给谁排水简答题.doc

理想沉淀池的三种假设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被去除，不再返回水流中给水处理的基本方法：（1）澄清和消毒；澄清工艺通常包括混凝沉淀和过滤，处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质，消毒室灭活水中致病微生物通常在过滤以后进行（2）除臭、除味；可根据来源，用活性炭吸附和氧化法，曝气法，加药剂等方法去除（3）软化：处理对象是水中钙镁离子方法有离子交换法和药剂软化法（4）淡化和除盐：处理对象是水中各种溶解盐类，包括阴阳离子，主要方法有蒸馏法，离子交换法，电渗析法，反渗透法（5）水的冷却：一般采用冷却塔（6）除铁除氟除锰：常用方法是自然氧化法和接触氧化法（7）水的腐蚀和结垢控制：水质调理往往是通过在水中投加化学药剂来完成（8）生活饮用水预处理和深度处理：饮用水的处理对象主要是去除水中悬浮物，胶体和致病微生物，预处理方法有，粉末活性炭吸附法，臭氧或高锰酸钾氧化法，生物氧化法，深度处理主要方法有，粒状活性炭吸附法，生物活性炭法，化学氧化法，膜滤法等滤料要求：（1）具有足够的机械强度，以防冲洗时滤料产生磨损和破碎现象（2）具有足够的化学稳定性，以免滤料与水产生化学反应而恶化水质，不能含有对人类健康和生产有害物质（3）具有一定的颗粒级配和适当的空隙率强碱阴床设置在强酸阳床之后原因：（1）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（2）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，所以强碱树脂对硅酸盐的吸附比对硅酸的吸附差的多（3）强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂（4）若原水先通过阴床，本应由除CO2器去除的碳酸，都要由阴床承担，从而增加了再生剂耗用量负水头的危害：导致溶解于水中的气体时放出来而形成气囊，气囊对过滤有破坏作用，一是减少过滤有效面积，使过滤时的水头损失及滤层中空隙流速增加，严重时会影响滤后水质；二是气囊会穿过滤层上升，有可能把部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构，反冲洗时气囊更易将滤料带出滤池移动罩滤池：适用于大、中型水厂 优点：池体结构简单，无需冲洗水箱或水塔；无大型阀门，管件少，采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅 缺点：移动罩滤池比其它快滤池增加了机电及控制设备V型滤池：适用于大、中型水厂 特点：（1）可采用较粗滤料获得滤层以增加过滤周期。由于反冲洗时滤层不膨胀故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象，即所谓“均质滤料”使滤层含污能力提高。（2）气、水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少普通快滤池：适用任何规模的水厂 优点：运转效果良好，冲洗效果得到保证 缺点：管配件及阀门较多，操作较其它滤池稍复杂无阀滤池：多用于中、小型给水工程 优点：节省大型阀门，造价较低，冲洗完全自动，因而操作管理较方便 缺点：池体结构胶复杂，滤料处于封闭结构中，装卸困难；冲洗水箱位于滤池上部，出水标高较高，相应抬高了滤前处理构筑物如沉淀或澄清池的标高，从而给水厂处理构筑物的总体高程布置往往带来困难虹吸滤池：中等水量水厂 优点：无需大型阀门及相应的开闭控制设备；无需冲洗水塔或冲洗水泵；由于出水堰顶高于滤料层，故过滤时不会出现负水头现象 缺点：由于滤池构造特点，池深比普通快滤池大，一般在5m左右，冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，故冲洗效果不像普通快滤池那样稳定压力滤池：适用于小水量、小车间 特点：可省去清水泵站，运转管理较方便，可移动位置，临时性给水也很适用 缺点：耗用钢材多，滤料的装卸不方便水中含铁量高时：（1）水有铁腥味影响水的口味（2）作为造纸，纺织，印染，化工和皮革精制等生产用水，会降低产品质量（3）含铁水可使家庭用具如磁盆和浴缸发生铁斑，洗涤衣物会出现黄色或棕黄色斑渍（4）铁质沉淀物Fe2O3会滋长铁细菌，阻塞管道，有时自来水会出现红水影响平流式沉淀池沉淀效果的影响 1实际水流状况对沉淀效果的影响 2凝聚作用的影响泥渣为什么有净水作用：1由于混凝剂混凝浑水后新生成的泥渣尚有大量的未饱和的活性基因，能继续吸附和粘附水中的悬浮物质2泥渣具有疏松的结构和很大的表面积，浑水的混凝过程在泥渣的固体表面上进行要比在水中进行强的多3悬浮泥渣层具有很高的浓度能大大的增加泥渣之间的碰撞机会，促进絮凝颗粒的增大，这就提高了絮凝体的沉淀速度，获得良好的出水水质。配水系统作用（1）收集过滤后的水（2）均匀分布反冲洗水变速过滤特点：1与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下，减速过滤的滤后水质好2在相同过滤周期内，过滤水头损失也较小3滤层内截留杂质量较多时，滤速降低，孔隙流速并不过多减小避免出现负水头的措施（1）增加砂面上水深（2）令滤料出水位置等于或高于滤层表面承托层的作用：1防止滤料从配水系统中流失2对均匀冲洗水也有一定作用快滤池冲洗方法：（1）高速水流反冲洗（2）气、水反冲洗（3）表面助冲加高速反冲洗大阻力配水系统的设计参数1）干管起端流速1.0-1,5m/s 支管起端流速1.5-2.0m/s 孔口流速取5-6m/s（2）支管中心间距约0.2-0.3m 支管长度与直径之比一般不大于60（3）孔口直径取9-12mm 当干管直径大于300mm时，干管顶部也应开孔布水，并在孔口上方设置挡板（4）大阻力配水均匀性达到95%以上时，一般在0.2%-0.25%软化目的：（1）避免锅炉水由于硬度而生垢，浪费燃料，烧损部件爆炸（2）避免影响造纸，纺织等行业产品质量（3）避免钙离子，镁离子对工业冷却设备正常运行的影响为了保证循环冷却水系统的可靠运行，采用的技术措施1采用冷却构筑物以降低水温2进行水质处理以控制结垢，污垢，腐蚀和淤塞冷却塔分类：1按通风方式分：自然通风冷却塔，机械通风冷却塔，混合通风冷却塔2按热水空气的流动方向分：逆流式冷却塔，横流式冷却塔，混流式冷却塔3按用途分：一般空调用。工业用。高温型。4按循环供水系统中的循环水与空气是否直接接触：湿式。干式。干湿式敞开式循环冷却水特点：1循环冷却水的浓缩作用2循环冷却水中的CO2的散失和O2的增加3循环冷却水的水质污染4循环冷却水的水温变化循环冷却水中的污染物来源1大气中的多种杂质会通过冷却塔敞开部分不断进入冷却系统中2冷却塔风机漏油，塔体，填料，水池及其他结构材料的腐蚀，剥落物会进入冷却水中3冷却水处理过程加入药剂后所产生的沉淀物4系统内微生物繁殖及其分泌物形成的粘性污垢循环冷却水处理要解决的三个问题（1）腐蚀控制（2）沉积物控制（3）微生物控制控制结垢的方法：1去除水中产生结垢的成分（2）采用酸化法将硫酸盐硬度转变成溶解度较高的非硫酸盐硬度（3）向水中投加阻垢剂冷却塔组成1配水系统：将热水均匀地分布到冷却塔的整个淋水面积上2淋水填料：将配水系统溅落的 水滴，溅散成水膜，增大谁和空气接触面积，3通风及空气分配装置（4）其它装置：除水器，集水池，塔体混合床再生步骤（1）反洗分层（2）进碱再生（3）阴树脂正洗（4）进酸再生（5）阳树脂正洗（6）混合（7）最后正洗逆流再生优点1再生剂耗量降低20%以上（2）出水质量显著提高3原水水质适用范围扩大，对于硬度较高的水，仍能保证出水水位（4）再生废液中再生剂有效浓度明显降低（5）树脂工作交换容量有所提高离子交换树脂按结构特征分：凝胶型，大孔型，等孔型；根据单体种类分：苯乙烯系，酚醛系，丙烯酸系；根据活性基因分：强酸性，弱酸性，强碱性，弱碱性；水的纯度分：淡化水，脱盐水纯水，高纯水；海水淡化方法：蒸馏法，反渗透法，电渗析法，冷冻法；混凝控制指标：在混合阶段对水进行剧烈搅拌，混合要快速剧烈，通常在10-30S至多不超过2min，搅拌强度按速度梯度计，G在700-1000S-1之内，在此阶段，杂质颗粒少，属异向絮凝；在絮凝阶段，以同向絮凝为主，不仅与G值有关，还与絮凝时间T有关，通常以G值作为控制指标，平均G值20-70S-1内，平均GT在104-105内，T=20min引起颗粒迁移的五种作用：拦截：颗粒尺寸较大时，处于流线中的颗粒会直接碰到滤料表面产生拦截作用；沉淀：颗粒沉速较大时，会在重力作用下脱离流线，产生沉淀作用；惯性：颗粒具有较大惯性时，也可以脱离流线与滤料表面接触；扩散：颗粒较小，布朗运动较强烈时会扩散至滤粒表面；水动力作用：在滤料表面附近存在速度梯度，非球体颗粒由于在速度梯度的作用下，会产生转动而脱离流线与颗粒表面接触絮凝设备：隔板絮凝池（大中型水厂）：包括往复式和回转式，优点：构造简单，管理方便；缺点：流量变化大时，絮凝效果不稳定，絮凝时间长，池子容积大；折板絮凝池（中小型水厂）：优点：与隔板絮凝池相比，提高了颗粒碰撞絮凝效果，水力条件大大改善，缩短了絮凝时间，池子体积减小；缺点：因板距小，安装维修较困难，折板费用较高；机械絮凝池；优点：可随水质水量变化而随时改变转速以保证絮凝效果，能应用于任何规模水厂；缺点：需机械设备因而增加机械维修工作平流式沉淀池为什么要采用穿孔隔墙，出水为什么采用出水支渠？采用穿孔隔墙的原因：使水均匀分布在整个进水截面上，并尽量减少扰动。增加出水堰的长度，采用出水支渠是为了使出水均匀流出，缓和出水区附近的流线过于集中，降低堰口的流量负荷形成短流的原因：进水的惯性作用；出水堰产生水流抽吸；较冷或较重进水产生的异重流；风浪引起的短流；池内存在导流壁和刮泥设施气水反冲洗的三种形式：先空气反冲洗，然后再用水反冲洗；先用气-水同时反冲洗，然后再用水反冲洗；先用空气反冲洗，然后用气-水同时反冲洗，最后再用水反冲洗活性炭的再生过程：加热干燥；解吸以去除挥发性物质；大量有机物的热解；蒸汽和热解的气体产物从炭粒的孔隙中排出离子交换混合床工作原理：阴、阳离子交换树脂填在同一个交换容器内，再生时使之分层再生，使用时先将其均匀混合，这种阴、阳树脂混合在一起的离子交换器称为混合床离子交换混合床除盐效果好的原因：由于混合床中阴、阳树脂紧密交替接触，好像许多阴床和阳床串连在一起，构成无数微型复床，反复进行多次脱盐，因而出水纯度高，由于去离子作用是在中性PH下迅速进行的，所以出水纯度高，并且具有水质稳定、间断运行影响小、失效终点明显等特点地下水除铁除锰的原理：将溶解状态二价的铁、锰氧化为不溶解的Fe3+和Mn4+化合物，再通过过滤率即可达到去除的目的；原水曝气催化氧化过滤，曝气的作用是向水中充氧和散出少量水中CO2以提高PH值 除锰：2Mn2+O2+2H2O=2MnO2+4H+ 除铁：4Fe2+O2+10H2O=4Fe（OH）3+8H+水体分类a 主要适用于源水头，国家自然保护区b 主要适用于集中式生活饮用水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区鱼虾产卵区c 主要适用于集中式生活饮用水源地二级保护区，一般珍贵鱼类保护区及游泳区d 主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区e 主要适用于农业用水区及一般景观要求区域混凝机理：压缩双电层：临界电位吸附-电性中和：Al盐水解多核羟基络合物吸附架桥：过多“胶体保护”使脱稳胶粒变号或使胶粒包网捕或卷扫：金属氢氧化物的网捕混凝剂分类:无机：铝系（聚合氯化铝，聚合硫化铝）铁系（聚合氯化铁，聚合硫化铁） 有机高分子：人工合成（非离子型：聚丙烯酰胺，聚氧化乙烯）天然（淀粉，树胶）混凝影响因素：水温，水化学特性，杂质性质和浓度，水力条件。水温：a无机盐水解吸热，b、T下降，粘度上升，布朗运动下降c、水化作用增强d、化学反应速度降低pH及碱度：无机盐水解pH下降水解产物形态水中杂质浓度：杂质浓度降低碰撞几率降低效果差混凝作用影响：在平流式：内水流V分布不均匀，G引起碰撞促进絮凝颗粒大小不均匀不同大的追上小的沉淀池偏离了理想沉淀条件。斜板:优点：有效沉淀面积增大，水深降低，产水量增加缺点：停留时间短，缓冲能力差，对混凝要求高，耗材，有时堵，常用于给水处理和污水隔油池。澄清池的分类：A泥渣悬浮型（过滤型）脉冲澄清池优点：靠脉冲方式进水，悬浮层发生周期性收缩和膨胀；有利于颗粒和悬浮层接触；悬浮层污泥趋于均匀。工作稳定，单池面积大，进价低，周期不易调整 缺点：处理效果受水量，水质，和水温影响大，构造复杂。悬浮澄清池：特点：结构简单，运行适应性差，（水温，水量变化时，泥渣层工作不稳定）B泥渣循环型（分离型）机械加速澄清池 优点：处理效果好，稳定，适应性强，适用大中水厂。 缺点：机电维修，启动时有时需要人工加土和加大加药量。水力循环澄清池 优点：不需机械搅拌，结构简单。 缺点：反应时间短，运行不稳定，泥渣回流控制较难，适应性差，适用于小水厂。过滤机理：（以具有水隙的的粒状滤料层截留水中杂质，从而使水澄清的过程）颗粒迁移：颗粒脱离流线接近滤料的过程，由以下作用引起：拦截，沉淀，惯性，扩散，水动力作用。颗粒粘附：物理化学作用在范德华引力和静电力以及某些化学键和某些特殊化学吸附力下及架桥作用，粘附作用，主要取决于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质。滤层内杂质分布规律，过滤效果与颗粒表面性质有关，与尺寸无关。快过滤方式：等速过滤：滤池过滤速度保持不变，即流量不变。虹吸和无阀。变速过滤：滤速随过滤时间减小的过滤。移动罩（等水头变速）变速过滤的特点。与等速相比，在平均滤速相同的情况下，减速过滤的滤后水质好。在相同过滤周期内，过滤水头损失也较小。滤层内截留杂质多时，滤速减小，但孔隙流速不减小。消毒方法 化学药剂（氧化剂）物理法（热和光）机械法 辐射（r射线电子束）氯消毒 二氧化氯消毒 氯胺 漂白粉次氯酸钠 紫外线 高锰酸钾 生金属离子 微电解消毒水温对混凝的影响1无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水混凝剂水解困难2低温水的粘度大使水中杂质颗粒布朗运动强度减弱碰撞机会少不利于胶粒脱稳凝聚，水的粘度大时水流剪力增大影响絮凝体的成长3水温低时胶体颗粒水化作用增强妨碍胶体凝聚4水温与水的PH有关水温低水的PH增高相应的混凝最佳PH值也将提高（提高低水温混凝效果，增加混凝剂的投加量和投加高分子助凝剂）提高低浊度原水的混凝效果（水中悬浮物）措施：1在投加铝盐或铁盐的同时投加高分子助凝剂2投加矿物质颗粒以增加混凝剂水解产物的凝结中心，