给水工程处理习题及案例(学生)

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） 【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
v＝60 m/h
【习题2】设聚合铝 Al 2 (OH )n Cl6 n 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】
P286
[OH ] 4 B 100% 100% 66.7% 3[ Al ] 3 2
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？ 【答案】
h 9800 0.26 1 45 . 76 s T 1.0084 10 3 1206 .8
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。 管道流速：
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）
=11.04 m2
q= 1.5×104×1.06/（24 ×11.04)
= 60 m3/m2.h =16.7 L/m2.s
900 【答案】 u Q 4 5 10 m / s 0.5mm / s 0 A 500 3600
取样时 0 间(min) ui(mm) 0
15 2
20 1.5
30 1
60 0.5
120 0.25
180 0.167
取样时间为 60m i n时 ，u 0 0.5m m /s, C /C0 0.3 P0 1 P (1 - p 0 ) ui dpi u0 1 0.25(0.3 0.12) 0.167(0.12 0.08) (1 0.3) 0.5 0.803 80.3%
注册考试
【例】设计一座平流式沉淀池，水深2.5m，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）：
u0 HHale Waihona Puke Baidu2.5 1 0 0 0 0.3 5m m / s t 2 3600
1 1 1 E 0.8 (0.10 0.35) 0.94 0.80 (0.05 0.10) 1 0.94 0.35 2 2 0.8 0.1 90%
1 3
4 ( s 水 ) 2 g 2 u d 水 225 0.075m / s Re ud

33.65
1 Re 1000
说 明 应 用 过 渡 区 公 式正 是确 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？ 【答案】
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Al 2O3 取 0.35 CaO 3a x 0.367 石灰投量 0.367 56 2055 .2 kg 3 0.5 10 取 0.039 得 石 灰 投 量 2184kg 25 16% 4mg / L 0.039mmol / L
Q 100000m 3 / d a 35mg / L c 10% n 3 24 100aQ aQ W2 1000 1000cn 417cn 35 100000 11.66m 3 417 10 3 24 3 W 1 0.3W 2 0.3 11.66 3.5m
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） 【答案】 Q 75000 1.05 0.9115m 3 / s
V 1100 T 1206 .8 s Q 0.9115 G
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 10 3 m
15000 v 24 3600 0.88 0.5 2 4
m
s
注册考试 水在管道中的停留时间： T L 120 136.4 v 0.88
s
G
gh 1000 9.81 0.4 159 3 T 1.14 10 136.4
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
Q 720 2 （ 1 ）A 500 m u0 0.4 10 3 3600 ui 0.1 ( 2) E 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 取样时 0 间(min) C/C0 1 15 0.98 20 0.88 30 0.70 60 0.30 120 0.12 180 0.08
12000 v 24 3600 1.1 2 0.4 4
m
s
注册考试 水在管道中的停留时间： T L 100 90.9 v 1.1
s
G
gh T
1000 9.81 0.45 206.4 3 1.14 10 90.9
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） 【解】 管道流速：