给水工程第四版答案
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水质工程学�上�例题、思考题、习题第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类�了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。
悬浮物�尺寸较大�1?m-1m m��可下沉或上浮�大颗粒的泥砂、矿碴下沉�大而轻的有机物上浮�。
主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。
这类杂质由于尺寸较大�在水中不稳定�常常悬浮于水流中。
当水静臵时�相对密度小的会上浮与水面�相对密度大的会下沉�因此容易去除。
胶体�尺寸很小�10n m-100n m�,具有稳定性�长时静臵不沉。
主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。
胶体通常带负电荷�少量的带正电荷的金属氧化物胶体。
一般可通过加入混凝剂进去去除。
溶解物�主要是呈真溶液状态的离子和分子�如C a2+、M g2+、C l-等离子�H C O3-、S O42-等酸根�O2、C O2、H2S、S O2、N H3等溶解气体分子。
溶解物与水成均相�透明。
但可能产生色、臭、味。
是某些工业用水的去除对象�需要特殊处理。
有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
2.各种典型水质特点。
�数值可不记�江河水�易受自然条件影响�浊度高于地下水。
江河水年内浊度变化大。
含盐量较低�一般在70�900m g/L之间。
硬度较低�通常在50�400m g/L(以C a C O3计�之间。
江河水易受工业废水和生活污水的污染�色、臭、味变化较大�水温不稳定。
湖泊及水库水�主要由河水补给�水质类似河水�但其流动性较小�浊度较低�湖水含藻类较多�易产生色、臭、味。
湖水容易受污染。
含盐量和硬度比河水高。
湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。
海水�海水含盐量高�在7.5�43.0g/L之间�以氯化物含量最高�约占83.7%�硫化物次之�再次为碳酸盐�其它盐类含量极少。
海水须淡化后才可饮用。
地下水�悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除�水质清澈�不易受外界污染和气温变化的影响�温度与水质都比较稳定�一般宜作生活饮用水和冷却水。
给水排水管网第四版第三章答案
1.在给水排水管网中,沿层水头损失一般与流速(或流量)的多少次方成正比?为什么?
给排水管网中,水流一般处于湍流,它分3个区域,光滑区Hf与v的1.75次方成正比,光滑管过渡到粗糙管的过渡区,Hf与v的1.75-2.0成正比,阻力平方区,Hf与v的2次方成正比。
2.为什么给水排水管网中的水流实际上是非恒定流,而水力计算时却按恒定流对待?
由于用水量和排水量经常性变化,雨水也是骤涨骤落,水力因素会随着时间变化,所以属于非恒定流。
管道水力计算目的在于合理经济的选择管道断面尺寸、坡度和埋深,如果在设计和施工中注意改善管道水力条件,可使管道内水流动状态尽可能接近均匀恒定流,也可以达到其目的,所以为了简化计算,就按恒定流对待。
3.如果沿层水头损失计算不准确,你认为可能是哪些原因?
沿层水头损失主要是固定边界发生突然变化而引起的,流速分布也发生变化,根据理论公式,水头损失计算不准确可能是局部阻力系数估计偏差大,或是平均流速没算准确,或是重力加速度没准确取当地值。
4.对于非满管流而言,管渠充满度越大过流能力越大吗?为什么?
不会越大,因为充满度是指管道中水深和管道直径的比值,过流能力是反应单位时间内此管道通过的流量,假设直径不变,水深一定范围增加,过流能力会加大,若超过一定范围,反而会阻碍管道过流能力,过流能力会下降。
5.在进行管道沿线均匀出流简化时,如果将一条管道划分为较短的多条管
段,误差会减小吗?
会减小,均匀出流的简化就是将其分为无数小管段,最后积分而成,可以减小误差。
给水排水管网系统第四版课后答案水工建筑给排水设计规范中有许多()。
()对于工程,应采用不同的排水方法。
对工程而言的,主要是排放水。
在工程实践中,排水量往往会大于设计流量()。
因此,关于排水量的计算应按排放水计算。
根据《建筑给水排水与燃气热水器技术规程》(GB50308-2010)规定,排放水设计流量不宜大于25 L/min,且应在计算出的最大流量后不大于50 L/min,故此项规定无效。
一、关于水管道系统的设计,可分为两种类型:()水管道系统包括排水口、排水立管、排水横管、排气立管、集水立管、排水量(或排水量)计算和排放水等主要功能。
其功能主要是排水作用,包括排放水和集中排出作用。
其系统组成基本可以分为排水立管系统和排烟立管系统。
排烟立管系统是指由管口组成一个系统。
排水量等于设计流量(一般不大于50 L/min)的给水排水系统。
故本题答案选 D。
二、排水管道系统的排水方法可分为()A.重力法:适用于排水坡度为5‰~30‰的排水系统。
本题考查的是给水管道系统的排水方法,选项 C错误。
B项正确的方法为重力法排水和重力式排放水。
三、消防供水管道的设计流量不宜大于25 L/min。
消防给水管道和消防水池合用时,可采取分段接驳,分别取设计流量较小的一段,接驳后继续向消防水池供水。
若供水压力不足,可根据管网流量确定接驳时给水压力较大一段。
《水工建筑给水排水与燃气热水器技术规程》(GB50308-2010)规定在计算出的最大流量后不大于50 L/min.3.消防给水管道的设计流量不大于25 L/min.因此,对于设计流量大于25 L/min的消防给水系统和消防水池用水和消防给水管道的设计流量,应按此规定执行。
四、关于排水管道系统中管间距的计算,应按照以下标准执行:管间距按以下标准执行:管道截门宽度不应小于0.3 m;管道坡度不宜大于0.3%,并不得小于10%;管道截门与建筑物的连接可采用机械法或其他方法。
安装管道时,应注意控制管径、壁厚、强度、内泄漏率,防止堵塞和破损;管在垂直方向上的最小间距不得小于10 m。
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市,如按水源和供水方式考虑,应属于哪类给水系统?水源方式属于地表水给水系统,按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分,试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等,哪种情况下可省去其中一部分设施?不是。
大城市通常不设调节构筑物;地下水水质好可以省略水处理构筑物;水源处于适当高程,可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去;城市附近山上有泉水时,可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水,哪种系统目前用得最多?统一给水:用同一系统供给生活、消费和消防等各种用水。
分质给水:水源经不同的水处理过程和管网,将不同水质的水供给各类用户。
分压给水:根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响?①当地有丰富的地下水,可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程,能重力输水,可省去泵站;有泉水的,可建泉室。
③地表水为水源时,上游取水,加以处理。
④水源丰富,随用水量增长而开展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时,采用跨流域、远间隔取水方式。
6.工业给水有哪些系统,各适用于何种情况?①循环给水系统,火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统,适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制?水量平衡图起什么作用?查明水源水质和取水量,各用水部门的工艺过程和设备,现有计量仪表的状况,测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等,按厂区给水排水管网图核对,对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
理解工厂用水现状,采取节约用水措施,健全工业用水计量仪表,减少排水量,合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用途。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量?①综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
第十五章混凝思考题1、何谓胶体稳定性?试用胶粒间互相作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。
答:胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
原因P255最后一段。
2、混凝过程中,压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别?简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。
答:压缩双电层机理:由胶体粒子的双电层结构可知,反离子的浓度在胶粒表面处最大,并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布,最终与溶液中离子浓度相等。
当向溶液中投加电解质,使溶液中离子浓度增高,则扩散层的厚度减小。
该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中,从而使扩散层厚度减小。
由于扩散层厚度的减小,电位相应降低,因此胶粒间的相互排斥力也减少。
另一方面,由于扩散层减薄,它们相撞时的距离也减少,因此相互间的吸引力相应变大。
从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了),胶粒得以迅速凝聚。
吸附-电中和机理:胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用,由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷,减少了静电斥力,降低了ξ电位,使胶体的脱稳和凝聚易于发生。
此时静电引力常是这些作用的主要方面。
上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多,凝聚效果反而下降的现象,可以用本机理解释。
因为胶粒吸附了过多的反离子,使原来的电荷变号,排斥力变大,从而发生了再稳现象。
硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系:Ph<3时,压缩扩散双电层作用。
Ph>3时,吸附-电中和作用。
Ph>3时水中便出现聚合离子及多核羟基配合物,这些物质会吸附在胶核表面,分子量越大,吸附作用越强。
3,高分子混凝剂投量过多时,为什么混凝效果反而不好?答:在废水处理中,对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制,如投加量过大时,一开始微粒就被若干高分子链包围,而无空白部位去吸附其他的高分子链,结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。
第二章一.过滤基本原理答:过滤是在外力作用下,使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道,而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上,从而实现固、液分离的操作。
二.反冲洗系统的种类。
答:大阻力配水系统:通过系统的水头损失一般大于3m;主要形式为带有干管和穿孔支管的配水系统;中阻力配水系统:通过配水系统的水头损失在0.5~3m,包括:带有干管和穿孔支管外套筛管配水系统;带有干管和筛孔滤头支管配水系统;带有滤头和二次配水系统。
小阻力配水系统:通过系统的水头损失小于0.5m,有格栅、平板孔式和滤头配水系统。
大阻力配水系统水头损失与小阻力配水系统相比,水头损失大,但配、集水均匀性要好。
考虑到压力过滤出水水压一般较高,可以满足反冲洗压力的要求,所以推荐压力过滤器采用大阻力配水。
重力过滤器出水压头低,不能直接用来反洗,需设反冲洗水塔。
三. 反冲洗配水系统作用,试叙反冲洗配水不均匀的绝对性,怎样才能达到配水相对均匀?配水系统的目的:均匀分布反冲洗水,均匀收集过滤水。
根据大阻力配水系统的原理分析,穿孔配水管末端b孔的流量Qb={(S1+S2’)Qa2/(S1+S2”)+(u12+u2 2) / [ (S1+S2”)2g ]}0.5,由此看出首端孔口a 和末端孔口b的出流量是不可能相等的。
但可以通过减小孔口总面积以增大S1,削弱S2’、S2”及配水系统压力不均匀的影响,从而使Qa尽量接近Qb。
而小阻力配水系统则是通过减小上式中的u1、u2至一定的程度,等式右边根号中第二项对布水均匀性的影响将大大削弱,以达到均匀布水的目的,因此无论是大阻力配水系统,或是小阻力配水系统都不可能达到反冲洗配水系统的绝对均匀。
第三章思考题一.目前水的消毒方法主要有哪几种?简要评述各种消毒方法的优缺点。
答:氯:经济有效,有后续消毒效果,技术成熟;对某些病毒芽孢无效,产生臭味;受pH影响,有消毒副产物THMs氯胺:当水中存在有机物和苯酚时,氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭,且大大减少THMs的生成,能较长时间保持水中余氯;杀菌能力弱,本身是致突变剂ClO:杀菌效果比氯好,不受PH影响,不产生有机卤代物;成本高,现场2制备,使用,设备复杂,管理操作要求高,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒;O3投资运行成本高,无后续杀菌能力紫外线:杀菌效果好,快速简洁;电耗大,紫外灯管和石英套管需要定期更换,对浊度要求高,有光复活现象二.什么叫自由性氯?什么叫化合性氯?两者消毒效果有何区别?简述两者消毒原理。
第二章答案1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258T ,废水量标准8.2m ³/t 活畜,总变化系数1.8,三班制生产,每班8h,最大职工数860人,其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的40%,使用淋浴人数按85%计,其余60%的职工在一般车间工作,使用淋浴人数按30%计.工厂居住区面积9.5×104 ㎡,人口密度580人/104 ㎡,生活污水量标准160L/人·d,各种污水由管道汇集送至污水处理站,试计算该厂的最大时污水设计流量. 解: 该厂的最大时污水设计流量Q=Q 1 +Q 2 +Q 3 Q 1 =k·n·k z 24×3600 =160×9.5×585×1.824×3600=18.525L/sQ2 =A 1 B 1 K 1 +A 2 B 2 K 2 T×3600 +C 1 D 1 +C 2 D2 3600 =860×60%×25×3.0+860×40%×35×2.58×3600+860×60%×30%×40+860×40%×85%×603600 =2.39+6.59=8.98L/sQ 3 =m·M·k z T×3600 =258×8.2×1.8×103 3600×24 =44.08 L/sQ=Q 1 +Q 2 +Q3 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s2、下图为某工厂工业废水干管平面图。
图上注明各废水排除口的位置,设计流量以及各设计管段的长度,检查井处的地面标高,排除口1的管底标高为218。
9m,其余各排除口 的埋深均不得小于 1.6m 。
该地区土壤无冰冻。
7、污水管道的最小设计流速为0.6m/s,雨水管道、合流管道的最小设计流速为0.75m/s,明渠的最小设计流速为0.4m/s。
10、金属管道的最大设计流速是(10)m/s, 非金属的最大设计流速是(5)m/s2. 消防用水时其水压要求是自由水压一般不得小于10mH2O。
18. 对于树状网,管段数P、节点数J之间存在的关系为P=J-1。
对于单水源环状网,管段数P、节点数J、环数L之间存在的关系为P=J+L-119. 城市管网定线时干管的间距,可根据街区情况,采用500~800m。
连接管的间距可根据街区大小考虑在800~1000m左右。
管网平差时,手算精度要求基环达到小于0.5m,大环小于1.0m。
32. 设计用水量中未预计水量及管网漏失水量占最高日用水量的15%~20%。
37. 确定管段管径大小时,从技术方面考虑,其最低流速不小于0.6m/s;确定管段管径大小时,从技术方面考虑,其最大设计流速不超过2.5~3m/s。
49. 城市给水管网需保持最小的服务水头为:从地面算起1层为10m,2层为12m,2层以上每层增加4m,如果当地房屋按6层楼考虑,则最小服务水头为28m。
50. 最高日用水量为Q d,最高一小时用水量为6%Q d,平均时用水量为4.17%Q d,则时变化系数为1.44。
2、设计流速是(与设计流量、设计充满度相应的水流平均速度)。
最小设计流速是保证(管道内不致发生淤积的流速)。
最大设计流速是保证(管道不被冲刷损坏的流速)。
3、城市污水总的设计流量是(居住区生活污水、工业企业生活污水)和(工业废水)设计流量三部分之和。
5、定线应遵循的主要原则是:(应尽可能地在管段较短和埋深较小的情况下,让最大局域的污水能自流排出)。
1.聚丙烯酰胺既是混凝剂,也是助凝剂。
5. 根据向管网供水的水源数,统一给水系统可分为单水源和多水源给水系统两种形式。
6. 分系统给水系统根据具体情况,分为分质给水系统、分压给水系统、分区给水系统三种类型。
排水试题1.用什么方法制取O3和NaClO?简述其消毒原理和优缺点。
2.目前水的消毒方法主要有哪几种?简要评述各种消毒方法的优缺点。
3.什么叫余氯?余氯的作用是什么?4.制取ClO2有哪几种方法?简述ClO2消毒的原理和主要特点。
5.水的pH值对氯消毒作用有何影响?为什么?6.什么叫折点加氯?出现折点的原因是什么?折点加氯有何利弊?7.当前水厂中常用的絮凝设备有哪几种?各有何优缺点?在絮凝过程中,为什么G值应自进口至出口逐渐减小?8.某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂,其最大投量为35mg/L。
水厂设计水量100000m3/d。
混凝剂每日调制3次,溶液浓度按10%计,试求溶解池和溶液池体积各为多少?三、简答题27、下述情形应当考虑合流制:①排水区域内有一处或多处水源充沛的水体,其流量和流速都足够大,一定量的混合污水排入水体后对的、水体造成的污染危害程度在允许的范围以内。
②街坊和街道的建设比较完善,必须采用暗管渠排除雨水,而街道横断面较窄,管渠的设置位置受到限制时可考虑采用合流制。
③地面有一定的坡度倾向于水体,当水体高水位时岸边不受淹没,污水在中途不需要泵汲。
29、合流制排水管渠的设计流量Q=(n0+1)Qf+Q1+Q2;n0:截流倍数,Qf:上游旱流流量,Q1:下游排水面积上的雨水设计流量,Q2:下游生活污水与工业废水之和。
32、常用的管渠断面形式:圆形、半椭圆形、马蹄形、拱形矩形、蛋形、矩形、弧形流槽的矩形、带低流槽的矩形、梯形。
常用的排水管渠:混凝土管和钢筋混凝土管、陶土管、金属管、浆砖管、石或钢筋混凝土大型管渠、其他管材。
33、排水管道接口形式:柔性、刚性、半柔半刚性常用接口方式:水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口,石棉沥青卷材接口、橡胶圈接口、预制套环石棉水泥接口、顶管施工常用的接口形式(混凝土内套石棉水泥接口,沥青油毡,石棉水泥接口)34、排水管道基础组成:地基、基础、管座常用的管道基础有三种:①砂土基础:包括弧形素土基础及砂垫基础,弧形素土基础适用于无地下水、原土能挖成弧形的干燥土壤,砂垫基础适用于无地下水,岩石或多石土壤。
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市,如按水源和供水方式考虑,应属于哪类给水系统?水源方式属于地表水给水系统,按供水方式属于自流给水系统.2.给水系统中投资最大的是哪一部分,试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等,哪种情况下可省去其中一部分设施?不是。
大城市通常不设调节构筑物;地下水水质好可以省略水处理构筑物;水源处于适当高程,可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去;城市附近山上有泉水时,可建泉室供水系统不设泵站.4.什么是统一给水、分质给水和分压给水,哪种系统目前用得最多?统一给水:用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水.分质给水:水源经不同的水处理过程和管网,将不同水质的水供给各类用户.分压给水:根据水压要求不同而供水.用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响?①当地有丰富的地下水,可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程,能重力输水,可省去泵站;有泉水的,可建泉室。
③地表水为水源时,上游取水,加以处理.④水源丰富,随用水量增长而发展为多水源给水系统.⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时,采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统,各适用于何种情况?①循环给水系统,火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统,适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制?水量平衡图起什么作用?查明水源水质和取水量,各用水部门的工艺过程和设备,现有计量仪表的状况,测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等,按厂区给水排水管网图核对,对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状,采取节约用水措施,健全工业用水计量仪表,减少排水量,合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量?①综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市,如按水源和供水方式考虑,应属于哪类给水系统?水源方式属于地表水给水系统,按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分,试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等,哪种情况下可省去其中一部分设施?不是。
大城市通常不设调节构筑物;地下水水质好可以省略水处理构筑物;水源处于适当高程,可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去;城市附近山上有泉水时,可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水,哪种系统目前用得最多?统一给水:用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水:水源经不同的水处理过程和管网,将不同水质的水供给各类用户。
分压给水:根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响?①当地有丰富的地下水,可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程,能重力输水,可省去泵站;有泉水的,可建泉室。
③地表水为水源时,上游取水,加以处理。
④水源丰富,随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时,采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统,各适用于何种情况?①循环给水系统,火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统,适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制?水量平衡图起什么作用?查明水源水质和取水量,各用水部门的工艺过程和设备,现有计量仪表的状况,测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等,按厂区给水排水管网图核对,对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状,采取节约用水措施,健全工业用水计量仪表,减少排水量,合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量?①综合生活用水,包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
96、水中杂质按尺寸大小可分成几类?了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
水中杂质按尺寸大小可分成三类:1)悬浮物和胶体杂质: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。
2)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,也有天然存在的。
97、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的特点。
1)我国水文地质条件比较复杂。
各地区地下水中含盐量相差很大,但大部分地下水的含盐在200~500mg/L之间。
一般情况下,多雨地区含盐量较低;干旱地区含盐量较高。
地下水硬度高于地表水,我国地下水总硬度通常在60~300mg/L(以CaO计)之间,少数地区有时高达300~700mg/L。
我国含铁地下水分布较广,比较集中的地区是松花江流域和长江中、下游地区。
黄河流域、珠江流域等地也都有含铁地下水。
含铁量通常为10 mg/L以下,个别可高达30mg/L。
地下水中的锰与铁共存,但含铁量比铁不。
我国地下水含有锰量一般不超过2 mg/L ~3 mg/L。
个别高达30 mg/L。
2)我国是世界上高浊度水河众多的国家之一。
西北及华北地区流经黄土高原的黄河水系、海河水系及长江中、上游等,河水含砂量很大,华北地区和东北和西南地区大部分河流,浊度较低。
江河水的含盐量和硬度较低。
总的来说,我国大部分河流,河水含流量和硬度一般均无碍于生活饮用。
一、名词解释:最小设计坡度——在污水管道设计时,通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致,但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速,以防止管道内产生沉淀。
因此将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。
设计降雨强度——设计降雨强度一般和降雨历时成反比,随降雨历时的增长而降低。
表示为: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。
最大设计充满度——在设计流量下,污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度,当h/D=1时称为满度。
硝化——在消化细菌的作用下,氨态氮进行分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在亚消化菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮,然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮.最小覆土深——指管道外壁顶部到地面的距离。
快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质,从而使水获得澄清的工艺过程。
径流系数——径流量与降雨量的比值称径流系数,其值常小于1。
土地处理——土地处理有两种方式:改造土壤;污泥的专用处理厂。
用污泥改造不毛之地为可耕地,如用污泥投放于废露天矿场、尾矿场、采石场、粉煤灰堆场、戈壁滩与沙漠等地。
专用场应设截流地面径流沟及渗透水收集管,以免污染地面水与地下水。
泥龄——暴气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比,即活性污泥在暴气池内的平均停留时间,因之又称为“生物固体平均停留时间”。
污洗容积指数——本项指标的物理意义是在暴气池出口处的混合液,在经过30min静沉后,每g干污泥所形成的沉淀污泥所占有的容积,以ml计。
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。
BOD5——水温为20条件下,5天的时间内,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。
MLVSS——本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质部分的浓度,是混合液挥发性悬浮固体浓度。
第二章一、过滤基本原理答:过滤就是在外力作用下, 使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道, 而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上, 从而实现固、液分离的操作。
二、反冲洗系统的种类。
答:大阻力配水系统:通过系统的水头损失一般大于3m;主要形式为带有干管与穿孔支管的配水系统;中阻力配水系统:通过配水系统的水头损失在0、5〜3m,包括:带有干管与穿孔支管外套筛管配水系统; 带有干管与筛孔滤头支管配水系统; 带有滤头与二次配水系统。
小阻力配水系统:通过系统的水头损失小于0、5m,有格栅、平板孔式与滤头配水系统。
大阻力配水系统水头损失与小阻力配水系统相比, 水头损失大, 但配、集水均匀性要好。
考虑到压力过滤出水水压一般较高, 可以满足反冲洗压力的要求, 所以推荐压力过滤器采用大阻力配水。
重力过滤器出水压头低, 不能直接用来反洗, 需设反冲洗水塔。
三、反冲洗配水系统作用, 试叙反冲洗配水不均匀的绝对性, 怎样才能达到配水相对均匀?配水系统的目的:均匀分布反冲洗水, 均匀收集过滤水。
根据大阻力配水系统的原理分析, 穿孔配水管末端b 孔的流量Qb={(S1+S2')Qa2/(S1+S2”)+(u12+u2 2) / [ (S1 +S2”)2g ]}0 、5,由此瞧出首端孔口a与末端孔口b的出流量就是不可能相等的。
但可以通过减小孔口总面积以增大S1,削弱S2' S2'及配水系统压力不均匀的影响,从而使Qa尽量接近Qb 而小阻力配水系统则就是通过减小上式中的u1、u2至一定的程度,等式右边根号中第二项对布水均匀性的影响将大大削弱, 以达到均匀布水的目的, 因此无论就是大阻力配水系统, 或就是小阻力配水系统都不可能达到反冲洗配水系统的绝对均匀。
第三章思考题一、目前水的消毒方法主要有哪几种?简要评述各种消毒方法的优缺点。
答:氯:经济有效,有后续消毒效果,技术成熟;对某些病毒芽孢无效,产生臭味; 受pH影响,有消毒副产物THMs氯胺:当水中存在有机物与苯酚时, 氯胺消毒不会产生氯臭与氯酚臭, 且大大减少THMs的生成,能较长时间保持水中余氯;杀菌能力弱,本身就是致突变剂CIO2:杀菌效果比氯好,不受PH影响,不产生有机卤代物;成本高,现场制备,使用,设备复杂,管理操作要求高,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性Q:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒;投资运行成本高, 无后续杀菌能力紫外线:杀菌效果好,快速简洁;电耗大,紫外灯管与石英套管需要定期更换,对浊度要求高, 有光复活现象二、什么叫自由性氯?什么叫化合性氯?两者消毒效果有何区别?简述两者消毒原理。
给水工程第四版习题答案给水工程是一门涉及供水系统设计、建设和运营的工程学科,它关乎着人们日常生活的方方面面。
而解答给水工程习题则是培养学生对于供水系统设计与运营的能力和技巧的重要手段。
在这篇文章中,我将为大家提供给水工程第四版习题的答案,希望能为学习给水工程的同学们提供一些参考和帮助。
第一章:给水工程概论1. 给水工程的定义是什么?答案:给水工程是指为人类生活和工业生产提供清洁、安全、稳定的饮用水和工业用水的一系列工程和设施。
2. 给水工程的基本任务是什么?答案:给水工程的基本任务包括水源开发、水质处理、输配水系统的设计和建设、供水设备的选型与安装、供水管理与运营等。
3. 请列举几种常见的水源类型。
答案:常见的水源类型包括地表水(如江河、湖泊等)、地下水(如井水、泉水等)和海水淡化。
第二章:水质及其处理1. 什么是水质?答案:水质是指水中所含有的各种物质和微生物的性质和含量。
2. 请列举几种常见的水质指标。
答案:常见的水质指标包括溶解氧、浑浊度、PH值、总硬度、氨氮、总大肠菌群等。
3. 请简要介绍一下常见的水质处理方法。
答案:常见的水质处理方法包括物理处理(如过滤、沉淀等)、化学处理(如消毒、调节PH值等)和生物处理(如活性炭吸附、生物膜处理等)。
第三章:给水系统设计1. 给水系统的基本组成有哪些?答案:给水系统的基本组成包括水源工程、水处理工程、输配水工程和供水设备。
2. 请简要介绍一下给水系统的设计流程。
答案:给水系统的设计流程包括确定供水对象和需水量、选择水源和水源工程、设计输配水系统、确定供水设备和设施、制定供水管理与运营方案等。
3. 给水系统的设计原则有哪些?答案:给水系统的设计原则包括经济性、可靠性、适用性、安全性和环保性。
第四章:供水设备与管网1. 请列举几种常见的供水设备。
答案:常见的供水设备包括泵站、水箱、水泵、阀门、流量计等。
2. 请简要介绍一下给水管网的分类。
答案:给水管网可以分为供水管网和配水管网。
2、某城市最高日用水量为150000m3/d,用水日变化系数为1.2,时变化系数为1.4。
则管网的设计流量应为(C )m3/h。
A、6250B、7500C、8750D、105003、各种用水量的基本计算方法,是将该种用水定额与其用水单位数相乘。
当将居民日常生活用水和公共建筑用水一并计算时,应采用( C )A、居民生活用水定额B、公共建筑用水定额C、综合生活用水定额D、城市综合用水定额4、当一级泵站和二级泵站每小时供水量相接近时,清水池的调节容积可以( B ),此时,为了调节二级泵站供水量与用户用水量之间的差额,水塔的调节容积会( B )。
A、减小;减小B、减小;增加C、增加;减小D、增加;增加5、某城镇的生活给水管网有时供水量不能满足供水要求,不可采用的措施:(C)A、从邻近有足够富裕供水量的城镇生活饮用水管网接管引水B、新建或扩建水厂C、从本城镇某企业自备的有足够富裕供水量的内部供水管网接管引水D、要求本城的用水企业通过技术改造节约用水,减少用水量6、哈代·克罗斯法的环状管网水力计算步骤是( C )①闭合差大于允许值,计算校正流量;②计算管段水头损失;③校正各管段流量;④计算各基环闭合差;⑤确定管段管径;⑥初步分配流量;⑦计算闭合差,直至闭合差小于允许值。
A、⑥③⑤②①④⑦B、⑥⑤②①③④⑦C、⑥⑤②④①③⑦D、⑥④①③⑤②⑦1、城市排水系统中,污水管道、雨水管道及合流管道设计充满度的选择正确的是( A )。
A、污水管道应按不满流计算,雨水管道和合流管道应按满流计算B、污水管道和合流管道按不满流计算,雨水管道按满流计算C、污水管道及雨水管道和合流管道均按最大设计充满度计算D、污水管道和合流管道按最大设计充满度计算,雨水管道按不满流计算2、当街区面积较大且地势平坦时,街区污水管网可采用( B )布置。
A、低边式B、围坊式C、穿坊式D、低边式或穿坊式污水量的总变化系数是指( C )。
A、最高日最高时污水量与该日平均时污水量的比值B、最高日污水量与平均日污水量的比值C、最高日最高时污水量与平均日平均时污水量的比值D、最高日污水量与平均日平均时污水量的比值3、规划城市排水管道系统,首先要进行排水管道的平面布置,也称为排水管道系统定线。
2-3 某流域集水面积1600k㎡,多年平均降水量1150mm,多年平均流量26.5m³/s。
问该流域多年平均陆面蒸发量是多少?若在流域出口断面修建一座水库,水库平均水面面积35 k㎡,当地蒸发器实测多年平均水面蒸发量1210mm,蒸发器折算系数0.87。
问建库后该流域多年平均径流量有何变化,变化量多少?解:(1)计算多年平均陆面蒸发量:建库前,流域蒸发基本等于陆面蒸发,故:多年平均径流深R̅=Q̅T 1000F=26.5*365*86400/1000*1600=522.3m多年平均陆面蒸发量E̅=P̅−R̅=1150-522.3=627.7mm(蒸发的公式是E̅=F1FE1̅̅̅+F2FE2̅̅̅,式中F1、F2为水域面积、陆域面积,E1、E2为相应的水域蒸发量、陆域蒸发量。
)(2)修建水库后多年平均蒸发量为E̅=1F[(F−ΔF)E̅1+ΔFkE̅器]=[(1600-35)*627.7+35*0.87*1210]*1/1600=637.0mm(3)则多年平均径流深为R̅=P̅−E̅=1150-637=513mm(4)多年平均径流量W2W2=1000F*R=1000*1600*513=8.21(亿m³)W1=Q*T=26.5*365*86400=8.36(亿m³)W1> W2,W2- W1=8.21-8.36=-0.15(亿m³)所以建库后流域多年平均径流量减少,减少了了0.15亿m³。
答:略。
公示不是很好画,按书上的公式比对套上就行,书中将蒸发量写为E,径流深写为R,降水量写为P。
第二章
一、过滤基本原理
答:过滤就是在外力作用下, 使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道, 而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上, 从而实现固、液分离的操作。
二、反冲洗系统的种类。
答:大阻力配水系统:通过系统的水头损失一般大于3m;主要形式为带有干管与穿孔支管的配水系统;
中阻力配水系统:通过配水系统的水头损失在0、5〜3m,包括:带有干管与穿孔支管外套筛管配水系统; 带有干管与筛孔滤头支管配水系统; 带有滤头与二次配水系统。
小阻力配水系统:通过系统的水头损失小于0、5m,有格栅、平板孔式与滤头配水系统。
大阻力配水系统水头损失与小阻力配水系统相比, 水头损失大, 但配、集水均匀性要好。
考虑到压力过滤出水水压一般较高, 可以满足反冲洗压力的要求, 所以推荐压力过滤器采用大阻力配水。
重力过滤器出水压头低, 不能直接用来反洗, 需设反冲洗水塔。
三、反冲洗配水系统作用, 试叙反冲洗配水不均匀的绝对性, 怎样才能达到配水相对均匀?
配水系统的目的:均匀分布反冲洗水, 均匀收集过滤水。
根据大阻力配水系统的原理分析, 穿孔配水管末端b 孔的流量Qb={(S1+S2')Qa2/(S1+S2”)+(u12+u2 2) / [ (S1 +S2”)2g ]}0 、5,由此瞧出首端孔口a与末端孔口b的出流量就是不可能相等的。
但可以通过减小孔口总面积以增大S1,削弱S2' S2'及配水系统压力不均匀的影响,从而使Qa尽量接近Qb 而小阻力配水系统则就是通过减小上式中的u1、u2至一定的程度,等式右边根号中第二项对布水均匀性的影响将大大削弱, 以达到均匀布水的目的, 因此无论就是大阻力配水系统, 或就是小阻力配水系统都不可能达到反冲洗配水系统的绝对均匀。
第三章
思考题
一、目前水的消毒方法主要有哪几种?简要评述各种消毒方法的优缺点。
答:
氯:经济有效,有后续消毒效果,技术成熟;对某些病毒芽孢无效,产生臭味; 受pH影响,有消毒副产物THMs
氯胺:当水中存在有机物与苯酚时, 氯胺消毒不会产生氯臭与氯酚臭, 且大大减少THMs的生成,能较长时间保持水中余氯;杀菌能力弱,本身就是致突变剂CIO2:杀菌效果比氯好,不受PH影响,不产生有机卤代物;成本高,现场制备,使用,设备复杂,管理操作要求高,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性
Q:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒;投资运行成本高, 无后续杀菌能力
紫外线:杀菌效果好,快速简洁;电耗大,紫外灯管与石英套管需要定期更换,
对浊度要求高, 有光复活现象二、什么叫自由性氯?什么叫化合性氯?两者消毒效
果有何区别?简述两者消毒原理。
答:自由性氯,以次氯酸,次氯酸盐离子与溶解的单质氯形式存在的氯,主要就是次氯酸起作用,它为中性分子,能扩散到带负电的细菌表面,并通过细胞的细胞壁穿透到细胞内部, 起到氧化作用破坏细胞的酶系统而杀死细胞化合性氯, 以氯胺与有机氯胺形式存在的总氯的一部分, 它使微生物的酶被氧化
失效, 破坏微生物正常的新陈代谢,从而使微生物死亡。
三、水的pH 值对氯消毒作用有何影响?为什么?
答:氯消毒作用的机理,主要就是通过次氯酸HOCI起作用:因为起消毒作用的就
是HOCI,而pH值HOCI与OC—的相对比例取决于温度与PH值。
pH值较高时,OCI
—居多,pH>9时,OCI —接近100%;pH值较低时,HOCI较多,当PH<6时,HOCI接近100%,当pH=7 54时,HOCI与OC—的量相当。
所以,要保持好的的消毒效果,需要调整pH值。
习题
一、什么叫折点加氯?出现折点的原因就是什么?折点加氯有何影响?
答:
1区: 无余氯, 消毒效果不可靠;
2区: 氯与氨反应, 有余氯的存在, 所以有一定的消毒效果, 但就是主要就是化合性氯, 主要就是NH2CI;
3区:2NHCI+HOCI 2 +HCI+HO,有效氯减少,NHCI被氧化成没有消毒作
用的化合物,最后到达折点B;
4 区:胺与HOCI反应完,自由性余氯增加。
出现折点加氯的原因就是: 水中存在氨与氮的化合物
折点加氯的利弊: 当原水受到严重污染, 一般的加氯量, 不能解决问题时, 采用折点加氯可取得明显的效果,它能降低水的色度,去除恶臭,降低水中有机物的含量,能提高混凝效果。
但就是,当发现水中有机物能与氯生成THMSt,折点加氯来处理水源水引起人们担心, 因而人们寻求去除有机物的预处理与深度处理方法与其它
消毒方法。
二、什么叫余氯?余氯的作用就是什么?
答:
抑制水中残余病原微生物的再度繁殖, 管网中尚须维持少量剩余氯, 这部分剩余氯称做余氯。
即加氯量超过需氯量时, 剩余的那部分氯称做余氯。
给水工程第四版答案
作用:抑制水中残余病原微生物的再度繁殖。
三、制取CIO2有哪几种方法?写出它们的化学反应式并简述CIO2消毒原理与主
要特点。
(1)主要的制取方法:
用亚氯酸钠NaCIQ与氯CI2制取,总反应式CI 2+2 NaCIQ 2CIQ+2NaCI 用酸与亚氯酸钠NaCIQ 制取10NaCIQ+5HSQ CIQ2+5NasQ+7iHQ—
(2)消毒机理:它与微生物接触时,对细胞壁有较强的吸附力与穿透能力,可有效的氧化细胞内的酶以损伤细胞或抑制蛋白质的合成来破坏微生物。
⑶ 主要特点:易溶于水,室温下溶解度就是CI2的5倍。
在水中以水合分子的形式存在,不易发生水解作用,在酸性溶液中稳定,在碱性溶液中发生歧化反应。
生成亚氯酸盐与氯酸盐,氧化能力就是CI2的2、63倍,易爆炸。
一CIQ2消毒就是利用了其强氧化作用,它可降解农药与多芳香烃的难降解的物质,当pH=9时,可以很快的将水中的S与P氧化除去。
当pH =4〜9时,可将水中的有致癌作用的THMs 氧化除去。
消毒效果好,且不生成有机卤代物。
四、用什么方法制取Q原理与优缺点。
答:
制取方法:在现场用空气与纯氧发生器放电产生的。
消毒机理的优缺点:优点: 除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒。
缺点:投资运行成本咼,无后续杀菌能力
第四章
一、水中含铁、锰什么时候去除。
答:有铁腥味,影响水的口感;自来水会出现红水。
水有色,味,臭。
二、除铁锰方法。
答:自然氧化法,高锰酸钾氧化法。