給水系統(tǒng)工程課后思考問答題

給水系統(tǒng)工程課后思考問答題

給水系統(tǒng)

由高地水庫供水給城市，如按水源和供水方式考慮，應(yīng)屬于哪類給水系統(tǒng)？

水源方式屬于地表水給水系統(tǒng)，按供水方式屬于自流給水系統(tǒng)。

給水系統(tǒng)中投資最大的是哪一局部，試行分析。

輸配水系統(tǒng)。

給水系統(tǒng)是否必須包括取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、輸水管和管網(wǎng)、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等,

哪種情況下可省去其中一局部設(shè)施？

不是。

大城市通常不設(shè)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物；地下水水質(zhì)好可以省略水處理構(gòu)筑物；水源處于適當(dāng)高程，

可以省去一級泵站或二級泵站或同時省去；城市附近山上有泉水時，可建泉室供水系統(tǒng)不

設(shè)泵站。

什么是統(tǒng)一給水、分質(zhì)給水和分壓給水，哪種系統(tǒng)目前用得最多？

統(tǒng)一給水：用同一系統(tǒng)供給生活、生產(chǎn)和消防等各種用水。

分質(zhì)給水：水源經(jīng)不同的水處理過程和管網(wǎng)，將不同水質(zhì)的水供給各類用戶。

分壓給水：根據(jù)水壓要求不同而供水。

用得最多的是統(tǒng)一給水系統(tǒng)。

水源對給水系統(tǒng)布置有哪些影響？

①當(dāng)?shù)赜胸S富的地下水，可在城市上游或給水區(qū)內(nèi)開鑿管井或大口井。

②水源處于適當(dāng)高程，能重力輸水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。

③地表水為水源時，上游取水，加以處理。

④水源豐富，隨用水量增長而開展為多水源給水系統(tǒng)。

⑤枯水季節(jié)、地下水位下降、海水倒灌時，采用跨流域、遠距離取水方式。

工業(yè)給水有哪些系統(tǒng)，各適用于何種情況？

①循環(huán)給水系統(tǒng)，火力發(fā)電、冶金、化工等冷卻水用量大的企業(yè)中。

②復(fù)用給水系統(tǒng)，適用于在車間排出的水可不經(jīng)過處理或略加處理就可供其它車間使用的

情況。

工業(yè)用水量平衡圖如何測定和繪制？水量平衡圖起什么作用？

查明水源水質(zhì)和取水量，各用水部門的工藝過程和設(shè)備，現(xiàn)有計量儀表的狀況，測定每臺

設(shè)備的用水量、耗水量、排水量、水溫等，按廠區(qū)給水排水管網(wǎng)圖核對，對于老的工業(yè)企

業(yè)還應(yīng)測定管道和閥門的漏水量。

了解工廠用水現(xiàn)狀，采取節(jié)約用水措施，健全工業(yè)用水計量儀表，減少排水量，合理利用

水資源以及對廠區(qū)給水排水管道的設(shè)計都很有用處。

設(shè)計用水量

設(shè)計城市給水系統(tǒng)時應(yīng)考慮哪些用水量？

①綜合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)施用水。

②工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水。

③消防用水。

④澆灑道路和綠地用水。

⑤未預(yù)計水量及管網(wǎng)漏失水量。

居住區(qū)生活用水量定額是按哪些條件制定的？

城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率。

影響生活用水量的主要因素有哪些？

水資源、氣候條件、生活習(xí)慣

城市大小和消防流量的關(guān)系如何？

中小城市消防流量所占比例較大

怎樣估計工業(yè)生產(chǎn)用水量？

①根據(jù)工業(yè)用水的以往資料，按歷年產(chǎn)值用水增長率推算。

②根據(jù)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量、工業(yè)用水量增長率與工業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系，或單位產(chǎn)值用水量

與用水重復(fù)利用率的關(guān)系加以預(yù)測。

工業(yè)企業(yè)為什么要提高水的重復(fù)利用率？

降低工業(yè)用水單耗。

說明日變化系數(shù)和時變化系數(shù)G的意義。它們的大小對設(shè)計流量有何影響？

Q；一年中最高日用水量與平均日用水量比值。

作:最高一小時用水量與平均用水量比值。

數(shù)值越大，設(shè)計流量越大。

給水系統(tǒng)的工作情況

如何確定有水塔和無水塔時的清水池調(diào)節(jié)容積？

有水塔時，清水池容積由一、二級泵站供水量曲線確定。

無水塔時，由?級泵站供水量和用水量曲線確定。

取用地表水源時，取水口、水處理構(gòu)筑物、泵站和管網(wǎng)等按什么流量設(shè)計？

最高日平均時流量

用水量曲線時，怎樣定出二級泵站工作線？

無水塔時，工作線等于用水量。

有水塔時，盡量接近用水量曲線，分三級供水。

清水池和水塔起什么作用？哪些情況下應(yīng)設(shè)置水塔？

調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量流量差值。

小城市用水量不均勻時，可以設(shè)置水塔，工業(yè)用水按生產(chǎn)要求可以設(shè)置水塔。

有水塔和無水塔的管網(wǎng)，二級泵站的計算流量有何差異？

沒有水塔時，流量按最高日最高時計算；

有水塔時，按用水量變化曲線擬合。

無水塔和網(wǎng)前水塔時，二級泵站的揚程如何計算？

Hp=Zc+Hc+hs+hc+hn

寫出消防時的二級泵站揚程計算式。

Hp'=Zc+Hf+hs'+h』+歸'

對置水塔管網(wǎng)在最高用水時、消防時和轉(zhuǎn)輸時水壓線是怎樣的？

無能為力。

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？簡要表達硫酸鋁混凝作用機理及

其與水的pH值的關(guān)系。

答：壓縮雙電層機理：由膠體粒子的雙電層構(gòu)造可知，反離子的濃度在膠粒外表處最大，

并沿著膠粒外表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，那么擴散層的厚度減小。該過程的實質(zhì)是參加的反離子與擴

散層原有反離子之間的靜電斥力把原有局部反離子擠壓到吸附層中，從而使擴散層厚度減

小。

由于擴散層厚度的減小，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

于擴散層減薄，它們相撞時的距離也減少，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■電中和機理：膠粒外表對異號離子、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

;電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。此時靜電引力常是這些作用的主要方面。上面提

到的三價鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量過多，凝聚效果反而下降的現(xiàn)象，可以用本機理解釋。因

為膠粒吸附了過多的反離子，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。

硫酸鋁混凝作用機理及其與水的pH值的關(guān)系：Ph<3時，壓縮擴散雙電層作用。

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配合物，這些物質(zhì)會吸

附在膠核外表，分子量越大，吸附作用越強。

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度都應(yīng)嚴格控制，如投加量過

大時，一開場微粒就被假設(shè)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

造成膠粒外表飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒，如受到劇烈的長時間的攪拌，架

橋聚合物可能從另?膠粒外表脫開，重又卷回原所在膠粒外表，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？

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)

有機高分子混凝劑：聚丙烯酰胺(PAM)

優(yōu)缺點：

優(yōu)點缺點

硫酸鋁價格較低，使用便利，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,沉

(PAC)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)備必須考慮用

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Fe2+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配合鋁鹽和鐵鹽作用，效果

(PAM)顯著

5、什么叫助刁黃劑？常用的助凝劑有哪幾種？在什么情況下需要投加助凝劑？

答：在單獨使用混凝劑不能取得預(yù)期效果時，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)單獨使用混凝劑效果不佳時采用助凝劑，例如：對于低溫、低濁度水采用鋁鹽或鐵鹽混

凝時，形成絮粒往往細小松散，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。

6、為什么有時需將RAM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外表具有強烈的吸附作月，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在堿性條件下進展局部水解，生成陰離子型水解聚合物

(HPAM)

PAM水解度：由酰胺基轉(zhuǎn)化為羥基的百分數(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：由流體運動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E比，以及速度梯度一次方成正比。

異向絮凝：由布朗運動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)反響器原理，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)點是：水流在同曲折板之間曲折流動或在異曲折板之間間縮放流動

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：a無機鹽的水解是吸熱反響低溫水混凝劑水解困難。

b低溫水的粘度大，使水中雜質(zhì)顆粒布朗運動強度減弱，碰撞時機減少，不利于膠粒脫穩(wěn)

混凝

c水溫低時膠體顆粒水化作用增強，阻礙膠體混凝

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響，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值影響比擬小

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)缺點及其適用條件？

常用的有：

1）＞泵前投加該投加方式平安可靠，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平安可靠，但溶液池位置較高。適用于取水泵房距

水廠較遠者

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：一是采用計量泵，一是采用離心泵配上流量計。采用計量泵不

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

13.何謂混凝劑“最正確劑量〃？如何確定最正確劑量并實施自動控制？

混凝劑“最正確劑量",即混凝劑的最正確投加量，是指到達既定水質(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)實驗室混凝攪拌試驗確定混凝劑最正確劑量，然后

進展人工調(diào)整。這種方法雖然簡單易行，但實驗結(jié)果到生產(chǎn)調(diào)節(jié)往往滯后，且試驗條件與

生產(chǎn)條件也很難一致，故試驗所得最正確劑量未必是生產(chǎn)上的最正確劑量。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？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)省動力，大、中、小型水廠均

可采用。但但采用FeCh混凝劑時，假設(shè)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。

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）、機械混合池混合效果好，且不受水量變化影響，缺點是增加機械設(shè)備并相應(yīng)

增加維修工作。

控制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)備有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？在絮凝過程中，為什么G值應(yīng)

自進口值出口逐漸減少？

1）、隔板絮凝池包括往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。優(yōu)點：構(gòu)造簡單，管理方便。缺點：流量變

化大者，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：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，縮短了絮凝時間，池子體積減小。缺點；因板距笑，安裝維修較困難，折板費用較高。

3）、機械絮凝池優(yōu)點：可隨水質(zhì)、水量變化而隨時改變轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果，能應(yīng)用于

任何規(guī)模水廠缺點：需機械設(shè)備因而增加機械維修工作。

絮凝過程和那個中，為防止絮凝體破碎，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.采用機械絮凝池時，為什么要采用3~4檔攪拌機且各檔之間需用隔墻分開？

因為單個機械絮凝池接近于CSTR型反響器，故宜分格串聯(lián)。分格愈多，愈接近PF型反響

器，絮凝效果愈好，但分格過多，造價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？

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

一樣，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，形成一個整

體共同下沉，與澄清水之間有一個清晰的泥水界面。

2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。

因為從（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根本概念和它的用途。

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H。,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)理想沉淀條件，沉淀效率與池子深度、長度和外表積

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，流速不變。

3）顆粒沉到池底即認為已被去除，不再返回水流中。

去除率后=旦由式子可知：懸浮顆粒再理想沉淀池中的去除率只與沉淀池的外表

Q/A

負荷有關(guān)，而與其他因素如水深，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)，有利于沉淀和加強水的穩(wěn)

定性，從而提高沉淀效果。

6.沉淀池外表負荷和顆粒截留沉速關(guān)系如何？兩者涵義有何區(qū)別？

答：U.=~外表負荷在數(shù)值上等于截留沉速，但涵義不同。前者是指單位沉淀池外表積

的產(chǎn)水量，后者代表自池頂開場下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。

7.設(shè)計平流沉淀池是根據(jù)沉淀時間、外表負荷還是水平流速?為什么？

答:設(shè)計平流沉淀池是根據(jù)外表負荷.因為根據(jù)可知，懸浮顆粒在理想沉淀池中的去

Q/A

除率只與沉淀池的外表負荷有關(guān)，而與其他因素如水深、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:平路沉淀池進水采用穿孔隔墻的原因是使水流均勻地分布在整個進水截面上，并盡量減

少擾動.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=」J,在沉淀池有效容積一定的條件下，增加

Q/A

沉淀面積，可使顆粒去除率提高。因為斜管傾角越小，沉淀面積越大，沉淀效率越高，但

對排泥不利，根據(jù)生產(chǎn)實踐，故傾角宜為60度。

10.澄清池的根本原理和主要特點是什么？

答：根本原理：原水加藥后進入澄清池，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：澄清池將絮凝和沉淀兩個過程綜合與一個構(gòu)筑物內(nèi)完成，主要利用活性泥渣

層到達澄清的目的。當(dāng)脫穩(wěn)雜質(zhì)隨水流與泥渣層接觸時，便被泥渣層阻留下來，使水獲得

澄清。

11簡要表達書中所列四種澄清池的構(gòu)造，工作原理和主要特點？

主要構(gòu)造工作原理主要特點

懸浮澄氣水別離器，加藥后的原水經(jīng)汽水別離（作用：別一般用于小型水

清池澄清室，泥渣離空氣，以免進入澄清池擾動泥渣層）廠，處理效果受水

濃縮室等從配水管進入澄清室，水自下而上通質(zhì)，水量等變化影

過泥渣層，水中雜質(zhì)被泥渣層截留，響大，上升流速較

清水從集水槽流出，泥渣進入濃縮室小。

濃縮外運。

脈沖澄脈沖發(fā)生器，原水由進水管進入進水室，由于真空澄清池的上升流

清池進水室，真空泵造成的真空使進水室水位上升，此速發(fā)生周期性的

泵，進水為進水過程，當(dāng)水位到達最高水位時，變化，處理效果受

管，穩(wěn)流板進氣閥翻開通入空氣，進水室的水位水量水質(zhì)水溫影

迅速下降，此為澄清池放水過程。通響較大，構(gòu)造也較

過反復(fù)循環(huán)地進水和放水實現(xiàn)水的澄復(fù)雜。

清。

機械攪第一絮凝室，加藥后的原水進入第一絮凝室和第二泥渣的循環(huán)利用

拌澄清第二絮凝室，絮凝室內(nèi)與高濃度的回流泥渣相接機械進展抽升

池別離室觸，到達較好的絮凝效果，結(jié)成大而

重的絮凝體，在別離室中進展別離。

水力循第一絮凝室，原水從池底進入，先經(jīng)噴嘴高速噴入構(gòu)造較簡單，無需

環(huán)澄清第二絮凝室，喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而機械設(shè)備，但泥渣

池泥渣濃縮室，吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管劇回流量難以控制，

別離室，噴嘴烈混合后被送入兩絮凝室，從絮凝室且因絮凝室容積

出來的水進入別離室進展泥水別離。較小，絮凝時間較

港渣一局部進入濃縮室，一局部進展短，處理效果較機

回流。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)顆粒會被漉層攔截下來？

答：顆粒較小時，布朗運動較劇烈，然后會擴散至濾粒外表而被攔截下來。

2、從濾層中雜質(zhì)分布規(guī)律，分析改善快漉池的幾種途徑和濾池開展趨勢。

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下粗的濾層中

雜質(zhì)分布嚴重的不均勻現(xiàn)象，提高濾層含污能力。開展趨勢略

3、直接過漉有哪兩種方式？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)加藥后直接進入濾池過濾，濾前不設(shè)任何袈凝設(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40?60kim左右）即刻進入濾池過濾，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,

濾料粒徑和厚度適當(dāng)增大，否那么漉層外表孔隙易被堵塞。3、原水進入濾池前，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外表孔隙。4、濾速應(yīng)根據(jù)

原水水質(zhì)決定。

4、清潔漉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間存在什么關(guān)系？可

否用數(shù)學(xué)式表達？

答：因素：濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度及水溫。隨著過濾時間的延長，濾層中截留

的懸浮物量逐漸增多，濾層孔隙率逐漸減小，當(dāng)漉速保持不變的情況下，將引起水頭損失

的增加。數(shù)學(xué)表達式：/7o=VAo=180-0-(-)2/ovxV)

g2(p仁/

5、什么叫“等速過濾”和“變速過濾〃？兩者分別在什么情況下形成？分析兩種過漉方式

的優(yōu)缺點并指出哪幾種濾池屬“等速過漉”。

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〃。濾速隨過濾

時間而逐漸減小的過漉稱“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，如果孔隙率減小，那么在水

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漉兩種根本過濾方式。

虹吸濾池和無閥濾池即屬等速過濾的漉池。

移動罩濾池屬變速過漉的濾池，普通快濾池可以設(shè)計成變速過濾也可設(shè)計成等速過濾

6.什么叫“負水頭〃？它對過濾和沖洗有何影響？如何防止慮層中“負水頭”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)負水頭現(xiàn)象.

負水頭會導(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，一是減少

有效過濾面積，使過漉時的水頭損失及慮層中孔隙流速增加，嚴重時會影響慮后水質(zhì);二是氣

囊會穿過慮層上升，有可能把局部細慮料或輕質(zhì)慮料帶出,破壞慮層構(gòu)造.反沖洗時，氣囊更易

將慮料帶出慮池.

防止出現(xiàn)負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外表，虹吸

慮池和無閥慮池所以不會出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象即是這個原因.

7.什么叫慮料“有效粒徑〃和“不均勻系數(shù)”？不均勻系數(shù)過大對過濾和反沖洗有何影響2

“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，表示粗細尺寸相差愈大,顆粒愈不均勻，這對過濾和沖洗都很不利.因為不均勻系數(shù)較

大時,過濾時慮層含污能力減小;反沖洗時，為滿足粗顆粒膨脹要求，細顆?？赡鼙粵_出慮池，假

設(shè)為滿足細顆粒膨脹要求，粗顆粒將得不到很好清洗，如果徑粒系數(shù)愈接近L慮料愈均勻，過

濾和反沖洗效果愈好，但慮料價格提高.

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,水溫及反沖洗強度等因素.

慮料混雜對過濾影響如何，有兩種不同的觀點.一種意見認為，慮料交界面上適度混雜,可防止

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;另一種意見認為慮料

交界面不應(yīng)有混雜現(xiàn)象.因為上層慮料起截留大量雜質(zhì)作用,下層那么起精慮作用，而界面分

層清晰，起始水頭損失將較小.實際上,慮料交界面不同程度的混雜是很難防止的.生產(chǎn)經(jīng)歷說

明,慮料交界混雜厚度在一定時，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,同時對均布沖洗水也有一定作用.

為防止反沖洗時承托層移動，對慮料慮池常采用“粗-細-粗”的礫石分層方式.上層粗礫石用

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

那么用以支撐中層細礫石.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.沖洗強度愈大,膨脹度

愈大.

不會,因為當(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.

11公式（17-2）與公式（17-11：有何異同？后者是否可用于過濾，前者是否可用于反沖

洗？為什么？

答：公式（17-11）與（17-2）的差異在于：公式右邊多了紊流項（第二項），而層流項（第

一項）的常數(shù)值稍小。故前式適用于層流、過渡區(qū)和素流區(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，反沖洗時

的濾層水頭損失與反沖洗強度是否有關(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17-13?圖中的Vmf是反沖時濾料剛剛開場流態(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與反沖洗強度有關(guān)。

13氣-水反沖洗有哪幾種操作方式？各有何優(yōu)缺點？

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，沖洗完畢后，濾

料上細下粗分層明顯。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，

沖洗時濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹，沖洗完畢后，濾層不產(chǎn)生或不明顯產(chǎn)生上吸

下粗分層現(xiàn)象，即保持原來濾層構(gòu)造，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)的涵義是什么？各有何優(yōu)缺點？掌握大阻力配水系統(tǒng)

的根本原理和公式（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%YL25%為大阻力配水系統(tǒng)：a=0.60%-0.80%

為中阻力配水系統(tǒng)；a=L0%~1.5%為小阻力配水系統(tǒng)。大阻力配水系統(tǒng)的優(yōu)點是配水均勻

性好，但構(gòu)造復(fù)雜，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)不能采用。小阻力配水系

統(tǒng)可以克制上述缺點。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？

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；漉頭。

用時主要考慮的因素有：造價、配水均勻性、孔口易堵塞性、強度、耐腐蝕性

16、濾池的沖洗排水槽設(shè)計應(yīng)符合哪些要求，并說明理由。

答：為到達及時均勻地排出廢水，沖洗排水槽設(shè)計必須符合以下要求：

(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，槽與槽之

間水流上升速度會過分增大，以致上升水流均勻性受到影響。

(5)槽與槽中心間距一般為1.5>2.0m。間距過大，從離開槽口最遠一點和最近一點流入排

水槽的流線相差過遠，也會影響排水均勻性。

(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，會使濾料流失。

17、公式(17-38)是經(jīng)歷公式還是根據(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=0.09qFt

V-水塔或水箱容積FT?F-單格濾池面積tn?t.沖洗歷時min

水塔或水箱底高出濾池沖洗排水槽頂距離：H=h1+h2+h3+h4+h5

h「從水塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失,m

th-濾池配水系統(tǒng)水頭損失,m

2

h2=(q/lOag)(l/2g)

h3-承托層水頭損失，m

h3=0.022qZq-反沖洗強度L/(s-m?)Z■承托層厚度，m

h4-漉料層水頭損失.m

h5-備用水頭，一般取1.5?2.0m

19、快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優(yōu)缺點？

答：管廊布置有多種形式：

(1)進水、清水、沖洗水和排水渠，全部布置于管廊內(nèi)。優(yōu)點是：渠道構(gòu)造簡單，施

工方便，管渠集中緊湊。缺點是：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)，進水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)。優(yōu)點

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。缺點是：造價稍高。

(3)進水、沖洗水及清水管均采用金屬管道，排水渠單獨設(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，一直到達最高位；到達最高位后，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，水位開場下降。

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Ho

21、無閥濾池反沖洗時，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？假設(shè)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

可增加可利用的沖洗水頭，減小虹吸管徑，節(jié)省建立費用

22、為什么無閥濾池通常采用2格或3格濾池合用1個沖洗水箱？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，也有利于與漉前處理的夠筑物在高程上的銜接。

合用水箱濾池數(shù)過多時，將會造成不正常沖洗現(xiàn)象。沖洗行將完畢時，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，造成該格濾池時斷時續(xù)地不停沖洗。

23、進水管U形存水彎有何作用？

答：進水管設(shè)置U形存水彎的作用，是防止濾池沖洗時，空氣通過進水管進入虹吸管從而

破壞虹吸。當(dāng)漉池反沖洗時，如果進水管停頓進水，U形存水彎即相當(dāng)于一根測壓管，存

水鸞中的水位將在虹吸管與進水管連接三通的標(biāo)高以下。這說明此處有強烈的抽吸作用。

如果不設(shè)U形存水彎，無論進水管停頓進水或繼續(xù)進水，都會將空氣吸入虹吸管。

24、虹吸管管徑如何確定？設(shè)計中，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)Zh接近HQ時，所選管徑適合，否那么重新計算。

25、虹吸漉池分格數(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？

答：qWnQ/F

q-沖洗強度，以(s-m2)Q-每格濾池過濾流量,L/sF-單格濾池面積，m2n—一組濾

池分格數(shù)。

n23.6q/v

v-濾速，m/h

虹吸濾池的主要優(yōu)點是：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，過濾時不會出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象。主要缺點是：由于濾池構(gòu)造

特點，池深比普通快濾池大，一般在5m左右；沖洗強度受其余幾格濾池的過漉水量影響,

故沖洗效果不像普通快灌池那樣穩(wěn)定。

26、設(shè)計和建造移動罩濾池，必須注意哪些關(guān)鍵問題？

答：沖洗罩移動、定位和密封是濾池正常運行的關(guān)鍵。移動速度、停車定位和定位后的密

封時間等，均根據(jù)設(shè)計要求用程序控制或機點控制，密封可借彈性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作用。設(shè)計中務(wù)求罩體定位準(zhǔn)確、密封良好、控制設(shè)

備平安可靠。

27、為什么小水廠不宜采用移動罩濾池？它的主要優(yōu)點和缺點是什么？

答：小水廠不宜采用移動罩濾池因為不能充分發(fā)揮沖洗罩的使用效率。

移動沖洗罩的優(yōu)點是；池體構(gòu)造簡單；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，池深較淺。缺點是：比其他快濾池增加了機點及控制設(shè)備；自動控制和

維修較復(fù)雜。

28、所謂V型濾池，其主要特點是什么？簡要地綜合評述普通快濾池、無閥濾池、移動罩

濾池、V型濾池及壓力濾池的主要優(yōu)缺點和適用條件

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

可以作過濾時進水用，沖洗時又可供橫向掃洗布水用，這是V型漉池的一個特點。

V型濾池的主要特點是：

(1)可采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。由于反沖洗時濾層不膨脹，故整個漉層在

深度方向的粒徑分布根本均勻，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)⑴2-1.5,濾層厚約

0.95-1.5m0

(2)氣、水反沖再加始終存在的橫向外表掃洗，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。

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)點是經(jīng)濟有效，使用方便。缺點是受污染水經(jīng)氯消毒后往往產(chǎn)生一些有害安康的

副產(chǎn)物，例如三氯甲烷。

QO2對細菌、病毒等有很強的滅活能力。CIO2的最大優(yōu)點是不會與水中有機物作用生成

三氯甲烷。CIO2消毒還有以下優(yōu)點：消毒能力比氯強，故在一樣條件下，投加量比CI2少;

CO2余量能在管網(wǎng)中保持很長時間。消毒效果受水的ph值影響極小。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)。它與酚起氧化反響，不會生成氯酚。

缺點是：CIO2本身和CIO2一對人體紅細胞有損壞，有報導(dǎo)認為，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)點是：當(dāng)水中含有有機物和酚時，氯胺消毒不會產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，同時大

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。缺點是：

殺菌力弱。

次氯酸鈉消毒優(yōu)點是：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：不會產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物，其殺菌和氧化能力均比氯強。缺點是：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。氯消毒作用的機理，主要通過次氯酸HOCI起作用。0d一殺

菌能力比HOC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，HOC較多，當(dāng)ph小于6時，HOCI接近100%。

4.什么叫折點加氯？出現(xiàn)折點的原因是什么？折點加氯有何影響？

請看書363頁

當(dāng)原水收到嚴重污染時，折點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；為了抑制水中剩余病原微生物的再度繁殖，管網(wǎng)中尚需維持的那局部剩余氯，稱為余

氯。作用是為了防止水中剩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，液氯與水中復(fù)原性物質(zhì)或細菌等微生物作

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：抑制水中剩余病原微生物的再度繁殖。

6.制取GO2有哪幾種方法？寫出它們的化學(xué)反響式并簡述C/2消毒原理和主要特點。

制取C/。的方法主要有：

(1)用亞氯酸鈉和氯制取

Cl2+H2O-HOCl+HCl

HOCl+HCl+2NaClO2-2ClO2+2NaCl+H20

C/2+2NaClO2f2a。2+2NaCl

⑵用酸與亞氯酸鈉反響制取

5NaC!O2+4HCl-*4ClO2+5NQ+2H2O

10N(lClO2+5醛04-8CIO2+Na2SO4+4HQ+2HCl

消毒原理:二氧化氯既是消毒劑,又是氧化能力很強的氧化劑.GV。2對細菌的細胞壁有較強的

吸附和穿透能力，從而有效地破壞細菌內(nèi)含筑基的酶,C/02可快速控制微生物蛋白質(zhì)的合成,

故CIO2對細菌'病毒等有很強的滅活能力.

主要特點:(1)不會與水中有機物作用生成三鹵甲烷⑵消毒能力比氯強，在一樣條件下，投加

量比口2少.⑶CIO2余量能在管網(wǎng)中保持很找時間,即衰減速度比口2慢.⑷由于C74不水

解，故消毒效果受水的PH值影響極小.⑸。/。2本身和副產(chǎn)物-對人體紅細胞有損害

7.用什么方法制取。3和N“OC/?簡述其消毒原理和優(yōu)缺點.

。3：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)生二級氧化劑一氫氧自由基?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氧化劑，可以使許多有機物徹底

降解礦化，且反響速度很快.有關(guān)專家認為，水中OH及某些有機物是臭氧分解的引發(fā)劑或促

進劑.臭氧消毒機理實際上仍然是氧化作用.臭氧化可迅速殺滅細菌、病菌等.

優(yōu)點:不會產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物，其殺菌和氧化能力比氯強.

缺點:水中有機物經(jīng)臭氧化后，有可能將大分子有機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.

NaOCl詼氯酸鈉是用發(fā)生器的鈦陽極電解食鹽水而制得.此€7+g0-此級7+/72

次氯酸鈉消毒作用仍依靠HOC7.次氯酸鈉在水中存在如下反響：

.NaOCl+H20fHOCl+NaOH

產(chǎn)生的次氯酸具有消毒作用.

優(yōu)點:用食鹽作為原料，采用次氯酸鈉發(fā)生器現(xiàn)場制取，就地投加，使用方便，

缺點:不宜貯運,易分解

水的其他處理方法

思考題

水中含鐵、缽、高氟等會有什么危害？

答：含鐵、鎰會使水有色、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。

含高氟水會引起慢性氟中毒。

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①PH>5.5時，氧化速率與1OH-」2成正比，故增大PH值可加快速率；

PHV5.5時，氧化速率是非常緩慢的。

②有催化劑如氫氧化鐵覆蓋膜可以加快氧化速率。

地下水除鐵時常用什么工藝？為什么地下水除鈦比除鐵困難？

答：地下水常采用曝氣氧化工藝。

由于鐵的氧化復(fù)原電位低于銃，容易被。2氧化，一樣PH時二價鐵比二價銃的氧化速率快,

以致影響二價銃的氧化，因此地下水除銃比除鐵困難。

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：水的堿度缺乏會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。

除鐵、除缽濾料的成熟期是指什么？任何漉料是否需到成熟期后才出現(xiàn)催化氧化作用？

答：濾料從開場使用到其外表覆蓋有氧化物，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，故在到達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3漉池進水含鐵量，漉池出水含鐵量，濾層厚度，濾料有效粒徑

7.活性炭等溫吸附試驗的結(jié)果可以說明哪些問題？

答：選用活性炭是活性炭系統(tǒng)設(shè)計時首先須解決的問題，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來確定。

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

露時間是指流量一定時，從活性炭池開場進水到出水開場不符合水質(zhì)要求時所經(jīng)歷的時間。

接觸時間和泄露時間有內(nèi)在的聯(lián)系，因為當(dāng)流速(或流量)一定時增減炭床厚度或炭床

厚度一定時改變流速，都可以改變接觸時間，而接觸時間的變化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減少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，那么所需炭床容積增大，但可延緩泄露時間使再生周期延長，再生次

數(shù)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該區(qū)的高度？

答：吸附區(qū)高度越大炭床的利用率越低。

10.什么叫生物活性炭法，有什么特點？

答；臭氧和活性炭吸附結(jié)合在一起的水處理方法。

特點是：完成生物硝化作用；將溶解有機物進展生物氧化；增加了水中的溶解氧，有利于

好氧微生物的活動，促使活性炭局部再生，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，有較大的比外表積?；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

按照計量單位，以下物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度的表達方式是否適宜？

n(1/2H2SO4)=2n(H2SO4)

c(CaCO3)=l/2c(CaCO3)

3+

n(Fe)=n(l/2Fe2O3)=2n(Fe2O3)

c(NaOH)=2c(2NaOH)

答：適宜

為什么說質(zhì)量m或質(zhì)量濃度P(=m/V)均與根本單元的形式無關(guān)？

參考課本P393-P394

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)

2++

P(Ca)70mg/Lp(HCO3)140.3mg/L

2+2+

p(Mg)9.7mg/Lp(SO4)95mg/L

P(Na+)6.9mg/LP(Cl)10.6mg/L

解:

2++

c(Ca)1.75mmol/LC(HCO3)2.3mmol/L

2+2+

c(Mg)0.40mmol/LC(SO4)1.0mmol/L

c(Na+)0.3mmol/Lc(Clj0.3mmol/L

+

結(jié)合順序：Ca(HCO3)2CaSOxMgSO4MgCI2NaCI

+

c(Ca(HCO3)2)=l.15mmol/Lc(CaSO4)=0.6mmol/L

c(MgSO4)=0.40mmol/Lc(NaCI)=0.3mmol/L

4、試說明石灰軟化時水中發(fā)生的化學(xué)反響

石灰軟化過程包括下面幾個方面：

CO2+Ca(OH)2-CaCO3I+H2O

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

Ma(HCO3)2+Ca(OH)2-CaCO3I+MgCO3+2H2O

MaCO3+Ca(OH)2-CaCO3I+Ma(OH)2I

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—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%,有機物可去除25%,鐵殘留量約0.1亳克每升。

熟石灰雖然亦能與水中非碳酸鹽的鎂硬度起反響生成氫氧化鎂，但同時又產(chǎn)生了等物質(zhì)的

量的非碳酸鹽的鈣硬度：

MaSO4+Ca(OH)2-Ma(OH)2I+CaSO4I

MaCI2+Ca(OH)2-*Ma(OH)2I+CaCI2I

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

水中局部鐵和硅的化合物。

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，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，處理水在經(jīng)過相當(dāng)軟化之后又與這一底層樹脂接觸，進展充分

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［RH。］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)氫離子交換出水強酸酸度為零,與其相應(yīng)，出水NQ+含量應(yīng)是多少？

P412-413

9.試分析H-Na串聯(lián)離子交換系統(tǒng)流量分配計算方法完全同于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，兩股水混合后進入除二氧化碳.

如H離子交換器的失效點以Na離子泄漏為準(zhǔn)，那么原水c（l/2SO4+CL）流量分配按式

（21-43）,如果以H離子開場泄漏，那么運行前吸附的Na運行后期全部被置換出來，那么平均

酸度在數(shù)值上和原水非碳酸鹽硬度相當(dāng)，也可以計算流量分配.如是串聯(lián)，那么也根據(jù)離子交

換前后的酸度計算,所以方法一樣.（不確定）

10.為什么說，在Ht>Hc的條件下，經(jīng)H離子交換（到硬度開場泄漏）的周期出水平均強

酸酸度在數(shù)值上與原水Hn相當(dāng)？此時H-Na離子交換系統(tǒng)的Qh和Qna表達式為何？假

設(shè)原水堿度大于硬度，情況又是如何？

11.在固定床逆流再生條件下，樹脂工作交換容量能否由下式表示，試說明其理由。

q=nrnsqo

12.在固定床逆流再生中，用工業(yè)鹽酸再生強酸陽離子交換樹脂。假設(shè)工業(yè)鹽酸中HCI含量

為31%,而NaCI含量為3%,試估算強酸樹脂的極限再生度

第二十二章水的除鹽與咸水淡化

在一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)中如何從水質(zhì)變化情況來判斷強堿陰床和強酸陽床即將失效？

答：（答案實在找不到，可以參考課本P426