清华大学本科《水处理工程》第一篇习题集106102485Word格式.docx
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11.试讨论水资源合理利用的战略、对策与途径。
12.对于生活用水和工业用水水质主要有哪些要求?
13.给水处理有哪些基本方法?
其基本流程如何?
14.目前我国饮用水水源的主要污染特征是什么?
15.对于微污染水源,应采用什么样的饮用水处理工艺?
16.对于以富营养化湖泊水为水源的饮用水处理,应采用什么样的工艺流程?
17.简述废水处理的基本方法和城市污水的一般处理流程。
18.简述废水处理技术的一级、二级和三级处理。
19.试举例说明废水处理的物理法、化学法和生物法三者之间的主要区别。
20.废水处理工艺的选择应考虑哪些因素?
21.试讨论饮用水处理系统和技术的发展方向。
22.试讨论城市污水处理系统和技术的发展方向。
第二章混凝
1.简述胶体的动电现象、双电层与电位。
并试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性原因。
2.试比较憎水胶体和亲水胶体的特点。
3.混凝过程中,压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别?
简述硫酸铝的混凝作用机理及其与水的pH值的关系。
4.概述影响混凝效果的几个因素。
5.目前我国常用的混凝剂有哪几种?
各有何优缺点?
今后的发展方向?
6.高分子混凝剂投量过多时,为什么混凝效果反而不好?
7.“助凝”的作用是什么?
什么物质可以作为助凝剂?
8.为什么有时需要将PAM在碱化条件下水解成HPAM?
PAM水解度是何涵义?
一般要求水解度为多少?
9.同向絮凝和异向絮凝的差别何在?
两者的凝聚速率(或碰撞速率)与哪些因素有关?
10.混凝控制指标有哪几种?
你认为合理的控制指标应如何确定?
11.混凝过程中,G值的真正含义是什么?
沿用已久的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。
12.混合和絮凝反应同样都是解决搅拌问题,它们对搅拌有何不同?
为什么?
13.设计规范中对反应池只规定水流速度与停留时间,它们反映了什么本质问题?
14.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?
15.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?
16.如何在工程设备上实现混凝混合阶段和絮凝阶段对水力条件的要求?
17.试述给水混凝与生活污水及工业废水混凝各自的特点。
18.何谓混凝剂“最佳剂量”?
如何确定最佳剂量并实施自动控制?
19.某粗制硫酸铝含Al2O315%、不溶解杂质30%,问:
(1)商品里面Al2(SO4)3和溶解杂质各占的百分数;
(2)如果水中加1克这种商品,计算在水中产生的Al(OH)3、不溶解杂质和溶解的杂质分别重多少?
20.河水总碱度0.15mmol/L(按CaO计)。
硫酸铝(含Al2O3为15%)投加量为25mg/L,问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解?
设水厂每日生产水量60000m3,试问水厂每天约需要多少千克石灰(石灰纯度按50%计)。
21.下面是某河水的水质分析结果。
如果投加30.00mg/L的FeCl3去除浊度,残留的碱度是多少?
忽略磷的副反应,假设所有的碱度都是HCO3-。
成分
计量标准
mg/L
总硬度
CaCO3
164.0
钙硬度
108.0
镁硬度
56.0
总铁
Fe
0.9
铜
Cu
0.01
铬
Cr
0.03
总碱度
136.0
氯化物
Cl-
32.0
磷酸盐
PO43-
3.0
硅酸
SiO2
10.0
悬浮固体
SS
29.9
浊度
NTU
12.0
pH
7.6
22.Foraflowof13500m3/dcontaining55mg/Lofsuspendedsolids,ferricsulfateisusedasacoagulantatadoseof50mg/L
(a)Assumingthatthereislittlealkalinityinthewater,whatisthedailylimedose?
(b)Ifthesedimentationbasinremoves90%ofthesolidsenteringit,whatisthedailysolidsproductionfromthesedimentationbasin?
23.隔板絮凝池设计流量75000m3/d。
絮凝池有效容积为1100m3。
絮凝池总水头损失为0.26m。
求絮凝池总的平均速度梯度值和值各为多少?
(水厂自用水量按5%计)。
24.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)。
每格设一台垂直轴桨板搅拌器,构造按图15-21,设计各部分尺寸为:
r2=1050mm;
桨板长1400mm,宽120mm;
r0=525mm。
叶轮中心点旋转线速度为:
第一格v1=0.5m/s
第二格v2=0.32m/s
第三格v3=0.2m/s
求:
3台搅拌器所需搅拌功率及相应的平均速度梯度值(水温按20℃计算)
25.当硫酸铝投加量为20mg/L(商品重),消毒加氯量为5mg/L,水厂产水量为10000m3/d,一级和二级泵房总提升高度为60m,试计算每日所耗药费和电费,又每千吨水的药费和电费为多少?
(每吨硫酸铝和液氯分别按350元及1500元估算,工业用电按每千瓦小时0.5元算,功率E=QH/102,千瓦;
Q——流量,L/s;
H——水泵扬程,m;
——泵站总效率,一般为0.55~0.85)
26.设原水悬浮物体积浓度φ=5×
10-5。
假定悬浮颗粒粒径均匀,有效碰撞系数α=1,水温按15℃计。
设计流量Q=360m3/h。
搅拌功率(或功率消耗)P=195W。
试求:
(1)絮凝池按PF型反应器考虑,经15min絮凝后,水中颗粒数量浓度将降低百分之几?
(2)采用3座同体积机械絮凝池串连(每座按CSTR型反应器考虑),絮凝池总体积与
(1)同,搅拌总功率仍为195W,设三座絮凝池搅拌功率分别为:
P1=100W,P2=60W,P3=35W,试问颗粒数量浓度最后降低百分之几?
第三章沉淀与澄清
1.简述沉淀的几种类型,说明它们内在的联系与区别以及在废水处理系统中的应用。
2.在沉淀实验中,变化取样点的高度对计算颗粒去除率有何影响?
3.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、长度和表面积关系如何?
4.影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些?
沉淀池纵向分格有何作用?
5.沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速两者含义有何区别?
6.沉淀池刮泥排泥的方法有哪些?
适用于什么条件?
7.平流式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渠?
8.已知颗粒密度ρs=2.6g/cm3,粒径d=0.2mm,求该颗粒在10C水中的沉降速度为多少?
9.Determinethesettlingvelocityinm/sofasphericalsandparticlewithaspecificgravityof2.65anddiameterof0.45mmattemperatureof20C.
10.Determinetheterminalsettlingvelocityforasandparticlediameterof0.5mm,ashapefactorof0.85,andaspecificgravityof2.65,settlinginwaterat20oC.Atthistemperature,thekinematicviscosityvalueis1.003×
10-6m2/s.
11.Determinethesettlingvelocitiesforballastedfloc,spherical,andwastewaterparticleshavingthecharacteristicstabulatedbelow.
parameter
Particletype
Ballastedfloc
Spherical
Wastewaterparticle
Averagediameter,μm
200
150
500
Particlespecificgravity
2.6
2.65
1.0035
Shapefactor
2.5
1
1.8
Wastewaterspecificgravity
1.003
12.平流沉淀池设计流量为720m3/h。
要求沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。
试按理想沉淀条件,求:
(1)所需沉淀池平面积为多少m3?
(2)沉速为0.1mm/s的颗粒,可去除百分之几?
13.原水泥砂沉降试验数据见下表。
取样口在水面下180cm处。
平流沉淀池设计流量为900m3/h,表面积为500m2。
试按理想沉淀池条件,求该池可去除泥沙颗粒约百分之几?
(C0表示泥砂初始浓度,C表示取样浓度)
沉降试验数据
取样时间(min)
15
20
30
60
120
180
C/C0
0.98
0.88
0.70
0.30
0.12
0.08
14.设计题:
设计水量为8×
104m3/d的平流式沉淀池,原水经凝聚反应后,进入沉淀池处理。
采用数据:
表面负荷率为50m3/(m2·
d),停留时间为1.5h,沉淀池水平流速为10mm/s。
要求设计出沉淀池的尺寸、水深、出水口等。
不要求设计污泥部分。
15.某废水处理站最大废水量为900m3/h,原废水悬浮物浓度为C0=250mg/L,废水排放允许浓度Ce=80mg/L,采用辐流式沉淀池,确定其基本尺寸。
据废水试验资料,达到出水允许浓度时颗粒的最小沉速为1.8m/h,表面负荷值为1.8m3/(m2·
d)。
16.Alaboratorysettlinganalysishasbeenperformedonadomesticwastewaterexhibitingflocculentsedimentationwiththeresultsgiveninthefollowingtable.Thecolumnhadadiameterof14cmandtotaldepthof2.40m,withsamplingportsspacedwith0.60m.Theinitialc
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