【文章內容簡介】 紊動性和水流穩(wěn)定性；分別用 雷諾數 Re 和弗勞德數 Fr） ； 2） 凝聚作用的影響。 沉淀池縱向分格 /斜板 /斜管沉淀池可以減小水力半徑 R 從而降低 Re 和提高 Fr 數，有利于沉淀和加強水的穩(wěn)定性，從而提高沉淀效果。 6．沉淀池表面負荷和顆粒截留沉速關系如何？兩者涵義有何區(qū)別？ 答： AQu?0 表面負荷在數值上等于截留沉速，但涵義不同。前者是指單位沉淀池表面積的產水量，后者代表自池頂開始下沉所能全部去除的顆粒中的最小顆粒的沉速。 、表 面負荷還是水平流速 ?為什么 ? 答 :設計平流沉淀池是根據表面負荷 .因為根據 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荷有關 ,而 6 與其他因素如水深、池長、水平流速和沉淀時間均無關 。 ?出水為什么往往采用出水支渠 ? 答 :平流 沉淀池進水采用穿孔隔墻的原因是使水流均勻地分布在整個進水截面上 ,并盡量減少擾動 。 增加出水堰的長度 或堰口布置 ，采用出水支渠是為了使出水均勻流出 ,緩和出水區(qū)附近的流線過于集中，降低堰口的流量負荷。 ?為什么斜管傾角通常采用 60 度 ? 答：斜管沉淀池的理論根據：根據公式 E=AQui/，在沉淀池有效容積一定的條件下，增加沉淀面積，可使顆粒去除率提高。因為斜管傾角越小，沉淀面積越大，沉淀效率越高，但對排泥不利，根據生產實踐，故傾角宜為 60 度。 ？ 答：基本原理：原水加藥后進入澄清池，使水中的脫穩(wěn)雜質與澄清池中的高濃度泥渣顆粒充分接觸碰撞凝聚，并被泥渣層攔截下來，水得到澄清。 主要特點：澄清池將絮凝和沉淀 兩個過程綜合與一個構筑物內完成，主要利用活性泥渣層達到澄清的目的。當脫穩(wěn)雜質隨水流與泥渣層接觸時，便被泥渣層阻留下來，使水獲得澄清。 11 簡要敘述書中所列四種澄清池的構造，工作原理和主要特點？ 主要構造 工作原理 主要特點 懸浮澄清池 氣水分離器，澄清室，泥渣濃縮室等 加藥后的原水經汽水分離（作用：分離空氣，以免進入澄清池擾動泥渣層）從配水管進入澄清室，水自下而上通過泥渣層，水中雜質被泥渣層截留，清水從集水槽流出，泥渣進入濃縮室濃縮外運。 一般用于小型水廠，處理效果受水質，水量等變化影響大，上升流速較 小。 脈沖澄清池 脈沖發(fā)生器 ， 進水室 ， 真空泵 ， 進水管 ， 穩(wěn)流板 原水由進水管進入進水室，由于真空泵造成的真空使進水室水位上升，此為進水過程，當水位達到最高水位時，進氣閥打開通入空氣，進水室的水位迅速下降，此為澄清池放水過程。通過反復循環(huán)地進水和放水實現水的澄清。 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 水溫影響較大，構造也較復雜。 機械攪拌澄清池 第一絮凝室 ， 第二絮凝室 ， 分離室 加藥后的原水進入第一絮凝室和第二絮凝室內與高濃度的回流泥渣相接觸，達到較好的絮凝效果，結成大而重的 絮凝體，在分離室中進行分離。 泥渣的循環(huán)利用機械進行抽升 ，增加維修工作，結構較復雜。泥渣回流量大，濃度高，需按要求進行調整控制，對原水的水量、水質、水溫的變化適應性強。 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 原水從池底進入，先經噴嘴高速噴入喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管劇烈混合后被送入兩絮凝室，從絮凝室出來的水進入分離室進行泥水分離。泥渣一部分進入濃縮室，一部分進行回流。 結構較簡單，無需機械設備，但泥渣回流量難以控制，且因絮凝室容 積較小，絮凝時間較短，處理效果較機械澄清池差 ，耗藥量大，對原水水量，水質和水溫的變化適應性較差，適用于中、小型水廠。 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。 第 17章 過濾 為什么粒徑小于濾層中孔隙尺寸的雜質顆粒會被濾層攔截下來？ 答：顆粒較小時，布朗運動較劇烈，然后會擴散至濾粒表面而被攔截下來。 從濾層中雜質分布規(guī)律，分析改善快濾池的幾種途徑和濾池發(fā)展趨勢。 答：使用雙層濾料、三層濾料或混合濾料及均質濾料等濾層組成以改變上細下粗的濾層中雜質分布嚴重的不均勻現象，提高濾層含污能力 。 直接過濾有哪兩種方式？采用原水直接過濾應注意哪些問題？ 答：兩種方式： 原水經加藥后直接進入濾池過濾，濾前不設任何絮凝設備，這種過濾方式一般稱“接觸過濾” 濾池前設一簡易微絮凝池，原水加藥混合后先經微絮凝池，形成粒徑相近的微絮凝池后（粒徑大致在 40～ 60μ m 左右）即刻進入濾池過濾，這種過濾方式稱“微絮凝過濾”。 注意問題： 1） 原水濁度和色度較低且水質變化較小。 2)采用雙層、三層或均質材料，濾料粒徑和厚度適當增大，否則濾層表面孔隙易被堵塞。 3)水進入濾池前，無論是接觸過濾或微絮凝過濾，均不應形成大 的絮凝體以免很快堵塞濾層表面孔隙。 4)濾速應根據原水水質決定。 清潔濾層水頭損失與哪些因素有關？過濾過程中水頭損失與過濾時間存在什么關系？可否用數學式表達？ 答：因素：濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度及水溫。 隨著過濾時間的延長，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多，濾層孔隙率逐漸減 7 小，當濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。 什么叫“等速過濾”和“變速過濾”？兩者分別在什么情況下形成？分析兩種過濾方式的優(yōu)缺點并指出哪幾種濾池屬“等速過濾”。 答：當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”。濾速隨過濾時間而逐漸減小的過濾稱“變速過濾” 。 隨著過濾時間的延長，濾層中截留的懸浮物量逐漸增多，濾層孔隙率逐漸減小，由公式可知道，當濾料粒徑、形狀、濾層級配和厚度以及水溫已定時，如果孔隙率減小，則在水頭損失保持不變的條件下，將引起濾速的減小；反之，當濾速保持不變的情況下，將引起水頭損失的增加。這樣就產生了等速過濾和變速過濾兩種基本過濾方式。 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較好，而且，在相同過濾周期內，過濾水頭損失也較小。過濾初期， 濾速較大可使懸浮雜質深入下層濾料；過濾后期 濾速減小，可防止懸浮顆粒穿透濾層。等速過濾則不具備這種 自然調節(jié) 功能 。 虹吸濾池和無閥濾池即屬等速過濾的濾池 ， 移動罩濾池屬變速過濾的濾池，普通快濾池可以設計成變速過濾也可設計成等速過濾 。 “ 負水頭 ” ?它對過濾和沖洗有何影響 ?如何避免 濾 層中 “ 負水頭 ” 的產生 ? 答：在過濾 過程中 ,當濾 層截留了大量的雜質以致砂面以下某一深度處的水頭損失超過該處水深時 ,便出現負水頭現象 . 負水頭會導致溶解于水中的氣體釋放出來而形成氣囊 。 氣囊對過濾有破壞作用 ,一是減少有效過濾面積 ,使過濾時的水頭損失及濾 層中孔隙流速增加 ,嚴重時會影響濾 后水質 。二是氣囊會穿過濾 層上升 ,有可能把部分細 濾 料或輕質 濾 料帶出 ,破壞 濾 層結構 。 反沖洗時 ,氣囊更易將 濾 料帶出 濾 池 。 避免出現負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 池所以不會出現負水頭現象即是這個原因 。 濾 料 “ 有效粒徑 ” 和 “ 不均勻系數 ” ?不均勻系數過大對過濾和反沖洗有何影響 ?“ 均質 濾 料 ” 的涵義是什么 ? 濾 料的有效徑粒是指通過 濾 料重量的篩孔孔徑 ,不均勻系數表示 濾 料粒徑級配 .不均勻系數愈大 ,表示粗細尺寸相差愈大 ,顆粒愈不 均勻 ,這對過濾和沖洗都很不利 。 因為不均勻系數較大時 ,過濾時 濾 層含污能力減小 。反沖洗時 ,為滿足粗顆粒膨脹要求 ,細顆粒可能被沖出 濾 池 ,若為滿足細顆粒膨脹要求 ,粗顆粒將得不到很好清洗 ,如果徑粒系數愈接近 1,濾 料愈均勻 ,過濾和反沖洗效果愈好 ,但 濾 料價格提高 。 濾 料混雜與否與那些因素有關 ?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 ,水溫及反沖洗強度等因素 . 濾 料混雜對過濾影響如何 ,有兩種不同的觀點 .一種意見認為 ,濾 料交界面上適度混雜 ,可避免交界面上積聚過多雜質而是 水頭損失增加較快 ,故適度混雜是有益的 。另一種意見認為 濾 料交界面不應有混雜現象 .因為上層 濾 料起截留大量雜質作用 ,下層則起精 濾 作用 ,而界面分層清晰 ,起始水頭損失將較小 .實際上 ,濾 料交界面不同程度的混雜是很難避免的 .生產經驗表明 ,濾 料交界混雜厚度在一定時 ,對 濾 料有益無害 . 料承托層有何作用 ?粒徑級配和厚度如何考 濾 ? 承托層作用 ,主要是防止 濾 料從配水系統(tǒng)中流失 ,同時對均布沖洗水也有一定作用 . 為防止反沖洗時承托層移動 ,對 濾 料 濾 池常采用”粗 細 粗”的礫石分層方式 .上層粗礫石用以防止中層細礫石在反沖洗過程中向上 移動 。中層細礫石用以防止砂 濾 料流失 .下層粗礫石則用以支撐中層細礫石 .具體粒徑級配和厚度 ,應根據配水系統(tǒng)類型和 濾 料級配確定 .對于一般的級配分層方式 ,承托層總厚度不一定增加 ,而是將每層厚度適當減小 . 池反沖洗強度和 濾 層膨脹度之間關系如何 ?當 濾 層全部膨脹起來以后 ,反沖洗強度增大 ,水流通過 濾 層的水頭損失是否同時增大 ?為什么 ? 當沖洗流速超過 Vmf 以后 ,濾 層中水頭損失不變 ,但 濾 層膨脹起來 .沖洗強度愈大 ,膨脹度愈大 。 不會 ,因為當沖洗流速超過最小流態(tài)化沖洗流速 Vmf 時 ,濾料處于懸浮狀態(tài)，其受力平衡，即 水流沖擊力等于重力，水流沖擊力用于克服重力做功，做功大小用水頭損失表示，重力不變，所以水頭損失也不變。 12 什么叫“最小流態(tài)化沖洗流速”？當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度是否有關？ 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”。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度有關。 13 氣 水反沖洗有哪幾種操作方式？ 答：操作方式有以下 3 種： 1）先用空氣反沖，然后再用水反沖。 2）先用氣 水同時反沖，然后再用水反沖 。 3）先用空氣反沖，然后用氣 水同時反沖，最后再用水反沖。 ？沖洗方法有哪幾種？ 簡述各方式的工作原理和 優(yōu)缺點？ 沖洗的目的是 清除 濾層中所截留的污物，使濾池恢復過濾能力。 快濾池沖洗方法有以下幾種： ； 、水反沖洗； 高速反沖洗原理 ：利用流速較大的反向水流沖洗濾料層，使整個濾層達到流態(tài)化狀態(tài)，且具有一定的膨脹度。截留于濾層中的污物，在水流剪力和濾料顆粒碰撞摩擦雙重作用下，從濾料表面脫落下來，然后被沖洗水帶出濾池。沖洗流速 過大或過小，沖 洗效果均會降低。 8 優(yōu)缺點：高速水流反沖洗雖然洗操作方便，池子和設備較簡單，但是沖洗耗水量大，沖洗結束后，濾料上細下粗分層明顯。 氣、水反沖洗效果在于：利用上升空氣氣泡的振動可有效地將附著于濾料表面污物擦洗下來使之懸浮與水中，然后再用水“低速反沖”把污物排除池外。優(yōu)缺點： 采用氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果，有節(jié)省沖洗水量。同時，沖洗時濾層不一 定