作用，是防止滤池冲洗时，空气通过进水管进入虹吸管从而破坏虹吸。当滤池反冲洗时，如果进水管停止进水，U形存水弯即相称于一根测压管，存水弯中水位将在虹吸管与进水管连接三通标高如下。这阐明此处有强烈抽吸作用。如果不设U形存水弯，无论进水管停止进水或继续进水，都会将空气吸入虹吸管。24、虹吸管管径如何拟定？设计中，为什么虹吸上升管管径普通要不不大于下降管管径？答：按平均冲洗水头和计算流量即可求得虹吸管管径。管径普通采用试算法拟定：即初步选定管径，算出总水头损失h，当h接近Ha时，所选管径适合，否则重新计算。25、虹吸滤池分格数如何拟定？虹吸滤池与普通快滤池相比有哪些重要有缺陷？答：qnQ/F q-冲洗强度，L/（sm2 ） Q-每格滤池过滤流量,L/s F-单格滤池面积，m2 n-一组滤池分格数。 n3.6q/v v-滤速，m/h虹吸滤池重要长处是：无需大量阀门及相应开闭控制设备；无需冲洗水塔（箱）或冲洗水泵；出水堰顶高于滤料层，过滤时不会浮现负水头现象。重要缺陷是：由于滤池构造特点，池深比普通快滤池大，普通在5m左右；冲洗强度受别的几格滤池过滤水量影响，故冲洗效果不像普通快滤池那样稳定。26、设计和建造移动罩滤池，必要注意哪些核心问题？答：冲洗罩移动、定位和密封是滤池正常运营核心。移动速度、停车定位和定位后密封时间等，均依照设计规定用程序控制或机点控制，密封可借弹性良好橡皮翼板贴附作用或者能后升降罩体自身压实作用。设计中务求罩体定位精确、密封良好、控制设备安全可靠。27、为什么小水厂不适当采用移动罩滤池？它重要长处和缺陷是什么？答：小水厂不适当采用移动罩滤池由于不能充分发挥冲洗罩使用效率。移动冲洗罩长处是：池体构造简朴；无需冲洗水箱或水塔；无大型阀门，管件少；采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅。缺陷是：比其她快滤池增长了机点及控制设备；自动控制和维修较复杂。28、所谓V型滤池，其重要特点是什么？简要地综合评述普通快滤池、无阀滤池、移动罩滤池、V型滤池及压力滤池重要优缺陷和合用条件答：V型滤池因两侧（或一侧也可）进水槽设计成V字形而得名，池底设有一排小孔，既可以作过滤时进水用，冲洗时又可供横向扫洗布水用，这是V型滤池一种特点。V型滤池重要特点是：（1）可采用较粗滤料较厚滤层以增长过滤周期。由于反冲洗时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象。即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。普通采用砂滤料，有效粒径0.95-1.50mm，不均匀系数(1)2-1.5，滤层厚约0.95-1.5m。（2）气、水反冲再加始终存在横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。第十八章 消毒1当前水消毒办法重要有哪几种？简要评述各种消毒办法优缺陷。当前水消毒办法重要有：氯消毒、二氧化氯消毒、氯胺消毒、漂白粉消毒、次氯酸钠消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。氯消毒长处是经济有效，使用以便。缺陷是受污染水经氯消毒后往往产生某些有害健康副产物，例如三氯甲烷。ClO2对细菌、病毒等有很强灭活能力。ClO2最大长处是不会与水中有机物作用生成三氯甲烷。ClO2消毒尚有如下长处：消毒能力比氯强，故在相似条件下，投加量比cl2少；ClO2余量能在管网中保持很长时间。消毒效果受水ph值影响极小。作为氧化剂，ClO2能有效地去除或减少水色、嗅及铁、锰、酚等物质。它与酚起氧化反映，不会生成氯酚。缺陷是：ClO2自身和ClO2对人体红细胞有损坏，有报导以为，还对人神经系统及生殖系统有损害。氯胺消毒长处是：当水中具有有机物和酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，同步大大减少THMs产生也许；能保持水中余氯较久，合用与供水管网较长状况。缺陷是：杀菌力弱。次氯酸钠消毒长处是：用海水或浓盐水作为原料，产生次氯酸钠，可以现场配备，就地投加，合用以便，投量容易控制。缺陷是需要有次氯酸钠发生器与投加设备。臭氧消毒长处：不会产生三卤甲烷等副产物，其杀菌和氧化能力均比氯强。缺陷是：中间产物也许存在毒性物质或致突变物。漂白粉优缺陷没找到。2.什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？两者消毒效果有何区别？简述两者消毒原理。水中所含氯以氯胺存在时，称为化合性氯。自由性氯消毒效能比化合性氯高得多。3 .水pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？ PH值越低消毒作用越强。氯消毒作用机理，重要通过次氯酸HOCl起作用。Ocl杀菌能力比HOCl差得多。ph值高时OCl较多。当ph不不大于9时，Ocl接近100；ph值低时，HOCl较多，当ph不大于6时，HOCl接近100。4.什么叫折点加氯？浮现折点因素是什么？折点加氯有何影响？请看书363页当原水收到严重污染时，折点加氯法可获得明显效果，它能减少水色度，去除恶臭，减少水中有机物含量，还能提高混凝效果。5什么叫余氯？余氯作用是什么？答：为了抑制水中残存病原微生物再度繁殖，管网中尚需维持那某些剩余氯，称为余氯。 作用是为了防止水中残存病原微生物再度繁殖。5什么叫余氯？余氯作用是什么？余氯：在饮用水氯消毒中，以液氯为消毒剂时，液氯与水中还原性物质或细菌等微生物作用之后，剩余在水中氯量称为余氯，它涉及游离性余氯和化合性余氯。作用：抑制水中残存病原微生物再度繁殖。6制取有哪几种办法？写出它们化学反映式并简述消毒原理和重要特点。制取办法重要有: (1)用亚氯酸钠和氯制取+22+2+22+2(2)用酸与亚氯酸钠反映制取5+44+5+210+58+4+2消毒原理:二氧化氯既是消毒剂,又是氧化能力很强氧化剂. 对细菌细胞壁有较强吸附和穿透能力,从而有效地破坏细菌内含巯基酶，可迅速控制微生物蛋白质合成,故对细菌病毒等有很强灭活能力.重要特点:(1)不会与水中有机物作用生成三卤甲烷(2)消毒能力比氯强,在相似条件下,投加量比少. (3)余量能在管网中保持很找时间,即衰减速度比慢.(4)由于不水解,故消毒效果受水PH值影响极小.(5) 自身和副产物对人体红细胞有损害7.用什么办法制取和?简述其消毒原理和优缺陷.:在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器高压放电产生.臭氧所氧化作用分直接作用和间接作用两种.间接作用是指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂-氢氧自由基OH(表达OH带有一未配对电子,故指活性大). OH是一种非选取性强氧化剂,可以使许多有机物彻底降解矿化,且反映速度不久.关于专家以为,水中OH 及某些有机物是臭氧分解引起剂或增进剂.臭氧消毒机理事实上依然是氧化作用.臭氧化可迅速杀灭细菌病菌等.长处:不会产生三卤甲烷等副产物,其杀菌和氧化能力比氯强.缺陷:水中有机物经臭氧化后,有也许将大分子有机物分解成分子较小中间产物,而在这些中间产物中,也许存在毒性物质或致突变物.:次氯酸钠是用发生器钛阳极电解食盐水而制得. +次氯酸钠消毒作用仍依托.次氯酸钠在水中存在如下反映:. +产生次氯酸具备消毒作用.长处:用食盐作为原料,采用次氯酸钠发生器现场制取,就地投加,使用以便,缺陷:不适当贮运,易分解第19章 水其她解决办法思考题1、 水中含铁、锰、高氟等会有什么危害？答：含铁、锰会使水有色、臭、味，水质影响工业产品质量，使用品染色，洗涤染渍。含高氟水会引起慢性氟中毒。2、 为了加快铁氧化速率，可以采用什么办法并阐明理由。答：办法PH5.5时，氧化速率与OH2成正比，故增大PH值可加迅速率； PH5.5时，氧化速率是非常缓慢。 有催化剂如氢氧化铁覆盖膜可以加快氧化速率。3、 地下水除铁时惯用什么工艺？为什么地下水除锰比除铁困难？答：地下水常采用曝气氧化工艺。由于铁氧化还原电位低于锰，容易被O2氧化，相似PH时二价铁比二价锰氧化速率快，以致影响二价锰氧化，因而地下水除锰比除铁困难。4、 何种水质条件下使曝气除铁法增长困难，可用什么办法解决？答：水碱度局限性会影响氧化速率使曝气除铁法增长困难，将PH值增大到7.0以上可解决。5、 除铁、除锰滤料成熟期是指什么？任何滤料与否需到成熟期后才浮现催化氧化作用？答：滤料从开始使用到其表面覆盖有氧化物，形成氢氧化物膜所需时间称为成熟期。滤料在形成氢氧化物膜后即有催化作用，故在达到成熟期之前已有催化氧化作用。6除铁滤池滤速受到哪些因素影响？答：pH，水温t，滤池进水含铁量，滤池出水含铁量，滤层厚度，滤料有效粒径7.活性炭等温吸附实验成果可以阐明哪些问题？答：选用活性炭是活性炭系统设计时一方面须解决问题，普通从去除污染物能力，炭层水头损失，炭输送和再生等方面来考虑颗粒大小、密度和硬度。商品活性炭品种颇多，并且影响活性炭吸附性能因素也很复杂，因而通过吸附等温线实验来拟定。8.活性炭柱接触时间和泄露时间指什么，两者有什么关系？答：接触时间含义是活性炭床容积除以流量、或是炭床厚度除以流速所得出时间。泄露时间是指流量一定期，从活性炭池开始进水到出水开始不符合水质规定期所经历时间。 接触时间和泄露时间有内在联系，由于当流速（或流量）一定期增减炭床厚度或炭床厚度一定期变化流速，都可以变化接触时间，而接触时间变化可影响活性炭池泄露时间和吸附容量。接触时间短虽然可以减少所需活性炭床容积，但是泄露时间提早以致再生周期较短；相反，则所需炭床容积增大，但可延缓泄露时间使再生周期延长，再生次数减少。9.吸附区高度对活性炭柱有何影响？如何从泄露曲线预计该区高度？答：吸附区高度越大炭床运用率越低。10什么叫生物活性炭法，有什么特点？答：臭氧和活性炭吸附结合在一起水解决办法。特点是：完毕生物硝化作用；将溶解有机物进行生物氧化；增长了水中溶解氧，有助于好氧微生物活动，促使活性炭某些再生，从而延长了再生周期；臭氧如投加在滤池之前还可以防止藻类和浮游植物在滤池中生长繁殖。11.当前应用最广除氟办法是什么？原理如何？答：吸附过滤法，也就是活性氧化铝法。 原理：活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大比表面积。活性氧化铝是两性物质。在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子互换剂，对氟有极大选取性。第二十一章 水软化1. 按照计量单位，下列物质量或物质量浓度表达方式与否适当?n(1/2H2S