水质工程学(上)复习资料

水质工程学(上)复习资料水质工程学(上)复习资料4/4水质工程学(上)复习资料什么是水的良性社会循环？何谓水质性水资源短缺？答：水的良性社会循环：从天然水体取水不会对水体生态环境组成威胁；对城市污水和工业废水进行办理使其排入水体后不会造成污染，实现水资源的可连续利用。水质性水资源短缺：丰水地域，由于水源水质遇到污染而不宜作为饮用水源。水办理中的反响器有哪些种类？答：常有的有间歇反响器、活塞流反响器、恒流搅拌反响器等水中杂质按尺寸大小可分红几类？简述各样杂质主要根源、特点及一般去除方法？答：水中杂质按尺寸大小可分红：悬浮物、胶体杂质和溶解杂质。悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。但胶体颗粒尺寸很小，在水中长久静置也难下沉，水中所存在的胶体平时有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质平时也属于胶体一类。天然不中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。粒径大于0.1mm的泥砂去除较易，平时在水中很快下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。溶解杂质分为有机物和无机物两类。它们与水所组成的均相系统，外观透明，属于真溶液。但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。有机溶解物主要根源于水源污染，也有天然存在。4、为什么斜板、斜管积淀池的水力条件比平流式积淀池好？答：由于斜板（管）的水力R很小，则Re小，Fr大，水力条件好。5、积淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系怎样？两者涵义有何差别？答：积淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等，但含义不相同。积淀池表面负荷指单位沉淀池表面积的产水量，而截留沉速指积淀池中能被全部去除的全部颗粒中最小颗粒的沉速。6、斜管积淀池的理论依据是什么？为什么斜管倾角平时采用60°？答：斜管积淀池的理论依据是采用斜管积淀池既可以增加积淀面积，又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小，则积淀面积愈大，积淀效率愈高，但对排泥不利，实践证明，倾角为60°最好。微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？怎样改变微气泡与颗粒的粘附性能？答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的湿润接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或许水的表面张力较大，接触角较大，也有利于气粒联合。影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和系统界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的牢固性等。在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的牢固性，进而增强微气泡和颗粒的粘附性能。从滤层中杂质散布规律，解析改良快滤池的几种门路和滤池发展趋势。答：双层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，基层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，双层滤料含污能力较单层滤料高一倍。在相同滤速下，过滤周期增加；在相同过滤周期下，滤速增加。三层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，中层采用中等密度、中等粒径滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，三层滤料不只含污能力较高，而且保证了滤后的水质。均质滤料是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径平均一致。这种均质滤料层的含污能力显然大于上细下粗的级配滤层。试述大阻力配水系统与小阻力配水系统的优缺点？并说明哪一个配水系统配水平均性更好一些，为什么？答：大阻力配水系统优点；配水平均性好。缺点：构造较复杂，孔口水头损失大，冲刷时动力耗费大，管道易结垢，增加检修困难。小阻力配水系统优点：配水系统压力较平均，能耗少。缺点：配水平均性较差。大阻力配水平均性好于小阻力，原因是大阻力配水系统拥有以巨大孔口阻力加以控制的能力。滤料不平均系数K80越大，对滤料和反冲刷有何影响？答：K80=d80/d10，K80越大，表示粗细颗粒尺寸相差越大，颗粒越不平均，对过滤和冲刷都很不利。由于K80越大时，滤层含污能力减少；反冲刷时，为知足粗颗粒膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池，若为知足细颗粒膨胀要求，粗颗粒将得不到很好冲刷。什么是等速过滤？什么是变速过滤？为什么说等速过滤实质上是变速的，而变速过滤却凑近等速？答：等速过滤是指滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变。认为是变速是由于关于滤层孔隙内来说，水流速度是一个增速。变速过滤是指滤速随时间而渐渐减小的过滤。认为是等速是由于关于整个滤池的出水来说是不变的；其次，滤池组中，各个滤池处于过滤状态时，各个滤池的滤速不变。什么是滤层膨胀率？滤层膨胀率对过滤有何影响？答：滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前厚度之比。过小，基层滤料无法浮起。过大，碰撞摩擦率下降，上层滤料易流失。什么是吸附带与穿透曲线？吸附带的吸附容量怎样利用？答：吸附带：正在发生吸附作用的那段填充层。穿透曲线：以通水时间（出水量Q）为横坐标，以出水中吸附质浓度C为纵坐标作图。采用多床串联操作、采用升流式挪动床操作。14.吸附有哪几各样类？物理吸附与化学吸附有何不相同？答：物理吸附、化学吸附、离子互换吸附作使劲、吸附温度、吸附层数、选择性等需氯量与余氯量答：需氯量指用于灭活水中微生物、氧化有机物和复原性物质所耗费的加氯量；余氯量指为了控制水中节余病原微生物的再度生殖，管网中尚需保持少量节余氯。含有氨氮化合物的水中，余氯量随加氯量的变化？答：零——增加（化合性氯）——减少（化合性氯）抵达折点——增加（自由性氯）什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何利害？答：（1）当水中存在有机物且有机物主假如氨和氮化合物时，水中初步需氯量知足后，加氯量增加，节余氯也增加，当连续加氯时，诚然加氯量增加，余氯量反而下降，随着加氯量的进一步增加，节余氯又上涨了。这就称为折点加氯。2）出现折点加氯的原因是：水中存在氨和氮的化合物3）折点加氯的利害：当原水遇到严重污染，一般的加氯量，不可以解决问题时，采用折点加氯可获取显然的收效，它能降低水的色度，去除恶臭，降低水中有机物的含量，能提高混凝收效。可是，当发现水中有机物能与氯生成THMs后，折点加氯来办理水源水惹起人们担忧，所以人们追求去除有机物的预办理和深度办理方法和其他消毒方法。18.水的pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？答：氯消毒作用的机理，主假如经过次氯酸HOCl起作用。由于起消毒作用的是HOCl，而HOCl与OCl-的相比较例取决于温度和PH值。pH值较高时，OCl-居多，pH＞9时，OCl-凑近100%；pH值较低时，HOCl好多，当PH＜6时，HOCl凑近100%，当pH=7.54时，HOCl与OCl-的量相当。所以，要保持好的的消毒收效，需要调整pH值。19.试说明离子互换混淆床工作原理，其除盐收效好的原因？答：1）阴、阳离子互换树脂装填在同一个互换器内，重生时使之分层重生平均混淆，这种阴、阳树脂混淆一同的离子互换器称为混淆床。

,使用时先将其混淆床的反响过程可写成（以NaCl为例）：RH+ROH+NaCl→RNa+RCl+H2O。上式互换反响可看作是盐分解反响和中和反响的组合，而且阴、阳离子互换反响是同时进行的。2）由于混淆床中阴、阳树脂亲密交替接触，好象有好多阳床和阴床串联一同，组成无数微型复床，频频进行多次脱盐，所以出水纯度高，除盐收效好。净化、消融、除盐三种办理工艺中各去除的主要对象是什么？答：消融工艺主要去除的是Ca2+、Mg2+离子；除盐是去除水中全部或部分溶解盐类；净化是指包括悬浮物和胶体杂质的澄清过滤等预办理。与顺流重生比较，逆流重生为什么能使离子互换出水水质显然提高？答：逆流重生时，重生液第一接触饱和程度低的基层树脂，此后重生饱和程度较高的中、上层树脂。这样，重生液被充分利用，重生剂用量显然降低，并能保证基层树脂获取充分重生。消融时，办理水在经过相当消融今后又与这一基层树脂接触，进行充分互换，进而提高了出水水质。22、从水中去除某些离子（比方脱盐），可以用离子互换法和反浸透法。当含盐浓度较高时，应当用离子互换法仍是反浸透法，为什么？答：离子互换法脱盐的机理是利用阳离子互换树脂可与废水中的阳离子发生离子互换，达到废水脱盐的目的。反浸透法：在外加压力的作用下，半透膜只能透过水分子，其他物质均能被截留，而达到去除废水离子的目的。由于离子互换树脂有必定的互换容量，在办理含盐浓度高的废水时树脂简单饱和，重生频次高，工作强度大，所以不合适采用离子互换法办理含盐浓度高的废水。而反浸透法对离子浓度没有选择性，所以办理含盐浓度较高的废水合适采用反浸透。电解法办理废水拥有哪些功能？答：氧化作用、复原作用、混凝作用平和浮作用。阐述电解法办理含氰废水的反响原理。答：当不加食盐电解质时，氰化物在阳极上发生氧化反响，产生二氧化碳和氮气；当电解槽投加食盐后，氯离子在阳极形成氯和次氯酸根，对氰化物产生氧化。常用膜办理方法有哪些？答：微滤、超滤、纳滤、反浸透、电渗析等。各样膜办理方法的推动力是什么？答：电渗析为电位差，其他为压力差反浸透发生的必要条件是什么？反浸透机理怎样？答：选择性半透膜；膜两边静压差大于浸透压。机理当前好多认为是：优先吸附-毛细孔流动模型。反浸透工艺中，分段、分级各有什么意思？答：经过分段提高水的回收率，经过分级获取更好的出水水质。电渗析原理答：在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子互换膜的选择透过性，使水中的阴阳离子作定向迁移，进而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。水中常有的污染物及其根源①好氧有机污染物：碳水化合物、蛋白质、脂肪等天然有机物、有机酸碱、表面活性剂。用COD、BOD、TOC、TOD表征②难生物降解有机污染物：脂肪和油类、酚类、有机农药和取代苯类化合物③无直接伤害的无机物：颗粒状无机杂质、氮、磷等营养杂质和酸碱等④有直接伤害的无机污染物：氰化物、砷化物、重金属离子水质指标：物理、化学、微生物学、毒理学指标、放射性指标完好混淆：迅速混淆器、消融、化学澄清。局部完好混淆的活塞流：絮凝器、污泥反响器。完好混淆及活塞流：活性污泥。其他均为活塞流。格栅的目的：截留较大悬浮物。保证办理设备和设备正常运转。降低后续修建物的负荷5.栅前流速:0.4~0.8过栅流速：0.6~1.0胶体构造：双电子层。胶体牢固性影响：反离子价数。离子半径8.胶体聚沉：A.异向聚沉：布朗运动B.同向聚沉：搅拌水的混凝机理：双电子层压缩机理、吸附电中和作用、吸附架桥作用、网捕机理影响混凝的主要因素：水温、pH和碱度、杂质的性质、组成和浓度混凝反响设备种类：水力搅拌：隔板式、涡流式、穿孔旋流、折板。机械搅拌积淀种类：自由积淀、絮凝积淀、地域积淀、压缩积淀理想积淀池：颗粒平均散布，在积淀区处于自由积淀状态。水平方向沿水平方向等速运动。颗粒到池底就被去除，不返回水中14.理想积淀池和实质积淀池的差别：水流散布的影响。水流状态的影响积淀池：平流式、竖流式、辐流式气浮的种类：电解气浮：电解水产生气泡。散气气浮：通入空气。容气气浮：溶解空气提高滤池性能的门路：反粒度理论、上向流过滤池、双层和三层滤料滤池、双向流过滤滤池、均质粗滤料吸附过程阶段：颗粒外面扩散、颗粒内部扩散、吸附反响阶段滤池冲刷的方法：高速水流反冲刷、反冲刷加表面冲刷、水冲刷加气冲刷常用滤池：一般快滤池、V形滤池、无阀滤池、虹吸滤池、挪动冲刷罩滤池消毒：氯消毒、氯胺和漂白粉、二氧化氯、臭氧、物理：紫外线、辐射、加热树脂：骨架+活性基团交联度：越大：机械强度越大，孔隙率越小，溶胀度小，互换容量小离子互换消融方法：RNa：出水含盐量高升、碱度不变