沉淀原理

第五章水的物理处理法（二）澄清法

一、沉淀原理

137、沉淀法的去除对象是什么？

138、沉淀过程有哪几种类型？各在什么条件下发生？

139、说明自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀的基本过程。

140、Stocks公式的适用条件是什么？为什么一般情况下不用Stocks公式计算颗粒在水

中的沉速，而多用来估算颗粒的平均粒径？

141、水中颗粒的沉降速度与哪些因素有关？

142、水中颗粒密度ρs＝1.6g/cm3 ，经沉淀试验测得颗粒的沉速为0.30cm/s，水温为T＝20℃。试计算水中颗粒的平均粒径（mm）（20℃时水的粘滞系数为μ＝0.0101g/s.cm）。

143、何谓颗粒的截留速度？它与水中颗粒的沉淀效率有何关系？

144、试述水中颗粒沉速累积频率分配曲线的建立过程并说明颗粒沉淀效率的计算方法。

145、水中离散颗粒静置沉降试验数据如下表所列。试验有效水深为120cm。表中C表

示在沉淀时间t时由取样所测水样中所含的悬浮颗粒（SS）浓度，C0表示初始SS的浓度。试

求：沉速为3cm/s的悬浮颗粒的去除效率。

题145表

时间t（min）0 15 30 45 60 90 180 C/C0 1 0.96 0.81 0.62 0.46 0.23 0.06

146、某生活污水中的悬浮物质浓度为C0＝300mg/L，静置沉降试验所得数据如下表所

列。试求沉淀效率为65％时的颗粒截留速度。

题146表

在下列时间（min）内所测得的悬浮物去除率

取样口离水面的

距离（m） 5 10 20 40 60 90 120

0.6

1.2 1.8 41

19

15

55

33

21

60

45

38

67

58

54

72

62

59

73

70

63

76

74

71

147、何谓理想沉淀池模型？有哪些假定？

148、试根据理想沉淀池模型推导截留u o 与沉淀池表面负荷q之间的关系表达式u o ＝Q/A，并说明u o 与Q/A的异同之处及它们在沉淀池设计中的作用。

二、沉砂池

149、沉砂池的去除对象和作用是什么？有哪几种工艺型式？

150、试述平流式沉砂池和曝气沉砂池的基本工艺构造及有关工艺参数。

151、沉砂池是以最大流量设计的还是以平均流量设计的？为什么？为何要进行最小流量的校核？

152、已知某城市污水的最大设计流量Q max ＝0.25m3/s，最小流量为Q min ＝0.10 m3/s，总变化系数Kz＝1.55。试进行平流式沉砂池的工艺设计计算并画出计算草图。

153、平流式沉砂池的主要缺点是什么？对此，曝气沉砂池有何改进？

154、某城市污水厂的平均流量为Q＝0.65 m3/s，总变化系数为Kz＝1.28。试进行曝气沉砂池的工艺设计并计算并画出计算草图。

155、说明竖流式沉砂池的工作原理。

156、某污水处理厂的最大设计流量为Q max ＝0.18 m3/s，总变化系数Kz＝1.5。试进行竖流式沉砂池的工艺设计计算并画出计算草图。

157、说明多尔（Dorr）沉砂池的工作原理及其构造形式。

三、沉淀池

158、平流式沉砂池有哪几部分组成？各部分的功能式什么？

159、沉淀池的进、出水区有哪几种布置形式？在设计上如何考虑？

160、沉淀池的排泥方式有哪几种？重力排泥的原理是什么？

161、何谓沉淀池设计的表面负荷率？初沉池和二沉池的表面负荷率为什么不同？

162、为什么要控制平流式沉淀池的长宽比？一般应控制在什么范围内？

163、确定沉淀池出水堰长度的依据是什么？如何根据不同的沉淀池型式及其规模选择合适的出水堰构造型式？为什么？

164、沉淀池的污泥区容积是如何计算的？写出有关计算公式并加以必要的说明。

165、为什么采用辐流式沉淀池的基本条件之一是池子的直径需大于16m？

166、为什么说周边进水中心出水式辐流沉淀池具有更强的处理能力和更为稳定的处理效果？

167、试分析中心进水周边出水辐流沉淀池中的颗粒沉淀过程。

168、竖流式沉淀池分离水中悬浮颗粒的原理与平流式沉淀池有何不同？设计上应怎样考虑？

169、说明平流式、辐流式和竖流式沉淀池的适用条件。

170、某居名区设计人口为N＝60000人，污水的最大设计流量为Q max ＝0.2 m3/s，拟建以链带式刮泥机的平流式沉淀池，沉淀时间为T＝2.0h。试进行其工艺设计计算并画出计算草图。

171、某城市污水处理厂拟设计机械刮泥的辐流式沉淀池，其设计人口N＝50000人，最大设计流量Q max ＝3200 m3/h。试设计计算辐流式沉淀池的工艺尺寸并画出计算草图。

172、试根据浅层沉淀理论说明斜板（管）沉淀池处理效率或处理能力高于其它沉淀池的原因。

173、已知平流式沉淀池的长度L＝20m，池宽B＝4m，池有效水深H＝2m。今欲将其改装成斜板沉淀池。斜板的水平间距为10cm，斜板长L＝1.0m，安装倾角为60o 。如不考虑斜板厚度，当废水中的悬浮颗粒的截留速度为u o ＝1.0 m/h时，问安装后板沉淀池的处理能力为改装前的几倍？改装前后沉淀池中水流的雷诺数的变化。

174、某城市污水处理厂的最大设计理论为Q max ＝1100 m3/h，总变化系数为Kz＝1.45，进水悬浮物浓度为C0＝280mg/L，拟采用上向流斜坡沉淀池，斜坡长度L＝1.0m，要求沉淀后出水中的悬浮物浓度C e≤100 mg/l。已知污泥的含水率为p＝98％，容重为r≈1.0T/m s 。试设计该斜板沉淀池并画出计算草图。

175、将一平流式沉淀池改装为斜板沉淀池。若改装前后的截留速度不变，则如果在平六沉淀池中加设4块与原有沉淀池长度一样的斜板，其处理能力可提高到原来的几倍？若处理能力不变，则其处理截留速度可提高到原来的几倍？试进行计算说明。

176、某污水处理厂的平均设计流量为Q＝2500 m3/d，总变化系数为Kz＝1.5。进水[SS]0＝550mg/L，要求处理后出水中的[SS]0≯mg/L。经试验所得沉淀曲线如下图所示。根据当地条件，要求沉淀池的深度不超过 3.0m。试进行平流式沉淀池的工艺设计并画出计算草图。

题176图

四、隔油

177、试述含油废水的来源及其对水体的危害

178、油类在废水中的存在状态有哪几种形式？

179、什么是乳化油？乳化油是怎样形成的？其难以从废水中加以分离的原因是什么？

180、何谓破乳？破乳的作用是什么？

181、试述各种破乳剂及破乳方法的破乳原理。

182、隔油池的型式有哪几种？其设计与沉淀池有什么不同？

183、平流式隔油池与斜板（管）隔油池在除油效率及去除油粒粒径的大小方面有何不同？为什么？

184、隔油池的工艺构造设计有何要求？

185、已知某炼油厂的含油废水流量为Q＝600 m3/h，拟采用平流式隔油池处理。试进行其工艺设计并画出计算草图。

186、隔油池加盖的主要作用是什么？

五、气浮

187、气浮的基本原理是什么？主要去除对象是什么？

188、何谓接触角？它与水中颗粒与气泡的粘附性能有何关系？

189、何谓颗粒的润湿性？可用什么指标来反映？

190、水中颗粒与气泡粘附的条件是什么？

191、气泡粒径的大小对气浮效果有何影响？气浮处理工艺中是用什么方法获得微细气

泡得的？要求气泡的粒径大小一般为多少？

192、试计算下列条件下的接触并分析油粒与气泡的粘附性能。r水气＝72达因/cm，r水油＝50达因/cm，r油气＝18达因/cm。

193、浮选剂的作用是什么？有哪几种？

194、废水中的表面活性剂含量对气浮效果有何影响？为什么表面活性剂过多会降低气浮效果？

195、何谓共聚作用？发生共聚作用的条件有哪些？

196、何谓气固比？为什么说它是气浮处理工艺设计中的重要设计参数？

197、何谓释气量？把温度20℃、压力为4个大气压（表压）的1 m3 溶气水突然减压到常压时可释放出多少空气？

198、试述电解气浮和真空气浮的工作原理和基本操作过程。

199、试述加压溶气气浮的溶气方法及优缺点。

200、与全加压溶气气浮相比，部分出水回流加压气浮工艺有何优点？

201、试述加压溶气气浮的溶气方法及优缺点。

202、气浮池的型式有哪几种？设计过程中应考虑什么因素？

203、在废水处理中，气浮法与沉淀法相比有何优缺点？

204、释放器的作用是什么？在工艺设计、运行操作过程中应注意哪些问题？

205、造纸废水量为Q＝3500 m3/d，进水SS浓度C0＝1200 mg/L，气浮池的运行温度t＝20℃，要求出水中SS的浓度为Co＝25 mg/L，经试验知每kgSS需空气25升可保证出水水质。假定接触室上升流速V2=20mm/s＝72m/h,分离室表面负荷求q＝3.50 m3/m2 .h，分离室水力停留时间T＝30min。试进行气浮池的工艺设计计算。

206、造纸废水量为Q＝3000m3/d，进水SS浓度为C0＝1000 mg/L，水温为20℃，采用回流式加压溶气气浮处理工艺进行处理。溶气水压力为3kg/ cm3 （表压），溶气罐的停留时间为2min，空气饱和率为70%。问：

（1）若气固比为0.03，则气浮池中释放出的空气量有多少l/ m3？

（2）回流比为多少？