泥沿斜管向下滑动的沉淀池。
3、均匀级配滤料（uniformly graded filtering media）——粒径比较均匀，不均匀系数(k80)一般为1.3~1.4，不超过1.6的滤料。
4、虹吸滤池（siphon filter）——一种以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式。滤池各格出水互相连通，反冲洗水由未进行冲洗的其余滤格的滤后水供给。过滤方式为等滤速、变水位运行。
5、活性氧化铝除氟（activated aluminum process for defluorinate）——采用活性氧化铝滤料吸附、交换氟离子，将氟化物从水中除去的过程。
三、简答题：(30’)
1、反应器原理用于水处理有何作用和特点？(7’)
答：反应器是化工生产过程中的核心部分.在反应器中所进行的过程,既有化学反应过程,又有物理过程,影响因素复杂。在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，不的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。
2、影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？
答：影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有： 1）、沉淀池实际水流状况； 2）、絮凝作用。沉淀池纵向分格可以减少水力半径R，改善水流条件，降低Re和提高Fr数。 3、什么叫滤料―有效粒径‖和―不均匀系数‖？不均匀系数过大对过滤和反冲洗有何影响？―均质滤料‖的涵义是什么？
答：滤料有效粒径（d10）是指通过滤料重量10%的筛孔孔径，滤料不均匀系数（K80）是指通过滤料重量80%的筛孔孔径。滤料不均匀系数过大，过滤时滤层含污能力减小；反冲洗时，为满足粗颗粒膨胀要求，细颗粒可能被冲出滤池，若满足细颗粒膨胀要求，粗颗粒可能得不到很好的冲洗。均质滤料是指滤料均匀，K80等于1。
4、制取ClO2有哪几种方法？写出它们的化学反应式并简述ClO2消毒原理和主要特点。
答：1）、主要的制取方法：
a、用亚氯酸钠NaClO2和氯Cl2制取，反应如下 Cl2+H2O?HOCl+HCl
HOCl+HCl+2 NaClO2?2ClO2+2NaCl+H2O 总反应式 Cl2+2 NaClO2?2ClO2+2NaCl b、用酸和亚氯酸钠NaClO2制取，反应如下 5NaClO2+4HCl4?ClO2 +2H2O
10NaClO2+5H2SO48?ClO2+5Na2SO4+ 4H2O 2）、消毒机理：它与微生物接触时，对细胞壁有较强的吸附力和穿透能力，可有效的氧化细胞内的酶以损伤细胞或抑制蛋白质的合成来破坏微生物。
3）、主要特点：
A、物理和化学性质—— 易溶于水，室温下溶解度是Cl2的5倍。在水中以水合分子的形式存在，不易发生水解作用，在酸性溶液中稳定，在碱性溶液中发生歧化反应。
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生成亚氯酸盐和氯酸盐，氧化能力是Cl2的2.63倍，易爆炸。
B、消毒特点—ClO2消毒是利用了其强氧化作用，它可降解农药和多芳香烃的难降解的物质，当pH=9时，可以很快的将水中的S和P氧化除去。当pH =4～9时，可将水中的有致癌作用的THMs氧化除去。消毒效果好，且不生成有机卤代物。
四、计算题：30’
1、某城市最高日用水量为15万m3/d，用水量变化曲线参照图如下，求最高日最高时、平均时、一级和二级泵站的设计流量（m3/s）。
14.17℅2.78℅25.00℅占最高日用水量百分数（℅）Kh=6.004.17=1.44时间(h)城市用水量变化曲线1--用水量变化曲线； 2--二级泵站设计供水线
解： 最高日最高时的流量： Q1=15×104×6% =9000m3
平均时的流量： Q2=15×104/24 =6250m3
一级泵站的设计流量： QI=a×Qd/T
=(1.10×15×104)/24 =6875m3/h
二级泵站的设计流量： Q=Q1
=9000m3/h
2、原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面180cm处。平流沉淀池设计流量为900m3/h，表面积为500m2，试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥砂颗粒约百分之几？（C0表示泥砂初始浓度，C表示取样浓度）。 取样时间（min） 0 1 15 0.98 20 0.88 30 0.70 60 0.30 120 0 0.12 180.08 C/C0 22
解：已知 h=180cm Q=900m3/h A=500m2 沉速计算 取样时间（min） 0 u=h/t(cm/min) _ 沉速分布见下图。 10.90.8小于该沉速的颗粒组成分数15 12 20 9 30 6 60 3 120 1.5 180 1 0.70.60.50.40.30.20.1002468沉降速度（cm/min）1012
截留沉速u0=
Q900?100==3cm/min A500?60从图上查得u0=3cm/min时，小于该沉速的颗粒组成部分等于p0=0.30。从图上，相当于积分式
?p00udp 的面积为 0.506。因此得到总去除百分数为：
1(0.506)=86.9% 3P=(1-0.30)+
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水质工程学(上)考试试卷七
班级： 学号： 姓名：
一、选择题：（2’×10）
1、水源的选用应通过技术经济比较后综合考虑确定，并应符合下列要求( B )。
(1)水量充沛可靠 (2)原水水质符合要求
(3)符合卫生要求的地下水，宜优先作为生活饮用水的水源 (4)与农业、水利综合利用
(5)取水、输水、净化设施安全经济和维护方便 (6)具有施工条件
A．(1)、(2)、(5) B．(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) C．(1)、(3)、(5) D．(1)、(3)、(5)、(6) 2、下面说法正确的是( B )。
(1)江河取水构筑物的防洪标准不应低于城市防洪标准，其设计洪水重现期按不得低于100年
(2)设计枯水位的保证率，应根据水源情况和供水重要性选定，一般可采用90％～99％ (3)设计固定式取水构筑物时，应考虑发展的需要
(4)水库取水构筑物的防洪标准与水库大坝等主要建筑物的防洪标准相同，并应采用设计和校核两级标准
A．(4) B．全部 C．(3) D．(1)
3、城镇水厂和工业企业自备水厂的自用水量应根据原水水质和所采用的处理方法以及构筑物类型等因素通过计算确定。城镇水厂的自用水率一般可采用供水量的( C )。
A．1％～5％ B．3％～8％ C．5％～10％ D．8％～15％ 4、石灰宜制成( A )投加。
A．乳液 B．粉末 C．颗粒 D．溶液
5、设计穿孔旋流絮凝池时，絮凝池每格孔口应作( D )对角交叉布置。
A．前后 B．左右 C．进出 D．上下
6、异向流斜管沉淀池，斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m；底部配水区高度不宜小于1．5m。
A．1．0 B．1．2 C．1．5 D．0．8
7、脉冲澄清池的( C )高度和清水区高度，可分别采用1．5～2.0m。
A．沉泥区 B．进水层 C．悬浮层 D．配水区。
8、虹吸进水管的流速，宜采用( C )m／s；虹吸排水管的流速，宜采用1．4～1．6m／s。
A．1．0～1．2 B．1．2～1．5 C．0．6～1．0 D．0．8～1．2
9、地下水除铁除锰采用跌水装置时，跌水级数可采用( C )级，每级跌水高度为0．5～1．0m，单宽流量为20～ 50m3／(h?m)。
A．1～2 B．2～3 C．1～3 D．2～4
10、加氯、加氨设备及其管道应根据具体情况设置( A )。
A．阀门 B．检修工具 C．管径 D．备用 二、名词解释：（4’×5）
1、水力混合（hydraulic mixing）——消耗水体自身能量，通过流态变化以达到混合目的的过程。
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2、侧向流斜板沉淀池（side flow lamella）——池内设置斜板，水流由侧向通过斜板，沉泥沿斜板滑下的沉淀池。
3、膨胀率（percentage of bed-expansion）——滤料层在反冲洗时的膨胀程度，以滤料层厚度的百分比表示。
4、无阀滤池（valveless filter）——一种不设阀门的快滤池形式。在运行过程中，出水水位保持恒定，进水水位则随滤层的水头损失增加而不断在虹吸管内上升，当水位上升到虹吸管管顶，并形成虹吸时，即自动开始滤层反冲洗，冲洗排泥水沿虹吸管排出池外。
5、水质稳定处理（stabilization treatment of water quality）——使水中碳酸钙和二氧化碳的浓度达到平衡状态，既不由于碳酸钙沉淀而结垢，也不由于其溶解而产生腐蚀的处理过程。
三、简答题：(30’) 1、3种理想反应器的假定条件是什么？研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有何作用。(8’)
答：1）、完全混合间歇式反应器中的反应：不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出、且假定是在恒温下操作。
2）、完全混合连续式反应器：反应器内物料完全均匀混合且与输出产物相同的假定，且是在恒温下操作。
3）、推流型反应器：反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。
4）、在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，不的氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。
2、平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙？出水为什么往往采用出水支渠？(7’)
答：平流沉淀池进水采用穿孔隔墙是为防止絮凝体破碎，而出水采用出水支渠是使水尽量均匀流出，同时是为了降低堰口的流量符合。
3、滤料承托层有何作用？粒径级配和厚度如何考虑？(8’)
答：滤料承托层的作用，主要是防止滤料从配水系统中流失，同时对均布冲洗水也有一定作用。单层或双层滤料滤池采用大阻力配水系统时，承托层采用天然卵石或砾石，其每层厚度都为100mm，粒径自上而下为2~4、4~8、8~16、16~32 mm。三层滤料滤池自上而下，1~4层采用重质矿石粒径由0.5~8mm依次增加，厚度1~4层为50 mm，第5、6层采用砾石粒径由8~32mm依次增加，厚度为100 mm或更大。
4、什么叫余氯？余氯的作用是什么？(7’)
答：抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网中尚须维持少量剩余氯，这部分剩余氯称做余氯。即加氯量超过需氯量时，剩余的那部分氯称做余氯。
作用：抑制水中残余病原微生物的再度繁殖。
四、计算题：30’
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