水和废水物化处理的原理与工艺习题集.doc

水处理工程第一篇 水和废水物化处理的原理与工艺习题集第二章 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？简要叙述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34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)如果水中加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.For a flow of 13500 m3/d containing 55mg/L of suspended solids, ferric sulfate is used as a coagulant at a dose of 50mg/L(a) Assuming that there is little alkalinity in the water, what is the daily lime dose?(b) If the sedimentation basin removes 90% of the solids entering it, what is the daily solids production from the sedimentation basin?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值和值各为多少？（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第二格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=Q H/102h，千瓦；Q流量，升/秒；H水泵扬程，米；h泵站总效率，一般为0.550.85）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. Determine the settling velocity in m/s of a spherical sand particle with a specific gravity of 2.65 and diameter of 0.45 mm at temperature of 20 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900m3/h，表面积为500m2。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）015203060120180C/C010.980.880.700.300.120.086. A laboratory settling analysis has been performed on a domestic wastewater exhibiting flocculent sedimentation with the results given in the following table. The column had a diameter of 14cm and total depth of 2.40m, with sampling ports spaced with 0.60m. The initial concentration of the wastewater was 300 mg/L. Determine the surface loading rate of sedimentation tank when SS overall removal of 65% is requested.Sampling ports depth (m)Percentage SS removed at the following settling times (%)5min10min20min40min60min90min120min0.61.21.84119155533316045386758547262597370637674717. 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. 某天然海砂筛分结果见下表，根据设计要求：d100.54mm，K802.0。试问筛选滤料时，共需筛除百分之几天然砂粒（分析砂样200g）。筛孔（mm）留在筛上砂量通过该号筛的砂量质量（g）质量（g）2.360.80.4199.299.61.6518.49.2180.890.41.0040.620.3140.270.10.5985.042.555.227.60.2543.421.711.85.90.219.24.62.61.3砂底盘2.61.3合计2001003. 某生活饮用水厂由于有预沉池，预沉池水的浊度保持在1618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”？两者分别在什么情况下形成？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q14L/s.m2，滤层膨胀度e40。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. 如果过滤速度为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）？（停止过滤至冲洗完毕约需1020分钟，冲洗消耗清水约占滤池生产水量的13）。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 The chlorine residuals measured when various dosages of chlorine were added to a wastewater are given below. Determine(a) the breakpoint dosage and(b) the design dosage to obtain a residual of 0.75mg/L free available chlorineDosage, mg/L0.10.51.01.52.02.53.0Residual, mg/L00.40.80.40.40.91.42 The following data were obtained for a 0.99 percent inaction for a given bacterial strain at 10 .Using these data develop a general relationship that can be used to model the observed data. Using the relationship developed, determine the chlorine dose required to achieve a 99.99 percent inactivation in 60 min.Combined chlorine residual, mg/LContact time ,min22403924475286187128996.8105.13. 为什么在水消毒中广泛采用氯作为消毒剂？近年来发现了什么问题？4. 试讨论其他消毒剂的发展前途。第七章 氧化还原1. 如何运用氧化还原电位数值判断氧化还原反应的可行性？2. 离子交换反应和氧化还原反应的区别是什么？3. 用氯处理含氰废水时，为何要严格控制溶液的pH值？4. 电解可以产生哪些反应过程？对水处理可以起什么作用？第八章 膜技术1电渗析膜与离子交换树脂在离子交换过程中的作用有何异同？2. 什么是电渗析的极化现象？它对电渗析器的正常运行有何影响？如何防止？3. 利用电渗析法处理工业废水有何特点？4. 电渗析器的电流效率与电能效率有何区别？5. 反渗透与超滤在原理、设备构造、运行上有何区别？有何联系？6. 反渗透法除盐与其它除盐方法相比有何特点？第九章 软化与除盐1 石灰软化处理水质有何变化？为什么不能将水中硬度降为零？2 水质资料如下：CO230mg/LHCO3-3.6mmol/LCa2+1.4mmol/L SO42-0.55mmol/LMg2+0.9mmol/L Cl-0.3mmol/LNa+K+ 0.4mmol/L Fe2+0计算石灰软化时石灰投加量。如果市售石灰含CaO50%，实际石灰投加量为多少？3 水质资料同习题1，试计算经RH软化后产生的CO2和强酸（H2SO4+HCl）各为多少毫升？4 软化水量50立方米每小时，水质资料为：HCO3-283mg/L，SO42-67mg/L，Cl-13mg/L，软化后要求剩余碱度为0.3meq/L，采用H-Na并联软化系统，计算经RH和RNa软化的水量及每小时产生的CO2的量。5 在固定床逆流再生中，用工业盐酸再生强酸阳离子交换树脂。若工业盐酸中HCl含量为31，而NaCl含量为3，试估算强酸树脂的极限再生度（KNa+H+1.5）。6 以RNa交换水中Ca2+为例，推导不等价离子交换的平衡关系式，并画出其概括性平衡曲线。7 离子交换速度有什么实际意义？影响离子交换速度的因素有哪些？8 强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂的交换特性有什么不同？在实际应用中应如何选择？9 固定床离子交换器中树脂层的工作过程怎样？什么是树脂工作层高度？它有什么使用意义？10. 什么是树脂的工作交换容量？影响树脂工作交换容量的因素有哪些？11. 强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂的工艺特性有什么区别？它们各适用于什么样的水质条件？12. 混合床除盐和复床除盐有什么区别？为什么混合床大都设在除盐系统的最后？13. 离子交换除盐和离子交换软化系统有什么区别？在生产实际中如何选择离子交换除盐系统？离子交换法处理工业废水的特点是什么？不老的是江山，易逝的是红颜，淡看浮云散，潇洒天地间。人的一生，很短又很长，短的是快乐，长的是烦恼；短的是人生，长的是痛苦。有些事是命中注定的，有些事是无法掌控的，有些事是不合情理的，有些事是不尽人意的。但无论发生了什么，都要淡然的去面对，坚持自己的原则，无愧于自己的良心，清清白白的做事，坦坦荡荡的做人。什么是生活？是它发生在我们身上了，还是我们让它发生了？有人说生活是一杯酒，酸甜苦辣都有，有人说生活是一首歌，莺歌燕舞，多彩多姿，充满了幸福与快乐。也许有些事情是因为我们经历了，才对这些事情有了深深的感触，即使同一件事情，发生在不同的人身上，也会有不同的感受。我们总是往往去依赖一些事情，我们的内心，总是容易受外界环境的感染，总在不知不觉中被外在的因素所左右，所羁绊。比如我新买了一件衣服，朋友说好漂亮啊，明天我也去买一件，我的心情就非常高兴。倘若有人说，你这衣服不好看，我就会有失落感。难道别人的一句赞美就这么重要吗？那是因为，我的内心有了某种期盼，而一旦这种期盼无法实现，就必然产生落寞与幽怨，心戚戚然。因为你把自己和外界联系在一起了，别人一句话就搅乱了你的心境，所以你的情绪就发生了改变。很多时候，你把自己变成了情绪的奴隶，把原本快乐的心情交给了别人，让别人成了你快乐的主人。是因为你有欲望，有所求，而一旦你的欲望产生，你的烦恼也就随之产生了。亲情，爱情以及友情，都是一样，当你对他们的期望值越高，或许你的烦恼就会越多，你的失望就会更高。因为你没有得到你想要的回报，孩子没考上好的大学，爱人没有一份体面的工作，朋友没有给你及时的帮助。佛说，一切皆由心生。要想让人生变得快乐，就要找回那个真实的自我。首先要让自己的心获得自由，不受任何牵绊。学会做自己情绪的主人，这是做人的最高智慧。我的快乐我说了算，与心情有染，与别人无关，嘴长在别人身上，快乐是我自己的感受，我又何必让别人来主宰我的幸福？人生最大的苦恼，不是拥有的太少，而是想要的太多。欲望越多，痛苦就越多，欲望越少，快乐就会越多。什么时候你能做到心如止水了，你的人生也就尽善尽美了。要想追求快乐的人生，就要保持一份淡泊明志的心境，不悲不喜，不骄不馁，“达亦不足贵，穷亦不足悲”,豁达通透，荣辱不惊，静待花开，静赏叶落。我们无法改变环境，但我们可以转换自己的心情，我们不能改变别人，但我们可以选择掌控自己，我们无可预知未来，但我们可以把握现在。一念天堂，一念地狱，得失往往就在一念之间。人生看透但不能看破，看破红尘了，你就无法生存了，看破人情了，你就无法做人了，看破人生了，你就无法前行了。学会用心去悟，悟懂了人生，才会明白，明白了也就快乐了，快乐了人生也就圆满了。世界很美，生活很好，不要自寻烦恼。人生苦短，要好好珍惜每一天，不给生命留遗憾。万事不可能皆如人意，花开还有花谢，日出还有日落，四季不可能常绿，只要我们在心中植一树菩提，生命之树就会四季常青，葱茏如昔！