兰州交大Ⅰ试题及答案

1、水质工程学I 考试题得分 评卷人 一、名词解释（每题2分，共16分）1、聚集稳定性2、滤层负水头3、需氯量4、冲洗强度5、树脂全交换容量6、电渗析电流效率7、药剂软化法8、膜分离法得分|评卷用二、填空（每空0.5分，共16分）1、 水中杂质按尺寸大小可分为、。2、生活饮用水卫生标准规定浑浊度；色度； 大肠菌群。3、 混凝作用机理可归纳为、和三个作用。4、胶体能稳定存于水中的原因是 5、 为防止絮凝体破碎，在絮凝阶段要求G值 ，即对机械絮 凝池要求，对水力絮凝池要求。6、 澄清池按泥渣的运动状态可分为、两大类。前者的代表池型有 和 ；后者的代表池型有 和。7、 滤池的配水系统有 和。前者的代表池

2、型有，后者的代表池型有。8、 在软化系统中钠罐以 漏泄作为运行终点。在复床除盐系统中阳床以 漏泄作为运行终点，阴床以 漏泄作为运行终点。9、在平流式沉淀池中，提高Fr和降低Re的有效措施是10石灰一苏打软化法中石灰的作用，苏打的作用 是，其适用条件。得分评卷人三、选择题（每题分，共10分） 胶体稳定性的关键是（）A.动力学稳定性B.聚集稳定性C.水化膜D.范德化力作用异向絮凝是由下列因素造成的颗粒碰撞（）A.布朗运动 B.机械 C.水力 D.水泵 TOC o 1-5 h z 判断平流式沉淀池稳定性的指标是()A. Re B.水平流速uC. FrD.水力半径R 无阀滤池采用的过滤方式是()A.等

3、速过滤B.变速过滤C.重力过滤D.压力过滤V型滤池采用的反冲洗工艺为()A.高速水流反冲洗B.低速水流反冲洗加表面助冲C.气水反冲洗D.中速水流反冲洗 c(CaCO )物质的量表达正确的是()3A. CCaCQ=| cCtq) B. CCaCQ=2 2CCq)CCCO2 (- CiCO)D. 2CCCQ)= - c(- CCO)厂 233 2 23逆流再生固定床，树脂全交换容量与工作交换容量的关系为() HYPERLINK l bookmark94 o Current Document A.q=(nr-(1-n s)q0B.q=n rqsq0 HYPERLINK l bookmark97 o

4、Current Document q=(nr+n s)q0E.q=(1-qr-qs)q0 为保证混合床阴阳树脂混合均匀，通常采用的措施是()A.水力高速反冲混合B.压缩空气混合C.机械搅拌混合D.都可以 电渗析器的沉淀现象发生在()A.阴膜浓室一侧B.阳膜浓室一侧C.阴膜淡室一侧D.阳膜淡室一侧在一级复床除盐系统中，再生强碱阴床所用再生剂为()A. NaCl B. NaOH C. NaHCO D. HCl 得分|评卷人|四、简答题(每题5分，共20分)1、试计算下图所示机械搅拌澄清池各部分的流量(已知设计流量Q及回流比n)。IQ2 | Q3 L2、简述防止和消除电渗析器结垢的主要措施。3、滤料

5、不均匀系数K80越大，对滤料和反冲洗有何影响?4、离子交换的过程可分为那五个步骤，试feB加以说明。得分 评卷人 五、问答题（每题8分，共24分） 1、相对于等速过滤，缠过滤有什么优点？为什么？2、试述一级复床除盐系统中强碱阴床置于强酸阳床之后的原因。3、试述混合和絮凝的作用及其对水力控制条件的要求。得分评卷人六、计算题（共14分）已知：原水水质为（单位：mmol/L）c（1/2Ca2+）=3.0c（1/2Mg2+）=3.0c（Na+）=4.0c（HCO-3）=4.0c（1/2SO2-4）=4.0c （Cl-）=2.0试完成以下内容：（1）画出该水样假想化合物图，并写出该水样的总硬度、碳酸盐硬

6、 度、非碳酸盐硬度和碱度。（6分）（2）若采用HNa并联离子交换脱碱一软化系统，出水剩余碱度为 0.5mmol/L,设备总水量为Q=120m3/h。若H罐控制在Na+泄漏为准，则 进入H罐及Na罐的水量为多少？（4分）（3）经HNa离子交换器后蒸发残渣变化多少？（2分）（4）若Na离子交换器软化周期为16小时，食盐再生比耗n=1.5, 问：再生一次所需要的纯食盐用量为多少？M（NaCl）=58.5g/mol（2分）水质工程学I参考答案得分 评卷人 一、名词解释（每题2分，共16分）1、聚集稳定性：指胶体离子之间因表面同性电荷相斥或水化膜的阻碍作用而 不能相互聚集的特性。2、滤层负水头：过滤过程

7、中，当滤层截留了大量杂质以至砂面以下某一深度 处的水头损失超过该处水深时，称为滤层负水头。3、需氯量：用于杀死细菌、氧化有机物和还原性物质等所消耗的部分。4、冲洗强度：单位时间，单位滤层面积所通过的冲洗水量。5、树脂全交换容量：一定量的树脂所具有的活性基因或可交换离子的总量称 为全交换容量。6、电渗析电流效率：电渗析一个淡室实际去除的盐量与应析出的盐量 之比。7、药剂软化法：就是根据溶度积原理，按一定量投加某些药利（如石灰、苏打等）于原水中使之与水中钙、镁离子生成沉淀物和 WOH)28、膜分离法：在某种推动力的作用下，利用特定膜的选择透过性，从而达到 分离水中离子、胶体及微粒的作用。2、水中杂

8、质按尺寸大小可分为悬浮物、2、 生活饮用水卫生标准规定浑浊度W3度；色度 W15度；大肠菌群W3个/L 。3、混凝作用机理可归纳为吸附电性中和、吸附架桥和沉淀物卷扫三 个作用。4、胶体能稳定存在于水中的原因是布朗运动、静电斥力、水化膜。5、为防止絮凝体破碎，在絮凝阶段要求G值由大到小，即对机械絮凝池要求 搅拌强度逐渐降低，对水力絮凝池要求水流速度逐渐减小。6、澄清池按泥渣的运动状态可分为泥渣循环型、泥渣悬浮型两大类。前者的代表池型有 机械搅拌澄清池 和 水力循环澄清池； 后者的代表池型有 脉冲澄清池 和 悬浮澄清池7、滤池的配水系统有大阻力配水系统和小阻力配水系统。前者的代表池型有普通快滤池，

9、后者的代表池型有虹吸滤池8、在软化系统中钠罐以 硬度 漏泄作为运行终点。在复床除盐系统中阳床以 钠离子漏泄作为运行终点，阴床以 硅酸 漏泄作为运行终点。9、在平流式沉淀池中，提高Fr和降低Re的有效措施是 减小水力半径。10石灰一苏打软:化法中，石灰的作用是去除碳酸盐硬度及其碱度，苏打的作用是去除非碳酸盐硬度，其话用条件为硬度碱度。得分评卷人三、选择题（每题分，共10分）1 .胶体稳定性的关键是（B ）异向絮凝是由下列因素造成的颗粒碰撞(A )A.布朗运动B.机械C.水力 D.水泵判断平流式沉淀池稳定性的指标是(C )A. ReB.水平流速UC. FrD.水力半径R无阀滤池采用的过滤方式是(A

10、 )A.等速过滤B.变速过滤 C.重力过滤D.压力过滤V型滤池采用的反冲洗工艺为(C )A.高速水流反冲洗B.低速水流反冲洗加表面助冲C.气水反冲洗D.中速水流反冲洗c(CaCO3)物质的量表达正确的是(A )A. c(CaCO3)=1/2c(1/2CaCO3)B. c(CaCO3)= 2 c(2CaCO3)C. c(CaCO3)=2 c(1/2CaCO3)D.2c(CaCO3)= 1/2c(1/2CaCO3)逆流再生固定床，树脂全交换容量与工作交换容量的关系为A )A. q=(n r-(1-q s)q0 B. q=n rq sq0D. q=(n r+n s)q0 E. q=(1-Q r-q

11、s)q0为保证混合床阴阳树脂混合均匀，通常采用的措施是(B )A.水力高速反冲混合 B.压缩空气混合C.机械搅拌混合 D.都可以电渗析器的沉淀现象发生在(B)A.阴膜浓室一侧B.阳膜浓室一侧C.阴膜淡室一侧D.阳膜淡室一侧在一级复床除盐系统中，再生强碱阴床所用再生剂为(B )A. NaCl B. NaOH C. NaHCO3 D. HCl得分评卷人四、简答题（每题5分，共20分）1、试计算下图所示机械搅拌澄清池各部分的流量（已知设计流量Q及回流比n）。答：Q1=（n+1）QQ2= （n+1）QQ3= （n+1）QQ4=QQ5=nQ（各1分）2、简述防止和消除电渗析器结垢的主要措施。答:a）控制

12、操作电流。以避免极化现象的发生，减缓水垢的生成.b）定时倒换电极。使浓、淡室亦随之相应倒换，这样，阴膜两侧表面上的 水垢，溶解于沉积相互交替，处于不稳定状态。c）定期酸洗。用浓度11.5%的盐酸溶液在电渗析内循环清洗以消除结 垢。（措施各1分，解释共2分）3、滤料不均匀系数K80越大，对过滤和反冲洗有何影响？答：K80=d80/d10, K80越大，表示粗细颗粒尺寸相差越大，颗粒越不均匀，对过滤和冲洗都很不利（2分）。因为K80越大时，滤层含污能力减少（1分）；反冲洗时，为满足粗颗粒膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池，若为满足细颗粒 膨涨要求，粗颗粒将得不到很好冲洗（2分）。4、离子交换的过程可分

13、为那五个步骤，试绘图加以说明。答（1）外部溶液中待交换的离子Ca2+向树脂颗粒表面迁移并通过树脂表面的边界水膜；（2）待交换的离子Ca2+在树脂孔道里移动，直到到达某有效交换位置上;（3）Ca2+与树脂上可交换离子Na+进行交换反应；（4）被交换下来的离子Na+从有效交换位置上通过孔道向外面移动；（5） Na+通过树脂表面的边界水膜进入外部溶液中。（每个步骤1分，没画图扣一分）得分评卷人五、问答题（每题8分，共24分）1、相对于等速过滤，变速过滤有什么优点？为什么？答：与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下，变速过滤的滤后水质较好， 而且在相同过滤周期内，过滤水头损失也较小。（2分）其原因为，

14、当滤料干净时，滤层孔隙率较大，虽然滤速较高，但孔隙中流 速并非按滤速增高倍数而增大，相反，滤层内截留杂质量较多时，虽然滤速 低，但因滤层孔隙率减小，孔隙流速未必过多减小。（4分）因而，过滤初期，滤速较大可使悬浮杂质深入下层滤料；过滤后期滤速减 小，可防止悬浮颗粒穿透滤层。（2分）等速过滤不具备这种自然调节功能。（2分）2、试述一级复床除盐系统中强碱阴床置于强酸阳床之后的原因。答：若进水先通过阴床，容易生成CaCO3、Mg（OH）2沉积在树脂层内，使强碱树 脂交换容量降低。阴床在酸性介质中易于进行离子交换，若进水先经过阴床，更不利于去 除硅酸，因为强碱树脂对硅酸盐的吸附要比对硅酸的吸附差的多。强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂。若原水先通过阴床，本应由除二氧化碳器去除的碳酸，都要由阴床承担， 从而增加了再生剂耗用量。（各2分）3、试述混合和絮凝的作用及其对水力控制条件的要求。答：在混合阶段，颗粒微小.异向絮凝为主，对水进行剧烈搅拌的目的使药剂快 速、均匀的分散于水中以利于混凝剂快速水解，聚合及颗粒脱稳,故混合快速剧烈，G=7001000s-i,时间 T)3.01c( 2 Mg(HC03)2)1.01 c(gMgS04)2.01 cNa SO)2 2 42.0c(NaCl)2.0H =6.0mmol/LH =4.0mmol/L H=2.0mmol/L A=4.0mmol/L