环境工程给水处理工程考题

环境工程给水处理工程考题

填空题：20分

1生活饮用水卫生标准中水质项目分为四类：一类属于感官性状方面的要求，如色度浊度嗅和味等；；二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质；三类是对人体健康无益但一般情况毒性也很低的物质；四类是有毒物质。

2理想反应器模型：完全混合间歇式反应器CMB,完全混合连续式反应器CSTR,

推流式反应器PF

3由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集是异向絮凝，由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集是同向絮凝。

4混合设备：水泵混合，管式混合，机械混合。

5高分子物质投量过多时，将产生“胶体保护”作用，高分子物质投量过少不足以将胶体架桥连接起来。

6在平流式沉淀池中，降低Re和提高Fr数的有关措施是减小水力半径R。

7混凝剂投加：泵前投加，高位溶液池重力投加，水射器投加，泵投加。

8澄清池的基本原理主要依靠活性污泥达到澄清目的

9快滤池冲洗方法：高速水流反冲洗（最常用），气水反冲洗，表面助冲加高速水流反冲洗10配水系统分类：大阻力配水系统(常用），小阻力配水系统。

名词解释：2分×5个

1胶体稳定性：指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。

2自由沉淀：颗粒沉淀过程中，彼此没有干扰，只受颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用，沉速不变，称为自由沉淀。

3直接过滤：原水不经沉淀而直接进入滤池过滤称为直接过滤。

4负水头：在过滤过程中，当滤层截留了大量杂志以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深时，便出现负水头现象。

5折点氯化：为了获得自由性氯，加氯量超过折点需要时称为折点氯化。

判断：2分×5个

1悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉。2拥挤沉淀：颗粒沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰，虽然其粒度和第一种的相同，但沉速却减小，称为拥挤沉淀。

3水中所含的氯以氯胺存在时，称为化和性氯，水中所含的氯不以氯胺存在时为自由性氯。

4 pH值越低消毒作用越强，证明HOCI是消毒的主要因素。

5自由性氯的消毒效能比化合性氯要高的多。

简答题：

1混合和返混在概念上有何区别？返混是如何造成的？

混合：停留时间相同的物料之间的混合。

返混：停留时间不同的物料之间的混合。

造成返混的原因：环流，对流，短流，流速不均匀，设备中存在死角及物质扩散。

2余氯是什么，有什么作用？

余氯：加氯量减去需氯量所剩下的量为余氯。

余氯的作用：为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，作为预示再次受到污染的信号，此点对于管网较长而有死水端和设备陈旧的情况，尤为重要。

3什么是理想沉淀池，特定颗粒去除率公式E=u i/u0什么问题？

理想沉淀池符合的条件：

1颗粒处于自由沉淀状态。即在沉淀过程中，颗粒之间互不干扰，颗粒的大小、形状和密度不变，因此，颗粒的沉速始终不变。

2水流沿着水平方向流动。在过水断面上，各点流速相等，并在流动过程中流速始终不变。3颗粒沉到池底即认为已被去除，不再返回水流中。

该公式反应两个问题1，去除率一定时，颗粒沉速Ui越大，则表面负荷也越高，亦即产水量越大；或者当产水量和表面积不变时，Ui越大则去除率E越高。颗粒沉速Ui的大小与凝聚效果有关，所以生产上一般均重视混凝工艺。

2，颗粒沉速Ui一定时，增加沉淀池地表面可以增加去除率。当沉淀池容积一定时，池身浅谢则表面积大些，去除率可以高些，此即“浅池理论”。斜板、协管沉淀池的发展就是基于此理论。表明悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，而与其他因素如水深、池长、水平流速和沉淀时间均无关。

4变速过滤与等速过滤比较：

答：与等速过滤相比，在平均滤速相同情况下，减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，原因：当滤料干净时，滤层孔隙率较大，虽然滤速较其他滤池要高，但孔隙中流速并非按滤速增高倍数而增大，相反，滤层内截留杂志量较多，虽然滤速降低，但因滤层孔隙率减少，孔隙流速并未过多减少，因而过滤初期滤速较大可使悬浮杂志深入下层滤料，过滤后期滤速减小，可防止悬浮颗粒穿透滤层，等速过滤不具备这种自然调节功能。

5什么是v型滤池，其的主要特点是？

采用小阻力配水系统，气水反冲洗，用于大中型水厂的一种快滤池，因两侧（或一侧也可）进水槽设计成V字形而得名。

（1）可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。

(2)气水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。

(3)增加了一套气冲设备，构造复杂。

计算题：

1 液体中物料i浓度为200mg/l,经过两个串联的CSTR型反应器，i浓度为20mg/l液体流量为5000m3/h，且属一级反应，k＝0.8h-1，求每个反应器的体积和总反应时间。

解:经过两个反应器后，Cn /C0= 0.1，n=2 ，0.1=[1/ (1+0.8×t )]2，t＝2.65h，T=2t=5.3h

每个反应器的体积v=qt=13250m3

2某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量为35 mg/L。水厂设计水量100000m3/d。混凝剂每日调制3次，溶液浓度按10％计，试求溶解池和溶液池体积各为多少？

解：溶液池体积为

W2=24×100aQ/1000×1000cn=aQ/417cn=35×100000/417×10×3×24=11.66m3

溶解池体积为W1=0.3W2=3.5m3

3平流沉淀池设计流量为720 m3/h。要求沉速等于和大于0.4mm/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m2？（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？

解：所需沉淀池面积为;A=Q/U=7200/(3600*0.4/1000)=500m2

沉速为0.1mm/s的颗粒的去除率为E=u i/u0=25%

4 设大阻力配水系统干管起端流速为1m/s；支管起端流速为2m/s；孔口流速为3m/s。试通过计算说明该配水系统的配水均匀性是否达到95％以上。

解：要使配水系统的配水均匀性是否达到95％以上，即令Q a/Q c>0.95

整理的H a>9*(v02+v a2）/2g 左边H a=v孔2/（u2×2g）=1.195

右边=9*(v02+v a2）/2g =2.296 1.195<2.296,所以配水系统的配水均匀性是否达到95％以上。