【正文】 聚丙烯酰 胺 （ PAM） 混凝效果在于對膠體表面具有強(qiáng)烈的吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián)。非離子的主要品種是聚丙烯酰胺（ PAM）。 傳統(tǒng)意義上的 助凝劑通常是高分子物質(zhì)， 其作用往往是為了改善絮凝體結(jié)構(gòu)，促使細(xì)小而松散的絮粒變得粗大而密實(shí)， 作用機(jī)理是高分子物質(zhì)的吸附架橋。 為什么有時需將 PAM 在堿化條件下水解成 HPAM？ PAM水解度是何涵義？一般要求水解度為多少？ 答： PAM 聚丙烯酰胺，混凝效果在于對膠體表面具有強(qiáng)烈的吸附作用，在膠粒之間形成橋聯(lián)。 ？兩者絮凝速率（或 碰撞數(shù)率）與哪些因素有關(guān)？ 同向絮凝：由流體運(yùn)動所造成的顆粒碰撞聚集稱為同向絮凝。 ？為什么要重視混凝控制指標(biāo)的研究？你認(rèn)為合理的控制指標(biāo)應(yīng)如何確定？ 在絮凝階段， 以 同向絮凝為主。 在絮凝過程中，所施功率或 G 值愈大，顆粒碰撞速率愈大，絮凝效果愈好，但實(shí)際絮凝過程中， G 值增大時，水流的剪切力也隨之增大，已形成的絮體有破碎的可能，如何計(jì)算或控制一個最佳 G 值，使達(dá)到最佳的絮凝效果又不致使絮凝體破裂的 G 值能有待研究。 舊的 G 值和 GT 值變化幅度很大，從而失去控制意義。 ？這些因素是如何影響混凝效果的？ 影響混凝效果的主要因素有水溫，水的 PH 值和堿度及水中懸浮物濃度 、有機(jī)物污染 。 水的堿度： 當(dāng)原水堿度不足或混凝劑投量甚高時，水的 pH 值將大幅度下降以至影響混凝劑繼續(xù)水解。 水中有機(jī)污染物的影響：水中中有機(jī)物對膠體有保護(hù)穩(wěn)定作用，阻礙膠體顆粒之間的碰撞，阻礙混凝劑與膠體顆粒之間的脫穩(wěn)凝聚作用。 Ps：攪拌裝置有機(jī)械攪拌、壓縮空氣攪拌及水力攪拌等。采用計(jì)量泵不必另備計(jì)量設(shè)備，泵上有計(jì)量標(biāo)志，最適合用于混凝劑自動控制系統(tǒng)。 混凝工藝的自動控制技術(shù)正逐步推廣應(yīng)用，主要有數(shù)學(xué)模型法、現(xiàn)場模擬實(shí)驗(yàn)法、特性參數(shù)法等。 2） 管式混合 簡單易行。 15．當(dāng)前水廠中常用的絮凝設(shè)備有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？在絮凝過程中，為什么 G 值應(yīng)自進(jìn)口至 出口逐漸減少？ 分為兩大類 :水力攪拌式和機(jī)械攪拌式。 2）、折板絮凝池 優(yōu)點(diǎn)：與隔 板絮凝池相比，提高了顆粒碰撞絮凝效果 ，水力條件大大改善，縮短了絮凝時間，池子體積減小。 絮凝過程 中絮凝體尺寸逐漸增大 ，為避免絮凝體破碎，絮凝設(shè)備內(nèi)的流速及水流轉(zhuǎn)彎處的流速應(yīng)沿程逐漸減少，從而 G 值也沿程逐漸減少。 16 章 沉淀和澄清 1． 什么叫自由沉淀，擁擠沉淀和絮凝沉淀？ 答：在沉淀過程中，彼此沒有收到干擾，只收到顆粒本身在水中的重力和水流阻力的作用，稱為自由沉淀。因?yàn)閺模?164）式可以知道，要求得顆粒的沉速，除 了要知道懸浮顆粒密度和粒徑外，還需要知道阻力系數(shù) Cd。 2）水流沿著水平方向流動，流速不變。（包括水流的紊動性和水流穩(wěn)定性；分別用 雷諾數(shù) Re 和弗勞德數(shù) Fr） ； 2） 凝聚作用的影響。 、表 面負(fù)荷還是水平流速 ?為什么 ? 答 :設(shè)計(jì)平流沉淀池是根據(jù)表面負(fù)荷 .因?yàn)楦鶕?jù) E= AQui/ 可知 ,懸浮顆粒在理想沉淀池中的去除率只與沉淀池的表面負(fù)荷有關(guān) ,而 6 與其他因素如水深、池長、水平流速和沉淀時間均無關(guān) 。因?yàn)樾惫軆A角越小，沉淀面積越大，沉淀效率越高，但對排泥不利，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，故傾角宜為 60 度。 11 簡要敘述書中所列四種澄清池的構(gòu)造，工作原理和主要特點(diǎn)？ 主要構(gòu)造 工作原理 主要特點(diǎn) 懸浮澄清池 氣水分離器，澄清室，泥渣濃縮室等 加藥后的原水經(jīng)汽水分離（作用：分離空氣，以免進(jìn)入澄清池?cái)_動泥渣層）從配水管進(jìn)入澄清室，水自下而上通過泥渣層，水中雜質(zhì)被泥渣層截留，清水從集水槽流出，泥渣進(jìn)入濃縮室濃縮外運(yùn)。 澄清池的上升流速發(fā)生周期性的變化，處理效果受水量水質(zhì) 水溫影響較大，構(gòu)造也較復(fù)雜。 水力循環(huán)澄清池 第一絮凝室 ， 第二絮凝室 ， 泥渣濃縮室 ， 分離室 ， 噴嘴 原水從池底進(jìn)入，先經(jīng)噴嘴高速噴入喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而吸入回流泥渣。 前兩種是泥渣懸浮型澄清池，后兩種是泥渣循環(huán)型澄清池。 直接過濾有哪兩種方式？采用原水直接過濾應(yīng)注意哪些問題？ 答：兩種方式： 原水經(jīng)加藥后直接進(jìn)入濾池過濾，濾前不設(shè)任何絮凝設(shè)備，這種過濾方式一般稱“接觸過濾” 濾池前設(shè)一簡易微絮凝池，原水加藥混合后先經(jīng)微絮凝池，形成粒徑相近的微絮凝池后（粒徑大致在 40～ 60μ m 左右）即刻進(jìn)入濾池過濾，這種過濾方式稱“微絮凝過濾”。 4)濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定。 答：當(dāng)濾池過濾速度保持不變，亦即濾池流量保持不變時，稱“等速 過濾”。 與等速過濾相比，在平均濾速相同情況下，減速過濾的濾后水質(zhì)較好，而且，在相同過濾周期內(nèi)，過濾水頭損失也較小。 “ 負(fù)水頭 ” ?它對過濾和沖洗有何影響 ?如何避免 濾 層中 “ 負(fù)水頭 ” 的產(chǎn)生 ? 答：在過濾 過程中 ,當(dāng)濾 層截留了大量的雜質(zhì)以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過該處水深時 ,便出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象 . 負(fù)水頭會導(dǎo)致溶解于水中的氣體釋放出來而形成氣囊 。 避免出現(xiàn)負(fù)水頭的方法是增加砂面上水深 ,或令 濾 池出口位置等于或高于 濾 層表面 ,虹吸 濾 池和無閥 濾 池所以不會出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個原因 。 濾 料混雜與否與那些因素有關(guān) ?濾 料混雜對過濾有何影響 ? 主要決定于 濾 料的密度差 ,粒徑差及 濾 料的粒徑級配 ,濾 料形狀 ,水溫及反沖洗強(qiáng)度等因素 . 濾 料混雜對過濾影響如何 ,有兩種不同的觀點(diǎn) .一種意見認(rèn)為 ,濾 料交界面上適度混雜 ,可避免交界面上積聚過多雜質(zhì)而是 水頭損失增加較快 ,故適度混雜是有益的 。 12 什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當(dāng)反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時，反沖洗時的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度是否有關(guān)？ 答： Vmf 是反沖時濾料剛剛開始流態(tài)化的沖洗流速，稱“最小流態(tài)化沖洗流速”。 3）先用空氣反沖，然后用氣 水同時反沖，最后再用水反沖。沖洗流速 過大或過小，沖 洗效果均會降低。同時，沖洗時濾層不一 定需要膨脹或僅有輕微膨脹，沖洗結(jié)束后，濾層能保持原來濾層結(jié)構(gòu) ，從而提高濾層含污能力。大阻力配水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是配水均勻性好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔口水頭損失大，沖洗時動力消耗大；管道易結(jié)垢，增加檢修困難，此外，對沖洗水頭有限的虹 吸濾池和無閥濾池，大阻力配水系統(tǒng)不能采用。 V 型濾池采用較粗濾料較厚濾層增加了過濾周期，沖洗效果好，沖洗水量大大減少，過濾和反沖洗過程的操作，已全部實(shí)現(xiàn)了自動控制。只是操作上有所不同。 氯消毒優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)有效，使用方 便。 2） 消毒能力比氯強(qiáng)，故在相同條件下，投加量比 Cl2少； 3） ClO2余量能在管網(wǎng)中保持很長時間； 4） 消毒效果受水的 pH 值影響極?。?5） 作為氧化劑， ClO2 能有效地去除或降低水的色、嗅及鐵、錳、酚等物質(zhì)。 缺點(diǎn)是：殺菌力弱。缺點(diǎn)是：中間產(chǎn)物可能存在毒性物質(zhì)或致突變物；臭氧生產(chǎn)設(shè)備較復(fù)雜，投資較大，電耗也較高。 水中所含的氯以氯胺存在時，稱為化合性氯。 HOCl 為很小的中性分子，只有它才能擴(kuò)散到帶負(fù)電的細(xì)菌表面，并通過細(xì)菌的細(xì)胞壁穿透到細(xì)菌內(nèi)部，當(dāng) HOCl 分子到達(dá)細(xì)菌內(nèi)部時，能起氧化作用破壞細(xì)菌的酶系統(tǒng)而使細(xì)菌死亡。因此當(dāng)水中存在氯胺時，消毒作用比較緩慢，需要較長的接觸時間。 OCl－ 殺菌能力比 HOCl 差得多。 ？出現(xiàn)折點(diǎn)的原因是什么？折點(diǎn)加氯有何影響？ 水中有機(jī)物主要為氨和氮化物，其實(shí)際需氯量滿足后，加氯量增加，余氯量增加，但是后者增長緩慢，一段時間后，加氯量增加，余氯量反而下降，此后加氯量增加，余氯量 又上升，此折點(diǎn)后自由性余氯出現(xiàn)，繼續(xù)加氯消毒效果最好，即折點(diǎn)加氯。 Ps： 廢水中的 NH3N 可在適當(dāng) pH 值，利用氯系的氧化劑 (如 Cl NaOCl)使之氧化成氯胺 (NH2Cl、 NHCl NCl3)之后，再氧化分解成 N2 氣體而達(dá)脫除之目的。 6．制取 2ClO 有哪幾種方法？寫出它們的化學(xué)反應(yīng)式并簡述 2ClO 消毒原理和主要特點(diǎn)。 (3) 2ClO 余量能在管網(wǎng)中保持很找時間 ,即衰減速度比2Cl慢 。臭氧直接與水中物質(zhì)反應(yīng)稱直接作用。 有關(guān)專家認(rèn)為 ,水中 OH及某些有機(jī)物是臭氧分解的引發(fā)劑或促進(jìn)劑 .臭氧消毒機(jī)理實(shí)際上仍然是氧化作用 。 缺點(diǎn) :不宜貯運(yùn) ,易分解 。 長期飲用 含高氟 量高的水可 引起慢性氟中毒 ，特別是對牙齒和骨骼產(chǎn)生嚴(yán)重危害 。 3）提高曝氣效果。 ，可用什么措施解決？ 答：水的堿度不足會影響氧化速率使曝氣除鐵法增加困難，將 pH 值增大到 。 ，兩者有什么關(guān)系？ 答：接觸時間的含義是活性炭床容積除以流量、或是炭床厚度除以流速所得出的時間。 ？如何從泄露曲線估計(jì)該區(qū)的高度？ 答： 吸附區(qū)是指從原水溶質(zhì)濃度降低到出水允許濃度時所需的活性炭層高度。 水廠常規(guī)水處理工藝不能去除有毒有害有機(jī)物的情況下，生物活性炭法是飲用水深度處理的有效方法之一。在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子 交換劑，對氟有極大的選擇性。不過，通過石灰處理，還可以去除水中部分鐵和硅的化合物。軟化時，處理水在經(jīng)過相當(dāng)軟化之 后又與這一底層樹脂接觸，進(jìn)行充分交換，從而提高出水水質(zhì)。 ，其除鹽效果好的原因何在？ 答：陰、陽離子交換樹脂填在同一個交換器內(nèi)，再生時使之分層再生，使用時先將其均勻混合，這種陰、陽樹脂混合一起的離子交換器稱為混合床。 并且具有水質(zhì)穩(wěn)定、間斷運(yùn)行影響小、失效終點(diǎn)明顯等特點(diǎn)。 12 (2）陰床在 酸性介質(zhì)中易于進(jìn)行離子交換，若進(jìn)水先經(jīng)過陰床，更不利于去除硅酸 因?yàn)? 強(qiáng)堿樹脂在硅酸鹽的吸附要比對硅酸的吸附差得多。 （二）強(qiáng)酸 — 脫氣 — 弱減 — 強(qiáng)堿系統(tǒng) 適用于原水有機(jī)物含量較高、強(qiáng)酸陰離子含量較大的情況。 2）雙層床因使用弱酸或弱堿樹脂，使交換能力提高，酸 /堿比耗降低，廢酸 /堿量亦顯著減少，出水量增加，適用范圍增大。 電滲析的級和段是如何規(guī)定的？級和段與電滲析器的出水水質(zhì)、產(chǎn)水量以及操作電壓有何關(guān)系？ 答：一對電極之間的膜堆稱 為一級，具有同向水流的并聯(lián)膜堆稱為一段。 Ps：一對陰、陽膜和一對濃、淡水隔板交替排列，組成最基本的脫鹽單元，稱為膜對。 答： 電滲析器的電流效率與電能效率有何區(qū)別？ 答：電流效率 等于一個淡室實(shí)際去除的鹽量與應(yīng)析出的鹽量之比。 2） ． OH_透過陰膜進(jìn)入濃水室，與 mg2+ 和 Ga2+發(fā)生反應(yīng)生成沉淀會堵塞水流通道，增加水流阻力，增加電耗，影響出水水質(zhì)、水量和電滲析器的安全運(yùn)行。當(dāng)電流超過此數(shù)值時，就會發(fā)生各種故障，比如濃度差極化和膜結(jié)垢等，所以有必要事先掌握被處理液的最大允許電流值即極限電流。淡室中陰陽離子的遷徙過程， 其實(shí)就是淡室中的電解質(zhì)電解過程，電解后的電解質(zhì)具有電荷相等，電性 相反的性質(zhì)，這樣綜合起來，整個淡室中的水流仍舊保持電中性。 當(dāng)滲透達(dá)到動平衡狀態(tài)時，半透膜兩側(cè)存在著一定的壓力差，即為滲透壓π。需要較高的壓力。在大分子溶液超過濾過程中，由于Cm 值急劇增加，結(jié)果使極化模數(shù)即 Cm/Cb 比值迅速增大 .在某一壓力差下 ,當(dāng) Cm 值達(dá)到這樣程度， 大分子物質(zhì) 在膜面很快生成凝膠 ,此時膜面濃度稱為凝膠濃度 ,以 Cg 表示