(完整版)水處理1思考題、習題

1、【水處理工程學(xué)1思考題】1、水中雜質(zhì)按尺寸大小可分成幾類？了解各類雜質(zhì)主要來源、特點及一般去除方法。2、概略敘述我國天然地表水源和地下水源的水質(zhì)特點。3、地面水環(huán)境質(zhì)量標準和生活飲用水衛(wèi)生標準有何區(qū)別和聯(lián)系？了解生活飲用水衛(wèi)生標準中各項指標的意義。4、何謂“反應(yīng)器”？反應(yīng)器原理用于水處理有何作用和特點？5、反應(yīng)動力學(xué)主要討論什么問題？寫出幾種典型反應(yīng)的動力學(xué)方程和相應(yīng)的Ct曲線。6、試舉出3種質(zhì)量傳遞機理的實例。7、3種理想反應(yīng)器的假定條件是什么？研究理想反應(yīng)器對水處理設(shè)備的設(shè)計和操作有何作用？8、為什么串聯(lián)的CSTR型反應(yīng)器比同容積的單個CSTR型反應(yīng)器效果好？9、混合與返混在概念上有何區(qū)別

2、？返混是如何造成的？10、PF型和CMB型反應(yīng)器為什么效果相同？兩者優(yōu)缺點比較。11、3種理想反應(yīng)器的容積或物料停留時間如何求得？試寫出不同反應(yīng)級數(shù)下3種理想反應(yīng)器內(nèi)物料的平均停留時間公式。12、何謂“縱向擴散模型”？縱向擴散模型對水處理設(shè)備的分析研究有何作用？13、何謂膠體穩(wěn)定性？試用膠粒間相互作用勢能曲線說明膠體穩(wěn)定性的原因。14、混凝過程中，壓縮雙電層和吸附-電中和作用有何區(qū)別？簡要敘述硫酸鋁混凝作用機理及其與水的PH值的關(guān)系。15、高分子混凝劑投量過多時，為什么混凝效果反而不好？16、目前我國常用的混凝劑有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？為什么聚合鋁和聚合鐵的混凝效果優(yōu)于鋁鹽和鐵鹽？17、什么叫

3、助凝劑？常用的助凝劑有哪幾種？在什么情況下需投加助凝劑？18、為什么有時需將PAM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？19、何謂同向絮凝和異向絮凝？兩者的凝聚速率（或碰撞速率）與哪些因素有關(guān)？20、混凝控制指標有哪幾種？為什么要重視混凝控制指標的研究？你認為合理的控制指標應(yīng)如何確定？21、絮凝過程中，G值的真正涵義是什么？沿用已久的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。22、根據(jù)反應(yīng)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？23、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

4、？24、混凝劑有哪幾種投加方式？各有何優(yōu)缺點及其適用條件？25、何謂混凝劑“最佳劑量”？有哪幾種方法確定最佳劑量并實施自動控制？26、當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？27、當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)自進口至出口逐漸減??？28、采用機械絮凝池時，為什么要采用34檔攪拌機且各檔之間需用隔墻分開？29、什么叫自由沉淀、擁擠沉淀和絮凝沉淀？30、已知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？31、了解肯奇沉淀理論的基本概念和它的用途。32、理想沉淀池應(yīng)符合哪些條件？根據(jù)理想沉

5、淀條件，沉淀效率與池子深度、長度和表面積關(guān)系如何？33、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？34、沉淀池表面負荷和顆粒截留沉速關(guān)系如何？兩者涵義有何區(qū)別？35、設(shè)計平流沉淀池是主要根據(jù)沉淀時間、表面負荷還是水平流速？為什么？36、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？37、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。？38、澄清池的基本原理和主要特點是什么？39、簡單敘述書中所列4種澄清池的構(gòu)造、工作原理和主要特點。40、為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質(zhì)顆粒會被濾層攔截下來？41、從濾層中雜質(zhì)分布規(guī)律，分析改善快濾池的幾種途徑

6、和濾池發(fā)展趨勢。42、直接過濾有哪兩種方式？采用原水直接過濾應(yīng)注意哪些問題？43、清潔濾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？44、什么叫“等速過濾”和“變速過濾”？兩者分別在什么情況下形成？分析兩種過濾方式的優(yōu)缺點并指出哪幾種濾池屬“等速過濾”。45、什么叫“負水頭”？它對過濾和沖洗有何影響？如何避免濾層中“負水頭”產(chǎn)生？46、什么叫濾料“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？“均質(zhì)濾料”的涵義是什么？它的不均勻系數(shù)是否等于1?47、雙層和多層濾料混雜與否與哪些因素有關(guān)？如果濾料選配適當，在反沖操作中是否可保證濾料不

7、會混雜？濾料混雜對過濾有何影響？48、掌握濾料篩分方法、篩分曲線繪制方法及根據(jù)曲線選擇濾料級配方法。49、濾料承托層有何作用？粒徑級配和厚度如何考慮？50、濾池反沖洗強度和濾層膨脹度之間關(guān)系如何？當濾層全部膨脹起來以后，反沖洗強度增大，水流通過濾層的水頭損失是否同時增大？為什么？51、公式（17-2）與公式（17-11）有何同異？后者是否可用于過濾，前者是否可用于反沖洗？為什么？52、什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當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)？53、氣-水反沖洗有哪幾種操作方式？各有何優(yōu)缺點？54、大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵義是什么？

8、各有何優(yōu)缺點？掌握大阻力配水系統(tǒng)的基本原理和公式（17-32）的推導(dǎo)過程。55、大阻力配水系統(tǒng)的干管、支管和孔口流速的規(guī)定與公式（17-32）是否有關(guān)，請從原理上加以闡述。56、小阻力配水系統(tǒng)有哪些形式？選用時主要考慮哪些因素？57、濾池的沖洗排水槽設(shè)計應(yīng)符合哪些要求，并說明理由。58、公式（17-38）是經(jīng)驗公式還是根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出？59、沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確定？60、快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優(yōu)缺點？61、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高差表示什么？62、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？若有地形

9、可以利用，降低水封井堰口標高有何作用？63、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？64、寫出公式（17-43）的推導(dǎo)過程。65、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？66、設(shè)計和建造移動罩濾池，必須注意哪些關(guān)鍵問題？67、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？68、虹吸濾池分格數(shù)如何確定？虹吸濾池與普通快濾池相比有哪些主要優(yōu)缺點？69、所謂V型濾池，其主要特點是什么？70、簡要地綜合評述普通快濾池、無閥濾池、移動罩濾池、V形濾池及壓力濾池的主要優(yōu)缺點和適用條件。71、目前水的消毒方法

10、主要有哪幾種？簡單評述各種消毒方法的優(yōu)缺點。72、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。73、水的pH值對氯消毒作用有何影響？為什么？74、什么叫折點加氯？出現(xiàn)折點的原因是什么？折點加氯有何利弊？75、什么叫余氯？余氯的作用是什么？76、制取C1O2有哪幾種方法？寫出它們的化學(xué)反應(yīng)式并簡述C1O2消毒原理和主要特點°77、用什么方法制取NaOCl?簡述其消毒原理和優(yōu)缺點。78、簡述臭氧和紫外線消毒原理和生產(chǎn)方法。79、水中含鐵、鎰、高氟等會有什么危害？80、為了加快鐵的氧化速率，可以采取什么措施并說明理由。81、地下水除鐵時常用什么工藝？為什么地下水

11、除鎰比除鐵困難？82、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？83、除鐵、除鎰濾料的成熟期是指什么？任何濾料是否需到成熟期后才出現(xiàn)催化氧化作用？84、除鐵濾池的濾速受到哪些因素的影響？85、活性炭等溫吸附試驗的結(jié)果可以說明哪些問題？86、活性炭柱的接觸時間和泄漏時間指什么，兩者有什么關(guān)系？87、吸附區(qū)高度對活性炭柱有何影響？如何從泄漏曲線估計該區(qū)的高度？88、什么叫生物活性炭法，有什么特點？89、目前應(yīng)用最廣的除氟方法是什么？原理如何？90、按照法定計量單位，下列物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度的表達方式是否合適？n(1/2H2SO4)=2n(H2SO4)c(CaCO3)=1/2c(1/2

12、CaCO3)n(Fe3+)=n(1/2Fe2O3)=2n(Fe2O3)c(NaOH)=2c(2NaOH)91、為什么說質(zhì)量m或質(zhì)量濃度p(=m/v)均與基本單元的形式無關(guān)？92、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P(Ca2+)70mg/LP(HCO-3)140.3mg/LP(Mg2+)9.7mg/LP(SO2-4)95mg/LP(Na2+)6.9mg/Lp(Cl-)10.6mg/L93、試說明石灰軟化時水中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。94、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？95、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？96、

13、實現(xiàn)逆流再生的關(guān)鍵是什么？97、如圖21-14所示，當氫離子交換出水強酸酸度為零，與其相應(yīng)，出水Na+含量應(yīng)是多少？98、試分析H-Na串聯(lián)離子交換系統(tǒng)流量分配的計算方法完全相同于H-Na并聯(lián)系統(tǒng)。99、為什么說，在Ht>Hc的條件下，經(jīng)H離子交換(到硬度開始漏泄)的周期出水平均強酸酸度在數(shù)值上與原水Hn相當？此時H-Na離子交換系統(tǒng)的Qh和QNa表達式為何？若原水堿度大于硬度，情況又是如何？100、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，試闡明其理由。q=yr,4sq0101、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。若工業(yè)鹽酸中HCl含量為31%,而NaC

14、l含量為3%,試估算強酸樹脂的極限再生度(KNa+H+=1.5)。102、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？103、電滲析極限電流密度公式中的K和n值的大小對電滲析裝置有何影響？104、在電滲析過程中，流經(jīng)淡室的水中陰、陽離子分別向陰、陽膜不斷地遷移，此時淡室中的水流是否仍舊保持電中性？如何從理論上加以解釋？105、試說明離子交換混合工作原理，其除鹽效果好的原因何在？106、在離子交換除鹽系統(tǒng)中，陽床、陰床、混合床和除二氧化碳器的前后位置如何考慮？試說明理由。107、何謂雙層床？其與混合床有何區(qū)別？【習題】1、由下表數(shù)據(jù)確定反應(yīng)級數(shù)并求出反應(yīng)速率常數(shù)（25

15、C）。反應(yīng)物初始濃度為100mg/L。反應(yīng)物濃度變化（25C）時間（d）00.10.51.01.52.03.0濃度(mg/L)P100885328158212、在實驗室內(nèi)作氯消毒試驗。已知細菌被火活速率為一級反應(yīng)，且k=0.85min。求細菌被滅99.5%時，所需消毒時間為多少分鐘？3、設(shè)物料i分別通過CST刈和PF型反應(yīng)器進行反應(yīng)后，進水和出水中i濃度之比均為C/Ce=10,且屬一級反應(yīng)，k=2h，求水流在CSTR1和PF型反應(yīng)器內(nèi)各需多少停留時間？（注：Co進水中i初始濃度；Ce出水中i濃度）4、題3中若采用3只CSTR1反應(yīng)器串聯(lián)，其余條件同上。求串聯(lián)后水流總停留時間為多少？5、液體中物

16、料i濃度為200mg/L,經(jīng)過2個串聯(lián)的CSTFS1反應(yīng)器后，i濃度降至20mg/L。液體流量為5000m3/h;反應(yīng)級數(shù)為1;速率常數(shù)為0.8h-1。求每個反應(yīng)器的體積和總反應(yīng)時間。6、河水總堿度0.1mmol/L（按CaO十）。硫酸鋁（含ALQ為16%）投加量為25mg/L,問是否需要投加石灰以保證硫酸鋁順利水解？設(shè)水廠每日生產(chǎn)水量50000ml，試問水廠每天約需要多少千克石灰（石灰純度按50%十）。7、設(shè)聚合鋁Al2（OHnCl6-nm在制備過程中，控制m=5,n=4,試求該聚合鋁的堿化度為多少？8、某水廠采用精制硫酸鋁作為混凝劑，其最大投量為35mg/L。水廠設(shè)計水量100000m3/

17、do混凝劑每日調(diào)制3次，溶液濃度按10%十，試求溶解池和溶液池體積各為多少？9、隔板絮凝池設(shè)計流量75000m7d。絮凝池有效容積為1100nt絮凝池總水頭損失為0.26m。求絮凝池總的平均速度梯度G值和GT值各為多少？（水廠自用水量按5%十）。10、某機械絮凝池分成3格。每格有效尺寸為2.6m（寬）x2.6m（長）乂4.2m（深）。每格設(shè)一臺垂直軸槳板攪拌器，構(gòu)造按圖15-21,設(shè)計各部分尺寸為：r2=1050mm槳板長1400mm寬120mmro=525mm葉輪中心點旋轉(zhuǎn)線速度為：第一格V1=0.5m/s第二格V2=0.32m/s第三格V3=0.2m/s求：3臺攪拌器所需攪拌功率及相應(yīng)的平

18、均速度梯度G值（水溫按20c計）。11、設(shè)原水懸浮物體積濃度。=5X10-5。假定懸浮顆粒粒徑均勻，有效碰撞系數(shù)a=1,水溫按15c計。設(shè)計流量Q=360由h。攪拌功率（或功率消耗）P=195W試求：（1）絮凝池按PF型反應(yīng)器考慮，經(jīng)15min絮凝后，水中顆粒數(shù)量濃度將降低百分之幾？(2)采用3座同體積機械絮凝池串聯(lián)(機械絮凝池按CSTR11反應(yīng)器考慮)，絮凝池總體積與(1)同。攪拌總功率仍為195W設(shè)3座絮凝池攪拌功率分別為：Pi=100WP2=60WP3=35VV試問顆粒數(shù)量濃度最后降低百分之幾？12、已知顆粒密度p=2.65g/cm3,粒徑d=0.45mm(按球形顆粒考慮)，求該顆粒在2

19、0C水中沉降速度為多少？13、平流沉淀池設(shè)計流量為720m7h。要求沉速等于和大于0.4mm/s的顆粒全部去除。試按理想沉淀條件。求：(1)所需沉淀池平面面積為多少m2?(2)沉速為0.1mm/s的顆粒，可去除百分之幾？14、原水泥砂沉降試驗數(shù)據(jù)見下表。取樣在水面下180cm處。平流沉淀池設(shè)計流量為900m7h,表面積為500n2o試按理想沉淀池條件，求該池可去除泥砂顆粒約百分之幾？(G)表示泥砂初始濃度，C表示取樣濃度)。沉降試驗數(shù)據(jù)取樣時間(min)015203060120180C/C。10.980.880.700.300.120.0815、某天然海砂篩分結(jié)果見下表，根據(jù)設(shè)計要求：d10=0.54mm,&0=2.0。試問篩選濾料時，共需篩除百分之幾天然砂粒(分析砂樣200g)。篩分試驗記錄篩孑L(mm留在篩上砂量通過該號篩的砂量質(zhì)量(g)%»(g)%2.360.81.6518.41.0040.60.5985.00.2543.40.219.2篩底盤2