给水工程课后关键思考题答案
给水工程习题思考题答案要点
小知识点：1：水中杂质包括溶解物，胶体和悬浮物。
尺寸分别为0.1nm-1nm,10nm-100nm,1μm-1mm。
2：悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮，胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉。
水中所含胶体通常含有粘土，某些细菌和病毒，腐蚀质及蛋白质等。
悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的根源。
悬浮物和胶体是饮用水处理的主要去除对象。
溶解杂质包括有机物和无机物两类。
3：地下水硬度高于地表水。
我国地下水的总硬度通常在60-300mg/L(以Cao计)之间，少数地区可达到300-700mg/L。
4：生活饮用水卫生标准GB2006，一共106项指标（增加5项），包括感官性状和一般化学指标、毒理学指标、细菌学指标和放射性指标。
浑浊度不超过1度；游离余氯在与水接触30min后不应低于0.3mg/L，集中式给水除出水厂应符合上述要求外，管网末梢水不应低于0.05mg/L。
5：软化方法主要有:离子交换法和药剂软化法。
6：对于不受污染的地表水，饮用水处理对象主要是去除水中悬浮物、胶体和致病微生物。
常规处理十分有效（即混凝、沉淀、过滤、消毒）；对于污染水源，需在常规处理工艺前加预处理，后加深度处理。
预处理和深度处理的对象主要是水中有机污染物。
7：预处理方法主要有：粉末活性炭吸附法，臭氧或高锰酸钾氧化法，生物氧化法等；深度处理主要有:粒状活性炭吸附法，臭氧-粒状活性炭联用法或生物活性炭法，化学氧化法，光化学或超声波-紫外线联用法等物理化学氧化法，膜滤法等。
8：传递机理可分：主流传递，分子扩散传递和紊流扩散传递。
9：理想反应器模型包括：完全混合间歇式反应器（CMB型）；完全混合连续式反应器（CSTR型），推流式反应器（PF型）。
10：混凝过程涉及三方面的问题：水中胶体粒子的性质，混凝剂在水中的水解物种以及胶体粒子与混凝剂之间的相互作用。
11：胶体失去稳定性的过程叫称“凝聚”，脱稳胶体相互聚集称“絮凝”。
“混凝”是凝聚和絮凝的总称。
给水工程课后思考题问题详解
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？①综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
给水工程课后思考题答案完整
十四章: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。
答:水中杂质按尺寸大小可分成三类:１)悬浮物与胶体杂质:悬浮物尺寸较大,易于在水中下沉或上浮。
但胶体颗粒尺寸很小,在水中长期静置也难下沉,水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。
有机高分子物质通常也属于胶体一类。
天然水中的胶体一般带有负电荷,有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。
粒径大于０、1mm的泥砂去除较易,通常在水中很快下沉。
而粒径较小的悬浮物与胶体物质,须投加混凝剂方可去除。
２)溶解杂质,分为有机物与无机物两类。
它们与水所构成的均相体系,外观透明,属于真溶液。
但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。
无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象,但有毒、有害无机溶解物也就是生活饮用水的去除对象。
有机溶解物主要来源于水源污染,也有天然存在的。
2、概略叙述我国天然地表水源与地下水源的特点。
(8’)答:1)、我国水文地质条件比较复杂。
各地区地下水中含盐量相差很大,但大部分地下水的含盐在200～500mg/L之间。
一般情况下,多雨地区含盐量较低;干旱地区含盐量较高。
地下水硬度高于地表水,我国地下水总硬度通常在60～300mg/L(以CaO计)之间,少数地区有时高达300～700mg/L。
我国含铁地下水分布较广,比较集中的地区就是松花江流域与长江中、下游地区。
黄河流域、珠江流域等地也都有含铁地下水。
含铁量通常为10 mg/L以下,个别可高达30mg/L。
地下水中的锰与铁共存,但含铁量比铁不。
我国地下水含有锰量一般不超过2 mg/L ～3 mg/L。
个别高达30 mg/L。
2)、我国就是世界上高浊度水河众多的国家之一。
西北及华北地区流经黄土高原的黄河水系、海河水系及长江中、上游等,河水含砂量很大,华北地区与东北与西南地区大部分河流,浊度较低。
江河水的含盐量与硬度较低。
总的来说,我国大部分河流,河水含流量与硬度一般均无碍于生活饮用。
给水工程课后思考题答案
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？①综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
给水工程课后思考题答案93810
第一章第二章第三章第四章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第五章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？①综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
(完整版)给水工程课后思考题答案
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？①综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
给水管网教材课后思考题解答
《给水工程》（第四版）第1～11章课后思考题第一章1．由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？答：按水源种类考虑属地表水给水系统，按供水方式考虑，属自流系统。
2．给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
泵站，输水管渠和管网，调节构筑物等总称为输配水系统，从给水系统来说，这是投资最大的部分。
在给水工程总投资中，输水管渠和管网所占费用（包括管道、阀门、附属设施等）约占70%～80%3．给水系统是否必须包括取水构筑物，水处理构筑物，泵站，输水管和管网，调节构筑物等，哪种情况下可以省去其中一部分设施？答：不一定都要包括。
有些地方采用地下水源，地下水水质良好，就可以省去水处理构筑物而只需加氯消毒，使系统大大简化。
调节构筑物包括各种类型的贮水构筑物，如水塔，清水池等，一般在大城市通常不用水塔。
如果采用重力供水则可省去二级泵站。
4．什么是统一给水，分质给水和分压给水，哪种系统目前用的最多？答：统一给水系统即用同一系统供应生活，生产和消防等各种用水，绝大多数城市采用这一系统分质给水即按水质要求分系统给水。
分压即按水压要求不同分系统给水。
5．水源对给水系统布置有哪些影响？答：当地如有丰富的地下水资源，则可在城市上游或就在城市给水区内开凿管井或大口井，井水经消毒后，由泵站加压送入管网，供用户使用；如水源处于适当的高程，能借重力供水则可省去一级泵站或二级泵站或同时省去一、二级泵站。
取用蓄水库水时，也有可能利用高程以重力供水，输水能量费用可以节省。
以地表水为水源时，一般从流经城市或工业取得河流上由取水，城市附近的水源丰富时，往往随着用水量的增长而逐步发展为多水源给水系统，从不同部位向管网供水。
6．工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？答：主要有循环和复用给水系统。
循环给水系统是指用过的水经适当处理后再行回用。
在循环使用过程中会损耗一些水量，包括循环过程中蒸发、渗漏等损失的水量，须从水源取水加以补充。
给水工程课后思考题答案解析
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？①综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
给水工程课后关键思考题答案
第十五章混凝思考题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。
原因P255最后一段。
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。
3,高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间和强度都应严格控制，如投加量过大时，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。
给水工程课后思考题答案
十四章：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。
答：水中杂质按尺寸大小可分成三类：１）悬浮物和胶体杂质：悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。
但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。
有机高分子物质通常也属于胶体一类。
天然水中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。
粒径大于０.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。
而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。
２）溶解杂质，分为有机物和无机物两类。
它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。
但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。
无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在的。
2、概略叙述我国天然地表水源和地下水源的特点。
(8’)答：1）、我国水文地质条件比较复杂。
各地区地下水中含盐量相差很大，但大部分地下水的含盐在200～500mg/L之间。
一般情况下，多雨地区含盐量较低；干旱地区含盐量较高。
地下水硬度高于地表水，我国地下水总硬度通常在60～300mg/L（以CaO计）之间，少数地区有时高达300～700mg/L。
我国含铁地下水分布较广，比较集中的地区是松花江流域和长江中、下游地区。
黄河流域、珠江流域等地也都有含铁地下水。
含铁量通常为10 mg/L以下，个别可高达30mg/L。
地下水中的锰与铁共存，但含铁量比铁不。
我国地下水含有锰量一般不超过2 mg/L ～3 mg/L。
个别高达30 mg/L。
2）、我国是世界上高浊度水河众多的国家之一。
西北及华北地区流经黄土高原的黄河水系、海河水系及长江中、上游等，河水含砂量很大，华北地区和东北和西南地区大部分河流，浊度较低。
江河水的含盐量和硬度较低。
总的来说，我国大部分河流，河水含流量和硬度一般均无碍于生活饮用。
给水工程课后思考题答案
第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
第二章设计用水量1.设计城市给水系统时应考虑哪些用水量？①综合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及设施用水。
给水工程课后思考题答案
给⽔⼯程课后思考题答案1. ⾼分⼦混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反⽽不好？当⾼分⼦物质投量过多时，将产⽣“胶体保护”作⽤。
“胶体保护”可理解为：当全部胶粒的吸附⾯均被⾼分⼦覆盖以后，两胶粒接近时，就受到⾼分⼦的阻碍⽽不能聚集。
这种阻碍来源于⾼分⼦之间的相互排斥。
排斥⾥可能来源于“胶粒－胶粒” 之间⾼分⼦受到压缩变形⽽具有排斥势能，也可能由于⾼分⼦之间的电性斥⼒（对带电⾼分⼦⽽⾔）或⽔化膜。
2.我国常⽤的混凝剂有：（⽆机盐类：）硫酸铝、三氯化铁；（⾼分⼦混凝剂：）聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁。
硫酸铝：优点：运输⽅便，操作简单，混凝效果好。
缺点：⽔温低时，硫酸铝⽔解困难，形成的絮凝体较松散，混凝效果变差。
⽽且因酸度较⾼⽽腐蚀性强，溶解与投加设备需要考虑防腐。
三氯化铁：优点：易溶解，形成的絮凝体⽐铝盐絮凝体密实，沉降速度快，使⽤的pH值范围较宽，投加量⽐硫酸铝⼩。
缺点：三氯化铁固体产品极易吸⽔潮解，不易保管，腐蚀性较强，处理后⽔⾊度⽐铝盐处理⽔⾼，最佳投加量范围较窄，不易控制。
聚合氯化铝（PAC）：优点：形成混凝体速度快，絮凝体⼤⽽密实，沉降性能好；投加量较低；对原⽔⽔质适应性好；最佳混凝pH值范围较宽，最佳投加量范围宽，对设备的腐蚀程度⼩，处理后⽔的pH值和碱度变化也较⼩。
聚合硫酸铁：采⽤聚合硫酸铁作混凝剂时，混凝剂⽤量少；絮凝体形成速度快、沉降速度快；有效的pH值范围宽；与三氯化铁相⽐腐蚀性⼤⼤降低；处理后⽔的⾊度和铁离⼦含量均较低。
3. 什么叫助凝剂？常⽤的有哪⼏种？在什么情况下需要投加助凝剂？当单独使⽤混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提⾼混凝效果，这种药剂称为助凝剂。
①需吸附架桥改善已形成的絮体结构时；②需调节原⽔酸碱度，促进混凝剂⽔解时；③需破坏⽔中有机污染物对胶体颗粒稳定作⽤，改善混凝效果时④需改善混凝剂形态，促进混凝效果时。
4. 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？影响⽔混凝的主要因素有：⽔温、pH值、碱度、⽔中浊质颗粒浓度、⽔利条件。
给水工程课后思考题答案
给水工程课后思考题答案集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]第一章给水系统1.由高地水库供水给城市，如按水源和供水方式考虑，应属于哪类给水系统？水源方式属于地表水给水系统，按供水方式属于自流给水系统。
2.给水系统中投资最大的是哪一部分，试行分析。
输配水系统。
3.给水系统是否必须包括取水构筑物、水处理构筑物、泵站、输水管和管网、调节构筑物等，哪种情况下可省去其中一部分设施？不是。
大城市通常不设调节构筑物；地下水水质好可以省略水处理构筑物；水源处于适当高程，可以省去一级泵站或二级泵站或同时省去；城市附近山上有泉水时，可建泉室供水系统不设泵站。
4.什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？统一给水：用同一系统供应生活、生产和消防等各种用水。
分质给水：水源经不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户。
分压给水：根据水压要求不同而供水。
用得最多的是统一给水系统。
5.水源对给水系统布置有哪些影响？①当地有丰富的地下水，可在城市上游或给水区内开凿管井或大口井。
②水源处于适当高程，能重力输水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。
③地表水为水源时，上游取水，加以处理。
④水源丰富，随用水量增长而发展为多水源给水系统。
⑤枯水季节、地下水位下降、海水倒灌时，采用跨流域、远距离取水方式。
6.工业给水有哪些系统，各适用于何种情况？①循环给水系统，火力发电、冶金、化工等冷却水用量大的企业中。
②复用给水系统，适用于在车间排出的水可不经过处理或略加处理就可供其它车间使用的情况。
7.工业用水量平衡图如何测定和绘制？水量平衡图起什么作用？查明水源水质和取水量，各用水部门的工艺过程和设备，现有计量仪表的状况，测定每台设备的用水量、耗水量、排水量、水温等，按厂区给水排水管网图核对，对于老的工业企业还应测定管道和阀门的漏水量。
了解工厂用水现状，采取节约用水措施，健全工业用水计量仪表，减少排水量，合理利用水资源以及对厂区给水排水管道的设计都很有用处。
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第十五章混凝思考题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得原因。
答：胶体稳定性就是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态得特性。
原因P255最后一段。
2、混凝过程中，压缩双电层与吸附-电中与作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水得pH值得关系。
答：压缩双电层机理：由胶体粒子得双电层结构可知，反离子得浓度在胶粒表面处最大，并沿着胶粒表面向外得距离呈递减分布,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，则扩散层得厚度减小。
该过程得实质就是加入得反离子与扩散层原有反离子之间得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。
由于扩散层厚度得减小，电位相应降低，因此胶粒间得相互排斥力也减少。
另一方面，由于扩散层减薄，它们相撞时得距离也减少，因此相互间得吸引力相应变大。
从而其排斥力与吸引力得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-电中与机理：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得部位有强烈得吸附作用，由于这种吸附作用中与了电位离子所带电荷，减少了静电斥力，降低了ξ电位，使胶体得脱稳与凝聚易于发生。
此时静电引力常就是这些作用得主要方面。
上面提到得三价铝盐或铁盐混凝剂投量过多，凝聚效果反而下降得现象，可以用本机理解释。
因为胶粒吸附了过多得反离子，使原来得电荷变号，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得pH值得关系：Ph<3时，压缩扩散双电层作用。
Ph>3时,吸附-电中与作用。
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。
3,高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？答：在废水处理中，对高分子絮凝剂投加量及搅拌时间与强度都应严格控制，如投加量过大时，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她得高分子链，结果造成胶粒表面饱与产生再稳现象。
已经架桥絮凝得胶粒，如受到剧烈得长时间得搅拌，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。
4、目前我国常用得混凝剂有哪几种？各有何优缺点？答：铝系：硫酸铝明矾聚合氯化铝（PAC）聚合硫酸铝（PAS）铁系：三氯化铁硫酸亚铁聚合硫酸铁（PFS）聚合氯化铁（PFC）有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（PAM）答：在单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。
助凝剂通常就是高分子物质，作用机理就是高分子物质得吸附架桥。
常用得助凝剂有：骨胶、聚丙烯酰胺及其水解物、活化硅酸、海藻酸钠等。
当单独使用混凝剂效果不佳时采用助凝剂，例如：对于低温、低浊度水采用铝盐或铁盐混凝时，形成絮粒往往细小松散，不易沉淀。
当加如少量活化硅酸时，絮凝体得尺寸与密度就会增大，沉速加快。
6、为什么有时需将PAM在碱化条件下水解成HPAM？PAM水解度就是何涵义？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得吸附作用，在胶粒之间形成桥联。
由于酰胺基之间得氢键作用，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得百分数称水解度。
一般控制水解度在30%--40%较好。
7、何谓同向絮凝与异向絮凝？两者絮凝速率（或碰撞数率）与哪些因素有关？同向絮凝：由流体运动所造成得颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。
其数率与颗粒直径得三次方成正比，与颗粒数量浓度平方成正比，以及速度梯度一次方成正比。
异向絮凝：由布朗运动所造成得颗粒碰撞聚集称异向絮凝。
其数率与水温成正比，与颗粒得数量浓度平方成反比。
8、混凝控制指标有哪几种？为什么要重视混凝控制指标得研究？您认为合理得控制指标应如何确定？在絮凝阶段通常以G与GT值作为控制指标。
可以控制混凝效果，即节省能源，取得好得混凝效果。
9、絮凝过程中，G值得真正涵义就是什么？沿用依旧得G值与GT值得数值范围存在什么缺陷？请写出机械絮凝池与水力絮凝池得G值公式。
速度梯度，控制混凝效果得水力条件，反映能量消耗概念。
G值与GT值变化幅度很大，从而失去控制意义。
G==10根据反应器原理，什么形式得絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？折板絮凝池得优点就是：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间间缩放流动且连续不断，以至形成众多得小涡旋，提高了颗粒碰撞絮凝效果。
与隔板絮凝池相比，水流条件大大改善，亦即在总得水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，故所需絮凝时间可以缩短，池子体积减小。
11影响混凝效果得主要因素有哪几种？这些因素就是如何影响混凝效果得？影响混凝效果得主要因素有水温，水得PH值与碱度及水中悬浮物浓度。
水温：a无机盐得水解就是吸热反应低温水混凝剂水解困难。
b低温水得粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动强度减弱，碰撞机会减少，不利于胶粒脱稳混凝c水温低时胶体颗粒水化作用增强，妨碍胶体混凝d水温与水得PH值有关PH值：对于硫酸铝而言，水得PH值直接影响铝离子得水解聚合反应，亦即影响铝盐水解产物得存在形态。
对三价铁盐混凝剂时PH在6、0-8、4之间最好高分子混凝剂得混凝效果受水得PH值影响比较小悬浮物浓度：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。
12、混凝剂有哪几种投加方式？各有何优缺点及其适用条件？常用得有：1）、泵前投加该投加方式安全可靠，一般适用于取水泵房距水厂较近者2）、高位溶液池重力投加该投加方式安全可靠，但溶液池位置较高。
适用于取水泵房距水厂较远者3)、水射器投加该投加方式设备简单，使用方便，溶液池高度不受太大限制，但水射器效率较低，且易磨损。
4）、泵投加有两种方式：一就是采用计量泵，一就是采用离心泵配上流量计。
采用计量泵不必另备计量设备，泵上有计量标志，最适合用于混凝剂自动控制系统。
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？混凝剂“最佳剂量”，即混凝剂得最佳投加量，就是指达到既定水质目标得最小混凝剂投加量。
目前问过大多数水厂还就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就是生产上得最佳剂量。
P274-27614、当前水厂中常用得混合方法有哪几种？各有何优缺点？在混合过程中，控制G值得作用就是什么？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得场合，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，缺点就是增加机械设备并相应增加维修工作。
控制G 值得作用就是使混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。
15．当前水厂中常用得絮凝设备有哪几种？各有何优缺点？在絮凝过程中，为什么G 值应自进口值出口逐渐减少？1）、隔板絮凝池 包括往复式与回转式两种。
优点：构造简单，管理方便。
缺点：流量变化大者，絮凝效果不稳定，絮凝时间长，池子容积大。
2）、折板絮凝池 优点：与隔板絮凝池相比，提高了颗粒碰撞絮凝效果，水力条件大大改善，缩短了絮凝时间，池子体积减小。
缺点：因板距笑，安装维修较困难，折板费用较高。
3）、机械絮凝池 优点：可随水质、水量变化而随时改变转速以保证絮凝效果，能应用于任何规模水厂 缺点：需机械设备因而增加机械维修工作。
絮凝过程与那个中，为避免絮凝体破碎，絮凝设备内得流速及水流转弯处得流速应沿程逐渐减少，从而G 值也沿程逐渐减少。
16、采用机械絮凝池时，为什么要采用3~4档搅拌机且各档之间需用隔墙分开？因为单个机械絮凝池接近于CSTR 型反应器，故宜分格串联。
分格愈多，愈接近PF 型反应器，絮凝效果愈好，但分格过多，造价增高且增加维修工作量。
各档之间用隔墙分开就是为防止水流短路。
16章 沉淀与澄清1 什么叫自由沉淀，拥挤沉淀与絮凝沉淀？答：在沉淀过程中，彼此没有收到干扰，只收到颗粒本身在水中得重力与水流阻力得作用，称为自由沉淀。
颗粒在沉淀得过程中，彼此相互干扰，或者收到容器壁得干扰，虽然其粒度与第一种相同，但沉淀速度却较小，称为拥挤沉淀。
拥挤沉淀：颗粒得沉降受到周围其她颗粒得影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有一个清晰得泥水界面。
2已知悬浮颗粒密度与粒径，可否采用公式（16-4）直接求得颗粒沉速？为什么？答：不能够。
因为从（16-4）式可以知道，要求得颗粒得沉速，出了要知道悬浮颗粒密度与粒径外，还需要知道阻力系数Cd 、3了解肯奇沉淀理论得基本概念与它得用途。
答：肯奇理论：Ct=CoHo/Ht涵义：高度为Ht,均匀浓度为Ct 沉淀管中所含悬浮物量与原来高度为Ho,均匀浓度为Co 得沉淀管中所含悬浮物量相等。
4．理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度与表面积关系如何？答：1）颗粒处于自由沉淀状态。
2）水流沿着水平方向流动，流速不变。
3）颗粒沉到池底即认为已被去除，不再返回水流中。
Q/A u iE 去除率 由式子可知：悬浮颗粒再理想沉淀池中得去除率只与沉淀池得表面负荷有关，而与其她因素如水深，池长，水平流速与沉淀时间均无关。
5．影响平流沉淀池沉淀效果得主要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？答1)沉淀池实际水流状况对沉淀效果得影响。
（雷诺数Re 与 弗劳德数Fr ）2）凝聚作用得影响。
沉淀池纵向分格可以减小水力半径R 从而降低Re 与提高Fr 数，有利于沉淀与加强水得稳定性，从而提高沉淀效果。
6．沉淀池表面负荷与颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？ 答：AQ u 0 表面负荷在数值上等于截留沉速，但涵义不同。
前者就是指单位沉淀池表面积得产水量，后者代表自池顶开始下沉所能全部去除得颗粒中得最小颗粒得沉速。
7、设计平流沉淀池就是根据沉淀时间、表面负荷还就是水平流速?为什么?答:设计平流沉淀池就是根据表面负荷、因为根据E=AQ u i /可知,悬浮颗粒在理想沉淀池中得去除率只与沉淀池得表面负荷有关,而与其她因素如水深、池长、水平流速与沉淀时间均无关、8、平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙?出水为什么往往采用出水支渠?答:平路沉淀池进水采用穿孔隔墙得原因就是使水流均匀地分布在整个进水截面上,并尽量减少扰动、增加出水堰得长度，采用出水支渠就是为了使出水均匀流出,缓与出水区附近得流线过于集中，降低堰口得流量负荷。