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正文內(nèi)容

給水工程課后思考題答案(編輯修改稿)

2024-07-22 08:35 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 右)即刻進(jìn)入濾池過(guò)濾,這種過(guò)濾方式稱(chēng)“微絮凝過(guò)濾”。注意問(wèn)題:原水濁度和色度較低且水質(zhì)變化較小。通常采用雙層、三層或均質(zhì)材料,濾料粒徑和厚度適當(dāng)增大,否則濾層表面孔隙易被堵塞。原水進(jìn)入濾池前,無(wú)論是接觸過(guò)濾或微絮凝過(guò)濾,均不應(yīng)形成大的絮凝體以免很快堵塞濾層表面孔隙。濾速應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)決定。清潔濾層水頭損失與哪些因素有關(guān)?過(guò)濾過(guò)程中水頭損失與過(guò)濾時(shí)間存在什么關(guān)系?可否用數(shù)學(xué)式表達(dá)?答:因素:濾料粒徑、形狀、濾層級(jí)配和厚度及水溫。 隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng),濾層中截留的懸浮物量逐漸增多,濾層孔隙率逐漸減小,當(dāng)濾速保持不變的情況下,將引起水頭損失的增加。數(shù)學(xué)表達(dá)式:什么叫“等速過(guò)濾”和“變速過(guò)濾”??jī)烧叻謩e在什么情況下形成?分析兩種過(guò)濾方式的優(yōu)缺點(diǎn)并指出哪幾種濾池屬“等速過(guò)濾”。答:當(dāng)濾池過(guò)濾速度保持不變,亦即濾池流量保持不變時(shí),稱(chēng)“等速過(guò)濾”。濾速隨過(guò)濾時(shí)間而逐漸減小的過(guò)濾稱(chēng)“變速過(guò)濾”隨著過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng),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(dāng)濾料粒徑、形狀、濾層級(jí)配和厚度以及水溫已定時(shí),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??;反之,當(dāng)濾速保持不變的情況下,將引起水頭損失的增加。這樣就產(chǎn)生了等速過(guò)濾和變速過(guò)濾兩種基本過(guò)濾方式。虹吸濾池和無(wú)閥濾池即屬等速過(guò)濾的濾池。移動(dòng)罩濾池屬變速過(guò)濾的濾池,普通快濾池可以設(shè)計(jì)成變速過(guò)濾也可設(shè)計(jì)成等速過(guò)濾“負(fù)水頭”?它對(duì)過(guò)濾和沖洗有何影響?如何避免慮層中“負(fù)水頭”的產(chǎn)生? 在過(guò)慮過(guò)程中,當(dāng)慮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(guò)該處水深時(shí),便出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象. ,一是減少有效過(guò)濾面積,使過(guò)濾時(shí)的水頭損失及慮層中孔隙流速增加,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響慮后水質(zhì)。二是氣囊會(huì)穿過(guò)慮層上升,有可能把部分細(xì)慮料或輕質(zhì)慮料帶出,氣囊更易將慮料帶出慮池. 避免出現(xiàn)負(fù)水頭的方法是增加砂面上水深,或令慮池出口位置等于或高于慮層表面,虹吸慮池和無(wú)閥慮池所以不會(huì)出現(xiàn)負(fù)水頭現(xiàn)象即是這個(gè)原因.“有效粒徑”和“不均勻系數(shù)”?不均勻系數(shù)過(guò)大對(duì)過(guò)濾和反沖洗有何影響?“均質(zhì)慮料”的涵義是什么? 慮料的有效徑粒是指通過(guò)慮料重量的篩孔孔徑,表示粗細(xì)尺寸相差愈大,顆粒愈不均勻,過(guò)濾時(shí)慮層含污能力減小。反沖洗時(shí),為滿足粗顆粒膨脹要求,細(xì)顆??赡鼙粵_出慮池,若為滿足細(xì)顆粒膨脹要求,粗顆粒將得不到很好清洗,如果徑粒系數(shù)愈接近1,慮料愈均勻,過(guò)濾和反沖洗效果愈好,但慮料價(jià)格提高.?慮料混雜對(duì)過(guò)濾有何影響?主要決定于慮料的密度差,粒徑差及慮料的粒徑級(jí)配,慮料形狀,水溫及反沖洗強(qiáng)度等因素.慮料混雜對(duì)過(guò)濾影響如何,慮料交界面上適度混雜,可避免交界面上積聚過(guò)多雜質(zhì)而是水頭損失增加較快,故適度混雜是有益的。,下層則起精慮作用,而界面分層清晰,慮料交界混雜厚度在一定時(shí),對(duì)慮料有益無(wú)害.?粒徑級(jí)配和厚度如何考慮?承托層作用,主要是防止慮料從配水系統(tǒng)中流失,同時(shí)對(duì)均布沖洗水也有一定作用.為防止反沖洗時(shí)承托層移動(dòng),對(duì)慮料慮池常采用”粗細(xì)粗”。,承托層總厚度不一定增加,而是將每層厚度適當(dāng)減小.?當(dāng)慮層全部膨脹起來(lái)以后,反沖洗強(qiáng)度增大,水流通過(guò)慮層的水頭損失是否同時(shí)增大?為什么? 當(dāng)沖洗流速超過(guò)γmf以后,慮層中水頭損失不變,膨脹度愈大. 不會(huì),因?yàn)楫?dāng)沖洗流速超過(guò)最小流態(tài)化沖洗流速γmf時(shí),增大沖洗流速只是使慮層膨脹度增大,而水頭損失保持不變.11 公式(172)與公式(1711)有何異同?后者是否可用于過(guò)濾,前者是否可用于反沖洗?為什么?答:公式(1711)與(172)的差別在于:公式右邊多了紊流項(xiàng)(第二項(xiàng)),而層流項(xiàng)(第一項(xiàng))的常數(shù)值稍小。故前式適用于層流、過(guò)渡區(qū)和紊流區(qū)。后者可用于過(guò)濾,前者不用于反沖洗。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(shí),反沖洗時(shí)的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度是否有關(guān)?答:當(dāng)濾料粒徑、形狀、密度、濾層厚度和空隙率以及水溫等已知時(shí),將式(1711)和(1713)繪成水頭損失和沖洗流速關(guān)系圖,得圖1713。圖中的Vmf是反沖時(shí)濾料剛剛開(kāi)始流態(tài)化的沖洗流速,稱(chēng)“最小流態(tài)化沖洗流速”。有歐根公式和圖1713易知,反沖洗流速小于最小流態(tài)化沖洗流速時(shí),反沖洗時(shí)的濾層水頭損失與反沖洗強(qiáng)度有關(guān)。13氣水反沖洗有哪幾種操作方式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?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(shí)反沖,然后再用水反沖。3)先用空氣反沖,然后用氣水同時(shí)反沖,最后再用水反沖。高速水流反沖雖然洗操作方便,池子和設(shè)備較簡(jiǎn)單,但是沖洗耗水量大,沖洗結(jié)束后,濾料上細(xì)下粗分層明顯。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(shí),沖洗時(shí)濾層不一定需要膨脹或僅有輕微膨脹,沖洗結(jié)束后,濾層不產(chǎn)生或不明顯產(chǎn)生上吸下粗分層現(xiàn)象,即保持原來(lái)濾層結(jié)構(gòu),從而提高濾層含污能力。14大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵義是什么?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?掌握大阻力配水系統(tǒng)的基本原理和公式(1732)的推導(dǎo)過(guò)程。答:一般規(guī)定:配水系統(tǒng)開(kāi)孔比為=%~%為大阻力配水系統(tǒng);=%~%為中阻力配水系統(tǒng);=%~%為小阻力配水系統(tǒng)。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(shí)動(dòng)力消耗大;管道易結(jié)垢,增加檢修困難,此外,對(duì)沖洗水頭有限的虹吸濾池和無(wú)閥濾池,大阻力配水系統(tǒng)不能采用。小阻力配水系統(tǒng)可以克服上述缺點(diǎn)。原理和推導(dǎo)過(guò)長(zhǎng),見(jiàn)書(shū)P337339。1小阻力配水系有哪些形式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?答:小阻力配水系的形式有:鋼筋混凝土穿孔(或縫隙)濾板;穿孔濾磚;濾頭。用時(shí)主要考慮的因素有:造價(jià)、配水均勻性、孔口易堵塞性、強(qiáng)度、耐腐蝕性1濾池的沖洗排水槽設(shè)計(jì)應(yīng)符合哪些要求,并說(shuō)明理由。答:為達(dá)到及時(shí)均勻地排出廢水,沖洗排水槽設(shè)計(jì)必須符合以下要求:(1)沖洗廢水應(yīng)自由跌落入沖洗排水槽。槽內(nèi)水面以上一般要有7cm左右的保護(hù)高度以免槽內(nèi)水面和濾池水面連成一片,使沖洗均勻性受到影響。(2)沖洗排水槽內(nèi)的廢水,應(yīng)自由跌落進(jìn)入廢水渠,以免廢水渠干擾沖洗排水槽出流,引起壅水現(xiàn)象。(3)每單位長(zhǎng)的溢入流量應(yīng)相等。(4)沖洗排水槽在水平面上的總面積一般不大于濾池面積的25%,以免沖洗時(shí),槽與槽之間水流上升速度會(huì)過(guò)分增大,以致上升水流均勻性受到影響。(5)。間距過(guò)大,從離開(kāi)槽口最遠(yuǎn)一點(diǎn)和最近一點(diǎn)流入排水槽的流線相差過(guò)遠(yuǎn),也會(huì)影響排水均勻性。(6)沖洗排水槽高度要適當(dāng)。槽口太高,廢水排除不凈;槽口太低,會(huì)使濾料流失。1公式(1738)是經(jīng)驗(yàn)公式還是根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出?答:根據(jù)水力學(xué)導(dǎo)出1沖洗水塔或沖洗水箱高度和容積如何確定?答:容積V=V水塔或水箱容積m3 F單格濾池面積m2 t沖洗歷時(shí)min水塔或水箱底高出濾池沖洗排水槽頂距離:H=h1+h2+h3+h4+h5h1 從水塔或水箱至濾池的管道中總水頭損失,mh2濾池配水系統(tǒng)水頭損失,m h2 =(q/10α181。)2 (1/2g )h3 –承托層水頭損失,m h3 = q反沖洗強(qiáng)度L/(sm2 ) Z承托層厚度,mh4 –h5 –備用水頭,1快濾池管廊布置有哪幾種形式?各有何優(yōu)缺點(diǎn)?答:管廊布置有多種形式: (1)進(jìn)水、清水、沖洗水和排水渠,全部布置于管廊內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是:渠道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,管渠集中緊湊。缺點(diǎn)是:管廊內(nèi)管件較多,通行和檢修不太方便。 (2)沖洗水和清水渠布置于管廊內(nèi),進(jìn)水和排水以渠道形式布置于濾池另一側(cè)。優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)省金屬管件及閥門(mén);管廊內(nèi)管件簡(jiǎn)單;施工和檢修方便。缺點(diǎn)是:造價(jià)稍高。 (3)進(jìn)水、沖洗水及清水管均采用金屬管道,排水渠單獨(dú)設(shè)置。 (4)對(duì)于較大型濾池,為節(jié)約閥門(mén),可以虹吸管代替排水和進(jìn)水支管;沖洗水管和清水管仍用閥門(mén)。無(wú)閥濾池虹吸上升管中的水位變化是如何引起的?虹吸輔助管管口和出水堰口標(biāo)高差表示什么?答:虹吸輔助管中落水使上升管中水位上升,一直到達(dá)最高位;到達(dá)最高位后,下落水流伴隨下降管的水流一起下落,導(dǎo)致真空度陡增,產(chǎn)生連續(xù)虹吸水流;水箱水位降至虹吸破壞口時(shí),水位開(kāi)始下降。虹吸輔助管管口和出水堰口標(biāo)高差表示終期允許水頭損失值H。2無(wú)閥濾池反沖洗時(shí),沖洗水箱內(nèi)水位和排水水封井上堰口水位之差表示什么?若有地形可以利用,降低水封井堰口標(biāo)高有何作用?答:表示沖洗水頭可增加可利用的沖洗水頭,減小虹吸管徑,節(jié)省建設(shè)費(fèi)用2為什么無(wú)閥濾池通常采用2格或3格濾池合用1個(gè)沖洗水箱?合用沖洗水箱的濾池格數(shù)過(guò)多對(duì)反沖洗有何影響?答:合用一個(gè)沖洗水箱的濾池愈多,沖洗水箱深度愈小,濾池總高度得以降低。這樣,不僅降低造價(jià),也有利于與濾前處理的夠筑物在高程上的銜接。合用水箱濾池?cái)?shù)過(guò)多時(shí),將會(huì)造成不正常沖洗現(xiàn)象。沖洗行將結(jié)束時(shí),虹吸破壞管剛露 出水面,由于期于數(shù)格濾池不斷向沖洗水箱大量工供水,管口很快又被水封,致使虹吸破壞不徹底,造成該格濾池時(shí)斷時(shí)續(xù)地不停沖洗。2進(jìn)水管U形存水彎有何作用?答:進(jìn)水管設(shè)置U形存水彎的作用,是防止濾池沖洗時(shí),空氣通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入虹吸管從而破壞虹吸。當(dāng)濾池反沖洗時(shí),如果進(jìn)水管停止進(jìn)水,U形存水彎即相當(dāng)于一根測(cè)壓管,存水彎中的水位將在虹吸管與進(jìn)水管連接三通的標(biāo)高以下。這說(shuō)明此處有強(qiáng)烈的抽吸作用。如果不設(shè)U形存水彎,無(wú)論進(jìn)水管停止進(jìn)水或繼續(xù)進(jìn)水,都會(huì)將空氣吸入
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