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高廷耀《水污染控制工程》第4版上册笔记和课后习题(含考研真题)详解(排水泵站的设计)【圣才出品】
高廷耀《水污染控制工程》第4版上册笔记和课后习题（含考研真题）详解第五章排水泵站的设计5.1复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、排水泵站的功用和设置地点1．泵站的功用①目的是把离地面较深的污水提升到离地面较浅的位置上。
设在管渠中途的泵站称为中途泵站，设在管渠系统末端的泵站称为终点泵站。
②当污水和雨水需要直接排入水体时，假如管道中的水位低于河流中的水位，需要设置终点泵站。
③当设有污水处理厂时，在处理构筑物前面常需设置泵站；在污水处理厂内，污泥的处理和利用过程中，一般都需设置污泥泵站。
④在某些地形复杂的城市，有些地区比较低洼，这里的污水往往需要用水泵输送至高位地区的干管中，另外，一些低于街管的高楼的地下室，地下铁道和其他地下建筑物的污水也需要用泵提升送入街管中，这种泵站常称为局部泵站。
2．设置地点的选择①选择排水泵站的位置时，应考虑当地的卫生要求、地质条件、电力供应以及设置应急出口渠的可能性；②排水泵站应与居住房屋和公共建筑保持适当距离，以防止泵站的臭味和机器的噪音对居住环境的影响；③中途泵站的设置受整个管渠系统的规划和街道干管与主干管之间高程上的衔接等因素的影响；④有污水厂的管道系统的终点泵站，一般应设在污水厂内，以便于管理。
二、常用排水泵1．几种常用排水泵（1）离心泵通常使用的排水泵是离心式的，叶轮的叶片装在轮盘的盘面上，转动时泵内主流方向呈现辐射状。
①分类离心式排水泵有轮轴平放的卧式泵和轮轴竖放的立式泵两大类。
②特点a．立式污水泵占地面积较小，能节省造价且水泵和电动机可以分别安放在适宜的地方；b．立式污水泵轴向推力很大，泵轴又很长，各零件易遭磨损，故对安装技术和机件精度要求都较高，其检修也不如卧式泵方便。
（2）混流泵混流泵构造基本上与离心泵相同，叶轮的设计不同，泵内主流方向介乎辐射与轴向之间。
（3）轴流泵轴流泵的主流方向和泵轴平行，其叶片装在短柱状叶轮外缘的柱面上，呈现辐射状。
（4）螺旋泵①构造泵壳为一圆筒，也可以圆底形斜槽代替泵壳。
水污染控制工程 重点
《水污染控制工程》重点一、名词解释1.生化需氧量（BOD）:水中有机物污染物被好氧微生物分解时所需的氧量（mg/L），间接反映了水中可微生物降解的有机物量。
P32.化学需氧量（COD）：用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂的量（mg/L）。
P33.好氧生物处理：污水中有分子氧存在的条件下，利用好氧微生物(包括兼性微生物，但主要是好氧细菌)降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法，包括活性污泥法和生物膜法。
P894.厌氧生物处理：在没有分子氧及化合态氧存在的条件下，兼性细菌与厌氧细菌降解和稳定有机物的生物处理方法。
P905.污泥体积指数（SVI）：曝气池混合液沉淀30min后，每单位质量干污泥形成的湿污泥的体积（mL/g）。
P1086.活性污泥：由细菌、菌胶团、原生动物、后生动物等微生物群体及吸附的污水中有机质和无机物质组成的，有一定的活力，具有良好的污水净化功能的絮绒状污泥。
P1077.高级氧化工艺：采用两种或多种氧化剂联用发生协同效应，或者与催化剂联用，提高·OH的生成量和生成速率，加速反应过程，提高处理效率和出水水质的工艺。
P3228.交换容量：离子交换树脂最重要的性能，定量地表示树脂交换能力的大小，单位mol/kg(干树脂)或者mol/L(湿树脂)，包括全交换容量和工作交换容量。
P3429.膜析法:利用天然或人工合成膜以外界能量或化学位差作推动力对水溶液中某些物质进行分离、分级、提纯和富集的方法的统称。
P35610.反渗透法：一种借助压力促使水分子反向渗透，以浓缩溶液和废水的方法。
P360二、填空题1.污水的类型：生活污水、工业废水、初期污染雨水、城镇污水P12.污水污染指标：物理性质、化学性质、生物性质P23.污水物理性质的污染指标：温度、色度、嗅和味、固体物质等P24.污水排放标准：浓度标准、总量控制标准、国家排放标准、行业排放标准、地方排放标准P125.污水处理的方法:物理处理法、化学及物理化学处理法、生物处理法P136.污水处理的程度：一级处理、二级处理和三级处理P147.理想沉淀池的五个区域：进口区、沉淀区、出口区、缓冲区和污泥区P348.稳定塘的分类:好氧塘、兼性塘、厌氧塘、曝气塘P2589.污水土地处理系统的四种工艺类型：慢速渗透系统、快速渗透系统、地表漫流系统、地下渗滤系统P27210.影响混凝效果的主要因素：水温、水质、水力条件P31211.常用的吸附等温式：亨利吸附等温式、朗缪尔(Langmuir)吸附等温式、弗罗因德利希(Lreundlich)吸附等温式、BET方程P33112.离子交换的运行操作步骤：交换、反洗、再生、清洗P34413.膜析法的分类：扩散渗析法、电渗析法、反渗析法、超滤法P35614.两类常用的超临界流体：超临界水、超临界CO2 P36415.污水回用系统的类型：建筑中水系统、小区中水系统、城市污水回用系统P376三、选择题（参考）1.沉淀的类型：自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀、压缩沉淀P302.沉淀法可用于：污水处理系统的预处理（沉砂池）、污水的初级处理（初沉池）、生物处理后的固液分离(二沉池)、污泥处理阶段的污泥浓缩P303.造成活性丝状污泥膨胀的因素：污水水质、运行条件、工艺方法P1994.运行中针对膨胀类型和丝状菌特性，抑制措施：①控制曝气量，保持适量溶解氧；②调整pH；③如碳氮比失调，可适量加含氮化合物或含磷化合物；④投加一些化学药剂；⑤城镇污水经过沉砂池，越过初沉池，直接进入曝气池。
高廷耀《水污染控制工程》(第4版)上册笔记课后习题考研真题详解
高廷耀《水污染控制工程》（第4版）（上册）笔记和课后习题（含考研真题）详解
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第一章排水管渠系统
1.1复习笔记
【知识框架】
【重点难点归纳】
考点一：城镇排水系统的体制和组成★★★
1排水系统的体制（见表1-1-1）
表1-1-1排水系统的体制
图1-1-1直排式合流制排水系统①合流支管；②合流干管；③河流
图1-1-2截流式合流制排水系统
①合流干管；②溢流井；③截流主干管；④污水厂；
⑤出水口；⑥溢流干管；⑦河流
图1-1-3完全分流制排水系统
①污水干管；②污水主干管；③污水厂；④出水口；⑤雨水干管；⑥河流
图1-1-4不完全分流制排水系统
①污水干管；②污水主干管；③污水厂；④出水口；⑤明渠或小河；⑥河流。
水污染控制工程第四版(上册)
水污染控制工程第四版（上册）一、前言水污染控制工程是一门重要的工程学科，它以研究、设计、施工和运行水污染控制工程为主要内容。
本书系统地介绍了水污染控制工程的基本理论、设计原理和技术措施，旨在为从事水污染控制工程的设计、施工、维护和管理的专业人员提供参考。
本书分上下两册，上册主要介绍水污染控制工程的基本理论、设计原理和技术措施，下册主要介绍水污染控制工程的施工、维护、管理和经济评价等内容。
本书的编写参考了国内外相关文献，结合近年来水污染控制工程的实践经验，综合考虑了水污染控制工程的设计、施工、维护和管理等方面的内容，以期为从事水污染控制工程的设计、施工、维护和管理的专业人员提供参考。
二、水污染控制工程的基本原理1、水污染控制工程的定义水污染控制工程是指以改善水体质量、恢复水环境、保护水资源、减少水污染源和污染物的排放量、改善水环境质量，以及促进水环境可持续发展为目的，采取技术措施，综合利用水资源、污染物排放控制、水体改良、水环境管理等技术手段，综合运用工程技术、科学技术和管理技术，实施的一系列工程项目的总称。
2、水污染控制工程的类型水污染控制工程可分为水污染源控制工程、水体改良工程、水质监测工程和水环境管理工程等四大类。
（1）水污染源控制工程水污染源控制工程是指采取技术措施，防止污染物进入水体，或者减少污染物进入水体的量，从而减少水体污染的工程。
其主要技术措施包括污染物排放控制、污染物排放治理、污染物排放标准等。
（2）水体改良工程水体改良工程是指采取技术措施，改善水体质量，以满足水体的使用要求，提高水体的生态环境质量的工程。
其主要技术措施包括水体治理、水体深度改良、水体改良工程等。
（3）水质监测工程水质监测工程是指采取技术措施，定期对水体质量进行监测和评价，以评估水体质量变化，及时发现和控制水体污染的工程。
其主要技术措施包括水质监测系统设计、水质监测技术、水质监测数据处理等。
（4）水环境管理工程水环境管理工程是指采取技术措施，综合运用工程技术、科学技术和管理技术，实施的一系列工程项目，以促进水环境可持续发展的工程。
水污染控制工程第四版上册知识点
第二章答案1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258T ，废水量标准³/t 活畜,总变化系数,三班制生产,每班8h,最大职工数860人,其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的40%,使用淋浴人数按85%计,其余60%的职工在一般车间工作,使用淋浴人数按30%计．工厂居住区面积９.５×104 ㎡,人口密度580人/104 ㎡,生活污水量标准160L/人·d,各种污水由管道汇集送至污水处理站,试计算该厂的最大时污水设计流量.解: 该厂的最大时污水设计流量Q=Q 1 +Q 2 +Q 3Q 1 =k·n·k z 24×3600 =160××585×24×3600=s Q 2 =A 1 B 1 K 1 +A 2 B 2 K 2 T×3600 +C 1 D 1 +C 2 D 2 3600 =860×60%×25×+860×40%×35×8×3600+860×60%×30%×40+860×40%×85%×603600 =+=s Q 3 =m·M·k z T×3600 =258×××103 3600×24= L/s Q=Q 1 +Q 2 +Q 3=++= L/s 2、下图为某工厂工业废水干管平面图。
图上注明各废水排除口的位置，设计流量以及各设计管段的长度，检查井处的地面标高，排除口1的管底标高为218。
9m,其余各排除口的埋深均不得小于。
该地区土壤无冰冻。
要求列表进行干管的水力计算，并将计算结果标注在图上。
解：先进行干管的流量计算如下表：干管水量计算表管段编号排出口设计流量L/s转输流量L/s 管段设计流量 L/s1~2 2~3干管水力计算表3、试根据下图所示的街坊平面图，布置污水管道，并从工厂接管点至污水厂进行管段的水力计算，绘出管道平面图和纵断面图。
《水污染控制工程》考点(整理)
名词解释1、混凝:指通过某种方法使水中的胶体粒子和微小悬浮物聚集的过程。
P482、凝聚：指胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。
P483、絮凝：指脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。
P484、同向絮凝：两个胶体颗粒在同一方向上发生碰撞而絮凝.(有外力推动所引起的碰撞）P595、异向絮凝：两个胶体颗粒向不同的方向上运动而发生碰撞聚集的情况。
（由布朗运动所引起的碰撞)P596、表面负荷：指单位沉淀面积上承受的水流量。
P967、固体通量：指单位时间通过单位面积的固体量。
P1198、澄清:使杂质沉淀,液体变清.（混凝+沉淀、活性污渣层+接触絮凝）9、自由沉降：悬浮颗粒的浓度低,在沉淀过程中互不黏合，不改变颗粒的形状、尺寸及密度.又指颗粒之间互不碰撞，呈离散状态,最终各自独立完成沉降过程。
P9110、拥挤沉降:水中较大颗粒在有限的水体中沉降时，由于颗粒相互之间会产生影响致使颗粒沉速较自由沉降时小,这种现象称为拥挤沉降。
P9311、絮凝沉降:在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用、浓度低的悬浮颗粒物的沉淀，由于絮凝作用颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。
经过化学混凝的水中颗粒的沉淀即属絮凝沉淀。
12、滤速：水的流量除以过滤面积/单位过滤面积在单位时间内的滤过水量，单位m/h.P12613、强制滤速：在水厂，部分滤池因检修或翻砂而停运时，在总滤水量不变的情况下运行其他滤格的滤速.14、冲洗强度：冲洗滤池时，单位滤池面积在单位内通过的水量。
15、有效粒径:粒径分布曲线上小于该粒径的土含量占总土质量10％的粒径。
16、不均匀系数:K=d80/d10 通过80%滤料重量的筛孔孔径与通过10%的滤料重量的筛孔孔径的比值，有的主张用d60/d10来表示。
17、含（截）污能力：单位面积滤层在一个过滤周期里截留的悬浮物量。
P13918、湿密度：活性炭自身孔隙中充满水时测得的密度。
P18219、湿真密度：指在单位真体积内湿态离子交换树脂的质量.P23920、湿视密度:指单位视体积内紧密无规律排列的湿态离子交换树脂的质量.P23921、吸附等温线：指在恒温及吸附平衡状况下,单位吸附剂的吸附容量和平衡溶液浓度之间的关系曲线。
高廷耀《水污染控制工程》(第4版)(上册)配套题库-章节题库】-第七、八章【圣才出品】
第七章排水管渠系统的管理和养护一、选择题1．各种管道的积泥深度不能超过管径（或高度）的（）。
一旦接近或超过这个要求就应及时进行疏通。
A．1/2B．1/3C．1/4D．1/5【答案】D【解析】《城镇排水管渠与泵站维护技术规程》要求：各种管道的积泥深度不能超过管径（或高度）的1/5。
一旦接近或超过这个要求就应及时进行疏通。
采用合理的养护周期（二次养护间隔时间）可以做到在任何时候管渠积泥都不超过允许积泥深度。
2．排水管道的功能状况检查包括（）。
A．开井检查B．量泥深斗检查C．水力坡降试验D．水质分析法【答案】B【解析】A项，开井检查属于日常巡视，可以发现井壁裂缝、倾斜、水位异常等。
CD 两项均属于特殊检查，其中水力坡降试验是通过对实际水面坡降的测量和分析米检查管渠运行状况的一种非常有用的方法，水质分析法用于检测水质。
二、填空题1．排水管渠内常见的故障有______，______，______，______。
【答案】污物淤塞管道；过重的外荷载；地基不均匀沉降；污水的侵蚀作用【解析】排水管渠系统维护的目的是使排水管渠系统始终保护良好和安全的运行状态，发挥排水管渠的功能。
排水管渠系统的维护，包括对管道的定期检查和定期进行污泥清除和管道疏通等。
排水管渠内常见的故障有污泥淤塞，过重的外负荷，地基不均匀沉降或污水的侵蚀作用，使管渠损坏、裂缝和腐蚀。
2．管渠管理养护的任务是______，______，______，______。
【答案】验收排水管渠；监督排水管渠使用规则的执行；经常清洗、冲洗和清通排水管渠；修理管渠及其构筑物【解析】排水管渠系统的管理、养护和维修的目的是保持排水管渠的的设计排水能力，延迟排水设施的使用寿命，以确保整个系统始终处于良好的运行状态。
管渠管理养护的任务是验收排水管渠，监督排水管渠使用规则的执行，经常清洗、冲洗和清通排水管渠，修理管渠及其构筑物。
3．各种管道的积泥深度不能超过管径（或高度）的______。
水污染控制工程第四版(上册)
水污染控制工程第四版（上册）水污染控制工程第四版（上册）》是一本探讨水污染控制工程的权威教材，该书的出版旨在帮助读者了解和应对当前面临的水污染问题。
本书从实际案例、理论分析、工程实践等多个角度全面讨论了水污染控制的相关内容。
同时，本书还包含了新的研究成果和技术进展，为读者提供了最新的水污染控制方法和工程方案。
水污染对人类的健康和生态环境造成了严重威胁，因此加强对水污染控制工程的研究和应用至关重要。
本书的出版旨在提高读者对水污染问题的认识，促进技术和政策的创新，为水污染治理工作提供参考和指导。
希望本书能为读者提供全面、系统的知识，帮助他们理解和解决水污染问题，推动水污染控制事业的发展，实现可持续水资源利用与保护。
这本教材适用于从事水污染控制工程研究、设计和管理的专业人员，也可作为水环境、环境科学与工程等相关专业高年级本科生和研究生的教材。
亦可查询书籍参考出处。
水污染是指水体中存在的各种有害物质或物理性因素，导致水质下降，无法满足人类或生态系统的需求。
水污染可以根据污染物的不同性质和来源进行分类。
化学污染化学污染是指水体中存在的各种化学物质超过了一定限值，对水质产生不良影响的现象。
化学污染的主要来源包括：工业废水排放、农业和畜禽养殖废水、城市污水和固体垃圾等。
常见的化学污染物包括有机物、重金属、农药残留等。
物理污染物理污染是指水体中存在的各种物理性因素对水质产生不良影响的现象。
物理污染的主要来源包括：大气降水中的尘埃、土壤侵蚀、工业生产过程中产生的固体废物等。
常见的物理污染因素包括悬浮物、浊度、温度等。
生物污染生物污染是指水体中存在的各种微生物或生态系统中的物种对水质产生不良影响的现象。
生物污染的主要来源包括：人类活动产生的污水、农业和养殖业废水、水生生物排泄物等。
常见的生物污染因素包括细菌、病毒、藻类等。
以上是水污染的定义和常见分类，深入了解和掌握水污染的概念和分类对于水污染控制工程非常重要。
主题二：水污染控制技术以上是水污染的定义和常见分类，深入了解和掌握水污染的概念和分类对于水污染控制工程非常重要。
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第二章答案
1、某肉类联合加工厂每天宰杀活牲畜258T ，废水量标准8.2m ³/t 活畜,总变化系数1.8,三班制生产,每班8h,最大职工数860人,其中在高温及污染严重车间工作的职工占总数的40%,使用淋浴人数按85%计,其余60%的职工在一般车间工作,使用淋浴人数按30%计．工厂居住区面积９.５×104 ㎡,人口密度580人/104 ㎡,生活污水量标准160L/人·d,各种污水由管道汇集送至污水处理站,试计算该厂的最大时污水设计流量.
解: 该厂的最大时污水设计流量Q=Q 1 +Q 2 +Q 3
Q 1 =k·n·k z 24×3600 =160×9.5×585×1.824×3600
=18.525L/s Q
2 =A 1 B 1 K 1 +A 2 B 2 K 2 T×3600 +C 1 D 1 +C 2 D 2 3600 =860×60%×25×3.0+860×40%×35×2.58×3600 +860×60%×30%×40+860×40%×85%×603600
=2.39+6.59=8.98L/s Q 3 =m·M·k z T×3600 =258×8.2×1.8×103 3600×24
=44.08 L/s Q=Q 1 +Q 2 +Q 3 =18.525+8.98+44.08=72.59 L/s
2、下图为某工厂工业废水干管平面图。
图上注明各废水排除口的位置，设计流量以及各设计管段的长度，检查井处的地面标高，排除口1的管底标高为218。
9m,其余各排除口 的埋深均不得小于1.6m 。
该地区土壤无冰冻。
要求列表进行干管的水力计算，并将计算结果标注在图上。
解：先进行干管的流量计算如下表：
干管水量计算表
干管水力计算表
3、试根据下图所示的街坊平面图，布置污水管道，并从工厂接管点至污水厂进行管段的水力计算，绘出管道平面图和纵断面图。
已知：
（1）人口密度为400人/104㎡；
（2）污水量标准为140L/人·d；
（3）工厂的生活污水和淋浴污水设计流量分别为8.24L/s 和6.84L/s，生产污水设计流量为26.4L/s，工厂排除口地面标高为43.5m，管底埋深不小于2m,土壤冰冻线为
0.8m.
（4）沿河岸堤坝顶标高40m。
解：（一）、在街坊平面图上布置污水管道
由街坊平面图知，该地区地势自西北向东南倾斜，无明显分水线，可划分为一个排水流域。
干管布置考虑到地势的高低，沿街道自北向南布置，主干管在城区的北面，可以
充分利用地势高度，减少埋深，整个管道布置呈截流式形式布置，如下图。
（二）街坊编号并计算面积
将各街坊编号，并按各街坊的平面范围计算它们的面积，列入下表，用箭头标出各街坊污水的排出方向。
街坊面积
题中，人口密度为400人/104㎡，污水量标准为140L/人·d，则比流量为：
q0=400×140
86400=0.65L/s·10
4㎡
（三）、划分设计管段，计算设计流量。
污水主干管设计流量计算表
（四）、水力计算
污水主干管水力计算表
第三章答案
1、从某市一场暴雨自记雨量记录中求得5、10、15、20、30、45、60、90、120min的最大
降雨量分别是13、20.7、27.2、33.5、43.9、45.8、46.7、47.3、47.7mm。
试计算各历时的最大平均暴雨强度I(㎜/min) 及q(L/s·104㎡)
解：
由暴雨强度的定义和公式计算如下表：
2、某地有20年自记雨量记录资料，每年取20min暴雨强度值4~8个，不论年次而按大小
排列，取前100项为统计资料。
其中i
=2.12㎜/min排在第二项，试问该暴雨强度的
20
重现期为多少年？如果雨水管渠设计中采用的统计重现期分别为2a,1a,0.5a的暴雨强度，那么这些值应排列在第几项？
解：
观测资料的年数N=20，最后取了100项，每年选入的平均雨样数M=5
(1) i
20 =2.12㎜/min 一项，m=2 其重现期P=NM+1mM =20×5+1
2×5 =10.1(a)
(2) P=2a 时 P=NM+1
mM 2=20×5+1
m×5 m=10.1 该值应排列在第11项 P=1a 时 P=NM+1
mM 1=20×5+1
m×5 m=20.2 该值应排列在第21项 P=0.5a 时 P=NM+1
mM 0.5=20×5+1
m×5 m=40.4 该值应排列在第41项
3、 北京市某小区面积共220000㎡（22ha ）,其中屋面面积占该地区总面积的３０％，沥青
道路面积占１６％。
级配碎石路面的面积占１２％，非铺砌土路面占４％，绿地面积占３８％。
试计算该区的平均径流系数。
当采用设计重现期为P=5a 、2a 、1a 及0.5a 时，试计算：设计降雨历时t=20min 时的雨水设计流量各是多少？ 解：
Ψ＝
∑F i ·Ψ i
F
=220000×30%×0.90+220000×16%×0.90+220000×12%×0.45+220000×4%×0.30+220000×38%×0.15
220000
=0.537 北京地区暴雨强度公式：q=
2001(1+0.811lgP)
(t+8)0.711
降雨历时t=20min 取不同的设计重现期时，暴雨强度计算如下表：
设计降雨量计算如下表：t=20min；F=220000㎡；Ψ=0.537
4、雨水管道平面布置如图所示，图中个设计管段的本段汇水面积标注在图上，单位以104
㎡计，假定设计流量均从管段起点进入。
已知当重现期P=1a时，暴雨强度公式为：暴雨强度
=10min,折减系数m=2。
各管段的长度以经计算，径流系数Ψ=0.6。
取地面集水时间t
1
米计，管内流速以m/s计。
数据如下：L
L2-3=130, L4-3=200, L3-5=200, v1-2=1.0, v2-3
1-2=120,
=1.2,v4-3=0.85, v3-5=1.2.。
试求各管段的雨水设计流量为多少L/s？（计算至小数后一位）
解：
汇水面积计算如下表：
=10min;Ψ=0.6
各管段雨水设计流量计算如下表：t
1
5、试进行某研究所西南区雨水管道（包括生产废水在内）的设计和计算。
并绘制该区的雨
水管道平面图及纵剖面图。
已知条件：
（1）如图所示该区总平面图；
（2）当地暴雨强度公式为：q=700(1+0.8lgP)
(L/s·102㎡)
t0.5
（3）采用设计重现期P=1a，地面集水时间t
=10min；
1。