水质工程学复习笔记(2)

2019-04-21 11:48

6.辐流沉淀池特别适用于悬浮物浓度高、沉淀泥量大的沉淀处理,如用做高浊度水沉淀池、污水处理厂第一沉淀池和第二沉淀池等。

7.将杂质颗粒粘附于气泡上,就能加快分离速度,在较短的时间里实现固液分离,这称为气浮法。 8.气浮法分类:加压溶气气浮法、散气气浮法、溶气气浮法、电解气浮法。应用:气浮池、空气饱和器、释放器。 第五章

1.对滤料的要求——石英砂是最常用的滤料①具有足够的机械强度②具有良好的化学稳定性③具有用户要求的颗粒尺寸和粒度组成

2.反粒度过滤的基本原理:理想的滤层构造适应是沿过滤水流方向滤料的粒径由粗变细,称为反粒度过滤。

使水首先进入粗滤料层,粗滤料的单位体积滤层的滤料表面积较小,单位体积滤层进入滤层中截留的杂质比较少,从而使滤层孔隙被堵塞的比较慢,未被表层截留的杂质增长的较慢,滤池过滤周期增长,滤层含污能力增大。

3.提高滤池效果的手段:①采用分层滤 ②使用粗制均匀滤料

③提高反冲洗效果:气水反冲洗,表面助冲,表面扫洗 如何提高滤池的含污能力 ①提高滤料颗粒的均匀性

②由单层滤料改为双层滤料或三层滤料 ③改变水流方向,采用上,下双向水流过滤

4.反冲洗配水系统类型、特点、原理/滤池常见的反冲洗配水系统分类、作用。

反冲洗配水系统有:大阻力配水系统和小阻力配水系统两种基本形式。还有中阻力配水系统。 大阻力配水系统:①常见的是“穿孔管大阻力配水系统”

②能定量地控制反冲洗水分布的均匀程度,工作比较可靠,但水头损失较大。

小阻力配水系统:①分布水的均匀程度较差,但反冲洗时消耗的水头损失很小,为滤池反冲洗提供了便

利条件,常用于中小型设备。

②常用的是:格栅、孔板、穿孔渠、滤头

③小组里配水系统的孔眼流速越高,均匀配水的可靠性也越高适用的滤池面积也越大。 配水系统的均匀程度可以孔眼最小流量与最大流量之比表示:

qmin≥Q Q=0.9-0.95 qmax5.V型滤池的主要特点:V型滤池因两侧(或一侧也可)进水槽设计成V字形而得名。

其主要特点是:①滤料粒径较粗,均匀性好,反冲洗不致产生水力分散现象,滤层不易堵塞,故过滤周期长。

②气、水反冲洗再加始终存在的横向表面扫洗,冲洗效果好,冲洗水量大大减少。 6.表面溢流率/表面负荷:单位沉淀面积上承受的水量。

7.什么叫滤料“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。

9.滤层膨胀率e:在滤层的反冲洗中,滤层因部分或全部悬浮于上升水流中而使滤层厚度增加的现象,称为滤层膨胀。滤层增厚的相对比率,为滤层膨胀率 e=(L-L0)/L×100%

10.反冲洗强度:用水对滤层进行反冲洗时,经滤层单位面积上流过的反冲洗水量。q=Q/A

11.什么叫“等速过滤”和“变速过滤”?两者分别在什么情况下形成?分析两种过滤方式的优缺点并指出哪几种滤池属“等速过滤”。 (8’)

答:等速过滤是指滤池滤速保持不变的过滤;变速过滤是指滤速随过滤时间而逐渐减少的过滤。在滤料粒径、形状、滤层级配和厚度以及水温一定时,如果孔隙率减小,水头损失保持不变,则滤速将减小,利用这一原理产生了变速过滤;反之,滤速保持不变,则水头损失将增加,利用这一原理就可以形成等速过滤。变速过滤在过滤初期,滤速较大可以使悬游杂质深入下层滤料,过滤后期滤速减小,可防止悬浮颗粒穿透滤层。等速过滤不具备这种自然调节功能,并可能产生负水头现象。虹吸滤池和无阀滤池属于等速滤池。

12.强制滤速:水厂中部分滤池因进行检修或翻炒,而停运时,在总水量不变的情况下其他运行滤格的滤速。

13.滤池分类:快滤池、慢滤池。 14.均质滤料:滤料为球形、粒径都相等。

15.提高滤池截污能力的途径:上向流、双向流、改变滤料。

16.恒水头过滤:于反冲洗过滤的初期,滤层最清洁,阻力最小,滤速将会最高。 17.变速过滤:与恒速过滤比较,产水量大,过滤水质较好。 18.斜管沉淀池的理论根据是什么?为什么斜管倾角通常采用60°

答:斜管沉淀池的理论依据是采用斜管沉淀池既可以增加沉淀面积,又可以利用斜管解决排泥问题。斜管倾角愈小,则沉淀面积愈大,沉淀效率愈高,但对排泥不利,实践证明,倾角为60°最好。 19.澄清池的基本原理和主要特点是什么?

答:澄清池是主要依靠活性泥渣层达到澄清的效果。当脱稳态杂质随水流与泥渣层接触时,便被泥渣层阻留下来,使水获得澄清。澄清池最大特点是充分利用了活性泥渣的絮凝作用。澄清池的排泥措施,能不断排除多余的陈旧泥渣,其排泥量相当于新形成的活性泥渣量。 第六章

1.在亮相界面层中,某物质浓度能够自动的发生富集的现象被称为吸附。

物理吸附:作用力为分子间作用力即范德华力,其吸附热较低、吸附速度快而且没有选择性。 化学吸附:吸附力为化学键力,其吸附热较高,吸附速度根据化学键的类型不同而有较大的差别,且具有一定的选择性。

2.与吸附相对的过程称为脱附,即吸附在吸附剂表面的吸附物质从吸附剂表面脱落。 3.三个等温吸附模型:弗里德里希吸附等温式 朗格谬吸附等温式

4.活性炭吸附的物理性质:比表面积大、孔隙结构发达

5.活性炭吸附性质:能表示的参数有典值、糖蜜值、四氯化碳吸附值、亚甲基蓝指数、苯酚吸附值。 6.活性炭的功能:嗅和味的去除、总有机碳的去除、消毒副产物前驱物的去除、挥发性有机物的去除、人工合成有机物的去除。

7.臭氧-生物活性炭的作用:完成生物消化作用、生物氧化、增加水中溶解氧、防止藻类在水中生长。 8.投加少量臭氧的目的:①氧化了部分有机物②使水中大部分大分子有机物转化为小分子有机物,改变其分子形态,提供了有机物进入较小孔隙的可能性。

9.活性炭再生的方法:熱再生法、化学药剂再生法、化学氧化再生法、生物再生法、湿式氧化再生法、超声波再生法。

再生:即采用一些特殊的方法,可以是物理方法、化学方法、生物方法等等,将吸附在活性炭表面的吸附物质除去,恢复活性炭吸附能力。

10.沸石作为水处理吸附剂的作用:吸附金属离子、有机污染物吸附剂、氨氮去除剂、作为离子交换剂使用、废水滤料。 第七章

1.常见的吸附剂有氯、臭氧、二氧化氯、过氧化氢、高锰酸盐、高铁酸盐。

2.按化学药剂在水处理过程中的投加点的不同和产生的作用不用,可将氧化分为预氧化、中间氧化、后氧化。

作用效果:①预氧化:对水中藻类、悬浮生物、色度、嗅、味、有机物、铁、锰等具有显著的去除作用,同时可破坏氯化消毒副产物的前驱物质。②将氧化后形成的可生化性较高的小分子有机物、有毒有害中间产物及消毒副产物前驱物等进一步去除。③后氧化:消毒,即灭活水中的致病微生物。 3.CT值:C为消毒剂浓度,T为消毒剂与水的接触时间

大多数饮用谁出来规定某种消毒剂所允许的最小CT值,以确保用水安全。

4.臭氧预氧化对水处理效果的影响:预氧化能有效地灭活水中各种细菌、病毒、孢子及一些致病微生物,并能去除水中大部分的铁锰、嗅、味、色度和藻类物质。主要表现为:除藻除嗅、控制氯化消毒副产物、氧化助凝以及其他一些氧化副产物等。

5.臭氧中间氧化:可以氧化常规工艺难以清除的微量有机污染物,同时将大分子有机物分解成可生物降解的小分子有机物,增加出厂水中生物可同化有机碳的浓度。

6.臭氧消毒(氧化剂、消毒剂)经臭氧消毒后水中病毒可在瞬间失去活性,细菌和病原菌也会被消灭,游动的壳体幼虫在很短时间内也会被彻底消除。

消毒效果强弱顺序:臭氧>二氧化氯>氯>氯胺。从消毒后谁的致突变活性看:氯>氯胺>二氧化氯>臭氧。 7.二氧化氯的两种制备方法:

8.高级氧化:即任何一产生羟基自由基-OH为目的的过程均是高级氧化工艺。特点:①许多与臭氧分子反应缓慢的有机物,都可以与OH 以很快的速率反应 ②氧化效率高,对有机物的氧化彻底。 9.什么叫折点加氯?出现折点的原因是什么?折点加氯有何利弊?

答:(1)当水中存在有机物且有机物主要是氨和氮化合物时,水中起始需氯量满足后,加氯量增加,剩余氯也增加,当继续加氯时,虽然加氯量增加,余氯量反而下降,随着加氯量的进一步增加,剩余氯又上升了。这就称为折点加氯。

1区:无余氯,消毒效果不可靠;

2区:氯与氨反应,有余氯的存在,所以有一定的消毒效果,但是主要是化合性氯,主要是NH2Cl; 3区:2NH2Cl+HOCl N2 +HCl+H2O,有效氯减少,NH2Cl被氧化成没有消毒作用的化合物,最后到达折点B;

4区:胺与HOCl反应完,自由性余氯增加。

(2)出现折点加氯的原因是:水中存在氨和氮的化合物

(3)折点加氯的利弊:当原水受到严重污染,一般的加氯量,不能解决问题时,采用折点加氯可取得明显的效果,它能降低水的色度,去除恶臭,降低水中有机物的含量,能提高混凝效果。但是,当发现水中有机物能与氯生成THMs后,折点加氯来处理水源水引起人们担心,因而人们寻求去除有机物的预处理和深度处理方法和其它消毒方法。 10.什么叫余氯?余氯的作用是什么?

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。 第八章

1.离子交换是一类特殊的固体吸附过程,一般的离子交换剂是一种不溶于水的固体颗粒状物质,他能够


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