给水工程复习
1、比较CMB与CSTR反应速度，说明为什么后者使用较多，如何改良？
答：CMB反应浓度是变化的，反应浓度由高到低；CSTR的反应是在低浓度下进行的，反应具有连续性，反应时间较长。改良：可用多个CSTR串联达到缩短反应时间的目的。
2、地表水常规处理工艺
答：混凝→沉淀→过滤→消毒
3、胶体稳定原因；混凝机理--多加后果；常用混凝剂与助凝剂（记几个)；知道同向絮凝、异向絮凝；絮凝控制指标（G、GT）；如何理低温低浊度水；泵前投加前提；知道常用的混合设备；各种絮凝设备（隔板、折板、机械、网格栅条）如何做到G值逐渐减小。
答：胶体稳定的原因：1、胶体的动力学稳定：小颗粒在水中的布朗运动2、胶体的聚集稳定：由表面同性电荷的斥力或水化膜作用的影响导致粒子不能聚集。3、胶体的结构：胶核-胶粒（滑动面ζ电位）-胶团
混凝机理：1、压缩双电层作用2、吸附电性中和作用3、吸附架桥作用4、网捕-卷扫作用
投药量：高价比低价投加少得多，多加会使得胶体再稳。
常用混凝剂：硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁、碱式氯化铝、聚合硫酸铁，聚丙烯酰胺；助凝剂：PAM，活化硅酸，骨胶，海藻酸钠，氯，生石灰。
同向絮凝：碰撞由水力或机械运动产生，是水处理的主要絮凝形式。
异向絮凝：碰撞由布朗运动所产生，小颗粒（≤1μm）才存在布朗运动，颗粒聚集变大，其絮凝速率由颗粒碰撞速率决定。
絮凝控制指标（G、GT）：G是速度梯度，表达的是两流层的速度差与垂直间距之比；T是停留时间。
如何处理低温低浊度水：
泵前投加前提：离水厂比较近。
常用的混合设备：泵，管道，机械。
各种絮凝设备（隔板、折板、机械、网格栅条）如何做到G值逐渐减小：隔板絮凝池：前窄后宽；折板絮凝池：采用异波-同波-平板；机械絮凝池：控制搅拌强度；网格-栅条絮凝池：前网格，中栅条，后空。
4、知道拥挤沉淀的四个分区、浑液面及沉淀相似性；理想沉淀池、截留沉速、表面负荷；影响平流式沉淀池的因素；如何设计平流式沉淀池才能保证其运行良好（进水、出水、沉淀--水力半径、水平流速、排泥）；斜管角度、长度、进水方位及适用条件；
澄清原理；高密度澄清池特点；气浮池气泡及投加发泡剂的作用。
答：拥挤沉淀的四个分区：清水区，等浓度区，变浓度区，压实区。
浑液面（清水区与等浓度区之间一个清晰的交界面）及沉淀相似性：高度不同的同浓度水样，其下沉过程相似，故水处理工程中可以考虑采用较浅的沉淀池来处理，但太浅处理效果不好，故沉淀池水深多采用3~4米。
理想沉淀池（非凝聚性颗粒的沉淀）：条件1进水分布均匀，水平流向流向终端；2 水中颗粒等速下沉；3下沉到池底的颗粒不反弹；截留沉速：能全部沉淀的颗粒中最小颗粒的沉速；
表面负荷（Q/A）。
影响平流式沉淀池的因素；1、实际水流状况--短流，水流的紊动性 水流的稳定性凝
2聚作用的影响：不是坏事
如何设计平流式沉淀池才能保证其运行良好（进水、出水、沉淀--水力半径、水平流速、排泥）：1、进水区：在隔墙上设进水孔(喇叭状），孔口流速不大于0.15~0.2m/s,且孔口高于泥面0.3~0.5m.
2、沉淀区：设分隔强，格宽一般3~8m，水深3~4m,超高0.3~0.5m,
长宽比≧4，长深比≧10.沉淀时间1~3h(低温低浊或高浊度时取大值)
3、出水区：要均匀，采用平流薄壁堰或三角堰或淹没小孔出流（流速0.6~0.7m/s，孔径20~30mm，淹没深12~15cm，自由跌落）溢流率不宜大于500m3/m·d。可设指型槽，如图所示。计算集水槽长度、每孔流量、孔数，然后均匀分布。
4、污泥区：污泥区可设计成斗型排泥、穿孔管排泥和机械排泥（为主）等几种形式，机械排泥又有单口虹吸排泥、多口虹吸排泥及泵吸排泥几种。
斜管角度（60）、长度（1x1）、进水方位（宜从宽度方向进水（宽大于长））及适用条件
澄清原理：如果在给排水构筑物中形成一个高浓度、大絮体区域，加药后的原水进入该区域，其中杂质与大絮体接触，可以极大提高原水中细小颗粒的絮凝速率，从而便于去除。
高密度澄清池特点：1、泥渣外部循环，循环量可调；
2、设有推流区，有利于絮凝体形成；
3、采用合成PAM，矾花完整密度高，药剂投加量少（约10%）；
4、采用斜管沉淀，效率高（20~40m/h），出水稳定水质好；
5、污泥在底部浓缩（80~550g/L），不必再设浓缩池,省排泥水；
6、适应能力强
气浮池气泡及投加发泡剂（产生气泡）的作用：
气泡同污水中的悬浮物结合，使悬浮物比重小于水，并逐渐浮到水面形成浮渣，水面上备有刮板系统，将浮渣刮入污泥池
5、过滤理论；滤层含污能力及提高措施；直接过滤（两种）及设计要点；了解等速过滤与变速过滤；负水头现象及危害、措施；滤料级配及表示方法K80大小的含义；承托层的作用；滤池冲洗方法；冲洗强度与水头损失的关系；了解大、小阻力系统；大阻力系统均匀性的影响因素；冲洗水的供给；知道几种滤池。
答：过滤理论：利用颗粒材料或筛网或多孔材料或滤膜截留水中细小杂质的工艺。
滤层含污能力及提高措施：单位体积滤料的平均含污量称含污能力。提高含污能力，可以增加过滤周期，提高产水量、出水水质。
*措施： 采用双层滤料--无烟煤（轻1.4~1.7、大0.8~1.8mm，0.3~0.4m）+石英砂（重2.6~2.7、小0.5~1.2mm,0.4m），过滤周期可达单层滤池的2倍，水质也更好。
采用三层滤料--无烟煤（0.45m）+石英砂（0.23m）+磁铁矿（4.7，0.07m）， 采用均质滤料--石英砂（粒径0.9~1.1mm），对反冲洗要求高。
④上向流，双向流--反冲洗问题。
直接过滤（两种）及设计要点：1、类型接触过滤：
原水加药后直接进入过滤池。
微絮凝过滤：短时间絮凝，几分钟，形成小絮凝体。
2、要求：
原水浊度≦50NTU为宜
采用均质、双层或三层滤料，厚度及粒径适当加大。
絮粒不能太大（40~60μm）。
④滤速要小（≦5m/h)。
等速过滤（滤池过滤速度保持不变）与变速过滤（滤速随时间逐渐减小）负水头现象及危害、措施：1、概念--在过滤过程中，截留的杂质越来越多，阻力也越来越大，若滤池某处阻力大于水压力时，即在其下方形成负压，析出空气，积而成囊。
2、危害--过滤面积受影响；水质受影响（水位上升滤速上升）；反冲洗时破坏滤层结构，可能带出滤料或形成缝隙。
3、措施--增加水深（如普通快滤池水深1.5~2m）；抬高出水水位（高于滤层）。
滤料级配及表示方法K80大小的含义：各种粒径颗粒所占比例--均匀变化好，可通过筛分得到。
2种表示方法：
≦2
K80+dmin+dmax
K80大，不均匀，不利于过滤；K80小，均匀，造价高。
强制滤速：一格滤池反冲洗或检测时其它滤池的过滤速度。
承托层的作用：承托滤料+均匀布水（反冲洗），
滤池冲洗方法：高速水流反冲洗（水流剪力），气水反冲洗（6~10min）。
冲洗强度与水头损失的关系：随冲洗强度的增大而水损增大，悬浮后为一定值。
大（由于增加承托层、滤料层阻力不现实，而减小孔口面积，则s1增加，阻力大，可提高配水均匀性。故此种方式称大阻力配水系统）、小阻力系统。
大阻力系统均匀性的影响因素：配水系统的均匀性只与其构造尺寸有关，与冲洗强度、池面积等无关。但池面积过大，各种忽略的因素不成立，不均匀性增加，故池面积一般不大于100m2。
冲洗水的供给：1、采用水泵供水2、采用水塔或水箱供水
知道几种滤池：V型滤池，普通快滤池，无阀滤池，移动罩滤池，虹吸滤池。
6、氯消毒特点、加氯量确定（折点加氯）、加氯点、氯库方位；二氧化氯消毒、氯胺消毒、O3消毒特点。
答：氯消毒特点：优点--成本低；操作简单。缺点--可能产生致癌物；原水含酚时有氯酚味；需防泄漏（有毒）。
加氯量确定（折点加氯）、加氯点（一般为滤后加氯；当原水有机物、藻类较多时，宜滤前滤后投加；当管网较长时，还可在管网增压处再投加一次）、氯库方位（在工作区下风向）
二氧化氯消毒（优点--无THMs生成；效果强于CL2;可去除色、臭、氧化Fe、Mn。
缺点--成本高于CL2；易爆（浓度≦6~8%），现制现用；有副产物（氯酸盐、压氯酸盐）。）；氯胺消毒（消毒时间长，THMs、氯酚味少；消毒效果差，需增加加氨设备，管理麻烦。原水氨氮较多及输水管网长时可采用）；O3消毒（优点：强氧化剂，消毒效果好；除酚无味；无THMs生成。
缺点：投资大电耗大；O3易挥发，消毒不持久；有副产物（有机酸、醇、醛）；尾气处理（≧1PPm人难受，吸附、分解、燃烧）；管理麻烦成本高）特点
7、地下水除铁除锰方法、工艺流程及特点（成熟期）；活性炭作用、吸附容量、吸附等温线作用、泄漏曲线（泄漏点）、再生、BAC工艺流程；活性氧化铝除氟与再生。
答：地下水除铁除锰方法（氧化法，生物法）、工艺流程
特点（成熟期）
活性炭作用（能吸附有机物、臭味、颜色、消毒副产物等，但对脂肪、淀粉等吸附效果差。）；吸附容量（单位重量活性炭可吸附的溶质的量）；吸附等温线作用（选择活性炭）；泄漏曲线（泄漏点：出水水质不达标的点）、再生（蒸发干燥---有机物热解碳化---汽化回复活性）、BAC工艺流程
活性氧化铝除氟与再生：活性氧化铝除氟
①转型：（Al2O3)n·2H2O+SO42-=(Al2O3)n·H2SO4+2OH-
较易吸附F-
②除氟：(Al2O3)n·H2SO4+2F-=(Al2O3)n·2HF+SO42-
③再生：(Al2O3)n·2HF+SO42-=(Al2O3)n·H2SO4+2F-
一般采用1%~2%硫酸铝溶液再生
8.硬度的类型及危害：
水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种
锅炉用水硬度太高，经过长期烧煮后，水里的钙和镁会在锅炉内结成锅垢，使锅炉内的金属管道的导热能力大大降低，这不但浪费燃料，而且会使局部管道过热，当超过金属允许的温度时，锅炉管道将变形损毁，严重时会引起锅炉爆炸事故。
药剂软化法的局限性：？
离子交换剂的类型(酸、碱）：
强酸性，弱酸性，强碱性，弱碱性
交换容量、选择性（顺序）、交换过程:
交换容量是指离子交换剂能提供交换离子的量，它反映离子交换剂与溶液中离子进行交换的能力。
在离子交换水处理的实际应用中，我们常常需要知道在许多离子的混合液中哪一种离子易被吸取，哪一种离子较难被吸取的次序，即所谓选择性顺序。
借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换的过程
离子交换软化方法及出水特点：
1）Na离子交换软化法2)H离子交换软化法3）H-Na离子交换脱碱软化法
双层床与混合床：
床内装有阳、阴两种树脂的称为混合床。如床内装有一种强型和一种弱型阳树脂或阴树脂的则称为双层床。
逆流再生固定床及其特点：
原水与再生液流方向相反的固定床称为逆流再生固定床
1）水质好2）再生树脂不乱层3）再生液消耗低4）水耗低5）树脂的再生度高
RH-RNa串联及并联系统图：
弱酸树脂特点：
交换速度较慢，交换容量随pH的增高而增加。
再生剂：
9.除盐预处理：
进水水质预处理是水的淡化和除盐系统的一个重要组成部分，是保证处理装置安全运行的必要条件。预处理包括去除悬浮物，有机物，胶体物质，微生物，细菌以及某些有害物质。
强碱树脂交换顺序：
SO4 2-（硫酸根离子）>NO3 -(硝酸根。。）>Cl -(氯离子）>F -(氟离子）>HCO3 -(碳酸氢根离子）>HSIO3 -（硅酸氢根离子）
及出水泄露点：强碱阴离子交换器当达到运行终点时，在电导率上升之前，硅酸已开始泄露。
及除硅要求:
强碱树脂除硅要求：1，进水应呈酸性；2，进水漏钠量要低；3，再生条件要求高。
弱碱树脂特点：
弱碱树脂只能与强酸阴离子起交换反应，而不能吸附弱酸阴离子。弱碱树脂极易用碱再生。弱碱树脂抗有机物污染能力较强。
及出水泄露点：弱碱阴离子交换器的运行过程中，正常出水水质呈弱碱性，当氯离子开始漏泄，出水出现酸性，出水电导率急速上升，即为周期终点的讯号。复床除盐工艺流程及出水特点：
原水——阳床——除二氧化碳器——中间水箱——水泵——强碱阴床——供水
在运行中，有时出水的PH值和电导率都偏高。
强酸阳床在前的理由：
除CO2放在强酸阳床后面的理由：
在经过阳离子交换后，溶液或水变为酸性，这时候其中的碳酸根或碳酸氢根将变成CO2。经除二氧化碳器可除去CO2，可以减轻后面阴树脂的负担，增加处理量。
混合床除盐优缺点：
再生时阴，阳离子很难彻底分层。混合床对有机物污染很敏感。
如何制备高纯水：
自来水→蒸馏水→离子交换和自来水→电渗析→离子交换二种方法
离子交换双层床：
将强型和弱型两种具有不同的相对密度、不同的粒度和交换特性的树脂放在同一个固定床离子交换器中，进行的离子交换处理称为双层床离子交换处理。由于所放的树脂不同，故又可分为阳双层床和阴双层床两种。
电渗析原理及两极现象：
电渗析法是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使水中阴，阳；离子作定向迁移，从而达到离子从水中分离的一种物理化学过程。
浓差极化是指分离过程中，料液中的溶液在压力驱动下透过膜，溶质(离子或不同分子量溶质)被截留，在膜与本体溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越高;在浓度梯度作用下，溶质又会由膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致溶剂透过通量下降。
反渗透原理：
若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。
纯水制备方法：
蒸馏法，离子交换法,电渗析法，反渗透法
10.绘制机械搅拌澄清池示意图：
折板絮凝池示意图（平面、剖面）：
快滤池示意图：
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。
作业一 BOD：由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生化需氧量。 COD：在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与水所消耗氧化剂中的氧量，称为化学需氧量。 TOC：在900℃高温下，以铂作催化剂，使水样氧化燃烧，测定气体中CO2的增量，从而确定水样中总的含碳量，表示水样中有机物总量的综合指标。 TOD：有机物主要组成元素被氧化后，分别产生二氧化碳，水，二氧化氮和二氧化硫所消耗的氧量称总需氧量TOD。 水体富营养化：水体富营养化是指由于大量的氮、磷、钾等元素排入到地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，破坏水生生态平衡的过程。 水体自净：污水排入水体后，一方面对水体产生污染，另一方面水体本身有一定的净化污水的能力，即经过水体的物理、化学与生物的作用，使污水中污染物的浓度得以降低，经过一段时间后，水体往往能恢复到受污染前的状态，并在微生物的作用下进行分解，从而使水体由不洁恢复为清洁，这一过程称为水体的自净过程 污泥沉降比：污泥沉降比（SV）是指混合液在量筒内静置沉淀30分钟沉淀污泥与所取混合液之体积比为污泥沉降比（%）。 MLSS：混合液悬浮固体浓度表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。
MLVSS：混合液挥发性悬浮固体浓度表示的是混合液中活性污泥有机性固体物资部分浓度。 氧转移效率 (EA)：是指通过鼓风曝气系统转移到混合液中的氧量占总供氧量的百分比（%） BOD 污泥负荷率（标明公式，单位）：表示曝气池内单位重量（kg）的活性污泥，在单位时间(d)内接受的有机物量（kgBOD）。P14 污泥容积指数（SVI）：指从曝气池出口处取出的混合液经过30分钟静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。SVI=SV(ml/L)/MLSS(g/L) 活性污泥的比耗氧速率:是指单位质量的活性污泥在单位时间内的耗氧量。 泥龄:是指在曝气池内，微生物从其生长到排出的平均停留时间。 污泥回流比：是指从二沉池返回到曝气池的回流污泥量Q R与污水流量Q的比值。 BOD—容积负荷率（标明单位）：表示为单位曝气池容积（m3）在单位时间(d)内接受的有机物的量。P14 1、什么是活性污泥法？活性污泥法正常运行必须具备哪些条件？答：往生活污水中通入空气进行曝气，持续一段时间以后，污水中即生成一种褐色絮凝体，该絮凝体主要由繁殖的大量微生物所构成，可氧化分解污水中的有机物，并易于沉淀分离，从而得到澄清的处理出水，这种絮凝体就是活性污泥。具备的条件：P2
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
(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 。
2002复试题（给水工程） 一， 名词解释（每题4分，7选6） 1水质标准及水质参数 2分子扩散传递 3聚合氯化铝的碱化度 4自由沉淀 5均质滤料 6（电渗析的）浓差极化 7循环冷却水的浓缩系数 二， 计算题（每题8分） 1某水厂生产规模为50000d m /3，以河水为水源。河水总碱度0.12L mmol /（按CaO 计）。硫酸铝（含32O Al 为16%）投加量为24L mg /.问为保证硫酸铝水解，每天约需要投加多少千克石灰？（石灰纯度按50%计，剩余碱度为L mmol /35.0（按CaO 计））。 2试计算粒径为0.40mm,密度为3/03.1cm g 的颗粒沉速。设平流式沉淀池的有效水深为3.2米，水平流速为 0.4m/min 。要将上述颗粒全部从水中去除，沉淀池的长度最少得多少米？此时，粒径为0.36mm 的同类颗粒的去除率是多少？（已知水温为15C o ,这时水的密度为0.999g/ 3cm 3,水的动力粘滞系数为 s cm /1055.122-?）
问答题（每题12分，6选5） 1简述DLVO理论，并讨论其使用范围 2试述浅沉池理论，并对斜管（板）沉淀池与平流沉淀池的特点进行分析比较 3试述滤池小阻力配水系统的均匀配水原理，说明在什么情况下必须采用小阻力配水系统，并说明其基本构造。 4试结合不同的水质特点，分析加氯量与余氯量之间的关系。（要求绘图说明）5简述混合床除盐的基本原理及特点 6写出逆流冷却塔热力计算基本方程，并对方程中参数的物理意义做简要解释
2002复试题（排水工程） 一名词解释（20分） 1水环境容量 2 BOD污泥负荷率 3临界点 4 .DOC 5SVI G 6 底（下）流固体通量 u 7污泥投配率n 8污泥比阻r 9 化学沉淀 10吸附等温式 二选择（共二十分，少选和多选无分） 1污水处理的出路是（） A重复利用B排放水体C 回灌地下水D灌溉农田E降低BOD，DOC 2按物理形态，污水中的污染物质可分为（） A有机污染物质B溶解性污染物质C胶体污染物质D无机污染物质E悬浮固体3水体自净过程中的作用因素有（），净化的主要作用（） A物理作用B水生物作用C生化作用D微生物吸附作用E化学和物化作用 4一般情况下，污水中悬浮固体颗粒粒径为（），胶体颗粒粒径为（），溶解性污染物质颗粒粒径为（）。 A ＜0.1um B ＞0.001 um C 0.1~1.0 um D 0.001~0.1 um E ＜0.001 um F ＞0.1um
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。
《水污染控制工程》试题库 一、填空 1、2005年11月，造成松花江水污染事件的主要污染物是。 2、污水按照来源通常分为三类，即、和降水。 3、在工矿企业生产活动中使用过的水称为工业废水，包括和两类 4、污水的最终出路包括、、三种。 5、生活污水的颜色常呈灰色，当溶解氧不足时，转呈色并有臭味。 6、色度可由悬浮固体、胶体或溶解物质构成。悬浮固体形成的色度称为；胶体或溶解性物质形成的色度称为。 7、污水中最具代表性的嗅味物质是硫化氢，它是在厌氧微生物作用下，将还原形成的。 8、嗅味的检测方法分为和两种。 9、总固体是由漂浮物、可沉降物、胶体物和溶解状态的物质所组成。总固体可进一步分为 固体和固体。 10、碱度指污水中含有的、能与强酸产生中和反应的物质，主要包括碱度、 碱度和碱度。 11、砷化物在污水中的存在形式包括亚砷酸盐AsO2-、砷酸盐AsO4-以及有机砷，对人体毒性排序为。 12、污水中的重金属离子浓度超过一定值后就会对微生物、动植物及人类产生毒害作用，汞、、、、砷及其化合物称为“五毒”。 13、酚类化合物根据羟基的数目，可分为、和；根据能否随水蒸气挥发，分为与。 14、有机农药分为农药与农药两大类。 15、工业废水的BOD/COD值变化较大，如果该比值大于，被认为该废水可采用生化处理。 16、有机物根据是否易于被微生物降解分为和两类。 17、污水中有机物的种类繁多，通常难以直接进行测定，经常用来表示污水中有机物的指标包括、和。
18、格栅按照除渣方式的不同分为和两种。 19、格栅按照栅条间隙分为、和。 20、气浮法可分为、散气气浮法和三类。 21、加压溶气气浮是国内外最常用的气浮方法，分为、和 回流加压溶气气浮。 22、沉淀类型包括、、和四种。 23、最常采用的3种沉砂池型式有、和。 24、设计流量时污水在平流沉砂池中的水平流速约为m/s。 25、沉淀池分为、、竖流沉淀池和斜板沉淀池几种类型。 26、油类在水中的存在可分为、、和。 27、滤池根据所采用滤料情况可分为、和三层滤料滤池。 28、滤池的工作包括和两个基本过程。 29、根据膜组件的截留分子量，可将膜分为、、纳滤和反渗透。 30、胶体表面通常带有电荷，使其相互排斥，难以聚集沉淀。 31、混凝的作用机理包括、和。 32、无机混凝剂的品种较少，主要是和铝盐及其聚合物。 33、助凝剂的作用机理一般是高分子物质的作用。 34、根据固体表面吸附力的不同，吸附可分为和两种类型。 35、是选择吸附剂和设计吸附设备的重要依据。 36、吸附的操作方式包括和两种。 37、正常的活性污泥为黄褐色的絮绒颗粒，含水率很高，一般都在以上。 38、是活性污泥中起到净化污水作用的主力军。 39、根据出现情况可以判断处理水质的优劣，故称之为活性污泥系统的指示性生物。 40、仅在处理水质优异情况下出现，是水质非常稳定的标志。 41、活性污泥的培养与驯化分为、和接种培训法。 42、污泥培养的两个要素是和。 43、90%以上的污泥膨胀现象是由于过量繁殖引起的。 44、二沉池内由于污泥长期滞留而产生厌氧发酵生成气体，从而使大块污泥上浮的现象称为。
水质工程学期末试卷C 一填空 1天然水体中杂质按尺寸可分为：悬浮物，胶体和溶解物三种 2水的单元处理法中物理化学处理方法有混凝，沉淀，澄清，过滤，离子交换，膜分离及吸附等 3常规混合设备有哪些，水力混合，水泵混合，管式混合和机械混合 4沉淀池表面负荷率的含义是其单位面积上产生的水量，QA与U0在数值上相等。 5变速过滤是指水量逐渐减小，滤速减小，水头不变，空隙速度不变 6何谓小阻力配水系统进水和配水速度很小，水头损失忽略不计。 7吸附剂是指具有吸附能力的物质。 8影响离子交换速度的因素为交联度，粒径，孔隙率，水中离子浓度，水流速度和温度 9冷却塔淋水填料的作用为形成水膜，增大接触面，影响接触时间‘ 二简答题 1比较多级串联恒流搅拌反应器与一级恒流反应器的不同点？ 多级串联反应时间接近于推流池反应器（2分），反应时间短（2分） 2试说明机械絮凝池为何分成3~4档，且各档之间用隔分开？ 速度由大到小（2分），G值由大到小（1分），分开是防止短流（1分） 3试根据沉淀池的去除效率，分析浅层理论的意义及应用？ 表面积越大，去除效率越高（1分），与池长，池深无关（1分），如斜板斜管沉淀池（2分） 4试说明滤池过滤机理？ 截留（1分），迁移（惯性，水动力，重力，沉淀，扩散）（2分），絮凝（1分） 5试给出无阀滤池的工作原理图，并说明其工作原理？ 画出简图2分，从正常过滤和反冲洗两方面加以说明各1分
6臭氧消毒有什么特点？在饮用水的消毒中能否以O2作为唯一的消毒剂?为什么？ 臭氧能氧化水中溶解性物质如有机污染物，并能消毒，产生的有害副产物极少，优于氯（2分）但不能代替氯（1分），因为管网中保持余氯才能保证水质量，而臭氧保持时间较短（1分） 7何谓复床除盐系统，举例表达复床除盐系统制备纯水？ 酸性树脂与碱性树脂串联组成的系统（2分），如强酸-脱气-弱碱-强碱系统（2分） 8什么是超滤过程中的浓差极化现象? 在膜分离过程中，大分子溶质被膜所截留并不断累积在膜表面上（2分），使溶质在膜面处浓度高于主体溶液中的浓度，从而形成浓度差（1分）并促使溶质的反向扩散（1分），这种现象称为浓差极化 三综合分析题 1在设计沉淀池时，给水沉淀池与污水沉淀池有何不同点，污水沉淀池主要设计参数有哪些（8分） 设计参数选择不同（1分），表面负荷率不同（1分），污水要固体通量计算污泥浓缩，并设计考虑缓冲区（1分），排泥要重力排泥（1分），而给水可虹排泥等方面说面（1分）G值=重力通量+排泥通量（2分），根据实验确定极限固体通量，作为设计参数（1分） 2试说明H- Na 串联系统与并联系统区别及共同点，为何H- Na 串联系统与并联系统即可去除硬度又又可去除碱度 H-Na并联适用于碱度高的原水。因为只有一部分水过RNa 。投资省（2分），H- Na 串联适用于硬度高的原水，出水水质能保证。运行安全可靠（2分）。均可除硬度与碱度（2分），Ca 、Mg等离子去除（1分）HCO4—CO2放出（1分） 四计算题（24分） 1某平流沉淀池，设计水量为60000m2/d,停留时间为90分钟，表面负荷 q=0.6mm/s,v=10mm/s,设计沉淀池长度、深度、有效沉淀面积及有效水深（12分） L=3.6*10*1.5=54m（3分），H=1.5*3.6*0.6=3.24m（3分），加排泥高（3分）A=50000/24/(3.6/0.6)=964m2 2虹吸滤池设计流量为15000m3/d，滤池自用水量6%，滤池分为6格，设计滤速 10m/h计算其滤池单格面积，最大反冲洗强度和反冲洗流速
《水质工程学》 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。近期设计年限宜采用（）年，远期规划年限宜采用（）年。（ ） A.5～10；10～20 B.5～10；15～20 C.5～10；10～15 D.10～20；20～30 2、 设计供水量应根据下列各种用水确定（）。
（1）综合生活用水
（2）工业企业生产用水和工作人员生活用水
（3）消防用水
（4）浇洒道路和绿地用水
（5）未预见用水量及管网漏失水量。
（6）公共建筑用水 （ ） A.全部 B.（1）、（2）、（4） C.（1）、（2）、（3）、（4）、（5） D.（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6） 3、药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的（）天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。（ ） A.5～10 B.7～15 C.15～30 D.10～20 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- ---
4、设计沉淀池和澄清池时应考虑（）的配水和集水。（） A.均匀 B.对称 C.慢速 D.平均 5、设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为（）m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。（）A.0.2～0.3 B.0.5～0.6 C.0.6～0.8 D.0.8～1.0 6、异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于（）m；底部配水区高度不宜小于1.5m。（） A.1.0 B.1.2 C.1.5 D.0.8 7、快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为（）。（） A.1.0％～1.5％ B.1.5％～2.0％ C.0.20％～0.28％ D.0.6％～0.8％ 8、地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用（）氧化法。（） A.接触 B.曝气 C.自然 D.药剂 9、当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过（）确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。（）
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
一、名词解释4×5分 1、MLSS（混合液悬浮固体浓度）：表示的是在曝气池单位容积混合液内所含有的活性污泥固体物的总质量。11页 MLSS=Ma+ Me+ Mi+ Mii ①具有代谢功能活性的微生物群体（Ma）（有活性的微生物） ②微生物内源代谢、自身氧化的残留物（Me）（微生物自身氧化残留物） ③由污水挟入的并被微生物所吸附的惰性有机物质（含难为细菌降解的惰性 有机物）（Mi）（吸附在活性污泥上未被微生物所降解的有机物） ④由污水挟入的无机物质（Mii）(无机悬浮物固体) 2、MLVSS（混合液挥发性悬浮固体浓度）：、混合液中活性污泥有机性固体物质部分的浓度。MLVSS=Ma+ Me+ Mi 11页 MLVSS与MLSS 的比值用f表示，即f=MLVSS/MLSS;f 值一般取0.75左右。 3、SV(污泥沉降比又称30min沉降率）：混合液在量筒内静置30min后形成沉淀污泥的容积占混合液溶剂的百分率，以“%”计。在一定条件下能够反映曝气池中的活性污泥量。12页 4、SVI污泥指数：是从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积，以“mL”计。能够反映活性污泥的凝聚、沉降性能。12页 5、SRT污泥龄（生物固体平均停留时间）：指在曝气池内，微生物从其生成到排出系统的平均停留时间，也就是曝气池内的微生物全部更新一次所需要的时间。从工程上来说，在稳定条件下，就是曝气池内活性污泥总量与每日排放的剩余污泥量之比。14页 6、HRT（水力停留时间）：指污水进入曝气池后，在曝气池的平均停留时间，也称曝气时间。 7、Lv（BOD容积负荷率）：单位曝气池容积在单位时间内接受的有机物量。 P 14 8、Ls（BOD污泥负荷率）：曝气池内单位重量的活性污泥，在单位时间内接受的有机物量。 P14
（注：参加重修考试者请在重修标识框内打钩） 班级 姓名 学号 ………………………………………装……………………………订……………………………线………………………………………
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5、简述厌氧发酵的“三阶段”理论（7分） 答：厌氧发酵依次分为水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段三个阶段（1分）。（1）水解发酵阶段：复杂有机物被发酵细菌分泌的水解酶（胞外酶）分解为可溶于水的简单化合物。这些简单的有机物再被产酸菌转化为乙酸、丙酸、丁酸等脂肪酸和醇（2分）。（2）产氢产乙酸阶段：产氢产乙酸菌把挥发性脂肪酸（如丙酸、丁酸和等），还有醇、酮、醛转化为乙酸和H2 、CO2等（2分）。（3）产甲烷阶段：产甲烷菌将上一阶段的产物降解为CH4和CO2，也利用上一阶段产生的H2将部分CO2转化为CH4（2分）。 四、计算题（10分） 1、解：（1）、100mL混和液对应的污泥容积为30mL 则1L混和液对应的污泥容积为300mL（1分） 又1L混合液中含泥2500mg＝2.5g （2分） 故SVI＝300/2.5＝120mL/g干泥（2分） （2）、1mL该活性污泥含干泥1/SVI＝1/120＝0.008g（2分） 因活性污泥密度为1g/mL，故1mL活性污泥质量为1g（1分） 则含水率为[（1－0.008）/1]×100%＝99.2%（2分） 2、解：（1）X＝3000mg/l＝3g/l Xv＝0.75X＝2.25g/l（2分） 污泥负荷Ls＝L0Q/VXv＝（300×10－3×25000）/（8000×2.25）＝0.42 （KgBOD5/MLSS.d）（3分） （2）剩余污泥△Xv＝V Xv /θc＝2.25×8000/6.5＝2769（KgVSS/d）（3分） 对应的MLSS量为2769/0.75＝3692Kg/d（2分）
水质工程学期末试卷B 一、填空题（28分。每空1分） 1、天然水体中的杂质从化学结构上课分为有机物、无机物、生物等几类 2、反应器主要有完全混合间歇式反应器，完全混合连续式反应器，推流式反应器（间歇式，恒流式，活塞式） 3、生活饮用水水质标准包括感官性状和一般化学、毒理学、微生物、放射性四大类指标 4、自由沉淀是指颗粒在水中沉淀其颗粒性质包括大小、密度、质量不变，彼此之间相互不干扰，不受容器器壁影响，通常颗粒浓度较低。 5、吸附质是指被吸附在吸附剂表面的物质 6、常规水厂工艺流程为，混凝、沉淀、过滤、消毒 7、电渗析主要原理为，在半透过膜二端加直流电、阴阳离子被选择性分离8．、离子交换树脂选择性是指树脂对各种离子具有不同的亲和力 9、大阻力配水系统是指，增大孔口阻力，削弱承托层，滤料层阻力，是配水均匀度达95%以上 10、在冷却塔中以空气为冷却介质，由蒸发传热。接触传热、辐射传热，三个过程共同作用的结果 二、简答题（32分，每题4分） 1、在取得同样的反应效果是，间歇式反应器与活塞式反应器时间是否相同？为什么? 答：相同（2分），浓度随时间逐渐降低（2分） 2、说明胶体的凝聚机理 答：电性中和、吸附架桥、网捕卷扫、压缩双电层 3、絮凝节阶的同向絮凝条件如何控制并说明各参数的范围，如何控制判断絮凝好坏？ 答：G值由大变小（1分），70-20之间（1分），GT值104-106（2分） 4、试给出回转式隔板絮凝池示意图，并说明如何控制水力条件的？ 答：画出简图得2分，进水速度0.5-0,6m/s（0.5分），出水速度0.15-0.2m/s（0.5分）；速度由大变小（1分） 5、试定性分析拥挤沉淀过程，并图示之 答：简图画出浑液面，等浓度区，变浓度区，压缩区。四个方面来分析，每个方面1分 6、设计平流沉淀池时，用何参数课判断水流的稳定性，数值范围为多少 答：Fr=10-4-10-5（2分），Re越小越好（2分） 7、何为过滤负水头，如何防止滤层中产生负水头？ 答：滤料中水头损失大于水位高度，造成真空使空气在滤料中减少过滤面积破坏
1.什么是水的良性社会循环？何谓水质性水资源短缺？ 答：水的良性社会循环：从天然水体取水不会对水体生态环境构成威胁；对城市污水和工业废水进行处理使其排入水体后不会造成污染，实现水资源的可持续利用。 水质性水资源短缺：丰水地区，因为水源水质受到污染而不宜作为饮用水源。 2.水处理中的反应器有哪些类型？ 答：常见的有间歇反应器、活塞流反应器、恒流搅拌反应器等 3.水中杂质按尺寸大小可分成几类？简述各类杂质主要来源、特点及一般去除方法？ 答：水中杂质按尺寸大小可分成：悬浮物、胶体杂质和溶解杂质。 悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质通常也属于胶体一类。天然不中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。 粒径大于0.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。 溶解杂质分为有机物和无机物两类。它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在。 4、为什么斜板、斜管沉淀池的水力条件比平流式沉淀池好？ 答：由于斜板（管）的水力R很小，则Re小，Fr大，水力条件好。 5、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：沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等，但含义不同。沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积的产水量，而截留沉速指沉淀池中能被全部去除的所有颗粒中最小颗粒的沉速。 6、斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用60°？ 答：斜管沉淀池的理论依据是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面积，又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小，则沉淀面积愈大，沉淀效率愈高，但对排泥不利，实践证明，倾角为60°最好。 7.微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改变微气泡与颗粒的粘附性能？ 答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大，接触角较大，也有利于气粒结合。 影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。 在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的
水质工程学（上）考试试卷一 班级：学号：姓名： 一、选择题：（2’×10） 1 给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。近期设计年限宜采用( )年，远期规划年限宜采用( )年。( A ) A.5～10；10～20 B.5～10；15～20 C.5～10；10～15 D.10～20；20～30 2 设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。 (1)综合生活用水 (2)工业企业生产用水和工作人员生活用水 (3)消防用水 (4)浇洒道路和绿地用水 (5)未预见用水量及管网漏失水量。 (6)公共建筑用水 A.全部 B.(1)、(2)、(4) C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5) D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) 3 药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。 A.5～10 B.7～15 C.15～30 D.10～20 4 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。 A.均匀 B.对称 C.慢速 D.平均
5 设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为( B )m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。 A.0.2～0.3 B.0.5～0.6 C.0.6～0.8 D.0.8～1.0 6 异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1.5m。 A.1.0 B.1.2 C.1.5 D.0.8 7 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。 A.1.0％～1.5％ B.1.5％～2.0％ C.0.20％～0.28％ D.0.6％～0.8％ 8 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。 A.接触 B.曝气 C.自然 D.药剂 9 当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过( C )确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。 A.计算 B.经济比较 C.试验 D.经验 10 气浮池溶气罐的溶气压力一般可采用0.2～0.4MPa；( A )一般可采用5％～10％。 A.回流比 B.压力比 C.气水比 D.进气比 二、名词解释：（4’×5） 1、澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。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。 2、折点加氯——从折点加氯的曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非自由性余氯，到达折点时，余氯最低。
水质工程学（一）复习思考题 一、 名词解释 1、 水体自净污染物随污水排入水体后，经过物理的、化学的与生物化学的作用， 使污染的浓度降低或总量减少，受污染的水体部分地或完全地恢复原状，这种现象称为水体自净。 2、 反应器在化工生产过程中，都有一个发生化学反应的生产核心部分，发生化学 反应的容器称为反应器。 3、 活塞流反应器和恒流搅拌反应器活塞流反应器：也称管式反应器，流体是以 队列形式通过反应器，液体元素在流动的方向上绝无混合想象，每一流体元素停留时间都是相等的，各点上的反应物浓度和反应速度有确定值。恒流搅拌反应器：也称连续搅拌罐反应器，物料不断进出，连续流动。反应器内各点浓度完全均匀，反应速度不随时间变化，有返混作用。 4、 胶体稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。分为1、动力学 稳定性2、聚集稳定性。 5、 凝聚和絮凝凝聚指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程；絮凝指脱稳的胶体或微 小的悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。 6、 四个混凝作用机理 1、压缩双电层作用机理2、吸附—电性中和作用机理3、 吸附架桥作用机理4、沉淀物的网捕、卷扫作用机理 7、 胶体保护当胶粒表面被高分子物质全部覆盖后，量胶粒接近时，由于“胶粒－ 胶粒”之间所吸附的高分子受到压缩变形而具有排斥势能，或者由于带电高分子的相互排斥，使胶粒不能凝聚。 8、 异向絮凝和同向絮凝异向絮凝：指脱稳胶体由于布朗运动相碰撞而凝聚的现 象。 同向絮凝：指借助于水力或机械搅拌使胶体颗粒相碰撞而凝聚的现象。 9、 自由沉淀和拥挤沉淀颗粒在沉降过程中不受颗粒彼此间影响的沉淀，称为自由 沉淀。颗粒在沉淀过程中相互干扰，使悬浮颗粒以接近或相同的沉速拥挤下沉，呈界面式沉降，出现清、浑水层间的明显界面(浑液面)的沉淀，称为拥挤沉淀。 10、 截留沉速和表面负荷截留沉速u0指能够全部被去除的颗粒中的最小颗粒的沉 降速度。表面负荷q 是指单位沉淀面积上承受的水流量，其中 Q Q q A BL = = 11、 接触絮凝在池内形成一个絮体浓度足够高的区域，使投药后的原水与具有很高 体积浓度的粗粒絮体接触，可以大大提高原水中细粒悬浮物的絮凝速率，这种方式称为接触絮凝。 12、 均质滤料均质滤料指沿着整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均 粒径均匀一致的滤料。 13、 反粒度过滤反粒度过滤指过滤时，滤料层中滤料粒径顺水流方向由大变小，以 提高滤层含污能力的过滤方式。 14、 直接过滤直接过滤指原水没有经过絮凝直接进入过滤池进行过滤的方式。 15、 负水头负水头指在过滤过程中，滤层截留了大量的杂质，以致于砂面以下某一 深度处的水头损失超过该处水深的现象。 16、 滤层膨胀率滤层膨胀度指反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比。公式为00 100%L L e L -=?。
水质工程学II实验指导书 榆林学院 污水处理实验室 2011年9月
学生实验守则 水质工程学实验目的在于将书本上所学的理论知识，通过实验验证，增强动手能力、掌握操作技能、测量方法和培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。进行水质工程学实验必须遵守： 一、遵守上课时间，不得迟到及无故缺课。因故不能上课者必 须及时请假并进行补课。 二、实验课前必须预习实验讲义中有关内容，了解本次实验的 目的、要求、仪器设备、实验原理、实验步骤、记录表格等。 三、进入实验室内必须严肃认真、不得喧哗。不得乱动其它与 本实验无关的仪器设备。 四、开始实验之前，要先对照实物了解仪器设备的使用方法， 弄清实验步骤，做好实验前的准备工作，然后再进行实验。实验小组成员应互相配合，精心操作、细心观察、认真进行数据测量。 五、实验过程中应按照教师要求及时对所测量的数据进行认真 整理，以便检验实验的正确性。 六、爱护仪器设备和其它公共财物，如有损坏，应查清责任， 立即向指导教师报告，视损失情况酌情赔偿。 七、实验完毕应报告指导教师，经许可后将仪器设备恢复原状 后，方可离开实验室。 八、实验报告应力求书写工整，图表清晰，成果正确。并写上 同实验小组成员的名称，以便教师检验。
目录 实验一混凝实验 (1) 实验二曝气设备充氧实验 (5) 实验三小区污水处理及水中回用实验 (9) 实验四工业废水处理流程实验 (12)
实验一 混凝实验 分散在水中的胶体颗粒带有负电荷，同时在布朗运动及表面水化作用下，处于稳定状态，不能依靠其自身的重力而发生自然下沉，而向这种水中投加混凝剂，通过电性中和或吸附架桥作用，而使胶粒脱稳，颗粒相互凝聚在一起形成矾花。 混凝处理的效果不仅与混凝剂的投量有关，同时还与被处理水的PH 、水温及处理过程中的水力条件等因素有密切的关系。 1. 实验目的： 1. 掌握水和废水混凝处理中最佳混凝条件（投药量、pH 及水力条件）的确定 方法。 2. 加深对混凝机理的理解。 3. 了解混凝过程中凝聚和絮凝的作用及其表现特征。 4. 了解絮体的产生及其聚集增大的基本过程。 5. 深入理解不同混凝剂混凝效果的差别及pH 值对混凝效果的影响。 2. 实验原理： 胶体颗粒带有一定的电荷，它们之间的静电斥力是胶体颗粒长期处于稳定的分散悬浮状态的主要原因，胶粒所带的电荷即电动电位称ξ电位，ξ电位的高低决定了胶体颗粒之间斥力的大小及胶体颗粒的稳定性程度，胶粒的ξ电位越高，胶体颗粒的稳定性越高。 胶体颗粒的ξ电位通过在一定外加电压下带电颗粒的电泳迁移率计算： HD K πημξ= 式中：K ——微粒形状系数，对于圆球体6=K ； π ——系数，为3.1416； η——水的粘度（Pa ·S ），（此取S Pa ?=-110η）； μ ——颗粒电泳迁移率（cm V s m ///μ）； H ——电场强度梯度（V/cm ）； D ——水的介电常数D 水=8.1。 通常，ξ电位一般值在10-200mv 之间，一般天然水体中胶体颗粒的ξ电位约在-30mv 以上，投加混凝剂以后，只要该电位降至-15mv 左右，即可得到较好的混凝效果，相反，ξ电位降为0时，往往不是最佳混凝效果。