水质工程学上复习

水质工程学Ⅰ习题课武汉科技大学城市学院城建学部给水排水本科课程《水质工程学Ⅰ》课件第1篇总论1.水的自然循环和社会循环2.水中杂质及其来源3.水中常见污染物4.水体的自净5.水质指标与用水水质标准6.水处理中的反应器7.格栅和调节池《水质工程学Ⅰ》课件1．地表水水质特点是（）A.浊度变化大B.水温不稳定C.含盐量大D.易受有机污染E.细菌多答案：ABDE2．地下水与地表水相比，其特点是（）A.分布广B.水温稳定C.受污染少D.含盐量少E.浊度低答案：ABCE3．水中杂质按颗粒尺寸大小可分为（）A.胶体B.悬浮物C.溶解杂质D.有机物E.细菌答案：ABC《水质工程学Ⅰ》课件4.什么是水的良性社会循环？何谓水质性水资源短缺？答：水的良性社会循环：从天然水体取水不会对水体生态环境构成威胁；对城市污水和工业废水进行处理使其排入水体后不会造成污染，实现水资源的可持续利用。水质性水资源短缺：丰水地区，因为水源水质受到污染而不宜作为饮用水源。5.水体自净过程如何？答：P书20页6.水处理中的反应器有哪些类型？答：常见的有间歇反应器、活塞流反应器、恒流搅拌反应器等。使用最多的是活塞流，但化学澄清池属于完全混合流反应器。《水质工程学Ⅰ》课件7.水中杂质按尺寸大小可分成几类？简述各类杂质主要来源、特点及一般去除方法？答：水中杂质按尺寸大小可分成：悬浮物、胶体杂质和溶解杂质。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。天然不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。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。《水质工程学Ⅰ》课件第2篇水的物理、化学及物理化学处理第5章凝聚与絮凝第6章沉淀与澄清第7章气浮第8章过滤第9章活性炭吸附第10章消毒第11章离子交换第12章氧化还原第13章膜法《水质工程学Ⅰ》课件1、影响混凝效果的水力控制参数是（）A.流量QB.流速υC.水温TD.速度梯度G答案：D2、胶体能稳定存在于水中的原因是（）A.具有布朗运动B.溶解度高C.表面积大D.双电层结构答案：AD3、压缩双电层与吸附电性中和作用的区别在于（）。A.前者会出现电荷变号B.后者会出现电荷变号C.前者仅靠范德华引力D.后者仅靠静电引力答案：B第5章凝聚与絮凝《水质工程学Ⅰ》课件4、在水的混凝处理中，混合阶段剧烈搅拌的目的是（）。A.造成颗粒碰撞B.药剂快速水解、聚合及颗粒脱稳C.使速度梯度减小D.A、B、C都有答案：B5、为防止絮凝体破碎，在絮凝阶段要求速度梯度（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.维持不变D.都可以答案：B6.在机械絮凝池中，颗粒碰撞主要靠（）提供能量A.机械搅拌器B.自身能量消耗C.水平流速D.布朗运动答案：A《水质工程学Ⅰ》课件7、何谓吸附架桥作用？答：当向水中投加高分子物质，当高分子链的一端吸附了某一胶粒后，另一端又吸附另一胶粒，高分子物质在这里起了胶粒与胶粒之间相互结合的桥梁作用，称为吸附架桥作用。8、试述混合和絮凝阶段对水力控制条件的要求。答：在混合阶段，颗粒微小。异向絮凝为主，对水进行剧烈搅拌的目的使药剂快速、均匀的分散于水中以利于混凝剂快速水解，聚合及颗粒脱稳，故混合快速剧烈；在絮凝阶段，主要靠机械或水力搅拌促使颗粒碰撞凝聚，为同向絮凝。在絮凝过程中，絮凝尺寸逐渐增大，为防止其破碎，机械搅拌强度或水流速度反应逐渐减小。《水质工程学Ⅰ》课件第6章沉淀与澄清1、改善沉淀池水力条件最有效的措施是减小（）A.水力半径RB.截流沉速u0C.池宽BD.池深H答案：A2、判断平流式沉淀池水流稳定性的指标是（）A.ReB.水平流速υC.FrD.水力半径R答案：C3、平流式沉淀池纵向分隔的作用是（）A.便于施工B.减小水力半径RC.便于刮泥D.防止水流扰动答案：B4、理想沉淀池的假定条件为（）A.颗粒为絮凝沉淀B.颗粒为自由沉淀C.水平流速相等且不变D.颗粒沉到池底即认为被去除E.均需满足答案：BCD《水质工程学Ⅰ》课件5、为什么斜板、斜管沉淀池的水力条件比平流式沉淀池好？答：由于斜板（管）的水力R很小，则Re小，Fr大，水力条件好。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：沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等，但含义不同。沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积的产水量，而截留沉速指沉淀池中能被全部去除的所有颗粒中最小颗粒的沉速。7、斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用600？答：斜管沉淀池的理论依据是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面积，又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小，则沉淀面积愈大，沉淀效率愈高，但对排泥不利，实践证明，倾角为60°最好。《水质工程学Ⅰ》课件8.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：沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速在数值上相等，但含义不同。沉淀池表面负荷指单位沉淀池表面积的产水量，而截留沉速指沉淀池中能被全部去除的所有颗粒中最小颗粒的沉速。《水质工程学Ⅰ》课件第7章气浮1.微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改变微气泡与颗粒的粘附性能？答：微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是水中颗粒的润湿接触角大于90度，即为疏水表面，易于为气泡粘附或者水的表面张力较大，接触角较大，也有利于气粒结合。影响微气泡与悬浮颗粒相粘附的因素有：界面张力、接触角和体系界面自由能，气－粒气浮体的亲水吸附和疏水吸附，泡沫的稳定性等。在含表面活性物质很少的废水中加入起泡剂，可以保证气浮操作中泡沫的稳定性，从而增强微气泡和颗粒的粘附性能。《水质工程学Ⅰ》课件第8章过滤1、等速过滤时，随着过滤时间的延续，滤池水头损失（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.不变D.不确定答案：A2、无阀滤池采用的过滤方式是（）A.等速过滤B.变速过滤C.重力过滤D.压力过滤答案：A3.滤料应具有足够的机械强度和（）性能，并不得含有害成分，一般可采用石英砂、无烟煤和重质矿石等。A．水力B．耐磨C．化学稳定D．抗蚀答案：D4.常规作为单层滤料滤池的滤料是（）A.无烟煤B.磁铁矿C.活性炭D.石英砂答案：D《水质工程学Ⅰ》课件5.快滤池宜采用大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为()A、1.0％～1.5％B、1.5％～2.0％C、0.2％～0.28％D、0.6％～0.8％答案：C。开孔比6.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：双层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，双层滤料含污能力较单层滤料高一倍。在相同滤速下，过滤周期增长；在相同过滤周期下，滤速增长。三层滤料上层采用密度较小、粒径较大的轻质滤料，中层采用中等密度、中等粒径滤料，下层采用密度较大、粒径较小的重质滤料，三层滤料不仅含污能力较高，而且保证了滤后的水质。均质滤料是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。这种均质滤料层的含污能力显然大于上细下粗的级配滤层。《水质工程学Ⅰ》课件7.在不影响滤池产水量及滤后水质的前提下，防止滤池负水头的主要措施是（）A.减低滤速B.增加砂面以上的水深C.频繁反冲洗D.滤池出水口位置≥滤层表面E.进行强制过滤答案：BD8.当滤层反冲洗膨胀起来以后，冲洗强度愈大，则（）A.水头损失愈大B.膨胀度越大C.水头损失不变D.膨胀度不变E.都不对答案：BC9．反冲洗时，当滤层膨胀度不变时，随着水温的降低，则冲洗强度（）A.增加B.减少C.不变D.A、B、C都有可能答案：B《水质工程学Ⅰ》课件10.试述大阻力配水系统与小阻力配水系统的优缺点？并说明哪一个配水系统配水均匀性更好一些，为什么？答：大阻力配水系统优点；配水均匀性好。缺点：结构较复杂，孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大，管道易结垢，增加检修困难。小阻力配水系统优点：配水系统压力较均匀，能耗少。缺点：配水均匀性较差。大阻力配水均匀性好于小阻力，原因是大阻力配水系统具有以巨大孔口阻力加以控制的能力。11.滤料不均匀系数K80越大，对滤料和反冲洗有何影响？答：K80=d80/d10，K80越大，表示粗细颗粒尺寸相差越大，颗粒越不均匀，对过滤和冲洗都很不利。因为K80越大时，滤层含污能力减少；反冲洗时，为满足粗颗粒膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池，若为满足细颗粒膨胀要求，粗颗粒将得不到很好冲洗。《水质工程学Ⅰ》课件12.什么是等速过滤？什么是变速过滤？为什么说等速过滤实质上是变速的，而变速过滤却接近等速？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。认为是变速是因为对于滤层孔隙内来说，水流速度是一个增速。变速过滤是指滤速随时间而逐渐减小的过滤。认为是等速是因为对于整个滤池的出水来说是不变的；其次，滤池组中，各个滤池处于过滤状态时，各个滤池的滤速不变。13.什么是滤层膨胀率？滤层膨胀率对过滤有何影响？答：P书198页。《水质工程学Ⅰ》课件第9章活性炭吸附1.活性炭对水中一般杂质吸附的主要作用力是（）A.范德华力B.库仑力C.静电引力D.化学键力答案：A2.什么是吸附带与穿透曲线？吸附带的吸附容量如何利用？答：P书252页。3.吸附有哪几种类型？物理吸附与化学吸附有何不同？答：物理吸附、化学吸附、离子交换吸附作用力、吸附温度、吸附层数、选择性等《水质工程学Ⅰ》课件第10章消毒1.当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过（）确定，一般可采用重量比为3：1～6：1。A.计算B.经济比较C.试验D.经验答案：C2.需氯量与余氯量答：需氯量指用于灭活水中微生物、氧化有机物和还原性物质所消耗的加氯量；余氯量指为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网中尚需维持少量剩余氯。3.含有氨氮化合物的水中，余氯量随加氯量的变化？答：零——增加（化合性氯）——减少（化合性氯）到达折点——增加（自由性氯）《水质工程学Ⅰ》课件3.什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何利弊？答：（1）当水中存在有机物且有机物主要是氨和氮化合物时，水中起始需氯量满足后，加氯量增加，剩余氯也增加，当继续加氯时，虽然加氯量增加，余氯量反而下降，随着加氯量的进一步增加，剩余氯又上升了。这就称为折点加氯。1区：无余氯，消毒效果不可靠；2区：氯与氨反应，有余氯的存在，所以有一定的消毒效果，但是主要是化合性氯，主要是NH2Cl；3区：2NH2Cl+HOClN2+HCl+H2O，有效氯减少，NH2Cl被氧化成没有消毒作用的化合物，最后到达折点B；4区：胺与HOCl反应完，自由性余氯增加。（2）出现折点加氯的原因是：水中存在氨和氮的化合物（3）折点加氯的利弊：当原水受到严重污染，一般的加氯量，不能解决问题时，采用折点加氯可取得明显的效果，它能降低水的色度，去除恶臭，降低水中有机物的含量，能提高混凝效果。但是，当发现水中有机物能与氯生成THMs后，折点加氯来处理水源水引起人们担心，因而人们寻求去除有机物的预处理和深度处理方法和其它消毒方法。《水质工程学Ⅰ》课件4.水的pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？答：氯消毒作用的机理，主要是通过次氯酸HOCl起作用。因为起消毒作用的是HOCl，而HOCl与OCl-的相对比例取决于温度和PH值。pH值较高时，OCl-居多，pH＞9时，OCl-接近100