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(lái)源、特點(diǎn)及一般去除方法。答：雜質(zhì)無(wú)外乎兩種來(lái)源：一是自然過(guò)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(zhǎng)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(shí)也含有少量正電

2、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(wú)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(wú)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(xiàng)指標(biāo)的意義。答：在標(biāo)準(zhǔn)中所列的水質(zhì)項(xiàng)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(jiàn)物等。第二類是對(duì)人體健康有益但不希望過(guò)量的化學(xué)物質(zhì)。第三類是對(duì)人體健康無(wú)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(xiàng)。3、反應(yīng)器原理用于水處理有何作用和特點(diǎn)？答：反應(yīng)器是化工生產(chǎn)過(guò)程中的核心部分. 在反應(yīng)器中所進(jìn)行的過(guò)程, 既有化學(xué)反應(yīng)

3、過(guò)程, 又有物理過(guò)程, 影響因素復(fù)雜。在水處理方面引入反應(yīng)器理論推動(dòng)了水處理工藝發(fā)展。在化工生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)器只作為化學(xué)反應(yīng)設(shè)備來(lái)獨(dú)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(lái)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(guò)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(guò)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(shí)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(dòng)，它與液體中物質(zhì)濃度分布無(wú)關(guān)，而與流速有關(guān)。實(shí)例：在平流池中，物質(zhì)將隨水流作水平遷移

4、。物質(zhì)在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(yùn)動(dòng)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(shí)例：如平流池存在濃度梯度時(shí)。3）紊流擴(kuò)散傳遞：在紊流狀態(tài)下，液體質(zhì)點(diǎn)不僅具有隨水流前進(jìn)的運(yùn)動(dòng)，還具有上下左右的脈動(dòng)，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(duì)水處理設(shè)備的設(shè)計(jì)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

5、質(zhì)輸入和輸出、且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(dòng)，而無(wú)擴(kuò)散作用。這種流型唯一的質(zhì)量傳遞就是平行流動(dòng)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(lái)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(guò)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(dòng)了水處理工藝發(fā)展。通過(guò)簡(jiǎn)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

6、述反應(yīng)器內(nèi)所進(jìn)行的實(shí)際過(guò)程，但可近似反應(yīng)真實(shí)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(shí)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(gè)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(shí)間愈短，理論上，當(dāng)串聯(lián)的反應(yīng)器數(shù)n時(shí)，所需反應(yīng)時(shí)間將趨近于CMB型和 PF 型的反應(yīng)時(shí)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(shí)進(jìn)入反應(yīng)器又同時(shí)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(shí)間相同；后者是在不同時(shí)間進(jìn)入反應(yīng)器又在不同時(shí)間流出反應(yīng)器的物料之間的混合，物料在反應(yīng)器

7、內(nèi)停留時(shí)間各不相同，理論上，反應(yīng)器內(nèi)物料的停留時(shí)間由0 至無(wú)窮大。這種停留時(shí)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(duì)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(shuō)，泛指不同時(shí)間進(jìn)入系統(tǒng)的物料之間的混合，狹義地說(shuō)，返混專指物料逆流動(dòng)方向的流動(dòng)和混合。8、 PF 型和 CMB型反應(yīng)器為什么效果相同？?jī)烧邇?yōu)缺點(diǎn)比較。答：在推流型反應(yīng)器的起端（或開(kāi)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(shí)間的延續(xù)） ，物料濃度逐漸降低，反應(yīng)速度也隨之逐漸減

8、小。這與間歇式反應(yīng)器的反應(yīng)過(guò)程是完全一樣的。介它優(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(shí)間以外，還需考濾投料和卸料時(shí)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(dòng)，物料濃度在垂直于流動(dòng)方向完全混合均勻，但沿流動(dòng)反向絕無(wú)混合現(xiàn)象，物料濃度在流動(dòng)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(wú)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，

9、這就是CSTR型反應(yīng)器生產(chǎn)能力低于 PF 型的原因。10、何謂“縱向分散模型” （PFD）？縱向分散模型對(duì)水處理設(shè)備的分析研究有何作用？(7 )答：實(shí)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(gè)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(shí)際所研究的對(duì)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(duì)水處理設(shè)備的分析研究中采用此模型更貼近實(shí)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(lái)進(jìn)

10、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(shì)能曲線說(shuō)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(zhǎng)期保持分散懸浮狀態(tài)的特性。膠體穩(wěn)定性分”動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定”和聚集穩(wěn)定”兩種。動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性系指顆粒布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)抗重力影響的能力，粒子愈小， 動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(duì)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(dòng)電位即電位， 電位愈高， 同性電荷斥力愈大。雖

11、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間的距離關(guān)系來(lái)評(píng)價(jià)。DLVO理論認(rèn)為，當(dāng)兩個(gè)膠粒相互接近以致雙電層發(fā)生重疊時(shí)，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(shì)能 ER 表示，排斥勢(shì)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(shí)還存在范德華引力，用吸引勢(shì)能EA 表示，與 x 成反比。當(dāng) 0a<x<oc 時(shí) , 排斥勢(shì)能占優(yōu)勢(shì),x=0b 時(shí) , 排斥勢(shì)能優(yōu)勢(shì)最明顯 , 用 Emax表示，稱排斥能峰。只有當(dāng)x<0a 時(shí), 吸引勢(shì)能隨間距急劇增大 ,凝聚才會(huì)發(fā)生。要使兩膠粒表面間距小于0a，布朗運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能首先要

12、能克服排斥能峰Emax才行。然而，膠體布朗運(yùn)的動(dòng)能遠(yuǎn)小于Emax，兩膠粒之間距離無(wú)法靠近到Oa 以內(nèi)，故膠體處于分散穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于親水膠體 ( 如有機(jī)膠體或高分子物質(zhì)) 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(lái)源于粒子表面極性基團(tuán)對(duì)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(guò)程中，壓縮雙電層和吸附 - 電中和作用有何區(qū)別？簡(jiǎn)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

13、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(shí)，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(hào)離子、異號(hào)膠粒、或帶異號(hào)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(dòng)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(guò)多的反離子，使原來(lái)的電荷變號(hào)，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(guò)吸附有機(jī)或無(wú)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(shí)膠體顆粒之間并不直接接觸，高分子物質(zhì)在兩個(gè)

14、膠體顆粒之間像一座橋?qū)⑺麄冞B接起來(lái)。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(shí)，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)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(wú)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：pH<3時(shí)，簡(jiǎn)單水和鋁離子可壓縮雙電層作用。pH=4.5-6.0范圍內(nèi)時(shí) , 主要是多核羥基配合物對(duì)負(fù)電荷膠體起吸附- 電中和作用； pH=7-7.5范圍內(nèi)，電中性氫氧化鋁聚合物可起吸附架橋作用，同時(shí)也存在某些羥基配合物的電性中和作用。天然水的pH 一般在6.5-7.8之間，鋁

15、鹽的混凝作用主要是吸附架橋和電性中和。當(dāng)鋁鹽投加量過(guò)大，可起網(wǎng)捕和卷掃作用。在一定的 PH 值下，幾種作用都可能同時(shí)存在，只是程度不同。如果水中膠粒含量過(guò)低，往往需要投加大量鋁鹽混凝劑使之產(chǎn)生卷掃作用才能發(fā)生混凝作用。3高分子混凝劑投量過(guò)多時(shí)，為什么混凝效果反而不好？答：如投加量過(guò)大時(shí)，膠體顆粒表面被高分子所覆蓋，兩膠粒接近時(shí)，受到膠粒與膠粒之間因高分子壓縮變形產(chǎn)生的反彈力和帶電高分子之間的靜電排斥力，使膠體不能聚集。最佳投量應(yīng)是既能把膠?？焖傩跄饋?lái)，又可使絮凝起來(lái)的最大膠粒不易脫落。4、目前我國(guó)常用的混凝劑有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：鋁系：硫酸鋁、聚合氯化鋁（PAC）鐵系：三氯化鐵、硫酸亞

16、鐵、聚合硫酸鐵（PFS）有機(jī)高分子混凝劑：聚丙烯酰胺（PAM）。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)硫酸鋁價(jià)格較低，使用便利，混凝效果較好，不會(huì)給處理后的水當(dāng)水溫低時(shí)，硫酸鋁水解困難，形成的絮體較松散；不溶雜質(zhì)帶來(lái)不良影響質(zhì)含量較多；酸度較高而腐蝕性強(qiáng)，溶解與投加設(shè)備需考濾防腐。聚合氯化鋁1. 形成絮凝體速度快 , 絮凝體大而密實(shí)，沉降性能好; 2.缺點(diǎn)無(wú)（ PAC）投加量比無(wú)機(jī)鹽類混凝劑低 ;3. 適宜的 PH 值范圍較寬 ( 在機(jī)理：主要是利用水解縮合過(guò)程中產(chǎn)生的高價(jià)多核配合物的5 9 間 );4. 對(duì)原水水質(zhì)適應(yīng)性好；5. 對(duì)設(shè)備的腐蝕程度壓縮雙電層作用和吸附電中和作用。小 , 處理后水的 pH 值和堿度變化

17、也較小。三氯化鐵極易溶于水；形成的絮凝體密實(shí)，沉淀性好；處理低溫水固體產(chǎn)品極易吸水潮解，不易保管；腐蝕性較強(qiáng)；處理后水或低濁水效果比鋁鹽的好；適用的pH 值范圍較寬，投加色度較鋁鹽處理水高；最佳投加量范圍較窄，不易控制等。連比硫酸鋁小。硫酸亞鐵價(jià)格低廉不如三價(jià)鐵鹽那樣有良好的混凝效果；殘留在水中的Fe 2+會(huì)使處理后的水帶色。聚合硫酸鐵投加劑量少；絮體形成快，沉降速度也快；有效的pH 值范圍寬； 與三氯化鐵相比腐蝕性大大降低，處理后的色度和鐵離子含量均較低。聚丙烯酰胺混凝效果在于對(duì)膠體表面具有強(qiáng)烈的吸附作用，在膠粒之有毒，毒性在于單體丙烯酰胺。（ PAM）間形成橋聯(lián)。 常作助凝劑以配合鋁鹽和鐵

18、鹽作用，效果顯著。Ps：合成有機(jī)高分子絮凝劑可分為陽(yáng)離子型（占重要地位）、陰離子型、兩性聚合物以及非離子型聚合物。非離子的主要品種是聚丙烯酰胺（PAM）。與合成高分子絮凝劑相比，天然高分子物質(zhì)分子量低，電荷密度較小，易生物降解而失去活性，因此實(shí)際應(yīng)用不多。但其毒性可能比合成高分子要小，而且由于易于生物降解，不會(huì)引起環(huán)境污染問(wèn)題，所以這反面的研究受到關(guān)注。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(dú)使用混凝劑不能取得預(yù)期效果時(shí)，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。傳統(tǒng)意義上的助凝劑通常是高分子物質(zhì)，其作用往往是為了改善絮凝體結(jié)構(gòu)，促使細(xì)小而松散

19、的絮粒變得粗大而密實(shí)，作用機(jī)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(dāng)單獨(dú)使用混凝劑效果不佳時(shí)采用助凝劑，例如：對(duì)于低溫、低濁度水采用鋁鹽或鐵鹽混凝劑時(shí)，形成絮粒往往細(xì)小松散，不易沉淀。當(dāng)加如少量活化硅酸時(shí)，絮凝體的尺寸和密度就會(huì)增大，沉速加快。6、為什么有時(shí)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(duì)膠體表面具有強(qiáng)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(kāi)來(lái)，致使橋架作用消弱。為此，通常將PAM在堿性條件下（ pH>

20、10）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？?jī)烧咝跄俾剩ɑ蚺鲎矓?shù)率）與哪些因素有關(guān)？同向絮凝：由流體運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(wú)關(guān)。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

21、不僅與G值有關(guān)，還與絮凝時(shí)間 T 有關(guān)。 TN0 即為整個(gè)絮凝時(shí)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(guò)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(shí)際絮凝過(guò)程中，G值增大時(shí)，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(jì)算或控制一個(gè)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。由于大的絮凝體容易破碎，故自絮凝開(kāi)始至絮凝結(jié)束，G值應(yīng)漸次減小。9. 絮凝過(guò)程中， G 值的真正涵義是什么？沿用依舊的G值和

22、 GT值的數(shù)值范圍存在什么缺陷？請(qǐng)寫(xiě)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。pghG值公式： GT10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(diǎn)是： 水流在同波折板之間曲折流動(dòng)或在異波折板之間間縮放流動(dòng)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(shí)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

23、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(wú)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(yùn)動(dòng)強(qiáng)度減弱，碰撞機(jī)會(huì)減少，不利于膠粒脫穩(wěn)凝聚；c. 水溫低時(shí)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(duì)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(duì)混凝劑的水解反應(yīng)有顯著影響。水的堿度：當(dāng)原水堿度不足或混凝劑投量甚高時(shí)，水的pH 值將大幅度下降以至影響混凝劑繼續(xù)水解。如果

24、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(guò)低時(shí)，顆粒碰撞速率大大減小，混凝效果差。含量高時(shí)，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(duì)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(duì)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(diǎn)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

25、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(jiǎn)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(jì)量泵，一是采用離心泵配上流量計(jì)。采用計(jì)量泵不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，最適合用于混凝劑自動(dòng)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(shí)施自動(dòng)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(wèn)過(guò)大多數(shù)水廠還是根據(jù)實(shí)驗(yàn)室混凝攪拌試驗(yàn)確定混凝劑最佳劑量，然后進(jìn)行

26、人工調(diào)整。這種方法雖然簡(jiǎn)單易行，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果到生產(chǎn)調(diào)節(jié)往往滯后，且試驗(yàn)條件與生產(chǎn)條件也很難一致，故試驗(yàn)所得最佳劑量未必是生產(chǎn)上的最佳劑量?；炷に嚨淖詣?dòng)控制技術(shù)正逐步推廣應(yīng)用，主要有數(shù)學(xué)模型法、現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn)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(diǎn)？在混合過(guò)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(dòng)力， 大、中、小型水廠均可采用。但采用FeCl 3混凝劑時(shí)，若投量較大，藥劑對(duì)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(chǎng)合，兩者間距不宜大于150m。2）管式混合簡(jiǎn)單易行。無(wú)需另建混合設(shè)備，但混合效果不穩(wěn)定，管中流

27、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(diǎn)是增加機(jī)械設(shè)備并相應(yīng)增加維修工作?？刂?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(diǎn)？在絮凝過(guò)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(diǎn)：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，絮凝時(shí)間長(zhǎng)，池子容積大。2）、折板絮凝池優(yōu)點(diǎn)：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(shí)間，池子體積減小。缺點(diǎn)：因板距小，安裝維修較困難，折板費(fèi)用較高。

28、3）、機(jī)械絮凝池優(yōu)點(diǎn)：可隨水質(zhì)、水量變化而隨時(shí)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(diǎn)：需機(jī)械設(shè)備因而增加機(jī)械維修工作。G值增大時(shí)，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(guò)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(shí)，為什么要采用3-4 檔攪拌機(jī)且各檔之間需用隔墻分開(kāi)？因?yàn)閱蝹€(gè)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(guò)多，造價(jià)增高且增加維修工作量。各檔之間用隔墻分開(kāi)是為防止水流短路。16 章 沉淀和澄清1什么叫自由

29、沉淀，擁擠沉淀和絮凝沉淀？答：在沉淀過(guò)程中，彼此沒(méi)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(guò)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(duì)位置保持不變， 形成一個(gè)整體共同下沉，與澄清水之間有一個(gè)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?yàn)閺模?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，還需要知道阻力系數(shù) Cd。3了解肯奇沉淀理論的基本概念和它的用途。

30、答：肯奇理論：Ct =Co Ho/H t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(lái)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?xiàng)l件，沉淀效率與池子深度、長(zhǎng)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(dòng)，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。去除率 Eu i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Q/A關(guān)，而與其他因素如水深，池長(zhǎng)，水平流速和沉淀時(shí)間均無(wú)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(shí)際水流狀

31、況對(duì)沉淀效果的影響。（包括水流的紊動(dòng)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？?jī)烧吆x有何區(qū)別？答：u0QA 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(kāi)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(jì)平流沉淀池是根據(jù)沉淀時(shí)間、表面負(fù)荷還是水平流速?為什么 ?答 : 設(shè)計(jì)平流沉淀池是根據(jù)表面負(fù)荷. 因?yàn)楦鶕?jù) E=u i可知 , 懸浮顆

32、粒在理想沉淀池中的去除率Q / A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(zhǎng)、水平流速和沉淀時(shí)間均無(wú)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(gè)進(jìn)水截面上, 并盡量減少擾動(dòng)。 增加出水堰的長(zhǎng)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(guò)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?ui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，Q / A可使顆粒去除率提高。因?yàn)樾惫軆A角越小，沉

33、淀面積越大，沉淀效率越高，但對(duì)排泥不利，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，故傾角宜為60 度。10. 澄清池的基本原理和主要特點(diǎn)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(lái)，水得到澄清。主要特點(diǎn)：澄清池將絮凝和沉淀兩個(gè)過(guò)程綜合與一個(gè)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(shí)，便被泥渣層阻留下來(lái)，使水獲得澄清。11 簡(jiǎn)要敘述書(shū)中所列四種澄清池的構(gòu)造，工作原理和主要特點(diǎn)？主要構(gòu)造工作原理主要特點(diǎn)懸浮澄清氣水分離器， 澄清加藥后的原水經(jīng)汽水分離（作用：分離空氣，以免進(jìn)入澄一般用于小型水廠， 處理效果受水質(zhì)

34、， 水量等變池室，泥渣濃縮室等清池?cái)_動(dòng)泥渣層） 從配水管進(jìn)入澄清室， 水自下而上通過(guò)化影響大，上升流速較小。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)入濃縮室濃縮外運(yùn)。脈沖澄清脈沖發(fā)生器， 進(jìn)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)水澄清池的上升流速發(fā)生周期性的變化，處理效果池水室 ，真空泵，室水位上升，此為進(jìn)水過(guò)程，當(dāng)水位達(dá)到最高水位時(shí)，進(jìn)受水量水質(zhì) 水溫影響較大，構(gòu)造也較復(fù)雜。進(jìn)水管，穩(wěn)流板氣閥打開(kāi)通入空氣， 進(jìn)水室的水位迅速下降， 此為澄清池放水過(guò)程。通過(guò)反復(fù)循環(huán)地進(jìn)水和放水實(shí)現(xiàn)水的澄清。機(jī)械攪拌第一絮凝室， 第加藥后的原水進(jìn)入第一絮凝室和第二絮凝室內(nèi)與高泥渣的循環(huán)

35、利用機(jī)械進(jìn)行抽升，增加維修工作，澄清池二絮凝室，分離濃度的回流泥渣相接觸， 達(dá)到較好的絮凝效果， 結(jié)成大而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。泥渣回流量大，濃度高，需按要求室重的絮凝體，在分離室中進(jìn)行分離。進(jìn)行調(diào)整控制，對(duì)原水的水量、水質(zhì)、水溫的變化適應(yīng)性強(qiáng)。水力循環(huán)第一絮凝室， 第原水從池底進(jìn)入，先經(jīng)噴嘴高速噴入喉管，在喉管結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單， 無(wú)需機(jī)械設(shè)備， 但泥渣回流量難以澄清池二絮凝室，泥渣下部喇叭口造成真空而吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管控制，且因絮凝室容積較小，絮凝時(shí)間較短，處濃縮室 ，分離劇烈混合后被送入兩絮凝室， 從絮凝室出來(lái)的水進(jìn)入分離理效果較機(jī)械澄清池差， 耗藥量大，對(duì)原水水量，室 ，噴嘴室進(jìn)行泥水分離。

36、 泥渣一部分進(jìn)入濃縮室， 一部分進(jìn)行回水質(zhì)和水溫的變化適應(yīng)性較差，適用于中、 小型流。水廠。前兩種是泥渣懸浮型澄清池，后兩種是泥渣循環(huán)型澄清池。第17章過(guò)濾1、為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質(zhì)顆粒會(huì)被濾層攔截下來(lái)？答：顆粒較小時(shí)，布朗運(yùn)動(dòng)較劇烈，然后會(huì)擴(kuò)散至濾粒表面而被攔截下來(lái)。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(shì)。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(guò)濾有哪兩種方式？采用原水直接過(guò)濾應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：兩種方式：1、原水經(jīng)加藥后直接進(jìn)入濾池過(guò)濾，濾前不設(shè)任何絮凝設(shè)備，

37、這種過(guò)濾方式一般稱“接觸過(guò)濾”2、濾池前設(shè)一簡(jiǎn)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4060 m左右）即刻進(jìn)入濾池過(guò)濾，這種過(guò)濾方式稱“微絮凝過(guò)濾”。注意問(wèn)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(wú)論是接觸過(guò)濾或微絮凝過(guò)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(guò)濾過(guò)程中水頭損失與過(guò)濾時(shí)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(jí)配和厚度及水溫。隨著過(guò)濾時(shí)間

38、的延長(zhǎng)，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(guò)濾”和“變速過(guò)濾”？?jī)烧叻謩e在什么情況下形成？分析兩種過(guò)濾方式的優(yōu)缺點(diǎn)并指出哪幾種濾池屬“等速過(guò)濾” 。答：當(dāng)濾池過(guò)濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變時(shí)，稱“等速過(guò)濾”。濾速隨過(guò)濾時(shí)間而逐漸減小的過(guò)濾稱“變速過(guò)濾”。隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)，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(jí)配和厚度以及水溫已定時(shí)，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??；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

39、等速過(guò)濾和變速過(guò)濾兩種基本過(guò)濾方式。與等速過(guò)濾相比，在平均濾速相同情況下，減速過(guò)濾的濾后水質(zhì)較好，而且，在相同過(guò)濾周期內(nèi)，過(guò)濾水頭損失也較小。過(guò)濾初期，濾速較大可使懸浮雜質(zhì)深入下層濾料；過(guò)濾后期濾速減小，可防止懸浮顆粒穿透濾層。等速過(guò)濾則不具備這種自然調(diào)節(jié)功能。虹吸濾池和無(wú)閥濾池即屬等速過(guò)濾的濾池，移動(dòng)罩濾池屬變速過(guò)濾的濾池，普通快濾池可以設(shè)計(jì)成變速過(guò)濾也可設(shè)計(jì)成等速過(guò)濾。6. 什么叫“負(fù)水頭” ?它對(duì)過(guò)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(guò)濾過(guò)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(guò)該處水深時(shí), 便出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象 .負(fù)水頭會(huì)導(dǎo)致溶解于水中的氣體

40、釋放出來(lái)而形成氣囊。氣囊對(duì)過(guò)濾有破壞作用, 一是減少有效過(guò)濾面積,使過(guò)濾時(shí)的水頭損失及濾層中孔隙流速增加, 嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響濾后水質(zhì); 二是氣囊會(huì)穿過(guò)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(shí), 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(wú)閥濾池所以不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個(gè)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(guò)大對(duì)過(guò)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(guò)濾料重量的篩孔孔徑, 不均勻系數(shù)表示濾料粒徑級(jí)配. 不均勻系數(shù)愈大, 表示粗細(xì)尺寸相差

41、愈大, 顆粒愈不均勻, 這對(duì)過(guò)濾和沖洗都很不利。因?yàn)椴痪鶆蛳禂?shù)較大時(shí), 過(guò)濾時(shí)濾層含污能力減小 ; 反沖洗時(shí), 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(guò)濾和反沖洗效果愈好, 但濾料價(jià)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(duì)過(guò)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(jí)配, 濾料形狀 , 水溫及反沖洗強(qiáng)度等因素.濾料混雜對(duì)過(guò)濾影響如何, 有兩種不同的觀點(diǎn). 一種意見(jiàn)認(rèn)為, 濾料交界面上適度混雜, 可避免交界面上積聚過(guò)多雜質(zhì)而是水頭損失增加較快, 故適度混雜是有益

42、的; 另一種意見(jiàn)認(rèn)為濾料交界面不應(yīng)有混雜現(xiàn)象. 因?yàn)樯蠈訛V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(shí)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(yàn)表明 , 濾料交界混雜厚度在一定時(shí), 對(duì)濾料有益無(wú)害.9. 濾料承托層有何作用 ?粒徑級(jí)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(shí)對(duì)均布沖洗水也有一定作用.為防止反沖洗時(shí)承托層移動(dòng), 對(duì)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(guò)程中向上移動(dòng); 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(jí)配和厚

43、度, 應(yīng)根據(jù)配水系統(tǒng)類型和濾料級(jí)配確定. 對(duì)于一般的級(jí)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(lái)以后 , 反沖洗強(qiáng)度增大 , 水流通過(guò)濾層的水頭損失是否同時(shí)增大 ?為什么 ?當(dāng)沖洗流速超過(guò) Vmf 以后 , 濾層中水頭損失不變 , 但濾層膨脹起來(lái) . 沖洗強(qiáng)度愈大 , 膨脹度愈大。不會(huì) , 因?yàn)楫?dāng)沖洗流速超過(guò)最小流態(tài)化沖洗流速Vmf 時(shí), 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

44、速”？當(dāng)反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時(shí)，反沖洗時(shí)的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度是否有關(guān)？答： V mf 是反沖時(shí)濾料剛剛開(kāi)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(shí)，反沖洗時(shí)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）先用空氣反沖，然后再用水反沖。2）先用氣- 水同時(shí)反沖，然后再用水反沖。3）先用空氣反沖，然后用氣- 水同時(shí)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(jiǎn)述各方式的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)？沖洗的目的是清除濾層中所截留的污物，使濾池恢復(fù)過(guò)濾能力。快濾池沖洗方法有以下幾種

45、：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(gè)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(lái)，然后被沖洗水帶出濾池。沖洗流速過(guò)大或過(guò)小，沖洗效果均會(huì)降低。優(yōu)缺點(diǎn)：高速水流反沖洗雖然洗操作方便，池子和設(shè)備較簡(jiǎn)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。1. 高速氣、水反沖洗效果在于：利用上升空氣氣泡的振動(dòng)可有效地將附著于濾料表面污物擦洗下來(lái)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(diǎn)：采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有

46、節(jié)省沖洗水量。同時(shí)，沖洗時(shí)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(lái)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(diǎn)？答：配水系統(tǒng)的作用在于使沖洗水在整個(gè)濾池面積上均勻分布。一般規(guī)定：配水系統(tǒng)開(kāi)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(diǎn)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(shí)動(dòng)力消耗大；管道易結(jié)垢，增加檢修困難，此外，對(duì)沖洗水頭有限的虹吸濾池和無(wú)閥濾池，大阻力配水系

47、統(tǒng)不能采用。小阻力配水系統(tǒng)可以克服上述缺點(diǎn)。15 所謂 V 型濾池，其主要特點(diǎn)是什么？簡(jiǎn)要地綜合評(píng)述虹吸濾池、普通快濾池、無(wú)閥濾池、移動(dòng)罩濾池、V 型濾池及壓力濾池的主要優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件答： V 型濾池的主要特點(diǎn)：（ 1）可采用較粗濾料較厚濾層以增加過(guò)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 型濾池采用較粗濾料較厚濾層增加了過(guò)濾周期，沖洗效果好，沖洗水量大大減少，過(guò)濾和反沖洗過(guò)程的操作，已全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制。常用于大、中型水廠。無(wú)閥濾池是一種水力自動(dòng)控制濾池，節(jié)省了大型閥門(mén)，造價(jià)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(dòng)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(dòng)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(jiàn)下表，根據(jù)設(shè)計(jì)要求：d10=0.54mm，K80=2.0 。試問(wèn)篩選濾料時(shí)，共需篩除百分之幾天然砂粒。（分析砂樣 200g）篩孔 (mm)留在篩上砂量通過(guò)該號(hào)篩的砂量質(zhì)量 (g)%質(zhì)量 (g)%2.360.8