(完整版)給水工程課后思考題答案

1、第一章給水系統(tǒng)1. 由高地水庫供水給城市，如按水源和供水方式考慮，應(yīng)屬于哪類給水系統(tǒng)？水源方式屬于地表水給水系統(tǒng)，按供水方式屬于自流給水系統(tǒng)。2. 給水系統(tǒng)中投資最大的是哪一部分，試行分析。輸配水系統(tǒng)。3. 給水系統(tǒng)是否必須包括取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、輸水管和管網(wǎng)、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物等，哪種情況下可省去其中一部分設(shè)施？不是。大城市通常不設(shè)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物；地下水水質(zhì)好可以省略水處理構(gòu)筑物；水源處于適當高程，可以省去一級泵站或二級泵站或同時省去；城市附近山上有泉水時，可建泉室供水系統(tǒng)不設(shè)泵站。4. 什么是統(tǒng)一給水、分質(zhì)給水和分壓給水， 哪種系統(tǒng)目前用得最多？統(tǒng)一給水：用同一系統(tǒng)供應(yīng)生活、生產(chǎn)和消防等各

2、種用水。分質(zhì)給水：水源經(jīng)不同的水處理過程和管網(wǎng)，將不同水質(zhì)的水供給各類用戶。分壓給水：根據(jù)水壓要求不同而供水。用得最多的是統(tǒng)一給水系統(tǒng)。5. 水源對給水系統(tǒng)布置有哪些影響？當?shù)赜胸S富的地下水，可在城市上游或給水區(qū)內(nèi)開鑿管井或大口井。水源處于適當高程，能重力輸水，可省去泵站；有泉水的，可1建泉室。地表水為水源時，上游取水，加以處理。水源豐富，隨用水量增長而發(fā)展為多水源給水系統(tǒng)?？菟竟?jié)、地下水位下降、海水倒灌時，采用跨流域、遠距離取水方式。6. 工業(yè)給水有哪些系統(tǒng)，各適用于何種情況？循環(huán)給水系統(tǒng)，火力發(fā)電、冶金、化工等冷卻水用量大的企業(yè)中。復(fù)用給水系統(tǒng)，適用于在車間排出的水可不經(jīng)過處理或略加處理

3、就可供其它車間使用的情況。7. 工業(yè)用水量平衡圖如何測定和繪制？水量平衡圖起什么作用？查明水源水質(zhì)和取水量，各用水部門的工藝過程和設(shè)備，現(xiàn)有計量儀表的狀況，測定每臺設(shè)備的用水量、耗水量、排水量、水溫等，按廠區(qū)給水排水管網(wǎng)圖核對，對于老的工業(yè)企業(yè)還應(yīng)測定管道和閥門的漏水量。了解工廠用水現(xiàn)狀，采取節(jié)約用水措施，健全工業(yè)用水計量儀表，減少排水量，合理利用水資源以及對廠區(qū)給水排水管道的設(shè)計都很有用處。第二章設(shè)計用水量1. 設(shè)計城市給水系統(tǒng)時應(yīng)考慮哪些用水量？綜合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)施用水。2工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水和工作人員生活用水。消防用水。澆灑道路和綠地用水。 未預(yù)計水量及管網(wǎng)漏失水量

4、。2. 居住區(qū)生活用水量定額是按哪些條件制定的？城市人口、每人每日平均生活用水量和城市給水普及率。3. 影響生活用水量的主要因素有哪些？水資源、氣候條件、生活習(xí)慣4. 城市大小和消防流量的關(guān)系如何？中小城市消防流量所占比例較大5. 怎樣估計工業(yè)生產(chǎn)用水量？根據(jù)工業(yè)用水的以往資料，按歷年產(chǎn)值用水增長率推算。根據(jù)單位工業(yè)產(chǎn)值的用水量、工業(yè)用水量增長率與工業(yè)產(chǎn)值的關(guān)系，或單位產(chǎn)值用水量與用水重復(fù)利用率的關(guān)系加以預(yù)測。6. 工業(yè)企業(yè)為什么要提高水的重復(fù)利用率？降低工業(yè)用水單耗。7. 說明日變化系數(shù) Kd 和時變化系數(shù) Kh 的意義。它們的大小對設(shè)計流量有何影響？Kd ;一年中最高日用水量與平均日用水量

5、比值。 Kh :最高一小時用水量與平均用水量比值。數(shù)值越大，設(shè)計流量越大。3第三章給水系統(tǒng)的工作情況1. 如何確定有水塔和無水塔時的清水池調(diào)節(jié)容積？有水塔時，清水池容積由一、二級泵站供水量曲線確定。無水塔時，由一級泵站供水量和用水量曲線確定。2. 取用地表水源時，取水口、水處理構(gòu)筑物、泵站和管網(wǎng)等按什么流量設(shè)計？最高日平均時流量3. 已知用水量曲線時，怎樣定出二級泵站工作線？無水塔時，工作線等于用水量。有水塔時，盡量接近用水量曲線，分三級供水。4. 清水池和水塔起什么作用？哪些情況下應(yīng)設(shè)置水塔？調(diào)節(jié)泵站供水量和用水量流量差值。小城市用水量不均勻時，可以設(shè)置水塔，工業(yè)用水按生產(chǎn)要求可以設(shè)置水塔。

6、5. 有水塔和無水塔的管網(wǎng)，二級泵站的計算流量有何差別？沒有水塔時，流量按最高日最高時計算；有水塔時，按用水量變化曲線擬合。6. 無水塔和網(wǎng)前水塔時，二級泵站的揚程如何計算？Hp =Zc +Hc +h s+h c +h n7. 寫出消防時的二級泵站揚程計算式。Hp =Zc +H f+h s +hc +h n 8. 對置水塔管網(wǎng)在最高用水時、消防時和轉(zhuǎn)輸時水壓線是怎樣的？4無能為力。第十五章混凝思考題1、何謂膠體穩(wěn)定性？試用膠粒間互相作用勢能曲線說明膠體穩(wěn)定性的原因。答：膠體穩(wěn)定性是指膠體粒子在水中長期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。原因 P255 最后一段。2、混凝過程中，壓縮雙電層和吸附-電中和作用

7、有何區(qū)別？簡要敘述硫酸鋁混凝作用機理及其與水的pH 值的關(guān)系。答：壓縮雙電層機理：由膠體粒子的雙電層結(jié)構(gòu)可知，反離子的濃度在膠粒表面處最大，并沿著膠粒表面向外的距離呈遞減分布 , 最終與溶液中離子濃度相等。 當向溶液中投加電解質(zhì)， 使溶液中離子濃度增高，則擴散層的厚度減小。 該過程的實質(zhì)是加入的反離子與擴散層原有反離子之間的靜電斥力把原有部分反離子擠壓到吸附層中， 從而使擴散層厚度減小。由于擴散層厚度的減小，電位相應(yīng)降低，因此膠粒間的相互排斥力也減少。另一方面，由于擴散層減薄，它們相撞時的距離也減少，因此相互間的吸引力相應(yīng)變大。 從而其排斥力與吸引力的合力由斥力為主變成以引力為主 ( 排斥勢能

8、消失了 ) ，膠粒得以迅速凝聚。吸附 - 電中和機理：膠粒表面對異號離子、異號膠粒、鏈狀離子或分子帶異號電荷的部位有強烈的吸附作用， 由于這種吸附作用中和了電位離子所帶電荷，減少了靜電斥力，降低了電位，使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。 此時靜電引力常是這些作用的主要方面。 上面提到的三價鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量過多， 凝聚效果反而下降的現(xiàn)象， 可以用本機理解釋。因為膠粒吸附了過多的反離子，使原來的電荷變號，排斥力變大，從而發(fā)生了再穩(wěn)現(xiàn)象。硫酸鋁混凝作用機理及其與水的pH 值的關(guān)系： Ph<3 時，壓縮擴5散雙電層作用。Ph>3 時,吸附 -電中和作用。 Ph>3 時水中便出現(xiàn)聚合離子

9、及多核羥基配合物，這些物質(zhì)會吸附在膠核表面，分子量越大，吸附作用越強。3,高分子混凝劑投量過多時，為什么混凝效果反而不好？答：在廢水處理中， 對高分子絮凝劑投加量及攪拌時間和強度都應(yīng)嚴格控制，如投加量過大時，一開始微粒就被若干高分子鏈包圍，而無空白部位去吸附其他的高分子鏈， 結(jié)果造成膠粒表面飽和產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象。已經(jīng)架橋絮凝的膠粒，如受到劇烈的長時間的攪拌，架橋聚合物可能從另一膠粒表面脫開， 重又卷回原所在膠粒表面， 造成再穩(wěn)定狀態(tài)。4、目前我國常用的混凝劑有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？答：鋁系：硫酸鋁明礬 聚合氯化鋁（ PAC ） 聚合硫酸鋁（ PAS）鐵系：三氯化鐵硫酸亞鐵聚合硫酸鐵（ PFS） 聚

10、合氯化鐵（ PFC）有機高分子混凝劑：聚丙烯酰胺（PAM ）優(yōu)缺點：優(yōu)點缺點硫酸鋁價格較低，使用便利，混凝效當水溫低時硫酸鋁水解困難，果較好，不會給處理后的水質(zhì)形成的絮體較松散； 不溶雜質(zhì)帶來不良影響含量較多。聚合氯化1 應(yīng)用范圍廣 ; 2 易快速形成大鋁的礬花，沉淀性能好，投藥量（ PAC） 一般比硫酸鋁低 ; 3、適宜的 PH 值范圍較寬 (在 59 間)； 4、6水溫低時，仍可保持穩(wěn)定的混凝效果； 5 、其堿化度比其他鋁鹽、鐵鹽為高，因此藥液對設(shè)備的侵蝕作用小三氯化鐵極易溶于水；沉淀性好，處理氯化鐵液體、晶體物或受潮的低溫水或低濁水效果比鋁鹽的無水物腐蝕性極大， 調(diào)制和加好藥設(shè)備必須考慮

11、用耐腐蝕材料硫酸亞鐵不如三價鐵鹽那樣有良好的混凝效果；殘留在水中的 Fe 2+會使處理后的水帶色；聚合硫酸投加劑量少；絮體生成快；對鐵水質(zhì)的適應(yīng)范圍廣以及水解時消耗水中堿度少聚丙烯酰常作助凝劑以配合鋁鹽和鐵鹽胺作用，效果顯著（PAM）5、什么叫助凝劑？常用的助凝劑有哪幾種？在什么情況下需要投加助凝劑？答：在單獨使用混凝劑不能取得預(yù)期效果時，需投加某種輔助藥劑以提高混凝效果，這種藥劑稱為助凝劑。助凝劑通常是高分子物質(zhì)，作用機理是高分子物質(zhì)的吸附架橋。常用的助凝劑有：骨膠、聚丙烯酰胺及其水解物、活化硅酸、海藻酸鈉等。當單獨使用混凝劑效果不佳時采用助凝劑，例如：對于低溫、低濁度水采用鋁鹽或鐵鹽混凝時

12、，形成絮粒往往細小松散，不易沉淀。當加如少量活化硅酸時，絮凝體的尺寸和密度就會增大，沉速加快。76、為什么有時需將PAM 在堿化條件下水解成HPAM ？PAM 水解度是何涵義？一般要求水解度為多少？答：PAM 聚丙烯酰胺，混凝效果在于對膠體表面具有強烈的吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián)。由于酰胺基之間的氫鍵作用，線性分子往往不能充分伸展開來，致使橋架作用消弱。為此，通常將PAM 在堿性條件下（pH>10 ）進行部分水解，生成陰離子型水解聚合物（ HPAM ）PAM 水解度：由酰胺基轉(zhuǎn)化為羥基的百分數(shù)稱水解度。一般控制水解度在30%-40%較好。7.何謂同向絮凝和異向絮凝？兩者絮凝速率（或碰撞

13、數(shù)率）與哪些因素有關(guān)？同向絮凝：由流體運動所造成的顆粒碰撞聚集稱為同向絮凝。其數(shù)率與顆粒直徑的三次方成正比， 與顆粒數(shù)量濃度平方成正比， 以及速度梯度一次方成正比。異向絮凝：由布朗運動所造成的顆粒碰撞聚集稱異向絮凝。其數(shù)率與水溫成正比，與顆粒的數(shù)量濃度平方成反比。8. 混凝控制指標有哪幾種？為什么要重視混凝控制指標的研究？你認為合理的控制指標應(yīng)如何確定？在絮凝階段通常以 G 和 GT 值作為控制指標?？梢钥刂苹炷Ч?即節(jié)省能源，取得好的混凝效果。9.絮凝過程中，G 值的真正涵義是什么？沿用依舊的G 值和 GT 值的數(shù)值范圍存在什么缺陷？請寫出機械絮凝池和水力絮凝池的G 值公式。速度梯度，控

14、制混凝效果的水力條件，反映能量消耗概念。G 值和 GT 值變化幅度很大，從而失去控制意義。GpghT10 根據(jù)反應(yīng)器原理，什么形式的絮凝池效果較好？折板絮凝池混凝效果為什么優(yōu)于隔板絮凝池？折板絮凝池的優(yōu)點是： 水流在同波折板之間曲折流動或在異波折板之間間縮放流動且連續(xù)不斷， 以至形成眾多的小渦旋， 提高了顆粒碰撞絮凝效果。與隔板絮凝池相比，水流條件大大改善，亦即在總的水流能量消耗中， 有效能量消耗比例提高， 故所需絮凝時間可以縮短，池子體積減小。11 影響混凝效果的主要因素有哪幾種？這些因素是如何影響混凝效果的？影響混凝效果的主要因素有水溫，水的PH 值和堿度及水中懸浮物濃度。水溫： a 無機

15、鹽的水解是吸熱反應(yīng)低溫水混凝劑水解困難。9b 低溫水的粘度大， 使水中雜質(zhì)顆粒布朗運動強度減弱，碰撞機會減少，不利于膠粒脫穩(wěn)混凝c 水溫低時膠體顆粒水化作用增強，妨礙膠體混凝d 水溫與水的 PH 值有關(guān)PH 值：對于硫酸鋁而言，水的 PH 值直接影響鋁離子的水解聚合反應(yīng)，亦即影響鋁鹽水解產(chǎn)物的存在形態(tài)。對三價鐵鹽混凝劑時PH 在 6.0-8.4 之間最好高分子混凝劑的混凝效果受水的PH 值影響比較小懸浮物濃度：含量過低時，顆粒碰撞速率大大減小，混凝效果差。含量高時，所需鋁鹽或鐵鹽混凝劑量將大大增加。12.混凝劑有哪幾種投加方式？各有何優(yōu)缺點及其適用條件？常用的有：1）、泵前投加該投加方式安全可

16、靠，一般適用于取水泵房距水廠較近者2）、高位溶液池重力投加該投加方式安全可靠，但溶液池位置較高。適用于取水泵房距水廠較遠者3) 、水射器投加 該投加方式設(shè)備簡單，使用方便，溶液池高度不受太大限制，但水射器效率較低，且易磨損。4）、泵投加有兩種方式：一是采用計量泵，一是采用離心泵配上流量計。采用計量泵不必另備計量設(shè)備，泵上有計量標志，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。1013何謂混凝劑 “最佳劑量” ？如何確定最佳劑量并實施自動控制？混凝劑“最佳劑量”，即混凝劑的最佳投加量， 是指達到既定水質(zhì)目標的最小混凝劑投加量。 目前問過大多數(shù)水廠還是根據(jù)實驗室混凝攪拌試驗確定混凝劑最佳劑量， 然后進行人工調(diào)整

17、。 這種方法雖然簡單易行，但實驗結(jié)果到生產(chǎn)調(diào)節(jié)往往滯后， 且試驗條件與生產(chǎn)條件也很難一致，故試驗所得最佳劑量未必是生產(chǎn)上的最佳劑量。 P274-27614.當前水廠中常用的混合方法有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？在混合過程中，控制 G 值的作用是什么？1）、水泵混合 混合效果好，不需另建混合設(shè)施，節(jié)省動力，大、中、小型水廠均可采用。 但但采用 FeCl 3 混凝劑時，若投量較大，藥劑對水泵葉輪可能有輕微腐蝕作用。 適用于取水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場合，兩者間距不宜大于 150m 。2）、管式混合簡單易行。無需另建混合設(shè)備， 但混合效果不穩(wěn)定，管中流速低，混合不充分。3）、機械混合池混合效果好，且不受

18、水量變化影響，缺點是增加機械設(shè)備并相應(yīng)增加維修工作?？刂?G 值的作用是使混凝劑快速水解、聚合及顆粒脫穩(wěn)。15當前水廠中常用的絮凝設(shè)備有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？在絮凝過程中，為什么 G 值應(yīng)自進口值出口逐漸減少？1）、隔板絮凝池包括往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種。優(yōu)點：構(gòu)造簡單，11管理方便。缺點：流量變化大者，絮凝效果不穩(wěn)定，絮凝時間長，池子容積大。2）、折板絮凝池優(yōu)點：與隔板絮凝池相比， 提高了顆粒碰撞絮凝效果，水力條件大大改善， 縮短了絮凝時間， 池子體積減小。 缺點：因板距笑，安裝維修較困難，折板費用較高。3）、機械絮凝池優(yōu)點：可隨水質(zhì)、水量變化而隨時改變轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果，能應(yīng)用于任何規(guī)模水廠 缺

19、點：需機械設(shè)備因而增加機械維修工作。絮凝過程和那個中，為避免絮凝體破碎，絮凝設(shè)備內(nèi)的流速及水流轉(zhuǎn)彎處的流速應(yīng)沿程逐漸減少，從而 G 值也沿程逐漸減少。16.采用機械絮凝池時，為什么要采用34 檔攪拌機且各檔之間需用隔墻分開？因為單個機械絮凝池接近于 CSTR 型反應(yīng)器，故宜分格串聯(lián)。分格愈多，愈接近 PF 型反應(yīng)器，絮凝效果愈好，但分格過多，造價增高且增加維修工作量。各檔之間用隔墻分開是為防止水流短路。16 章 沉淀和澄清1 什么叫自由沉淀，擁擠沉淀和絮凝沉淀？答：在沉淀過程中，彼此沒有收到干擾，只收到顆粒本身在水中的重力和水流阻力的作用，稱為自由沉淀。12顆粒在沉淀的過程中，彼此相互干擾，或

20、者收到容器壁的干擾，雖然其粒度和第一種相同，但沉淀速度卻較小，稱為擁擠沉淀。擁擠沉淀：顆粒的沉降受到周圍其他顆粒的影響，顆粒間相對位置保持不變，形成一個整體共同下沉， 與澄清水之間有一個清晰的泥水界面。2 已知懸浮顆粒密度和粒徑，可否采用公式（16-4 ）直接求得顆粒沉速？為什么？答：不能夠。因為從（ 16-4 ）式可以知道，要求得顆粒的沉速，出了要知道懸浮顆粒密度和粒徑外，還需要知道阻力系數(shù)Cd.3 了解肯奇沉淀理論的基本概念和它的用途。答：肯奇理論： Ct=CoHo/Ht涵義：高度為 Ht, 均勻濃度為 Ct 沉淀管中所含懸浮物量和原來高度為 Ho, 均勻濃度為 Co 的沉淀管中所含懸浮物

21、量相等。4理想沉淀池應(yīng)符合哪些條件？根據(jù)理想沉淀條件，沉淀效率與池子深度、長度和表面積關(guān)系如何？答： 1）顆粒處于自由沉淀狀態(tài)。2）水流沿著水平方向流動，流速不變。3）顆粒沉到池底即認為已被去除，不再返回水流中。去除率 Eui由式子可知：懸浮顆粒再理想沉淀池中的去除Q/A率只與沉淀池的表面負荷有關(guān)，而與其他因素如水深，池長，水平流13速和沉淀時間均無關(guān)。5影響平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池縱向分格有何作用？答 1)沉淀池實際水流狀況對沉淀效果的影響。 （雷諾數(shù) Re 和 弗勞德數(shù) Fr）2）凝聚作用的影響。沉淀池縱向分格可以減小水力半徑R 從而降低 Re 和提高 Fr 數(shù)，有利于沉

22、淀和加強水的穩(wěn)定性，從而提高沉淀效果。6沉淀池表面負荷和顆粒截留沉速關(guān)系如何？兩者涵義有何區(qū)別？答： u0Q表面負荷在數(shù)值上等于截留沉速，但涵義不同。前者A是指單位沉淀池表面積的產(chǎn)水量， 后者代表自池頂開始下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。7. 設(shè)計平流沉淀池是根據(jù)沉淀時間、 表面負荷還是水平流速 ?為什么 ?答: 設(shè)計平流沉淀池是根據(jù)表面負荷. 因為根據(jù)E= uiQ / A可知, 懸浮顆粒在理想沉淀池中的去除率只與沉淀池的表面負荷有關(guān), 而與其他因素如水深、池長、水平流速和沉淀時間均無關(guān).8. 平流沉淀池進水為什么要采用穿孔隔墻 ?出水為什么往往采用出水支渠 ?14答: 平路沉淀池進

23、水采用穿孔隔墻的原因是使水流均勻地分布在整個進水截面上 , 并盡量減少擾動 . 增加出水堰的長度， 采用出水支渠是為了使出水均勻流出 , 緩和出水區(qū)附近的流線過于集中，降低堰口的流量負荷。9. 斜管沉淀池的理論根據(jù)是什么 ?為什么斜管傾角通常采用 60 度?答：斜管沉淀池的理論根據(jù)：根據(jù)公式E= ui，在沉淀池有效容Q / A積一定的條件下，增加沉淀面積，可使顆粒去除率提高。因為斜管傾角越小，沉淀面積越大，沉淀效率越高，但對排泥不利，根據(jù)生產(chǎn)實踐，故傾角宜為 60 度。10.澄清池的基本原理和主要特點是什么？答：基本原理：原水加藥后進入澄清池，使水中的脫穩(wěn)雜質(zhì)與澄清池中的高濃度泥渣顆粒充分接觸

24、碰撞凝聚，并被泥渣層攔截下來，水得到澄清。主要特點：澄清池將絮凝和沉淀兩個過程綜合與一個構(gòu)筑物內(nèi)完成，主要利用活性泥渣層達到澄清的目的。 當脫穩(wěn)雜質(zhì)隨水流與泥渣層接觸時，便被泥渣層阻留下來，使水獲得澄清。11 簡要敘述書中所列四種澄清池的構(gòu)造，工作原理和主要特點？主要構(gòu)造工作原理主要特點懸浮氣水分離加藥后的原水經(jīng)汽水分離一般用于小15澄清器，澄清（作用：分離空氣，以免進型水廠，處理池室，泥渣濃入澄清池擾動泥渣層）從配效果受水質(zhì)，縮室等水管進入澄清室，水自下而水量等變化上通過泥渣層，水中雜質(zhì)被影響大，上升泥渣層截留，清水從集水槽流速較小。流出，泥渣進入濃縮室濃縮外運。脈沖 脈 沖 發(fā) 生 原水由

25、進水管進入進水室，澄清池的上澄清器，進水由于真空泵造成的真空使進升流速發(fā)生池室 ，真空水室水位上升，此為進水過周期性的變泵， 進水程，當水位達到最高水位時，化，處理效果管 ，穩(wěn)流進氣閥打開通入空氣，進水受水量水質(zhì)板室的水位迅速下降，此為澄水溫影響較清池放水過程。通過反復(fù)循大，構(gòu)造也較環(huán)地進水和放水實現(xiàn)水的澄復(fù)雜。清。機械第一 絮加藥后的原水進入第一泥渣的循環(huán)攪拌凝室，第絮凝室和第二絮凝室內(nèi)與高利用機械進澄清二 絮凝濃度的回流泥渣相接觸，達行抽升池室 ，分離到較好的絮凝效果，結(jié)成大室而重的絮凝體，在分離室中進行分離。16水第一 絮原水從池底進入，先經(jīng)噴結(jié)構(gòu)較簡單，力循凝室，第嘴高速噴入喉管，在喉

26、管下無需機械設(shè)環(huán)澄二 絮凝部喇叭口造成真空而吸入回備，但泥渣回清池室 ，泥渣流泥渣。原水和泥渣在喉管流量難以控濃縮室，劇烈混合后被送入兩絮凝制，且因絮凝分離室，室，從絮凝室出來的水進入室容積較小，噴嘴分離室進行泥水分離。泥渣絮凝時間較一部分進入濃縮室，一部分短，處理效果進行回流。較機械澄清池差十七章過濾1、為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質(zhì)顆粒會被濾層攔截下來？答：顆粒較小時，布朗運動較劇烈，然后會擴散至濾粒表面而被攔截下來。2、從濾層中雜質(zhì)分布規(guī)律，分析改善快濾池的幾種途徑和濾池發(fā)展趨勢。答：使用雙層濾料、三層濾料或混合濾料及均質(zhì)濾料等濾層組成以改變上細下粗的濾層中雜質(zhì)分布嚴重的不均勻現(xiàn)象，

27、提高濾層含污能力。發(fā)展趨勢略173、直接過濾有哪兩種方式？采用原水直接過濾應(yīng)注意哪些問題？答：兩種方式： 1、原水經(jīng)加藥后直接進入濾池過濾，濾前不設(shè)任何絮凝設(shè)備，這種過濾方式一般稱“接觸過濾” 2、濾池前設(shè)一簡易微絮凝池，原水加藥混合后先經(jīng)微絮凝池， 形成粒徑相近的微絮凝池后（粒徑大致在 4060m左右）即刻進入濾池過濾，這種過濾方式稱“微絮凝過濾”。注意問題： 1、原水濁度和色度較低且水質(zhì)變化較小。 2、通常采用雙層、三層或均質(zhì)材料， 濾料粒徑和厚度適當增大，否則濾層表面孔隙易被堵塞。 3、原水進入濾池前，無論是接觸過濾或微絮凝過濾，均不應(yīng)形成大的絮凝體以免很快堵塞濾層表面孔隙。 4、濾速應(yīng)

28、根據(jù)原水水質(zhì)決定。4、清潔濾層水頭損失與哪些因素有關(guān)？過濾過程中水頭損失與過濾時間存在什么關(guān)系？可否用數(shù)學(xué)式表達？答：因素：濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度及水溫。隨著過濾時間的延長，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多， 濾層孔隙率逐漸減小，當濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。數(shù)學(xué)表達式：(1 m0 )21 )2 l 0vnH 0h0 180( pid2)g2i 1i5、什么叫“等速過濾”和“變速過濾”？兩者分別在什么情況下形成？分析兩種過濾方式的優(yōu)缺點并指出哪幾種濾池屬“等速過濾”。答：當濾池過濾速度保持不變， 亦即濾池流量保持不變時， 稱“等18速過濾”。濾速隨過濾時間而逐漸減小的過濾稱

29、“變速過濾”隨著過濾時間的延長，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多，濾層孔隙率逐漸減小，由公式可知道，當濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度以及水溫已定時，如果孔隙率減小，則在水頭損失保持不變的條件下，將引起濾速的減?。环粗?， 當濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。這樣就產(chǎn)生了等速過濾和變速過濾兩種基本過濾方式。虹吸濾池和無閥濾池即屬等速過濾的濾池。移動罩濾池屬變速過濾的濾池，普通快濾池可以設(shè)計成變速過濾也可設(shè)計成等速過濾6.什么叫“負水頭” ? 它對過濾和沖洗有何影響?如何避免慮層中“負水頭”的產(chǎn)生 ?在過慮過程中 , 當慮層截留了大量的雜質(zhì)以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過該處水深時,便出現(xiàn)

30、負水頭現(xiàn)象 .負水頭會導(dǎo)致溶解于水中的氣體釋放出來而形成氣囊.氣囊對過濾有破壞作用 ,一是減少有效過濾面積,使過濾時的水頭損失及慮層中孔隙流速增加 ,嚴重時會影響慮后水質(zhì);二是氣囊會穿過慮層上升,有可能把部分細慮料或輕質(zhì)慮料帶出,破壞慮層結(jié)構(gòu) .反沖洗時 ,氣囊更易將慮料帶出慮池 .避免出現(xiàn)負水頭的方法是增加砂面上水深,或令慮池出口位置等于或高于慮層表面 ,虹吸慮池和無閥慮池所以不會出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象即是這個原因 .197.什么叫慮料“有效粒徑”和“不均勻系數(shù)”?不均勻系數(shù)過大對過濾和反沖洗有何影響 ?“均質(zhì)慮料”的涵義是什么?慮料的有效徑粒是指通過慮料重量的篩孔孔徑 ,不均勻系數(shù)表示慮料粒徑級配

31、 .不均勻系數(shù)愈大 ,表示粗細尺寸相差愈大 ,顆粒愈不均勻 , 這對過濾和沖洗都很不利 .因為不均勻系數(shù)較大時 ,過濾時慮層含污能力減小 ;反沖洗時 ,為滿足粗顆粒膨脹要求 ,細顆粒可能被沖出慮池 ,若為滿足細顆粒膨脹要求 ,粗顆粒將得不到很好清洗 ,如果徑粒系數(shù)愈接近 1,慮料愈均勻 ,過濾和反沖洗效果愈好 ,但慮料價格提高 .8.雙層和多層慮料混雜與否與那些因素有關(guān)? 慮料混雜對過濾有何影響?主要決定于慮料的密度差,粒徑差及慮料的粒徑級配,慮料形狀 ,水溫及反沖洗強度等因素.慮料混雜對過濾影響如何,有兩種不同的觀點 .一種意見認為 ,慮料交界面上適度混雜 ,可避免交界面上積聚過多雜質(zhì)而是水

32、頭損失增加較快 ,故適度混雜是有益的 ;另一種意見認為慮料交界面不應(yīng)有混雜現(xiàn)象.因為上層慮料起截留大量雜質(zhì)作用 ,下層則起精慮作用 ,而界面分層清晰 ,起始水頭損失將較小 .實際上 ,慮料交界面不同程度的混雜是很難避免的 .生產(chǎn)經(jīng)驗表明 , 慮料交界混雜厚度在一定時 ,對慮料有益無害 .9.慮料承托層有何作用 ? 粒徑級配和厚度如何考慮 ?20承托層作用 ,主要是防止慮料從配水系統(tǒng)中流失 ,同時對均布沖洗水也有一定作用 .為防止反沖洗時承托層移動 ,對慮料慮池常采用 ”粗 -細-粗” 的礫石分層方式 .上層粗礫石用以防止中層細礫石在反沖洗過程中向上移動;中層細礫石用以防止砂慮料流失 .下層粗礫

33、石則用以支撐中層細礫石.具體粒徑級配和厚度 ,應(yīng)根據(jù)配水系統(tǒng)類型和慮料級配確定 .對于一般的級配分層方式 ,承托層總厚度不一定增加 ,而是將每層厚度適當減小 .10. 慮池反沖洗強度和慮層膨脹度之間關(guān)系如何 ?當慮層全部膨脹起來以后 , 反沖洗強度增大 , 水流通過慮層的水頭損失是否同時增大 ?為什么 ?當沖洗流速超過mf 以后 , 慮層中水頭損失不變 , 但慮層膨脹起來 .沖洗強度愈大 , 膨脹度愈大 .不會 , 因為當沖洗流速超過最小流態(tài)化沖洗流速mf 時, 增大沖洗流速只是使慮層膨脹度增大, 而水頭損失保持不變 .11 公式（ 17-2 ）與公式（ 17-11 ）有何異同？后者是否可用于

34、過濾，前者是否可用于反沖洗？為什么？答：公式（ 17-11 ）與（17-2 ）的差別在于：公式右邊多了紊流項（第二項），而層流項（第一項）的常數(shù)值稍小。故前式適用于層流、過渡區(qū)和紊流區(qū)。后者可用于過濾，前者不用于反沖洗。2112 什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時，反沖洗時的濾層水頭損失與反沖洗強度是否有關(guān)？答：當濾料粒徑、形狀、密度、濾層厚度和空隙率以及水溫等已知時，將式（ 17-11 ）和（ 17-13 ）繪成水頭損失和沖洗流速關(guān)系圖，得圖 17-13 。圖中的 Vmf 是反沖時濾料剛剛開始流態(tài)化的沖洗流速，稱“最小流態(tài)化沖洗流速” 。有歐根公式和圖 17-

35、13 易知，反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時， 反沖洗時的濾層水頭損失與反沖洗強度有關(guān)。13 氣-水反沖洗有哪幾種操作方式？各有何優(yōu)缺點？答：操作方式有以下 3 種：1）先用空氣反沖，然后再用水反沖。2）先用氣 -水同時反沖，然后再用水反沖。3）先用空氣反沖，然后用氣-水同時反沖，最后再用水反沖。高速水流反沖雖然洗操作方便，池子和設(shè)備較簡單，但是沖洗耗水量大，沖洗結(jié)束后，濾料上細下粗分層明顯。采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時，沖洗時濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹， 沖洗結(jié)束后， 濾層不產(chǎn)生或不明顯產(chǎn)生上吸下粗分層現(xiàn)象，即保持原來濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污能力。14

36、大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵義是什么？各有何優(yōu)缺點？掌握大阻力配水系統(tǒng)的基本原理和公式（ 17-32 ）的推導(dǎo)過程。22答：一般規(guī)定：配水系統(tǒng)開孔比為=0.20%0.25% 為大阻力配水系統(tǒng)；=0.60%0.80% 為中阻力配水系統(tǒng)；=1.0%1.5% 為小阻力配水系統(tǒng)。大阻力配水系統(tǒng)的優(yōu)點是配水均勻性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔口水頭損失大，沖洗時動力消耗大；管道易結(jié)垢，增加檢修困難，此外，對沖洗水頭有限的虹吸濾池和無閥濾池，大阻力配水系統(tǒng)不能采用。小阻力配水系統(tǒng)可以克服上述缺點。原理和推導(dǎo)過長，見書P337-339 。15、小阻力配水系有哪些形式？各有何優(yōu)缺點？答：小阻力配水系的形式有：鋼筋混

37、凝土穿孔（或縫隙）濾板；穿孔濾磚；濾頭。用時主要考慮的因素有：造價、配水均勻性、孔口易堵塞性、強度、耐腐蝕性16、濾池的沖洗排水槽設(shè)計應(yīng)符合哪些要求，并說明理由。答：為達到及時均勻地排出廢水，沖洗排水槽設(shè)計必須符合以下要求：（1）沖洗廢水應(yīng)自由跌落入沖洗排水槽。槽內(nèi)水面以上一般要有7cm左右的保護高度以免槽內(nèi)水面和濾池水面連成一片，使沖洗均勻性受到影響。（2）沖洗排水槽內(nèi)的廢水，應(yīng)自由跌落進入廢水渠，以免廢水渠干擾沖洗排水槽出流，引起壅水現(xiàn)象。（3）每單位長的溢入流量應(yīng)相等。（4）沖洗排水槽在水平面上的總面積一般不大于濾池面積的25%，23以免沖洗時，槽與槽之間水流上升速度會過分增大， 以致上

38、升水流均勻性受到影響。（5）槽與槽中心間距一般為 1.5-2.0m 。間距過大，從離開槽口最遠一點和最近一點流入排水槽的流線相差過遠， 也會影響排水均勻性。（6）沖洗排水槽高度要適當。槽口太高，廢水排除不凈；槽口太低，會使濾料流失。17、公式（ 17-38 ）是經(jīng)驗公式還是根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出？答：根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出18、沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確定？答：容積 V=0.09qFt32V-水塔或水箱容積m F- 單格濾池面積 m t- 沖洗歷時 min水塔或水箱底高出濾池沖洗排水槽頂距離：H=h1+h2+h3+h4+h5h1 - 從水塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失,mh2- 濾池配水系統(tǒng)水頭損失

39、,m2h2 =（q/10 ） (1/2g)h3 承托層水頭損失， m2h3 =0.022qZ q- 反沖洗強度 L/ （s·m ） Z- 承托層厚度， mh4 濾料層水頭損失 .mh5 備用水頭，一般取1.5-2.0m19、快濾池管廊布置有哪幾種形式？各有何優(yōu)缺點？答：管廊布置有多種形式：24（1）進水、清水、沖洗水和排水渠， 全部布置于管廊內(nèi)。 優(yōu)點是：渠道結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，管渠集中緊湊。缺點是：管廊內(nèi)管件較多，通行和檢修不太方便。（2）沖洗水和清水渠布置于管廊內(nèi)，進水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)。優(yōu)點是：節(jié)省金屬管件及閥門；管廊內(nèi)管件簡單；施工和檢修方便。缺點是：造價稍高。

40、（3）進水、沖洗水及清水管均采用金屬管道，排水渠單獨設(shè)置。（4）對于較大型濾池，為節(jié)約閥門，可以虹吸管代替排水和進水支管；沖洗水管和清水管仍用閥門。20、無閥濾池虹吸上升管中的水位變化是如何引起的？虹吸輔助管管口和出水堰口標高差表示什么？答：虹吸輔助管中落水使上升管中水位上升， 一直到達最高位； 到達最高位后，下落水流伴隨下降管的水流一起下落， 導(dǎo)致真空度陡增，產(chǎn)生連續(xù)虹吸水流； 水箱水位降至虹吸破壞口時， 水位開始下降。虹吸輔助管管口和出水堰口標高差表示終期允許水頭損失值 H。21、無閥濾池反沖洗時， 沖洗水箱內(nèi)水位和排水水封井上堰口水位之差表示什么？若有地形可以利用，降低水封井堰口標高有何

41、作用？答：表示沖洗水頭可增加可利用的沖洗水頭，減小虹吸管徑，節(jié)省建設(shè)費用22、為什么無閥濾池通常采用2 格或 3 格濾池合用 1 個沖洗水箱？合用沖洗水箱的濾池格數(shù)過多對反沖洗有何影響？25答：合用一個沖洗水箱的濾池愈多，沖洗水箱深度愈小，濾池總高度得以降低。這樣，不僅降低造價，也有利于與濾前處理的夠筑物在高程上的銜接。合用水箱濾池數(shù)過多時，將會造成不正常沖洗現(xiàn)象。沖洗行將結(jié)束時，虹吸破壞管剛露 出水面，由于期于數(shù)格濾池不斷向沖洗水箱大量工供水，管口很快又被水封，致使虹吸破壞不徹底，造成該格濾池時斷時續(xù)地不停沖洗。23、進水管 U 形存水彎有何作用？答：進水管設(shè)置 U 形存水彎的作用，是防止濾

42、池沖洗時，空氣通過進水管進入虹吸管從而破壞虹吸。當濾池反沖洗時，如果進水管停止進水， U 形存水彎即相當于一根測壓管，存水彎中的水位將在虹吸管與進水管連接三通的標高以下。這說明此處有強烈的抽吸作用。如果不設(shè) U 形存水彎，無論進水管停止進水或繼續(xù)進水，都會將空氣吸入虹吸管。24、虹吸管管徑如何確定？設(shè)計中， 為什么虹吸上升管管徑一般要大于下降管管徑？答：按平均沖洗水頭和計算流量即可求得虹吸管管徑。管徑一般采用試算法確定：即初步選定管徑，算出總水頭損失 h, 當 h 接近 Ha 時，所選管徑適合，否則重新計算。25、虹吸濾池分格數(shù)如何確定？虹吸濾池與普通快濾池相比有哪些主要有缺點？答： qnQ/

43、F262） Q- 每格濾池過濾流量 ,L/s F-單格q- 沖洗強度， L/ （ s·m2濾池面積， mn- 一組濾池分格數(shù)。n 3.6q/vv-濾速， m/h虹吸濾池的主要優(yōu)點是：無需大量閥門及相應(yīng)的開閉控制設(shè)備；無需沖洗水塔（箱）或沖洗水泵；出水堰頂高于濾料層，過濾時不會出現(xiàn)負水頭現(xiàn)象。主要缺點是：由于濾池構(gòu)造特點，池深比普通快濾池大，一般在 5m左右；沖洗強度受其余幾格濾池的過濾水量影響，故沖洗效果不像普通快濾池那樣穩(wěn)定。26、設(shè)計和建造移動罩濾池，必須注意哪些關(guān)鍵問題？答：沖洗罩移動、定位和密封是濾池正常運行的關(guān)鍵。移動速度、停車定位和定位后的密封時間等，均根據(jù)設(shè)計要求用程序

44、控制或機點控制，密封可借彈性良好的橡皮翼板的貼附作用或者能后升降的罩體本身的壓實作用。 設(shè)計中務(wù)求罩體定位準確、 密封良好、控制設(shè)備安全可靠。27、為什么小水廠不宜采用移動罩濾池？它的主要優(yōu)點和缺點是什么？答：小水廠不宜采用移動罩濾池因為不能充分發(fā)揮沖洗罩的使用效率。移動沖洗罩的優(yōu)點是：池體結(jié)構(gòu)簡單；無需沖洗水箱或水塔；無大型閥門，管件少；采用泵吸式?jīng)_洗罩時，池深較淺。缺點是：比其他快濾池增加了機點及控制設(shè)備；自動控制和維修較復(fù)雜。2728、所謂 V 型濾池，其主要特點是什么？簡要地綜合評述普通快濾池、無閥濾池、移動罩濾池、V型濾池及壓力濾池的主要優(yōu)缺點和適用條件答： V型濾池因兩側(cè)（或一側(cè)也

45、可）進水槽設(shè)計成V字形而得名，池底設(shè)有一排小孔，既可以作過濾時進水用，沖洗時又可供橫向掃洗布水用，這是V 型濾池的一個特點。V 型濾池的主要特點是：（1）可采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。由于反沖洗時濾層不膨脹，故整個濾層在深度方向的粒徑分布基本均勻，不發(fā)生水力分級現(xiàn)象。即所謂“均質(zhì)濾料” ，使濾層含污能力提高。一般采用砂濾料，有效粒徑0.95-1.50mm，不均勻系數(shù) (1)2-1.5，濾層厚約 0.95-1.5m 。（2）氣、水反沖再加始終存在的橫向表面掃洗，沖洗效果好，沖洗水量大大減少。第十八章消毒1目前水的消毒方法主要有哪幾種？簡要評述各種消毒方法的優(yōu)缺點。目前水的消毒方法主要有：

46、氯消毒、二氧化氯消毒、氯胺消毒、漂白粉消毒、次氯酸鈉消毒、臭氧消毒、紫外線消毒。氯消毒優(yōu)點是經(jīng)濟有效， 使用方便。缺點是受污染水經(jīng)氯消毒后往往產(chǎn)生一些有害健康的副產(chǎn)物，例如三氯甲烷。28ClO2 對細菌、病毒等有很強的滅活能力。ClO2的最大優(yōu)點是不會與水中有機物作用生成三氯甲烷。ClO2 消毒還有以下優(yōu)點：消毒能力比氯強，故在相同條件下，投加量比cl2 少； ClO2 余量能在管網(wǎng)中保持很長時間。消毒效果受水的ph 值影響極小。作為氧化劑，ClO2 能有效地去除或降低水的色、嗅及鐵、錳、酚等物質(zhì)。它與酚起氧化反應(yīng)，不會生成氯酚。缺點是： ClO2 本身和 ClO2 對人體紅細胞有損壞，有報導(dǎo)認為，還對人的神經(jīng)系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)有損害。氯胺消毒的優(yōu)點是： 當水中含有有機物和酚時， 氯胺消毒不會產(chǎn)生氯臭和氯酚臭， 同時大大減少 THMs 產(chǎn)生的可能； 能保持水中余氯較久，適用與供水管網(wǎng)較長的情況。缺點是：殺菌力弱。次氯酸鈉消毒優(yōu)點是：用海水或濃鹽水作為原料，產(chǎn)生次氯酸鈉，可以現(xiàn)場配置，就地投加，適用方便，投量容易控制。缺點是需要有次氯酸鈉發(fā)生器與投加設(shè)備。臭氧消毒優(yōu)點： 不會產(chǎn)生三鹵甲烷等副產(chǎn)物， 其殺菌和氧化能力均比氯強。缺點是：中間產(chǎn)物可能存在毒性物質(zhì)或致突變物。漂白粉的優(yōu)缺點沒找到。2. 什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？