给水处理习题及案例(学生)

取样时 0 间(min)
C/C0 1
15 20 30 60 120 180 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08
【答案】
u0
Q A
900 5104 m / s 0.5m m / s 500 3600
取样时 0 15 20 30 60 120 180 间(min)
ui(mm) 0 2
【解】投药量折合Al2O3为26×16％＝4.16 mg/L Al2O3分子量为102，故投药量相当于4.16/102＝
0.041mmol/L 则【CaO】=3【a】－【x】+【δ】
＝3×0.041－0.1＋0.2=0.223 mmol/L ＝0.223×56 mg/L=12.49 mg/L 水厂需投加市售石灰12.49/0.5＝24.98 mg/L
=11.04 m2 q= 1.5×104×1.06/（24 ×11.04)
= 60 m3/m2.h =16.7 L/m2.s
v＝60 m/h
【例】设计一座平流式沉淀池，水深3.96m，沉淀时间2h， 原水浊度50NTU。原水水质分 析结果见下表，按理想沉淀池 计算，该沉淀池总去除率为__。( )
【答案】特定颗粒沉速（截留沉速）：
H
3.96 1000
u0 t 2 3600 0.55m m / s
E 0.62
1
1 2
(0.35
P314
【习题1】已知颗粒密度ρ=2.65g/cm3，粒径 d=0.45mm（按球形颗粒考虑），求该颗粒在20℃ 水中沉降速度为多少？
【答案】 10.02 104 Pa s 1.003 106
水 1.0 103 kg / m 3 d 0.45 103 m
1
u
4 225
(s
水 )2 水
【解】
管道流速：
15000
v
24 3600
0.52
0.88
m s
4
注册考试 水在管道中的停留时间：T L 120 136.4 s v 0.88
gh 1000 9.81 0.4
G
T
1.14103 136.4 159
s 1
混合阶段要求G为500~1000s-1，而此段管中 G=159s-1 ∴此方案不可行
【答案】 Q 75000 1.05 0.9115m 3 / s
T V 1100 1206.8s Q 0.9115
G
h T
9800 0.26 1.0084 103 1206.8
45.76s 1
GT 45.76 1206.8 55220.58
20s 1 G 70s 1 ,1 104 GT 1 105 均 满 足 要 求
注册考试
【例题】某水厂拟采用水泵混合，处理水量为 Q=24000m3/d，经2条直径均为400mm，长均为 100m的并联管道送往水厂絮凝池，若正常工作时 每条管道内总水头损失为0.45m，则管道内水流的 速度梯度G值为（ ）s-1。
（μ=1.14×10-3Pa·s，ρ=1000kg/m3）
【解】正常工作时每条管道内的流量应为总水量的1/2 （不应为总水量或总水量的70％），即12000m3/d。
【答案】
Q 100000m 3 / d a 35mg / L
c 10% n 3
24 100aQ
aQ
W
2 1000 1000cn 417cn
35 100000 11.66m 3 417 10 3 24
W 0.3W 0.3 11.66 3.5m 3
1
2
P286
【习题4】隔板絮凝池设计流量75000m3/d。絮凝池有 效容积为1100m3。絮凝池总水头损失为0.26m。求 絮凝池总的平均速度梯度G值和GT值各为多少？ （水厂自用水量系数按5%计）
0.55)
0.80
0.62
1 2
(0.10
0.35)
0.94
0.80
0.551Βιβλιοθήκη 2(0.050.10)
1
0.94
0.62 0.2127 83.27%
注册考试
【例】虹吸滤池设计流量为15000m3/d，滤池自用
水量6％，滤池分为6格，设计滤速10m/h，计算其 最大反冲洗强度和反冲洗流速。 【解】A单=1.5×104×1.06/（24×10×6）
【答案】
（1）A
Q u0
0.4
720 103
3600
500m 2
(2)E ui 0.1 25% u0 0.4
P314
【习题3】原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在 水面下180cm处。平流沉淀池设计流量为900m3/h， 表面积为500m2。试按理想沉淀池条件，求该池可 去除泥砂颗粒约百分之几？（C0表示泥砂初始浓 度，C表示取样浓度）。 沉降试验数据
P286
【习题2】设聚合铝 Al2 (OH )n Cl6n m 在制备
过程中，控制m=5，n=4，试求该聚合铝的碱化度
为多少？
【答案】
B [OH] 100% 4 100% 66.7%
3[ Al]
32
P286
【习题3】某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂，其最 大投量为35mg/L。水厂设计水量100000m3/d。混 凝剂每日调剂3次，溶液浓度按10%计，试求溶解 池和溶液池体积各为多少？
g2
3
d
0.075m / s
Re
ud
33.65
1 Re 1000
说 明 应 用 过 渡 区 公 式 是 正 确 的
P314
【习题2】平流沉淀池设计流量为720m3/h，要求沉速 等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉 淀池条件，求：
（1）所需沉淀池平面积为多少m2？ （2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？
P286
【习题1】河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计）。硫酸 铝（含Al2O3为16%）投加量为25mg/L，试问水厂 每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50%计）。
【答案】
折 合Al2O3 25 16% 4m g / L 0.039m m ol/ L
取 0.35 CaO 3a x 0.367
1.5 1
0.5 0.25 0.167
取 样 时 间 为60min时 ，u0 0.5mm/s,C/C0 0.3 P0 1
P (1- p0 ) u0 uidpi
(1 0.3) 1 0.25(0.3 0.12) 0.167(0.12 0.08)
0.5 0.803 80.3%
注册考试
石灰投量
0.367 56 0.5 103
2055.2
kg
取 0.039 得 石 灰 投 量2184 kg
注册考试
【例题】原水总碱度为0.1mmol/L（以CaO计），投 加精制硫酸铝（含Al2O3约16％）26 mg/L 。若剩 余碱度取0.2mmol/L，试计算水厂石灰（市售品纯 度为50%）投量需多少mg/L？ （已知原子量Al=27，O=16，Ca=40）
管道流速：
12000
v
24 3600
0.42
1.1
m s
4
注册考试 水在管道中的停留时间： T L 100 90.9 s v 1.1
gh 1000 9.81 0.45
G
T
1.14 103 90.9 206.4
s 1
注册考试
【例题】某水厂拟采用管道混合，处理水量为 Q=15000m3/日，经一条长120m，直径为500mm 的铸铁管送往水厂絮凝池，若管道内总水头损失为 0.4m，求管道内水流的速度梯度G值，并判断此方 案是否可行？（μ=1.14×10-3Pa·s，ρ=1000kg/m3）