【正文】 的的過程。側(cè)向流斜板沉淀池（side flow lamella）——池內(nèi)設置斜板，水流由側(cè)向通過斜板，沉泥沿斜板滑下的沉淀池。膨脹率（percentage of bedexpansion）——濾料層在反沖洗時的膨脹程度，以濾料層厚度的百分比表示。無閥濾池（valveless filter）——一種不設閥門的快濾池形式。在運行過程中，出水水位保持恒定，進水水位則隨濾層的水頭損失增加而不斷在虹吸管內(nèi)上升，當水位上升到虹吸管管頂，并形成虹吸時，即自動開始濾層反沖洗，沖洗排泥水沿虹吸管排出池外。水質(zhì)穩(wěn)定處理（stabilization treatment of water quality）——使水中碳酸鈣和二氧化碳的濃度達到平衡狀態(tài)，既不由于碳酸鈣沉淀而結(jié)垢，也不由于其溶解而產(chǎn)生腐蝕的處理過程。三、簡答題：(30’)3種理想反應器的假定條件是什么？研究理想反應器對水處理設備的設計和操作有何作用。(8’)答：1）、完全混合間歇式反應器中的反應：不存在由物質(zhì)遷移而導致的物質(zhì)輸入和輸出、且假定是在恒溫下操作。2）、完全混合連續(xù)式反應器：反應器內(nèi)物料完全均勻混合且與輸出產(chǎn)物相同的假定，且是在恒溫下操作。3）、推流型反應器：反應器內(nèi)的物料僅以相同流速平行流動，而無擴散作用，這種流型唯一的質(zhì)量傳遞就是平行流動的主流傳遞。4）、在水處理方面引入反應器理論推動了水處理工藝發(fā)展。在化工生產(chǎn)過程中，反應器只作為化學反應設備來獨立研究，但在水處理中，含義較廣泛。許多水處理設備與池子都可作為反應器來進行分析研究，包括化學反應、生物化學反應以至物理過程等。例如，不的氯化消毒池，除鐵、除錳濾池、生物濾池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自凈過程都可應用反應器原理和方法進行分析、研究。介紹反應器概念，目的就是提供一種分析研究水處理工藝設備的方法和思路。平流沉淀池進水為什么要采用穿孔隔墻？出水為什么往往采用出水支渠？(7’)答：平流沉淀池進水采用穿孔隔墻是為防止絮凝體破碎，而出水采用出水支渠是使水盡量均勻流出，同時是為了降低堰口的流量符合。濾料承托層有何作用？粒徑級配和厚度如何考慮？(8’)答：濾料承托層的作用，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。單層或雙層濾料濾池采用大阻力配水系統(tǒng)時，承托層采用天然卵石或礫石，其每層厚度都為100mm，粒徑自上而下為2~4~8~116~32 mm。三層濾料濾池自上而下，1~~8mm依次增加，厚度1~4層為50 mm，第6層采用礫石粒徑由8~32mm依次增加，厚度為100 mm或更大。什么叫余氯？余氯的作用是什么？(7’)答：抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖，管網(wǎng)中尚須維持少量剩余氯，這部分剩余氯稱做余氯。即加氯量超過需氯量時，剩余的那部分氯稱做余氯。 作用：抑制水中殘余病原微生物的再度繁殖。四、計算題：30’在實驗室內(nèi)做氯氣消毒試驗。已知細菌被滅活速率為一級反應，且k=℅時，所需消毒時間為多少分鐘？解：由一級反應方程式可得：lgCA = lgCA0 – 而CA =(%) CAO，k=1得t = （lgCA0 lgCA）/=(min)大阻力配水系統(tǒng)和小阻力配水系統(tǒng)的涵義是什么？各有什么優(yōu)缺點？掌握大阻力配水系統(tǒng)的基本原理和公式≤。1）在配水系統(tǒng)中，如果孔口內(nèi)壓頭最大的a孔和c孔出流量相等，則可認為整個濾池布水是均勻的。由于排水槽上緣水平，可認為沖洗時水流自各孔口流出后的終點水頭在同一水平面上，這一水平面相當于排水槽的水位?？卓趦?nèi)壓頭與孔口流出后的重點水頭之差，即為水流經(jīng)孔口、承托層和濾料層的總水頭損失，分別以H‘a(chǎn)和H‘c表示。 H‘c = H‘a(chǎn)+(v02+va2) ①設上述各項水頭損失均與流量平方成正比，則有： H‘a(chǎn) =（S1 + S‘2）Qa2 H‘c =（S1 +S‘‘2）Qc2式中 Qa—孔口a出流量； Qc—孔口c出流量； S1—孔口阻力系數(shù)。當孔口尺寸和加工精度相同時，各孔口S1均相同；S‘2 ，S‘‘2—分別為孔口a和c處承托層及濾料層阻力系數(shù)之和。將上式代入①式可得： 由上式可知，兩孔口出流量不可能相等。但使Qa盡量接近Qc是可能的。其措施之一就是減小孔口總面積以增大孔口阻力系數(shù)S1。增大S1就削弱了承托層、濾料層阻力系數(shù)及配水系統(tǒng)壓力不均勻的影響，這就是“大阻力”的涵義。小阻力配水系統(tǒng)基本原理可從大阻力配水系統(tǒng)原理上引申出來。在①式中如果不以增大孔口阻力系數(shù)S1的方法而是減小干管和支管進口流速v0和va，同樣可使布水趨于均勻。從①式可以看出，v0和va減小到一定程度，等式右邊根號中第2項對布水均勻性的影響將大大削弱?；蛘哒f，配水系統(tǒng)總的壓力變化對布水均勻性的影響將甚微，在此基礎(chǔ)上，可以減小孔口阻力系數(shù)以減小孔口水頭損失?！靶∽枇Α钡暮x，即指配水系統(tǒng)中孔口阻力較小，這是相對于“大阻力”而言的。2）大阻力配水系統(tǒng)的優(yōu)點是配水均勻性較好。但結(jié)構(gòu)較復雜；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。小阻力配水系統(tǒng)可克服上述缺點。水質(zhì)工程學(上)考試試卷八班級： 學號： 姓名：一、選擇題：（2’10）下面關(guān)于水源選擇的說法錯誤的是( B )。(1)水源選擇前，必須進行水資源的勘察(2)井群的運行應采用集中控制(3)用地下水作為供水水源時，應有確切的水文地質(zhì)資料，取水量必須小于允許開采量，嚴禁盲目開采(4)確定水源、取水地點和取水量等，應取得有關(guān)部門同意。生活飲用水水源的水質(zhì)和衛(wèi)生防護，還應符合現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標準》的要求(5)鎮(zhèn)的設計枯水流量保證率，也不能適當降低(6)用地表水作為工業(yè)企業(yè)供水水源時，其設計枯水流量的保證率，應按各有關(guān)部門的規(guī)定執(zhí)行A．(2)、(5) B．(5) C．(4)、(6) D．(5)、(6)水泵吸水管的流速，在直徑大于1000mm時，為( D )m／s。A．0．5～1．0 B．1．0～1．2 C．1．2～1．6 D．1．5～2．0濕投凝聚劑時，溶解次數(shù)應根據(jù)凝聚劑用量和配制條件等因素確定，一般每日不宜超過( A )次。A．3 B．2 C．4 D．6。沉淀池積泥區(qū)和澄清池沉泥濃縮室(斗)的容積，應根據(jù)進出水的( B )含量、處理水量、排泥周期和濃度等因素通過計算確定。A．濁度 B．懸浮物 C．含砂量 D．有機物設計折板絮凝池時，折板夾角采用( C )。A．450～900 B．900～1200 C．600～1000 D．600～900同向流斜板沉淀池斜板沉淀區(qū)液面負荷，應根據(jù)當?shù)卦|(zhì)情況及相似條件下的水廠運行經(jīng)驗或試驗資料確定，一般可采用( A )m3／(m2?h)。A．30～40 B．15～25 C．10～20 D．20～30水力循環(huán)澄清池清水區(qū)的( D )流速，應按相似條件下的運行經(jīng)驗確定，一般可采用0．7～1．0mm／s。A．進水 B．出水 C．水平 D．上升快濾池宜采用大阻力或中阻力配水系統(tǒng)。大阻力配水系統(tǒng)孔眼總面積與濾池面積之比為( C )。A．1．0％～1．5％ B．1．5％～2．0％ C．0．20％～0．28％ D．0．6％～0．8％地下水除鐵一般采用接觸氧化法或曝氣氧化法。當受到硅酸鹽影響時，應采用( A )氧化法。A．接觸 B．曝氣 C．自然 D．藥劑加氯(氨)間應盡量靠近( D )。A．值班室 D．氯庫 C．清水池 D．投加點二、名詞解釋：（4’5）管道防腐（corrosion preventive of pipes）——為減緩或防止管道在內(nèi)外介質(zhì)的化學、電化學作用下或由微生物的代謝活動而被侵蝕和變質(zhì)的措施。助凝劑（coagulant aid）——為改善絮凝效果所投加的輔助藥劑。機械攪拌澄清池（accelerator ）——利用機械的提升和攪拌作用，促使泥渣循環(huán)，并使原水中雜質(zhì)顆粒與已形成的泥渣接觸絮凝和分離沉淀的構(gòu)筑物。表面掃洗（surface sweep washing）——V型濾池反沖洗時，待濾水通過V型進水槽底配水孔在水面橫向?qū)_洗含泥水掃向中央排水槽的一種輔助沖洗方式。穩(wěn)定指數(shù)（stability index(Lyzner index)）——用以相對定量地預測水中碳酸鈣沉淀或溶解傾向性的指數(shù)，用水在碳酸鈣處于平衡條件下理論計算的PH值的兩倍減去水的實際PH值之差表示。三、簡答題：(30’)何謂“縱向分散模型”？縱向分散模型對水處理設備的分析研究有何作用？(7’)答：縱向分散模型就是在推流型基礎(chǔ)上加上一個縱向的混合，而這種混合又可設想為一種擴散所引起的，其中既包括分子擴散、紊流擴散，又包括短流、環(huán)流、流速不均勻等。這種模型與實際所研究的對象基本等效，不必去深究擴散機理及其它細節(jié)，所以在對水處理設備的分析研究中采用此模型更簡單方便。設計平流沉淀池主要根據(jù)沉淀時間、表面負荷還是水平流速？為什么？(7’)答：設計平流沉淀池的主要控制指標是表面負荷或停留時間，從理論上說，采用前者較為合理，但是以停留時間作為指標所積累的經(jīng)驗較多。在實際設計中應兩者兼顧。水平流速對設計平流沉淀池不是主要根據(jù)。從濾層中雜質(zhì)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。(8’)答：雙層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕質(zhì)濾料，下層采用密度較大、粒徑較小的重質(zhì)濾料，雙層濾料含污能力較單層濾料高一倍。在相同濾速下，過濾周期增長；在相同過濾周期下，濾速增長。三層濾料上層采用密度較小、粒徑較大的輕質(zhì)濾料，中層采用中等密度、中等粒徑濾料，下層采用密度較大、粒徑較小的重質(zhì)濾料，三層濾料不僅含污能力較高，而且保證了濾后的水質(zhì)。均質(zhì)濾料是指沿整個濾層深度方向的任一橫斷面上，濾料組成和平均粒徑均勻一致。這種均質(zhì)濾料層的含污能力顯然大于上細下粗的級配濾層。什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？兩者消毒效果有何區(qū)別？簡述兩者消毒原理。(8’)答：各種物質(zhì)介紹見下表：名稱自由性氯化合性氯定義以次氯酸，次氯酸鹽離子和溶解的單質(zhì)氯形式存在的氯以氯胺和有機氯胺形式存在的總氯的一部分消毒機理主要是次氯酸起作用，它為中性分子，能擴散到帶負電的細菌表面，并通過細胞的細胞壁穿透到細胞內(nèi)部，起到氧化作用破壞細胞的酶系統(tǒng)而殺死細胞它使微生物的酶被氧化失效，破壞微生物正常的新陳代謝，從而使微生物死亡。消毒效果經(jīng)濟有效，有后續(xù)消毒效果，技術(shù)成熟；有消毒副產(chǎn)物當水中存在有機物和苯酚時，氯胺消毒不會產(chǎn)生氯臭和氯酚臭，且大大減少THMs的生成，能較長時間保持水中余氯。但是，消毒作用緩慢。殺菌能力差四、計算題：30’設物料i分別通過CSTR型和PF型反應器進行反應，進水和出水中I 濃度之比為，且屬于一級反應，k=2h1水流在CSTR型和PF型反應器內(nèi)各需多少停留時間？（注：—進水中i初始濃度；—出水中i濃度）提示：1)由CSTR一級反應方程式可得： t=(C0/Ce1)/k=(101)/2=2) 由PF一級反應方程式可得：t=(㏑C0㏑Ce)/k=某天然海砂篩分結(jié)果見下表 根據(jù)設計要求：=，K80=。試問篩選濾料時，共需篩除百分之幾天然砂粒（分析砂樣200g）篩 分 實 驗 記 錄篩孔（mm）留在篩上砂量通過該號篩的砂量質(zhì)量（g）℅質(zhì)量（g）℅篩盤底合計200已知：砂粒球度系數(shù)=；砂層孔隙率=；砂層總厚度=70cm；水溫按150C解：補填以上表格如下。篩孔（mm）留在篩上砂量通過該號篩的砂量質(zhì)量（g）℅質(zhì)量（g）℅篩盤底——合計200由已知設計要求 d10= K80=，則d80==。按此要求篩選濾料，方法如下：，分別作垂線與篩分曲線相交。自兩交點作平行線與右邊縱坐標軸相交，并以此交點作為10%和80%，在10%和80%之間分成7等分，則每等分為10%的砂量，以此向上下兩端延伸，即得0和100%之點，以此作為新坐標。再自新坐標原點和100%作平行線與篩分曲線相交，在此兩點以內(nèi)即為所選濾料，余下部分應全部篩除。由圖知，大粒徑（d）% ，小粒徑（d）% ，共篩除 % 左右。濾料篩分曲線如下圖。水質(zhì)工程學(上)考試試卷九班級： 學號： 姓名：一、選擇題：（2’10）下面關(guān)于水量的錯誤說法是( D )。(1)公共建筑內(nèi)的生活用水量，應按現(xiàn)行的《室內(nèi)給水排水和熱水供應設計規(guī)范》執(zhí)行(2)消防用水量、水壓及延續(xù)時間等，應按現(xiàn)行的《建筑設計防火規(guī)范》及《高層民用建筑設計防火規(guī)范》等設計防火規(guī)范執(zhí)行(3)澆灑道路和綠地用水量，應根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定(4)居民生活用水指城市居民日常生活用水(5)綜合生活用水指城市居民日常生活用水和公共建筑用水。也包括澆灑道路、綠化和