第一章实习概述
1 实习目的
1、熟悉本专业的工作性质，端正专业思想，培养良好的职业道德，不断增强综合素质。
2、巩固和深化所学理论知识，培养谦虚、严谨、实事求是的科学作风，为从实习生向职业工作者过渡奠定扎实的理论与实践基础。
3、掌握本专业基本工作内容、方法和专业技能，通过实践不断增强自学与独立思考、分析和解决问题的能力。
2 实习要求
1、实习学生在实习过程中，必须遵守国家法律法规、学校和教学基地的各项规章制度，积极参加所在实习单位的政治和学术活动，培养良好的职业道德，倡导无私奉献的精神，树立全心全意为人民服务的思想。
2、实习学生要认真学习理论知识、牢固掌握专业基本技能。要有主动学习精神和创新意识，力争在有限的时间内获得更多知识，掌握更多的专业技能。
3、实习学生必须尊重指导教师、虚心学习，培养严肃认真、实事求是、团结协作、勤奋刻苦的优良学风。
4、指导教师应具有较强的教学意识和责任感，言传身教，为人师表，按照实习大纲的要求，切实做好实习学生的思想工作和业务指导，从严要求，保证实习质量。
3 实习任务
给水厂实习。掌握给水处理所采用的处理工艺、设计参数，设备及构筑物的尺寸及内部构造，实际处理效果、设备操作方法、异常及事故处理方法，结合课堂学习到的有关理论知识来发现和解决生产问题并提出合理建议。
实习采用现场学习、多媒体授课与水厂资料学习相结合的方式进行。现场学习拟到平顶山市九里山水厂、平顶山学院水厂、平煤集团供水总厂一分厂等进行；多媒体授课与水厂资料学习利用以前学生实习采集的大量照片制成的多媒体课件播放，使学生虽未到这些水厂现场，仍能对水厂的实际构筑物及工艺有整体了解。
第二章实习内容
1平顶山市九里山水厂
1.1水厂概况
平顶山市九里山水厂，给水工程建设规模20万m3/d，工程范围包括取水工程，输水工程，净水工程及配水管网，配套工程等。
本工程取水水源为白龟山水库水，工程建成投资后，取水量约7000万m3/年。白龟山水库水量不足部分由上游昭平台水库，下游水库，规划三库联用统一调度构成，分级调节，以提高区域储水能力。
九里山水厂分两期工程来建设,总共20万吨，现在全部已经投产运行。
净水厂供电拟采用6kv双回路电源，取水泵房及送水泵房的水泵部分采用变频调速电机。工程永久占地，取水工程90亩，净水工程132.3亩，劳动工人160人。
取水口初步选择在白龟山水厂取水口西侧，采用岸边式固定泵房取水。在取水口设加氯、去藻设施。
输水管线采用北线输水，输水管线全长 5.10km。由于受道路管位的制约，同时为了安全可靠输水，采用一根DN 1600mm预应力钢筒混凝土管（pccp 管），由取水泵站输水至净水厂。净水厂厂址位置选择在城市南郊九里山上，厂址所处位置距城市配水管网较近，可与现有白龟山水厂构成城市对置水源，这样可改善配水管网水力输水条件。该厂地外部环境良好，地势较高,四周无污染性工矿企业，周围环境不会对供水卫生产生不良影响。
图1-1 水厂简介
图1-2 水厂平面布置图
1.2工艺流程简介
平顶山九里山水厂还是采用最常规的水处理工艺，不过在自动化程度上比
较先进。
除了膜分离技术被称为当代水处理工艺上的重点技术突破外，最近二三十年来，常规水处理工艺（即所谓的混凝、沉淀、过滤、消毒工艺）无论在理论上还是在实践上还是应用比较广泛。
九里山水厂采用的工艺流程为：
原水 ------- 一级泵站------配水井-------栅条絮凝池-------平流沉淀池-----V型滤池------清水池-------送水泵房------城市管网。如图1-3所示。
图1-3 工艺流程
1.3各水处理构筑物介绍
1）取水泵房
泵房内现有离心泵两台,一备一用,其具体运行参数如下:
型号:24SAP---10J 扬程:44米
流量:2188立方米/小时配套功率:400千瓦
汽蚀余量(NPSH)5.0米效率:87%
另外,泵房内还为今后二期工程的发展建设留有余地。
水厂也采用白龟山水库的水为水源，泵房和该水厂相邻而建。
水泵的吸水管关径为900mm,压水管管径为700mm。
在泵房内，还设有两台真空泵，一用一备，扬程15米。
整个泵房宽大约为12米，深25米，属于深井式泵房。
2）加药间
一期和二期工程合用一座加药房,设备大多采用进口设备,自动化操作程度很高。加药自动控制设备采用深圳市清泉水系统工程设备有限公司生产的双频调节器，当然也可以用人工来控制。
加药间主要有加药泵，如图1-4所示；搅拌泵，如图1-5所示；贮液池等，如图1-6所示；加药泵采用德国进口设备。主要产品有43-200管式缸膜计量泵两台，流动电流控制器选用SCD5200型，控制方式是采用变频调速。
水厂配有自动加药设备，加注量按测定的流动电流进行投加，依沉淀池出水浊度进行反馈。加药点在管式静态混合器前。所加的药品为聚氯化铝，如图1-7所示。
图1-4 加药泵图1-5 搅拌罐
图1-6 储药池图1-7 药品
3）栅条反应池
栅条采用硬质聚氯乙烯塑料,成90度折角,根据水流的快慢,每格的栅条层数也不一样,大多为2-3层。
栅条絮凝池其平面布置和穿孔絮凝池相似,有32格竖井串联而成,进水水流顺序从一格流到下一格,上下对角交错流动直到出口。
图1-8 网格式絮凝池 图1-9 栅条 栅条空隙由密逐渐变疏,当水流通过时相继收缩,扩大,形成涡流,造成颗粒碰幢,形成良好的絮凝条件。
栅条反应池共有四组，每组16个网格。水流从配水井内进入分水溢流堰，然后经溢流堰分配到两组栅条反应池内。
从栅条反应池流出 的水流经导流墙后经过穿孔墙到达平流沉淀池内。穿孔墙的孔口尺从为300×300mm 。
4）平流沉淀池
由流入装置,流出装置,沉淀区,缓冲层,污泥区及排泥装置组成。东西长90米,南北长21米,水深设计为3.7米,如图1-10所示。采用机械排泥,真空管吸泥装置，如图1-11所示。
图1-10 平流式沉淀池图1-11 桥式刮泥机在平流沉淀池的入口出设有穿孔墙,配水墙小方150*150MM,平衡孔300*300MM。从反应池出来的水经穿孔墙后,均匀流向整个过水断面上,空口流速不宜大于0.2---0.5米/秒,孔洞断面沿水流方向逐次扩大,以减少孔口射流,防止絮凝体破坏。
在水处理中,为了能使沉淀池的水能均匀流出,且能进一步控制沉淀池水位,在此设置溢流堰。在九里山水厂,出水堰为三角锯齿形的,如图1-12所示，可以用改变出水堰长的办法来改善水质。
平流沉淀池的优点是构造简单，管理方便，出水水质好，且能抗冲击负荷。但缺点是占地面积大。
图1-12 三角溢流堰图1-13 V型滤池
5）V型滤池
V型滤池实际上就是普通快滤池的一种改进,又名叫气水反冲洗滤池。在九里山水厂一期和二期工程中设计的就是气水反冲洗滤池，如图1-13所示。
反冲洗时滤层不发生膨胀，在整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，是滤层含污能力进一步提高，有效粒径0.95。
用均质滤料，不均匀系数K80很小，次举能大大提高滤料层的空隙率，使滤速得以提高，过滤周期延长，且水质好。气水反冲洗存在横向表面扫洗，冲洗效果好。采用长柄滤头小阻力配水系统。
配水系统概况：配水系统的主要作用是在于使反冲洗水在整个滤池平面上均匀分布，同时在过滤时均匀收集滤后水。配水均匀性对冲洗效果影响很大。配水不均匀，水量小处滤层膨胀不足，冲洗不干净；水量大处，滤层膨胀过大，使滤料流失，甚至使局部承托层发生移动，造成漏沙现象。
配水系统的均匀性只与配水系统的构造尺寸有关，在九里山水厂中，V型滤池采用的是小阻力配水系统。V型滤池采用汽水反冲洗，在配水系统上采用系统，在滤板上设置空洞，然后安装上长柄滤头，使冲洗效果能进一步的提高和完善。
6）清水池
九里山水厂清水池一期、二期工程合用一个，墙体全部使用钢筋混凝土结构，矩形半地下式结构。
清水池容积按设计规模的10 %设计，共合用一座，中间分两格，每座有效容积为5000立方米。清水池平面尺寸为长×宽=48×36米，有效水深4.1米，池顶覆土厚1米。顶上设有通气管，四周设有通气孔。
设进水管一根DN1000，出水管一根DN1200，放空管一根DN500，溢流管一根DN800。
清水池内部设有导流墙，这样不使水流形成死水，时刻供应新鲜的水质。
7）加药与加氯
混凝药品的基本要求是，混凝效果好，对人体无害，适应性强，使用方便。在九里山水厂里采用的混凝剂是聚合氯化铝，该药品使用性强，pH范围在5.0-9.6之间，投加时浓度为百分之五。在九里山水厂里，投药设备是从德国进口的先进计量投加设备，共有两台，从固体药物的溶解、投加、计量都采用
先进的计量自动控制设备。在消毒工艺上采用滤前、滤后加氯消毒，投加量为2mg/L，投加点分别在絮凝池前和V型滤池之后。整个水厂的工业自动化程度都很高，这样不仅节省了大量的人力和物力，而且还为水厂的运行和管理带来许多的方便。
1.4各种水处理辅助设施
1）管道间
图1-14 管道间
2）加氯间
加氯间采用加液氯消毒。加氯间设于清水池前，最大加氯按 1.5mg/L计，日加氯量300kg，控制方式均采用闭合环路法，全自动加氯系统，加氯间设加氯量为20kg/h的负荷。
全真空泵加氯机3台，2用1备，如图1-15所示，氯库与加氯间合建，氯瓶储量按水厂30天水量计，氯库内设电机单轨小车及氯瓶，氯吸收装置，漏氯报警仪，发生泄漏时，由氯吸收装置处理，如图1-16所示。
图1-15 加氯计量泵 图1-16 氯吸收装置 氯库9×18m ，加氯间值班室15×14m ，高度6m ，电动小车起重2t 。加氯间设置在下风向。反应池：分为左右两组，各16格，共32格（井字反应格），ABS 格栅，ABS 溢流堰。
3）反冲洗泵房概况
由于V 型滤池采用的是汽水反冲洗系统，所以必须设置鼓风系统。在鼓风机房内，设有PC01、02空气压缩机两台，一用一备，每台风量50立方米/小时，风压为130000帕。
反冲洗泵房设在滤池的后面，其平面尺寸为34M ×8.4M 装有三台C40-1.5型离心式鼓风机，两用一备，三台300S12型水泵，两用一备，如图1-17所示，水泵吸水管直接安装在滤后水出水总管上，在泵房内还设有配电系统。
图1-17 反冲洗泵房
图1-18 送水泵站
4）送水泵站概况
送水泵房设计时采用时变化系数为 1.4，总送水能力为20万吨/日。根据配水管网平差计算结果知道，出厂水压力为35米。因此，泵房内设有SDA500-600型离心清水泵（Q=4380立方米/小时，H=40M，N=630千瓦）四用两备。其中三台为变频调速泵。调速水泵的运行是靠管网中的压力信号来控制的，如图1-18所示。
另外，在泵房内，还设有两个预留的水泵基础，由于九里山水厂第一工程刚投入运行，故好多水泵设施都不太完善，正在紧张的调试阶段。所有构筑物用电都由配电房调配输送。
5）脱污间概况
在九里山水厂工艺设计中，污泥处理采用重力自流到污泥浓缩池，然后利用机械刮泥机使污泥流到池底污泥斗沉淀，浓缩后然后送到污脱间进行处理。污泥主要来自平流沉淀池池底排泥，全部使用管道来排泥。
污泥滚压脱水的设备是滚压带式脱泥机，特点是把压力施加在座布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水，而不需要真空或加压设备，动力消耗少，可以连续生产。
2平煤集团供水总厂一分厂
2.1 水厂概况
平煤集团供水总厂一分厂，位于中平能化集团三矿西 100 米，现在主要为四矿、六矿供水。一分厂于 1983 年建成，1984 年开始投产，总投资 7000 万元，设计生产能力为6万m3/d，实际生产能力6万m3/d。现在有职工100人，其中技术员 6 人。
2.2 一分厂工艺流程简介
水处理过程原理：原水加药后（主要为净水剂，如PAC 等）进入折板反应池或隔板反应池，由于相对较长的停留时间，及水流折返等紊流形式达到充分混合，与此同时原水中的药剂吸附大部分SS形成良好絮凝体。随后，原水从下
部孔道进入斜管沉淀池，水流沿斜管上升，由于水流流速较慢，泥体沿斜管逆向流形式落入水中，沉积到沉淀池底部排泥斗最终靠静水压排出。随后原水流经虹吸滤池进行深层过滤，通过虹吸作用使过滤后清水吸出沿集水槽廊道进入清水池。最后通过清水泵根据需要送入用户供其使用。对于虹吸滤池，过滤时间到一定程度，会出现液面升高阻力增大现象，这时过滤很难进行，要对滤池进行反冲洗，冲洗水返首段重新处理，达到节省水资源目的。
2.3 一分厂各水处理构筑物介绍
1）平流式沉砂池
原水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥砂，加之一分厂的原水主要为矿井水，煤渣和泥沙的含量较高，原水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行。最主要的是磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。其工作原理是以重力分离为基础，故应控制沉砂池的进水流速，使得比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒能够随水流带走，如图2-1所示。
图 2-1平流式沉砂池
2）回转式絮凝池
隔板絮凝池指的是水流以一定流速在隔板之间通过而完成絮凝过程的构筑物。隔板絮凝池有往复式和回转式两种。后者是在前者的基础上加以改进而成。在往复式隔板絮凝池内，水流作180度转弯，局部水头损失较大，而这部分能量消耗往往对絮凝效果作用不大。因为180度的急剧转弯会使絮体有破碎可能，特别在絮凝后期。回转式隔板絮凝池内水流作90度转弯，局部水头损失大为减小，絮凝效果也有所提高。
回转式隔板絮凝池是通过水在隔板之间以一定的流速流动转折而完成絮凝过程。絮体的能量损耗集中在转折处的直槽部分，其值很小，以致虽然絮凝时间长，絮凝池容积大，但容积不能得到有效利用，絮凝效果不佳，在末端转折处又易使絮体破碎，并且配水出水不均匀。一分厂的一期、二期均采用回转式隔板絮凝池，如图2-2所示。
图2-2 回转式隔板絮凝池
图2-3 排污设施
3）折板絮凝池
折板絮凝池是在隔板絮凝池基础上发展起来的，有水平式和竖流式，其作用除同隔板絮凝池，增加转折过程中颗粒碰撞外，更利用折板间多次转折或缩放水流形成涡流，使沿程能量消耗均匀，絮凝效果较好。目前，竖流式折板絮凝池已成为国内给水厂常用的絮凝工艺。折板絮凝池由异波折板、同波折板、平板、池体等组成。
工作原理：
折板絮凝池通常采用竖流式，折板的形式一般有平板、折板和波纹板。折板按照波峰和波谷的相对安装和平行安装又可以分成“异波折板”和“同波折板”。按水流在折板间上下流动的间隙数可分为“单通道”和“多通道”。折板絮凝池主要运用折板的缩放或转弯造成的边界层分离而产生的附壁紊流耗能方式，在絮凝池内沿程保持横向均匀，纵向分散地输入微量而足够的能量，有效地提高输入能量利用率和混凝设备容积利用率，增加液流相对运动，以缩
短絮凝时间，提高絮凝体沉降性能。
4）斜管沉淀池
斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。
其优点是：①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（m2.h）,比一般沉淀池的处理能力高出7-10 倍，是一种新型高效沉淀设备。一分厂的一、二、三期均采用斜管式沉淀池，如图2-4所示。
5）虹吸滤池
虹吸滤池是快滤池的一种形式，它的特点是利用虹吸原理进水，因此节省了两个闸门。此外，它利用小阻力配水系统和池子本身的水位来进行反冲洗，不需另设冲洗水箱或水泵，加之较易利用水力，自动控制池子的运行，所以已较多地得到应用。
虹吸滤池是由6～8个单元滤池组成一个整体。滤池的形状主要是矩形，水量少时也可建成圆形。滤池的中心部分相当于普通快滤池的管廊，滤池的进水和冲诜水的排除由虹吸管完成。管廊上部设有真空控制系统。经过澄清的水由进水槽流入滤池上部的配水槽。经虹吸管流入单元滤池的进水槽，再经过进水堰(调节单元滤池的进水量)和布水管流入滤池。水经过滤层和配水系统而流入清水槽，再经出水管流入出水井，通过控制堰流出滤池。
滤池在过滤过程中滤层的含污量不断增加，水头损失不断增长，要保持出水堰12上的水位，即维持一定的滤速，则滤池内的水位应该不断地上升，才能克服滤层增长的水头损失。当滤池内水位上升到预定的高度时，水头损失达到了最大允许值，(一般采用 1.5～2.0 米)滤层就需要进行冲洗。
虹吸滤池在过滤时，由于滤后水位永远高于滤层，保持正水头过滤，所以不会发生负水头现象。每个单元滤池内的水位，由于通过滤层的水头损失不同而不同。滤池的配水系统必须采用小阻力配水系统。因此可以利用滤池本身的滤过水的水位(清水槽内水位)即可冲洗。
滤池冲洗时的情况：首先破坏进水虹吸管的真空，则配水槽的水不再进入滤池，滤池继续过滤。起初滤池内水位下降较快，但很快就无显著下降，此时就可以开始冲洗。利用真空系统抽出冲洗虹吸管中的空气，使它形成虹吸，并把滤池内的存水通过冲洗虹吸管抽到池中心的下部，再由冲洗排水管排走。此时滤池内水位降低，当清水槽的水位与池内水位形成一定的水位差时，冲洗工作就正式开始了。冲洗水的流程与普通快滤池相似。当滤料冲洗干净后，破坏冲洗虹吸管的真空，冲洗立即停止，然后，再启动虹吸管，滤池又可以进行过滤。
图 2-5 虹吸滤池
6）加药及消毒
聚合氯化铝又名碱式氯化铝或羟基氯化铝。它是以铝灰或者含铝矿物作为原料，采用酸溶或碱溶法制成。有以下特点有：
1、絮凝体成型快，活性好，用途广泛。
2、不需加碱性助剂，如遇潮解，其效果不变。
3、适应pH值宽，适应性强，用途广泛。
4、处理过的不中盐份少。
5、能除去重金属及放射性物质对水的污染。
6、有效成份高，便于储存，运输。
二氧化氯的消毒：
二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等，并且
这些细菌不会产生抗药性。二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，
可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
二氧化氯的消毒灭菌性能：
1.高效、强力。在常用消毒剂中，相同时间内到同样的杀菌效果所需的二氧化氯浓度是最低的。
2.快速、持久。二氧化氯溶于水后，基本不与水发生化学反应，也不以二聚或多聚状态存在。
3.广谱、灭菌。二氧化氯是一种广谱型消毒剂，对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。
4.无毒、无刺激。急性经口毒性试验表明，二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品，积累性试验结论为弱蓄积性物质。
5.安全、广泛。二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。ClO2对还原性阴、阳离子和氧化效果以去毒为主（H2S、SO32-、CN－、Mn2+），对有机物的氧化降解以含氧基团的小分子化合物为主，这些产物到目前的研究为止，均证明是无毒害用的，并且ClO2使用剂量极低，因此用ClO2消毒十分安全，无残留毒性。其安全性是被世界卫生组织（WHO）定为AI级。
为了安全，一分厂采用二氧化氯消毒，如图2-7、2-8所示。
图2-6 二氧化氯发生器
3平顶山学院水厂
3.1 水厂简介
平顶山学院水厂始建于2005年，分两期建设。第一期处理水量为
150m3/h，二期工程为200m3/h，两期工程的构筑物及相应设备基本相同。该水厂由北京华宇工程有限公司设计。
3.2 工艺流程
该厂的工艺流程为：机械混合反应池→斜管沉淀池→转动移动罩滤池→清水池。该厂的取水水源是白龟山水库，处理水能够供平顶山学院大部分师生使用。
3.3 各取水构筑物简介
《水质工程学》学习指南 目录 一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 (2) 二、学习水质工程学II所需预备知识 (4) 三、学习水质工程学Ⅲ所需预备知识 (6) 四、水质工程学Ⅰ内容提要 (7) 五、水质工程学Ⅱ内容提要 (28) 六、水质工程学Ⅲ内容提要 (30) 七、与本课程学习相关的规范标准 (33) 八、学习本课程相关教材、辅导书 (35) 九、学习本课程相关手册图集 (37) 附件、大学专业课程学习指南手册 (39)
一、学习水质工程学Ⅰ所需预备知识 1、学习本课程所需的水力学知识 学习第二章2.3混凝动力学需要水力学方面关于布朗运动，菲克定律，层流流速分布，等基础知识； 学习第二章2.6混合和絮凝设备需要水力学方面关于局部和沿程水头损失的计算， 学习第三章3.1悬浮颗粒在静水中的沉淀需要水力学方面关于浮力计算，沉速公式，相似原理等基础知识。 学习第三章3.2 平流式沉淀池需要水力学方面关于雷诺数，弗劳得数判别，出口堰，淹没式孔口出流，变水头放空容积公式等基础知识。 学习第三章3.3 斜管与斜板沉淀池需要水力学方面关于水力半径，雷诺数，弗劳得数，层流，紊流等基础知识。 学习第三章3.4 澄清池需要水力学方面关于拥挤沉淀水力学规律，孔口出流公式，孔口面积计算等基础知识。 学习第四章 4.2 过滤理论需要水力学方面关于惯性力，扩散理论，水动力学，水流剪力，粘附力，管渠水头损失，测压管水头等基础知识。 学习第四章 4.4 滤池冲洗需要水力学方面关于沿途泄流穿孔管水力计算，穿孔管大阻力配水系统，孔口出流，小阻力配水系统的计算，水泵扬程等基础知识。 学习第四章 4.6无阀滤池需要水力学方面关于虹吸管，虹吸管道的水力计算，谢才公式等基础知识。 2、学习本课程所需的水分析化学知识
水质工程学
water quality engineering
水的物理化学处理理论与应用
第一篇、水质与水处理概论
第一章、水质与水质标准
第二章、水的处理方法概论
天然水中的杂质
杂质的来源
杂质的分类
水中杂质分类···
分类 无机物 溶解物 0.05～1nm 溶解气体和离 子 胶体 1nm～0.2μm 悬浮物 0.2μm～1mm 粘土、金溶胶、 细泥、细砂、中砂、 硅溶胶等 灰尘等
有机物
染料、谷氨酸、 腐殖质、 DNA 、 纸浆纤维、红血球、 蔗糖、·甲酸等 酶、蛋白质等 头发等 病毒 质子显微镜 透明 电子显微镜、超 显微镜 浑浊 细菌、藻类、病原 菌等 普通显微镜、肉眼 浑浊
微生物 观测方法 水体外观
水处理的目的在于去除水中不符合要求的杂质， 对于不同类型的杂质，其去除方法也不尽相同:
1
大部分悬浮颗粒通过重力沉降去除； 2 胶体物质采用物理化学方法去除；
3
溶解物质一般通过离子交换与膜技术等方法去除; 4 针对不同水质，应采用不同水处理方法。
各种天然水源 的水质特点
地下水
浊度和色度很低， 微生物较少， 水质清澈。 水质不易受外界污染， 有利于卫生防护， 水质、水温较稳定， 水温较低。 含盐量较高 。 硬度较大 。
地表水
（1）江河水 含盐量少，硬度较低， 但水的浊度高， 易受人为污染， 水质、水温不稳定。 （2）湖泊水库水 水的浊度较低， 但藻类较多， 腐殖质含量高， 湖水含盐量比河水高
水处理实验技术教案大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：水处理实验技术 课程英文名称： 课程编号： 课程性质：实践教案环节（专业核心课） 课程学时和学分：实验学时：，学分： 适用专业：给排水科学与工程 先修课程：无机化学、有机化学、水分析化学、水力学、环境生物学、水质工程学等 二、本课程的性质和地位 本课程是给水排水工程专业必修课，是水处理教案的重要组成部分，是培养给水排水工程、环境工程技术人员所必需的课程。通过对实验的观察、分析，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解；所学知识既直接应用于实际工作，又为水质工程学（）水质工程学（）水质工程学综合性设计性实验等相关课程的学习奠定了基础。 三、本课程教案总的目的和要求 本课程作为给水排水工程专业必选课，加深学生对水处理技术基本原理的理解，培养学生设计和组织水处理实验方案的初步能力，培养学生进行水处理实验的一般技能及使用实验仪器、设备的基本能力；培养学生分析实验数据与处理数据的基本能力。 通过对实验的观察、分析，应力求使学生弄清实验目的、原理、实验仪器、实验步骤，加深对水处理基本概念、现象、规律与基本原理的理解，使学生通过实验，掌握实验方法和实验结论，掌握一般水处理处理实验技能和仪器、设备的使用方法，具有一定的解决实验技术问题的能力；学会设计实验方案和组织实验的方法；学会对实验数据进行测定、分析与处理，从而能得出切合实际的结论；培养实事求是的科学态度和工作作风。
五、实验项目基本要求 （）活性炭吸附实验（学时） 实验目的：加深理解吸附原理，掌握活性炭吸附常熟确定方法。 实验要求：学会使用活性炭吸附装置使用，掌握活性炭吸附工艺处理污水确定设计参数的方法。 （）离子交换软化实验（学时） 实验目的：加深对离子交换容量的理解，掌握测定离子交换容量的方法，掌握离子交换柱的运行。 实验要求：学会使用离子交换设备使用方法，能测定离子交换容量。 （）曝气设备充氧能力测定实验（学时） 实验目的：学习了解曝气设备充氧能力测定的实验方法，加深对曝气充氧机理的认识。 实验要求：掌握曝气设备充氧性能的测定方法，熟悉曝气设备氧总转系数及其他各项评价指标的计算方法。 （）混凝实验（学时） 实验目的：掌握水样混凝的最佳投药量确定方法，观察矾花的形成过程及混凝沉淀
14章 4．反应器原理用于水处理有何作用和特点？ 答：作用：推动了水处理工艺发展； 特点：在化工生产中，反应器都只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛，许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至纯物理过程等。例：沉淀池。 5.试举出3种质量传递机理的实例。 答：质量传递包括主流传递、分子扩散传递、紊流扩散传递。 1、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。物质在水平方向的浓度变化， 是由主流迁移和化学引起的。 2、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的 组分总是向低浓度区迁移，最终趋于平均分布状态，浓度梯度消失。如平流池等。 3、紊流扩散传递：在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。水处理构筑物中绝大 部分都是紊流扩散。 6.（1）完全混合间歇式反应器（CMB）不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假 定是在恒温下操作 （2）完全混合连续式反应器（CSTR）反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，输出的产物其浓度和成分与反应器内的物料相同 (3)推流型反应器（PF）反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递 答:在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。 7.为什么串联的CSTR型反应器比同容积的单个CSTR型反应器效果好？ 答：因为使用多个体积相等的CSTR型反应器串联，则第二只反应器的输入物料浓度即为第一只反应器的输出物料浓度，串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数N趋近无穷时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。 8.混合与返混在概念上有什么区别？返混是如何造成的？ 答：区别是：返混又称逆向混合。广义地说，泛指不同时间进入系统的物料之间的混合，包括物料逆流动方向的流动。 造成返混的原因主要是环流，对流，短流，流速不均匀，设备中存在死角以及物质扩散等。例如：环流和由湍流和分子扩散所造成的轴向混合，及由不均匀的速度分布所造成的短路、停滞区或“死区”、沟流等使物料在系统中的停留时间有差异的所有因素。 9.PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。 答：在推流型反应器的起端（或开始阶段），物料是在C0的高浓度下进行的，反应速度很快。沿着液流方向，随着流程增加（或反应时间的延续），物料浓度逐渐降低，反应速度也随之逐渐减小。这跟间歇式反应器的反应过程是一样的。推流型反应器优于间歇式反应器的在于：间歇式反应器除了反应时间以外，还需考虑投料和卸料时间，而推流型反应器为连续操作。
一．总论 1.1 设计任务及要求 净水厂课程设计的目的在于加深理解所学专业理论，培养运用所学知识综合分析和解决实际工程设计问题的初步能力，在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。 课程设计的内容是根据所给资料，设计一座城市净水厂，要求对主要处理构筑物的工艺尺寸进行计算，确定水厂平面布置和高程布置，最后绘出水厂平面布置图、高程布置图和某个单项处理构筑物（絮凝沉淀池、澄清池或滤池）的工艺设计图（达到初步设计的深度），并简要写出一份设计计算说明书。 1.2 基本资料 1.2.1 水厂规模 该水厂总设计规模为***万m3/d，分两期建设，近期工程供水能力***万m3/d,，远期工程供水能力为***万m3/d。近期工程设计征地时考虑远期工程用地，预留出远期工程用地。 1.2.2 原水水质资料 水源为河流地面水，原水水质分析资料如下：
1.2.3 厂区地形 地形比例1:500，按平坦地形和平整后的设计地面高程32.00m设计，水源取水口位于水厂东北方向150m，水厂位于城市北面1km。 1.2.4 工程地质资料 (1) 表土砂质粘土细砂中砂粗砂粗砂砾石粘土砂岩石层 1m 1.5m 1 m 2 m 0.8m 1 m 2 m 土壤承载力:20 t/m2. (2)地震计算强度为186.2kPa。 (3)地震烈度为9度以下。 (4)地下水质对各类水泥均无侵蚀作用。 序号项目单位数量备注 1 历年最高水位m 34.38 黄海高程系统，下同 2 历年最低水位m 21.47 频率1％ 3 历年平均水位m 24.64 4 历年最大流量m3/s 14600 5 历年最小流量m3/s 180 6 历年平均流量m3/s 1340 7 历年最大含砂量kg/m3 4.82 8 历年最大流速m/s 4.00 9 历年每日最大水位涨落m/d 5.69 10 历年三小时最大水位涨落m/3h 1.04 地下水位：在地面以下1.8m 1.2.6 气象资料 该市位于亚热带，气候温和，年平均气温15.90C，七月极端最高温度达390C，一月极端最低温度－15.30C，年平均降雨量954.1mm，年平均降雨日数117.6天，历年最大日量降雨量328.4mm。常年主导风向为东北偏北（NNE），静风频率为12％，年平均风速为3.4m/s。土壤冰冻深度：0.4m。
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！） 试卷装订封面 学年第学期 课程名称： 课程代码 学生系别 专业 班级 任课教师 阅卷教师 考试方式开卷□闭卷∨ 考试日期 考试时间 阅卷日期 装订教师 装订日期 缺卷学生姓名及原因： 无 附：课程考试试卷分析表、期末考核成绩登记表
第一章水质与水质标准 1．天然水体中的杂质如何分类。 按不同的原理,对天然水体的杂志进行分类: (1) 按水中杂质的尺寸,可以分为:溶解物,胶体颗粒和悬浮物； (2) 从化学结构上可以分为:无机杂质,有机杂质,生物(微生物)； (3) 按杂质来源可以分为天然的和人工合成的物质。 2．生活饮用水的水质指标可分为哪几类。 (1)微生物标准；（2）水的感官性状指标和一般化学指标；（3）毒理学指标；（4）放射性指标。 3．地下水与地表水相比，有哪些特点。 由于通过土壤和岩层的过滤作用，所以地下水没有悬浮物，通常是透明的。同时通过溶解了土壤和岩层中的可溶性矿物质，所以含盐量、硬度等比地表水高。地下水的水质、水温一般终年稳定，较少受到外界影响。受水体流经的土壤地质条件，地形地貌以及气候条件的 影响，地表水或地下水的水质会有较大差异。 4．什么是水体富营养化。富营养化有哪些危害。 水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他换进条件适宜的 情况下，水中所含的这些用营养物质是水中的藻类过量生长，随后藻类死亡和随之而来异养 微生物的代谢活动，使得水中的DO 被迅速耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏 的现象。 水体富营养化的危害：（1）造成水体感官性污染，使藻类过度繁殖，水有霉味、腥臭味，使水体混浊，透明度下降（2）消耗水体的溶解氧（3）向水体释放毒素，使人和牲畜得 病(4) 影响供水水质，并增加供水成本(5)对水生生态造成影响。 5．什么是水体自净。为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一。 水体自净是指污染物进入天然水体后，通过物理、化学和生物因素的共同作用，使污染物的总量减少或浓度降低，曾受污染的天然水体部分地或完全的恢复原状的现象。 溶解氧是维持水生生态平衡和有机物能够进行生物分解的条件，DO 越高，说明水中的 有机污染物越少，DO 接近饱和时，水体是清洁的，因此DO 是河流自净中最有利力的生态 因素。 6．用哪两个相关的水质指标描述水体的自净过程。 BOD 和DO 。
《水质工程学（Ⅱ）》教学大纲 学时：40 学分：2.5 教学大纲说明 一、课程教学目的与任务 《水质工程学（Ⅱ）》是给水排水专业的主干课程之一，是给水排水专业的必修课程。本课程的主要任务是，使学生掌握水处理基本原理，全面系统地了解水在社会循环中的性质、城市污水的水质特征与水质标准、水体污染与自净等基本概念与理论，较扎实地掌握水处理的基本概念、基本理论、基本方法及其发展状况，基本掌握水处理的工程技术与方法、应用条件以及新工艺与新技术，为将来从事本专业的工程设计、科研及运行管理工作奠定必要的理论和应用基础。培养学生具有设计、计算水质工程中的各构筑物、工艺系统的初步能力。为将来从事本专业的水工程设计、科研及运行管理工作等奠定必要的理论和应用基础 二、课程的基本要求 1. 了解水的污染指标、污水排放标准、污水处理的目标和我国现行法规对污水处理技术提出的要求； 2.了解水体污染的原因和危害、水体自净过程规律、水污染防治措施； 3.掌握城市污水处理方法和工艺技术原理、设计计算方法；了解新工艺与新技术的应用条件，培养学生具有水质工程设计、运行管理与科学研究的基本能力； 4.熟悉污泥处理与处置设施的设计的设计原理与设计方法； 5. 基本掌握城市污水处理工程的设计、运行管理与科学研究的技能。 三、与其它课程的联系与分工 学习本课程前，学生应掌握高等数学、水力学、水文学、工程地质学、水泵与水泵站、水分析化学、水处理生物学等课程的相关内容。
教学大纲内容 第1章水体污染与自净 污水的分类、城市污水的特征与污染指标；排放标准。 水体污染及危害、水体自净的基本规律。河流氧垂曲线方程的建立及应用，水环境容量。教学提示：掌握污水的分类、城市污水中污染物特征及污染指标、污水排放要求。 重点掌握水体自净的基本规律，河流氧垂曲线方程，控制水体污染方法，城市污水处理系统的组成。 第2章物理处理 物理处理单元及构筑物的工作原理，设计及计算方法。 教学提示：本章重点格栅、沉砂池、初沉池、二沉池的功能、工作原理、基本构造、主要设计参数、设计要点等。学生能正确地选型，及掌握基本的设计方法。如何强化和改进沉淀池的沉淀效果。 第3章生物处理概论 微生物代谢与底物降解、生物处理工艺概述、生物处理的生化反应动力学基础。 教学提示：本章重点微生物的生长规律、微生物增长与产率系数关系；生物处理工艺分类、生物处理的应用与发展；生物处理动力学基本方程。 第4章活性污泥法 活性污泥法的基本原理、活性污泥法反应动力学公式、曝气的原理与曝气设备、活性污泥法的运行方式、传统活性污泥法系统的工艺设计计算、活性污泥处理系统的运行管理。 教学提示：本章重点让学生了解活性污泥处理污水的基本原理，掌握有机物降解与微生物反应动力学关系，介绍目前活性污泥法运行方式及优缺点，根据曝气理论及微生物需氧理论设计曝气系统，重点掌握传统活性污泥处理系统工艺设计原理及设计计算方法。介绍活性泥处理系统的发展动向。 第5章生物膜法 生物膜法基本原理与基本流程。介绍几种生物膜工艺如生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、曝气生物滤池等设计原理、构造、及设计方法。 教学提示：重点让学生了解生物膜法处理污水的原理、与活性污泥法工艺的区别和特点。介绍生物膜法需氧量的计算、生物滤池和生物接触氧化的工艺设计计算方法。 第6章厌氧生物处理 介绍污水厌氧生物处理基本理论和基本概念：净化机理、工艺流程、影响因素、应用条件、发展趋势。污水厌氧生物处理工艺设计参数及设计计算，两级厌氧与两相厌氧生物处理教学提示：重点掌握厌氧生物处理影响因素，厌氧接触法工艺系统设计方法；上流式厌氧污泥床基本构造与设计方法。 第7章自然生物处理系统 稳定塘、土地处理和湿地处理系统净化污水的原理、基本工艺流程、基本设计方法。稳定塘类型。土地处理系统应用中应注意的问题。 教学提示：重点介绍稳定塘的类型及设计方法，湿地处理系统设计时应注意的问题。 第8章污水深度处理与利用
《水处理微生物学》课程教学大纲 一．课程基本情况 课程英文名称：MICROBIOLOGY OF WATER TREATMENT 授课对象：给水排水工程专业本科生 开课学期：第6学期 学时数：44学时（其中含12学时实验） 学分数： 2.5学分 课程性质：必修专业基础课 考核方式：考试 先修课程：生物化学、水分析化学、有机化学 后续课程：水质工程学 开课教研室：给水排水工程教研室 执笔人：田晓燕 二．课程教学目标 1．任务和地位 《水处理微生物学》是《水质工程学》等专业课程的基础。通过学习使学生掌握微生物的形态、结构及其功能，微生物的营养、呼吸、物质代谢、生长繁殖、遗传与变异以及微生物在水体治理、污染土壤的修复等环境工程净化中的作用。 2．知识要求 在有机化学、生物化学理论基础知识的基础上，能运用所学知识分析污水质，并用微生物理论提出粗略的处理意见。 3．能力要求 通过学习掌握本课程的基本理论、基础知识并具备独立设计、实施相关实验的基本能力，为后续课学习打下基础。同时要了解本领域最新发展动态，增强适应能力，自觉地把本课程发展与相关专业发展联系起来。 三．教学内容的基本要求和学时分配 1．教学内容及要求 （1）概述 教学内容: 微生物的概念，微生物的特点，环境工程微生物的研究对象和任务。 基本要求：掌握微生物的概念、微生物的特点以及环境工程微生物的研究对象和任务等污染控制微生物学基本知识和研究范畴，对污染控制微生物学及其在环境科学和环境工程中的地位和作用有一个总体性的认识。 （2）原核微生物 教学内容: 细菌及其一般结构；细菌的特殊结构；放线菌、蓝细菌等其它原核微生物；细菌的分类鉴定。 基本要求：掌握原核微生物的基本特征和细菌的一般结构，细菌的特殊结构及其在环境科学中的重要应用潜力；了解放线菌、蓝细菌等其它原核微生物及其在环境工程中的作用。 （3）真核微生物 教学内容: 真菌、藻类、原生动物和微型后生动物的形态生理特性等。
同济大学浙江学院课程考核试卷（A卷） 2012——2013学年第二学期 课名：给水处理考试考查：考试 此卷选为：期中考试（）期终考试（√）补考（）重修（） 年级专业学号________姓名___________任课教师得分（注意：本试卷共大题，大张，满分100分．考试时间为120分钟。） 一、概念题（每题2分，共20分） 1．混凝 2．GT值 3．自由沉淀 4．表面负菏（沉淀池） 5．滤速 6．滤料K 80 7．等速过滤 8．直接过滤 9．自由氯 10．氯氨 二、简答题（共50分） 1.目前我国饮用水水质指标包括哪几大类？（3分） 2.水中杂质按其尺寸大小，可分为几类？（3分） 3.我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？（4分） 4.影响混凝效果的主要因素有哪几种？怎么影响混凝效果的？（4分） 5.费劳德数（Fr）可以反映哪些水力特性，设计沉淀池时一般采用哪些措施控制此指标？（4分）
6.何为浅池理论？（4分） 7.何为澄清池？简述其特点。（4分） 8.什么叫做“负水头”？如何避免滤层中产生负水头？（4分） 9.何谓大阻力配水系统？（4分） 10.何谓气-水反冲洗？（4分） 11.简述V型滤池的工作原理和主要工艺特点。（4分）12.改善滤池过滤过程的途径有哪些？（4分） 13.画图说明普通快滤池的结构，试说明如何计算冲洗水塔高度。（4分） 三、论述题（每题10，共30分） 1.试述胶体稳定的原因？
2.试分析理想沉淀池中某沉速为ui 的颗粒去除率公式（参见下式）的意义？ A Q u E i / 3.试绘出折点氯化曲线，说明每一区域氯的主要形态和消毒能力，并说明其消毒特点和副产 物情况。
1、水质标准：水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的限值。各种用户都对水质有特定的要求，就产生了各种用水的水质标准。水质标准是水处理的重要依据。此外，水质标准同其他标准一样，可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。 2、胶体双电层：胶体表面带电后, 由于静电力的作用, 会吸引水溶液中的反号离子, 使固－液相界面两侧形成电荷符号相反的双层结构, 称为胶体双电层. 3、气浮工艺：在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水- 气- 颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。 4、微絮凝过滤：直接过滤的过滤池，不设沉淀设备，原水经过混凝过程后直接进入过滤池，即将沉淀澄清和过滤由两步合成一步，称为直接过滤、徽絮凝过滤、接触过滤等。 5、混合床：为了完全除掉水中所含的离子，可以先经过阳离子交换剂渗滤，再经过阴离子交换剂渗滤，也可以用一个由强的阳离子交换树脂与强的阴离子交换树脂按等当量密切混合而组成的床层进行渗滤。这种床层叫做混合床。 1、生活饮用水水质标准包括哪几大类指标？针对每一大类，试分别列举1?2项指标加以说明。感官性状和一般化学指标、毒理学指标和细菌学指标. 2、为何低温低浊水难于处理？应对措施有哪些？ 随着水温的降低,水的粘滞度增加,絮凝速度降低,颗粒沉速减速减慢.原水浊度的减少,使絮凝过程中颗粒碰撞的机率降低,影响絮凝过程的进行. 因此,低温低浊水的处理较常规水的处理困难.即使加大混凝剂的投加量, 仍难以达到要求的水质目标. 低温低浊水处理的关键是选择合适的混凝剂和助凝剂以强化絮凝过程,其次是选择合适的澄清及过滤形式. 低温低浊水处理的混凝剂一般可采用聚合氯化铝或硫酸铝.实践表明, 聚合氯化铝对各种水质的适应性较强.助凝剂则多采用活化硅酸（水玻璃）. 3、为什么斜管沉淀池，澄清池均能获得大于平流沉淀池的表面负荷？试从机理角度加以分析。对一座沉淀池来说，当进水量一定时，它所能去除的颗粒的大小也是一定的。在所能去除的颗粒中，最小的颗粒沉速正好等于该沉淀池的水力表面负荷。因此，水力表面负荷越小，所能去除的颗粒越多， 4、图示说明为何无烟煤，石英砂双层滤料滤层含污能力优于石英砂单层滤料。沉淀效率越高；反之水力表面负荷越大，沉淀效率越低。 在单层、双层及多层层滤料滤池设计中，滤池的优化设计是以滤池运行处于最佳工作条件为原则。为此可调整各种工艺参数，使滤池的压力周期等于它的水质周期。以调整滤层厚度为例，增加滤层厚度会提高整个滤层的含污能力，延长水质周期。但滤层水头损大也相应增大，从而缩短了压力周期。无烟煤滤料一双层滤料滤池因其显而易见的优点, 含污能力强，而广泛地应用于给水处理工艺。现今，甚至研制三层滤料滤池，以期更大程度地利用整个滤层的含污能力。这是单层滤料所无法比拟的。但是，有一利必有一弊，双层滤料、三层滤料滤池也有其不足之处：1 、滤层构造复杂2、对各层滤料筛分要求精确，操作麻烦，如级配不当，投产后常有煤砂混杂现象发生。3、施工中，对垫层、各层滤 料装填要求严格，操作也麻烦。使用中，滤层一旦翻混或定期更换滤料更是令人头疼。4、运行中要 求更高的管理水平。如管理不当，反冲洗强度控制不好，会产生清新牌无烟煤滤料严重流失现象。要经常补充新的滤料。 5、为何臭氧、紫外线等消毒工艺后还需要加氯进行消毒？自来水加氯后，氯气与水反应生成的次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒，成本较低．自来水加氯消毒后会产生各种氯化物，典型的如三氯甲烷，它被世界卫生组织确定为严重的致癌物．在用自来水烧开水，要煮沸3 分钟，让有害氯化物挥发一些，但不能煮沸过久，易产生亚硝酸盐等有害物质．优点：有消毒杀菌作用，成本低；缺点：5、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，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的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。 6若原水铁锰较高，采用超滤工艺能否达到处理效果？为什么？（1）直接超滤工艺对水中浊度、 藻类、细菌等污染物质有着较好的去除能力，去除率达到了97%以上。通过超滤膜的截留作用， 其出水浊度也仅为0.1 NTU左右，超滤工艺并不能有效的改善水中有机污染的状况。因此直接超滤出水完全可以保证对水中浊度、藻类、细菌、大肠菌群的去除。但对有机物消毒副产物去除效果有限，膜污染严重。6、理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度
混凝：是指通过某种方法使水中胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。混凝包括凝聚和絮凝两个步骤，凝聚是指使胶体脱稳并聚集为微絮粒的过程，而絮凝则指微絮粒通过吸附、卷带和桥连而成长为更大的絮体的过程。混凝去除对象：胶体及部分细小的悬浮物。混凝目的：投加混凝剂使胶体脱稳，相互凝聚生长成大矾花，以便在后续沉淀工艺中去除。混凝的原理：压缩双电层，吸附电中和作用，吸附架桥作用，网捕——卷扫作用。 压缩双电层：根据DLVO理论，加入电解质对胶体进行脱稳。起聚沉作用的主要是反离子，反离子的价数越高，其聚沉效率也越高。不能解释：1.混凝剂投加过多，混凝效果反而下降；2.与胶粒带同样电号的聚合物或高分子混凝效果好。压缩双电层：理论上电位=0，等电状态效果最好，实际上只需电位临近于0. 吸附—电中和作用：这种现象在水处理中出现的较多。指胶核表面直接吸附异号离子、异号高分子、异号胶粒等，来降低电位、减少静电斥力，有利于颗粒接近而互相吸附。其特点是：当药剂投加过多时，电位可反号，此为“吸附—电性中和作用机理”。 铝系：适宜PH：5.5~8 铁系：适宜PH：5~11，但腐蚀性强。 铝盐作混凝剂时，运输方便，操作简单，混凝效果较好，但
水温低时，硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。 铁盐作混凝剂时，其优点是易溶解，形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实，沉降速度快，处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝，适用的PH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。 铁盐形成的絮体比铝盐絮体密实，但腐蚀性强，有颜色。机理：吸附电中和与吸附架桥协同作用。 铝盐和铁盐作为混凝剂在水处理过程中发挥以下三种作用：1.Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝 聚作用 2.高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用 3.以氢氧化物沉淀形态存在时的网捕絮凝作用 混凝动力学：异向絮凝：由布朗运动造成的碰撞，主要发生在凝聚阶段。絮凝速率只与颗粒数量有关，而与颗粒粒径无关。同向絮凝：由水力或机械搅拦产生。其理论仍在发展之中。最初的理论基于层流的假定。 凝聚：在混合设备中完成。作用：带电荷的水解离子或高价离子压缩双电层或吸附电中和，凝聚，生长成约d=10um（微絮体>5um）要求：混合要快速、剧烈（使药剂均匀分散）絮凝：在絮凝设备中完成作用：使微絮凝体通过合适的水利条件变成粗大的絮凝体。生长成大矾花d=0.6~1.2mm 要求：提供足够的碰撞次数（需要一定时间）；搅拌强度要递
1.设计任务及资料 1.1设计原始资料 长垣镇最高日设计用水量为近期5万吨/天，远期10万吨/天，规划建造水厂一座。已知城区地形平坦，地面标高为21.00米；水源采用长江水；取水构筑物远离水厂，布置在厂外。管网最小服务水头为28.00米；二级泵站采用二级供水到管网系统，其中最大一级供水量占全天用水量的百分数为5.00%，时间为早上6：00～晚上10：00，此时管网系统及水厂到管网的输水管的总水头损失为11.00米；另一级供水时管网系统及水厂到管网的输水管的总水头损失为5.00米。常年主导风向：冬季为东北风、夏季为东南风。水厂大门朝向为北偏西15°。 1.2设计任务 1、设计计算说明书1本。 内容包括任务书、目录、正文、参考资料、成绩评定表等，按要求书写或打印并装订成册。 其中正文内容主要包括：工程项目和设计要求概述，方案比较情况，各构筑物及建筑物的形式、设计计算过程、尺寸和结构形式、各构筑物设计计算草图、人员编制、水厂平面高程设计计算和布置情况以及设计中尚存在的问题等。 2、手工绘制自来水厂平面高程布置图1张（1号铅笔图，图框和图签按标准绘制）。要求：比例选择恰当，图纸布局合理，制图规范、内容完整、线条分明，字体采用仿宋字书写。
2. 设计规模及工艺选择 2.1设计规模 根据所提供的已知资料：最高日用水量为近期5万吨/天，远期10万吨/天。 d Q=Q α α为自用水系数，取决于处理工艺、构筑物类型、原水水质及水厂是否设有 回收水设施等因素，一般在1.05-1.10之间，取α =1.07，则水厂生产水量 近期：Q 0=1.07Q d =1.07×50000=53500m 3/d=2229.2m 3/h 远期：Q 0=1.07Q d =1.07×100000=107000 m 3/d=4458.3m 3/h 水处理构筑物的设计，应按原水水质最不利情况时所需供水量进行校核。 2.2水厂工艺流程选择 2.2.1概述 给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用或工业使用要求的水质。给水处理工艺方法和工艺的选择，应根据原水水质及设计生产生产能力等选择，由于水源不同，水质各异，生活饮用水处理系统的组成和工艺流程也多种多样。 2.2.2水处理流程选择 水处理方法应根据水源水质的要求确定。所给的设计资料中指出，水源采用 长江水，其水质应该较好，采用一般传统的水处理工艺，即：混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒。混凝剂采用硫酸铝，设溶解池和溶液池，计量泵投加药剂，管式静态混合器混合。絮凝池采用水平轴机械絮凝池。沉淀池采用平流沉淀池。滤池采用普通快滤池。
2018年12月26日，北京交通大学市政与环境工程实验室发生爆炸燃烧，事故造成3人死亡。 按照市委、市政府领导指示精神，依据《中华人民共和国突发事件应对法》等有关法律、法规，市政府成立了由市应急管理局、市公安局、市教委、市人力社保局、市总工会、市消防总队和海淀区政府组成的事故调查组，并邀请市纪委市监委同步参与事故调查处理工作。 事故调查组按照“科学严谨、依法依规、实事求是、注重实效”和“四不放过”的原则，通过现场勘验、检测鉴定、调查取证、模拟实验，并委托化工、爆炸、刑侦、火灾调查有关领域专家组成专家组进行深入分析和反复论证，查明了事故发生的经过和原因，认定了事故性质和责任，并提出了对有关责任人员和单位的处理建议及事故防范和整改措施。现将有关情况报告如下： 一、事故基本情况 （一）事故现场情况 事故现场位于北京交通大学东校区东教2号楼。该建筑为砖混结构，中间两层建筑为市政与环境工程实验室（以下简称“环境实验室”），东西两侧三层建筑为电教教室（内部与环境实验室不连通）。环境实验室一层由西向东依次为模
型室、综合实验室（西南侧与模型室连通）、微生物实验室、药品室、大型仪器平台；二层由西向东分别为水质工程学Ⅱ、水质工程学Ⅰ、流体力学、环境监测实验室；一层南侧设有5个南向出入口；一、二层由东、西两个楼梯间连接；一层模型室和综合实验室南墙外码放9个集装箱（建筑布局详见下图）。 （二）事发项目情况 事发项目为北京交通大学垃圾渗滤液污水处理横向科研项目，由北京交通大学所属北京交大创新科技中心和北京京华清源环保科技有限公司合作开展，目的是制作垃圾渗滤液硝化载体。该项目由北京交通大学土木建筑工程学院市政与环境工程系教授李德生申请立项，经学校批准，并由李德生负责实施。 2018年11月至12月期间，李德生与北京京华清源环保科技有限公司签订技术合作协议；北京交大创新科技中心和北京京华清源环保科技有限公司签订销售合同，约定15天
水质工程学重点
1、水质标准：水质标准是用水对象所要求的各项水质参数应达到的限值。各种用户都对水质有特定的要求，就产生了各种用水的水质标准。水质标准是水处理的重要依据。此外，水质标准同其他标准一样，可分为国际标准、国家标准、地区标准、行业标准和企业标准等不同等级。 2、胶体双电层：胶体表面带电后,由于静电力的作用,会吸引水溶液中的反号离子,使固－液相界面两侧形成电荷符号相反的双层结构,称为胶体双电层. 3、气浮工艺：在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。 4、微絮凝过滤：直接过滤的过滤池，不设沉淀设备，原水经过混凝过程后直接进入过滤池，即将沉淀澄清和过滤由两步合成一步，称为直接过滤、徽絮凝过滤、接触过滤等。 5、混合床：为了完全除掉水中所含的离子，可以先经过阳离子交换剂渗滤，再经过阴离子交换剂渗滤，也可以用一个由强的阳离子交换树脂与强的阴离子交换树脂按等当量密切混合而组成的床层进行渗滤。这种床层叫做混合床。 1、生活饮用水水质标准包括哪几大类指标？针对每一大类，试分别列举1～2项指标加以说明。 感官性状和一般化学指标、毒理学指标和细菌学指标. 2、为何低温低浊水难于处理？应对措施有哪些？ 随着水温的降低,水的粘滞度增加,絮凝速度降低,颗粒沉速减速减慢.原水浊度的减少,使絮凝过程中颗粒碰撞的机率降低,影响絮凝过程的进行.因此,低温低浊水的处理较常规水的处理困难.即使加大混凝剂的投加量,仍难以达到要求的水质目标.低温低浊水处理的关键是选择合适的混凝剂和助凝剂,以强化絮凝过程,其次是选择合适的澄清及过滤形式.低温低浊水处理的混凝剂一般可采用聚合氯化铝或硫酸铝.实践表明,聚合氯化铝对各种水质的适应性较强.助凝剂则多采用活化硅酸(水玻璃). 3、为什么斜管沉淀池，澄清池均能获得大于平流沉淀池的表面负荷？试从机理角度加以分析。 对一座沉淀池来说，当进水量一定时，它所能去除的颗粒的大小也是一定的。在所能去除的颗粒中，最小的颗粒沉速正好等于该沉淀池的水力表面负荷。因此，水力表面负荷越小，所能去除的颗粒越多，4、图示说明为何无烟煤，石英砂双层滤料滤层含污能力优于石英砂单层滤料。沉淀效率 越高；反之水力表面负荷越大，沉淀效率越低。 在单层、双层及多层层滤料滤池设计中，滤池的优化设计是以滤池运行处于最佳工作条件为原则。为此可调整各种工艺参数，使滤池的压力周期等于它的水质周期。以调整滤层厚度为例，增加滤层厚度会提高整个滤层的含污能力，延长水质周期。但滤层水头损大也相应增大，从而缩短了压力周期。 无烟煤滤料一双层滤料滤池因其显而易见的优点,含污能力强，而广泛地应用于给水处理工艺。现今，甚至研制三层滤料滤池，以期更大程度地利用整个滤层的含污能力。这是单层滤料所无法比拟的。但是，有一利必有一弊，双层滤料、三层滤料滤池也有其不足之处：1、滤层构造复杂2、对各层滤料筛分要求精确，操作麻烦，如级配不当，投产后常有煤砂混杂现象发生。3、施工中，对垫层、各层滤料装填要求严格，操作也麻烦。使用中，滤层一旦翻混或定期更换滤料更是令人头疼。4、运行中要求更高的管理水平。如管理不当，反冲洗强度控制不好，会产生清新牌无烟煤滤料严重流失现象。要经常补充新的滤料。 5、为何臭氧、紫外线等消毒工艺后还需要加氯进行消毒？自来水加氯后，氯气与水反应生成的次氯酸有强氧化性，能杀菌消毒，成本较低．自来水加氯消毒后会产生各种氯化物，典型的如三氯甲烷，它被世界卫生组织确定为严重的致癌物．在用自来水烧开水，要煮沸3分钟，让有害氯化物挥发一些，但不能煮沸过久，易产生亚硝酸盐等有害物质．优点：有消毒杀菌作用，成本低；缺点：5、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，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的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。
南昌大学实验报告 学生姓名：学号：专业班级： 实验类型：√验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩： 实验一混凝试验 一、实验目的： 1.学会求一般天然水体最佳混凝条件（包括投药量、PH、水流速度梯度）的基本方法； 2.观察混凝现象，加深混凝机理的理解，了解混凝影响因素； 二、实验基本原理： 胶体微粒都带有电荷，它们之间的电斥力是影响胶体稳定性的主要因素，一般天然水体颗粒的电动电位在-30mv以上，投加混凝剂后，只要该电荷点位降到-15mv左右即可得到。 三、主要仪器设备及耗材： 智能型混凝试验搅拌仪（六联搅拌器），酸度计一台，低浊度仪一台，双向磁力搅拌器一台，1000ml烧杯六个，200ml烧杯两个，1000ml量筒一个，1ml、2ml、5ml移液管各一根，酸碱溶液各一瓶，混凝剂溶液一瓶（5%硫酸铝） 四、实验步骤： (1)本次试验选用的是二号水样，将桶中原水搅拌均匀，测定水样的温度、酸碱度、浊度和pH值。 (2) 确定水样中能形成矾花的近似最小混凝剂量，在烧杯中加入200ml水样并将烧杯放在磁力搅拌器上进行搅拌，并且每次增加0.1mL的混凝剂投加量，直至出现矾花。记录生成小矾花是的混凝剂的最小投加量。 (3)在六个大烧杯中分别加入1L的原水，以上一步所得的最小投加量为基准，设置六组梯度试验，每组用量别为最小投加量的1/3、2/3、1、1.5、2、2.5倍。加入到相应的药剂试管中。 (4)设定六联混凝搅拌仪，第一阶段：时间30s，转速500r/min；第二阶段：时间10min，转速为250r/min；第三阶段；时间10min，转速100r/min；第四阶段沉淀10min。启动
水质工程学课程设 计概述
水质工程学课程设计 学生姓名: 学号: 班级: 指导老师: 20xx年6月
目录 1 任务指导 0 1.1 课程设计教学目的及基本要求 0 1.2 设计内容 0 1.3 设计资料 (1) 1.3.1 水源和水质 (1) 1.3.2 城市规划与供水规模 (1) 1.3.3 供水水质及水压 (1) 1.3.4 气象 (1) 2总体设计 (2) 2.1 净水工艺流程的确定 (2) 2.2 处理构筑物及设备型式选择 (2) 2.2.1 药剂溶解池 (2) 2.2.2 混合设备 (3) 2.2.3 絮凝池 (4) 2.2.4 沉淀池....................... 错误!未定义书签。 2.2.5滤池 (6) 2.2.6 消毒方法 (7) 3 混凝沉淀 (8) 3.1 混凝剂投配设备的设计 (8) 3.1.1 溶液池 (9) 3.1.2 溶解池 (10)
3.1.3 投药管 (11) 3.2 混合设备的设计 (11) 3.2.1设计流量 (12) 3.2.2设计流速 (12) 3.3.3 混合单元数 (12) 3.2.4混合时间 (12) 3.2.5水头损失 (12) 3.2.6 校核GT值 (12) 3.3 折板絮凝池的设计 (13) 3.3.1 设计水量 (13) 3.3.2 设计计算 (13) 3.3.3 折板絮凝池布置 (20) 4 斜管沉淀池设计计算 (20) 4.1 设计流量 (20) 4.2 平面尺寸计算 (21) 4.2.1 沉淀池清水区面积 (21) 4.2.2 沉淀池长度及宽度 (21) 4.2.3 沉淀池总高度 (21) 4.3 进出水系统 (22) 4.3.1 沉淀池进水设计 (22) 4.3.2 沉淀池出水设计 (23) 4.3.3 沉淀池斜管选择 (24)
1. 解释生化需氧量BOD 在水温为20度的条件下，由于微生物的生活活动，将有机物氧化为无机物所消耗的溶解氧量。 2. 解释化学需氧量COD 用强氧化剂，在酸性条件下，将有机物氧化为CO2与H2O所消耗的氧量。 √3. 解释污泥龄曝气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比，即活性污泥在曝气池内的平均停留时间。 4. 绘图说明有机物耗氧曲线 5.绘图说明河流的复氧曲线 6. 解释自由沉降当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，各自独立地完成沉底过程。 7. 解释成层沉降又称区域沉淀，当悬浮物质浓度大于500mg/L时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒，各自保持相对位置不变，并在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，与澄清水之间形成清晰的液——固界面，沉淀显示为界面下沉。 √8. 解释沉淀池表面负荷的意义在单位时间内通过沉淀池单位表面积的流量。 √9. 写出沉淀池表面负荷q0的计算公式 q=Q/A √10. 曝气沉砂池的优点平流沉砂池主要缺点是沉砂池中夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理增加难度，故需配洗砂机，把排砂经清洗后，有机物含量低于10%，称为清洁砂，再外运，曝气沉砂池可克服这一缺点。 √11. 说明初次沉淀池有几种型式平流式沉淀池、普通辐流式沉淀池、向心辐流式沉淀池、竖流式沉淀池、斜板（管）沉淀池 √12. 说明沉淀有几种沉淀类型自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀（成层沉淀）、压缩 13. 说明沉砂池的作用去除比重较大的无机颗粒。 √14. 辐流沉淀池的进水和出水特点普通辐流式沉淀池中心进水，周边出水，中心传动排泥。进水管设穿孔挡板，变速水流，中心流速最大，沉下的颗粒也是中心最大，向四周逐渐减小，出水用锯齿堰，堰前设挡板，拦截浮渣。 15. 解释向心辐流沉淀池的特点向心辐流式沉淀池周边进水，中心出水。流入槽采用环形平底槽，等距设布水孔导流絮凝区的宽度与配水槽等宽，沉淀池的表面负荷可高于普通辐流式2倍，流水槽，可用锯齿堰出水。 16.绘图解释辐流沉淀池的工作原理 17. 解释竖流沉淀池的特点竖流沉淀池可用圆形或正方形，沉淀区呈圆柱形，污泥斗呈截头倒锥体。污水从中心管自上而下，经反射板折向上流，沉淀水用设在池周的锯齿溢流堰，溢入出水槽。水流速度向上。√18. 解释浅层沉降原理池长为L，池深为H，水平流速v，颗粒沉速为u，理想状态下L/H=v/u，可见L 与v不变时池深H越浅，可被除去的悬浮颗粒也越小。 √19. 说明二次沉淀池里存在几种沉淀类型、为什么自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀（成层沉淀）、压缩√20. 活性污泥的定义及组成定义：污水经过一段时间的曝气后，水中会产生一种以好氧菌为主体的黄褐色絮凝体，其中含有大量活性微生物，这种污泥就是活性污泥。组成：（1）具有代谢功能活性的微生物群体（2）微生物内源代谢、自身氧化物的残留物（3）由原污水夹入的难为细菌降解的惰性有机物（4）由污水夹入的无机物质 √21. 绘图说明活性污泥增长曲线（1）适应期。微生物细胞内各种酶系统对新培养基环境的适应过程，初期微生物不裂殖，数量不增加；后期，细胞开始分裂、增殖。（2）对数增长期。营养物质非常充分，不是微生物增殖的控制因素。增值速度与时间呈直线关系。（3）减速增殖期。微生物大量繁殖，营养物质被大量耗用，营养物质逐步成为微生物增殖的控制因素，微生物增殖速度慢，几乎与细胞衰亡速度相等，微生物活体数达到最高水平，趋于稳定。本期末端，由于微生物增殖数抵不上衰亡数时，曲线开始出现下降趋势。（4）内源呼吸期。营养物质继续下降，开始利用体内物质进行内源代谢。多数细菌进行自身代谢二逐步死亡，只有少数细胞继续裂殖，活菌体数大为下降，曲线呈下降趋势。综述，决定微生物活体数量和增殖曲线上升、下降走向的主要因素是周围环境中营养物质的多寡。 √22. 说明生物絮体形成机理当曝气池内有机营养物质降到一定程度，细菌增殖速度低下或停止，处于内源呼吸期或减速增殖期后段，运动性能微弱，动能很低，不能与范德华力相抗衡，并且在布朗运动的作