水质工程学第5章过滤4详解

水质工程学（Ⅰ）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-1mm），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.当水静置时，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（10nm-100nm），具有稳定性，长时静置不沉。

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Ca2+、Mg2+、Cl—等离子，HCO3—、SO42-等酸根,O2、CO2、H2S、SO2、NH3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70~900mg/L之间。

硬度较低，通常在50～400mg/L(以CaCO3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.含盐量通常高于地表水（海水除外），大部分地下水含盐量在100～5000mg/L，硬度通常在100～500mg/L(以CaCO3计），含铁量一般10mg/L以下，个别达30mg/L。

§1-1水源水质1.原水中的杂质或源于自然过程或源于人为的污染。

按照杂质尺寸的大小可将其分为悬浮物、胶体和溶解物三类1.1悬浮物：尺寸较大，易于下沉或上浮，当水流较慢时可去除。

1.2胶体：尺寸很小，长期静置也难下沉，水处理解决的主要对象。

1.3溶解物：包括有机物和无机物两大类。

无机物是工业用水的主要去除对象，有害有毒的则是生活饮用水的去除对象。

有机物会产生色、臭、味及毒性，主要来自污染，是目前研究的重点对象之一。

溶解杂质的主要形式：1）溶解气体：02、N2、CO2、H2S2）离子：阳离子、阴离子2.各种天然水的水质特点2.1地下水：经地层渗滤，水质清澈，水质水温较稳定，宜作饮用水和工业冷却水水源。

2.2江河水：受自然条件影响很大，水中悬浮物、胶体态杂质含量较多。

江河水的最大缺点就是易污染、水温不稳定。

2.3湖泊及水库水：流动性小，浊度低、藻类多、含盐量高（淡水湖、微咸水湖和咸水湖3类）2.4海水：含盐量高，各种成分的比例基本一定，氯化物占89%左右，淡化后方可饮用。

3.受污染水源中的杂质：水源污染是普遍问题，特别水有机物的污染尤为严重及危险（P236自看）。

其解决办法：保护水源，控制污染源；强化处理工艺。

§1-2水质标准定义：水质标准是用户对象所要求的各项水质参数应达到的指标和限值。

1.2标准的基本要求1）水中不得含有病源微生物（3种）。

2）水中所含化学物质（70多种）及放射性物质（2种）不得危害人体健康。

3）水的感官性状良好。

1.3.1感官性状和一般化学指标浊度、悬浮物、臭和味2) 化学指标a 杂质或污染物质的单项指标b 无机特性的综合指标c 有机污染物的综合指标1.3.2毒理学指标指对人体有害的物质，包括众所多无机物、重金属及微量有机污染物，。

1.3.3细菌学指标细菌总数、大肠菌、余氯含量1.3.2放射性指标总α放射性、总β放射性1.给水处理的基本方法1）去除颗粒物方法有：混凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、筛滤（格栅、筛网、微滤机、滤网滤芯过滤器等）、膜分离（微滤、超滤）、沉砂（粗大颗粒的沉淀）、离心分离（旋流沉砂）等2）去除、调整水中溶解（无机）离子、溶解气体的处理方法处理方法有：石灰软化、离子交换、地下水除铁除锰、氧化还原、化学沉淀、膜分离（反渗透、纳滤、电渗析、浓差渗析等方法）、水质稳定、除氟（高氟水的饮用水除氟）、氟化（低氟水的饮用水加氟）、吹脱（去除游离二氧化碳、硫化氢等）、曝气（充氧）、除气（锅炉水除氧等）等3）去除有机物的处理方法方法有：粉状炭吸附、原水曝气、生物预处理、臭氧预氧化、高锰酸钾预氧化、过氧化氢预氧化、预氯化、臭氧氧化、活性炭吸附、生物活性炭、膜分离、大孔树脂吸附4）消毒方法方法有：氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、电化学消毒、加热消毒等5）冷却方法2.给水处理的基本工艺1）饮用水常规处理工艺2）在饮用水常规处理工艺的基础上，增加预处理和（或）深度处理的饮用水处理工艺3）其他特殊处理工艺§1-4反应器反应器是化工生产过程中的核心部分，在反应器中既有化学反应过程又有物理反应过程，影响因素。

水质工程学（上）重点第一章水质与水质标准：何谓水质工程学？原水中杂质有哪几类？饮用水主要除去水中的哪些杂质？了解我国水污染现状及主要污染物，富营养化，了解水体自净，BOD、DO及氧垂曲线，何谓水质标准？饮用水主要有哪几类标准？（记住浊度标准微生物标准及氯消毒要求），污水排放标准应考虑哪些因素？（为什么要分级）第二章水处理方法概论：知道3种理想反应器及主要特点，在同样情况下，那一种反应器所需时间长？为什么？怎样改进？（短流？）普通地表水的常规处理流程，城市污水处理的工艺流程。

第三章凝聚与絮凝：了解胶体的结构，知道胶体在水中稳定的原因，胶体的凝聚机理及投加过量的后果，絮凝的两种形式，影响混凝效果的因素及对策，常用的混凝剂及助凝剂有哪些，适用情况如何，速度梯度在水处理中的作用，如何控制？为什么？如何配制、计量混凝剂？混凝剂的投加方法有哪几种？为什么说混凝剂投加量的控制很重要？知道2～3种方法，混合设施有哪些，特点如何？絮凝设施有哪些？主要特点，各种絮凝池速度梯度如何控制？各适用于什么样的水厂？第四章沉淀拥挤沉淀的沉降曲线；理想沉淀池；截留沉速与表面负荷；絮凝效果对某种颗粒的去除率的影响；短流；如何控制平流式沉淀池的水流状况；平流式沉淀池特点；进水要求、出水要求（溢流率、指型槽、淹没小孔）、排泥方式；斜管沉淀池特点；斜管、布水区要求、出水、排泥；澄清（池）概念、机械搅拌澄清池组成、特点、回流比、排泥、出水、出水；高密度澄清池特点；辐流式沉淀池适用范围、排泥；气浮池适用条件、主要特点、发泡剂使用情况。

第五章过滤过滤概念；快滤池滤料及要求（级配及表示法）、筛选、杂质粘附及脱落、含污能力；快滤池水质变化、水头损失变化、普通快池滤层优化方法；恒速过滤、等速过滤、强制过滤（滤速）；承托层作用；直接过滤；负水头及影响因素、措施；反冲洗方法（2个概念）、强度、膨胀率、反冲洗水头损失（流化态时）、大阻力系统小阻力系统及均匀性、反冲洗槽一般要求、冲洗水供给（水泵、水箱、水塔）；V型滤池特点。