水质工程学(上)答案分解
水质工程学Ⅰ思考题答案
参考答案第1章 水质与水处理概论一、选择题1、 ABDE2、 ABCE3、 ABC第2章 水的处理方法概论一、问答题1、答：CMB 型反应器的假定条件是整个反应器是一个封闭系统，在反应过程中不存在由物质的迁移而导致的物质输入和输出，且恒温操作。
CSTR 反应器假定反应器内的物料完全均匀混合且与输出生产物均相同等温操作。
PF 反应器假定反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用。
唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。
理想反应器虽不能完全准确地描述反应器内所进行的实际过程，但可以近似反映真实反应器的特征。
而且，由理想反应器模型可进一步推出偏离理想状态的实际反应器模型。
2、答：三种理想反应器的容积和物料停留时间根据反应器内物料衡算求得。
CMB 型 反应级 平均停留时间 0)(10i c c k- 1 ic c Ln k 01 2 )1(100-ic c kc n （n ≠1） ]1)[()1(11010----n i n c c c n k CSTR 型 0 )(10i c c k- 1 )1(10-ic c k 2 )1(10-ii c c kc n （n ≠1） )1(101--i n ic c kc PF 型 0 )(10i c c k- 1 i c c Ln k 012)1(100-ic c kc n （n ≠1） ]1)[()1(11010----n i n c c c n k 其中：c 0为进口物料浓度；C i 为平均停留时间t 时的物料浓度；K 为反应速率常数。
3、解：设原有细菌密度为c 0，t 时后尚存活的细菌密度为c i ，被杀死的细菌密度则为c 0-c i ，根据题意，在t 时刻，%5.990=-c c c i o c i =0.005c 0，细菌被灭速率等于活细胞减少速率，于是，i i i c kc c r 85.0)(-=-=，代入公式，得： 2.6)/005.0(85.010=-=i c c Ln t 所需消毒时间为6.2分钟。
水质工程学考试试卷（含答案）
水质工程学考试试卷（含答案）水质工程学（上）考试试卷一班级：学号：姓名：一、选择题：（2’×10）1 给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。
近期设计年限宜采用( )年，远期规划年限宜采用( )年。
( A )A.5～10；10～20B.5～10；15～20C.5～10；10～15D.10～20；20～302 设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。
(1)综合生活用水(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水(3)消防用水(4)浇洒道路和绿地用水(5)未预见用水量及管网漏失水量。
(6)公共建筑用水A.全部B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)3 药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。
其周转储备量应根据当地具体条件确定。
A.5～10B.7～15C.15～30D.10～204 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。
A.均匀B.对称C.慢速D.平均5 设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为( B )m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。
A.0.2～0.3B.0.5～0.6C.0.6～0.8D.0.8～1.06 异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1.5m。
A.1.0B.1.2C.1.5D.0.87 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。
大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。
A.1.0％～1.5％B.1.5％～2.0％C.0.20％～0.28％D.0.6％～0.8％8 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。
当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。
A.接触B.曝气C.自然D.药剂9 当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过( C )确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。
2011山建水质工程学1复习题（14-17）+答案
2011山建水质工程学1复习题（14-17）+答案第14章给水处理概论1. 水中杂质按其尺寸分为几类、各自特点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，易于下沉或上浮，当水流较慢时可去除。
胶体：尺寸很小，长期静置也难下沉，水处理解决的主要对象。
溶解物：包括有机物和无机物两大类。
无机物是工业用水的主要去除对象，有害有毒的则是生活饮用水的去除对象。
有机物会产生色、臭、味及毒性，主要来自污染，是目前研究的重点对象之一。
2. 水处理中常用的物理化学方法混凝：通过投加化学药剂，使水中的悬浮固体和胶体聚集成易于沉淀的絮凝体。
沉淀和澄清：通过重力作用，使水中的悬浮颗粒、絮凝体等物质被分离去除。
浮选：利用固体或液滴与它们在其中悬浮的液体之间的密度差，实现固-液或液-液分离的方法。
过滤：使固-液混合物通过多孔材料（过滤介质），从而截留固体并使液体（滤液）通过的过程。
膜分离：利用膜的孔径或半渗透性质实现物质的分离。
吸附：通常在水处理中指固相材料浸在液相或气相中，液相或气相物质固着到固相表面的传质现象。
离子交换：在分子结构上具有可交换的酸性或碱性基团的不容性颗粒物质，固着在这些基团上的正、负离子能和基团所接触的液体中的同符号离子交换为对物质的物理外观毫无明显的改变，也不引起变质或增溶作用的过程。
中和：把水的pH调整到接近中性或是调整到平衡pH值的任何处理。
氧化与还原：改变某些金属或化合物的状态，使他们变成不溶解的或无毒的。
3. 三种理想反应器（CMB、CSRT、PF）定义、特点完全混合间歇式反应器（CMB型）反应物投入容器后，通过搅拌使物质均匀混合，同时发生反应，直到反应物到预期要求时，停止操作，排出反应产物。
在反应过程中不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假定在恒温下操作。
CMB型反应器通常用于实验室实验或少量的水处理。
完全混合连续式反应器（CSTR型）当反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，新的反应物连续输入，反应产物也连续输出。
兰州交大Ⅰ试题及答案_水质工程学
水质工程学I 考试题得分 ^卷入一、名词解释（每题2分，共16分）1、聚集稳定性2、滤层负水头3、需氯量4、冲洗强度5、树脂全交换容量6、电渗析电流效率7、药剂软化法8、膜分离法二、填空（每空0.5分，共16分）17分为、、。
2、《生活饮用水卫生标准》规定浑浊度_______ ；色度；大肠菌群。
3、混凝作用机理可归纳为、和三个作用。
4、胶体能稳定存于水中的原因是5、为防止絮凝体破碎，在絮凝阶段要求G值，即对机械絮凝池要求，对水力絮凝池要求。
6、澄清池按泥渣的运动状态可分为、两大类。
前者的代表池型有和；后者的代表池型有和。
7、滤池的配水系统有和。
前者的代表池型有，后者的代表池型有。
8、在软化系统中钠罐以漏泄作为运行终点。
在复床除盐系统中阳床以漏泄作为运行终点，阴床以漏泄作为运行终点。
9、在平流式沉淀池中，提高Fr和降低Re的有效措施是10石灰一苏打软化法中石灰的作用是，苏打的作用是，其适用条件为。
三、选择题（每题分，共10分））A.动力学稳定性B.聚集稳定性C.水化膜D.范德化力作用2.异向絮凝是由下列因素造成的颗粒碰撞（）A.布朗运动B.机械C.水力D.水泵3.判断平流式沉淀池稳定性的指标是（）A. ReB.水平流速uC. FrD.水力半径R4.无阀滤池采用的过滤方式是（）A.等速过滤B.变速过滤C.重力过滤D.压力过滤5. V型滤池采用的反冲洗工艺为（）A.高速水流反冲洗B.低速水流反冲洗加表面助冲C.气水反冲洗D.中速水流反冲洗6. c（CaCO）物质的量表达正确的是（） 3A. C CaCQ=| c；CCq）B. C CaCg=242CCq）C.C CCq）=2《2 CCQD. 2C CCQA 2 «； Cg7.逆流再生固定床，树脂全交换容量与工作交换容量的关系为（）A. q=（n r-（1-n s））q0B. q=n r q sq0D.q=（n r+n s）q0E. q=（1-q r-q s）q08.为保证混合床阴阳树脂混合均匀，通常采用的措施是（）A.水力高速反冲混合B.压缩空气混合C.机械搅拌混合D,都可以9.电渗析器的沉淀现象发生在（）A.阴膜浓室一侧B.阳膜浓室一侧C.阴膜淡室一侧D.阳膜淡室一侧10.在一级复床除盐系统中，再生强碱阴床所用再生剂为（）A. NaClB. NaOHC. NaHCOD. HCl得分评卷人四、简答题（每题5分3，共20分）1、试计算下图所示机械搅拌澄清池各部分的流量（已知设计流量Q 及回流比n）。
大学《水质工程学》试题及答案
《水质工程学》试题及答案一、填空题（每空1分，共20分）1．天然水体中的杂质按尺寸大小可分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物三类。
2．在水的混凝过程中，浊度属于憎水胶体，而色度属于亲水胶体。
3．混凝剂的投加方式常采用干投或湿投。
4．斜板（斜管）沉淀池是建立在浅池理论基础上发展起来的。
5．过滤技术中，常用的滤料有石英砂、无烟煤等。
6．活性污泥微生物通常由有机物、细菌、原生动物、后生动物组成。
7．四阶段厌氧生物代谢过程包括水解阶段、产酸发酵阶段、产氢产乙酸阶段及产甲烷阶段。
8．污泥干化与脱水的方法主要有自然干化、机械脱水。
二、名词解释（每题4分，共24分）1．脱稳：使胶体粒子失去稳定性的过程。
2．干扰沉降：当非均相物系的颗粒较多，颗粒之间很近时，颗粒沉降时会受到周围其他颗粒的影响，互相干扰，这种沉降称为干扰沉降：能使10%的滤料通过的筛孔直径。
3．有效直径d104．污泥容积指数（SVI）：从曝气池出口处取出的混合液，经过30min静沉后，每克干污泥形成的沉淀污泥所占有的容积。
5．合成产率（Y）：微生物增殖总量的系数，不包括由于微生物内源呼吸作用而使其本身质量消亡的那部分。
6．厌氧氨氧化（ANAMMOX）：在缺氧的条件下将氨氮转化为氮气，以亚硝酸盐作为电子接受体的生物反应过程。
三、简述题（每题10分，共40分）1．简述澄清池与沉淀池的异同点。
澄清池也可用于混凝处理。
在澄清内可以同时完成混合，反应，沉降分离等过程。
其优点是占地面积小，处理效果好，生产效率高，节约药剂用量。
缺点是对进水水质要求严格，设备结构复杂。
沉淀池可以用于出去悬浮有机物和分离处理工艺中产生的生物膜、活性污泥等。
缺点是各种机件都在水下，易于腐蚀，难于维护。
2．写出石英砂清洁滤层过滤水头损失公式（Carman-Kozony公式），并分析各因素对水头损失影响的结果。
式中h-----清洁滤料层的水头损失 ;-----运动粘滞系数m 0----滤料空隙率 ;d-----与滤料体积相同的球体直径l-----滤料层厚度v-----滤速-----滤料颗粒球度系数各因素对水头损失的影响：（1）水头损失与滤速、滤料厚度和运动粘滞系数成正比，因此滤速与滤层厚度应控制在合适的范围内。
水质工程学考试试卷(含答案)
三层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，中层采用中等密度、中等粒径滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，三层滤料不仅含污能力较高，而且保证了滤后的水质。
2设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。
(1)综合生活用水
(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水
(3)消防用水
(4)浇洒道路和绿地用水
(5)未预见用水量及管网漏失水量。
(6)公共建筑用水
A.全部B.(1)、(2)、(4)
C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5) D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)
A．流速B．流态C．水压D．流量。
二、名词解释：（4’×5）
1、饱和指数——用以定性地预测水中碳酸钙沉淀或溶解倾向性的指数，用水的实际PH值减去其在碳酸钙处于平衡条件下理论计算的PH值之差来表示。
2、机械搅拌澄清池——利用机械的提升和搅拌作用，促使泥渣循环，并使原水中杂质颗粒与已形成的泥渣接触絮凝和分离沉淀的构筑物。
A.1.0％～1.5％B.1.5％～2.0％C.0.20％～0.28％D.0.6％～0.8％
8地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。
A.接触B.曝气C.自然D.药剂
9当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过(C)确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。
3药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。
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。
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。
水质指标是水中某一种或某一类杂质的含量，直接用其浓度表示，如某种重金属和挥发酚；有些是利用某类杂质的共同特性来间接反映其含量的，如BOD 、COD 等；还有一些指标是与测定方法直接联系的，常有人为任意性，如浑浊度、色度等。
水质指标是判断和综合评价水体质量并对水质进行界定分类的重要参数，是通过对污染物质做出定性、定量的检测以反映污水的水质，能综合表示水中杂质的种类和含量。
通过水质污染指标能指导水体污染控制和污水处理工程设计的进行与发展。
水质工程学答案
水质工程学(上)答案(总13页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除14章4．反应器原理用于水处理有何作用和特点答：作用：推动了水处理工艺发展；特点：在化工生产中，反应器都只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛，许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至纯物理过程等。
例：沉淀池。
5.试举出3种质量传递机理的实例。
答：质量传递包括主流传递、分子扩散传递、紊流扩散传递。
1、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。
物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。
2、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于平均分布状态，浓度梯度消失。
如平流池等。
3、紊流扩散传递：在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。
水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。
6.（1）完全混合间歇式反应器（CMB）不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假定是在恒温下操作（2）完全混合连续式反应器（CSTR）反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，输出的产物其浓度和成分与反应器内的物料相同(3)推流型反应器（PF）反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递答:在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。
在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。
许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。
例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。
介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。
水质工程学考试试卷(含答案)
(此文档为Word格式，下载后可以任意编辑修改！）试卷装订封面水质工程学（上）考试试卷一班级：学号：姓名：一、选择题：（2’×10）1 给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。
近期设计年限宜采用( )年，远期规划年限宜采用( )年。
( A )A.5～10；10～20B.5～10；15～20C.5～10；10～15D.10～20；20～302 设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。
(1)综合生活用水(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水(3)消防用水(4)浇洒道路和绿地用水(5)未预见用水量及管网漏失水量。
(6)公共建筑用水A.全部B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)3 药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。
其周转储备量应根据当地具体条件确定。
A.5～10B.7～15C.15～30D.10～204 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。
A.均匀B.对称C.慢速D.平均5 设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为( B )m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。
A.0.2～0.3B.0.5～0.6C.0.6～0.8D.0.8～1.06 异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1.5m。
A.1.0B.1.2C.1.5D.0.87 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。
大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。
A.1.0％～1.5％B.1.5％～2.0％C.0.20％～0.28％D.0.6％～0.8％8 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。
当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。
A.接触B.曝气C.自然D.药剂9 当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过( C )确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。
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。
水质工程学考试试卷(含答案1)
水质工程学（上）考试试卷一班级：学号：姓名：一、选择题：（2’×10）1 给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。
近期设计年限宜采用( )年，远期规划年限宜采用( )年。
( A )A.5～10；10～20B.5～10；15～20C.5～10；10～15D.10～20；20～302 设计供水量应根据下列各种用水确定( C )。
(1)综合生活用水(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水(3)消防用水(4)浇洒道路和绿地用水(5)未预见用水量及管网漏失水量。
(6)公共建筑用水A.全部B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)3 药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的( B )天用量计算。
其周转储备量应根据当地具体条件确定。
A.5～10B.7～15C.15～30D.10～204 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。
A.均匀B.对称C.慢速D.平均5 设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为( B )m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。
A.0.2～0.3B.0.5～0.6C.0.6～0.8D.0.8～1.06 异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1.5m。
A.1.0B.1.2C.1.5D.0.87 快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。
大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。
A.1.0％～1.5％B.1.5％～2.0％C.0.20％～0.28％D.0.6％～0.8％8 地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。
当受到硅酸盐影响时，应采用( A )氧化法。
A.接触B.曝气C.自然D.药剂9 当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过( C )确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。
水质工程学例题、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～L之间，以氯化物含量最高，约占%，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。
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14章4．反应器原理用于水处理有何作用和特点？答：作用：推动了水处理工艺发展；特点：在化工生产中，反应器都只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛，许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至纯物理过程等。
例：沉淀池。
5.试举出3种质量传递机理的实例。
答：质量传递包括主流传递、分子扩散传递、紊流扩散传递。
1、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。
物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。
2、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于平均分布状态，浓度梯度消失。
如平流池等。
3、紊流扩散传递：在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。
水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。
6.（1）完全混合间歇式反应器（CMB）不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假定是在恒温下操作（2）完全混合连续式反应器（CSTR）反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，输出的产物其浓度和成分与反应器内的物料相同(3)推流型反应器（PF）反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递答:在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。
在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。
许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。
例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。
介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。
7.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？答：因为使用多个体积相等的CSTR型反应器串联，则第二只反应器的输入物料浓度即为第一只反应器的输出物料浓度，串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数N趋近无穷时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。
8.混合与返混在概念上有什么区别？返混是如何造成的？答：区别是：返混又称逆向混合。
广义地说，泛指不同时间进入系统的物料之间的混合，包括物料逆流动方向的流动。
造成返混的原因主要是环流，对流，短流，流速不均匀，设备中存在死角以及物质扩散等。
例如：环流和由湍流和分子扩散所造成的轴向混合，及由不均匀的速度分布所造成的短路、停滞区或“死区”、沟流等使物料在系统中的停留时间有差异的所有因素。
9.PF型和CMB型反应器为什么效果相同？两者优缺点比较。
答：在推流型反应器的起端（或开始阶段），物料是在C0的高浓度下进行的，反应速度很快。
沿着液流方向，随着流程增加（或反应时间的延续），物料浓度逐渐降低，反应速度也随之逐渐减小。
这跟间歇式反应器的反应过程是一样的。
推流型反应器优于间歇式反应器的在于：间歇式反应器除了反应时间以外，还需考虑投料和卸料时间，而推流型反应器为连续操作。
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=min 85.01-。
求细菌被灭99.5%时，所需消毒时间为多少分钟？ 解答：%5.990i0=-C C C ,=C i 0.005,0C 细菌被灭速率等于活细菌减少速率，）（i C r =-k ﹒C i =-0.85C i , t=85.01005.0ln 85.0100-=-C C ×(-5.29)≈6.22()min 习题2 设物料i 分别通过CSTR 与PF 反应器进行反应过后，进水与排水中i 浓度之比均为C0/Ce=10，且属于一级反应。
K=2h 。
求水流在CSTR 与PF 型反应期各需要停留多少时间。
（注：C0——进水i 初始浓度；Ce ——出水浓度）解：CSTR 型反应器反应时间1t =)10(1-CeC K ;PF 型反应器反应时间t2=Ci C k e ln 1 有题意可以得出10i e e 0==C C C C ，所以总时间T=t1+t2=5k10k 1k 9==+h 。
所以得出在CSTR 中需要4.5h ，在PF 需要0.5h 。
题3中若采用4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？解： 01.00=C C n 4=n ()()492.01101.0t +=t=2.35min T=4t=4*2.35=9.4min综上所述串联后水流总停留时间为9.4min15章2、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。
答：压缩双电层机理：由胶体粒子的双电层结构可知，反离子的浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外的距离呈递减分布,最终与溶液中离子浓度相等。
当向溶液中投加电解质，使溶液中离子浓度增高，则扩散层的厚度减小。
该过程的实质是加入的反离子与扩散层原有反离子之间的静电斥力把原有部分反离子挤压到吸附层中，从而使扩散层厚度减小。
由于扩散层厚度的减小，电位相应降低，因此胶粒间的相互排斥力也减少。
另一方面，由于扩散层减薄，它们相撞时的距离也减少，因此相互间的吸引力相应变大。
从而其排斥力与吸引力的合力由斥力为主变成以引力为主(排斥势能消失了)，胶粒得以迅速凝聚。
吸附-电中和机理：胶粒表面对异号离子、异号胶粒、链状离子或分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，由于这种吸附作用中和了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了ξ电位，使胶体的脱稳和凝聚易于发生。
此时静电引力常是这些作用的主要方面。
上面提到的三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降的现象，可以用本机理解释。
因为胶粒吸附了过多的反离子，使原来的电荷变号，排斥力变大，从而发生了再稳现象。
硫酸铝混凝作用机理及其与水的pH 值的关系：Ph<3时，压缩扩散双电层作用。
Ph>3时,吸附-电中和作用。
Ph>3时水中便出现聚合离子及多核羟基配合物，这些物质会吸附在胶核表面，分子量越大，吸附作用越强。
（请具体一些）3.高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：这是因为当高分子混凝剂投量过多时，将产生“胶体保护”作用。
投加量过多时，一开始微粒就被若干高分子链包围，而无空白部位去吸附其他的高分子链，结果造成胶粒表面饱和产生再稳现象。
已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，架桥聚合物可能从另一胶粒表面脱开，重又卷回原所在胶粒表面，造成再稳定状态。
7.何为同向絮凝剂和异向絮凝？两者的凝聚速率（或碰撞速率）与哪些因素有关？ 答：同向絮凝：由布朗运动所造成额颗粒碰撞聚集。
异向絮凝：由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集。
对于异向絮凝而言，颗粒碰撞速率N P =8KTn 2/（3v ρ），从而可得，其与水温成正比，与颗粒的数量浓度平方成正比，而与颗粒尺寸无关。
对于同向絮凝而言，碰撞速率N 0=(4n 2d 3G)/3.从而可知，其与速度梯度成正比，与颗粒的数量浓度平方成正比，与粒径的三次方成正比。
又因为G=△u/△z,因而，碰撞速率也与相邻两流层的流速增量成正比，与垂直于水流方向的两流层之间距离成反比。
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 值表示的是速度梯度，控制混凝效果的水力条件，反映能量消耗概念。
由于 G 值和GT 值变化幅度很大，从而失去控制意义。
Tgh pG ⋅==νμ 10、根据反应器原理，什么形式的絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？答：推流型絮凝池的絮凝效果优于单个机械絮凝池，但4个机械絮凝池串联时，絮凝效果接近推流型絮凝池。
与隔板絮凝池相比，折板絮凝池的水流条件大大改善，亦即在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故折板絮凝池所需絮凝时间可以缩短，池子体积减小。
14.当前水厂中常用的混合方法有哪几种？各有何优缺点？在混合过程中，控制G 值的作用是什么？答： 1）、水泵混合 混合效果好，不需另建混合设施，节省动力，大、中、小型水厂均可采用。
但采用FeCl3混凝剂时，若投量较大，药剂对水泵叶轮可能有轻微腐蚀作用。
适用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不宜大于150m 。
2）、管式混合 简单易行。
无需另建混合设备，但混合效果不稳定，管中流速低，混合不充分。
3）、机械混合池 混合效果好，且不受水量变化影响，缺点是增加机械设备并相应增加维修工作。
控制G 值的作用是使混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。
15.解：当前水厂常用的絮凝设备有1. 隔板絮凝池，优点是构造简单，管理方便。
缺点是流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板絮凝池相比，因水流条件不是很理想，能量消耗（即水头损失）中的无效部分比例较大，故需较长的时间，池子容积较大。
2. 折板絮凝池，优点是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩`放流动且连续不断，以至于形成众多的小涡旋，提高颗粒碰撞的絮凝效果。
缺点是间距小，安装维修困难，折板费用较高。
3. 机械絮凝池，优点是可随水质，水量变化而变化而随时改变转速以保证絮凝效果，能应用于任何规模的水厂，缺点是需机械设备，因而增加机械维修工作。
4. 其他形式絮凝池（1） 穿孔旋流絮凝池，优点是构造简单，施工方便，造价低，适用于中小型水厂或与其他絮凝池组合应用，缺点是受流量影响较大，絮凝效果欠佳，池底也容易产生积泥现象（2） 网格，栅条絮凝池，优点絮凝效果好，水头损失小，絮凝时间较短。
缺点是末端池底积泥现象，少数发现网格上磁生藻类，堵塞网眼现象。
为避免絮凝体破碎，廊道内的水流转弯处流速应沿程逐渐减小，所以G 值也沿程逐渐减小。
习题 5.某机械絮凝池分成3格。
每格有效尺寸为2.6m （宽)×2.6m(长)×4.2m （深）。
每格设一台垂直轴浆板搅拌器，构造按图15-21，设计各部分尺寸为：2r =1050mm ；浆板长1400mm ，宽120mm ；0r =525mm 。
叶轮中心点旋转线速度为：第一格 1v =0.5m/s第二格 2v =0.32m/s第三格 3v =0.2m/s求：3台搅拌器所需要搅拌功率及相应的平均速度梯度G 值（水温按20°C 计）。
解：设浆板相对于水流的线速度等于浆板旋转线速度0.75倍。
即：w ×r=0.75v1w =v 75.0/0r =0.71rad/s2w =0.46rad/s3w =0.29rad/s得到G 值先求得P 的大小由图15-21可得：外侧浆板1r =1.05，2r =0.93，内侧1r =0.585，2r =0.465.1P =()r r 41424131-8∑W C PL D =4×1.1×1000×1.4×0.713÷8×（1.054-0.934+0.5854-0.4654）=7.174w同理可得：2p =45.8w ，3p =11.18w水温20°C ，u =1.009×10-3Pa.S°V=2.6×2.6×4.2=28.4第一格 10004.28009.17.1741⨯⨯=G =78s 1- 第二格G 2=S 140- 第三格G 3=20S 1- G -=S 353104.28009.1204078V 3P P P 1-3-321=⨯⨯⨯++=++μ 6.设原水悬浮物体积浓度105-5⨯=ϕ。