《给排水工程仪表与控制》第二版 思考题与习题答案

第一章第二章第三章给水系统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。

第四章设计用水量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。

第一章第二章第三章给水系统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。

第四章设计用水量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。

给水工程课后思考题答案第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源与供水方式考虑，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得就是哪一部分，试行分析。

输配水系统。

3.给水系统就是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管与管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不就是。

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。

4.什么就是统一给水、分质给水与分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产与消防等各种用水。

分质给水：水源经不同得水处理过程与管网，将不同水质得水供给各类用户。

分压给水：根据水压要求不同而供水。

用得最多得就是统一给水系统。

5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富得地下水，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；有泉水得，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得企业中。

②复用给水系统，适用于在车间排出得水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用得情况。

7.工业用水量平衡图如何测定与绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质与取水量，各用水部门得工艺过程与设备，现有计量仪表得状况，测定每台设备得用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老得工业企业还应测定管道与阀门得漏水量。

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得设计都很有用处。

1. 过程控制系统中，需要控制的工艺设备(塔、容器、贮糟等)、机器称为被控对象。

(√ )2. 扰动量是作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

(×)答案：扰动量是除控制变量外作用于生产过程对象并引起被控变量变化的随机因素。

3. 由调节器输出至被调参数间的所有环节称为干扰通道。

(×)答案：由调节器输出至被调参数间的所有环节称为调节通道。

4. 过程控制系统的偏差是指设定值与测量值之差。

(√ )5. 由控制阀控制，能使被控变量恢复到设定值的物料量或者能量即为控制变量。

(√ )6. 按控制系统的输出信号是否反馈到系统的输入端可分为开环系统和闭环系统。

(√ )7. 在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、前馈控制系统、程序控制系统。

(×)答案：在闭环控制系统中，按照设定值的情况不同，可分为定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

8. 在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的动态。

(×)答案：在一个定值控制系统中，被控变量不随时间变化的平衡状态，也即被控变量变化率等于零的状态，称为系统的静态，静态是一种相对静止状态。

9. 对一个系统总是希翼能够做到余差小，最大偏差小，调节时间短，回复快。

(√ )10. 时间常数越小，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。

(×)答案：时间常数越大，被控变量的变化越慢，达到新的稳态值所需的时间也越长。

11. 时间常数指当对象受到阶跃输入作用后，被控变量达到新稳态值的63.2 %所需要的时间。

(√)12. 对干扰通道时间常数越小越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易。

(×)答案：时间常数越大越好，这样干扰的影响和缓，控制就容易。

13. 放大倍数K 取决于稳态下的数值，是反映静态特性的参数。

(√ )14. 对于控制通道来说希翼τ 越大越好，而对扰动通道来说希翼τ 适度小点好。

（完整版）给⽔⼯程课后思考题答案第⼀章给⽔系统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。

《给水工程》课后习题答案十四章给水处理概论1、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。

答：杂质无外乎两种来源：一是自然过程，例如地层矿物质在水中的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡残骸等；二是人为因素，即工业废水、农业污水及生活污水的污染。

水中杂质按尺寸大小可分成三类：悬浮物：悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。

粒径大于０.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。

粒径较小的悬浮物，须投加混凝剂方可去除。

胶体杂质：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。

天然水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。

须加混凝剂方可去除。

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。

有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。

2、了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。

答：在《标准》中所列的水质项目可分成以下几类。

一类属于感官性状方面的要求。

浊度、色度、臭和味以及肉眼可见物等。

第二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质。

第三类是对人体健康无益但一般情况下毒性也很低的物质。

第四类有毒物质。

第五类细菌学指标，目前仅列细菌总数、总大肠菌数和余氯三项。

3、反应器原理用于水处理有何作用和特点？答：反应器是化工生产过程中的核心部分.在反应器中所进行的过程,既有化学反应过程,又有物理过程,影响因素复杂。

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，水的氯化消毒池，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。

4、试举出3种质量传递机理的实例。

十四章：1、水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及普通去除方法。

答：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，易于在水中下沉或者上浮.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黏土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。

有机高份子物质通常也属于胶体一类.天然水中的胶体普通带有负电荷，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。

2、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的特点。

(8’)答: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，但大部份地下水的含盐在 200~500mg/L 之间。

普通情况下, 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普通不超过 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份河流,浊度较低。

江河水的含盐量和硬度较低。

总的来说,我国大部份河流,河水含流量和硬度普通均无碍于生活饮用。

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。

《给排水工程仪表与控制》第二版思考题与习题答案制共模干扰；（5）计算机系统的稳压电源具有过压、欠压和过流保护能力；前置机掉电，数据能持续保存24h，系统掉电数据存贮时间<10min；（6）软件设计按工艺条件划分模块，并有数据纠错、虑错和改错技术。

第四章1混凝控制的目的与意义是什么？目的：是水中的混浊物质聚结形成具有一定力度及表面特性的絮凝体，为沉淀或过滤去除创造良好的条件。

意义：在保证效果的前提下，节约混凝剂消耗，是降低净水成本的重要措施，经济意义十分重大。

2混凝控制技术有哪些类型？经典目测法烧杯试验法模拟滤池法数学模型法胶体电荷控制法3数学模型混凝控制技术的特点是什么？数学模型是如何建立的？数学模型法是以若干原水水质，水量参数为变量，建立其与投药量之间的相关函数，即数学模型，计算机系统自动采集参数数据，并按此模型自动控制投药。

数学模型的建立包括两方面的内容：一，模型参数的选取，这往往要综合多年的生产经验、混凝试验、数学统计检验以及参数的可测性等因素确定；二，模型中各项系数的确定，这可以根据多年的运行资料，有统计分析确定，也可以对长期烧杯实验的结果进行统计分析确定，然后再生产上加以修正。

4流动电流混凝控制技术的特点是什么？其基本组成是什么？特点：单因子控制小滞后系统中间参数控制基本组成：检测，控制，执行三大部分5流动电流的基本原理和检测原理是什么？流动电流参数有哪些基本特性？基本原理：指在外力作用下，液体相对于固体表面流动而产生的电场的现象。

检测原理：1966年，GERDES发明了活塞式“流动电流检测器”，可以用于检测水样中胶体粒子的荷电特性。

检测器由检测水样的传感器和检测信号的放大处理器两部分构成。

传感器主要由圆形检测室、活塞和环形电极组成，活塞和检测室内壁之间的缝隙构成一个环形毛细空间。

当活塞在电机驱动下作往复运动时，水样中的微粒附着在“环形毛细管”壁上形成一个微粒“膜”，水流的运动带动微粒“膜”扩散层中反离子运动，从而在“环形毛细管”的表面产生交变电流，此电流由检测室两端的环形电极收集并经放大处理后输出。

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。

课后思考题答案：给水排水工程仪表复习第一章1.自动控制概念：在人不直接参与的情况下，利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械（被控对象）自动地按预定规律运行，或使其某个参数（被控量）按预定要求变化。

自动控制系统工作原理：当被控量偏离给定要求值时，测量元件测得被测量或经物理量变换后由比较元件将其给定值比较得出偏差，根据偏差大小，经放大、调节、执行等元件后产生控制作用，控制作用使被控量回复到或趋近于要求值，从而使偏差消除或减小。

自动控制系统主要特点：从信号传送来看，输出量经测量后回送到输入端，回送的信号使信号回路闭合，构成闭环，即为负反馈。

从控制作用的产生看，由偏差产生的控制作用使系统沿减少或消除偏差的方向运动。

——偏差控制采用自动控制系统的目的：（1）解放劳动力，变革生产力，提高生产效率；（2）提高精度和质量。

1．自动控制系统有哪些基本组成部分?答：一个自动控制系统主要由以下基本部件构成：(1)控制对象；(2)传感器；变送(3) 控制器；(4)执行装置。

一个自动控制系统只要由以下基本元件构成：①整定文件：也称给定文件，给出了被控量应取的值②测量元件：检测被控量的大小③比较文件：用来得到给定值与被控量之间的误差④放大元件：用来将误差信号放大，用以驱动执行机构⑤执行元件：用来执行控制命令，推动被控对象⑥校正元件：用来改善系统的动静性能⑦能源元件：用来提供控制系统所需的能量。

2．自动控制系统的分类？答：按系统的结构特点：前馈控制系统(开环)、反馈控制系统(闭环)、复合控制系统。

按给定值的不同形式：定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

闭环控制特点开环控制特点3. 传递函数的概念？什么是阶跃函数答：传递函数：一个环节或一个自动控制系统中，输出拉式变换和输入拉式变换之比。

4．方块图和传递函数有什么作用？答：方块图和传递函数是自动化理论的重要基础。

通过方块图可以直接看出各环节的联系，及环节对信号的传递过程；而传递函数可以用来描述环节或自动控制系统的特性，将输入----输出关系一目了然表示出来。

《给排水工程仪表与控制》第二版思考题与习题答案义？常规检测项目：（1）流量与其他有关量：○1各处理设施的进水流量○2沉砂池的水位○3沉砂量、筛渣量○4初次沉淀池的排泥量○5供气量，气水比，单位曝气池容积的供气量○6回流污泥量，回流比○7剩余污泥量○8浓缩污泥量○9消化气产量、循环气量⑩投药量（混凝剂等）、投药率○11滤饼或脱水污泥重量○12其他杂用水量○13各种设施与设备的耗电量○14燃料用量（重油、消化气等）○15焚烧的灰分量（2）污水与污泥的质：水温、pH值、ss、 vss 、DO、BOD、COD、有机氮、总磷、污水沉降比等指标意义：3、取样位置对检测结果有何影响？举例说明。

沉砂池：了解进入污水处理厂污染物总量的最重要场所，取水应避开返回废水，为了避开大块的漂浮物，应当从水面以下50cm处取样并迅速移至试样瓶；初次沉淀入口池：进口浓度高，其浓度变化受其他处理设施排水泵的运行时间的影响很大，应当增加取样次数；初次沉淀出口：沉淀后污水能较好的混合，可以说曝气池入口是最好的取样位置；曝气池内：不同位置的水样检测值大不相同，应当依次从其进口至出口几个位置取样。

鼓风曝气时，在扩散器上释放气泡的位置附近取样；机械搅拌时，在稍微远离搅拌叶片处取样；回流污泥泵：短时间浓度可能变化很大，应短时间内取样；二次沉淀池出口或排放口：每个二次沉淀池出水ss浓度不同，在汇集各池出水渠道或排放口钱计量槽取样；检测方法和检测设备的质量和可靠性，还要考虑湿度、腐蚀气体、可燃性气体、振动等周围环境，传送距离，产生误差的可能性等影响因素，海英注意不同检测设备对环境条件与场所的特殊要求，以及检测设备与控制设备的接口对检测场所的要求等。

5、在选择仪表类型与检测方法时，应综合考虑那些因素与条件？当有些因素相互矛盾时，应如何考虑？答：应考虑因素与条件：（1）检测的目的（2）检测的环境条件（3）检测精度、重现性与响应性（4）维护管理性（5）检测对象的特殊性（6）各种信号的特征（7）检测范围当有些因素相互矛盾时，应：根据仪表设备的设计安装的基本原则与注意事项，来选择最合适的检测方法必要的最小限度的仪表设备，使之既能满足工艺设计与自动控制提出的检测要求，又尽可能降低建设与运行费用。

发展趋势1、微电子、仪器仪表、电气设备、自动化技术的进行2、给水排水工程由土木工程型向设备型转化，给水排水匸程的仪表化，设备化，自动化迅速发展3、各种先进的白动，白动控制技术、设备、仪表已在给水排水T程的各个工艺环节以至全系统上应用。

第一章1、自动控制系统的基木目的：解放劳动力提高效率：应用H动控制技术可以解脱繁重的、单调的、低效的人类劳动，以提高生产效率和提高生活水平；提高精度和质量：对现代生产中很复杂的或极精密的工作，川人力不能胜任时，应川自动控制技术就可以保证高质量地完成任务。

2、自动控制：在人不直接参加情况下，利用外加的设备或装置使整个生产过程或工作机械口动地按预定规律运行，或使其某个参数按预定要求变化。

自动控制系统基本构成：整定文件：或给定文件，给出被控量应取的值。

测量元件：检测被控量的大小，如流量计等。

比较元件：用来得到给定值与被控屋Z间的误差。

放人元件：用来放人误差信号，驳动执行机构。

执行元件：用來执行控制命令，推动被控対象。

电机是典型的执行文件校正元件：用来改善系统的动、静态性能。

能源元件：用来提供控制系统所需的能竝。

第二章1、常用仪表M设备可分为以下几类：过程参数检测仪表：包括各种水质参数在线检测仪表，如浊度、pH值等，工作参数的检测，如压力。

过程控制仪表：如电动、气动单元组合仪表。

调节控制的执行设备：水泵、电磁阀、调节阀等。

2、测量仪表性能指标:（1）精确度：即精度，表示仪表测量结果的可靠程度，精度等级数值越小，仪表测量精确度越高。

粕度一定，减小量程可减小测量误差。

（2）变差：外界条件不变的情况下使用同一仪表对某一变虽进行正反行程测屋时对应于同一测量值所得的读书间的差异，使用中不能超出仪表允许谋差。

（3）线性度：检测仪表的输入输出信号之间存在线性対应关系，并将仪表的刻度制成线性。

线性度衡量实际特性偏离线性程度的指标（4）灵敏度和分辨率：灵敏度指仪表仪表输出京华量与引起此变化量之比，反映仪表对■被测量变化的灵敏程度3、pH计的清洗方法机械刷洗、超声波清洗、水喷射清洗、化学溶液喷射清洗、复合清洗4、pHik应用的注意事项：（1）电极清洗方式：要选用于所测液体的介质条件环境；（2）安装配管应合理：以保证介质的流通性能；⑶信号干扰问题：电势mv级，易受干扰，在泵示安装时最好距电机一定距离；（4）保持输入端插口的清洁：不用时将应路线接入；（5）玻璃电极的玻璃球泡切忌与硬物相接触；（6）预热:短时间测量5min,长时间测量20min以上；（7）U'汞电极内部的氯化钾溶液保持在2/3左右；（8）测量时必须注意控制溶液的温度的变化。

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。