水质工程学考试试卷(含答案)

1水质工程学（上）考试试卷一班级：学号：姓名：一、选择题：（2’×10）1给水工程的规划应在服从城市总体规划的前提下，近远期结合，以近期为主进行设计。近期设计年限宜采用()年，远期规划年限宜采用()年。(A)A.5～10；10～20B.5～10；15～20C.5～10；10～15D.10～20；20～302设计供水量应根据下列各种用水确定(C)。(1)综合生活用水(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水(3)消防用水(4)浇洒道路和绿地用水(5)未预见用水量及管网漏失水量。(6)公共建筑用水A.全部B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)3药剂仓库的固定储备量，应按当地供应、运输等条件确定，一般可按最大投药量的(B)天用量计算。其周转储备量应根据当地具体条件确定。A.5～10B.7～15C.15～30D.10～204设计沉淀池和澄清池时应考虑(A)的配水和集水。A.均匀B.对称C.慢速D.平均5设计隔板絮凝池时，絮凝池廊道的流速，应按由大到小的渐变流速进行设计，起端流速一般宜为(B)m／s，末端流速一般宜为0.2～0.3m／s。A.0.2～0.3B.0.5～0.6C.0.6～0.8D.0.8～1.06异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于(A)m；底部配水区高度不宜小于1.5m。A.1.0B.1.2C.1.5D.0.87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(C)。A.1.0％～1.5％B.1.5％～2.0％C.0.20％～0.28％D.0.6％～0.8％8地下水除铁一般采用接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时，应采用(A)氧化法。A.接触B.曝气C.自然D.药剂9当采用氯胺消毒时，氯和氨的投加比例应通过(C)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10气浮池溶气罐的溶气压力一般可采用0.2～0.4MPa；(A)一般可采用5％～10％。A.回流比B.压力比C.气水比D.进气比二、名词解释：（4’×5）1、澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。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。2、折点加氯——从折点加氯的曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非2自由性余氯，到达折点时，余氯最低。3、氧垂曲线——有机物排入河流后,经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧;另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。所以耗氧与复氧是同时存在的,污水排入后，DO曲线呈悬索状态下垂，故称为氧垂曲线.BOD5曲线呈逐步下降态，直至恢复到污水排入前的基值浓度。4、BOD5——水温为20条件下，5天的时间内，由于微生物的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧。5、MLVSS——本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质部分的浓度，是混合液挥发性悬浮固体浓度。三、简答题：(30’)1、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？答：统一给水系统，即用同一系统供应生活、生产和消防等用水。分质给水，可以是同一水源，经过不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户；也可以是不同水源，例如地表水经简单沉淀。分压给水，因水压要求不同而分系统给水，有同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压水网和水压要求低的低压管网，以节约能量消耗。目前应用最多的是统一给水系统。2、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。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。3、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。4、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°？3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。5、什么叫“负水头”？它对过滤和冲洗有和何影响？如何避免滤层中“负水头”产生？答：负水头是指滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水深。负水头会导致溶解于水中的气体释放出来而形成气囊。气囊对过滤有破坏作用，一是减少了过滤面积；二是气囊的上升可能将部分细滤料和轻质滤料带出，破坏滤层结构。避免出现负水头的方法可以采用增加砂面上的水深，或令滤池出口位置等于或高于滤层表面。四、计算题：30’1、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m2？（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？(10’)解：已知Q=720m3/h=0.2m3/su0=0.4mm/sui=0.1mm/s1)所需沉淀池平面积为23050104.02.0muQA2)沉速为0.1mm/s的颗粒的去除率为25.04.01.00uuEi2、原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面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，求该池可去除泥砂颗粒约百分之几？（0C表示泥砂初始浓度，C表示取样浓度）。（20’）取样时间（min）015203060120180C/0C10.980.880.700.300.120.08解：已知h=180cmQ=900m3/hA=500m2沉速计算取样时间（min）015203060120180u=h/t(cm/min)_129631.51沉速分布见下图。402468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.91沉降速度（cm/min）小于该沉速的颗粒组成分数截留沉速u0=AQ=60500100900=3cm/min从图上查得u0=3cm/min时，小于该沉速的颗粒组成部分等于p0=0.30。从图上，相当于积分式00pudp的面积为0.506。因此得到总去除百分数为：P=(1-0.30)+31(0.506)=86.9%5水质工程学(上)考试试卷二班级：学号：姓名：一、选择题：（2’×10）1、工业企业生产用水系统的选择，应从全局出发，考虑水资源的节约利用和水体的保护，并应采用(A)系统。A．复用或循环B．直流或循环C．复用或直流D．直流2、在缺乏实际用水资料情况下，最高日城市综合用水的时变化系数宜采用()，日变化系数宜采用(A)，个别小城镇可适当加大。A．1．3～1．6；1．1～1．5B．1．2～1．6；1．15～1．4C．1．3～1．5；1．1～1．3D．1．2～1．5；1．1～1．33、凝聚剂的投配方式为(D)时，凝聚剂的溶解应按用药量大小、凝聚剂性质，选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。A．人工投加B．自动投加C．干投D．湿投4、选择沉淀池或澄清池类型时，应根据原水水质、设计生产能力、处理后水质要求，并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否连续运转等因素，结合当地条件通过(D)比较确定。A．工程造价B．同类型水厂C．施工难度D．技术经济5、平流沉淀池的每格宽度(或导流墙间距)，一般宜为3～8m，最大不超过15m，长度与宽度之比不得小于4；长度与深度之比不得小于(D)。A．5B．6C．8D．106、悬浮澄清池宜采用穿孔管配水，水在进入澄清池前应有(A)设施。A．气水分离B．计量C．排气D．取样7、三层滤料滤池宜采用(B)配水系统。A．小阻力B．中阻力C．中阻力或大阻力D．大阻力8、地下水除铁曝气氧化法的工艺：原水曝气一(C)一过滤。A．沉淀B．絮凝C．氧化D．混合9、水和氯应充分混合。其接触时间不应小于(D)min。A．60B．20C．25D．3010、通向加氯(氨)间的给水管道，应保证不间断供水，并尽量保持管道内(C)的稳定。A．流速B．流态C．水压D．流量。二、名词解释：（4’×5）1、饱和指数——用以定性地预测水中碳酸钙沉淀或溶解倾向性的指数，用水的实际PH值减去其在碳酸钙处于平衡条件下理论计算的PH值之差来表示。2、机械搅拌澄清池——利用机械的提升和搅拌作用，促使泥渣循环，并使原水中杂质颗粒与已形成的泥渣接触絮凝和分离沉淀的构筑物。3、虹吸滤池——一种以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式。滤池各格出水互相连通，反冲洗水由未进行冲洗的其余滤格的滤后水供给。过滤方式为等滤速、变水位运行。4、反渗透法——在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水透过，其他物质不能透过而被截留在膜表面的过程。65、机械混合——水体通过机械提供能量，改变水体流态，以达到混合目的过程。三、简答题：(30’)1、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。2、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：理想沉淀池应符合以下3个条件：1）、颗粒处于自由沉淀状态；2）、水流沿着水平方向流动；3）、颗粒沉到池底即认为已被去除。根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度无关，与表面积成反比。3、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。。4、反映有机物污染的指标有哪几项？它们相互之间的关系如何？答：有机物及其指标生物化学需氧量或生化需氧量（BOD）化学需氧量（COD）总需氧量（TOD）总有机碳(TOC)BOD：在水温为20度的条件下，由于微生物(主要是细菌)的生活活动，将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量，称为生物化学需氧量或生化需氧量。COD：在酸性条件下，将有机物氧化成CO2与H2O所消耗的氧量。TOD：由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S等。被氧化后，分别产生CO2、H2O、NO2和SO2，所