水质工程学1第二次作业
(2021年整理)水质工程学试题库二与答案
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一、名词解释:1、最小设计坡度——在污水管道设计时，通常使管道埋设坡度与设计地面坡度基本一致,但管道坡度造成的流速应等于或大于最小设计流速，以防止管道内产生沉淀。
因此将相应于管内流速为最小设计流速时的管道坡度叫做最小设计坡度。
2、澄清池—-主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。
当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。
3、最大设计充满度—-在设计流量下,污水在管道中的水深h和管道直径D的比值称为设计充满度，当h/D=1时称为满度。
4、硝化——在消化细菌的作用下,氨态氮进行分解氧化,就此分两个阶段进行,首先在亚消化菌的作用下,使氨转化为亚硝酸氮，然后亚硝酸氮在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氮.5、最小覆土深-—指管道外壁顶部到地面的距离。
6、快滤池——一般是指以石英砂等粒状滤料层快速截留水中悬浮杂质,从而使水获得澄清的工艺过程.7、径流系数-—径流量与降雨量的比值称径流系数，其值常小于1。
8、土地处理—-土地处理有两种方式:改造土壤；污泥的专用处理厂。
用污泥改造不毛之地为可耕地，如用污泥投放于废露天矿场、尾矿场、采石场、粉煤灰堆场、戈壁滩与沙漠等地.专用场应设截流地面径流沟及渗透水收集管,以免污染地面水与地下水。
9、泥龄——暴气池内活性污泥总量与每日排放污泥量之比,即活性污泥在暴气池内的平均停留时间，因之又称为“生物固体平均停留时间”。
水质工程学作业副本
六、生活饮用水处理的典型工艺
1地表水水源符合生活饮用水标准
常规处理工艺 水源→混凝→沉淀→过滤→消毒→泵站→出水
2地表水源不符合标准
预处理+常规处理 或 常规处理+深度处理
3地下水水源符合标准
原水→过滤→消毒→泵站→出水
十、混凝机理
1压缩的电层作用 2吸附-电中和作用 3吸附架桥作用 4网捕或卷扫作用
十一、胶体稳定性原因
1动力学稳定性 布朗运动使胶体处于稳定状态不下沉
2聚集稳定性 胶体带电相斥（憎水胶体） 水化膜的阻碍（亲水胶体）
而两者之中聚集稳定性对胶体的影响起关键作用
十二、铝盐的混凝特性：
PH＜3 铝以（Al(H2O6)）3+ 形态为主（主要是压缩双电层）
十三、影响混凝效果的主要因素
水温 化学特性 杂质特性 浓度 水利条件 低温水絮宁体形成慢 细小松散 混凝效果差原因是1 无机盐水解是吸热反应 水解较难 2水温下降 胶体 水化作用增强，妨碍胶体凝聚 3水温下降 水的粘度大 布朗运动强度减弱 碰撞机会减小 不利于胶体凝聚 同时水流剪力增大 影响絮体的成长 4 水温与水的PH值有关 水温低水的PH提高相应的混凝剂的最佳PH也将提高
十六、曝气作用：
1颗粒之间产生机械摩擦 去除颗粒表面附着的有机物
2形成旋流 产生离心力 ，有机物悬浮 无机物抛向外侧沉淀
3增加微生物活性增加絮凝性 使后续沉淀池沉淀效果好
一：助凝剂的作用：1调节和改善混凝剂的作用和条件。
包括酸，碱和氧化剂
酸碱类：调整水的PH，
氧化剂类：破坏干扰混凝的物质
水质工程学作业1
水质工程学（上）习题、思考题思考题一1、水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
2、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的水质特点。
3、了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。
4、反应器原理用于水处理有何作用和特点？5、混合与返混在概念上有何区别？返混是如何造成的？6、PF型（合塞流反应器）和CMB型反应器（间歇完全混合反应器）为什么效果相同？两者优缺点比较。
7、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3种理想反应器内物料的平均停留时间公式。
习题二1、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K=0.85min-1。
求细菌被灭99.5%时，所需消毒时间为多少分钟？（连续式完全混合反应器）2、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浓度之比为Co/Ce=10,且属一级反应，k=2h-1。
求水流在CSTR型和PF型反应器内各需多少停留时间？（注：Co—进水中i初始浓度；Ce—出水中i浓度）思考题三（水质指标和废水出路）1、何为水的自然循环和社会循环？它们之间存在着怎样的矛盾？污水处理工程的任务是什么？2、废水水质有哪几种指标？其在实际工作中有何作用？3、试讨论生活污水和工业废水的特征。
4、为何制定了地面水中有害物质最高容许浓度标准，还要制定工业“废水”的排放标准？这些标准的主要内容有哪些？5、说明生化需氧量及化学需氧量的基本概念，并比较它们的优缺点及适用条件。
6、比较不同来源BOD数值的条件是什么？为什么？7、生化需氧量间接表示废水中有机物的含量，废水中有机物的量是一定的，为什么第一阶段生化需氧量随温度的不同而变化？8、什么叫做第一阶段和第二阶段生化需氧量？9、有机物的生物氧化过程一般分两个阶段进行，这是指哪些有机物来说的？对于不含氮有机化合物的情况怎样？为什么以五天作为标准时间所测得的生化需氧量（BOD5）一般已有一定的代表性？10、BOD5这一指标在实用上有何缺点，为什么现在仍广泛地应用这一指标？11、COD和BOD的数值关系如何？举例说明之。
水质工程学习题(全)
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第一章水质与水质标准填空题:1、水的循环包括：和。
2、按水中杂质的尺寸，可以将杂质分为、、三种。
3、含磷物质存在形式:、、 ;溶解性的磷：、、；悬浮性的磷：。
4、按处理程度污水处理分为:、、 .5、污水的最终出路：、、。
6、城市污水：包括以下四部分、、、 .7、污水复用分:、。
8、有直接毒害作用的无机物：、、、、、。
9、生活饮用水的水质指标可分为、、、四类。
10、通常采用、、、等水质指标来表示水质耗氧有机物的含量。
名词解释：1、合流制2、分流制3、 BOD4、 COD5、 TOC6、 TOD7、总残渣、总固体或叫蒸发残渣8、水体富营养化（eutrophication ）的定义 9、水环境容量 10、水体自净问答题：1、污水中含氮物质的分类及相互转换2、什么是水体自净？为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一?3、在研究水体污染问题时，为什么除毒物外，还要考虑溶解氧和生化需氧量这两个问题？在进行水体自净的计算时，关于溶解氧一般是以夏季水体中不低于 4mg/L为根据的,但在北方严寒地区,对于溶解氧的要求往往提高，这是什么原因？4、进行水体污染的调查，主要应采取哪些步骤？5、什么是水体富营养化？富营养化有哪些危害？6、 BOD 的缺点、意义？7、什么是“水华"现象?8、什么是“ 赤潮 " 现象？9、氧垂曲线的意义，使用时应主意哪些问题?10、写出氧垂曲线的公式,并图示说明什么是氧垂点.11、河水：最旱年最旱月平均时流量（保证率 95% ）(水速为0.25m/s)，生化需氧量=3mg/L，亏氧量Da〈10％，水温T=20，耗氧常数，复氧常数。
水质工程学作业及参考答案
⽔质⼯程学作业及参考答案思考题和作业 1⽔循环定义1：⽔循环是指⽔由地球不同的地⽅透过吸收太阳带来的能量转变存在的模式到地球另⼀些地⽅。
定义2：在太阳能和地球表⾯热能的作⽤下，地球上的⽔不断被蒸发成为⽔蒸⽓，进⼊⼤⽓。
⽔蒸⽓遇冷⼜凝聚成⽔，在重⼒的作⽤下，以降⽔的形式落到地⾯，这个周⽽复始的过程，称为⽔循环。
定义3：⽔循环是指⼤⾃然的⽔通过蒸发，植物蒸腾，⽔汽输送，降⽔，地表径流，下渗，地下径流等环节，在⽔圈，⼤⽓圈，岩⽯圈，⽣物圈中进⾏连续运动的过程。
⽔循环分为海陆间循环（⼤循环）以及陆上内循环和海上内循环（⼩循环）。
从海洋蒸发出来的⽔蒸⽓，被⽓流带到陆地上空，凝结为⾬、雪、雹等落到地⾯，⼀部分被蒸发返回⼤⽓，其余部分成为地⾯径流或地下径流等，最终回归海洋。
这种海洋和陆地之间⽔的往复运动过程，称为⽔的⼤循环。
仅在局部地区(陆地或海洋)进⾏的⽔循环称为⽔的⼩循环。
环境中⽔的循环是⼤、⼩循环交织在⼀起的，并在全球范围内和在地球上各个地区内不停地进⾏着。
⽔的社会循环：由于⼈类⽣产与⽣活活动的作⽤与影响，⾃然⽔循环径流部分参与的⽔循环。
⽔的社会循环对⽔量和⽔质有较为突出的影响，近年来，河流、湖泊来⽔量⼤幅度减少，甚⾄⼲涸，地下⽔位⼤⾯积下降，径流条件发⽣重⼤改变，不可复原⽔量所占⽐例愈⼤，对⾃然⽔⽂循环的扰动愈剧烈，天然径流量的降低将⼗分显著，引起⼀系列的环境与⽣态灾害。
污染物的类别、危害及相应的污染指标类别危害污染指标物理性污染热污染(1) ⽔温升⾼饱和溶解氧降低，⽔体复氧速率减慢，⽔⽣⽣物的耗氧速率加快，⽔中溶解氧迅速消耗，造成鱼类和⽔⽣⽣物的窒息死亡，⽔质迅速恶化；(2) ⽔体中化学反应速率加快，可引发⽔体物理化学性质，如电导率、溶解氧、离⼦浓度和腐蚀性的变化，臭味加剧；(3) 使⽔体中的细菌加速繁殖，增⾼该⽔体的处理成本；⽔温取代苯类化合物难降解有机物，对微⽣物有毒害和抑制作⽤病原微⽣物数量多、分布⼴、存活时间长、繁殖速度快，随⽔流传播疾病⼤肠菌群指数、病毒、细菌总数简述⽔质污染指标在⽔体污染控制、污⽔处理⼯程设计中的作⽤。
水质工程学A卷答案
《水质工程学（1）》试卷A答案
课程代码BB039026考试方式闭卷考试时长100分钟
题号
一
二
三
四
五
六
七
八
合计
满分
8
66
12
12
100
得分
阅卷人
一、名词解释（1×8=8分）
1、同向絮凝：由水流流体运动造成的絮凝为同向絮凝。
2、截留沉速：沉淀池中能被去除的所有颗粒中最小颗粒的沉淀速度称截留沉速。
理想沉淀区的沉淀效率之与截留沉速有关,即只与表面负荷(Q/A)有关,而与其他工艺参数(如沉淀时间、池深、水流速度等）无关。
4、什么叫滤料“有效粒径”和“不均匀系数”？不均匀系数大对滤和反冲洗有何影响？“均质滤料”的涵义是什么？（8分）
答：粒径指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。有效粒径有d10和d80，K80=d80/d10
三、水中悬浮物浓的影响：从混凝动力学，No= n2d3G n小，No小，混凝效果差。为提高对低浊水的混凝效果，在投加铅盐或铁盐的同时，投加高分子助凝剂，活化硅酸或PAM。投加矿物颗粒（如粘土），以增中混凝剂水解产物的凝结中心，提高颗粒碰撞速率并增加絮凝体密度。采用直接过滤法。对高浊水，为使悬浮物达到吸附电中和脱稳作用，所需铝盐或铁盐混凝剂量相应大大增加，为减少混凝剂用量，通常投加高分子助凝剂，如PAM及活化硅酸。（1分）
7、滤层膨胀度：滤层膨胀后所增加的厚度与滤层膨胀前厚度之比。
8、相对湿度：一定容积的湿空气在某一温度下，所含水蒸气的重量与同温度下达到饱和时所含水蒸气重量之比，称为该温度的相对湿度。
三、简述题（70分）
1、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的水质特点？（6分）
水质工程学作业及参考答案
水质工程学作业及参考答案思考題和作業1水循環定義1：水循環是指水由地球不同の地方透過吸收太陽帶來の能量轉變存在の模式到地球另一些地方。
定義2：在太陽能和地球表面熱能の作用下，地球上の水不斷被蒸發成為水蒸氣，進入大氣。
水蒸氣遇冷又凝聚成水，在重力の作用下，以降水の形式落到地面，這個周而複始の過程，稱為水循環。
定義3：水循環是指大自然の水通過蒸發，植物蒸騰，水汽輸送，降水，地表徑流，下滲，地下徑流等環節，在水圈，大氣圈，岩石圈，生物圈中進行連續運動の過程。
水循環分為海陸間循環（大循環）以及陸上內循環和海上內循環（小循環）。
從海洋蒸發出來の水蒸氣，被氣流帶到陸地上空，凝結為雨、雪、雹等落到地面，一部分被蒸發返回大氣，其餘部分成為地面徑流或地下徑流等，最終回歸海洋。
這種海洋和陸地之間水の往複運動過程，稱為水の大循環。
僅在局部地區(陸地或海洋)進行の水循環稱為水の小循環。
環境中水の循環是大、小循環交織在一起の，並在全球範圍內和在地球上各個地區內不停地進行著。
水の社會循環：由於人類生產與生活活動の作用與影響，自然水循環徑流部分參與の水循環。
水の社會循環對水量和水質有較為突出の影響，近年來，河流、湖泊來水量大幅度減少，甚至幹涸，地下水位大面積下降，徑流條件發生重大改變，不可複原水量所占比例愈大，對自然水文循環の擾動愈劇烈，天然徑流量の降低將十分顯著，引起一系列の環境與生態災害。
簡述水質汙染指標在水體汙染控制、汙水處理工程設計中の作用。
水質指標是水中某一種或某一類雜質の含量，直接用其濃度表示，如某種重金屬和揮發酚；有些是利用某類雜質の共同特性來間接反映其含量の，如BOD 、COD 等；還有一些指標是與測定方法直接聯系の，常有人為任意性，如渾濁度、色度等。
水質指標是判斷和綜合評價水體質量並對水質進行界定分類の重要參數，是通過對汙染物質做出定性、定量の檢測以反映汙水の水質，能綜合表示水中雜質の種類和含量。
通過水質汙染指標能指導水體汙染控制和汙水處理工程設計の進行與發展。
水质工程学(‖)习题集
第一篇废水处置总论一、试探题1、废水处置都包括哪些内容？2、什么是水的自然循环和社会循环？3、废水的水质指标都有哪些？各有什么含义？4、如何测定BOD5？有什么工程意义？5、什么是氧垂曲线？有什么工程意义？6、如何确信废水的处置程度？7、废水处置方式都有哪些？8、简述城市和工业废水处置的典型工艺流程。
第二篇废水的物化处置理论与技术一、试探题1、简述格栅的大体形式和格栅的设计计算要点；2、简述筛网的作用和设计布置原那么；3、如何计算水质水量调剂池的容积；4、水质水量调剂池的布置方式；5、沉淀的分类与特点：自由、絮凝与拥堵沉淀；6、用自由沉淀的理论描述方式----Stokes公式，注意Re的适用范围；7、颗粒沉淀实验方式与沉淀效率计算方式----（不同沉淀类型）；8、简述表面负荷（q）与截留速度u0的关系，沉淀池大小计算方式；9、理想沉淀池的工作模型与工艺计算----表面负荷（q）与截留速度u0的关系，沉淀池大小计算；10、区别沉淀池的类型、构造、特点和工作原理----平流式、竖流式、辐流式、斜流式；11、除油的和破乳的原理、工作进程和工艺设计；12、离心分离的原理和要紧工艺形式；13、什么是MBR？说明其原理、工艺形式和技术特点；14、简述混凝、吸附、离子互换和萃取在废水处置中的作用原理和工艺特点；15、说明废水的氧化还原处置的技术原理、方式和工艺特点；二、练习题第三篇废水的生物处置理论与技术一、试探题1、从工艺流程、工艺参数、平面布置等角度简单描述一个你所了解的城市污水处置厂（能够是你所在城市的污水厂，也能够是你曾参观过的污水厂）。
2、试比较“生物膜法”和“膜生物反映器”中的“膜”有何不同？3、请简述Orbal氧化沟的大体概念。
5、在一个启动运行不久的处置厌氧反映器出水的活性污泥工艺中，由于负荷较低，曝气池内的溶解氧较高，结果发觉污泥在二沉池中有上浮的现象；从曝气池中取混合液测定其SV时发觉污泥的沉降专门好，但小时后，即显现污泥成团上浮；镜检观看未发觉有大量丝状菌；试分析其可能的缘故并给出解决计谋。
水质工程学习题集2
思考题一（废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础）1，微生物新陈代谢活动的本质是什么？它包含了哪些内容？2，什么叫酶？其作用有什么特性？细菌是怎样吸收和消化营养物质的？3，在生化反应过程中，酶起了什么作用？酶具有哪些特性？4，微生物呼吸作用有哪几种类型？各有什么特点？好氧呼吸和厌氧呼吸的基本概念是什么？5，微生物生长曲线包含了哪些内容？它在废水处理中具有什么实际意义？6，微生物活动所需的能量是如何获得的？7，扼要讨论细菌与温度和PH的关系，对细菌有机质的主要元素成份分析结果如下：C 50.98% （干重）H 6.6% （干重）O 30.52% （干重）N 12.3% （干重）试计算细菌的化学实验式。
8，内源呼吸的本质是什么？它对微生物的生长有何影响？它在废水处理中具有什么实际意义？9，影响微生物生长的环境因素有哪些？为什么说在好氧生物处理中，溶解氧是一个十分重要的环境因素？10，什么叫生化反应动力学方程式？在废水处理中，采用了哪两个基本方程式？它们的物理意义是什么？它们之间有何联系与区别？11，建立生物处理过程教学模式的实际意义是什么？在废水生物处理中，这个基本数学模式是什么？它包括了哪些内容？12，试推导莫诺方程式。
13，试根据能量代谢作用解释为何厌氧生物处理过程中产生的剩余污泥要比好氧生物处理法少？15，根据反应NH+202 NO3+2H++H2，利用化学计量法计算将1毫克/升NH4-N氧化成NO3-N要消耗多少毫克/升碱度（以CaCO3计），需要多少毫克/升O2？16，试根据总反应NO3+（5/6）CH3 （1/2）N2+（5/6）CO2+（7/6）H2+OH-，利用化学计量法计算将1毫克/升，NO3-N还原成氮气需要添加的碱度（毫克/升，以CaCO3计）及甲醇数（毫克/升）。
思考题二（自然条件下的生物处理）1，氧化塘有哪几种型式？它们的处理效果如何？适用条件如何？2，氧化塘中降解有机物的机理是什么？与一般的生物处理过程有何异同？3，厌氧塘的负荷最高，为什么使用不广且多作预处理设施？它的优缺点如何？4，氧化塘有哪些利用方式？5，氧化塘设计时应考虑哪些主要因素？6，你认为我国氧化塘技术应用的前景如何？7，什么叫氧化沟？主要用在哪些地区？有几种型式？8，废水灌溉有何积极意义？采用废水灌溉农田时要特别注意哪些问题，采取哪些措施？9，根据微生物增长、氧的变化及净化机理，说明氧化塘与氧化沟、氧化塘和土地处理的异同之处。
水质工程学作业习题
《水质工程学》作业习题（一）给水处理部分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，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。
解：1).投药量含Al2O3为：(25mg/L×16%)/102=0.039mmol/L若不投加石灰，则反应后的剩余碱度为：3×0.039-0.1=0.017mmol/L而保证反应顺利进行的剩余碱度一般为0.25~0.5mmol/L(CaO)故反应不能顺利进行，须投加石灰。
2）水厂每日生产水量50000m3,石灰纯度按50%计，取剩余碱度0.33 mmol/L则[CaO]=3×0.039-0.1+0.33=0.35 mmol/L水厂每天需投加的石灰量为：（0.35×56）/2×（50000/1000）=1960Kg2．设聚合铝[Al2（OH）nCl6-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？解：因为B=[OH]/3[Al] ×100%由已知[Al2（OH）n Cl6-n]m，控制m=5，n=4则：B=4/（3×2）×100%=66.7%3．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？解：20℃时水的运动粘度ν=0.01cm2/s，ρp=2.65g/cm3，ρ1=1g/cm3，d==0.45mm由u====1) 设Re<1，则C D=24/Re=24ν/ud =得C D=0.293，Re=81.9，不满足要求。
2) 设1000<Re<2500,则C D=0.4得，u=98.5/（0.4）1/2=155.74mm/sRe=ud/ν=155.74×0.45/1=70.083不满足要求。
水质工程学试卷2含答案
题目类型
填空题：考察学生对基础知识 的掌握程度
选择题：考察学生对知识点的 理解和应用能力
简答题：考察学生对知识点的 理解和应用能力
计算题：考察学生对水质工程 学中计算方法的掌握程度
知识点分布
知识点1：水处 理的基本原理
知识点2：水质 指标与检测方法
知识点3：水处 理工艺流程与设 计
知识点4：水处 理设备与运行管 理
计算题解析
题目：计算某河流的流量
答案：Q=100m³/s 解 析 ： 根 据 流 量 公 式 Q = A* V ， 其 中 A 为 过 水 面 积 ， V 为 流 速 ， 代 入 已 知 数 值 计算得出。 注意事项：注意单位的换算和数据的准确性。
案例分析题解析
案例选择：具有代表性，能够反映水质工程中的实际问题
解析过程：详细阐述解题思路和计算过程
答案分析：对答案进行逐项解析，指出每项答案的合理性和不足之处 解题技巧：总结解题过程中的关键点和技巧，帮助学生更好地掌握 解题方法
答案总结
答案要点总结
答案中的知识点涵盖了水质工程学的各个方面，包括水处理技术、水质监测和评价等。 答案中的解题思路清晰，逻辑严谨，有助于学生理解和掌握相关知识点。 答案中涉及的公式和计算方法准确无误，可以作为学生解题的参考和依据。 答案中的语言表述简洁明了，易于理解，有助于学生记忆和应用相关知识点。
常见错误分析
概念理解不准确 计算公式使用不当 实验操作不规范 答案表述不清晰
答题技巧总结
仔细审题，理解题意 结合所学知识，分析问题 逻辑清晰，表达准确 检查答案，确保无误
学习建议
认真审题，理解题意 掌握基力
THANK YOU
汇报人：XX
汇报时间：20XX/XX/XX
水质工程学I课堂测试1
水质工程学I课堂测试1《水质工程学I》课堂测试（1）班级：姓名：学号：得分：一、单项选择题（每题10分，共40分）1. 下列有关异向絮凝、同向絮凝理论的叙述中，正确的是（）A. 异向絮凝是分子运动和细小颗粒运动引起的絮凝，絮凝速度与温度无关B. 同向絮凝是外界扰动水体促使细小颗粒碰撞引起的絮凝，絮凝速度与絮凝体粒径有关C. 水流速度梯度G 值仅反映相邻水层的速度差，在絮凝池中G 值的大小与搅拌功率大小无关D. 异向絮凝速度增加到到一定程度，就变为了同向絮凝2. 下列混凝剂哪种是无机高分子混凝剂？（）A. 硫酸铝B. 三氯化铁C. 聚丙烯酰胺D. 聚合氯化铝3. 以下关于水力混合与机械混合相比较的主要特点论述中，错误的是（）A. 无机械设备故不消耗能量B. 水量变化对混合效果影响大C. 维护管理较简单D. 管式混合可不设混合池4. 在絮凝池设计中，一般要求絮凝过程中速度梯度由大到小，主要原因是（）A. 增加絮凝体相互碰撞机会B. 减少流体搅拌功率C. 增加流体剪切力D. 减少絮凝体相互碰撞时的破碎二、不定项选择题（正确选项为2-3个，多选、少选和错选均不得分，每题15分，共30分）1. 以下关于絮凝过程的论述，错误的是哪几项？（）A. 絮凝过程颗粒逐步增大，为达到有效碰撞，搅拌强度应逐步增加B. 完善的絮凝不仅与搅拌强度有关，还与絮凝时间有关C. 由于水体流动促使颗粒相互碰撞絮凝被称为异向絮凝D. 用于衡量异向絮凝强度的指标为速度梯度2. 在混凝过程中，为了提高混凝效果，有时需要投加助凝剂，下面有关助凝剂作用的叙述中，哪些是正确的？( )A. 聚丙烯酰胺助凝剂既有助凝作用又有混凝作用B. 石灰、氢氧化钠主要促进混凝剂水解聚合，没有混凝作用C. 投加氯气破坏有机物干扰，既有助凝作用又有混凝作用D. 投加黏土提高颗粒碰撞速率，增加混凝剂水解产物凝结中心，既有助凝作用又有混凝作用三、计算题（共30分）设计流量70000m3/d（已考虑水厂自用水）的网格絮凝池，分三段串联，前段絮凝池有效容积150m3，中段200m3，后段350m3，计算的水头损失前段0.15m、中段0.10m、后段0.08m，则该絮凝池平均速度梯度为多少？水的密度1000kg/m3，动力粘度1.03×10-3Pa·s。
水质工程学(Ⅰ)例题、思考题、习题参考答案
水质工程学（Ⅰ）例题、思考题、习题参考答案第1章水质与水质标准1.水中杂质按尺寸大小可分为几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。
悬浮物：尺寸较大（1?m-1mm），可下沉或上浮（大颗粒的泥砂、矿碴下沉，大而轻的有机物上浮）。
主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。
这类杂质由于尺寸较大，在水中不稳定，常常悬浮于水流中。
当水静置时，相对密度小的会上浮与水面，相对密度大的会下沉，因此容易去除。
胶体：尺寸很小（10nm-100nm）, 具有稳定性，长时静置不沉。
主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。
胶体通常带负电荷，少量的带正电荷的金属氧化物胶体。
一般可通过加入混凝剂进去去除。
溶解物：主要是呈真溶液状态的离子和分子，如Ca2+、Mg2+、Cl-等离子，HCO3-、SO42-等酸根，O2、CO2、H2S、SO2、NH3等溶解气体分子。
溶解物与水成均相，透明。
但可能产生色、臭、味。
是某些工业用水的去除对象，需要特殊处理。
有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
2.各种典型水质特点。
（数值可不记）江河水：易受自然条件影响，浊度高于地下水。
江河水年内浊度变化大。
含盐量较低，一般在70～900mg/L之间。
硬度较低，通常在50～400mg/L(以CaCO3计）之间。
江河水易受工业废水和生活污水的污染，色、臭、味变化较大，水温不稳定。
湖泊及水库水：主要由河水补给，水质类似河水，但其流动性较小，浊度较低；湖水含藻类较多，易产生色、臭、味。
湖水容易受污染。
含盐量和硬度比河水高。
湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。
海水：海水含盐量高，在7.5～43.0g/L之间，以氯化物含量最高，约占83.7%，硫化物次之，再次为碳酸盐，其它盐类含量极少。
海水须淡化后才可饮用。
地下水：悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除，水质清澈，不易受外界污染和气温变化的影响，温度与水质都比较稳定，一般宜作生活饮用水和冷却水。
华北理工水质工程学(Ⅰ)期末试题A卷及答案
华北理工大学20 ～20 学年季学期期末考试试卷开课学院：建筑工程课程号：804159课程名称：水质工程学Ⅰ学院年级：级专业：给排水科学与工程试卷类型：A卷一、名词解释（共5题，每题3分，共15分，将答案写到答题纸上）1. 胶体稳定性2. 滤层含污能力3. 含湿量4. 树脂工作交换容量5. 渗透二、填空题（共20空，每空1分，共20分，将答案填到第3页表格中）1. 水中杂质按照尺寸大小顺序分成几类：⑴、⑵和悬浮物质。
2. 生活饮用水的常规处理工艺中通常包括⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。
3. 混凝剂对水中胶体粒子的三种混凝作用为⑻、⑼、⑽。
4.常用的混凝剂的投加方式包括⑾、⑿、⒀和泵投加等。
5. 离子交换树脂的基本性能参数中一般湿真密度⒁湿视密度。
6. 直接过滤有⒂、⒃两种形式。
7. 反渗透膜组件主要有⒄、管式、板框式、中空纤维式等四种形式。
8. 任何以产生⒅为目的的过程均是高级氧化工艺。
9. 在沉淀池中正好有一个沉降速度为u0的颗粒从池顶沉淀到池底，称为⒆。
10. 反渗透膜的透过机理中⒇理论较为占优势。
三、选择题（共10题，每题2分，共20分，将答案填到第3页表格中）1. 反应器是化工生产过程中的核心部分。
理想反应器模型一般分为3种，其中不包括。
A. CMB型B. SBR型C. CSTR型D. PF型2. 用于的凝聚剂或助凝剂，不得使处理后的水质对人体健康产生有害的影响。
第1页共6页考试方式：（开卷闭卷）A. 生活饮用水B. 生产用水C. 水厂自用水D. 消防用水3. 滤池的工作周期，宜采用h。
A. 8～12B. 10～16C. 10～18D. 12～244. 在活性炭吸附中，对吸附量起主要支配作用的是。
A. 大孔B. 过渡孔C. 中孔D. 小孔5. 利用反渗透装置进行污水处理，经计算其回收率为80%，则其浓缩倍数为。
A. 2B. 3C. 4D. 56. 我国饮用水标准规定出厂水游离性余氯在接触30min后不应低于mg/l，在管网末梢不应低于mg/l。
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水质工程学1第二次作业 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII思考题1.何谓胶体稳定性？试用胶粒间互相作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。
答：胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。
胶体稳定性分”动力学稳定”和’聚集稳定”两种。
动力学稳定性系指颗粒布朗运动对抗重力影响的能力，粒子愈小，动力学稳定性愈高。
聚集稳定性系指胶体粒子之间不能相互聚集的特性。
胶体粒子很小，比表面积大从而表面能很大，在布朗运动作用下，有自发地相互聚集的倾向。
但由于粒子表面同性电荷的斥力作用或水化膜的阻碍使这种自发聚集不能发生。
胶体稳定性，关键在于聚集稳定性。
对憎水胶体而言，聚集稳定性主要决定于胶体颗粒表面的动电位即ζ电位，ζ电位愈高，同性电荷斥力愈大。
虽然胶体的ζ电位是导致聚集稳定性的直接原因，但研究方法却可从两胶粒之间相互作用力及其与两胶粒之间的距离关系来评价。
DLVO 理论认为，当两个胶粒相互接近以致双电层发生重叠时，便产生静电斥力,其与两胶粒表面间距x 有关，用排斥势能ER 表示，排斥势能随x 增大而指数关系减小。
相互接近的两胶粒之间同时还存在范德华引力，用吸引势能EA 表示，与x 成反比。
当0a<x<oc 时,排斥势能占优势,x=0b 时,排斥势能优势最明显,用Emax 表示，称排斥能峰。
只有当x<0a 时,吸引势能随间距急剧增大,凝聚才会发生。
要使两胶粒表面间距小于0a ，布朗运动的动能首先要能克服排斥能峰Emax 才行。
然而，胶体布朗运的动能远小于Emax ，两胶粒之间距离无法靠近到Oa 以内，故胶体处于分散稳定状态。
对于亲水胶体(如有机胶体或高分子物质)而言，水化作用确是胶体聚集稳定性的主要原因。
它们的水化作用往往来源于粒子表面极性基团对水分子的强烈吸附，使粒子周围包裹一层较厚的水化膜阻碍胶粒相互靠近。
3.高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：如投加量过大时，胶体颗粒表面被高分子所覆盖，两胶粒接近时，受到胶粒与胶粒之间因高分子压缩变形产生的反弹力和带电高分子之间的静电排斥力，使胶体不能聚集。
最佳投量应是既能把胶粒快速絮凝起来，又可使絮凝起来的最大胶粒不易脱落。
6.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？答：PAM 聚丙烯酰胺，混凝效果在于对胶体表面具有强烈的吸附作用，在胶粒之间形成桥联。
由于酰胺基之间的氢键作用，线性分子往往不能充分伸展开来，致使桥架作用消弱。
为此，通常将PAM 在碱性条件下（pH>10）进行部分水解，生成阴离子型水解聚合物（HPAM ）PAM 水解度：由酰胺基转化为羟基的百分数称水解度。
一般控制水解度在30%--40%较好。
9.絮凝过程中，G 值的真正涵义是什么？沿用依旧的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。
答：G 值表示速度梯度，控制混凝效果的水力条件，反映能量消耗概念。
旧的G 值和GT 值变化幅度很大，从而失去控制意义。
而且按公式求得的G 值，并未反应有效功率消耗。
vTgh p G ==μ 11.影响混凝效果的主要因素有哪几种？这些因素是如何影响混凝效果的？影响混凝效果的主要因素有水温，水的PH 值和碱度及水中悬浮物浓度、有机物污染水温：a.无机盐的水解是吸热反应，低温水混凝剂水解困难；b.低温水的粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度减弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳凝聚；c.水温低时胶体颗粒水化作用增强，妨碍胶体混凝；d.水温与水的PH值有关。
PH值：水的PH对混凝效果的影响很大。
一方面，不同的PH值下胶体颗粒的表面电荷和电位不同，所需要的混凝剂量也不同；另一方面，水的pH对混凝剂的水解反应有显著影响。
水的碱度：当原水碱度不足或混凝剂投量甚高时，水的pH值将大幅度下降以至影响混凝剂继续水解。
如果水的PH值超出混凝剂最佳混凝pH值范围，将使混凝效果受到显著影响。
悬浮物浓度：含量过低时，颗粒碰撞速率大大减小，混凝效果差。
含量高时，所需铝盐或铁盐混凝剂量将大大增加。
水中有机污染物的影响：水中中有机物对胶体有保护稳定作用，阻碍胶体颗粒之间的碰撞，阻碍混凝剂与胶体颗粒之间的脱稳凝聚作用。
此外，混凝剂种类与投加量、混凝剂投加方式、水力条件对混凝效果的影响都是非常显著的。
要根据水质情况和所投加的混凝剂优化选择。
13.何谓混凝剂“最佳剂量”？如何确定最佳剂量并实施自动控制？答：混凝剂“最佳剂量”，即混凝剂的最佳投加量，是指达到既定水质目标的最小混凝剂投加量。
目前问过大多数水厂还是根据实验室混凝搅拌试验确定混凝剂最佳剂量，然后进行人工调整。
这种方法虽然简单易行，但实验结果到生产调节往往滞后，且试验条件与生产条件也很难一致，故试验所得最佳剂量未必是生产上的最佳剂量。
混凝工艺的自动控制技术正逐步推广应用，主要有数学模型法、现场模拟实验法、特性参数法等习题1.河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计），硫酸铝（含Al2O3约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）？解：（1）由于要保证硫酸铝顺利水解需要0.25～0.50 mmol/L的剩余碱度。
而河水中只有0.1 mmol/L的碱度，故需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解（2）投药量折合Al2O3为 25mg/L×16％＝4mg/L，Al2O3分子量为102，故投药量相当于4/102=0.039 mmol/L，剩余碱度取0.35mmol/L，则得：[CaO]=3×0.039－0.1+0.35＝0.37 mmol/LCaO分子量为56，则市售石灰投量为：0.37×56×50000/0.5×1000=2072kg2.设聚合铝[A12(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？解：B=【OH】/3*【AL】×100%=20/30=66.7%3.某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量为35 mg/L。
水厂设计水量100000m3/d。
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：溶液池体积为W2=24×100aQ/1000×1000cn=aQ/417cn=35×100000/417×10×3×24=11.66m3 溶解池体积为W1=0.3W2=3.5m34.隔板絮凝池设计流量为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 值利GT 值各为多少?(水厂自用水量为5%） 解: Q=75000×1.05=09115s m /3T=V/Q=1100/09115=12068S ==TG μrh 45.761-s GT=45.76×1206.8=55220.58201s -<G<701s -. 10000<GT<1000005.某机械絮凝池分成三格。
各格有效尺寸为26m(宽)×2.6m(长)×42m(深)。
每格设一台垂直轴浆板搅拌器,构造按图15-21,设各部分尺寸为:r2=1050m;浆板长1400mm,宽120mm,ro=525mm 。
叶轮中心点旋转线速度为:第一格V1=0.5m/s第二格v2=032m/s第三格v3=02m/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: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,则相对于水流的叶轮转速为 s rad r v W /71.0525.05.0*75.00175.01===6.设原水悬浮物体积浓度ф＝5×10-5。
假定悬浮颗粒粒径均匀，有效碰撞系数α＝1，水温按15℃计。
设计流量Q ＝360m3/h 。
搅拌功率（或功率消耗）P=195W 。
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）相同。
搅拌功率仍为195W ，设3座絮凝池搅拌功率分别为：P1=100W ，P2=60W ，P3=35W ，试问颗粒数量浓度最后降低百分之几？解:(1):采用PF 型反应器V=QT=360×15/60=903mp=195/90=2.17 3/W m15°C 时,μ=1.14×103Pa ·S,则 =⨯==-31014.117.2μPG 43.6 1-S 采用公式nn KG 0ln *1t ==⨯=⨯=-51014.344φπK 6.37×510- =∴nn 012.17∴所以水中颗粒数量浓度将降低1-1/12.17=91.78%(2) 用3座同体积机械絮凝池串联,则=++321P P P 195WG=43.6 1-ST=3t=15min, t=5min=300s=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--1)(6.431037.611)(1310510m m m n n n n KG 300 16.60=m n n 16.00=mn n %8484.016.0100==-=-n n n m。