(完整版)水处理1思考题、习题

46、什么叫滤料“有效粒径”和“不均匀系数”？不均匀系数过大对过滤和反冲洗有
何影响？“均质滤料”的涵义是什么？它的不均匀系数是否等于
1？
47、双层和多层滤料混杂与否与哪些因素有关？如果滤料选配适当，在反冲操作中是 否可保证滤料不会混杂？滤料混杂对过滤有何影响？
48、掌握滤料筛分方法、筛分曲线绘制方法及根据曲线选择滤料级配方法。 49、滤料承托层有何作用？粒径级配和厚度如何考虑？ 50、滤池反冲洗强度和滤层膨胀度之间关系如何？当滤层全部膨胀起来以后，反冲洗 强度增大，水流通过滤层的水头损失是否同时增大？为什么？
5、反应动力学主要讨论什么问题？写出几种典型反应的动力学方程和相应的 线。
C～t 曲
6、试举出 3 种质量传递机理的实例。
7、3 种理想反应器的假定条件是什么？研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有 何作用？
8、为什么串联的 CSTR 型反应器比同容积的单个 CSTR 型反应器效果好？ 9、混合与返混在概念上有何区别？返混是如何造成的？ 10、PF 型和 CMB 型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。
37、斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用
60°？
38、澄清池的基本原理和主要特点是什么？
39、简单叙述书中所列 4 种澄清池的构造、工作原理和主要特点。
40、为什么粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒会被滤层拦截下来？ 41、从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和滤池发展趋势。
107、何谓双层床？其与混合床有何区别？
4
【习题】
1、由下表数据确定反应级数并求出反应速率常数 （ 25℃）。反应物初始浓度为
反应物浓度变化（ 25℃）
时间（ d）
0
0.1
0.5
1.0
1.5
2.0
浓度（ mg/L）
100
88
53
28
15
8
100mg/L 。
3.0 2
2、在实验室内作氯消毒试验。已知细菌被灭活速率为一级反应，且
2
55、大阻力配水系统的干管、支管和孔口流速的规定与公式（ 原理上加以阐述。
17-32）是否有关，请从
56、小阻力配水系统有哪些形式？选用时主要考虑哪些因素？
57、滤池的冲洗排水槽设计应符合哪些要求，并说明理由。 58、公式（ 17-38）是经验公式还是根据水力学导出？ 59、冲洗水塔或冲洗水箱高度和容积如何确定？
75、什么叫余氯？余氯的作用是什么？ 76、制取 ClO 2 有哪几种方法？写出它们的化学反应式并简述 点。
ClO 2 消毒原理和主要特
77、用什么方法制取 NaOCl ？简述其消毒原理和优缺点。 78、简述臭氧和紫外线消毒原理和生产方法。
79、水中含铁、锰、高氟等会有什么危害？ 80、为了加快铁的氧化速率，可以采取什么措施并说明理由。
4、题 3 中若采用 3 只 CSTR型反应器串联，其余条件同上。求串联后水流总停留时间
为多少？
5、液体中物料 i 浓度为 200mg/L，经过 2 个串联的 CSTR型反应器后， i 浓度降至 20mg/L。 液体流量为 5000m3/h ；反应级数为 1；速率常数为 0.8h -1。求每个反应器的体积和总反应
81、地下水除铁时常用什么工艺？为什么地下水除锰比除铁困难？ 82、何种水质条件下使曝气除铁法增加困难，可用什么措施解决？ 83、除铁、除锰滤料的成熟期是指什么？任何滤料是否需到成熟期后才出现催化氧化 作用？
84、除铁滤池的滤速受到哪些因素的影响？
85、活性炭等温吸附试验的结果可以说明哪些问题？
3
86、活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么，两者有什么关系？
100、在固定床逆流再生条件下，树脂工作交换容量能否由下式表示，试阐明其理由。
q=η r·η s· q0
101、在固定床逆流再生中， 用工业盐酸再生强酸阳离子交换树脂。 若工业盐酸中 HCl
含量为 31% ，而 NaCl 含量为 3% ，试估算强酸树脂的极限再生度（
K
Na+ H+
=1.5）。
102、在一级复床除盐系统中如何从水质变化情况来判断强碱阴床和强酸阳床即将失
控制 G 值
1
的作用是什么？
27、当前水厂中常用的絮凝设备有哪几种？各有何优缺点？在絮凝过程中，为什么
G
值应自进口至出口逐渐减小？
28、采用机械絮凝池时，为什么要采用 3～ 4 档搅拌机且各档之间需用隔墙分开？ 29、什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？ 30、已知悬浮颗粒密度和粒径，可否采用公式（ 16-4）直接求得颗粒沉速？为什么？
15、高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？
16、目前我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？为什么聚合铝和聚合铁的混凝 效果优于铝盐和铁盐？
17、什么叫助凝剂？常用的助凝剂有哪几种？在什么情况下需投加助凝剂？
18、为什么有时需将 PAM 在碱化条件下水解成 HPAM ？ PAM 水解度是何涵义？一般 要求水解度为多少？
11、 3 种理想反应器的容积或物料停留时间如何求得？试写出不同反应级数下 想反应器内物料的平均停留时间公式。
3 种理
12、何谓“纵向扩散模型”？纵向扩散模型对水处理设备的分析研究有何作用？ 13、何谓胶体稳定性？试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。 14、混凝过程中， 压缩双电层和吸附 -电中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用 机理及其与水的 PH 值的关系。
31、了解肯奇沉淀理论的基本概念和它的用途。 32、理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和 表面积关系如何？
33、影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？ 34、沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？
35、设计平流沉淀池是主要根据沉淀时间、表面负荷还是水平流速？为什么？ 36、平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙？出水为什么往往采用出水支渠？
c（ NaOH ）=2c（ 2NaOH ） m 或质量浓度 ρ（ =m/v）均与基本单元的形式无关？
92、水质分析如下表所示，试用物质的量浓度（ 式。
mmol/L ）表示水中离子的假想结合形
ρ （ Ca 2+） ρ（Mg 2+） ρ（ Na 2+）
70mg/L 9.7mg/L 6.9mg/L
ρ（ HCO -3） ρ（ SO2-4） ρ（ Cl -）
87、吸附区高度对活性炭柱有何影响？如何从泄漏曲线估计该区的高度？ 88、什么叫生物活性炭法，有什么特点？
89、目前应用最广的除氟方法是什么？原理如何？ 90、按照法定计量单位，下列物质的量或物质的量浓度的表达方式是否合 适？
91、为什么说质量
n（ 1/2H 2SO4）=2n（ H2SO4） c（ CaCO3）= 1/2 c （ 1/2CaCO 3） n（ Fe3+） =n（ 1/2Fe2O3） =2n（Fe2O3）
Na+ 含量应
98、试分析 H-Na 串联离子交换系统流量分配的计算方法完全相同于
H-Na 并联系统。
99、为什么说，在 H t>Hc 的条件下，经 H 离子交换（到硬度开始漏泄）的周期出水平
均强酸酸度在数值上与原水 H n 相当？此时 H-N a 离子交换系统的 QH 和 Q Na 表达式为何？ 若原水碱度大于硬度，情况又是如何？
-1
k=0.85min 。求
细菌被灭 99.5%时，所需消毒时间为多少分钟？
3、设物料 i 分别通过 CSTR型和 PF 型反应器进行反应后，进水和出水中 i 浓度之比
-1
均为 C0/C e=10，且属一级反应， k=2h 。求水流在 CSTR型和 PF 型反应器内各需多少停留时
间？（注： C0——进水中 i 初始浓度； Ce——出水中 i 浓度）
51、公式（ 17-2）与公式（ 17-11）有何同异？后者是否可用于过滤，前者是否可用于 反冲洗？为什么？
52、什么叫“最小流态化冲洗流速”？当反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时，反 冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度是否有关？
53、气 -水反冲洗有哪几种操作方式？各有何优缺点？ 54、大阻力配水系统和小阻力配水系统的涵义是什么？各有何优缺点？掌握大阻力配 水系统的基本原理和公式（ 17-32）的推导过程。
时间。
6 、河水总碱度 0.1mmol/L （按 CaO计）。硫酸铝（含 Al 2O3 为 16%）投加量为 25mg/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
50000m3，试问水厂每
天约需要多少千克石灰（石灰纯度按 50%计）。
140.3mg/L 95mg/L 10.6mg/L
93、试说明石灰软化时水中发生的化学反应。 94、石灰软化处理后水质有何变化？为什么不能将水中硬度降为零？ 95、与顺流再生相比，逆流再生为何能使离子交换出水水质显著提高？
96、实现逆流再生的关键是什么？ 97、如图 21-14 所示，当氢离子交换出水强酸酸度为零，与其相应，出水 是多少？
19、何谓同向絮凝和异向絮凝？两者的凝聚速率（或碰撞速率）与哪些因素有关？ 20、混凝控制指标有哪几种？为什么要重视混凝控制指标的研究？你认为合理的控制 指标应如何确定？
21、絮凝过程中， G 值的真正涵义是什么？沿用已久的 G 值和 GT 值的数值范围存在
什么缺陷？请写出机械絮凝池和水力絮凝池的
G 值公式。
42、直接过滤有哪两种方式？采用原水直接过滤应注意哪些问题？ 43、清洁滤层水头损失与哪些因素有关？过滤过程中水头损失与过滤时间存在什么关 系？可否用数学式表达？
44、什么叫“等速过滤”和“变速过滤”？两者分别在什么情况下形成？分析两种过 滤方式的优缺点并指出哪几种滤池属“等速过滤” 。