水質(zhì)工程學(xué)復(fù)習(xí)資料

1、1什么是水的良性社會循環(huán)何謂水質(zhì)性水資源短缺答：水的良性社會循環(huán)： 從天然水體取水不會對水體生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅；對城市污水和工業(yè)廢水進(jìn)行處理使其排入水體后不會造成污染，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。水質(zhì)性水資源短缺：豐水地區(qū)，因?yàn)樗此|(zhì)受到污染而不宜作為飲用水源。2、水處理中的反應(yīng)器有哪些類型答：常見的有間歇反應(yīng)器、活塞流反應(yīng)器、恒流攪拌反應(yīng)器等3、水中雜質(zhì)按尺寸大小可分成幾類簡述各類雜質(zhì)主要來源、特點(diǎn)及一般去除方法 答：水中雜質(zhì)按尺寸大小可分成：懸浮物、膠體雜質(zhì)和溶解雜質(zhì)。懸浮物尺寸較大，易于在水中下沉或上浮。 但膠體顆粒尺寸很小， 在水中長期靜置也難 下沉，水中所存在的膠體通常有粘土、某些細(xì)菌及

2、病毒、腐殖質(zhì)及蛋白質(zhì)等。有機(jī)高分子物質(zhì)通常也屬于膠體一類。 天然不中的膠體一般帶有負(fù)電荷，有時(shí)也含有少量正電荷的金屬氫氧化物膠體。粒徑大于0.1mm的泥砂去除較易，通常在水中很快下沉。 而粒徑較小的懸浮物和膠體物 質(zhì)，須投加混凝劑方可去除。溶解雜質(zhì)分為有機(jī)物和無機(jī)物兩類。它們與水所構(gòu)成的均相體系，外觀透明，屬于真溶液。但有的無機(jī)溶解物可使水產(chǎn)生色、臭、味。無機(jī)溶解雜質(zhì)主要的某些工業(yè)用水的去除對象，但有毒、有害無機(jī)溶解物也是生活飲用水的去除對象。有機(jī)溶解物主要來源于水源污染，也有天然存在。4、為什么斜板、斜管沉淀池的水力條件比平流式沉淀池好答：由于斜板（管）的水力R很小，則Re小，F(xiàn)r大，水力條

3、件好。5、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：沉淀池表面負(fù)荷和顆粒截留沉速在數(shù)值上相等，但含義不同。沉淀池表面負(fù)荷指單位沉淀池表面積的產(chǎn)水量，而截留沉速指沉淀池中能被全部去除的所有顆粒中最小顆粒的沉速。6、 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°答：斜管沉淀池的理論依據(jù)是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面積，又可以利用斜管解決排泥問題。斜管傾角愈小，則沉淀面積愈大，沉淀效率愈高，但對排泥不利，實(shí)踐證明，傾角 為60°最好。7. 微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條件是什么有哪些影響因素如何改變微氣泡與顆粒的粘附性能答：微氣泡與懸浮顆粒相粘附的基本條

4、件是水中顆粒的潤濕接觸角大于90度，即為疏水表面，易于為氣泡粘附或者水的表面張力較大，接觸角較大，也有利于氣粒結(jié)合。影響微氣泡與懸浮顆粒相粘附的因素有：界面張力、接觸角和體系界面自由能，氣-粒氣浮體的親水吸附和疏水吸附，泡沫的穩(wěn)定性等。在含表面活性物質(zhì)很少的廢水中加入起泡劑，可以保證氣浮操作中泡沫的穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)微氣泡和顆粒的粘附性能。8. 從濾層中雜質(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：雙層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕質(zhì)濾料，下層采用密度較大、粒徑較小的重質(zhì)濾料，雙層濾料含污能力較單層濾料高一倍。在相同濾速下，過濾周期增長；在相同過濾 周期下，濾速增長。三層濾料上層

5、采用密度較小、粒徑較大的輕質(zhì)濾料，中層采用中等密度、中等粒徑濾料， 下層采用密度較大、 粒徑較小的重質(zhì)濾料， 三層濾料不僅含污能力較高， 而且保證了濾后的 水質(zhì)。均質(zhì)濾料是指沿整個(gè)濾層深度方向的任一橫斷面上，濾料組成和平均粒徑均勻一致。這種均質(zhì)濾料層的含污能力顯然大于上細(xì)下粗的級配濾層。9. 試述大阻力配水系統(tǒng)與小阻力配水系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)并說明哪一個(gè)配水系統(tǒng)配水均勻性更好一些，為什么答：大阻力配水系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)；配水均勻性好。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，孔口水頭損失大，沖洗時(shí)動 力消耗大，管道易結(jié)垢，增加檢修困難。小阻力配水系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：配水系統(tǒng)壓力較均勻，能耗 少。缺點(diǎn)：配水均勻性較差。大阻力配水均勻性好于小阻力，

6、原因是大阻力配水系統(tǒng)具有以巨大孔口阻力加以控制的能力。10. 濾料不均勻系數(shù) K80越大，對濾料和反沖洗有何影響答：K80=d80/d10 , K80越大，表示粗細(xì)顆粒尺寸相差越大，顆粒越不均勻，對過濾和沖洗 都很不利。因?yàn)镵80越大時(shí)，濾層含污能力減少；反沖洗時(shí)，為滿足粗顆粒膨脹要求，細(xì)顆 ?？赡鼙粵_出濾池，若為滿足細(xì)顆粒膨脹要求，粗顆粒將得不到很好沖洗。11什么是等速過濾什么是變速過濾為什么說等速過濾實(shí)質(zhì)上是變速的，而變速過濾卻接近 等速答：等速過濾是指濾池過濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變。認(rèn)為是變速是因?yàn)閷τ跒V層孔隙內(nèi)來說，水流速度是一個(gè)增速。變速過濾是指濾速隨時(shí)間而逐漸減小的過濾

7、。認(rèn)為是等速是因?yàn)閷τ谡麄€(gè)濾池的出水來說是不變的；其次，濾池組中，各個(gè)濾池處于過濾狀態(tài)時(shí)，各個(gè)濾池的濾速不變。12.什么是濾層膨脹率濾層膨脹率對過濾有何影響答：濾層膨脹后所增加的厚度與膨脹前厚度之比。過小，下層濾料無法浮起。過大，碰撞摩 擦率下降，上層濾料易流失。13什么是吸附帶與穿透曲線吸附帶的吸附容量如何利用答：吸附帶：正在發(fā)生吸附作用的那段填充層。穿透曲線：以通水時(shí)間（出水量Q為橫坐標(biāo)，以出水中吸附質(zhì)濃度 C為縱坐標(biāo)作圖。采用多床串聯(lián)操作、采用升流式移動床操作。14. 吸附有哪幾種類型物理吸附與化學(xué)吸附有何不同答：物理吸附、化學(xué)吸附、離子交換吸附作用力、吸附溫度、吸附層數(shù)、選擇性等15.

8、 需氯量與余氯量答：需氯量指用于滅活水中微生物、氧化有機(jī)物和還原性物質(zhì)所消耗的加氯量；余氯量指為了抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖，管網(wǎng)中尚需維持少量剩余氯。16. 含有氨氮化合物的水中，余氯量隨加氯量的變化答：零一一增加（化合性氯）一一減少（化合性氯）到達(dá)折點(diǎn)一一增加（自由性氯）17. 什么叫折點(diǎn)加氯出現(xiàn)折點(diǎn)的原因是什么折點(diǎn)加氯有何利弊答：（1）當(dāng)水中存在有機(jī)物且有機(jī)物主要是氨和氮化合物時(shí)，水中起始需氯量滿足后， 加氯量增加，剩余氯也增加，當(dāng)繼續(xù)加氯時(shí)，雖然加氯量增加，余氯量反而下降，隨著加氯量的 進(jìn)一步增加，剩余氯又上升了。這就稱為折點(diǎn)加氯。（2 ）出現(xiàn)折點(diǎn)加氯的原因是：水中存在氨和氮的化

9、合物（3）折點(diǎn)加氯的利弊：當(dāng)原水受到嚴(yán)重污染，一般的加氯量，不能解決問題時(shí)，采用折點(diǎn)加氯可取得明顯的效果，它能降低水的色度， 去除惡臭，降低水中有機(jī)物的含量，能提高混凝效果。但是，當(dāng)發(fā)現(xiàn)水中有機(jī)物能與氯生成THMs后，折點(diǎn)加氯來處理水源水引起人們擔(dān)心，因而人們尋求去除有機(jī)物的預(yù)處理和深度處理方法和其它消毒方法。18. 水的pH值對氯消毒作用有何影響為什么答：氯消毒作用的機(jī)理，主要是通過次氯酸 HOCI起作用。因?yàn)槠鹣咀饔玫氖?HOCI,而HOCI 與OCI-的相對比例取決于溫度和 PH值。pH值較高時(shí)，OCI-居多，pH> 9時(shí)，OCI-接近100% pH值較低時(shí)，HOCI較多，當(dāng)PH

10、< 6時(shí)，HOCI接近100%當(dāng)卩日=寸，HOCI與OCI-的量相當(dāng)。所以，要保持好的的消毒效果，需要調(diào) 整pH值。19. 試說明離子交換混合床工作原理，其除鹽效果好的原因答：1）陰、陽離子交換樹脂裝填在同一個(gè)交換器內(nèi)，再生時(shí)使之分層再生，使用時(shí)先將其均勻混合，這種陰、陽樹脂混合一起的離子交換器稱為混合床?；旌洗驳姆磻?yīng)過程可寫成（以NaCI為例）：RH+ROH+NaCP RNa+RCI+H2O上式交換反應(yīng)可看作是鹽分解反應(yīng)和中和反應(yīng)的組合，并且陰、陽離子交換反應(yīng)是同時(shí)進(jìn)行的。2）由于混合床中陰、陽樹脂緊密交替接觸，好象有許多陽床和陰床串聯(lián)一起，構(gòu)成無數(shù)微 型復(fù)床，反復(fù)進(jìn)行多次脫鹽，因此出

11、水純度高，除鹽效果好。20. 凈化、軟化、除鹽三種處理工藝中各去除的主要對象是什么答：軟化工藝主要去除的是 Ca2+、Mg2+離子；除鹽是去除水中全部或部分溶解鹽類；凈 化是指包括懸浮物和膠體雜質(zhì)的澄清過濾等預(yù)處理。21. 與順流再生相比，逆流再生為何能使離子交換出水水質(zhì)顯著提高答：逆流再生時(shí)，再生液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，從而提高了出水水質(zhì)。22. 從水中去除某些離子（例如脫鹽），可以用離子交換法和反滲透法。當(dāng)

12、含鹽濃度較高時(shí)， 應(yīng)該用離子交換法還是反滲透法，為什么答：離子交換法脫鹽的機(jī)理是利用陽離子交換樹脂可與廢水中的陽離子發(fā)生離子交換，達(dá)到廢水脫鹽的目的。反滲透法：在外加壓力的作用下，半透膜只能透過水分子，其它物質(zhì)均 能被截留，而達(dá)到去除廢水離子的目的。由于離子交換樹脂有一定的交換容量，在處理含鹽濃度高的廢水時(shí)樹脂容易飽和，再生頻率高，工作強(qiáng)度大，因此不適宜采用離子交換法處理含鹽濃度高的廢水。而反滲透法對離子濃度沒有選擇性，因此處理含鹽濃度較高的廢水適宜采用反滲透。23. 電解法處理廢水具有哪些功能答：氧化作用、還原作用、混凝作用和氣浮作用。24闡述電解法處理含氰廢水的反應(yīng)原理。答：當(dāng)不加食鹽電解

13、質(zhì)時(shí)，氰化物在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳和氮?dú)?；?dāng)電解槽投加食鹽后，氯離子在陽極形成氯和次氯酸根，對氰化物產(chǎn)生氧化。25. 常用膜處理方法有哪些答：微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等。26. 各種膜處理方法的推動力是什么答：電滲析為電位差，其他為壓力差27. 反滲透發(fā)生的必要條件是什么反滲透機(jī)理如何答：選擇性半透膜；膜兩邊靜壓差大于滲透壓。機(jī)理目前較多認(rèn)為是：優(yōu)先吸附 -毛細(xì)孔流動模型。28. 反滲透工藝中，分段、分級各有什么意思答：通過分段提高水的回收率，通過分級獲得更好的出水水質(zhì)。29. 電滲析原理答：在直流電場作用下， 以電位差為推動力， 利用離子交換膜的選擇透過性，使水中的陰陽

14、離子作定向遷移，從而實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、淡化、精制和提純。1. 水中常見的污染物及其來源 好氧有機(jī)污染物：碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等天然有機(jī)物、有機(jī)酸堿、表面活性劑。用 COD BOD TOG TOD表征 難生物降解有機(jī)污染物：脂肪和油類、酚類、有機(jī)農(nóng)藥和取代苯類化合物 無直接毒害的無機(jī)物：顆粒狀無機(jī)雜質(zhì)、氮、磷等營養(yǎng)雜質(zhì)和酸堿等 有直接毒害的無機(jī)污染物：氰化物、砷化物、重金屬離子2. 水質(zhì)指標(biāo)：物理、化學(xué)、微生物學(xué)、毒理學(xué)指標(biāo)、放射性指標(biāo)3. 完全混合：快速混合器、軟化、化學(xué)澄清。局部完全混合的活塞流：絮凝器、污泥反應(yīng) 器。完全混合及活塞流：活性污泥。其他均為活塞流。4. 格柵的目的：截留較大懸

15、浮物。保證處理設(shè)施和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。降低后續(xù)構(gòu)筑物的負(fù)荷5. 柵前流速：過柵流速：6. 膠體結(jié)構(gòu)：雙電子層。7. 膠體穩(wěn)定性影響：反離子價(jià)數(shù)。離子半徑8. 膠體聚沉：A.異向聚沉：布朗運(yùn)動B. 同向聚沉：攪拌9. 水的混凝機(jī)理：雙電子層壓縮機(jī)理、吸附電中和作用、吸附架橋作用、網(wǎng)捕機(jī)理10. 影響混凝的主要因素：水溫、pH和堿度、雜質(zhì)的性質(zhì)、組成和濃度11. 混凝反應(yīng)設(shè)備類型：水力攪拌：隔板式、渦流式、穿孔旋流、折板。機(jī)械攪拌12. 沉淀類型：自由沉淀、絮凝沉淀、區(qū)域沉淀、壓縮沉淀13. 理想沉淀池：顆粒均勻分布，在沉淀區(qū)處于自由沉淀狀態(tài)。水平方向沿水平方向等速運(yùn) 動。顆粒到池底就被去除，不返回水

16、中14. 理想沉淀池和實(shí)際沉淀池的區(qū)別：水流分布的影響。水流狀態(tài)的影響15. 沉淀池：平流式、豎流式、輻流式16. 氣浮的類型：電解氣浮：電解水產(chǎn)生氣泡。散氣氣?。和ㄈ肟諝?。容氣氣?。喝芙饪諝?7. 提高濾池性能的途徑：反粒度理論、上向流過濾池、雙層和三層濾料濾池、雙向流過濾 濾池、均質(zhì)粗濾料18. 吸附過程階段：顆粒外部擴(kuò)散、顆粒內(nèi)部擴(kuò)散、吸附反應(yīng)階段19. 濾池沖洗的方法：高速水流反沖洗、反沖洗加表面沖洗、水沖洗加氣沖洗20. 常用濾池：普通快濾池、V形濾池、無閥濾池、虹吸濾池、移動沖洗罩濾池21. 消毒：氯消毒、氯胺和漂白粉、二氧化氯、臭氧、物理：紫外線、輻射、加熱22. 樹脂：骨架+活性基團(tuán)23. 交聯(lián)度：越大：機(jī)械強(qiáng)度越大，孔隙率越小，溶脹度小，交換容量小24. 離子交換軟化方法： RNa出水含鹽量升高、堿度不變