【正文】 水。初始時，循環(huán)水的初溫大于空氣，且空氣是不飽和的，潛熱和顯熱都大于零，直到水溫和空氣溫度相等。循環(huán)冷卻水在冷卻構(gòu)筑物中以空氣為冷卻介質(zhì)，由蒸發(fā)傳熱、接觸傳熱和輻射傳熱共同作用，其中輻射傳熱課忽略不計。電滲析器的級和段是如何規(guī)定的？級和段與電滲析器的出水水質(zhì)、產(chǎn)水量有何關(guān)系？“級”是指電極對的數(shù)目，“段”是指水流方向，水流通過一個膜堆后，改變方向進入后一個膜堆即增加一段。循環(huán)式：有一部分濃水回流重新處理，可提高水的回收率，但淡水水質(zhì)有所降低。反滲透工藝流程有幾部分？常用的反滲透布置系統(tǒng)有哪些？各有何特點？反滲透工藝流程包括前處理工藝、膜分離工藝和后處理工藝三部分。膜表皮層具有大小不同的極細孔隙，當(dāng)其中的孔隙為純水層厚度的一倍（2nm）時，稱為膜的臨界孔徑，可達到理想的脫鹽效果。優(yōu)先吸附－毛細孔流理論以吉布斯吸附式為依據(jù), 認為：膜表面由于親水性原因，能選擇吸附水分子而排斥鹽分，因而在固－液界面上形成厚度為兩個水分子（1nm）的純水層。原水先經(jīng)過陰床，本應(yīng)由除二氧化碳器去除的H2CO3，也由陰床承擔(dān)，從而增加再生劑耗用量。因為再生程度高，則工作交換容量就大，就有利于吸附硅酸。若漏Na+量增加，則陰床出水堿度增大，會對除硅不利。條件：進水呈酸性。H－Na離子交換脫堿軟化系統(tǒng)：適用于原水硬度高、堿度大的情況，且該系統(tǒng)運行安全可靠，能減輕Na交換器的負荷，提高軟化水的質(zhì)量，更適合于處理高硬度水。影響因素：交聯(lián)度、水中離子濃度、水流速度、樹脂顆粒尺寸、水溫。方法：加熱再生法、藥劑再生法、化學(xué)氧化法、生物再生法、超聲波再生法。工藝：臭氧發(fā)生系統(tǒng)、接觸反應(yīng)系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)。但折點加氯量大，必要時需有pH調(diào)整措施和增加脫氯工藝。在加氯過程中，前期生成的NH2Cl被氧化成其他物質(zhì)，余氯反而減少，出現(xiàn)折點。氯消毒中起作用的是HOCl，PH值低有利于HOCl的生成。自由性氯直接靠HOCl的強氧化性進行消毒，化合性氯先水解生成HOCl后再進行消毒。什么叫自由性氯和化合性氯？兩者消毒效果有何區(qū)別？簡述兩者消毒原理。臭氧消毒：有極強的氧化能力，對病毒、芽孢都有殺傷力，但不能儲存，需邊發(fā)生邊使用。次氯酸鈉消毒投加較簡單，比液氯安全、方便，適用于小型給水。但氯對微污染水源可能會產(chǎn)生氯酚味以及三鹵甲烷等致癌物質(zhì)。液氯消毒：液氯價格便宜，來源豐富，投加設(shè)備簡單，操作方便。單獨水沖：沖走污染物和殘留的氣泡，但不容易使污染物脫離濾料。優(yōu)缺點：單獨氣沖：氣泡對濾層各部位的擾動程度不同，濾料的循環(huán)移動速度很慢，但濾料每循環(huán)一次，就能進行依稀比較徹底的沖洗，效果較好。先用氣－水同時反沖洗，然后再用水反沖洗。反沖洗時的濾層水頭損失與反沖洗強度是否有關(guān)？反沖洗過程中最大水頭損失如何表達？無關(guān)。避免措施：增加砂面以上水深。影響：負水頭使水中溶解氣體釋放出來形成氣囊，因而占有濾料孔隙中的一定空間而縮小過水?dāng)嗝?，從而增大阻力，水頭損失增大而使過濾周期縮短。在變速過濾過程中，濾池內(nèi)水位保持不變，濾速隨時間逐漸較小，但濾池進水總流量基本不變，等速過濾的濾池有虹吸濾池和無閥濾池。變速過濾指濾速隨過濾時間而逐漸減小的過濾方式，又稱減速過濾。優(yōu)化措施：反粒度過濾、均質(zhì)濾料、纖維球濾料。由于濾料表層孔隙尺寸最小，而表層截污量最大，所以過濾一段時間后，表層孔隙被堵塞，甚至形成泥膜，使過濾阻力劇增，或者泥膜破裂，使水質(zhì)惡化，從而必須停止過濾。這是一種物理化學(xué)作用。這是一種物理力學(xué)作用，主要由以下作用引起：攔截、沉淀、慣性、擴散、水動力。設(shè)備和流程都比較簡單，維護管理方便。基本流程：全溶氣流程、部分溶氣流程和回流加壓溶氣流程 特點：水中的空氣溶解度大，能提供足夠的微氣泡，可滿足不同要求的固液分離，確保去除效果。主要特點：用泥渣加速絮凝過程，是結(jié)成的絮體粗大，沉降速度增大，從而提高了其處理的表面負荷，使沉淀水的濁度減小，水質(zhì)提高。主要是為了保證污泥能自動下滑。？理論根據(jù)：斜管沉淀可使沉降加快，既能大大增加沉淀池的層數(shù)，減少沉淀深度，又能自動進行排泥。采用出水支渠：延長出水堰的長度，不使流線過于集中，降低流量負荷，避免水流出水速度太快，引起水流抽吸帶動池底積泥，影響出水水質(zhì)。即沉淀池池深淺些表面積增大可提高去除率E，該理論稱為“淺池理論”。故生產(chǎn)上比較重視混凝工藝。顆粒沉到池底即認為被去除。理想沉淀池的假設(shè)條件是什么？推導(dǎo)理想沉淀池中沉速為ui（uiu0）的顆粒的沉淀效率公式，說明公式中各符號的含義，并對公式進行定性分析。公式為 分析：顆粒沉速u的決定因素是，當(dāng)時，u呈負位，顆粒上??；時，u呈正值，顆粒下沉，故絮凝過程中形成粗大密實的絮凝體有利于提高沉淀效果；沉速u與顆粒的直徑d2成正比，所以增大顆粒直徑d，可大大地提高沉淀(或上浮)效果 u與μ成反比，μ決定于水質(zhì)與水溫，在水質(zhì)相同的條件下，水溫高則μ值小，有利于顆粒下沉(或上浮)，反之，水溫低時處理效果差。 濁度 Stokes公式表示什么水流狀態(tài)下的沉速公式？試對該公式進行定性分析。水溫低時絮凝體不容易沉淀。影響混凝效果的主要因素有哪幾種？這些因素是如何影響混凝效果的？水溫 低溫時無機鹽水解速度慢，因為無機鹽水解為吸熱反應(yīng)。根據(jù)反應(yīng)器原理，什么形式的絮凝池效果較好？折板絮凝池混凝效果為什么優(yōu)于隔板絮凝池？隔板絮凝池、穿孔旋流絮凝池、折板絮凝池、柵條、網(wǎng)格絮凝池、機械絮凝池。G值間接反映單位時間顆粒碰撞次數(shù)，GT值反映總的碰撞次數(shù)。G和GT值的涵義是什么？試推導(dǎo)機械攪拌和水力攪拌條件下的G值表達式。同向絮凝速率和單位體積中膠體顆粒數(shù)量，顆粒直徑，G有關(guān)。 同向絮凝：指借助于水力或機械攪拌使膠體顆粒相碰撞而凝聚的現(xiàn)象。有機高分子混凝劑：在混凝過程中吸附架橋作用顯著，對于高濁水、低濁水和污水處理、污泥脫水都有顯著的效果，同時用量較低，但是因其價格昂貴，使用受到一定限制。處理后水的色度和鐵離子含量均較低。適應(yīng)的水質(zhì)條件較寬，基本上不用控制溶液pH值。固體產(chǎn)品易受潮，不易保管。處理低溫水或低濁水效果比鋁鹽好。高分子混凝劑投量過多時，為什么混凝效果反而不好？膠體顆粒表面電荷不但可能被降為零，而且還可能帶上相反的電荷，即是膠體顆粒反號，發(fā)生再穩(wěn)定現(xiàn)象 形成膠體保護目前我國常用的混凝劑有哪幾種？各有何優(yōu)缺點？硫酸鋁：使用方便，混凝效果較好，不會給處理后的水質(zhì)帶來不良影響，但是水溫低時硫酸鋁水解困難，形成的絮凝體較松散，處理效果不及鐵鹽混凝劑?；炷^程中，壓縮雙電層作用和吸附—電性中和作用有何異同？同：都可使膠體ζ電位降低 異：壓縮雙電層是依靠溶液中反離子濃度增加而使膠體擴散層厚度減小，導(dǎo)致ζ電位降低，其總電位保持不變，且為純靜電作用，不可能使膠體電荷符號改變。如果布朗運動的動能EB＞Emax，兩膠粒之間就可通過布朗運動克服排斥能峰而碰撞凝聚。在E～x曲線上，當(dāng)x＝ob時存在最大值Emax，即為排斥能峰；當(dāng)x＜oa或x＞oc時，吸引勢能占優(yōu)勢，兩膠?？上嗷ノ划?dāng)oa＜x＜ob時，排斥勢能占優(yōu)勢，且存在排斥能峰，兩膠粒相互排斥。分為動力學(xué)穩(wěn)定性聚集穩(wěn)定性。典型給水處理工藝流程和典型污水處理工藝流程有哪些？給水處理：地表水常規(guī)處理、地表水直接過濾、高濁度水處理、受污染水源處理 污水處理：城市污水處理、回用水處理、焦化廢水處理、洗浴廢水處理何謂膠體穩(wěn)定性？試用膠粒間相互作用勢能曲線說明膠體穩(wěn)定性的原因。唯一的質(zhì)量傳遞是平行流的主流傳遞。CSTR型反應(yīng)器所用消毒時間較長，如果采用多個體積相等的CSTR型反應(yīng)器串聯(lián)使用，將會大大縮短反應(yīng)時間。危害：使水味變得腥臭難聞降低水的透明度消耗水中的溶解氧向水中釋放有毒物質(zhì)影響供水水質(zhì)并增加供水成本對水生生態(tài)的影響理想反應(yīng)器有哪幾種類型？各有何特點？完全混合間歇式反應(yīng)器（CMB型）：在CMB型反應(yīng)器中，攪拌使物質(zhì)均勻混合，同時進行反應(yīng)，直到反應(yīng)產(chǎn)物達到預(yù)期要求時停止反應(yīng)，并排出產(chǎn)物。四、問答題：四個混凝作用機理 壓縮雙電層作用機理吸附—電性中和作用機理吸附架橋作用機理沉淀物的網(wǎng)捕、卷掃作用機理一、 問答題天然水中雜質(zhì)按尺寸大小可分成幾類？了解各類雜質(zhì)主要來源、特點、及一般去除方法。s，ρ=1000kg/m3，水廠自用水量按5%計）解：絮凝池設(shè)計流量=(1+5%)100000/24=4375m3/h= m3/s絮凝時間T=V/Q=1000/=820s， 處于20~70s1范圍內(nèi)，滿足設(shè)計要求。已知水平流速v=12mm/s，停留時間T=。求串聯(lián)后水流總停留時間為多少？解：由CSTR二級反應(yīng)方程式可得：C2/C0=(1/(1+kt))2 得t=(h)所以T=4t=(h)平流式沉淀池，進水濁度20/L, 停留時間T＝100分鐘，水質(zhì)分析見下表 Ui mm/s≥Ui所占顆粒％1009480625546332110求出水濁度 解答： 沉降速度V=*1000/（100*60）=去除率P=+[()+()+()+()]/=% 出水濁度20x(%)=一石英砂濾池，濾料ρs＝， m0＝，求膨脹度e 解答： 孔隙率的定義m=1G/（P*V）= 膨脹度e=(mm0)/(1m)=50% 已知斜管沉淀池表面負荷為2m3/, 六角形斜管的內(nèi)切圓直徑為35mm，傾斜角度60度，斜管的壁厚不計，求佛勞德數(shù)。求每個反應(yīng)器的體積和總反應(yīng)時間。設(shè)物料i分別通過CSTR型和PF型反應(yīng)器進行反應(yīng)，進水和出水中I 濃度之比為 ，且屬于一級反應(yīng)，k=2h1水流在CSTR型和PF型反應(yīng)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） 解：1)由CSTR一級反應(yīng)方程式可得： t=(C0/Ce1)/k=(101)/2=2) 由PF一級反應(yīng)方程式可得：t=(㏑C0㏑Ce)/k=液體中物料i濃度為200mg/L，經(jīng)過2個串聯(lián)的CSTR型反應(yīng)器后，i的濃度降至20mg/L。由圖知，大粒徑（d）% ，小粒徑（d）% ，共篩除 % 左右。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。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(shè)計要求 d10= K80=，則d80==。沉淀試驗數(shù)據(jù)取樣時間（min）015203060120180c/c01解：根據(jù)題意，可以計算出各時間的沉降速度如下表：沉淀試驗數(shù)據(jù)取樣時間（min）015203060120180c/c01u=h/t(cm/min)某天然海砂篩分結(jié)果見下表 根據(jù)設(shè)計要求：=，K80=。平流沉淀池設(shè)計流量為900m3/h，表面積為500m2。故投入藥劑量相當(dāng)于4/102=，則得[CaO]=3+1=(mmol/l)，CaO的分子量為56，5650000/=106(g)=103(kg)原水泥砂沉降試驗數(shù)據(jù)見下表。硫酸鋁（含Al2O3為16℅）投加量為25mg/L，問是否需要投加石灰以保證硫酸鋁順利水解？設(shè)水廠日生產(chǎn)水量50000m3，試問水廠每天約需要多少千克石灰（石灰純度按50℅計）。從圖上，相當(dāng)于積分式dp 的面積為 。取樣時間（min）015203060120180/1解：已知 h=180cm Q=900m3/h A=500m2 沉速計算取樣時間（min）015203060120180u=h/t(cm/min)_129631沉速分布見下圖。取樣口在水面180cm處。(6)公共建筑用水 B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5) D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)三、計算題平流沉淀池設(shè)計流量為720m3/h。二、選擇題2 設(shè)計供水量應(yīng)根據(jù)下列各種用水確定( C )。澄清(clarification)通過與高濃度沉渣層的接觸而去除水中雜物的過程。脫鹽率（rate of desalination）在采用化學(xué)或離子交換法去除水中陰、陽離子過程中，去除的量占原量的百分數(shù)。原水濁度設(shè)計取值(design turbidity value of raw water)用以確定排泥水處理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)模即處理能力的原水濁度取值。氣浮池（floatation tank）運用絮凝和浮選原理使雜質(zhì)分離上浮而被去除的構(gòu)筑物。超量泥渣（supernumerary sludge）原水濁度高于設(shè)計取值時，其差值所引起的泥渣量（包括藥劑所引起的泥渣量）。液氯消毒法（chlorine disinfection）將液氯汽化后通過加氯機投入水中接觸完成氧化和消毒的方法。濾料有效粒徑(d10)（effective size of filtering media）濾料經(jīng)篩分后，小于總重量10％的濾料顆粒粒徑。再生（regeneration）離子交換劑或濾料失效后，用再生劑使其恢復(fù)到原型態(tài)交換能力的工藝過程。機械混合（mechanical mixing）水體通過機械提供能量，改變水體流態(tài)，以達到混合目的過程。臭氧尾氣消除裝置（offgas ozone destructors）通過一定的方法降低臭氧尾氣中臭氧的含量，以達到既定排放濃度的裝置。折板絮凝池（f