水质学练习题

一、名词解释

1、普通快滤池：指传统的快滤池布置形式，滤料一般为单层细砂级配滤料或煤、砂双层滤料、冲洗采用单水冲洗、冲洗水由水箱或水泵供给。

2、自由性余氯：当水中存在不以氯胺形式的没被消耗的氯，称为自由性余氯。化合性余氯：在规定的接触时间终了时，以氯胺（一氯胺、二氯胺、三氯按）和有氯胺形式存在的余氯。

3、滤料不均匀系数K80：d80是通过滤料重量80%的筛孔孔径；d10是通过滤料重量10%的筛孔孔径；k80＝d80/ d10，它表示滤料粒径的不均匀系数K80。

4、给水水源杂质：按不同原则，可以对天然水体中的杂质进行分类（1）按水中的杂质的尺寸，可以分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物三种。（2）从化学结构上可将水中杂质分为无机物、有机物、生物等。（3）按杂质的来源可以分为天然物和污染性杂质。

5、同向絮凝：由水力或机械搅拌所造成的流体运动引起的颗粒碰撞聚集称之为同向絮凝。异向絮凝：两个胶体颗粒向不同的方向运动而发生碰撞聚集的情况。

6、截留沉速：在沉淀区始端位于水表面的颗粒处于最不利位置，如果这个颗粒的运动轨迹恰与池底末端相交，那这一粒径的颗粒恰在此时能全部沉淀，这个恰能沉淀的速度称为截留速度。

7、滤料级配：滤料级配是指滤料粒径范围及在此范围内不同粒径的滤料所占的百分比。

8、截留沉速与表面负荷率：颗粒的截留沉速u0与沉淀池表面负荷Q/A相等。但含义不同，表面负荷代表自池顶A开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速；而截留沉速u0反映了沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。

9、滤料粒径级配：指滤料中各种粒径颗粒所占的重量比例。

10、吸附架桥作用：指分散体系中的胶体颗粒通过吸附有机或无机高分子物质通过架桥连接，凝集为大的聚集体而脱稳聚沉。

压缩双电层作用：通过压缩双电层使胶体颗粒的双电层变薄，排斥能降到相当小时，

两胶体颗粒接近时，就可以由原来的排斥力为主变成吸引力为主，胶体颗粒间就会发生凝集。

吸附-电中和作用：指胶体颗粒表面吸附异号离子、异号胶体颗粒或带异号电荷的高分子，从而中和了胶体颗粒本身所带部分电荷，减少了胶体颗粒的静电斥力，使胶体颗粒更易于聚沉。

网捕-卷扫作用：指投加到水中的铝盐、铁盐等混凝剂水解后形成较大量的具有三维立体结构的水合金属氧化物沉淀，当这些水合金属氧化物体积收缩沉降时，会像多孔的网一样，将水中胶体颗粒和悬浮浊质颗粒捕获卷扫下来。

11、助凝剂：凡能提高或改善混凝作用效果的化学药剂可称为助凝剂。

12、生物活性炭法：利用臭氧和活性炭相结合的水处理方法。

13、大、小阻力力配水系统：

加大配水孔眼的水力阻抗s2，使之和配水系统内s1水力阻抗相比甚小，则阻抗比变能趋近于1，从而使流量比也接近于1。按这种原理设计出来的配水系统成为大阻力配水系统。

为了达到均匀分布反冲洗水的要求，尽量减少水力阻抗S，使S与（S1+S2）相比甚小，也能使阻抗比趋于1，使q2/q1接近于1，按这种原理设计出来的配水系统称为小阻力配水系统。

14、自由沉淀、拥挤沉淀、絮凝沉淀

自由沉淀：指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；

拥挤沉淀：指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；

絮凝沉淀：利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀。

15、浅池理论

按照理想沉淀池原理，在保持截留沉速u0和水平流速v都不变的条件下，减小沉淀池

的深度，就能相应地减少沉淀时间和缩短沉淀池的长度。即为浅池理论。

二、填空题

1、为了改变滤池滤料在反冲洗时产生的水力分级现象，以提高滤层含污能力，采用的方法有（就滤料而言）：双层滤料、均质滤料三层滤料或混合滤料。

2、在絮凝过程中，影响其效果的因素有：水温、水的PH和碱度、水中的悬浮物浓度、水力条件。

3、常用的混凝剂有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合氯化铝。（任举4种）

4、采用高速水流反冲洗的滤池有压力滤池、移动罩滤池、重力式无阀滤池。采用气水反冲洗的滤池有 V型滤池。

5、直接过滤有接触过滤、微絮凝过滤两种方式。

6、水流稳定性以弗劳德数Fr判别，Fr值增大表明重力作用相对减小，惯性作用相对增大。

7、我国的生活饮用水的细菌学标准：细菌总数 100CFU/mL ，大肠菌数每100mL不得检出，游离性余氯接触30min后为不低于0.3mg/L ，管网末端为不低于0.5mg/L 。

8、影响混凝的四大条件是：原水性质、投加混凝剂的各类与数量、相关水力条件、使用的絮凝设备。

9、滤池反冲洗的方式有单水高速反冲洗、表面助凝加高速反冲洗和气水联合反冲洗。

10、双层滤料组成为：上层为较大粒径，较小密度的滤料；下层为较小粒径、较大密度的滤料。

11、高浊度水在沉淀初期，容器中水分清水区、等浓度区、变浓度区、压实区 4个区沉淀过程中等浓度区最早消失。

12、胶体稳定性的条件有动力稳定性、带电稳定性、溶剂化作用稳定性；胶体

不稳定的因素有胶体的双电层结构和胶体间相互作用。

13、普通快滤池的4个阀门指清水阀、浑水进水阀、冲洗水阀、冲洗废水排水阀。

14、快滤池冲洗方法有：反冲洗、反冲洗辅以表面冲洗、反冲洗辅以压缩空气；

15、饮用水消毒的方法有：氯气消毒法、二氧化氯消毒法、臭氧消毒法、氯胺消毒法、紫外线消毒法。

16、混凝剂与水的混合阶段要求的G值700-1000 s-1；絮凝阶段要求的G值 20-70 s-1 ，GT值10000-100000 。

17、胶体杂质颗粒脱稳的方式有：压缩双电层、吸附-电中和、吸附架桥。

18、在过滤过程中，水中微粒通过迁移和吸附两种过程而被截留。

三、简答题

1、简述粒状滤料滤池杂质截留机理？

答：过滤的主要作用是悬浮颗粒与滤料颗粒之间的粘附与迁移作用的结果。当含有杂质颗粒的水从上而下通过滤料层时，杂质颗粒在拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用下，会脱离流线而与滤料表面接近，这是一种物理力学作用。杂质颗粒在物理力学作用靠近滤料颗粒表面，在范德华引力和静电力相互作用下，以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力作用下，被粘附于滤料表面上，或者粘附在滤粒表面上原先粘附的颗粒上。

2、影响混凝效果的主要因素有哪些？这些因素是如何影响混凝效果的？

答：水温（水温低，絮凝体形成缓慢，絮凝颗粒细小、效果差、水解慢。水温过高，混凝剂水解反应过快，形成的絮凝体水合作用增强、松散不易沉降）

水的PH与碱度、水中（PH与水中胶体颗粒的表面电荷和电位及水解反应有关，不同的表面电荷和电位价所需混凝剂不同，不同的混凝剂的最佳水解反应所需PH也不同，而混凝剂与原水反生水解反应而消耗水中碱度而使水的PH降低。）