水质工程学(上)

1. 原水中杂质按颗粒大小分为哪几类？特征是什么？

答：分为溶解物、胶体颗粒、悬浮物； 溶解物特征：稳定、均匀的溶于水中，透明。 悬浮物特征：在动水中呈悬浮状态，在静水中易于分离，从外观看是浑浊的，通常用重力沉降法去除。 胶体特征：在水中相当稳定，加混凝剂去除

2. 生活饮用水水质标准有哪四大类指标？

答：微生物指标，水的感官性状指标和一般化学指标，毒理学指标，放射性指标

3. 写出城市给水处理的常规流程

消毒 用户

4. 写出完全混合间歇式反应器、推流型反应器和完全混合连续式反应器的特点。

答：间歇式反应器的特点：反应物浓度、反应速度不随位置而变；反应物浓度和反应速度随时间而变；反应物的停留时间完全一样

推流型反应器的特点：反应物浓度、反应速度是位置的函数，反应物浓度和反应速度不随时间而变；停留时间是位置的函数

连续式反应器的特点：反应物浓度、反应速度是确定的数值，不随地点而变，各点的反应物浓度和反应速度不随时间而变，停留时间由0→∞

都有可能

5. 何为胶体的稳定性？分析胶粒具有稳定性的原因。如何使胶体脱稳？

答：胶体的稳定性指胶体颗粒在水中长期保持分散状态的特性。 原因：1）胶体的动力稳定性 2）胶体的带电稳定性 3）胶体的溶剂作用稳定性。通过投加混凝剂产生的凝聚和絮凝作用使胶体脱稳

6. 胶体的混凝机理有哪些？试以硫酸铝为例分析其混凝特性。

答：压缩双电层作用、吸附—电中和作用、吸附—架桥作用、网捕—卷扫作用 3

42)(SO Al 是一种电解质，溶于水后电离：-++→24334232)(SO Al SO Al 水解：+

+++⇔+H OH Al O H Al 223)(，++++⇔+H OH Al O H OH Al 222)()(，

在生成3)(OH Al 以前，水中主要是+3Al 、+2)(OH Al 、+2

)(OH Al ，它们是带正电荷的离子，能压缩扩散层，降低ζ电位，使胶粒脱稳、凝聚；聚合与水解交错进行，生成各种形态的高聚物，如+3156])([OH Al 、+4146])([OH Al 等，这种高分子聚合物是线性分子，有

很强的吸附架桥作用，能将胶粒逐步粘结为粗大的矾花。

7. 分析影响混凝的因素有哪些？

答：1.混凝剂的种类和投加量 2.水力条件和作用时间 3.水温的影响 4.水的PH 值影响

5.水中浊质颗粒浓度影响

6.水中杂质影响 7混凝剂投加方式影响 8水中有机物污染物影响 9水的碱度影响

8. 混凝过程中颗粒碰撞的动力来源是什么？

答：布朗运动、水力机械搅拌

9. 简述混合与絮凝工艺的工艺要求

答：混合工艺要求1）作用：使药剂迅速、均匀扩散于水中，使其快速水解，聚合及颗粒脱稳，借助于布朗运动，异向凝聚——微絮体；2）要求：对水力条件要求是：紊动 快速：t=10~30s ，至多≯2min

剧烈：G=700~1000s 碰撞凝聚

絮凝工艺要求1）作用：在合适的水力条件下，同向絮凝，使絮凝体 粗大的矾花（d ＞0.6mm ） 2）要求：1提供足够的碰撞次数 2搅拌强度递减 3矾花不能在絮凝池中沉淀

10. 沉淀分为哪几类，各类特点是什么

答：1、自由沉淀 离散颗粒在沉淀过程中沉速不变（沉砂池，初沉池前期）。

2、絮凝沉淀 絮凝性颗粒在沉淀过程总沉速增加（初沉池后期，二沉池前期；给水混凝沉淀）。

3、拥挤沉淀 颗粒浓度大，相互间发生干扰，分层（高浊水，二沉池，污泥浓缩池）。

4、压缩沉淀 颗粒间相互挤压，下层颗粒间的水在上层颗粒的重力下挤出，污泥得到浓缩。

11. 以平流沉淀池为例分析理想沉淀池的工况

答

直线Ⅰ代表从池顶A 点开始下沉而能在池底最远B ’点之前到池底的颗粒的运动轨迹； 直线Ⅱ代表从池顶点A 开始下沉而不能沉到池底的颗粒的运动轨迹；直线Ⅲ代表从池顶A 点开始下沉而刚好沉到池底最远处B ’点的颗粒的运动轨迹

12. 解释沉淀池总去除率公式中各部分含义

答：理想沉淀池总的去除率i p i

dp u u p P ⎰+-=00

00)1( ，0p ——沉速小于

截留沉速0u 的颗粒重量占原水中全部颗粒重量的百分率；

)1(0p -——沉速≥0

u 的颗粒已经全部下沉所占的百分率

i

p ——沉速小于i u 的所有颗粒重量占全部颗粒重量的百分率 i dp

——具有沉速为i

u 的颗粒所占的百分率 i

i dp u u 0

——能够下沉的具有沉速i u 的颗粒所占的百分率 i p i

dp u u 00

0——所有能够下沉的沉速小于i

u 的颗粒所占的百分率 13. 分析影响平流沉淀池沉淀效果的因素

答：1）水流状态 2）颗粒的絮凝作用的影响 3）平流沉淀池的构造

14. 斜板斜管沉淀池的工作原理、工作特点、工作过程

答：原理：在保持截流沉速和水平流速都不变的条件下，减小沉淀池的深度，就能相应的减少沉淀时间和缩短沉淀池长度。 工作特点：1）沉淀效率高，表面负荷大，停留时间短 2）水力条件改善 3）斜管下部的再絮凝作用。

15. 澄清池中的活性泥渣层为何具有净水作用

答：①由于混凝剂混凝浑水后新生成的泥渣尚有大量的未饱和活性集团，能够继续吸附和粘附水中的悬浊物质②③

16. 澄清池的分类，了解各种澄清池的工作过程

答：泥渣悬浮型澄清池：悬浮澄清池，脉冲澄清池；泥渣循环型澄清池：机械搅拌澄清池，水力循环澄清池

17. 幅流沉淀池的分类

答：中央进水辐流式、 周边进水-中心出水、 周边进水-周边出水

18. 何为气浮法，气浮法中要注意什么

答：在较短时间内实现固液分离。 悬浮物与气泡的附着条件，气泡的稳定性

19. 何为过滤工艺。

答：以具有孔隙的粒状介质截留水中杂质，从而使水得到澄清的过程

20. 慢滤池和快滤池各有何特点。

答：慢滤池：滤速慢；投产1-2个星期后，滤层表面会生长一层滤膜；生成滤膜所需的时间为滤膜的成熟期 快滤池：滤速可达5-10m/h ，出水浊度可降至比较低的程度

21. 滤料的要求有哪些；滤料的级配指的是什么。

答：要求：1）足够的机械强度 2）化学性质稳定 3）具有用户要求的颗粒尺寸和粒度组成 4）就地取材，货源充足，价钱低廉

22. 承托层的作用

答：滤料承托层的作用主要是防止滤料从配水系统中流失；均布分配冲洗水。

23. 分析过滤的机理

答：微生物吞食细菌；微生物分泌出起凝聚作用的酶；藻类产生氧气，起氧化作用

24. 何谓反粒度过滤，举例说明

答：滤料粒径沿水流由小到大。 小粒径、大重度的重质滤料（磁铁砂）

25. 等速过滤和变速过滤分别指什么

答：等速过滤是指滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变。 变速是指滤速随时间而逐渐减小的过滤。