水污染物化慕课

通过混凝可以去除胶体和悬浮物。硫酸铝混凝作用机理及其与pH值关系：pHV3时，简单的水合铝离子起压缩双电层作用；pH=4.5-6.0时，多核羟基络合物起吸附电性中和作用；pH=7.0-7・5时，氢氧化铝聚合物起吸附架桥作用。聚丙烯酰胺（PAM）在碱化条件下可以水解成水解聚丙烯酰胺（HPAM），水解度是指由酰胺基转化为羧基的百分数，一般水解度控制在30-40%。亲水胶体是指吸附层中离子直接与胶核接触，水分子不直接接触胶核。错误根据DLVO理论，加入电解质（混凝剂）后，与反离子同电荷离子浓度升高，双电层压缩，电势降低，稳定性降低，进而使胶体发生凝聚。水的混凝机理主要有双电层压缩机理，吸附电性中和机理，吸附架桥机理，网捕或卷扫机理。聚氯化铝PAC的混凝效果与盐基度有关，溶液中铝离子浓度为0.02mmol/L，氢氧根浓度为0.03mmol/L，盐基度B为50%盐基度计算公式为：B=[OH]/3[Al]X100%因此溶液的盐基度为B=0.03/（0.02X3）X100%=50%有机高分子混凝剂可以分为天然型和人工合成型，其中人工合成型主要包括阴离子型,阳离子型，两性型，非离子型。在混凝过程的混合阶段，速度梯度G一般控制在500~1000sA（-1）o隔板絮凝池设计流量75000mA3/d，絮凝池有效容积为1100m^3，絮凝池总水头损失为0.26m，水的粘度取1.005*10^（-6）mA2/So（水厂自用水量按5%计）求絮凝池总的平均速度梯度（s^（-1））G45.8和GT55400关于pH对混凝效果的影响，下列描述正确的是关于pH对混凝效果的影响，下列描述正确的是AD视混凝剂品种而异无机盐水解会造成pH上升，影响水解产物形态不同水质和去除对象需要的最佳pH范围相同可以通过碱度来调整pH，碱度不够时可以投加石灰水温越高，混凝效果越差；浊度越高，混凝效果越好。错误某河水的总碱度为0.2mmol/Lo采水厂自用水是按5%计，紫崭IE-饵十流显为Q，则絮凝池急流旱为：Qr-75000X（1+5%）一73750inJ/d-0叫ni3/s水砂籍迥中的■停莒肘间；T=V/Q=1100/0+91=12（18.S日则絮凝池苞的平均速度怫度为；—jghi9.8X0.26V或y1,005x10项x1208,«则：GT-45.8x1208.8-5.54x104用市售精制硫酸铝（含三氧化二铝约16%）进行混凝，混凝剂投量40mg/Lo试估算石灰（市售品纯度为50%）投量为（27，55）mg/L在混合过程中，常见的混合设备有管式混合，机械混合，水泵混合。常见的絮凝反应池主要有水力隔板絮凝池、水力折板絮凝池、机械絮凝池和组合絮凝池等。第二章沉淀沉淀是依靠重力利用颗粒与水的密度在混合过程中，常见的混合设备有管式混合，机械混合，水泵混合。常见的絮凝反应池主要有水力隔板絮凝池、水力折板絮凝池、机械絮凝池和组合絮凝池等。第二章沉淀沉淀是依靠重力利用颗粒与水的密度之差，将颗粒从水中分离出来的过程。沉淀法一般适用于去除20~100um以上的微粒。在城市污水的典型处理工艺中，沉砂池的作用是：去除无机物；初沉池的作用是：去除悬浮有机物；二沉池的作用是：活性污泥与水分离。根据悬浮颗粒浓度和性质，沉淀可以分为以混蹈11投切呈折合成如卫皿为40nig/Lx18%=6.4mg/LA121X3摩尔匝呆为卫g/mal,切#前券相当十(54—=0.0OSmmol/L102 *剩斜茹的范国为•。一5rrirncil/l当*K度瞰则得；[CaO]=3X0.063-02+0.25=0.23&mmol/L膛尔盅是^j56g/mol,贝11市售*推虽为0.239x56/0.5=26768ing/L箜剩余瑜度职0一5mmol/L,丽号:[CaO]=3x0X)53-0.2+0,5=0J89Himol/T.匚刁□摩尔质是为56g/mal,回由舍石湄江为IL489x5b/lL5=54.768mg/L设计流星:竖流式沉淀池的特点是排泥方便,占地小，池深较大。脉冲澄清池靠脉冲方式进水，悬浮层发生周期性的收缩和膨胀，不利于颗粒和悬浮层接触。错误机械搅拌澄清池的处理效果好，稳定，适应性强，适用于大、中水厂。但是启动时有时需人工加土和加大加药量。正确。脉冲澄清池工作稳定、单池面积大、造价低，但周期不易调整。正确。已知平流沉淀池的长度L=20m，池宽B=4m，池深H=2m。今欲改装成下向流（即Q=720m^/h=7203600in*伯=0,2m^/s=—=U{\=0.4mm/s=0*4x1Cm/s因此所黑沉淀池面枳为:A=Q/w=0*2/(0.4x10-a)=500m2沉速为0.1mm/s的颗粒的去除率为：下四种类型：自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀、压缩沉淀。在层流区，影响颗粒沉速的因素有：颗粒密度，水的密度，颗粒直径自由沉淀时，沉淀时间和颗粒沉速都与水深有关。错误。在理想沉淀池中，u0是截留沉速。沉淀速度大于等于u0的颗粒可以被全部去除。理想沉淀池的颗粒沉淀效率与表面负荷有关。用同样的水样，不同水深的沉淀柱进行沉淀实验，得到的拥挤沉淀过程曲线是相似的，等浓度区的浑液面的下沉速度也完全相同。正确。表面负荷在数值上等于截留沉速，但含义不同。在絮凝沉淀中，颗粒去除率与以下哪些因素有关：沉速，深度，时间。胶体不能直接用沉淀法去除，需经过混凝处理后，使颗粒尺寸变大，才能通过沉淀去除。在絮凝沉淀，拥挤沉淀，压缩沉淀的情况下，颗粒在沉淀过程中会相互干扰。在拥挤沉淀中，泥面出现在：压实区与变浓度区；浑液面出现在：等浓度区与清水区。平流沉淀池设计流量为720mA3/ho要求沉速等于和大于0.4mm/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（m^2）为：500；沉速为0.1mm/s的颗粒，去除率（%）为：25同向流）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u_0=1m/h。那么，改装后沉淀池的处理能力与原有池子比较提高1.93倍；改装后沉淀池中水流的雷诺数Re为40；是原有池子的Re相差0.014倍。第三章气浮气浮是一种可以用于固-液，液-液分离的方法。气浮用于去除难以通过自然沉淀或上浮去除的悬浮物。正确。气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力，三相界面构成的交界线称为润湿周边。对于亲水性颗粒的气浮，需要投加第三章气浮气浮是一种可以用于固-液，液-液分离的方法。气浮用于去除难以通过自然沉淀或上浮去除的悬浮物。正确。气浮的情况涉及：气、水、固三相介质，每两相之间都存在界面张力，三相界面构成的交界线称为润湿周边。对于亲水性颗粒的气浮，需要投加浮选剂使其表面改性为疏水性后再与气泡粘附。气浮中要求气泡具有一定的分散度，一般要求气泡粒径在100um以下为好。正确在洁净的水中，气泡常不能达到气浮要求的极细分散度，但稳定性好。错误。在洁净的水中加入起泡剂（一种表面活性物质），可以提高气浮效果。但起泡剂投加要适量，应综合考虑三个方面的因素气泡稳定性,水的表面张力，颗粒的乳化效果来确定其投加量。气浮应用于给水处理的优点是：处理能力比沉淀池强、浮渣含水率低、可以同时去除多种污染物。正确。平流式气浮池与平流式沉淀池的差异在于平流式气浮池的浮渣从气浮池上面排出，处理水从下面排出。正确分别采用回流和不回流加压溶气气浮法将活性污泥混合液从浓度0.3%浓缩到4%。采用的操作条件如下：最佳气固比 A/S=0.008对于平流武沉淀辿，，沉淀也恚面相：七母20x上即H；+：.1淀池的处理能力+心以：<.tj翱湖（nV皿术潦营面税：驾=明=斗戎=占木藏显周：孟=3-以=水力半样：且=至=?=1（荷~■ZS雷谐数；尚=这=理箜摆=2.谜工捕，r1血】罚腊P⑵改装跻向恭仓即同向流；斜桓珀盅也•扣徐无效提虔i皿#=ikcm«t=。攻）一貌嗽勤涝5处哩水里:Q=字v•网-凡）=Q?5>]就魏-祯=2通I?曲♦水力丰径与上向流相同：史项25+七m …-rp-一 .纹雷诺数:+= =«+J-/ M仍W沉淀池改装后的业理能大N元与找装就此较卜，，洗装后处理沙力为改装前的也=三=2.整信，即提高了1.925倍，£3。官西位小裁后ija倍。旱耕后息承麴的9襟广西2麻’ml/mg;温度20°C；空气在水中的溶解度18.7ml/L；溶气罐空气饱和率0.5；回流溶气水压力275kPa；气浮池表面负荷率8L/（mA2min）；活性污泥混合液流量400mA3/do在不回流条件下，气浮池面积为34.7mA2；在回流条件下，气浮池面积为159.4m^2。400[1）不回涂：400A-— 心" 34.7m叫)24x60X8x10-JQ）回流:一1。少也。£&l(mx0.008x400x3 trR= 笑一= =1436巧in，dCs(fP~l)迅7x —1)' L013xL俨 】400+1436.6廿』 % =159,4m8xIO-3x24xfiO

第四章过滤水处理中的过滤可以分为慢速过滤和快速过滤，二者对污染物的去除的机理是相同的。错误。快速过滤时，推动杂质小颗粒迁移的主要机制是：扩散。在普通快滤池的工作中，一个工作周期包括过滤、冲洗、辅助冲洗操作过程。在过滤的开始阶段，对于干净的均匀滤层，水流通过滤层的水头损失与滤速的1次方成正比，这是由于滤层中的水流处于层流状态。普通快滤池的运行方式属于以下哪一种过滤方式：等水头等速过滤虹吸滤池的运行方式属于以下哪一种过滤方式：变水头等速过滤。在设计滤池的滤料设计滤池面积时，除了要考察不同类别滤料(单层、双层等)正常运行的设计滤速以外，还应考虑在1~2个滤池停产时其余滤池超负荷运行的滤速。正确。在设计滤池的配水系统时，为了使滤池配水均匀，通常可以采取的方法包括:尽可能增大配水系统中出水孔眼阻力，尽可能减小配水系统的水力阻抗。在滤池的冲洗过程中，采用气、水反冲洗相对于高速水流反冲洗，一般可以节省冲洗水量，并不易产生滤料的分层现象。正确。在滤池的冲洗过程中，以下哪些操作因素会影响到滤层的膨胀度：冲洗强度，水温，滤料粒径。以下对于虹吸滤池特征的描述，不正确的是：BA采用虹吸原理进水和排走冲洗水，可以节省阀门的设置。B可以采用小阻力配水系统，也可以采用大阻力配水系统。C正常过滤时，是变水头等速过滤。D可以不需要设置冲洗水箱和水泵等反冲洗设备。在虹吸滤池组分格数的设计中，必须要考虑到一格滤池冲洗时，其余滤池的过滤总水量满足该格滤池的反冲洗强度。正确。以下对于重力式无阀滤池特征的描述，正确的有：节省大型阀门，冲洗完全自动，操作管理方便，在滤池冲洗过程中，会浪费一部分澄清的原水。某种滤料的最小流态化冲洗强度q_mf为5L/(mWs)，在冲洗强度q_1为8L/(mA2-s)下的膨胀度为9%，若需达到24%的膨胀度，冲洗强度q_2应为13L/(mW・s)。在达到流态化后，冲洗强度与膨胀度呈线性关系，按比例计算得答案为13。15.若某■冲滤时归浅为从点(Ci.Nehl0%)到点(2日皿，1.00%)寻宜殊〔如下图所示),请给出该种渤粕勺不均为系数K80为 %001对盒MS%001对盒MS刘眼0%0.2mnn2,2mm筛孔孔径4.5根据滤料筛分曲线（直线）求得d10=0.4mm,d80=1.8mm,K80=d80/d10=4.5。对于低浊度（V50NTU）的原水进行过滤时，可以向原水中投加混凝剂，但一定需要设置微絮凝池以形成大致40~60Um的微絮粒，再进入过滤池进行过滤。错误。普通快速滤池中的配水系统在过滤和冲洗过程中均是滤池的“进水系统”。错误滤池的生产能力可以用滤池在一个过滤周期内的产水量除以过滤周期表示。错误。在普通快滤池的运行过程中，假定滤池内水位和滤速都不变，对于以下滤池总水头的组成部分，不发生变化的有：承托层和配水系统的水头损失，速度水头。以下配水装置中，属于小阻力配水系统的有：钢筋混凝土穿孔滤板，穿孔滤砖，滤头第六章离子交换下列关于离子交换树脂性能指标的描述，不正确的是：BA湿真密度与树脂床的反冲洗强度设计有关。B全交换容量可以用作树脂床的工作交换容量。C离子交换树脂在发生离子交换转型后，本身体积会发生变化。D湿视密度与树脂在交换容器中的用量计算有关。对于强酸性阳离子交换树脂，以下天然水中阳离子与之发生交换的选择性次序最靠前的是：A13+。强碱性和弱碱性阴离子交换树脂对于天然水中常见阴离子交换的选择性顺序无差别，其差异主要存在于全交换容量上。错误。利用离子交换树脂床去除水中的硬度时，随交换的进行，树脂床中饱和区高度逐渐增加，当饱和区充满整个树脂床时，树脂床的出水中开始出现硬度的泄露。错误在用强酸性Na型阳离子树脂软化水时，下列水质指标中不发生变化的有：含盐量的摩尔浓度，碱度。在RNa和RH串联的阳离子交换柱软化除碱的过程中，有可能出现出水Na+和K+（浓度之和）超过原水的情况。正确。对于含有较多Ca2+、SO42-、Mg2+的原水，可以采用弱酸性阳离子交换树脂进行处理。错误。使用强碱性阴离子交换树脂处理含硅酸盐的原水时，对原水酸碱性的要求为：酸性。在一级复床脱盐工艺中，强酸阳床要设置于强碱阴床之前，其原因有：防止阴床中出现结垢，有利于阴床除硅，强酸树脂比强碱树脂抗污染能力强，减轻CO2对阴床的负担。在逆流式固定床离子交换器的再生过程中，再生液和被处理水的流动方向相反的。正确第七章膜分离在膜分离过程中，原料中的溶质透过膜的现象一般叫做渗析，溶剂透过膜的现象叫做渗透下列膜分离过程中，不能实现无机离子分离的有：超滤、微滤。下列对电渗析器的组装的描述，不正确的是：BA增加电渗析器的段数，有利于增加脱盐效率。B电渗析器中的段数指的是具有同一水流方向的串联膜堆。C增加膜对数有利于提高电渗析器的处理水量。D一台电渗析器一般会分为几级，其主要原因是为了降低两个电极间的电压。在电渗析过程中，由于极化现象的发生，会导致阴膜的浓室侧发生结垢现象。如果在电渗析过程中发生严重的极化现象，会导致淡室的出水呈酸性。正确采用一级一段式反渗透工艺处理高浓度盐水时，如想增加处理工艺的浓缩倍数可以提高工艺的段数，如想增加处理工艺的脱盐率，可以提高工艺的级数。以下对于超滤和微滤特征的描述，不正确的是：BA微滤和超滤对于大分子物质、胶体的去除机理以筛分作用为主。B施加在膜表面的压力主要为了克服膜两侧的渗透压。C过滤过程中，膜表面存在浓差极化现象。D超滤膜过程的分离范围对应的分子尺寸比微滤更小，操作压力更高。的电压。超滤膜通常以截留相对分子质量(MWC0)来表示膜的孔径特征，截留相对分子质量指截留率达到90%的相对分子质量。超滤和微滤的过滤模式主要有死端过滤和错流过滤两种，其中错流过滤模式有利于使污染层保持在一个较薄的稳定水平，使膜通量在较长一段时间内维持相对较高的水平。正确。为减缓超滤和微滤过程中膜表面的浓差极化现象，以下措施中可以采取的有：提高料液流速，对膜表面及时清洗，控制料液浓度。第八章氧化还原标准氧化还原电势的测定是以标准条件下E©/(H+/H2)的电势值作为基准。有机物的氧化还原反应可以用电子的转移来分析。错误。以下属于臭氧的理化性质的是强氧化剂，在水中溶解度较低，具有腐蚀性，自行分解为02在无声放电中，影响臭氧产率的主要因素包括冷却，电压，介电体，放电间隙臭氧在水中溶解的同时与水中杂质进行化学反应，该过程和相间传质速率与化学反应速率有关。光催化氧化可分为均相光催化氧化和非均相光催化氧化两类。任何物质都存在固、液、气三态，三态之间相互转化的温度和压力称为三相点。在光催化氧化中，使用的半导体通常是二氧化钛，通常采用紫外光光作为光源，激发产生羟基自由基。超临界氧化的一个特点是当有机物含量超过5%时，可依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度。正确。电解槽阳极与电源正极相连，发生氧化反应；电解槽阴极与电源负极相连，发生还原反应。判断下列反应能否进行：Cu2++ZnCu+Zn2+，可以第九章吸附活性炭按照孔隙尺寸由小到大，可以分为微孔、中孔和大孔三类，其中微孔的内表面积占到活性炭总比表面积的95%以上。活性炭所能吸附去除的物质不包括碳水化合物、低分子量极性有机物。活性炭吸附的影响因素包括吸附质的化学性状，平衡浓度，吸附质的分子大小，温度朗格谬尔吸附等温式是基于多层吸附理论建立的，存在最大吸附容量。错误。下列对于物理吸附的描述正确的是BCD。A吸附热较大，一般在高温下进行B相对没有选择性