名词解释（每题2分共20分）.doc

水质工程学I参考答案得 分评卷人一、名词解释（每题2分，共16分）1、聚集稳定性：指胶体离子之间因表面同性电荷相斥或水化膜的阻碍作用而不能相互聚集的特性。2、滤层负水头：过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以至砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深时，称为滤层负水头。3、 需氯量：用于杀死细菌、氧化有机物和还原性物质等所消耗的部分。4、 冲洗强度：单位时间，单位滤层面积所通过的冲洗水量。5、树脂全交换容量：一定量的树脂所具有的活性基因或可交换离子的总量称为全交 换容量。6、 电渗析电流效率：电渗析一个淡室实际去除的盐量与应析出的盐量 之比。7、 药剂软化法：就是根据溶度积原理，按一定量投加某些药剂（如石灰、苏打等）于原水中，使之与水中钙、镁离子生成沉淀物CaCO3和Mg(OH)28、 膜分离法：在某种推动力的作用下，利用特定膜的选择透过性，从而达到分离水中离子、胶体及微粒的作用。得 分评卷人二 、填空（每空0.5分，共16分）1、 水中杂质按尺寸大小可分为 悬浮物 、 胶体 、 溶解性物质 。2、生活饮用水卫生标准规定浑浊度 3度 ；色度 15度 ；大肠菌群 3个/L 。3、混凝作用机理可归纳为 吸附电性中和 、 吸附架桥 和 沉淀物卷扫 三个作用。4、胶体能稳定存在于水中的原因是 布朗运动 、 静电斥力 、 水化膜 。 5、为防止絮凝体破碎，在絮凝阶段要求G值 由大到小，即对机械絮凝池要求 搅拌强度逐渐降低 ，对水力絮凝池要求水流速度逐渐减小。6、澄清池按泥渣的运动状态可分为泥渣循环型、泥渣悬浮型 两大类。前者的代表池型有 机械搅拌澄清池 和 水力循环澄清池 ；后者的代表池型有 脉冲澄 清池 和 悬浮澄清池 。 7、滤池的配水系统有大阻力配水系统和 小阻力配水系统 。前者的代表池型有普通快滤池 ，后者的代表池型有 虹吸滤池 。8、在软化系统中钠罐以 硬度 漏泄作为运行终点。在复床除盐系统中阳床以 钠离子漏泄作为运行终点，阴床以 硅酸 漏泄作为运行终点。 9、在平流式沉淀池中，提高Fr和降低Re的有效措施是_减小水力半径_。10、 石灰苏打软化法中，石灰的作用是 去除碳酸盐硬度及其碱度 ，苏打的作用 是_去除非碳酸盐硬度 _，其适用条件为 硬度碱度 。得 分评卷人三、选择题（每题1分，共10分）1胶体稳定性的关键是（ B ） A.动力学稳定性 B.聚集稳定性 C.水化膜 D.范德化力作用2异向絮凝是由下列因素造成的颗粒碰撞（ A ） A.布朗运动 B.机械 C.水力 D.水泵3 判断平流式沉淀池稳定性的指标是（ C ）A. Re B.水平流速 C. Fr D.水力半径 R4无阀滤池采用的过滤方式是（ A ） A.等速过滤 B.变速过滤 C.重力过滤 D.压力过滤5V型滤池采用的反冲洗工艺为（ C ）A.高速水流反冲洗 B.低速水流反冲洗加表面助冲 C.气水反冲洗 D.中速水流反冲洗6c(CaCO3)物质的量表达正确的是（ A ） A. c(CaCO3)=1/2c(1/2CaCO3) B. c(CaCO3)= 2 c(2CaCO3) C. c(CaCO3)=2 c(1/2CaCO3) D.2c(CaCO3)= 1/2c(1/2CaCO3)7逆流再生固定床，树脂全交换容量与工作交换容量的关系为( A )A. q=(r-(1-s)q0 B. q=rsq0 D. q=(r+s)q0 E. q=(1-r-s)q08为保证混合床阴阳树脂混合均匀，通常采用的措施是（B ）A. 水力高速反冲混合 B. 压缩空气混合C. 机械搅拌混合 D. 都可以9电渗析器的沉淀现象发生在（ B ）A. 阴膜浓室一侧 B. 阳膜浓室一侧C. 阴膜淡室一侧 D. 阳膜淡室一侧10在一级复床除盐系统中，再生强碱阴床所用再生剂为（ B ）A. NaCl B. NaOH C. NaHCO3 D. HCl得 分评卷人四、简答题（每题5分，共20分）1、试计算下图所示机械搅拌澄清池各部分的流量（已知设计流量Q及回流比n）。 答：Q1=(n+1)Q Q2= (n+1)QQ3= (n+1)QQ4=QQ5=nQ （各1分）2、简述防止和消除电渗析器结垢的主要措施。答: a）控制操作电流。以避免极化现象的发生,减缓水垢的生成.b) 定时倒换电极。使浓、淡室亦随之相应倒换，这样，阴膜两侧表面上的水垢，溶解于沉积相互交 替，处于不稳定状态。c) 定期酸洗。用浓度11.5%的盐酸溶液在电渗析内循环清洗以消除结垢。（措施各1分，解释共2分）3、滤料不均匀系数K80越大，对过滤和反冲洗有何影响？答：K80=d80/d10，K80越大，表示粗细颗粒尺寸相差越大，颗粒越不均匀，对过滤和冲洗都很不利（2分）。因为K80越大时，滤层含污能力减少（1分）；反冲洗时，为满足粗颗粒膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池，若为满足细颗粒膨涨要求，粗颗粒将得不到很好冲洗（2分）。4、离子交换的过程可分为那五个步骤，试绘图加以说明。答（1）外部溶液中待交换的离子Ca2+向树脂颗粒表面迁移并通过树脂表面的边界水膜； （2）待交换的离子Ca2+在树脂孔道里移动，直到到达某有效交换位置上； （3）Ca2+与树脂上可交换离子Na+进行交换反应; （4）被交换下来的离子Na+从有效交换位置上通过孔道向外面移动； （5）Na+通过树脂表面的边界水膜进入外部溶液中。 （每个步骤1分，没画图扣一分）得 分评卷人五、问答题（每题8分，共24分）1、相对于等速过滤，变速过滤有什么优点？为什么？答：与等速过滤相比，在平均滤速相同的情况下，变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。（2分）其原因为，当滤料干净时，滤层孔隙率较大，虽然滤速较高，但孔隙中流速并非按滤速增高倍数而增大，相反，滤层内截留杂质量较多时，虽然滤速低，但因滤层孔隙率减小，孔隙流速未必过多减小。（4分）因而，过滤初期，滤速较大可使悬浮杂质深入下层滤料；过滤后期滤速减小，可防止悬浮颗粒穿透滤层。（2分）等速过滤不具备这种自然调节功能。（2分）2、试述一级复床除盐系统中强碱阴床置于强酸阳床之后的原因。答：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。 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，因为强碱树脂对硅酸盐的吸附要比对硅酸的吸附差的多。 强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂。若原水先通过阴床，本应由除二氧化碳器去除的碳酸，都要由阴床承担，从而增加了再生剂耗用量。（各2分）3、试述混合和絮凝的作用及其对水力控制条件的要求。答：在混合阶段,颗粒微小.异向絮凝为主,对水进行剧烈搅拌的目的使药剂快速、均匀的分散于水中以利于混凝剂快速水解,聚合及颗粒脱稳,故混合快速剧烈,G=7001000s-1 ,时间T2min；（4分）在絮凝阶段,主要靠机械或水力搅拌促使颗粒碰撞凝聚,为同向絮凝.在絮凝过程中,絮凝尺寸逐渐增大,为防止其破碎,机械搅拌强度或水流速度反应逐渐减小, G=2070s-1, GT=104105 （4分）得 分评卷人六、计算题（共14分）已知：原水水质为（单位：mmol/L） c(1/2Ca2+)=3.0 c(1/2Mg2+)=3.0 c(Na+)=4.0 c(HCO-3)=4.0 c(1/2SO2-4)=4.0 c (Cl-)=2.0试完成以下内容：（1）画出该水样假想化合物图，并写出该水样的总硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度和碱度。（6分）（2）若采用HNa并联离子交换脱碱软化系统，出水剩余碱度为0.5mmol/L,设备总水量为Q=120m3/h。若H罐控制在Na+泄漏为准，则进入H罐及Na罐的水量为多少？（4分）（3）经HNa离子交换器后蒸发残渣变化多少？（2分）（4）若Na离子交换器软化周期为16小时，食盐再生比耗n=1.5，问：再生一次所需要的纯食盐用量为多少？M(NaCl)=58.5g/mol（2分）答：.（1）c(Ca+)=3.0c(Ma+)=3.0c(Na+)= 4.0c(HCO3-)=4.0c(SO42-)=4.0c(Cl)=2.0c(Ca(HCO3)2)3.0c(Mg(HCO3)2)1.0c(MgSO4)2.0c(Na2SO4)2.0c(NaCl)2.0Ht=6.0mmol/L HC=4.0mmo