给水工程课后思考题答案解析.docx

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给水工程课后思考题答案解析

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10mg/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2mg/L～3mg/L。

个别高达30mg/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。

（作为给水水源，江河水水质具有哪些特点？

答：

水中悬浮物和胶态杂质含量较多，浊度高于地下水。

江河水的含盐量和硬度较低。

江河水最大的确定是：

宜受工业废水、生活污水及其他各种人为污染，因而水的色、臭、味变化较大，有毒或有害物质易进入水体。

水温不稳定，夏季常不能满足工业冷却用水的要求。

）（2、作为给水水源，地下水水质具有哪些特点？

答：

地下水水质、水温较稳定。

地下水硬度高于地表水，地下水中的铁常与锰共存，超过饮用水标准，需经处理方可使用，含盐量各硬度较高。

）

3、了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。

（7’）

答：

在《标准》中所列的水质项目可分成以下几类。

一类属于感官性状方面的要求，如不的水度、色度、臭和味以及肉眼可见物等。

第二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质。

第三类是对人体健康无益但一般情况下毒性也很低的物质。

第四类有毒物质。

第五类细菌学指标，目前仅列细菌总数、总大肠菌数和余氯三项。

4、反应器原理用于水处理有何作用和特点？

（7’）

答：

反应器是化工生产过程中的核心部分.在反应器中所进行的过程,既有化学反应过程,又有物理过程,影响因素复杂。

在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。

在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。

许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。

例如，不的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。

5、试举出3种质量传递机理的实例。

（7’）

答：

质量传递输可分为：

主流传递；分子扩散传递；紊流扩散传递。

1）、主流传递：

在平流池中，物质将随水流作水平迁移。

物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。

2）、分子扩散传递：

在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于均匀分布状态，浓度梯度消失。

如平流池等。

3）、在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。

水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。

6、3种理想反应器的假定条件是什么？

研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有何作用。

答：

3种理想反应器的假定条件如下

1）完全混合间歇式反应器中的反应：

不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出、且假定是在恒温下操作。

2）完全混合连续式反应器：

反应器内物料完全均匀混合且与输出产物相同的假定，且是在恒温下操作。

3）推流型反应器：

反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。

4）在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。

在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。

许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。

例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。

介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。

7、为什么串联的CSTR型反应器比同体积的单个CSTR型反应器效果好？

（8’）

答：

如果采用多个体积相等的CSTR型反应器串联使用，则第2只反应器的输入物料浓度即为第1只反应器的输出物料浓度，以此类推。

设为一级反应，每只反应器可写出如下公式：

=

；

=

；……

=

所有公式左边和右边分别相乘：

式中

为单个反应器的反应时间。

总反应时间

。

串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数

时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。

8、混合与返混合在概念上有何区别？

返混合是如何造成的？

答：

CMB和CSTR反应器内的混合是两种不同的混合。

前者是同时进入反应器又同时流出反应器的相同物料之间的混合，所有物料在反应器内停留时间相同；后者是在不同时间进入反应器又在不同时间流出反应器的物料之间的混合，物料在反应器内停留时间各不相同，理论上，反应器内物料的停留时间由。

这种停留时间不同的物料之间混合，在化学反应工程上称之为“返混”。

显然，在PF反应器内，是不存在返混现象的。

造成返混的原因，主要是环流、对流、短流、流速不均匀、设备中存在死角以及物质扩散等等。

9、PF型和CMB型反应器为什么效果相同？

两者优缺点比较。

答：

在推流型反应器的起端（或开始阶段），物料是在C0的高浓度下进行的，反应速度很快。

沿着液流方向，随着流程增加（或反应时间的延续），物料浓度逐渐降低，反应速度也随之逐渐减小。

这也间歇式反应器的反应过程是完全一样的。

介它优于间歇式反应器的在于：

间歇式反应器除了反应时间以外，还需考虑投料和卸料时间，而推流型反应器为连续操作。

11、何谓“纵向分散模型”？

纵向分散模型对水处理设备的分析研究有何作用？

（7’）

答：

纵向分散模型就是在推流型基础上加上一个纵向的混合，而这种混合又可设想为一种扩散所引起的，其中既包括分子扩散、紊流扩散，又包括短流、环流、流速不均匀等。

这种模型与实际所研究的对象基本等效，不必去深究扩散机理及其它细节，所以在对水处理设备的分析研究中采用此模型更简单方便。

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。

已经架桥絮凝的胶粒，如受到剧烈的长时间的搅拌，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、目前我国常用的混凝剂有哪几种？

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）

优缺点：

优点

缺点

硫酸铝

价格较低，使用便利，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响

当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散；不溶杂质含量较多。

聚合氯化铝

（PAC）

1应用范围广;2易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低;3、适宜的PH值范围较宽（在5～9间）；4、水温低时，仍可保持稳定的混凝效果；5、其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小

三氯化铁

极易溶于水；沉淀性好，处理低温水或低浊水效果比铝盐的好

氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料

硫酸亚铁

不如三价铁盐那样有良好的混凝效果；残留在水中的Fe2+会使处理后的水带色；

聚合硫酸铁

投加剂量少；絮体生成快；对水质的适应范围广以及水解时消耗水中碱度少

聚丙烯酰胺

（PAM）

常作助凝剂以配合铝盐和铁盐作用，效果显著

5、什么叫助凝剂？

常用的助凝剂有哪几种？

在什么情况下需要投加助凝剂？

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。

助凝剂通常是高分子物质，作用机理是高分子物质的吸附架桥。

常用的助凝剂有：

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，絮凝体的尺寸和密度就会增大，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的吸附作用，在胶粒之间形成桥联。

由于酰胺基之间的氢键作用，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的百分数称水解度。

一般控制水解度在30%--40%较好。

7.何谓同向絮凝和异向絮凝？

两者絮凝速率（或碰撞数率）与哪些因素有关？

同向絮凝：

由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称为同向絮凝。

其数率与颗粒直径的三次方成正比，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：

由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集称异向絮凝。

其数率与水温成正比，与颗粒的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的研究？

你认为合理的控制指标应如何确定？

在絮凝阶段通常以G和GT值作为控制指标。

可以控制混凝效果，即节省能源，取得好的混凝效果。

9.絮凝过程中，G值的真正涵义是什么？

沿用依旧的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。

速度梯度，控制混凝效果的水力条件，反映能量消耗概念。

G值和GT值变化幅度很大，从而失去控制意义。

10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？

折板絮凝池的优点是：

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，以至形成众多的小涡旋，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，亦即在总的水流能量消耗中，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？

影响混凝效果的主要因素有水温，水的PH值和碱度及水中悬浮物浓度。

水温：

a无机盐的水解是吸热反应低温水混凝剂水解困难。

b低温水的粘度大，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水温与水的PH值有关

PH值：

对于硫酸铝而言，水的PH值直接影响铝离子的水解聚合反应，亦即影响铝盐水解产物的存在形态。

对三价铁盐混凝剂时PH在6.0-8.4之间最好

高分子混凝剂的混凝效果受水的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？

常用的有：

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：

一是采用计量泵，一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”，即混凝剂的最佳投加量，是指达到既定水质目标的最小混凝剂投加量。

目前问过大多数水厂还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是生产上的最佳剂量。

P274-276

14.当前水厂中常用的混合方法有哪几种？

各有何优缺点？

在混合过程中，控制G值的作用是什么？

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的场合，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，缺点是增加机械设备并相应增加维修工作。

控制G值的作用是使混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。

15．当前水厂中常用的絮凝设备有哪几种？

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和回转式两种。

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。

絮凝过程和那个中，为避免絮凝体破碎，絮凝设备内的流速及水流转弯处的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是为防止水流短路。

16章沉淀和澄清

1什么叫自由沉淀，拥挤沉淀和絮凝沉淀？

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的重力和水流阻力的作用，称为自由沉淀。

颗粒在沉淀的过程中，彼此相互干扰，或者收到容器壁的干扰，虽然其粒度和第一种相同，但沉淀速度却较小，称为拥挤沉淀。

拥挤沉淀：

颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，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的泥水界面。

2已知悬浮颗粒密度和粒径，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，要求得颗粒的沉速，出了要知道悬浮颗粒密度和粒径外，还需要知道阻力系数Cd.

3了解肯奇沉淀理论的基本概念和它的用途。

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和原来高度为Ho,均匀浓度为Co的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、长度和表面积关系如何？

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。

由式子可知：

悬浮颗粒再理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，而与其他因素如水深，池长，水平流速和沉淀时间均无关。

5．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？

答1）沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响。

（雷诺数Re和弗劳德数Fr）

2）凝聚作用的影响。

沉淀池纵向分格可以减小水力半径R从而降低Re和提高Fr数，有利于沉淀和加强水的稳定性，从而提高沉淀效果。

6．沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？

两者涵义有何区别？

答：

表面负荷在数值上等于截留沉速，但涵义不同。

前者是指单位沉淀池表面积的产水量，后者代表自池顶开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。

7.设计平流沉淀池是根据沉淀时间、表面负荷还是水平流速?

为什么?

答:

设计平流沉淀池是根据表面负荷.因为根据E=

可知,悬浮颗粒在理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关,而与其他因素如水深、池长、水平流速和沉淀时间均无关.

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的原因是使水流均匀地分布在整个进水截面上,并尽量减少扰动.增加出水堰的长度，采用出水支渠是为了使出水均匀流出,缓和出水区附近的流线过于集中，降低堰口的流量负荷。

9.斜管沉淀池的理论根据是什么?

为什么斜管倾角通常采用60度?

答：

斜管沉淀池的理论根据：

根据公式E=

，在沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。

因为斜管倾角越小，沉淀面积越大，沉淀效率越高，但对排泥不利，根据生产实践，故倾角宜为60度。

10.澄清池的基本原理和主要特点是什么？

答：

基本原理：

原水加药后进入澄清池，使水中的脱稳杂质与澄清池中的高浓度泥渣颗粒充分接触碰撞凝聚，并被泥渣层拦截下来，水得到澄清。

主要特点：

澄清池将絮凝和沉淀两个过程综合与一个构筑物内完成，主要利用活性泥渣层达到澄清的目的。

当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。

11简要叙述书中所列四种澄清池的构造，工作原理和主要特点？

主要构造

工作原理

主要特点

悬浮澄清池

气水分离器，澄清室，泥渣浓缩室等

加药后的原水经汽水分离（作用：

分离空气，以免进入澄清池扰动泥渣层）从配水管进入澄清室，水自下而上通过泥渣层，水中杂质被泥渣层截留，清水从集水槽流出，泥渣进入浓缩室浓缩外运。

一般用于小型水厂，处理效果受水质，水量等变化影响大，上升流速较小。

脉冲澄清池

脉冲发生器，进水室，真空泵，进水管，稳流板

原水由进水管进入进水室，由于真空泵造成的真空使进水室水位上升，此为进水过程，当水位达到最高水位时，进气阀打开通入空气，进水室的水位迅速下降，此为澄清池放水过程。

通过反复循环地进水和放水实现水的澄清。

澄清池的上升流速发生周期性的变化，处理效果受水量水质水温影响较大，构造也较复杂。

机械搅拌澄清池

第一絮凝室，第二絮凝室，分离室

加药后的原水进入第一絮凝室和第二絮凝室内与高浓度的回流泥渣相接触，达到较好的絮凝效果，结成大而重的絮凝体，在分离室中进行分离。

泥渣的循环利用机械进行抽升

水力循环澄清池

第一絮凝室，第二絮凝室，泥渣浓缩室，分离室，喷嘴

原水从池底进入，先经喷嘴高速喷入喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而吸入回流泥渣。

原水和泥渣在喉管剧烈混合后被送入两絮凝室，从絮凝室出来的水进入分离室进行泥水分离。

泥渣一部分进入浓缩室，一部分进行回流。

结构较简单，无需机械设备，但泥渣回流量难以控制，且因絮凝室容积较小，絮凝时间较短，处理效果较机械澄清池差

十七章过滤

1、为什么粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒会被滤层拦截下来？

答：

颗粒较小时，布朗运动较剧烈，然后会扩散至滤粒表面而被拦截下来。

2、从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和滤池发展趋势。

答：

使用双层滤料、三层滤料或混合滤料及均质滤料等滤层组成以改变上细下粗的滤层中杂质分布严重的不均匀现象，提高滤层含污能力。

发展趋势略

3、直接过滤有哪两种方式？

采用原水直接过滤应注意哪些问题？

答：

两种方式：

1、原水经加药后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备，这种过滤方式一般称“接触过滤”2、滤池前设一简易微絮凝池，原水加药混合后先经微絮凝池，形成粒径相近的微絮凝池后（粒径大致在40～60μm左右）即刻进入滤池过滤，这种过滤方式称“微絮凝过滤”。

注意问题：

1、原水浊度和色度较低且水质变化较小。

2、通常采用双层、三层或均质材料，滤料粒径和厚度适当增大，否则滤层表面孔隙易被堵塞。

3、原水进入滤池前，无论是接触过滤或微絮凝过滤，均不应形成大的絮凝体以免很快堵塞滤层表面孔隙。

4、滤速应根据原水水质决定。

4、清洁滤层水头损失与哪些因素有关？

过滤过程中水头损失与过滤时间存在什么关系？

可否用数学式表达？

答：

因素：

滤料粒径、形状、滤层级配和厚度及水温。

随着过滤时间的延长，滤层中截留的悬浮物量逐渐增多，滤层孔隙率逐渐减小，当滤速保持不变的情况下，将引起水头损失的增加。

数学表达式：

5、什么叫“等速过滤”和“变速过滤”？

两者分别在什么情况下形成？

分析两种过滤方式的优缺点并指出哪几种滤池属“等速过滤”。

答：

当滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变时，称“等速过滤”。

滤速随过滤时间而逐渐减小的过滤称“变速过滤”

随着过滤时间的延长，滤层中截留的悬浮物量逐渐增多，滤层孔隙率逐渐减小，由公式可知道，当滤料粒径、形状、滤层级配和厚度以及水温已定时，如果孔隙率减小，则在水头损失保持不变的条件下，将引起滤速的减小；反之，当滤速保持不变的情况下，将引起水头损失的增加。

这样就产生了等速过滤和变速过滤两种基