水质工程学(物化部分)复习题.pdf

2011 级给排水 02 班陈家豪 水质工程学（物化部分）水质工程学（物化部分）复习题复习题 1. 天然水中杂质按粒度大小分类有哪些？天然水中杂质按粒度大小分类有哪些？ 悬浮物零点几个微米至毫米，浑浊，显微镜或肉眼可见 胶体几纳米至零点几个微米，浑浊，超显微可见 溶液通常在纳米级以下，透明，电镜可见 注：胶体化学定义胶体范围注：胶体化学定义胶体范围 1 nm100 nm，工程运用上边界，工程运用上边界 0.45 m 或或 1 m 2. 饮用水预处理、常规水处理、强化常规水处理、深度处理概念，它们各自的去除对饮用水预处理、常规水处理、强化常规水处理、深度处理概念，它们各自的去除对 象分别是那些杂质？象分别是那些杂质？ 饮用水预处理：溶解性杂质、有机污染物； 常规水处理：胶体、悬浮物、有机污染物； 强化常规水处理：溶解性杂质； 深度处理：常规处理无法去除的物质。 3. 江河、湖泊、地下水、海水等水源的水质特点？江河、湖泊、地下水、海水等水源的水质特点？ （1）江河水）江河水 浊度、含沙量变化大（地形、植被） ； 含盐量及硬度较低（西北地区较高，东北 较低，全国均满足水源水质标准） ； 受到一定程度污染，水质水温不稳定。 （2）湖泊、水库水）湖泊、水库水 一般浊度较低； 国内许多湖泊、水库出现富营养化，存在藻类、腐殖质及色、 嗅、味问题； 含盐量较江河水高。 （3）地下水）地下水 清澈、水质水温稳定； 含盐量较高，一般达到 200500 mg/l（西南、华南、 东南雨水补给丰富） ； 硬度较高，一般达到 60300 mg/l（西北地区苦咸水、华北地区 海水影响） ； 部分水源含有较高的铁锰或氟。 （4）海水）海水 含盐量高，一般为 36000 mg/l，入海口处含盐量较低（nacl 约占 83.7%） 。 4. 课堂教学所涉及到的水质指标有哪些？指标限值各为多少？课堂教学所涉及到的水质指标有哪些？指标限值各为多少？ 新国标（gb5749-2006）106 项，其中常规 42 项，非常规 64 项。 感官性状和一般化学指标 色度：15；地面水主要来源于腐殖质、藻类，地下水主要来源于铁、锰。 浊度：1ntu；新国标中特殊情况不超过 3ntu，浊度具有卫生学意义。 ph 值：低于 6.5 可能产生腐蚀性，高于 8.5 易沉淀。 总硬度：450mg/l；过高易引起腹泻。 铝：0.2 mg/l；产生涩味。过高的铝对人体有较大的危害，早老性痴呆，骨骼疾病。 铁、锰、铜、锌：0.3、0.1、1.0、1.0 mg/l；颜色（丝纺厂产品受到影响） ，金属涩味。 酚：0.002 mg/l；9-15 mg/l 明显毒性，但 0.01 mg/l 产生恶臭，标准制定偏于安全。 耗氧量：3 mg/l；间接反映水中有机物含量，高锰酸盐指数，codmn 毒理学指标 氟：1.0 mg/l；过多引起牙斑釉和氟骨病，过少引起龋齿。 氰化物：0.05 mg/l；一次摄入 20-30 mg ,2-3 分钟致死，低剂量摄入引起慢性中毒。 砷：0.01 mg/l；一次摄入 100 mg 致死，低剂量摄入引起慢性中毒。 2011 级给排水 02 班陈家豪 镉：0.005 mg/l；骨痛病 铬：0.05 mg/l；致癌作用等等。 微生物学指标 总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌及菌落总数、细菌总数：0、0、0、100 5. 三种理想反应器的基本概念，基本计算公式？完全混合连续式反应器在应用中为何三种理想反应器的基本概念，基本计算公式？完全混合连续式反应器在应用中为何 常常需要串联使用？常常需要串联使用？ （1） 完全混合间歇式反应器（cmb） completely mixing batch reactor 采用一次加料，搅拌反应，待反应结束后再同时放出，所有物料反应时间相同，且 浓度均匀，但随时间而变化，因而是在非稳态条件下操作的。 对于一级反应，r(ci)=-kci（这里研究反应物）,于是： i c c i i c c kkc dc t i 0 ln 1 0 对于二级反应，r(ci)=-kci2,于是： ) 11 ( 1 0 2 0cckkc dc t i c c i i i （2） 完全混合连续式反应器（cstr） continuously stirred tank reactor 物料边进边出，连续流动，因充分搅拌，各处浓度均匀，出口浓度与反应器内浓度 一致。稳态条件下，整个系统不随时间变化。 设为一级反应，将 r(ci)=-kci和 v=qt 带入，则： )1( 1 0 i c c k t 采用 cstr 多极串联，可提高效率： n n ktc c 1 1 0 （3） 推流式反应器 （pf） plug flow reactor 物料按前后顺序沿流动方向推流，层流，且无纵向扩散，反应时间是反应器长度的 函数，因而反应物浓度沿路程而变化。在反应器相同断面上所有物料的停留时间相同。 pf 反应器的反应时间与 cmb 完全相同。 完全混合连续式反应器串联可大大缩短反应时间， 串联的反应器数愈多， 所需反应时间 愈短，理论上，当串联的反应器数 n 趋于无穷时，所需反应时间将趋于 cmb 型和 pf 型。 2011 级给排水 02 班陈家豪 6. 什么是返混？什么是返混？ 停留时间不同的物料之间的混合，在化学反应工程上称之为反混。 cstr 反应器中存在着反混现象，cmb 和 pf 反应器中不存在反混现象。但是 pf 反应 器的假设条件在实际情况下是很难达到的，环流、对流、短流、流速不均匀扩散等总是难免 的，真实的反应器介于 cstr 和 pf 之间。 7. 胶体的特性有哪些？胶体的特性有哪些？ 光学特性 力学特性 表面性能 动电现象 8. 胶体为何稳定？动力学稳定的因素有哪些？聚集稳定的因素有哪些？胶体为何稳定？动力学稳定的因素有哪些？聚集稳定的因素有哪些？ 胶体稳定的原因 动力学稳定：沉速缓慢和布朗运动是主要原因，沉速及布朗运动均与粒度有关 聚集稳定 1）静电斥力：胶体颗粒的表面电荷妨碍颗粒的相互聚集 2）水化膜：使胶体微粒不能相互聚结的另一个因素是水化作用。由于胶粒带电，将极 性水分于吸引到它的周围形成一层水化膜。 水化膜同样能阻止胶粒间相互接触。 对于憎水胶 体，如果胶粒的电位消除或减弱，水化膜也就随之消失或减弱。对于亲水胶体（有机胶体， 高分子溶液） ，胶体粒子表面极性基团对水分子的强烈吸附，使得胶体粒子包裹上一层较厚 的水化膜阻碍胶体的相互接近。 9. 双电层的概念，双电层的概念，为何投加电解质可降低胶体的为何投加电解质可降低胶体的 zeta 电位？电位？ 带负电荷的胶核表面与扩散与溶液中的正电荷离子正好电性中和，构成双电层结构。 投入的电解质的作用是压缩胶体的双电层，为保持胶体电性中和所要求的扩散层厚度， 从而使胶体滑动面上的 电位降低，最多可以把扩散层压入滑动面，此时电位为 0，排斥 能峰完全消失。 10. 如何利用如何利用 dlvo 理论来解理论来解释胶体的脱稳？释胶体的脱稳？ 两胶粒接近到双电层重叠，产生静电斥力，排斥势能 er随胶粒间距的增大指数减小， 范德华引力引起的吸引势能与胶粒间距的平方成反比，总势能为二者之和。 从两颗粒相互作用势能可知:颗粒彼此接近时,斥力势能与引力势能同时增大,但在不同 距离区间增长速率不同,产生一个最大值和两个最小值。最大值即排斥能峰,是颗粒聚集必需 克服的活化能。还应该指出，虽然在 h 很小时吸引大于排斥，但在微粒间相距很近时，由 于电子云的相互作用而产生 born 排斥能，总势能又急剧上升为正值。 投加电解质， 压缩扩散层的厚度， 可降低胶体的电位。 最多可以把扩散层压入滑动面， 此时电位为 0，排斥能峰完全消失（实际上，并不需要将电位降低到 0） 11. 铝盐在不同铝盐在不同 ph 值下的水解产物有哪些？值下的水解产物有哪些？无机混凝剂在使用中快速混合为何重要？无机混凝剂在使用中快速混合为何重要？ ph8.5，al(oh)2+ 为主。 无机混凝剂水解的速度很快，单体的形成在瞬间完成，非定型的沉淀体在 17s 内 完成，快速混合才能保证混凝的效果。 2011 级给排水 02 班陈家豪 12. 聚合铝聚合铝（pac）的水解产物有哪些？的水解产物有哪些？ 在常用的 pac 投加量（alt=10-3.510-5.0mol/l）下， phnp，随着颗粒的增大，这一现象更加 显著。异向絮凝快速形成小颗粒，而同向絮凝缓慢形成大的颗粒（絮体） 19. 同向絮同向絮凝颗粒碰撞速率与那些因素有关？凝颗粒碰撞速率与那些因素有关？ gdnn 32 0 3 4 （与 n2，d3，g 成正比） 式中，n 为颗粒数量浓度，d 为颗粒直径，g 为速度梯度，即是单位间距液层的速度差，s-1。 20. 速度梯度的概念，速度梯度的概念，计算方法。计算方法。 速度梯度u/z：两相邻层流间，垂直距离的单位流速增量。 计算时以一个瞬间受剪而扭转的单位体积水流所耗功率来计算。 p g 上式为 camp 公式，式中，是水的动力粘度（20oc 时为 1.00510-3pas） ，p 是单位 流体所耗功率（w/m3） ，g 是速度梯度（s-1） 。当使用水力絮凝时，式中 p 应为水流本身能 量消耗，为水的运动粘度（20oc 时为 1.00710-6m2/s） qtv gqhpv t gh g 21. 微涡流理论主要观点是什么？由此产生了哪些新型絮凝设备？微涡流理论主要观点是什么？由此产生了哪些新型絮凝设备？ 微涡流理论： 外部施加的能量形成大涡旋；大涡旋将能量输送给小涡旋；小涡旋将能 量输送给微涡旋；只有尺度与颗粒尺寸相近的微涡旋才会引起颗粒的有效碰撞。 新型絮凝设备：波纹板、折板絮凝池、穿孔板、网格絮凝池 22. 混凝的控制指标？混凝的控制指标？ 两个主要的控制指标是搅拌强度（速度梯度 g） 、搅拌时间 t 及 gt 值。 在混合阶段，要求混凝剂与废水迅速均匀的混合，为此要求 g 在 5001000s-1，考虑 到铝盐及铁盐水解在 17 秒就形成氢氧化物沉淀，故搅拌时间 t 应在 1030s 内完成，最 长不超过两分钟。 而到了絮凝阶段，既要创造足够的碰撞机会和良好的吸附条件让絮体有足够的成长机 会，又要防止生成的絮体被打碎，由于絮体越大抗剪切力越弱，搅拌强度要逐渐减小，而反 应时间要长， 絮凝阶段的平均速度梯度 g 和 t 值分别应在 2070s-1和 1530 min， 平均 gt 值应控制在 104105。 23. 机械混凝池为何要三至四格串联？机械混凝池为何要三至四格串联？ 单个的机械絮凝池接近于 cstr 型反应器，故宜分格串联。分格愈多，愈接近于 pf 型 反应器，絮凝效果愈好，但分格过多，造价增高且增加维修工作量。 三至四个串联还能有效防止絮凝剂的絮体被破坏。 2011 级给排水 02 班陈家豪 24. 影响混凝的化学因素有哪些？影响混凝的化学因素有哪些？影响混凝的流体力学因素有哪些影响混凝的流体力学因素有哪些？ 化学因素：水温、ph 值、悬浮物浓度、混凝剂种类、混凝剂投加量 25. 自自由由沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀的概念？沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀的概念？ 自然沉淀：颗粒在沉淀过程中不改变其大小、形状和密度。 自由沉淀：颗粒沉淀时不受容器壁和其他悬浮物的影响，颗粒状沉淀。 拥挤沉淀：颗粒处于互相干扰的沉淀，又叫作区域沉淀或成层沉淀。 压缩沉淀：在沉淀构筑物底部支撑作用下，颗粒间互相支撑，上层颗粒在重力作用 下，挤压出下层颗粒的间隙水的沉淀过程。 26. 斯托克斯公式和阿兰公式的适用条件？斯托克斯公式和阿兰公式的适用条件？斯托克斯公式的影响因素有哪些？斯托克斯公式的影响因素有哪些？ 斯托克斯公式： 2 1) ( 18 d g u s （受颗粒与水的密度、颗粒直径及 的影响） 适用 d0.1mm 泥沙颗粒， re在 10-4 1 之间； 阿兰公式：适用于 d2mm 的砂粒。 27. 理想沉淀池的理想沉淀池的有哪有哪三个假设三个假设？ 颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变。 水流沿水平方向流动， 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。 颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。 28. 截留沉速、截留沉速、表面负荷的概表面负荷的概念。念。 截流沉速 u0：沉淀池所能够全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉淀速度。所有沉速大于 u0的颗粒将被去除，小于 u0的颗粒只能部分被去除。 表面负荷：又称溢流率，表示单位沉淀池表面积的产水率。 29. 理想沉淀池的沉淀效率，浅层沉淀原理？理想沉淀池的沉淀效率，浅层沉淀原理？ aq u u u h h bvch bvch e iiii 000 ui颗粒在理想沉淀池中的沉淀效率只与沉淀池的表面负荷率有关， 而与其他因素 （水深、 池长、水平流速、沉淀时间）无关。 浅池理论：ui一定，a 增加、e 提高。当 w（容积）一定时，池深浅些，则表面积大些， 沉淀效率可以高些，此即“浅池理论”，斜板、斜管沉淀池的发展即基于此理论。 30. ui颗粒相对于颗粒相对于 ui颗粒自身的去除率，颗粒自身的去除率，ui颗粒相对于所有颗粒的去除率的概念，在总颗粒相对于所有颗粒的去除率的概念，在总 去除率公式中去除率公式中 dpi的含义？的含义？ 0 /uue i ：ui颗粒相对于 ui颗粒自身的去除率。 ui/u0 dpi ：ui颗粒相对于所有颗粒的去除率 dpi为具有沉速 ui的一种颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率。 2011 级给排水 02 班陈家豪 33. 影响平流沉淀池沉淀效率包括哪五个因素？请简要说明。影响平流沉淀池沉淀效率包括哪五个因素？请简要说明。 （1）进出水的影响：水流经进水穿孔板孔眼的流速较池中水流速高出很多，进池水流 的惯性能在池内持续数米至数十米才逐渐消失。 在沉淀池的末端， 细粒杂质在出流水舌夹带 下能随水流流出池外。流速不均匀造成短流，紊流使沉淀效果降低。 （2）异重流的影响：进入沉淀池浑水的比重比流出沉淀池清水的比重大，在重力作用 下会潜入池的底部流动， 形成所谓的浑水异重流。 浑水异重流是平流沉淀池中的基本现象之 一，当处理高浊度水时密度异重流的现象就更为明显。 此外，水的比重与温度有关，当进水温度与池内水温存在温差时，形成温度异重流。异 重流也将造成短流现象。 （3）偏流的影响，受风的影响或构筑所致。 （4）沉泥冲刷 （5）絮凝作用的影响：悬浮杂质的絮凝过程在平流沉淀池内仍继续进行，水流中存在 的速度梯度将引起颗粒相互碰撞而促进絮凝。 故实际沉淀池的沉淀时间和水深所产生的絮凝 过程均影响了沉淀效果。 34. 为何要要求平流沉淀池的长宽比，长深比？为何要要求平流沉淀池的长宽比，长深比？雷诺数与弗劳德数的概念及要求？雷诺数与弗劳德数的概念及要求？ 保证 re 数小，fr 数大，保证水流的稳定 35. 斜管斜管板板沉淀池为何沉淀效率高？沉淀池为何沉淀效率高？ 斜板（管）沉淀池水力半径大大减少，雷诺数 re 大为降低而弗劳德数 fr 大为提高， 满足了水流的稳定性和层流要求，保证了流态的稳定。 斜板（管）沉淀池的沉淀面积明显大于平流式沉淀池，因而可提高单位面积的产水 量或提高沉淀效率。 防止短流。 36. 机械搅拌澄清池的工作原理与过程？机械搅拌澄清池的工作原理与过程？ 工作原理：机械搅拌澄清池是利用机械使水提升和搅拌，促使泥渣循环，并使水中固体 杂质与已形成的泥渣接触絮凝而分离沉淀。 工作过程：加过药剂的原水在第一絮凝池和第二絮凝池内与高浓度的回流泥渣相接触， 达到较好的絮凝效果，结成大而重的絮凝体，在分离室中进行分离。 38. 表面过滤和深层过滤的概念。表面过滤和深层过滤的概念。 表面过滤：过滤作用主要发生在过滤介质的表面称为表面过滤，如筛网、微孔筛、各种 滤芯、滤板、滤膜等 深层过滤：过滤作用发生在滤床中的称为深层（床）过滤，如石英砂、无烟煤、重质矿 石等粒状过滤材料。 39. 慢滤池的工作原理、过程及特点？慢滤池的工作原理、过程及特点？慢滤池与快滤池的主要差异？慢滤池与快滤池的主要差异？ 工作原理：主要利用顶部的滤膜截留悬浮固体，同时发挥微生物对水质的净化作用。 工作过程：未投加混凝剂的原水或自然沉淀的水通过慢滤池，滤速为 0.05-0.3 m/h。大 约一至两周运行滤层中的生物膜（由水中的浊质、藻类、细菌原生动物等生长繁殖的结果， 在此之前出水水质较差） ，构成膜的微生物能够分解出可压缩双电层的酶，使胶体脱稳，改 善出水水质。除浊、除细菌病毒及色嗅味效果好。无反冲洗过程，一年需要刮出表层砂（约 10 cm 厚）数次，每次补充干净的砂。 2011 级给排水 02 班陈家豪 特点：效果好，占地大，劳动强度大. 主要差异： 两者滤速不同，快率约为慢率的 100 倍； 慢滤池不需要投加絮凝剂； 慢滤池不需要反冲洗。 40. 水力分级现象？水力分级危害？水力分级现象？水力分级危害？ 水力分级现象：滤床在反冲洗过程中，滤床膨胀后，细滤料被冲到膨胀滤床的上部，粗 滤料在膨胀床的下部。在反冲洗结束滤料落床后，出现表层滤料最细，沿床深滤料粒经逐渐 增大，底部滤料最粗的现象。 水力分级的危害：滤床表层易堵塞，产生过大的水头损失，降低了滤池的截污容量，缩 短了滤池的工作周期。滤床表层还易形成泥球、泥饼。进入滤床深处的杂质由于滤床底部滤 料粒度较大容易穿透滤床，恶化出水水质。 41. 以以减轻水力分级现象的影响减轻水力分级现象的影响为目标的滤床的变革有哪些？为目标的滤床的变革有哪些？ 上向流滤池：沿流向粒径由大渐小是理想级配，底部配水系统污染，不易解决。 双向流滤池：底部配水系统污染，此问题仍不易解决。节省占地，可用于工业用水 双层和多层滤料滤池：部分解决了上细下粗的现象，降低了水头损失增长速度，加 大了截污容量，可提高滤速，但增大了反冲洗的难度（如上层滤料跑料等现象） ，也不易实 现气水反冲洗。 均匀滤料滤池：部分解决了上细下粗的现象，一般采用较粗的滤料和和较大的滤深 度。均匀滤料是一种较好的滤床型式，易于实现气水反冲洗，如 v 型滤池就采用了这种滤 床形式。 42. 滤床的滤床的 l/d 值。值。 l/d=1000 43. 过滤的迁移机理、附着机理和脱落机理？过滤的迁移机理、附着机理和脱落机理？ （1）迁移机理：在滤料层孔隙中随水流动的小颗粒在下列作用下可以与滤料颗粒的表 面进行接触，这些作用有：拦截、重力沉降、扩散、拦截、重力沉降、扩散、惯性、水动力作用等。其作用的结果是 水流中所含的颗粒物质存在着到达滤料介质颗粒表面的机会。 其中前三项为迁移的主要作用 机理。 （2）附着机理（不投加絮凝剂不能附着） ：当水中颗粒接近滤料颗粒的表面或是接近先 前黏附在滤料上的固体颗粒的表面时，在颗粒之间存在的附着力（范德华力）的作用下，水 中颗粒被截留下来。当水流剪力小于颗粒附着力时，颗粒附着稳定；当水流剪力大于颗粒附 着力时，颗粒脱落被水流带入更深的滤层，继续进行新的迁移与附着过程。 （3）脱落机理：通过纤维内窥镜的直接观察，颗粒的脱附现象类似于雪崩过程，随着 滤床孔隙的堵塞，孔隙中流速加大，滤料表面的剪切力也随之加大，当滤料表面沉积的杂质 增加到某临界点时，脱落过程随即发生，过滤过程不断向深层推进，直至出水恶化。杂质脱 落还会引起局部堵塞，加速了出水水质的恶化。 44. 杂质颗粒对迁移机理的影响？为何贾第虫和隐孢子虫的包囊在饮用杂质颗粒对迁移机理的影响？为何贾第虫和隐孢子虫的包囊在饮用水处理中难以水处理中难以 去除？去除？ 1个m的左右的杂质颗粒去除率较低的原因在于迁移机理， 小颗粒有很强的扩散能力， 大颗粒容易沉淀及被拦截。不幸的是，细菌、原生动物的包囊（贾第虫和隐孢子虫的包囊） 的大小正好落在此粒度范围。 2011 级给排水 02 班陈家豪 45. 清洁滤床的水头损失的影响因素有哪些？清洁滤床的水头损失的影响因素有哪些？ 0 2 3 0 2 0 0 ) 1 ( )1 ( 180l dm m g h 影响因素有 m0孔隙率（最大的影响因素） 、l0滤层厚度、球度系数、滤速、球体直径 46. 等速过滤、变速过滤的概念。等速过滤、变速过滤的概念。 等速过滤：过滤过程中滤池的（空塔）流速保持不变的过滤方式。 变速过滤：过滤过程中滤池的（空塔）流速逐渐减低的过滤方式，又称为减速过滤。 47. 空塔流速，孔隙内流速的概念。空塔流速，孔隙内流速的概念。 48. 滤池的负水头现象及其危害。滤池的负水头现象及其危害。 负水头现象： 当过滤进行到一定时刻时， 从滤料表面到某一深度处的滤层的水头损失超 过该深度处的水深，该深度处就出现负水头，负水头会导致空气释放出来。 危害： 增加滤层局部阻力，增加了水头损失； 空气泡会穿过滤料层，上升到滤池表面，甚至把煤粒这种轻质滤料带走。在 冲洗时，空气更容易把 大量的滤料随水带走。 49. 滤料的性能指标有哪些？各指标是如何定义的？滤料的性能指标有哪些？各指标是如何定义的？ 有效粒径（d10）通过滤料重量 10%的筛孔孔径。 （解释为什么叫有效粒径） 不均匀系数（k80）通过滤料重量 80%的筛孔孔径 d80与有效粒径 d10的比值： 不均匀系数越大， 滤料越不均匀， 不均匀系数越小滤料越均匀， 但是滤料的价格也越贵。 就技术而言，通常我们要控制 k80的上限。 球度系数与形状系数 颗粒实际表面积 同体积球体表面积 孔隙度 滤料层的孔隙率指整个滤层中孔隙总体积与整个滤层的堆积体积之比。 50. 滤床反冲洗膨胀度的概念。滤床反冲洗膨胀度的概念。 反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比。 51. 反冲洗是滤床的最大水头损失的概念。反冲洗是滤床的最大水头损失的概念。 00) 1 (lmh s 反冲洗时的水头损失及最小流态化速度反冲洗时流态为过渡区， 水头损失可用欧根公式 10 80 80 d d k (%)100 0 0 l ll e m mm e 1 0 2011 级给排水 02 班陈家豪 计算 。当水头损失随着流速的增加而增大到等于滤床在水中的重量时，滤床则开始膨胀， 此时水头损失达到最大值并保持恒定。 单层砂滤反冲洗时的最大水头损失为 0.7m 52. 氯消毒机理？氯消毒机理？ 氯能氧化损坏细胞膜，使其渗透性增加，导致细胞内物质如蛋白质、rna、dna 的漏 出，影响钾的吸收与保留；氯进入细胞质后，能破坏干扰多种酶系统，并可损坏基因组，使 细胞丧失生理功能 53. ph 值对氯消毒的影响？值对氯消毒的影响？ 次氯酸根的量随着 ph 至升高而增大，受消毒剂与细胞表面静电斥力的影响，ph 值 高则消毒效果差。hocl 和 ocl-的比例与水中温度和 ph 有关。ph 值越高，电离越容易 发生，ocl-量越高。 54. 氯与氨氮的反应有哪些？氯胺消毒的特点？氯胺消毒的应用。氯与氨氮的反应有哪些？氯胺消毒的特点？氯胺消毒的应用。 加氯产生的 hocl 会与氨氮反应，生成氯胺： nh3+hoclnh2ci+h2o；nh2ci+hocinhci2+h2o；nhcl2+hocincl3+h2o 特点：氯胺消毒作用缓慢，杀菌能力比自由氯弱；当水中有有机物和酚时，氯胺消毒不 会产生氯臭和氯酚臭，同时大大减少了消毒副产物产生的可能；能保持水中余氯较久，适用 于供水管网较长的情况。 应用：通常作为辅助消毒剂以抑制管网中细菌再繁殖。 55. 氯消毒存在的主要问题？氯消毒存在的主要问题？ 加入的氯会与原水中的有机物反应，生成卤代消毒副产物，因此，预氯化的做法已不提 倡使用。目前国内一些水厂预氯化的投加量过大，应予改进，如改用生成消毒副产物较少的 高锰酸钾预氧化、臭氧预氧化、过氧化氢预氧化等。 56. 折点加氯四个阶段。第三阶段中为何次氯酸与一氯胺反应此时生成氮气而不是生成折点加氯四个阶段。第三阶段中为何次氯酸与一氯胺反应此时生成氮气而不是生成 二氯胺。二氯胺。 第一区无余氯区；第二区化合性余氯区； 第三区化合性余氯分解区，随着加氯量的提高，余氯量反而会逐渐降低。其原因是 氯胺在过量氯作用下被破坏，氯胺的分解反应见下式： 2nh2c1+hocln2十 3hcl 十 h2o 在这一区，随着加氯量的增加，余氯的浓度反而减少，直到大部分化合性氯被分解完， 最后达到余氯的最低点(b 点)，称为折点； 第四区折点后区。 57. 液氯消毒液氯消毒和和紫外线消毒的特点及它们各自的实用范围？紫外线消毒的特点及它们各自的实用范围？ 紫外线消毒： 杀菌速度快， 管理简单， 不需向水中投加化学药剂， 产生的消毒副产物少， 不存在剩余消毒剂所产生的味道。费用较高，紫外灯管寿命有限，无剩余保护，消毒效果不 易控制等。 紫外线消毒仅用于食品饮料行业和部分规模极小的小型供水系统。 2011 级给排水 02 班陈家豪 58. 各种消毒方法的控制指标。各种消毒方法的控制指标。 59. 二氧化氯氧化的特点？二氧化氯氧化的特点？ 优点：对细菌和病毒的消毒效果好；在 ph 值为 69 的范围内不受 ph 值的影响；不与氨 反应；稳定性低于氯胺，高于游离氯，能在管网中保存较长时间；二氧化氯又是强氧化剂， 对水中多种有机物都有氧化分解作用，并且不生成三卤甲烷等卤代消毒副产物。 缺点：消毒费用高，大大限制了该法的使用。此外，二氧化氯分解的中间产物亚氯酸盐 对人体健康有一定危害，二氧化氯消毒的危害，包括消毒剂本身和消毒副产物，还在深入研 究中。 适用于小型水厂。 60. 臭氧消毒的特点？臭氧消毒的特点？ 由于臭氧因自身分解速度过快， 对管网无剩余保护， 采用臭氧消毒的水厂还需在出厂水 中投加液氯或二氧化氯作为剩余保护剂。优点是消毒效果好，消毒副产物较少；缺点是设备 复杂，使用不便，费用过高，数倍于氯消毒。 61. 臭氧氧化的特点及臭氧氧化的特点及其其在水处理中的应用？在水处理中的应用？ 臭氧作为强氧化剂，在有效去除水中溶