水处理工程习题集

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第一篇水和废水物化处理的原理与工艺

习题集

其次章混凝

1.何谓胶体稳定性？试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。2.混凝过程中，压缩双电层何吸附－电中和作用有何区别？简要表达硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH值的关系。

3.高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？

4.为什么有时需要将PAM在碱化条件下水解成HPAM？PAM水解度是何涵义？一般要求水解度为多少？

5.混凝控制指标有哪几种？为什么要重视混凝控制指标的研究？你认为合理的控制指标应如何确定？

6.混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题，它们对搅拌有何不同？为什么？7.根据反应器原理，什么形式的絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？

8.采用机械絮凝池时，为什么要采用3～4档搅拌机且各档之间需用隔墙分开？9.试述给水混凝与生活污水及工业废水混凝各自的特点。

10.某粗制硫酸铝含Al2O315％、不溶解杂质30％，问：(1)商品里面Al2(SO4)3和溶解杂质各占的百分数；(2)假使水中加1克这种商品，计算在水中产生的Al(OH)3、不溶解杂质和溶解的杂质分别重多少？

11.Foraflowof13500m3/dcontaining55mg/Lofsuspendedsolids,ferricsulfateisusedasacoagulantatadoseof50mg/L

(a)Assumingthatthereislittlealkalinityinthewater,whatisthedailylimedose?

(b)Ifthesedimentationbasinremoves90%ofthesolidsenteringit,whatisthedailysolidsproductionfromthesedimentationbasin?

12.隔板絮凝池设计流量75000m3/d。絮凝池有效容积为1100m3。絮凝池总水头损失为0.26m。求絮凝池总的平均速度梯度G值和GT值各为多少？（水厂自用水量按5%计）13.某机械絮凝池分成3格。每格有效尺寸为2.6m（宽）?2.6m（长）?4.2m（深）。每

格设一台垂直轴桨板搅拌器，构造按图15-21，设计各部分尺寸为：r2=1050mm；桨板长1400mm，宽120mm；r0=525mm。叶轮中心点旋转线速度为：第一格v1=0.5m/s其次格v2=0.32m/s第三格v3=0.2m/s

求：3台搅拌器所需搅拌功率及相应的平均速度梯度G值（水温按20℃计算）14.当硫酸铝投加量为20毫克/升（商品重），消毒加氯量为5毫克/升，水厂产水量为10000米3/日，一级和二级泵房总提升高度为60米，试计算每日所耗药费和电费，又每千吨水的药费和电费为多少？（每吨硫酸铝和液氯分别按350元及1500元估算，工业用电按每千瓦小时0.5元算，功率E=QH/102?，千瓦；Q——流量，升/秒；H——水泵扬程，米；?——泵站总效率，一般为0.55～0.85）

第三章沉淀与澄清

1.理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？

2.影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？3.Determinethesettlingvelocityinm/sofasphericalsandparticlewithaspecificgravityof2.65anddiameterof0.45mmattemperatureof20?C.4.平流沉淀池设计流量为720m3/h。要求沉速等于和大于0.4m/s的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求：

（1）所需沉淀池平面积为多少m3？

（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？

5.原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面下180cm处。平流沉淀池设计流量为900m/h，表面积为500m。试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥沙颗粒约百分之几？（C0表示泥砂初始浓度，C表示取样浓度）

沉降试验数据取样时间（min）C/C0

01150.98200.88300.70600.301200.121800.083

2

6.Alaboratorysettlinganalysishasbeenperformedonadomesticwastewaterexhibitingflocculentsedimentationwiththeresultsgiveninthefollowingtable.Thecolumnhadadiameterof14cmandtotaldepthof2.40m,withsampling

portsspacedwith0.60m.Theinitialconcentrationofthewastewaterwas300mg/L.DeterminethesurfaceloadingrateofsedimentationtankwhenSSoverallremovalof65%isrequested.

SamplingportsPercentageSSremovedatthefollowingsettlingtimes(%)depth(m)5min10min20min40min60min90min120min0.6415560677273761.2193345586270741.8153138545963717.如何从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀的设计原理？

8.已知平流沉淀池的长度L=20m，池宽B=4m，池深H=2m。今欲改装成斜板沉淀池，斜板水平间距10cm，斜板长度l=1m，倾角60度。如不考虑斜板厚度，当废水中悬浮颗粒的截留速度u0=1m/h，求改装后沉淀池的处理能力与原有池子比较提高多少倍？改装后沉淀池中水流的雷诺数Re为多少？与原有池子的Re相差多少倍？9.澄清池的工作原理与沉淀池有何异同？运行上要注意什么问题？10.简述4种澄清池的构造、工作原理和主要特点。

第四章气浮

1.是否任何物质都能粘附在空气泡上，取决于哪些因素？

2.为什么废水中的乳化油类不易相互粘聚上浮？3.混凝剂与浮选剂有何区别？各起什么作用？

4.在处理同样水量的条件下，试比较加压溶气气浮、叶轮气浮与射流气浮三种设备的电耗比值。

5.造纸废水量3000m3/d，悬浮物浓度平均为1,000mg/L，水温20℃，采用回流式加压溶气气浮处理流程，溶气水压力（表压）为3kg/cm2，溶气罐中停留时间2分钟，空气饱和率为70％，问在气浮池中释放出的空气量有多少L/m3，回流水量占处理水量的百分比是多少？投入的空气量占处理水量的体积百分比是多少（假设原来废水中溶解氧为0）？

第五章过滤

1.试述快滤池的工作原理。

2.某自然海砂筛分结果见下表，根据设计要求：d10＝0.54mm，K80＝2.0。试问筛选滤

料时，共需筛除百分之几自然砂粒（分析砂样200g）。

筛孔（mm）2.361.651.000.590.250.21砂底盘合计留在筛上砂量质量（g）0.818.440.685.0200％42.5100通过该号筛的砂量质量（g）199.2180.82.6％99.690.41.3

3.某生活饮用水厂由于有预沉池，预沉池水的浊度保持在16～18度，试考虑能否不投加混凝剂直接过滤，为什么？

4.直接过滤有哪两种方式？采用直接过滤应注意哪些问题？

5.什么叫“等速过滤〞和“变速过滤〞？两者分别在什么状况下形成？分析两种过滤方式的优缺点并指出哪几种滤池属“等速过滤〞？

6.什么叫滤料“有效粒径〞和“不均匀系数〞？不均匀系数过大对过滤和反冲洗有何影响？“均质滤料〞的涵义是什么？7.设滤池尺寸为5.4m（长）×4m（宽）。滤层厚70cm。冲洗强度q＝14L/s.m2，滤层膨胀度e＝40％。采用3条排水槽，槽长4m，中心距为1.8m。求：a)标准排水槽断面尺寸；b)排水槽顶距砂面高度；

c)校核排水槽在水平面上总面积是否符合设计要求。8.滤池平面尺寸、冲洗强度及砂滤层厚度同上题，并已知：

冲洗时间6min；承托层厚0.45m；大阻力配水系统开孔比?＝0.25％；滤料密度为2.62g/cm3；滤层孔隙率为0.4；冲洗水箱至滤池的管道中总水头损失按0.6计。求：a)冲洗水箱容积；

b)冲洗水箱底至滤池排水冲洗槽高度。

9.假使过滤速度为10米/时，过滤周期为24小时，初步估算1米2滤池在过滤周期内扣去冲洗水，净生产多少水量，又砂层里截留了多少你（重量）？（中止过滤至冲洗完毕约需10－20分钟，冲洗消耗清水约占滤池生产水量的1～3％）。10.试述反冲洗配水不均匀的绝对性，怎样才能达到配水的相对均匀？11.理想的滤池应是怎样的？

12.虹吸滤池分格数如何确定？虹吸滤池与普通快滤池相比有哪些主要优缺点？

第六章消毒

1．Thechlorineresidualsmeasuredwhenvariousdosagesofchlorinewereaddedtoawastewateraregivenbelow.Determine(a)thebreakpointdosageand

(b)thedesigndosagetoobtainaresidualof0.75mg/Lfreeavailablechlorine

Dosage,mg/L1.02.03.01.4Residual,mg/L02．Thefollowingdatawereobtainedfora0.99percentinactionforagivenbacterialstrainat10℃.Usingthesedatadevelopageneralrelationshipthatcanbeusedtomodeltheobserveddata.Usingtherelationshipdeveloped,determinethechlorinedoserequiredtoachievea99.99percentinactivationin60min.Combinedchlorineresidual,mg/LContacttim