給水工程14-21章課后思考題與習(xí)題答案整合版

1、十四章 給水處理概論1、水中雜質(zhì)按尺寸大小可分成幾類？了解各類雜質(zhì)主要來源、特點及一般去除方法。答：雜質(zhì)無外乎兩種來源：一是自然過程，例如地層礦物質(zhì)在水中的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡殘骸等；二是人為因素，即工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水及生活污水的污染。水中雜質(zhì)按尺寸大小可分成三類：懸浮物：懸浮物尺寸較大，易于在水中下沉或上浮。粒徑大于.1mm的泥砂去除較易，通常在水中很快下沉。粒徑較小的懸浮物，須投加混凝劑方可去除。膠體雜質(zhì)：尺寸很小，在水中長期靜置也難下沉，水中所存在的膠體通常有粘土、某些細(xì)菌及病毒、腐殖質(zhì)及蛋白質(zhì)等。有機(jī)高分子物質(zhì)通常也屬于膠體一類。天然水中的膠體一般帶有負(fù)電荷，有時也含有少量正

2、電荷的金屬氫氧化物膠體。須加混凝劑方可去除。溶解雜質(zhì)：分為有機(jī)物和無機(jī)物兩類。它們與水所構(gòu)成的均相體系，外觀透明，屬于真溶液。有的無機(jī)溶解物可使水產(chǎn)生色、臭、味。2、了解生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中各項指標(biāo)的意義。答：在標(biāo)準(zhǔn)中所列的水質(zhì)項目可分成以下幾類。一類屬于感官性狀方面的要求。濁度、色度、臭和味以及肉眼可見物等。第二類是對人體健康有益但不希望過量的化學(xué)物質(zhì)。第三類是對人體健康無益但一般情況下毒性也很低的物質(zhì)。第四類有毒物質(zhì)。第五類細(xì)菌學(xué)指標(biāo)，目前僅列細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌數(shù)和余氯三項。3、反應(yīng)器原理用于水處理有何作用和特點？答：反應(yīng)器是化工生產(chǎn)過程中的核心部分.在反應(yīng)器中所進(jìn)行的過程,既有化學(xué)反應(yīng)過

3、程,又有物理過程,影響因素復(fù)雜。在水處理方面引入反應(yīng)器理論推動了水處理工藝發(fā)展。在化工生產(chǎn)過程中，反應(yīng)器只作為化學(xué)反應(yīng)設(shè)備來獨立研究，但在水處理中，含義較廣泛。許多水處理設(shè)備與池子都可作為反應(yīng)器來進(jìn)行分析研究，包括化學(xué)反應(yīng)、生物化學(xué)反應(yīng)以至物理過程等。例如，水的氯化消毒池，除鐵、除錳濾池、生物濾池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自凈過程都可應(yīng)用反應(yīng)器原理和方法進(jìn)行分析、研究。4、試舉出3種質(zhì)量傳遞機(jī)理的實例。答：質(zhì)量傳遞輸可分為：主流傳遞；分子擴(kuò)散傳遞；紊流擴(kuò)散傳遞。1）主流傳遞：物質(zhì)隨水流主體而移動，它與液體中物質(zhì)濃度分布無關(guān)，而與流速有關(guān)。實例：在平流池中，物質(zhì)將隨水流作水平遷移。物質(zhì)在

4、水平方向的濃度變化，是由主流遷移和化學(xué)引起的。2）分子擴(kuò)散傳遞：與濃度梯度有關(guān)。在靜止或作層流運動的液體中，存在濃度梯度的話，高濃度區(qū)內(nèi)的組分總是向低濃度區(qū)遷移，最終趨于均勻分布狀態(tài)，濃度梯度消失。實例：如平流池存在濃度梯度時。3）紊流擴(kuò)散傳遞：在紊流狀態(tài)下，液體質(zhì)點不僅具有隨水流前進(jìn)的運動，還具有上下左右的脈動，且伴有渦旋。在絕大多數(shù)情況下，水流往往處于紊流狀態(tài)。水處理構(gòu)筑物中絕大部分都是紊流擴(kuò)散。5、3種理想反應(yīng)器的假定條件是什么？研究理想反應(yīng)器對水處理設(shè)備的設(shè)計和操作有何作用。答：3種理想反應(yīng)器的假定條件如下1）完全混合間歇式反應(yīng)器（CMB型）：不存在由物質(zhì)遷移而導(dǎo)致的物質(zhì)輸入和輸出、且

5、假定是在恒溫下操作。2）完全混合連續(xù)式反應(yīng)器（CSTR型）：反應(yīng)器內(nèi)物料完全均勻混合且與輸出產(chǎn)物相同的假定，且是在恒溫下操作。3）推流型反應(yīng)器（PF型）：反應(yīng)器內(nèi)的物料僅以相同流速平行流動，而無擴(kuò)散作用。這種流型唯一的質(zhì)量傳遞就是平行流動的主流傳遞。在水處理中，反應(yīng)器含義較廣泛。許多水處理設(shè)備與池子都可作為反應(yīng)器來進(jìn)行分析研究，包括化學(xué)反應(yīng)、生物化學(xué)反應(yīng)以至物理過程等。例如，氯化消毒池，除鐵、除猛濾池，生物濾池等等。在水處理方面引入反應(yīng)器理論，提供了一種分析研究水處理工藝設(shè)備的方法和思路，推動了水處理工藝發(fā)展。通過簡化的反應(yīng)器稱理想反應(yīng)器，雖然理想反應(yīng)器內(nèi)不能完全準(zhǔn)確地描述反應(yīng)器內(nèi)所進(jìn)行的實際

6、過程，但可近似反應(yīng)真實反應(yīng)器的特征。而且，由理想反應(yīng)器模型可進(jìn)一步推出偏離理想狀態(tài)的實際反應(yīng)器模型。6、為什么串聯(lián)的CSTR型反應(yīng)器比同體積的單個CSTR型反應(yīng)器效果好？(8)答：串聯(lián)的反應(yīng)器數(shù)愈多，所需反應(yīng)時間愈短，理論上，當(dāng)串聯(lián)的反應(yīng)器數(shù)時，所需反應(yīng)時間將趨近于CMB型和PF型的反應(yīng)時間。7、混合與返混合在概念上有何區(qū)別？返混合是如何造成的？答：CMB和CSTR反應(yīng)器內(nèi)的混合是兩種不同的混合。前者是同時進(jìn)入反應(yīng)器又同時流出反應(yīng)器的相同物料之間的混合，所有物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時間相同；后者是在不同時間進(jìn)入反應(yīng)器又在不同時間流出反應(yīng)器的物料之間的混合，物料在反應(yīng)器內(nèi)停留時間各不相同，理論上，反應(yīng)

7、器內(nèi)物料的停留時間由0至無窮大。這種停留時間不同的物料之間混合，在化學(xué)反應(yīng)工程上稱之為“返混”。顯然，在PF反應(yīng)器內(nèi)，是不存在返混現(xiàn)象的。造成返混的原因，主要是環(huán)流、對流、短流、流速不均勻、設(shè)備中存在死角以及物質(zhì)擴(kuò)散等等。返混：廣義地說，泛指不同時間進(jìn)入系統(tǒng)的物料之間的混合，狹義地說，返混專指物料逆流動方向的流動和混合。8、PF型和CMB型反應(yīng)器為什么效果相同？兩者優(yōu)缺點比較。答：在推流型反應(yīng)器的起端（或開始階段），物料是在C0的高濃度下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)速度很快。沿著液流方向，隨著流程增加（或反應(yīng)時間的延續(xù)），物料濃度逐漸降低，反應(yīng)速度也隨之逐漸減小。這與間歇式反應(yīng)器的反應(yīng)過程是完全一樣的。介它

8、優(yōu)于間歇式反應(yīng)器的在于：間歇式反應(yīng)器除了反應(yīng)時間以外，還需考濾投料和卸料時間，而推流型反應(yīng)器為連續(xù)操作。9.為什么CSTR型反應(yīng)器生產(chǎn)能力低于PF型？在PF反應(yīng)器內(nèi)，液流以相同流速平行流動，物料濃度在垂直于流動方向完全混合均勻，但沿流動反向絕無混合現(xiàn)象，物料濃度在流動方向形成濃度梯度。而在CSTR型反應(yīng)器內(nèi)，物料完全均勻混合，無論進(jìn)口端還是出口端，濃度都相同。PF型反應(yīng)器在進(jìn)口端是在高濃度C0下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)速率高，只是在出口端才在低濃度Ce下進(jìn)行反應(yīng)。而CSTR型始終在低濃度Ce下進(jìn)行反應(yīng)，故反應(yīng)器始終處于低反應(yīng)速率下操作，這就是CSTR型反應(yīng)器生產(chǎn)能力低于PF型的原因。10、何謂“縱向分散

9、模型”（PFD）？縱向分散模型對水處理設(shè)備的分析研究有何作用？(7)答：實際反應(yīng)器總是介于推流型和完全混合連續(xù)流型之間?？v向分散模型就是在推流型基礎(chǔ)上加上一個縱向的混合，而這種混合又可設(shè)想為一種擴(kuò)散所引起的，其中既包括分子擴(kuò)散、紊流擴(kuò)散，又包括短流、環(huán)流、流速不均勻等。只要這種模型與實際所研究的對象基本等效，不必去深究擴(kuò)散機(jī)理及其它細(xì)節(jié)?？v向分散模型介于CSTR型和PF型之間，所以在對水處理設(shè)備的分析研究中采用此模型更貼近實際反應(yīng)器模，在水處理中，沉淀池、氯消毒池、生物濾池、冷卻塔等，均可作為PFD型反應(yīng)器來進(jìn)行研究。第十五章 混凝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

10、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。膠體穩(wěn)定性分”動力學(xué)穩(wěn)定”和聚集穩(wěn)定”兩種。動力學(xué)穩(wěn)定性系指顆粒布朗運動對抗重力影響的能力，粒子愈小，動力學(xué)穩(wěn)定性愈高。聚集穩(wěn)定性系指膠體粒子之間不能相互聚集的特性。膠體粒子很小，比表面積大從而表面能很大，在布朗運動作用下，有自發(fā)地相互聚集的傾向。但由于粒子表面同性電荷的斥力作用或水化膜的阻礙使這種自發(fā)聚集不能發(fā)生。膠體穩(wěn)定性，關(guān)鍵在于聚集穩(wěn)定性。對憎水膠體而言，聚集穩(wěn)定性主要決定于膠體顆粒表面的動電位即電位，電位愈高，同性電荷斥力愈大。雖然膠體的電位是導(dǎo)致聚集穩(wěn)定性的直接原因，但研究方法卻可從兩膠粒之間相互作用力及其與兩膠粒之

11、間的距離關(guān)系來評價。DLVO理論認(rèn)為，當(dāng)兩個膠粒相互接近以致雙電層發(fā)生重疊時，便產(chǎn)生靜電斥力,其與兩膠粒表面間距x有關(guān)，用排斥勢能ER表示，排斥勢能隨x增大而指數(shù)關(guān)系減小。相互接近的兩膠粒之間同時還存在范德華引力，用吸引勢能EA表示，與x成反比。當(dāng)0axoc時,排斥勢能占優(yōu)勢,x=0b時,排斥勢能優(yōu)勢最明顯,用Emax表示，稱排斥能峰。只有當(dāng)x0a時,吸引勢能隨間距急劇增大,凝聚才會發(fā)生。要使兩膠粒表面間距小于0a，布朗運動的動能首先要能克服排斥能峰Emax才行。然而，膠體布朗運的動能遠(yuǎn)小于Emax，兩膠粒之間距離無法靠近到Oa以內(nèi)，故膠體處于分散穩(wěn)定狀態(tài)。對于親水膠體(如有機(jī)膠體或高分子物質(zhì)

12、)而言，水化作用確是膠體聚集穩(wěn)定性的主要原因。它們的水化作用往往來源于粒子表面極性基團(tuán)對水分子的強(qiáng)烈吸附，使粒子周圍包裹一層較厚的水化膜阻礙膠粒相互靠近。2、混凝過程中，壓縮雙電層和吸附-電中和作用有何區(qū)別？簡要敘述硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其與水的pH值的關(guān)系。答：壓縮雙電層機(jī)理：當(dāng)向溶液中投加電解質(zhì)，使溶液中反離子濃度增高，加入的反離子與擴(kuò)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，使擴(kuò)散層的厚度減小。從而不僅兩膠粒吸引力相應(yīng)變大，并且造成電位相應(yīng)降低，使膠粒間的相互排斥力減少。此時，合力由斥力變成引力，膠粒得以迅速凝聚。吸附-電中和機(jī)理：膠粒表面吸附異號離子、異號膠粒、或帶異號

13、電荷的高分子，從而中和了膠體顆粒本身所帶部分電荷，減少了膠體顆粒間的靜電斥力，降低了電位，使膠體顆粒更易于聚沉。這種吸附作用的驅(qū)動力包括靜電力、氫鍵、配位鍵和范德華力等等。此機(jī)理可解釋再穩(wěn)現(xiàn)象。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。吸附架橋作用：是指分散體系中的膠體顆粒通過吸附有機(jī)或無機(jī)高分子物質(zhì)架橋連接，凝集為大的聚集體而脫穩(wěn)聚沉，此時膠體顆粒之間并不直接接觸，高分子物質(zhì)在兩個膠體顆粒之間像一座橋?qū)⑺麄冞B接起來。網(wǎng)捕-卷掃作用：當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投量很大而形成大量氫氧化物沉淀時，可以網(wǎng)捕、卷掃水中膠體以致產(chǎn)生沉淀分離。所需混凝劑量與原水雜質(zhì)含量成反比。根據(jù)

14、原水水質(zhì)不同，在同一原水混凝中可能發(fā)生多種作用機(jī)理。無論哪一種作用機(jī)理都并非十全十美。硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其與水的pH值的關(guān)系：pH10）進(jìn)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?jǐn)?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。其速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。其速率與水溫成正比，與顆粒的數(shù)量濃度平方成反比，而與顆粒尺寸無關(guān)。

15、8.混凝控制指標(biāo)有哪幾種？為什么要重視混凝控制指標(biāo)的研究？你認(rèn)為合理的控制指標(biāo)應(yīng)如何確定？在絮凝階段，以同向絮凝為主。同向絮凝不僅與G值有關(guān)，還與絮凝時間T有關(guān)。TN0即為整個絮凝時間內(nèi)單位體積流體中顆粒碰撞次數(shù)，因N0與G成正比，因此在絮凝階段，通常以G值或GT值作為控制指標(biāo)。重視混凝劑控制指標(biāo)的研究，可以控制混凝效果，即節(jié)省能源，取得好的混凝效果。在絮凝過程中，所施功率或G值愈大，顆粒碰撞速率愈大，絮凝效果愈好，但實際絮凝過程中，G值增大時，水流的剪切力也隨之增大，已形成的絮體有破碎的可能，如何計算或控制一個最佳G值，使達(dá)到最佳的絮凝效果又不致使絮凝體破裂的G值能有待研究。由于大的絮凝體容

16、易破碎，故自絮凝開始至絮凝結(jié)束，G值應(yīng)漸次減小。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(jī)械絮凝池和水力絮凝池的G值公式。G值表示速度梯度，控制混凝效果的水力條件，反映能量消耗概念。舊的G值和GT值變化幅度很大，從而失去控制意義。而且按公式求得的G值，并未反應(yīng)有效功率消耗。G值公式：10折板絮凝池混凝效果為什么優(yōu)于隔板絮凝池？答：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

17、需絮凝時間可以縮短，池子體積減小，絮凝效果良好。 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、有機(jī)物污染。水溫：a.無機(jī)鹽的水解是吸熱反應(yīng)，低溫水混凝劑水解困難； b.低溫水的粘度大，使水中雜質(zhì)顆粒布朗運動強(qiáng)度減弱，碰撞機(jī)會減少，不利于膠粒脫穩(wěn)凝聚；c.水溫低時膠體顆粒水化作用增強(qiáng)，妨礙膠體混凝；d.水溫與水的PH值有關(guān)。PH值：水的PH對混凝效果的影響很大。一方面，不同的PH值下膠體顆粒的表面電荷和電位不同，所需要的混凝劑量也不同；另一方面，水的pH對混凝劑的水解反應(yīng)有顯著影響。水的堿度：當(dāng)原水堿度不足或

18、混凝劑投量甚高時，水的pH值將大幅度下降以至影響混凝劑繼續(xù)水解。如果水的PH值超出混凝劑最佳混凝pH值范圍，將使混凝效果受到顯著影響。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。水中有機(jī)污染物的影響：水中中有機(jī)物對膠體有保護(hù)穩(wěn)定作用，阻礙膠體顆粒之間的碰撞，阻礙混凝劑與膠體顆粒之間的脫穩(wěn)凝聚作用。此外，混凝劑種類與投加量、混凝劑投加方式、水力條件對混凝效果的影響都是非常顯著的。要根據(jù)水質(zhì)情況和所投加的混凝劑優(yōu)化選擇。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？混凝劑投加分固體投加（干投）和液體投加（濕投）兩種方式。Ps：攪拌

19、裝置有機(jī)械攪拌、壓縮空氣攪拌及水力攪拌等。常用的有：1）、泵前投加 該投加方式安全可靠，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(yuǎn)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(biāo)志，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。13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(dá)到既定水質(zhì)目標(biāo)的最小混凝劑投加量。目前問

20、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(jìn)行人工調(diào)整。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?；炷に嚨淖詣涌刂萍夹g(shù)正逐步推廣應(yīng)用，主要有數(shù)學(xué)模型法、現(xiàn)場模擬實驗法、特性參數(shù)法等。14.當(dāng)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。但采用FeCl3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。

21、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(jī)械混合池 混合效果好，且不受水量變化影響，缺點是增加機(jī)械設(shè)備并相應(yīng)增加維修工作。 控制G值的作用是可以控制混凝效果，即節(jié)省能源，取得好的混凝效果。15當(dāng)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(jìn)口至出口逐漸減少？分為兩大類:水力攪拌式和機(jī)械攪拌式。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，管理方便。缺點：流量變化大時，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

22、，池子體積減小。缺點：因板距小，安裝維修較困難，折板費用較高。3）、機(jī)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 缺點：需機(jī)械設(shè)備因而增加機(jī)械維修工作。G值增大時，水流的剪切力也隨之增大，已形成的絮體有破碎的可能。絮凝過程中絮凝體尺寸逐漸增大，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(jī)械絮凝池時，為什么要采用3-4檔攪拌機(jī)且各檔之間需用隔墻分開？因為單個機(jī)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

23、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。 顆粒在沉淀的過程中，彼此相互干擾，或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，除了要知道懸浮顆粒密度和粒徑外，還需要知道阻力系

24、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(rèn)為已被去除，不再返回水流中。由式子可知：懸浮顆粒在理想沉淀池中的去除率只與沉淀池的表面負(fù)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)。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

25、際水流狀況對沉淀效果的影響。（包括水流的紊動性和水流穩(wěn)定性；分別用雷諾數(shù)Re和弗勞德數(shù)Fr）；2）凝聚作用的影響。沉淀池縱向分格/斜板/斜管沉淀池可以減小水力半徑R從而降低Re和提高Fr數(shù)，有利于沉淀和加強(qiáng)水的穩(wěn)定性，從而提高沉淀效果。6沉淀池表面負(fù)荷和顆粒截留沉速關(guān)系如何？兩者涵義有何區(qū)別？答： 表面負(fù)荷在數(shù)值上等于截留沉速，但涵義不同。前者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(fù)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(fù)荷.因為根據(jù)E=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(fù)

26、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(jìn)水為什么要采用穿孔隔墻?出水為什么往往采用出水支渠?答:平流沉淀池進(jìn)水采用穿孔隔墻的原因是使水流均勻地分布在整個進(jìn)水截面上,并盡量減少擾動。增加出水堰的長度或堰口布置，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(fù)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=，在沉淀池有效容積一定的條件下，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

27、基本原理和主要特點是什么？答：基本原理：原水加藥后進(jìn)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(dá)到澄清的目的。當(dāng)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澄清池氣水分離器，澄清室，泥渣濃縮室等加藥后的原水經(jīng)汽水分離（作用：分離空氣，以免進(jìn)入澄清池擾動泥渣層）從配水管進(jìn)入澄清室，水自下而上通過泥渣層，水中雜質(zhì)被泥渣層截留，清水從集水槽流出，泥渣進(jìn)入濃縮

28、室濃縮外運。一般用于小型水廠，處理效果受水質(zhì)，水量等變化影響大，上升流速較小。脈沖澄清池脈沖發(fā)生器， 進(jìn)水室 ，真空泵， 進(jìn)水管 ，穩(wěn)流板原水由進(jìn)水管進(jìn)入進(jìn)水室，由于真空泵造成的真空使進(jìn)水室水位上升，此為進(jìn)水過程，當(dāng)水位達(dá)到最高水位時，進(jìn)氣閥打開通入空氣，進(jìn)水室的水位迅速下降，此為澄清池放水過程。通過反復(fù)循環(huán)地進(jìn)水和放水實現(xiàn)水的澄清。澄清池的上升流速發(fā)生周期性的變化，處理效果受水量水質(zhì) 水溫影響較大，構(gòu)造也較復(fù)雜。機(jī)械攪拌澄清池第一絮凝室， 第二絮凝室 ，分離室加藥后的原水進(jìn)入第一絮凝室和第二絮凝室內(nèi)與高濃度的回流泥渣相接觸，達(dá)到較好的絮凝效果，結(jié)成大而重的絮凝體，在分離室中進(jìn)行分離。泥渣的循

29、環(huán)利用機(jī)械進(jìn)行抽升，增加維修工作，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。泥渣回流量大，濃度高，需按要求進(jìn)行調(diào)整控制，對原水的水量、水質(zhì)、水溫的變化適應(yīng)性強(qiáng)。水力循環(huán)澄清池第一絮凝室， 第二絮凝室 ，泥渣濃縮室 ，分離室 ，噴嘴原水從池底進(jìn)入，先經(jīng)噴嘴高速噴入喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管劇烈混合后被送入兩絮凝室，從絮凝室出來的水進(jìn)入分離室進(jìn)行泥水分離。泥渣一部分進(jìn)入濃縮室，一部分進(jìn)行回流。結(jié)構(gòu)較簡單，無需機(jī)械設(shè)備，但泥渣回流量難以控制，且因絮凝室容積較小，絮凝時間較短，處理效果較機(jī)械澄清池差，耗藥量大，對原水水量，水質(zhì)和水溫的變化適應(yīng)性較差，適用于中、小型水廠。前兩種是泥渣懸浮型澄清池，

30、后兩種是泥渣循環(huán)型澄清池。 第17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(kuò)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(xì)下粗的濾層中雜質(zhì)分布嚴(yán)重的不均勻現(xiàn)象，提高濾層含污能力。3、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(jìn)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

31、大致在4060m左右）即刻進(jìn)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)采用雙層、三層或均質(zhì)材料，濾料粒徑和厚度適當(dāng)增大，否則濾層表面孔隙易被堵塞。3)水進(jìn)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)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(dá)？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(dāng)濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。5、什么叫“等速過濾

32、”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(dāng)濾池過濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變時，稱“等速過濾”。濾速隨過濾時間而逐漸減小的過濾稱“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(dāng)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，將引起濾速的減小；反之，當(dāng)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。與等速過濾相比，在平均濾速相同情況下，減速過濾的濾后水質(zhì)較好，而且，在相同過濾周期內(nèi)，過濾

33、水頭損失也較小。過濾初期，濾速較大可使懸浮雜質(zhì)深入下層濾料；過濾后期濾速減小，可防止懸浮顆粒穿透濾層。等速過濾則不具備這種自然調(diào)節(jié)功能。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(fù)水頭”?它對過濾和沖洗有何影響?如何避免濾層中“負(fù)水頭”的產(chǎn)生? 答：在過濾過程中,當(dāng)濾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)負(fù)水頭現(xiàn)象. 負(fù)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濾層中孔隙流速增加,嚴(yán)重時會影響濾后水質(zhì);二是氣囊

34、會穿過濾層上升,有可能把部分細(xì)濾料或輕質(zhì)濾料帶出,破壞濾層結(jié)構(gòu)。反沖洗時,氣囊更易將濾料帶出濾池。 避免出現(xiàn)負(fù)水頭的方法是增加砂面上水深,或令濾池出口位置等于或高于濾層表面,虹吸濾池和無閥濾池所以不會出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個原因。7.什么叫濾料“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)濾料”的涵義是什么? 濾料的有效徑粒是指通過濾料重量的篩孔孔徑,不均勻系數(shù)表示濾料粒徑級配.不均勻系數(shù)愈大,表示粗細(xì)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,過濾時濾層含污能力減小;反沖洗時,為滿足粗顆粒膨脹要求,細(xì)顆粒可能被沖出濾池,若為滿足細(xì)顆粒膨

35、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,濾料愈均勻,過濾和反沖洗效果愈好,但濾料價格提高。8.雙層和多層濾料混雜與否與那些因素有關(guān)?濾料混雜對過濾有何影響?主要決定于濾料的密度差,粒徑差及濾料的粒徑級配,濾料形狀,水溫及反沖洗強(qiáng)度等因素.濾料混雜對過濾影響如何,有兩種不同的觀點.一種意見認(rèn)為,濾料交界面上適度混雜,可避免交界面上積聚過多雜質(zhì)而是水頭損失增加較快,故適度混雜是有益的;另一種意見認(rèn)為濾料交界面不應(yīng)有混雜現(xiàn)象.因為上層濾料起截留大量雜質(zhì)作用,下層則起精濾作用,而界面分層清晰,起始水頭損失將較小.實際上,濾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,濾料交界混雜厚度

36、在一定時,對濾料有益無害.9.濾料承托層有何作用?粒徑級配和厚度如何考濾?承托層作用,主要是防止濾料從配水系統(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,對濾料濾池常采用”粗-細(xì)-粗”的礫石分層方式.上層粗礫石用以防止中層細(xì)礫石在反沖洗過程中向上移動;中層細(xì)礫石用以防止砂濾料流失.下層粗礫石則用以支撐中層細(xì)礫石.具體粒徑級配和厚度,應(yīng)根據(jù)配水系統(tǒng)類型和濾料級配確定.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(dāng)減小.10.濾池反沖洗強(qiáng)度和濾層膨脹度之間關(guān)系如何?當(dāng)濾層全部膨脹起來以后,反沖洗強(qiáng)度增大,水流通過濾層的水頭損失是否同時增大?為什么? 當(dāng)沖洗流

37、速超過Vmf以后,濾層中水頭損失不變,但濾層膨脹起來.沖洗強(qiáng)度愈大,膨脹度愈大。 不會,因為當(dāng)沖洗流速超過最小流態(tài)化沖洗流速Vmf時,濾料處于懸浮狀態(tài)，其受力平衡，即水流沖擊力等于重力，水流沖擊力用于克服重力做功，做功大小用水頭損失表示，重力不變，所以水頭損失也不變。12什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當(dāng)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(qiáng)度是否有關(guān)？答： 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”。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(qiáng)度有關(guān)。13氣-水反沖洗有哪幾種操作方式？答：操作方式有以下3種：1）先

38、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。14.濾池沖洗的目的是什么？沖洗方法有哪幾種？簡述各方式的工作原理和優(yōu)缺點？沖洗的目的是清除濾層中所截留的污物，使濾池恢復(fù)過濾能力。快濾池沖洗方法有以下幾種：1.高速水流反沖洗；2.氣、水反沖洗；3.表面助沖加高速水流反沖洗高速反沖洗原理 ：利用流速較大的反向水流沖洗濾料層，使整個濾層達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)，且具有一定的膨脹度。截留于濾層中的污物，在水流剪力和濾料顆粒碰撞摩擦雙重作用下，從濾料表面脫落下來，然后被沖洗水帶出濾池。沖洗流速過大或過小，沖洗效果均會降低。優(yōu)缺點：高速水

39、流反沖洗雖然洗操作方便，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(xì)下粗分層明顯。氣、水反沖洗效果在于：利用上升空氣氣泡的振動可有效地將附著于濾料表面污物擦洗下來使之懸浮與水中，然后再用水“低速反沖”把污物排除池外。優(yōu)缺點：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，濾層能保持原來濾層結(jié)構(gòu)，從而提高濾層含污能力。但氣、水反沖洗需增加氣沖設(shè)備，池子結(jié)構(gòu)及沖洗操作也較復(fù)雜。14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？答：配水系統(tǒng)的作用在于使沖洗水在整個濾池面積上均勻分布。一般規(guī)定：配水系統(tǒng)開孔比為=0.

40、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。15所謂V型濾池，其主要特點是什么？簡要地綜合評述虹吸濾池、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型濾池的主要特點：（1）可采用較粗濾料較厚濾層以增加過濾周期。（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。V型濾池

41、采用較粗濾料較厚濾層增加了過濾周期，沖洗效果好，沖洗水量大大減少，過濾和反沖洗過程的操作，已全部實現(xiàn)了自動控制。常用于大、中型水廠。無閥濾池是一種水力自動控制濾池，節(jié)省了大型閥門，造價較低，其構(gòu)思巧妙，工作可靠，常用于工業(yè)及城鎮(zhèn)中、小型水廠。虹吸濾池、移動罩濾池、壓力濾池、單閥濾池、雙閥濾池等，器工作原理與普通快濾池?zé)o大差別。只是操作上有所不同。一般都適用于任何規(guī)模的水廠，但移動罩濾池較適用于大、中型水廠，以便充分發(fā)揮沖洗罩使用效率。1 某天然海砂篩分結(jié)果見下表，根據(jù)設(shè)計要求：d10=0.54mm，K80=2.0。試問篩選濾料時，共需篩除百分之幾天然砂粒。（分析砂樣200g）篩孔(mm)留在篩

42、上砂量通過該號篩的砂量質(zhì)量(g)%質(zhì)量(g)%2.36 0.8 0.4199.299.61.65 18.4 9.2180.890.41.00 40.6 20.3140.270.10.59 85.0 42.555.227.60.25 43.4 21.711.85.90.21 9.2 4.62.61.3篩底盤2.6 1.3合計200解：由上表在得如下篩分曲線：自橫坐標(biāo)0.54mm和1.08mm兩點，分別作垂線與篩分曲線相交。自兩交點作平行線與左邊縱坐標(biāo)相交，并以此交點作為10%和80%，分別為24.6和73.0。則需篩除天然砂粒。2 根據(jù)第1題所選砂濾料，求濾速為10m/h的過濾起始水頭損失約為多

43、少cm？已知：砂粒球度系數(shù)；砂層孔隙率mo=0.4；砂層總厚度lo=70cm；水溫按15計；解：由題17-1可知，篩分后濾料的10%和80%分別對應(yīng)原天然濾料的24.6%和73.0%，則篩分后濾料的0%和100%分別對應(yīng)原天然濾料的和由濾料篩分曲線可知分別對應(yīng)粒徑0.44mm（處于0.25mm和0.59mm之間）和1.53mm（處于1.00mm和1.65mm之間）。則濾料可分成三層進(jìn)行計算。粒徑范圍分別為0.44mm-0.59mm，0.59mm-1.00mm，1.00mm-1.53mm。相應(yīng)的計算粒徑為，。則與之對應(yīng)的重量百分比分別為，。當(dāng)t=15時，水的運動黏度為：則3 根據(jù)第一題所選砂濾料

44、作反沖洗實驗。設(shè)沖洗強(qiáng)度q=15L/（sm2）且濾層全部膨脹起來，求濾層總膨脹度約為多少？（濾料粒徑按當(dāng)量粒徑計）。已知：濾料密度=2.62g/cm3，水的密度按1 g/cm3計；濾層膨脹前孔隙率mo=0.4；水溫按15計；解：由題17-2可知，濾料可分成三層進(jìn)行計算，相應(yīng)的計算粒徑/重量百分比分別為0.515mm/0.15，0.795mm/0.61，1.265mm/0.24。則把，代入下式：可得：4 設(shè)大阻力配水系統(tǒng)干管起端流速為1m/s；支管起流速為2m/s；孔口流速為3m/s。試通過計算說明該配水系統(tǒng)的配水均勻性是否達(dá)到95%以上。解：取壓能轉(zhuǎn)換為動能的效率為100%，則忽略沿程水頭損失

45、，則則所以該配水系統(tǒng)的配水均勻性不能達(dá)到95%。5 設(shè)濾池平均尺寸為5.4m（長）4m（寬）。濾層厚70cm。沖洗強(qiáng)度q=14 L/（sm2），濾層膨脹度e=40%。采用3條排水槽，槽長4m，中心距為1.8m。求：（1）標(biāo)準(zhǔn)排水槽斷面尺寸； （2）排水槽頂距砂面高度；（3）校核排水槽在水平面上總面積是否符合設(shè)計要求。解：（1）排水槽斷面尺寸采用上圖（左）所示形式。每槽排水量則排水槽斷面模數(shù)排水槽底厚采用0.05m，則排水槽斷面尺寸如上圖（右）所示。 （2）排水槽頂距砂面高度（3） 符合要求。6濾池平面尺寸、沖洗強(qiáng)度及砂濾層厚度同第5題，并已知：沖洗時間6mins，承托層厚度0.45m，大阻力配

46、水系統(tǒng)開孔比=0.25%，濾料密度為2.62g/cm3；濾層孔隙率為0.4；沖洗水箱至濾池的管道中總水頭損失按0.6m計。求：（1）沖洗水箱容積；（2）沖洗水箱底至濾池排水沖洗槽高度；解：（1）（2）沖洗水箱底至濾池排水沖洗槽高度按下式計算：其中為沖洗水箱至濾池的管道中總水頭損失，按0.6m；為濾池配水系統(tǒng)水頭損失，取，則；為承托層水頭損失，；為濾料層水頭損失，；為備用水頭，取1.75m。則7 兩格無閥濾池合用一個沖洗水箱。濾池設(shè)計流量為4000m3/d。請設(shè)計濾池的平面尺寸和沖洗水箱的深度（設(shè)計參數(shù)自己選用）。解：設(shè)濾池采用單層石英砂濾料，取濾池過濾流速為10m/h（P327單層石英砂濾料濾

47、池濾速取810m/h），則單格濾池面積為： 取濾池平面尺寸（P351 單池面積一般不大于16，少數(shù)也有達(dá)25以上的）反沖洗強(qiáng)度取，其中k為安全系數(shù)，我國通常取1.3；為最大粒徑濾料的最小流態(tài)化流速，在20水溫下，粒徑為1.2mm、密度為2.65的石英砂，求得，取1.1（P332）；則反沖洗強(qiáng)度?。≒330 石英砂濾料濾池沖洗強(qiáng)度取1215m/h 可作為參照）；反沖洗歷時取5mins（P350 一般取46mins，P330石英砂濾料濾池沖洗歷時75mins）；則沖洗水箱容積由于兩格無閥濾池合用一個沖洗水箱，則沖洗水箱的深度第十八章 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

48、。目前水的消毒方法主要有：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(jì)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。ClO2對細(xì)菌、病毒等有很強(qiáng)的滅活能力。1）ClO2的最大優(yōu)點是不會與水中有機(jī)物作用生成三氯甲烷。2）消毒能力比氯強(qiáng)，故在相同條件下，投加量比Cl2少；3）ClO2余量能在管網(wǎng)中保持很長時間；4）消毒效果受水的pH值影響極?。?）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(xì)胞有損壞。氯胺消毒的優(yōu)點

49、：1）當(dāng)水中含有有機(jī)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；2）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(qiáng)。缺點是：中間產(chǎn)物可能存在毒性物質(zhì)或致突變物；臭氧生產(chǎn)設(shè)備較復(fù)雜，投資較大，電耗也較高。漂白粉一般用于小水廠或臨時性給水。2.什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？兩者消毒效果有何區(qū)別？簡述兩者消毒原理。自由性氯是Cl2、HOCl 與OC

50、L-的統(tǒng)稱。水中所含的氯以氯胺存在時，稱為化合性氯。自由性氯的消毒效果比化合性氯高得多。但是自由性氯消毒的持續(xù)性不如化合性氯，后者的持續(xù)消毒效果好。自由性氯消毒作用的機(jī)理：一般認(rèn)為主要通過次氯酸HOCl起作用。HOCl為很小的中性分子，只有它才能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并通過細(xì)菌的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部，當(dāng)HOCl分子到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時，能起氧化作用破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。pH值越低則消毒作用越強(qiáng)?；闲月认咀饔玫臋C(jī)理：當(dāng)水中含有氨氮，加入氯時，產(chǎn)生如下反應(yīng)：Cl2+H2OHOCl+HCl NH3+HOClNH2Cl+H2ONH2CL+HOClNHCl2+H2O NHCl2+HOClNCl3

51、+H2O從消毒效果而言，水中有氯胺時，仍然可理解為依靠次氯酸起消毒作用。只有當(dāng)水中的HOCl因消毒而消耗后，反應(yīng)才向左進(jìn)行，繼續(xù)產(chǎn)生消毒所需的HOCl。因此當(dāng)水中存在氯胺時，消毒作用比較緩慢，需要較長的接觸時間。Ps：當(dāng)pH值低時，NHCl2所占比例大，消毒效果較好。3 .水的pH值對氯消毒作用有何影響？為什么？ PH值越低消毒作用越強(qiáng)。氯消毒作用的機(jī)理，主要通過次氯酸HOCl起作用。OCl殺菌能力比HOCl差得多。pH值高時OCl較多。當(dāng)pH大于9時，OCl接近100；pH值低時，HOCl較多，當(dāng)pH小于6時，HOCl接近100。當(dāng)pH=7.54時，HOCl和OCl-大致相等。4.什么叫折點加氯？出現(xiàn)折點的原因是什么？折點加氯有何影響？水中有機(jī)物主要為氨和氮化物，其實際需氯量滿足后，加氯量增加，余氯量增加，但是后者增長緩慢，一段時間后，加氯量增加，余氯量反而下降，此后加氯量增加，余氯量又上升，此折點后自由性余氯出現(xiàn)，繼續(xù)加氯消毒效果最好，即折點加氯。原因：當(dāng)余氯為化合性氯時，發(fā)生反應(yīng)，使氯胺被氧化為不起消毒作用的化合物，余氯會逐漸減小，但一段時間后，消耗氯的雜質(zhì)消失，出現(xiàn)自由性余氯時，隨加氯量增加，余氯又會上升。利：當(dāng)原水