東南大學(xué)環(huán)境工程水污染控制2017復(fù)習(xí)提綱

1、水污染控制復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.水的自然循環(huán)與社會(huì)循環(huán)自然循環(huán)：就是水由海上蒸發(fā)為水蒸氣，被風(fēng)送至大陸，以雨、雪等形式降落到地面，一部分水再蒸發(fā)返回大氣，一部分水滲入地下形成地下水，另一部分在地表匯集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最終又流回海洋。社會(huì)循環(huán)：人們從天然水體取水，供生活生產(chǎn)使用，用過的水經(jīng)過適當(dāng)處理后排放，回到天然水體。2. 飲用水水源類別及其水質(zhì)特征、飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（P9）水源類別：地下水、江河水、湖泊及水庫(kù)水、海水（1）地下水：1、水質(zhì)清澈、有機(jī)污染物很少，水質(zhì)、水溫較為穩(wěn)定，含有多種對(duì)人體有益的礦物質(zhì)， 2、含鹽量較高，各地區(qū)分布不均勻3、硬度高于地表水，通常需經(jīng)處理后方可使用4

2、、含鐵、錳，超標(biāo)時(shí)需進(jìn)行處理（2）江河水：1、水中懸浮物和膠態(tài)雜質(zhì)較多，濁度高于地下水。濁度隨地區(qū)及時(shí)間變化較大2、含鹽量和硬度較低3、易受污染4、需處理后才能作為飲用水（3）湖泊及水庫(kù)水：1、流動(dòng)性小，貯存時(shí)間較長(zhǎng)，濁度較低2、藻類較多，湖底淤泥較厚，含有腐殖質(zhì)、氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽、其他有機(jī)物等污染物質(zhì)，易釋放至水體。3、含鹽量通常高于河水4、近年來富營(yíng)養(yǎng)化問題嚴(yán)重（富營(yíng)養(yǎng)化）（4）海水：1、含鹽量高，各種鹽類比例基本一致2、氯化物含量約占總含鹽量的89%左右，硫化物次之，再次為碳酸鹽3、需淡化后才可作為飲用水 我國(guó)最新的飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是2006年12月發(fā)布的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（GB5749-200

3、6）有四類指標(biāo)：水的感官性狀和一般化學(xué)指標(biāo)、微生物學(xué)指標(biāo)、毒理性指標(biāo)、放射性指標(biāo)。3. 水中雜質(zhì)的分類及相應(yīng)去除方法。(P8)分類：懸浮物、膠體、溶解物；無(wú)機(jī)雜質(zhì)、有機(jī)雜質(zhì)、生物雜質(zhì)。去除方法：懸浮物和膠體，直徑大雨0.1mm泥沙：在水中自然沉降；較小的：混凝沉淀。 溶解物：有機(jī)物：生物與處理、活性炭、高級(jí)氧化、混凝沉淀； 無(wú)機(jī)物：混凝沉淀、膜過濾、離子交換、樹脂吸附、軟化。4. 表征水中有機(jī)物的水質(zhì)指標(biāo)及各自的含義，各種常用的水質(zhì)指標(biāo)及其含義。（參見PPT）水質(zhì)參數(shù)：包括具體參數(shù)、替代參數(shù)（1）CODCr：化學(xué)需氧量，代表有機(jī)物的含量，指用重鉻酸鉀在酸性條件下氧化水中有機(jī)物（絕大部分有機(jī)物）

4、時(shí)所需的氧量。CODMn：耗氧量，代表水中易氧化有機(jī)物的含量，指用高錳酸鉀氧化水中有機(jī)物（易氧化有機(jī)物）時(shí)所需的氧量。TOC：總有機(jī)碳，表示水中有機(jī)化合物中碳的含量。DOC：溶解性有機(jī)碳，表示水中溶解性有機(jī)化合物中碳的含量。BDOC：可生物降解溶解性有機(jī)碳，表示水中溶解性易生物降解有機(jī)化合物中碳的含量。UV254：反應(yīng)水中具有不飽和雙鍵或芳香族化合物的量。三鹵甲烷(THM)：水中三鹵甲烷的量，包括氯仿、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷、氯仿。 （2）臭：反映水中產(chǎn)生臭氣的物質(zhì)的量。味：反映水中產(chǎn)生味覺的物質(zhì)的量。色度：反映水中產(chǎn)生顏色的物質(zhì)的量。濁度：指水中的不溶解物質(zhì)對(duì)光線通過時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度。pH

5、：表示水中酸、堿的強(qiáng)度。硬度：表示水中鈣、鎂、鐵、錳、鋁等易形成難溶鹽類的金屬陽(yáng)離子的量。堿度：表示水中和強(qiáng)酸的能力，主要由氫氧化物、碳酸鹽和重碳酸鹽引起的。5.反應(yīng)器的概念、種類及其特征，學(xué)會(huì)進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)器概念：在水處理中，反應(yīng)器的含義更為寬廣，凡是能引起水處理效應(yīng)的容器或設(shè)備，都稱為反應(yīng)器。理想反應(yīng)器：完全混合間歇式反應(yīng)器（CMB型）、完全混合連續(xù)式反應(yīng)器（CSTR型）、推流式反應(yīng)器（PF型）等三種。PF型反應(yīng)器在進(jìn)口端是在高濃度C0下進(jìn)行反應(yīng)，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CSTR型反應(yīng)器生產(chǎn)能力低于PF型。非理想反應(yīng)器：實(shí)際的反應(yīng)

6、器的水流流態(tài)介于CSTR與PF之間，可用完全混合連續(xù)串聯(lián)反應(yīng)器來表述。四種反應(yīng)器的比較：P44物料衡算:單位時(shí)間變化量=單位時(shí)間輸入量-單位時(shí)間輸出量+單位時(shí)間反應(yīng)量 6. 水中膠體的穩(wěn)定性及其原因。（ppt及書P52）親水膠體與憎水膠體的穩(wěn)定有何不同膠體的穩(wěn)定性：膠體的穩(wěn)定性是指膠體顆粒在水中長(zhǎng)期保持分散狀態(tài)的特性。 原因：親水和憎水膠體的共性（1）膠體的動(dòng)力穩(wěn)定性（2）膠體的帶電穩(wěn)定性（3）膠體的溶劑化作用穩(wěn)定性          按膠體與水的關(guān)系，水中的膠體分親水膠體和憎水膠體兩

7、類。與水分子有很好親合力的膠體成為親水膠體，固體包含在一個(gè)大水殼中。憎水膠體不發(fā)生水合現(xiàn)象。典型的親水膠體：水化作用是膠體聚集穩(wěn)定性的主要原因，帶電穩(wěn)定性則處于次要地位。憎水膠體：穩(wěn)定性決定于膠體顆粒表面的動(dòng)電位，即電位，由雙電層結(jié)構(gòu)得到解釋DLVO理論。帶電穩(wěn)定性和動(dòng)力穩(wěn)定性起主導(dǎo)作用。 7. DLVO理論(P57) (從膠粒之間相互作用能的角度闡述膠粒相互作用)排斥勢(shì)能大于吸收勢(shì)能保持穩(wěn)定；吸收勢(shì)能大于排斥勢(shì)能相互聚集，最后產(chǎn)生沉淀8. 混凝的概念?；炷和ㄟ^某種方法（如投加化學(xué)藥劑）使水中膠體粒子和微小懸浮顆粒聚集的過程?；炷饔茫喝コ凉岫?、色度、部分無(wú)機(jī)與有機(jī)污染物。影響因素

8、：水中膠體粒子的性質(zhì)、混凝劑的水解產(chǎn)物、膠體粒子與混凝劑間的相互作用。過程包括凝聚和絮凝兩個(gè)過程。凝聚：水中膠體“脫穩(wěn)”并生成微小聚集體的過程；絮凝：脫穩(wěn)膠體或微小懸浮物聚結(jié)成大的絮凝體的過程。9. 膠體的凝聚機(jī)理（壓縮雙電層、吸附-電性中和、吸附架橋、網(wǎng)捕-卷掃）（P60）親水膠體脫穩(wěn)沉降的機(jī)理？混凝劑投加過量，水中懸浮物再穩(wěn)的原因？凝聚機(jī)理：（1）電性中和:包括壓縮雙電層作用、吸附電性中和作用 壓縮雙電層作用：降低排斥勢(shì)能峰只能通過降低電位來實(shí)現(xiàn)。投入電解質(zhì)，可壓縮膠體的雙電層（即擴(kuò)散層）厚度，從而降低滑動(dòng)面上的電位，進(jìn)而降低排斥勢(shì)能峰。 吸附-電性中和作用：吸附作用指膠核表面直接吸附帶相

9、反電荷的聚合離子或高分子物質(zhì)。膠核表面的電荷降低，使電位降低。降至臨界電位k時(shí)，膠體脫穩(wěn)凝聚。（2）吸附架橋：高分子物質(zhì)不論帶電與否，都與膠粒有吸附作用。高分子物質(zhì)分子鏈的一端吸附某一膠粒后，另一端會(huì)吸附另一膠粒，形成“膠粒高分子膠粒”的絮凝體。（3）網(wǎng)捕卷掃作用：當(dāng)鋁鹽或鐵鹽混凝劑投加量很大，形成大量的具有三維立體結(jié)構(gòu)的水合金屬氧化物沉淀，可以網(wǎng)捕、卷掃水中膠粒而產(chǎn)生沉淀分離，稱網(wǎng)捕或卷掃作用。為機(jī)械作用。再穩(wěn)的原因：膠體顆粒與一號(hào)離子的作用，首先是吸附，然后才是中和，由此可推知，膠體顆粒表面電荷不但可以被降為零，而且還可能帶上相反的電荷，即使膠體顆粒反號(hào)，反生再穩(wěn)定的現(xiàn)象。10. 無(wú)機(jī)混凝

10、劑、高分子混凝劑的混凝作用機(jī)理？（1） 對(duì)鋁鹽或鐵鹽混凝劑pH<3，主要水解產(chǎn)物水合鋁離子Al(H2O)63+起壓縮雙電層作用；pH=4.5-6，主要水解產(chǎn)物多核羥基配合物對(duì)負(fù)電荷膠體起吸附電性中和作用，凝聚體密實(shí)；pH=7-7.5，主要水解產(chǎn)物電中性氫氧化鋁聚合物Al(OH)3n起吸附架橋作用，也存在羥基配合物的吸附電性中和作用；天然水的pH=6.5-7.8，膠體在吸附架橋和電性中和作用下脫穩(wěn)，取決于鋁鹽投加量。投加量過大，發(fā)生“再穩(wěn)”現(xiàn)象；投加量繼續(xù)增大，會(huì)發(fā)生網(wǎng)捕卷掃作用。（2）高分子混凝劑陽(yáng)離子型，對(duì)負(fù)電荷膠體起電性中和與吸附架橋作用；非離子型和陰離子型，只起吸附架橋作用。11.

11、 絮凝機(jī)理（異向絮凝、同向絮凝）、速度梯度G、GT的概念與意義。G值和GT值的范圍異向絮凝：由布朗運(yùn)動(dòng)所引起的顆粒碰撞聚集；同向絮凝：由水力或機(jī)械攪拌推動(dòng)水流運(yùn)動(dòng)所引起的顆粒碰撞聚集，也叫剪切絮凝。G:速度梯度，反映了能量消耗的概念，即一個(gè)瞬間受剪而扭轉(zhuǎn)的單位體積水流所消耗的功率。 G值約為20-70S-1 甘布公式：GT:反映在T時(shí)間內(nèi)單位體積水中兩種顆粒碰撞總次數(shù)的無(wú)量綱量。GT值越大，效果越好（n越?。?。但絮凝過程中，絮體逐漸長(zhǎng)大，容易破碎，因此G值不宜太大。GT約為104-10512. 生產(chǎn)中為什么采用多級(jí)絮凝？回轉(zhuǎn)式絮凝池是如何在結(jié)構(gòu)上保證達(dá)到絮凝控制指標(biāo)值的？ 原因：1. 根據(jù)反應(yīng)

12、器理論，其效率優(yōu)于單級(jí)反應(yīng)器；2. 每一級(jí)可采用不同的G值，從絮凝開始到絮凝結(jié)束，G值逐漸減小，以保護(hù)形成的絮體不被破壞。采用機(jī)械攪拌時(shí)，攪拌強(qiáng)度逐漸減小，采用水力絮凝池時(shí)，水流速度逐漸減小。改變廊道的截面積（寬度或者深度）來改變流速，從而降低G值，使其滿足各階段要求13. 低溫低濁水不易混凝的原因？如何提高低溫低濁水的混凝效果？主要原因是顆粒之間的碰撞幾率大大減小，此外低溫時(shí)無(wú)機(jī)鹽混凝劑水解反應(yīng)慢、水的黏度大，布朗運(yùn)動(dòng)減弱都導(dǎo)致絮凝效果變差。 投加混凝劑的同時(shí)加入高分子助凝劑，或者在水中投加礦物顆粒如黏土等增加水中顆粒的數(shù)量，從而提高碰撞幾率，增加混凝水解產(chǎn)物的凝結(jié)中心。14. 影

13、響混凝效果的主要因素？混凝劑的分類及其作用、混凝劑的最佳劑量？影響因素：1.水力條件：通過控制G值或GT值，來實(shí)現(xiàn)良好的混合與絮凝。2.水溫影響表現(xiàn)形式：低溫時(shí)，絮體形成緩慢，絮體細(xì)小、松散，沉淀效果差。高溫時(shí)，形成的絮凝體水合作用增強(qiáng)、松散不宜沉降；污水處理中，產(chǎn)生的污泥體積大、含水率高，不易處理。原因：水解速度、水的黏度、布朗運(yùn)動(dòng)。教材，P. 63。對(duì)策：對(duì)低溫水，增加混凝劑投加量、投加高分子助凝劑。3.水的pH值和堿度的影響原因：1、與顆粒表面電荷和電位有關(guān)；2、pH影響混凝劑的水解產(chǎn)物，從而影響到混凝效果。對(duì)不同混凝劑，影響程度不一樣。如：硫酸鋁除濁 6.57.5；Fe3+ 6.08.

14、4; 聚鋁 59。堿度的意義：保持穩(wěn)定的pH。對(duì)策：投加堿，如CaO; 投加量：CaO=3a-x+。a:混凝劑投量；x:原水堿度；:剩余堿度,0.250.5mmol/L(CaO)4.原水水質(zhì)的影響的影響（顆粒濃度與有機(jī)污染物）懸浮物濃度低時(shí)，混凝效果差，絮體細(xì)小松散。原因：影響混凝速率。對(duì)策：投加高分子助凝劑(活化硅酸或聚丙烯酰胺)吸附架橋投加礦物質(zhì)增加混凝劑水解產(chǎn)物的凝結(jié)中心，提高顆粒碰撞速率，增加絮凝體密度。直接過濾懸浮物濃度過高時(shí)，混凝劑用量增加。對(duì)策：預(yù)先沉淀，投加高分子助凝劑。有機(jī)污染物：吸附，阻礙膠體顆粒碰撞脫穩(wěn)。對(duì)策：投加預(yù)氧化劑（高錳酸鉀、臭氧、氯等），增加混凝劑投加量混凝劑的

15、分類：按作用分為凝聚劑、絮凝劑和助凝劑。凝聚劑：混凝過程中主要起脫穩(wěn)作用而投加的藥劑；絮凝劑：通過架橋作用把顆粒連接起來以結(jié)成絮體而投加的藥劑；助凝劑：為了改善混凝效果所投加的藥劑。最佳劑量：主要通過進(jìn)行杯罐試驗(yàn)確定15. 混凝劑的配制方法、投加、計(jì)量方法、各種混合與絮凝設(shè)施的結(jié)構(gòu)與適用場(chǎng)合及優(yōu)缺點(diǎn)1）混凝劑的配制：藥劑溶解（對(duì)于固體混凝劑）和加水稀釋至要求投加濃度溶解池：鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)或玻璃鋼，防腐處理總池容：W1=(0.20.3)W2溶液池：鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，防腐處理總池容：W2=aQ/(cn)式中：W1、W2：m3；a：混凝劑投加量；Q：處理水量；c：溶液濃度；n：每天調(diào)制次數(shù)。攪

16、拌：機(jī)械攪拌、壓縮空氣攪拌、水力攪拌。2）投加：包括計(jì)量和投加兩個(gè)部分，計(jì)量設(shè)備：轉(zhuǎn)子流量計(jì)、苗嘴等；投加方式（投加點(diǎn)：混凝池進(jìn)水管道，或混合池）重力投加：泵前投加、高位溶液池重力投加壓力投加：水射投加、泵投加3）混合設(shè)施：水力、水泵、管式、機(jī)械 水力混合：構(gòu)造簡(jiǎn)單，難以適應(yīng)水質(zhì)、水量等條件的變化、占地面積大，目前很少采用 水泵混合（泵前加藥，利用水泵葉輪產(chǎn)生的渦流而混合。） 混凝效果好，不需要另建混合設(shè)備，節(jié)省動(dòng)力了，大中小通用，但投加量大時(shí)，藥劑可能會(huì)輕微腐蝕葉輪，不適合水泵距水廠較遠(yuǎn)的情況，適合去水泵房靠近水廠處理構(gòu)筑物的場(chǎng)合管式混合（泵后壓水罐加藥，管式混合利用水流本身具有的

17、勢(shì)能與動(dòng)能，作為輸入能量）混合簡(jiǎn)單易行，無(wú)需另建設(shè)備，但混合效果不穩(wěn)定，流速低時(shí)混合不充分。機(jī)械混合（安裝攪拌裝置） 能充分滿足混合要求，水頭損失小，能適應(yīng)水量、水溫、水質(zhì)的變化，混合效果好。大中小通用。缺點(diǎn)是增加了機(jī)械設(shè)備成本并增加了維修工作。4）4）絮凝設(shè)施：水力絮凝反應(yīng)設(shè)施、機(jī)械絮凝反應(yīng)設(shè)施水力：隔板絮凝池、折板絮凝池、機(jī)械絮凝池及其他形式絮凝池（柵條、網(wǎng)格絮凝池；穿孔旋流絮凝池等）。（1）隔板絮凝池（往復(fù)式、回轉(zhuǎn)式、組合式） 適用于大、中型水廠。 優(yōu)點(diǎn)：接近于推流反應(yīng)器，構(gòu)造簡(jiǎn)單，管理方便。 缺點(diǎn)：流量變化大時(shí)，絮凝效果不穩(wěn)定。水頭損失中無(wú)效部分較大，絮凝時(shí)間長(zhǎng)，池容較大 （

18、2）折板絮凝池（同波、異波） 適用于大、中、小型水廠。 優(yōu)點(diǎn)：水流在折板間形成眾多小漩渦，提高碰撞絮凝效果。折板間近似于CSTR反應(yīng)器，總體接近于推流反應(yīng)器。水頭損失中有效部分變多，絮凝時(shí)間縮短，池容減小。 缺點(diǎn)：流量變化大時(shí)，絮凝效果不穩(wěn)定。因板距小，安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。 （3）機(jī)械絮凝池（水平軸（大）、垂直軸（中、?。?適用于大、中、小型水廠。 優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)胃窠朴贑STR反應(yīng)器，總體接近于推流反應(yīng)器?？呻S水質(zhì)、水量變化隨時(shí)改變轉(zhuǎn)速以保證絮凝效果。缺點(diǎn)：增加了機(jī)械維修工作16. 沉淀的種類、自由沉淀、擁擠沉淀的過程分析沉淀：水中懸浮顆粒依靠重力作用，從水中分離出來的過程。分下沉與上浮

19、。沉淀是去除水中顆粒雜質(zhì)的主要方法之一。下沉通常稱為沉淀，有四類：自由沉淀、絮凝沉淀、區(qū)域沉淀（擁擠沉淀、成層沉淀）、壓縮。自由沉淀：顆粒沉淀過程中，沒有受到干擾，只受到顆粒本身在水中的重力和水流阻力的作用。（1）顆粒表面上都吸附了一層水膜，顆粒下沉?xí)r，實(shí)際上是水膜與水之間的滑動(dòng)關(guān)系；（2）當(dāng)顆粒開始下沉?xí)r，其速度是由零開始的加速運(yùn)動(dòng)，但在很短的時(shí)間內(nèi)即變成等速運(yùn)動(dòng)，（終沉降速度）；（3）理想化的顆粒球體，重量和體積與原來顆粒一樣，但表面積及與水接觸的面積與原來的顆粒不同；（4）自由沉降有兩個(gè)含義：顆粒沉降時(shí)不受容器壁的干擾（顆粒距容器壁的距離大于50d時(shí)）；不受其他顆粒的干擾（顆粒濃度小于5

20、000mg/L時(shí)）。擁擠沉淀（或區(qū)域沉淀）：顆粒沉淀過程中，彼此相互干擾，或受到容器壁的干擾，沉淀速度較小。也存在絮凝沉淀（凝聚性顆粒的沉淀）。17. 理想沉淀池的假定、截留沉速的概念及推導(dǎo)。理想沉淀池的假定： （1）顆粒處于自由沉淀狀態(tài)，顆粒的沉速始終不變。（即非凝聚性顆粒的自由沉淀） （2）水流沿著水平方向流動(dòng)，在過水?dāng)嗝嫔?，各點(diǎn)流速相等，并在流動(dòng)過程中流速始終不變。（層流）（3）顆粒沉到池底即認(rèn)為被去除，不再返回水流中。 截留速度u0：理想沉淀池中能100%被去除的最小顆粒的沉降速度。18. 非凝聚性顆粒在理想沉淀池中的去除過程、去除率的影響因素與機(jī)理顆粒在理想沉淀池的沉淀效率只與表面負(fù)

21、荷有關(guān)，而與其它因素（如水深、池長(zhǎng)、水平流速、沉淀時(shí)間）無(wú)關(guān)。 （1）E一定，u0越大，表面負(fù)荷越大；或q不變但E增大。與混凝效果有關(guān)，應(yīng)重視加強(qiáng)混凝工藝。 （2）u0一定，增大A，可以增加產(chǎn)水量Q或增大E。當(dāng)容積一定時(shí)，增加A，可以降低水深“淺池理論”。19. 凝聚性顆粒的沉淀過程采取沉淀試驗(yàn)筒，筒長(zhǎng)盡量接近實(shí)際沉淀池的深度，可采用23m，直徑不小于100mm，設(shè)56個(gè)取樣口。先均勻攪拌測(cè)定初始濃度，然后試驗(yàn)，每隔一段時(shí)間，取出各取樣口的水測(cè)定懸浮物的濃度，計(jì)算相應(yīng)的去除百分?jǐn)?shù)。以沉淀筒高度h為縱坐標(biāo)，沉淀時(shí)間t為橫坐標(biāo)，將去除百分比相同的各點(diǎn)連成光滑曲線?！叭コ俜?jǐn)?shù)等

22、值線”含義：對(duì)應(yīng)所要求的去除百分?jǐn)?shù)時(shí)，取出水樣中不復(fù)存在的顆粒的最遠(yuǎn)沉降途徑，深度與時(shí)間的比值為所要求的去除百分?jǐn)?shù)時(shí)的顆粒的最小平均沉速。對(duì)于某一表面負(fù)荷（u0）而言，根據(jù)凝聚性顆粒去除百分?jǐn)?shù)等值線，可以得出總的去除百分?jǐn)?shù)20. 平流沉淀池的結(jié)構(gòu)、組成；主要設(shè)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)要求、設(shè)計(jì)方法分進(jìn)水區(qū)、沉淀區(qū)、存泥區(qū)和出水區(qū)4個(gè)部分。（1）進(jìn)水區(qū)：使水流均勻分布在整個(gè)進(jìn)水?dāng)嗝嫔?，并盡量減少擾動(dòng)。要求：均勻布水 ，避免已形成的絮體破碎。措施：花墻（穿孔墻）配水。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：穿孔流速一般小于0.080.10m/s，不宜大于0.150.20m/s。（2）沉淀區(qū)：懸浮顆粒沉淀。要求：減小水力半徑 。措施：導(dǎo)流墻

23、縱向分格 。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：水平流速v：重要參數(shù)，1025mm/s；表面負(fù)荷：1.52.5m3/(m2h)，停留時(shí)間：曾經(jīng)是主要參數(shù)。1.03.0 h。（3）出水區(qū)要求：均勻出水措施：淹沒式出水孔口；或采用出水堰 ，并增加堰長(zhǎng)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)：孔口流速：0.60.7m/s；孔徑：2030mm；孔口在水面下1215cm。出水堰：堰口溢流率小于500m3/(m·d)，或20m3/(m·h)。（4）存泥區(qū)排泥方式：泥斗排泥、穿孔排泥、機(jī)械排泥21. 影響平流沉淀池效果的因素，提高沉淀效果的方法（1）渾水異重流的影響：密度大的渾水進(jìn)入沉淀池后，在重力作用下會(huì)潛入池的下部流動(dòng)，形成渾水異重流，或

24、密度流。與密度差、水的密度、溫度有關(guān)。應(yīng)對(duì)措施：1、表面集水，減小出水單寬流量（不大于20m3/(hm)）。2、提高水流穩(wěn)定性。（2）沉淀池實(shí)際水流狀況不同于理想沉淀池：影響池內(nèi)水流的因素還有：溫度密度流、短流、風(fēng)浪引起的環(huán)流、不規(guī)則水流、水流的紊動(dòng)等。平流沉淀池中Re=400015000，超過明渠流的臨界值500，因此為紊流。要求降低雷諾數(shù)。平流沉淀池的Fr數(shù)宜大于10-5。要求提高弗勞德數(shù)。高的Re及低的Fr數(shù)會(huì)導(dǎo)致短流（水流不穩(wěn)定），不利于顆粒沉降?？朔塘鞯募夹g(shù)路線：降低Re數(shù)，提高Fr數(shù)?？朔塘鞯募夹g(shù)措施：減小水力半徑平流沉淀池縱向分格；采用斜板、管沉淀池（3）懸浮顆粒凝聚作用的影

25、響：平流沉淀池內(nèi)存在著懸浮顆粒的繼續(xù)凝聚過程。原因：池內(nèi)流速分布實(shí)際上的不均勻，而出現(xiàn)的速度梯度將引起顆粒的相互碰撞促進(jìn)顆粒的繼續(xù)絮凝。長(zhǎng)的沉淀時(shí)間有利于絮凝。絮凝顆粒大小不均勻?qū)е掠胁煌某了?，沉淀過程中會(huì)相互碰撞引起絮凝。大的水深有利于絮凝。沉淀池的繼續(xù)凝聚通常有利于提高沉淀效果。22. 沉淀池實(shí)際水流狀況對(duì)沉淀效果的影響的克服措施減小水力半徑平流沉淀池縱向分格；采用斜板、管沉淀池23. 淺池理論。斜板、斜管沉淀池的原理、結(jié)構(gòu)與沉淀效率影響因素。淺池理論：理想沉淀池中某種顆粒的去除效率：E = ui/u0 = ui/(Q/A) 池容一定時(shí)，減小池深，可增大表面積A，則去除效率提高。 若沉淀

26、效率不變，可提高產(chǎn)水量，即斜管(斜板)沉淀池可用于老沉淀池增加水量時(shí)的改造。 若沉淀效率不變，處理水量不變，則可減小沉淀池表面積。原理：增加沉淀面積，可使顆粒去除率提高，并能良好的解決排泥問題。結(jié)構(gòu)：由配水區(qū)、斜管區(qū)、出水區(qū)和積泥區(qū)四部分組成。 影響因素：渾水異重流、雷諾數(shù)、弗勞德數(shù)。24. 澄清的概念、幾種澄清池的基本原理與主要特點(diǎn)澄清：利用原水中的顆粒和池中積聚的沉淀泥渣相互碰撞接觸、吸附、聚合，然后形成絮粒與水分離，使原水得到澄清的過程。澄清池：綜合了混凝和固液分離作用，在一個(gè)池內(nèi)完成混合、絮凝、懸浮物分離等過程的凈水構(gòu)筑物。原理：當(dāng)水中永遠(yuǎn)保持存在絮體的適當(dāng)體積比例后，就足以

27、加快絮凝過程。這個(gè)絮凝過程是發(fā)生在微觀的初級(jí)顆粒和宏觀的絮體表面，是一種接觸絮凝過程。 按水與泥渣的接觸情況，分為泥渣懸?。嘣^濾）型和泥渣循環(huán)（回流）型兩大類。 （1）泥渣懸?。嘣^濾）型 工作原理：加藥后的原水自下而上通過懸浮狀態(tài)的泥渣層時(shí)，使水中脫穩(wěn)雜質(zhì)與高濃度的泥渣顆粒碰撞凝聚并泥渣層攔截下來。也稱泥渣過濾型。 （2）泥渣循環(huán)型澄清池 使泥渣在池內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，充分發(fā)揮泥渣接觸絮凝作用?；亓髁繛樵O(shè)計(jì)流量的35倍。25. 濾料的篩分做篩分實(shí)驗(yàn)，得出篩分曲線，根據(jù)需要調(diào)整 d10、K80確定d80,7等分，向上取2份作d100，向下去1份作d026. 簡(jiǎn)述過濾機(jī)理，過濾的作用過濾

28、：水處理過程中，通過過濾介質(zhì)的表面或?yàn)V層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水獲得澄清的工藝過程。過濾是常規(guī)水處理必備工藝，位于沉淀或澄清池之后。過濾的分類：顆粒材料過濾、粗濾、微濾、膜濾等過濾的功能：降低濁度；部分去除水中有機(jī)物、細(xì)菌、病毒;為后續(xù)消毒創(chuàng)造條件。27. 濾料層雜質(zhì)分布規(guī)律與過濾工藝發(fā)展、快濾池的優(yōu)化。濾層含污能力及其影響因素分布規(guī)律：（1）過濾初期：粘附作用占優(yōu)勢(shì) （2）過濾中：雜質(zhì)逐漸增多，孔隙率逐漸減小，水流剪力加大，已粘附的顆粒脫落，或后續(xù)顆粒不再被粘附（飽和層），懸浮顆粒向下層推移，下層濾料截留作用漸次得到發(fā)揮（工作層）。 （3）過濾后期：下層濾料作用遠(yuǎn)未得到

29、充分發(fā)揮時(shí)，過濾就得停止。  發(fā)展：土壤的自凈作用 > 慢濾池 >快濾池  優(yōu)化：改變水流方向：反粒度過濾：上向流過濾，雙向流過濾；改變?yōu)V層結(jié)構(gòu)：多層濾料過濾，混雜濾層過濾。濾層含污能力：一個(gè)過濾周期內(nèi)，整個(gè)濾層中單位體積濾料中的平均含污量。影響因素：1.濾層的空隙尺寸和數(shù)量，由上而下連續(xù)減小有利。2.雜質(zhì)在水中的分布，均勻分布有利于濾層水頭損失增長(zhǎng)緩慢，過濾周期增長(zhǎng)，含污能力增大。28. 等速過濾、變速過濾及其特點(diǎn)，快濾池的工作周期等速過濾：當(dāng)濾池過濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變的過濾方式。水頭損失隨時(shí)間

30、逐漸增加，濾池中水位逐漸上升。虹吸濾池、無(wú)閥濾池變（減）速過濾：濾速隨過濾時(shí)間逐漸減小的過濾。移動(dòng)罩濾池、（普通快濾池）等水頭變速過濾：過濾過程中，過濾水頭損失始終保持不變，濾層孔隙率逐漸減小，濾速逐漸減小。工作周期：水質(zhì)周期：濾池由開始進(jìn)入有效過濾期到出水濁度達(dá)到泄漏值。壓力周期：濾池由開始進(jìn)入有效過濾期到濾層的水頭損失達(dá)到最大值。與濾速、濾料結(jié)構(gòu)、濾層厚度有關(guān)。29. 濾料粒徑級(jí)配、有效粒徑、不均勻系數(shù)、強(qiáng)制濾速濾料粒徑級(jí)配：指濾料中各種粒徑顆粒所占的重量比例。有效粒徑：d10 不均勻系數(shù)：K80 強(qiáng)制濾速：水廠中部分濾池因進(jìn)行檢修或翻砂而停運(yùn)時(shí)，在總濾水量不變的情況下其它運(yùn)行濾格的濾速。

31、30. 快濾池的工作過程，過濾的影響因素及過濾效果改善對(duì)策(1)快濾池過濾機(jī)理:濾料經(jīng)反沖洗后，發(fā)生水力分級(jí)，即濾料粒徑自上而下按由細(xì)到粗依次排列，濾層中孔隙尺寸也因此由上而下逐漸增大?？鞛V池過濾是顆粒遷移和顆粒粘附的結(jié)果，和機(jī)械篩濾作用無(wú)關(guān)。顆粒遷移：被水流夾帶的顆粒脫離水流流線向?yàn)V料顆粒表面靠近。物理力學(xué)作用影響因素：濾料尺寸、形狀、濾速、水溫、水中顆粒尺寸、形狀和密度等。顆粒粘附：當(dāng)顆粒與濾料表面接觸或接近時(shí)，依靠一些力的作用粘附于濾料表面上，或粘附于已被粘附的顆粒上。物理化學(xué)作用粘附原因：作用力：范德華引力、靜電力、化學(xué)鍵、化學(xué)吸附力、絮凝顆粒的架橋作用、后期表層濾料的篩濾作用影響因素

32、：濾料與顆粒的表面物理化學(xué)性質(zhì)。(2)影響水質(zhì)周期的因素：濾速的影響：濾速大，雜質(zhì)穿透深度大，下層濾料發(fā)揮的作用也大。但濾速的提高有限度，過高流速會(huì)影響濾后水質(zhì)，水頭損失迅速增加，工作周期太短。濾料粒徑及級(jí)配的影響：濾料粒徑越大，孔隙尺寸越大，截留懸浮顆粒越多。濾層含污能力越大，雜質(zhì)穿透深度越大；水頭損失增加較慢，工作周期延長(zhǎng)。濾層厚度的影響：濾層厚度越厚，截留懸浮顆粒越多，穿透時(shí)間延長(zhǎng)，水質(zhì)周期越長(zhǎng)。但水頭損失增加較快。(3)快濾池的運(yùn)行優(yōu)化提高濾層的含污能力：a.改變水流方向：采用反粒度過濾技術(shù)：由濾料粒徑循水流方向大到小的過濾技術(shù)，稱為反粒度過濾技術(shù)。包括：1）上向流過濾、2） 雙向流過

33、濾（可以較大濾速）b.改變?yōu)V層結(jié)構(gòu)：雙層及多層濾料過濾、均質(zhì)濾料過濾31. 反沖洗的方式及基本操作參數(shù)、氣、水反沖洗的特點(diǎn)濾池反沖洗系統(tǒng)包括：承托層、配水系統(tǒng)、反沖洗水供給系統(tǒng)、反沖洗水排出及處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(1)高速水流反沖洗特點(diǎn)：沖洗強(qiáng)度較大，沖洗時(shí)濾料膨脹流化，呈懸浮狀態(tài)。沖洗效果決定于沖洗流速。沖洗后濾料通過水力分級(jí)后呈上細(xì)下粗的分層結(jié)構(gòu)狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：只需一套反沖洗系統(tǒng)，設(shè)備簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：沖洗耗水量大，沖洗能力弱，強(qiáng)度不當(dāng)，可造成承托層松動(dòng)，導(dǎo)致漏砂。(2)氣、水反沖洗反沖洗時(shí)，微小氣泡加劇濾料之間的碰撞、摩擦，對(duì)顆粒進(jìn)行擦洗，加速污泥脫落；反沖洗水主要起漂洗作用，并將脫落污泥帶出濾層。

34、水洗強(qiáng)度小，濾層基本不膨脹或微膨脹。優(yōu)點(diǎn)：效果好；用水量??；沖洗后保持原來濾層結(jié)構(gòu)，提高濾層含污能力；不需濾層流化，可選用較粗濾料。缺點(diǎn)：需增加空氣系統(tǒng)，設(shè)備、池子結(jié)構(gòu)與操作均較復(fù)雜。氣水反沖洗操作方式有三種：氣、水；氣-水，水；氣、氣-水，水操作參數(shù)：氣沖強(qiáng)度（10-20L/(s·m2)、水沖強(qiáng)度（3-4L/(s·m2)、 4-6L/(s·m2) 、反沖時(shí)間（6-10min）(3)水力表面沖洗作為單水洗的輔助手段。在濾料表層設(shè)置高速?zèng)_洗系統(tǒng)，利用高速水流對(duì)表層濾料加以攪拌，增加顆粒濾料碰撞機(jī)會(huì)。同時(shí)高速水流的剪切作用也明顯高于反沖洗。32. 濾池負(fù)水頭及克服措施

35、、負(fù)水頭對(duì)過濾和沖洗的影響？濾池出水水位低于濾料層時(shí)，會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭：某深度處濾料的水頭損失超過該處水深（靜水頭）。危害：使溶解于水中的氣體釋放出來而形成氣囊，破壞過濾。防止負(fù)水頭的措施：增加濾層上水深；使濾池出口位置等于或高于濾層表面。33. 大阻力配水系統(tǒng)中干管與末端支管中的水頭變化流速水頭逐漸減小，而壓力水頭逐漸升高。管道末端，流速水頭為零。所增加的壓頭就是由流速水頭轉(zhuǎn)變而來，簡(jiǎn)稱“壓頭恢復(fù)”。34. 大（?。┳枇ε渌到y(tǒng)的原理及 的推導(dǎo)。(見ppt)大阻力配水系統(tǒng)：若壓力差最大的兩孔出流量相等，則認(rèn)為整個(gè)濾池布水均勻。增大孔口阻力系數(shù)，來消弱承托層和濾料層阻力系數(shù)及配水系統(tǒng)壓力不均勻的影

36、響。 小阻力：若壓力差最大的兩孔出流量相等，則認(rèn)為整個(gè)濾池布水均勻。減小干管和支管的流速，來使水趨于均勻35. 濾池沖洗水由水泵供給，水泵的揚(yáng)程計(jì)算由哪幾部分組成？水泵揚(yáng)程計(jì)算：H = H0 +h1+h2 +h3 +h4 +h5H0為凈揚(yáng)程（凈水頭），排水槽頂與清水池最低水位之差。h1: 反沖洗水在輸送管道中的水頭損失（局部+沿程）h2: 反沖洗水在配水系統(tǒng)中的水頭損失h3: 反沖洗水在承托層中的水頭損失h4: 反沖洗水在懸浮濾層中的水頭損失36. 異向流斜板沉淀池中設(shè)計(jì)流量Q與截留沉速u0關(guān)系的推導(dǎo)。37. V型濾池的主要特點(diǎn)。V型濾池因兩側(cè)（或一側(cè)也可）進(jìn)水槽設(shè)計(jì)成V字形而得名，

37、池底設(shè)有一排小孔，既可以作過濾時(shí)進(jìn)水用，沖洗時(shí)又可供橫向掃洗布水用，這是V型濾池的一個(gè)特點(diǎn)。 V型濾池的主要特點(diǎn)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(shí)濾層不膨脹，故整個(gè)濾層在深度方向的粒徑分布基本均勻，不發(fā)生水力分級(jí)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。38. 混合池、絮凝池、平流沉淀池、斜管沉淀池、濾池的主要設(shè)計(jì)參數(shù)39. 為什么無(wú)閥濾池通常采用2格或3格濾池合用1個(gè)沖洗水箱？合用沖洗水

38、箱的濾池格數(shù)過多對(duì)反沖洗有何影響？合用一個(gè)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(jià)，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?cái)?shù)過多時(shí)，將會(huì)造成不正常沖洗現(xiàn)象。沖洗行將結(jié)束時(shí)，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(shí)斷時(shí)續(xù)地不停沖洗。40. 水處理中常用化學(xué)氧化劑的特點(diǎn)、功能氯、二氧化氯、過氧化氫、高錳酸鹽、高鐵酸鹽等。功能：消毒，除臭、味，除藻，除微污染物，除鐵、錳，控制氯化副產(chǎn)物，氧化助凝41. 消毒、安全消毒、需氯量、自由性余氯、化合性余氯。消毒效果的影響因素。消

39、毒的定義：水的處理方法中，滅活水中絕大部分病原體，使水的微生物質(zhì)量滿足人類健康要求的技術(shù)。消毒的作用：消除水中致病微生物的致病作用，保障水安全衛(wèi)生。也有氧化作用。安全消毒：有效殺滅致病微生物，同時(shí)不生成新的有毒、有害物質(zhì)。消毒效果的影響因素：消毒劑濃度C、有效接觸時(shí)間T、水質(zhì)（微生物種類、pH值、溫度）等需氯量：指用于滅活水中病原微生物、氧化有機(jī)物和還原性物質(zhì)所消耗的加氯量。余氯：水中沒有被消耗的剩余氯?？梢砸种扑胁≡⑸锏脑俣确敝?。自由性余氯：沒有與其它物質(zhì)結(jié)合的氯，水中所含的Cl2、HOCl、OCl-都稱為自由性余氯。化合性余氯：以氯胺形式存在的氯，亦稱結(jié)合氯。有效氯：具有消毒作用的氯

40、?？捎脕肀容^含氯化合物的氧化能力。將71g Cl2分子中所含的35.5g Cl+1定義為含有100%的有效氯，以此作為比較含氯化合物氧化能力的標(biāo)準(zhǔn)。42. 氯消毒原理、氯消毒的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用前景。氯胺消毒的原理、使用方法氯消毒機(jī)理:實(shí)踐表明，pH越低，消毒作用越強(qiáng)，表明HOCl是消毒的主要因素。OCl-帶有負(fù)電，難于接近帶負(fù)電的細(xì)菌表面。HOCl為很小的中性分子，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，氧化破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。氯胺消毒:優(yōu)點(diǎn)：殺菌持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，維持水中余氯量較久。不產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，大大減少氯仿生成的可能。缺點(diǎn)：消毒作用慢，殺菌能力比自由氯弱。使用場(chǎng)合

41、：原水中有機(jī)物含量較多，不宜采用氯預(yù)氯化；出廠水輸水管線較長(zhǎng)。先加氯消毒，在滿足接觸時(shí)間后，再加氨形成氯胺。設(shè)計(jì)要點(diǎn)：氯氨投加比、投加次序、接觸時(shí)間、氨的種類投加方式：真空投加與壓力投加；防止結(jié)垢。43. 當(dāng)水中含有氨和氮化合物時(shí)，結(jié)合圖表闡述氯消毒時(shí)加氯量與剩余氯的關(guān)系。 書P21844. 折點(diǎn)加氯法及其優(yōu)缺點(diǎn)。消毒劑的投加、消毒池的改進(jìn)加氯量超過折點(diǎn)需氯量時(shí)稱為折點(diǎn)加氯法。優(yōu)點(diǎn)：效果好，能降低水的色度，去除惡臭，降低有機(jī)物含量，（提高混凝效果）。缺點(diǎn)：加氯量大，產(chǎn)生氯臭，生成消毒副產(chǎn)物。45. 二氧化氯與臭氧氧化消毒、紫外消毒的原理與優(yōu)缺點(diǎn)（1）二氧化氯：消毒機(jī)理：首先附著在細(xì)胞壁上，然后

42、穿過細(xì)胞壁與含巰基的酶反應(yīng)而使細(xì)菌死亡。 優(yōu)點(diǎn)：具有廣譜殺菌性。消毒能力比氯高幾十倍 。 缺點(diǎn)：需要現(xiàn)場(chǎng)制備，主要消毒副產(chǎn)物是亞氯酸根，對(duì)紅血球有破壞作用，不能大量投加。 （2）臭氧氧化：消毒機(jī)理：與臭氧的高氧化電位和容易通過微生物細(xì)胞膜擴(kuò)散有關(guān)，能氧化微生物細(xì)胞的有機(jī)物或破壞有機(jī)體鏈狀結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡，對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。 優(yōu)點(diǎn)：殺菌作用強(qiáng)，反應(yīng)迅速，消耗量少，基本不受pH的影響。不產(chǎn)生三鹵甲烷等消毒副產(chǎn)物，不會(huì)產(chǎn)生酚臭，可改善水質(zhì)，氧化部分有機(jī)物，去除色、嗅、味等。 缺點(diǎn)：設(shè)備多，投資大，電耗高。不具有持

43、續(xù)消毒作用。臭氧消毒后的水進(jìn)入管網(wǎng)前需加氯或氯胺。臭氧化作用的副產(chǎn)物令人擔(dān)憂。臭氧活性炭工藝。 （3）紫外消毒：消毒機(jī)理：紫外線的波長(zhǎng)為200390nm。細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)許多化學(xué)物質(zhì)尤其是DNA對(duì)紫外線具有強(qiáng)烈吸收作用，DNA吸收峰在260nm處，吸收紫外線后分子結(jié)構(gòu)被破壞，引起菌體內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的合成發(fā)生障礙，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。因此波長(zhǎng)260nm左右的紫外線殺菌能力最強(qiáng)。 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需化學(xué)藥品，無(wú)三鹵甲烷類消毒副產(chǎn)物；殺菌作用快；無(wú)嗅味、無(wú)噪音、不影響水的口感；容易操作，管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行和維修費(fèi)用低。 缺點(diǎn)：處理水量較??；無(wú)持續(xù)消毒能力。46. 消毒副產(chǎn)物的形成原因與控制方

44、法三鹵甲烷(THM，有CHCl3, CHCl2Br, CHBr3, CHCl2I)、鹵乙酸(HAA，有CH2ClCOOH, CHCl2COOH, CCl3COOH, CH2BrCOOH, CHBr2COOH等 )為氯化消毒過程中的兩大類主要副產(chǎn)物，具有“三致”作用。形成：氯與消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生。前驅(qū)物有：腐殖酸、富里酸、小分子有機(jī)污染物影響因素：水質(zhì)、水溫、消毒劑、時(shí)間、管材控制方法：1）強(qiáng)化混凝、活性炭吸附、膜過濾、臭氧-生物活性炭；（水廠內(nèi)）2）采用其他消毒方法；（水廠內(nèi)、管網(wǎng)）3）多級(jí)加氯。（管網(wǎng)）47. 除鐵、除錳的方法與原理。含鐵、含錳水的水質(zhì)特征；除鐵除錳工藝及組合；

45、（1）除鐵： 方法：空氣自然氧化法、氯氧化法、接觸過濾氧化法、空氣自然氧化法。空氣自然氧化法： 原理：含F(xiàn)e2+水在中性范圍內(nèi)，被水中溶解氧氧化，生成Fe(OH)3沉淀而析出。 4Fe2+O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+基本流程：含F(xiàn)e2+地下水曝氣裝置氧化沉淀池過濾池除鐵水（1小時(shí)左右）接觸過濾氧化法：原理：以溶解氧為氧化劑，以固體催化劑為濾料，在接觸濾池中進(jìn)行Fe2+的氧化，鐵同時(shí)得到去除。鐵的氧化生成物覆蓋于濾料表面，成為催化劑，稱為自催化氧化反應(yīng)?；玖鞒蹋汉叵滤貧饨佑|氧化池除鐵水曝氣僅為了充氧，不考慮CO2的散失和提高pH值，因?yàn)閜H對(duì)接觸氧化的影響很小。水充

46、氧后立即進(jìn)入濾層，以避免濾前生成Fe3+膠體粒子穿透濾層。生物法除鐵：利用鐵細(xì)菌的作用，氧化除鐵。（2）除錳： 方法：高錳酸鉀氧化法、氯接觸過慮法、光化學(xué)氧化法、生物固錳除錳法 接觸氧化法：常采用曝氣反應(yīng)沉淀過濾處理工藝流程濾池經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行后，在濾料表面自然形成了錳質(zhì)濾膜，具有催化作用，水中的濾膜在錳質(zhì)濾膜催化作用下，能迅速被溶解氧氧化而從水中去除。這種除錳方法，由于錳質(zhì)濾膜的強(qiáng)烈接觸催化作用，使二價(jià)錳被溶解氧氧化的反應(yīng)能在PH=7.5左右順利進(jìn)行。作為催化劑的錳質(zhì)活性濾膜，起催化作用的是二氧化錳。二氧化錳沉淀物的催化過程，首先是吸附水中的二價(jià)錳離子：Mn2+MnO2

47、3;xH2O=MnO2·MnO·（x-1)H2O+2H+被吸附的二價(jià)錳在二氧化錳沉淀物表面被溶解氧氧化MnO2·MnO·（x-1)H2O+𝟏/𝟐O2+H2O=2MnO2·xH2O由于反應(yīng)生成物是催化劑，所以二價(jià)錳的氧化是自催化反應(yīng)過程。該工藝不投藥，簡(jiǎn)單曝氣，流程短，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定。生物固錳除錳：利用微生物的氧化作用除錳。錳氧化菌胞內(nèi)酶促反應(yīng)，其生物法除錳的一級(jí)氧化作用；Mn(2+)吸附在帶負(fù)電的、錳氧化菌細(xì)胞膜表面的胞外聚合物上，隨之產(chǎn)生酶促氧化反應(yīng)；在錳氧化菌附近，由于所分泌的生物聚合物的影響，產(chǎn)生了簡(jiǎn)單的

48、催化反應(yīng)。除鐵除錳影響因素鐵錳相互干擾，水中溶解硅酸的影響，水的pH，有機(jī)物的影響48. 活性氧化鋁除氟的原理；活性氧化鋁的活化與再生活性氧化鋁在酸性條件下表面帶有正電荷是吸附F-的基本條件。 活性氧化鋁是多孔吸附劑，有較大的比表面積，是兩性物質(zhì)，等電點(diǎn)約為9.5，在酸性溶液中為陰離子交換劑，可選擇性吸附氟。49. 常見吸附等溫式、等溫線的應(yīng)用吸附等溫線：?jiǎn)挝晃絼┑奈饺萘縬e和平衡溶液濃度Ce之間的關(guān)系曲線。Freundlich吸附等溫式(經(jīng)驗(yàn)公式)：Langmuir吸附等溫式(理論公式)：50. 活性炭的性質(zhì)、活性炭性能指標(biāo)、吸附性能影響因素、應(yīng)用（1）活性炭的性質(zhì)物理性質(zhì)比表

49、面積(m2/g)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量活性炭所具有的表面積，一般在1000m2/g以上；孔隙結(jié)構(gòu)及其匹配：微孔（<12nm，提供比表面積的95%以上）、中孔（2100nm，<5%）、大孔（10010000nm，甚微），孔隙總?cè)莘e一般在 0.61.18mL/g以上?；瘜W(xué)性質(zhì)：一般指活性炭的表面性質(zhì)。在氧化與活化過程中，在活性炭表面形成復(fù)雜的含氧官能團(tuán)及碳?xì)浠衔?。主要受活化過程影響。溫度在300500以下，用濕式空氣氧化，酸性氧化物占優(yōu)。溫度在800900時(shí)，用蒸汽、二氧化碳氧化，堿性氧化物占優(yōu)。在500800之間，具有兩性性質(zhì)。（2）吸附性質(zhì)亞甲基藍(lán)指數(shù)：每克活性炭吸附亞甲藍(lán)的毫克數(shù)，表征中孔

50、數(shù)量的多少；碘值：一定條件下吸附碘的量，與微孔數(shù)量正相關(guān)，表示對(duì)小分子物質(zhì)的吸附性能；糖蜜值：表示對(duì)大分子物質(zhì)的吸附性能；苯酚吸附值：每克活性炭吸附亞甲藍(lán)的毫克數(shù)，表征微孔數(shù)量的多少；BET面積：在活性炭表面飽和吸附一層氮?dú)夥肿訒r(shí)氮?dú)夥肿铀紦?jù)的活性炭表面積。（3）影響活性炭吸附性能的因素1.活性炭的性質(zhì)：物理、化學(xué)及吸附性質(zhì)2.吸附質(zhì)的性質(zhì)：分子極性（疏水性、親水性）、分子大小、分子構(gòu)型（極性、非極性）3.其他因素：pH值、無(wú)機(jī)離子、沉淀4.活性炭（具有還原性）與水處理化學(xué)藥劑的反應(yīng)：去除余氯（3）應(yīng)用：活性炭一般有兩種應(yīng)用方式。即粉末炭和粒狀炭。粉末炭：將活性炭制成粉末，直接投入水中吸附水

51、中雜質(zhì)。粒狀炭：將活性炭制成顆粒，當(dāng)水經(jīng)過活性炭濾池過濾時(shí)，水中某些雜質(zhì)即被吸附在活性炭表面51. 硬度、HT、Hc、Hn硬度：水中Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Al3+等易形成難溶鹽類的金屬離子構(gòu)成硬度?？傆捕菻t：鈣、鎂離子的總含量。碳酸鹽硬度Hc：陰離子為HCO3-，煮沸時(shí)易沉淀析出，亦稱暫時(shí)硬度。非碳酸鹽硬度Hn：陰離子為除HCO3-以外的其他離子，煮沸時(shí)不沉淀析出，亦稱永久硬度。52. 石灰軟化法、石灰-蘇打軟化法的原理與化學(xué)反應(yīng)式石灰軟化過程包括下面幾個(gè)方面：CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2OCa(HCO3)2+Ca(OH)2 2CaCO3+2H2OMg

52、(HCO3)2+Ca(OH)2 CaCO3+MgCO3+2H2O MgCO3+Ca(OH)2CaCO3+Mg(OH)2單純的石灰軟化是不能降低水的非碳酸鹽硬度的。不過，通過石灰處理，還可以去除水中部分鐵和硅的化合物。53. 水質(zhì)分析如下表，試用物質(zhì)的量濃度（mmol/L）表示水中離子的假想結(jié)合形式。鈣硬度、暫時(shí)硬度、總硬度分別是多少？（以mgCaCO3/L表示）Ca2+70mg/LMg2+9.7mg/LNa+6.9mg/LHCO3-140.3mg/LSO42-95mg/LCl-10.6mg/L54. 離子交換樹脂的分類；樹脂再生方法及特點(diǎn)；RH樹脂逆流再生降低Na泄漏的原因？（1）離子交換樹脂

53、的分類：按結(jié)構(gòu)特征分：凝膠型（小孔，易受有機(jī)污染）、大孔型（大孔，耐有機(jī)污染）、等孔型等按單體種類分：苯乙烯系、酚醛系、丙烯酸系、環(huán)氧系等按活性基團(tuán)性質(zhì)（交換基或官能團(tuán)）分：陽(yáng)離子型（強(qiáng)酸型、弱酸型）、陰離子型（強(qiáng)堿型、弱堿型）（2）再生方式：順流再生式、逆流再生式、分流再生式、復(fù)床串聯(lián)式。（3）原因：底層再生時(shí)較順流再生程度好，可以做到，底層RH最大，RNa最小，運(yùn)用平衡公式可得出泄漏點(diǎn)Na+可以大大降低。55. 樹脂的全交換容量與工作交換容量。全交換容量：一定量的樹脂所具有的活性基團(tuán)或可交換離子的總數(shù)量。 工作交換容量：給定工作條件下實(shí)際可利用的交換能力。全交換容量的計(jì)算：?jiǎn)挝毁|(zhì)

54、量交換容量：qm=nB/m(mmol/g) m 為干樹脂質(zhì)量， nB 為單位質(zhì)量干樹脂中交換離子的物質(zhì)的量。單位體積交換容量：qV=qm×(1-含水率) ×濕視密度56. RH與RNa離子交換的特點(diǎn)與適用條件1）鈉離子交換軟化法：去除水中暫時(shí)硬度和永久硬度。特點(diǎn)：a. 陽(yáng)離子總重量會(huì)有變化，但當(dāng)量數(shù)不變。b. 堿度不變，不產(chǎn)生酸性水。適用：原水堿度低、只需進(jìn)行軟化的場(chǎng)合，即不需去除堿度。可用于低壓鍋爐的給水處理系統(tǒng)。用8%10%的NaCl水溶液再生（第3個(gè)反應(yīng)的逆反應(yīng)），設(shè)備簡(jiǎn)單，鍋爐用水還要求去除堿度，因此要用RH型樹脂。2）氫離子交換軟化法：去除水中暫時(shí)硬度、永久硬度和

55、堿度。特點(diǎn)：a.水中每個(gè)Ca2+或Mg2+都換成兩個(gè)H+；b.水里的Na+也參與了交換；c.H+與HCO3-結(jié)合，脫堿；d.交換后H+與水里原有的陰離子結(jié)合變成酸，酸度與原水中Cl-和1/2SO42-濃度相當(dāng)。再生用硫酸或鹽酸。出水實(shí)際為稀酸，必須中和水中的酸，提高堿度。方法1：中和及提高堿度；方法2：與Na型樹脂聯(lián)合使用。適用：軟化并去除堿度57. 臭氧生物活性炭工藝的凈水機(jī)理。1）活性炭能有效去除小分子有機(jī)物，難以去除大分子有機(jī)物。2）在活性炭前投加臭氧，一方面氧化部分有機(jī)物，另一方面使水中部分大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物，改變其分子結(jié)構(gòu)形態(tài)，提供了有機(jī)物進(jìn)入較小孔隙的可能性3）臭氧氧化

56、改善了活性炭的吸附性能，而活性炭又可以吸附未被臭氧氧化的有機(jī)物及一些中間產(chǎn)物，使得兩者作用得到更有效的發(fā)揮。58. 簡(jiǎn)述測(cè)定活性炭吸附容量的實(shí)驗(yàn)方法。59. 微污染原水的污染特征？各類污染物的可用去除方法？60. RH與RNa離子交換柱串、并聯(lián)的流量分配與適用條件。適用于原水堿度大于硬度的情況（負(fù)硬度），即HtHc 流量分配計(jì)算（工作到Na泄漏）： QHc(1/2SO42-+Cl-)= (Q-QH)c(HCO3-)-QAr公式原理：產(chǎn)生的H+與原水中的HCO3-正好反應(yīng)。QH=c(HCO3-)-Ar/ c(A) Q(m3/h)QNa=Q-QH= c(1/2SO42-+Cl-

57、)+Ar / c(A) Q(m3/h) 優(yōu)點(diǎn)：H型離子交換器以Na泄漏為運(yùn)行終點(diǎn)，出水殘留堿度可降低至0.5mmol/L左右；投資少。缺點(diǎn)：再生劑消耗量大；運(yùn)行控制要求高，需防腐。61. RH交換出水水質(zhì)變化過程及說明出現(xiàn)次序H、Na、硬度離子。開始所有陽(yáng)離子均被樹脂上的H交換，出水強(qiáng)酸酸度保持定值，等于原水中c（二分之一硫酸根加氯離子）。然后Na泄漏，酸度下降，出水中陽(yáng)離子總濃度恒定，Na離子增多則H離子減少，隨后Na離子超過原水含量，說明Ca Mg離子將樹脂里先前吸著的Na離子置換出來。當(dāng)出水Na離子含量與原水中c（二分之一硫酸根加氯離子）相等時(shí)，出水酸度降到零，隨后呈堿性，當(dāng)堿度等于原水堿度時(shí)，Na離子含量也達(dá)到最高值，等于原水中陰離子總濃度（再加個(gè)碳酸氫根），此后水的堿度和鈉離子的含量保持不變，此時(shí)氫離子交換運(yùn)行完全變成鈉離子交換運(yùn)行，對(duì)水中Na離子不起交換作用，而對(duì)Ca Mg仍然有交換能力，直到印度開始泄漏，出水鈉離子含量開始降低。62. 軟化時(shí)，氫離子交換出水強(qiáng)酸酸度為零時(shí)，出水Na+含量是多少？