给水工程第15和16章作业答案

1、1、 河水总碱度0.1/mmol l（按 cao 计） 。 硫酸铝 （含 al2o3为 16%） 投加量为25/mg l 问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂每日生产水量 3 50000m，试 问水厂每日约需要多少千克石灰（石灰纯度按 50%计） 。 解：解：将硫酸铝投加量折合成 23 al o为: 25 16%4/mg l 23 al o分子量为 102，故投加药量相当于 4 0.039/ 102 mmol l 剩余碱度取0.37/mmol l,则3 0.0390.10.370.387./caommol l 所以需要投 加0.387./mmoll石灰以保证硫酸铝顺利水解。石灰cao

2、分子量为 56，则石灰投加 量为0.387*560.5=43.34 /mg l 43.34 50000 1000=21670000002167mgkg 2、设聚合铝 26 ()n n m al ohcl 在制备过程中，控制5,4mn，试求该聚合铝的碱 化度为多少？ 解解：根据题意得： 碱化度 4 100%100%66.7% 33 2 oh b al 3、某水厂采用精制硫酸铝为混凝剂，其最大投量为35/mg l.水厂设计流量为 3 100000 /md。混凝剂每日调制 3 次，溶液浓度按 10%计，试求溶解池和溶液池体 积各为多少？ 解：解：溶液池体积为： 3 2 24.12 31041724

3、10000005. 135 417 m cn qa w 溶解池体积为： 3 221 06. 324.1225. 025. 03 . 02 . 0mwww 4、隔板絮凝池设计流量 3 75000/md。絮凝池有效容积为 3 1100m。絮凝池总水头损 失为0.26m。求絮凝池总的平均速度梯度值g和gt值各为多少？（水厂自用水量 按5%计） 。 解：解：计算流量 33 75000 (1 5%)78750/0.911/qmdms，则平均速度梯度为： -1 -6 9.8 0.911 0.26 =43.0215 1.14 101100 ghq gsc v （）（用20 c算是 45.80 -1 s） 则

4、： 1100 43.0251945 0.911 v gtg q （用20 c算是 55363.04） 5、 某机械絮凝池分成三格。 各格有效尺寸为 2.6m （宽） 2.6m （长） 4.2m(深)。 每格设一台垂直轴浆板搅拌器，构造按图 1521，设各部分尺寸为：r2=1050m;浆 板长 1400mm，宽 120mm，r0=525mm。叶轮中心点旋转线速度为： 第一格 v1=0.5m/s 第二格 v2=0.32m/s 第三格 v3=0.2m/s 求：3 台搅拌机所需搅拌功率及相应的平均速度梯度 g 值（水温按 20计） 。 解：解：设桨板相对于水流的线速度等于桨板旋转线速度的 0.75 倍

5、，则相对于水流 的叶轮转速为： 1 1 0 0.750.75*0.5 0.71/ 0.525 wrad s r 2 2 0 0.750.75*0.32 0.46/ 0.525 wrad s r 3 3 0 0.750.75*0.2 0.29/ 0.525 wrad s r 外桨板 2 1.05rm， 1 1.050.120.93rm；内桨板 2 0.5250.060.585rm， 1 0.5250.060.465rm，内外桨板各四块。 带入公式： 4 34434444 1121 1 4*1.1*1000 ()*1.4*0.71 *1.050.930.5850.465148.22 88 d c

6、plrrw 4 34434444 2221 1 4*1.1*1000 ()*1.4*0.46 *1.050.930.5850.46540.31 88 d c plrrw 4 34434444 3221 1 4*1.1*1000 ()*1.4*0.29 *1.050.930.5850.46510.1 88 d c plrrw 3 2.6*2.6*4.228.392vm 1 1 1 3 148.22 72.07 1.005*10*28.392 p gs v 1 2 2 3 40.31 37.59 1.005*10*28.392 p gs v 1 3 3 3 10.1 18.81 1.005*10*

7、28.392 p gs v 1 123 3 72.0737.59 18.81 38.74 *31.005*10*3*28.392 ppp gs v 6、 设原水悬浮物体积浓度 5 5 10 。 假定悬浮颗粒粒径均匀， 有效碰撞系数1， 水温按 15c 计。 设计流量 3 =360/qmh。 搅拌功率 （或功率消耗）195pw。 试求： （1） 絮凝池按pf型反应器考虑，经15min絮凝后水中颗粒数量浓度将降低 百分之几？ （2） 采用 3 座同体积机械絮凝池串联（机械絮凝池按cstr型反应器考虑） ， 絮凝池总体积与（1）同。搅拌总功率仍为195w，设 3 座絮凝池搅拌功 率分别为: 123

8、100,60,35pw pw pw, 试问颗粒数量浓度最后降低百分 之几？ 解：解： （1） ：采用pf型反应器 3 3 -3 1 -3 0 55 4 0 360 15/6090 195/902.17/ 15=1.14 10 2.17 =43.6 1.14 10 1 *ln 44 5 106.37 10 3.14 =12.17 o gt vqtm pwm cpa s p gs n t kgn k n e n 时，则 采用公式 水中颗粒数量浓度将降低 1 191.78% 12.17 。 （2） ：用 3 座同体积机械絮凝池串联，则 123 1 11 3 5 +p +195 43.6 =315mi

9、n,5min300 11 ()1()1300 6.37 1043.6 6.160.16 1 0.160.8484% oo m mm om mo om o ppw ggs ttts nn kgnn nn nn nn n = 第第 16 章章 沉淀和澄清沉淀和澄清 1. 已知颗粒密度 3 2.65/g cm，粒径0.45dmm(按球形颗粒考虑)，求该颗粒在 20c 水中沉降速度为多少？ 解：解：（1）设 re1，则根据斯托克斯公式，有 sm gdu p /18. 0 1045. 08 . 9 10002. 1 1011065. 2 18 1 18 1 2 3 3 33 2 1 由于 d c g u

10、 p d1 1 3 4 ，因此得到 299. 0 18. 010003 1045. 0)10002650(8 . 94 3 )(4 2 3 2 1 1 u dg c p d 因此 1 .80 299. 0 2424 re d c 这与假设矛盾，故题设错误。 （2）设1re1000，则根据阿兰公式，有 )/(105 . 7 1045. 0 100010002. 1 8 . 910002650 225 4 225 4 2 3 3 1 3 2 2 3 1 1 2 2 1 sm d g u p 由于 d c g u p d1 1 3 4 ，因此得到 725. 1 075. 010003 1045. 0

11、)10002650(8 . 94 3 )(4 2 3 2 1 1 u dg c p d 因此 6 .33 725. 1 100100 re 22 d c 这与假设相符，故题设正确。所以，该颗粒在 20水中的沉降速度为 75mm/s。 2、平流沉淀池设计流量为 3 720/mh。要求沉速等于和大于0.4/mm s的颗粒全部 除去。试按理想沉淀条件，求： （1） 所需沉淀池平面积为多少？ （2） 沉速为0.1/mm s的颗粒，可去除百分之几? 解解: （1）设计流量 333 720/720/3600/0.2/qmhmsms 沉淀池表面负荷 3 0.4/0.4 10/ o q umm sm s a

12、因此所需沉淀池面积为: 32 0.2/ 0.4 10500 o q am u （2）沉速为 0.1mm/s 的颗粒的去除率为: 0.1 100%=100%=25% 0.4 i o u e u 3、原水泥沙沉降实验数据见下表.取样口在水面下 180cm 处.平流沉淀池设计流 量为 3 900/mh,表面积为 2 500m, 试按理想沉淀池条件,求该池可去除泥沙颗粒约百 分之几?(c0表示泥沙初始浓度,c 表示取样浓度). 沉降试验数据沉降试验数据 取样时间(min) 0 15 20 30 60 120 180 c/c0 1 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08 解：解： 沉速计算沉速计算 取样时间(min) 0 15 20 30 60 120 180 h t - 12 9 6