给水处理期末复习资料

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第14章给水处理概论

1.原水中的杂质按尺寸大小分类有：①悬浮物：尺寸较大，易于在水中下沉或者上浮，一般是大颗粒泥沙及矿物废渣。②胶体：颗粒尺寸偏小，在水中长期静量也难下沉。（一般带负电荷）③溶解杂志：与水构成均相体系，外观透明，属于真溶液。（包括有机体和无机体）

2.各种天然水源的水质特点：(1)地下水：悬浮物和胶质含量少，水质清澈，水质水温较稳定，含盐量和硬度高。(2)江河水：易受自然条件影响，悬浮物和胶态杂质含量多，浊度高于地下水，含盐量和硬度低，易受其他各种人为污染，水温不稳定。(3)湖泊和水库水：浊度低，含藻类较多，易受废水污染，含盐量比河水高。(4)海水：含盐量高。

3.生活饮用水标准：

（1）感官性状和一般化学指标：浊度：1NTU，技术条件限制时为3，色度15（铂钴色度单位）PH值6.5到8.5之间

（2）毒理学指标

（3）细菌学指标：细菌总数100（CFO/ml）,总大肠菌数3个/L 游离系数出厂水中≥0.3mg/L,官网材料水中≥0.05mg/L

4.给水处理方法：常规处理工艺为，混凝→沉淀→过滤→消毒（1）澄清（混凝、沉淀、过滤）去除水中的悬浮物和胶粒。（2）除臭除味：澄清消毒达不到水质要求时才采用的特殊处理方法。（3）

除铁、锰、氟。（4）软化：去除水中钙镁离子，减小硬度，特别用于地下水的处理。（5）淡化和除盐：处理对象是水中的各种盐类，包括阴阳离子（海水）。（6）水的冷却：工业生产中循环冷却水系统所用的工艺。（7）腐蚀和结垢控制。（8）预处理和深度处理。

5.处理工艺

a,江河水：常规处理工艺。b，湖泊水，水库水：预处理（去除藻类）。c，高浊度水:预处理池。d，有机物含量高:爆气，生物降解。e，水处理后仍有异味：深度处理，活性碳吸附。f，地下水：只要消毒，冷却水，只需要过滤，消毒。g，低浊度江河水：快速絮凝，消毒。

6、试举出3种质量传递机理的实例。

答：质量传递输可分为：主流传递；分子扩散传递；紊流扩散传递。

1）、主流传递：在平流池中，物质将随水流作水平迁移。物质在水平方向的浓度变化，是由主流迁移和化学引起的。

2）、分子扩散传递：在静止或作层流运动的液体中，存在浓度梯度的话，高浓度区内的组分总是向低浓度区迁移，最终趋于均匀分布状态，浓度梯度消失。如平流池等。

3）、在绝大多数情况下，水流往往处于紊流状态。水处理构筑物中绝大部分都是紊流扩散。

7、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。

答：3种理想反应器的假定条件如下

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，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。

8、了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。

答：在《标准》中所列的水质项目可分成以下几类。一类属于感官性状方面的要求，如不的水度、色度、臭和味以及肉眼可见物等。第二类是对人体健康有益但不希望过量的化学物质。第三类是对人体健康无益但一般情况下毒性也很低的物质。第四类有毒

物质。第五类细菌学指标，目前仅列细菌总数、总大肠菌数和余氯三项。

第15章混凝

1.胶体的稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。包括动力学稳定和聚集稳定。

2.混凝机理：

混凝剂对水中胶体粒子的混凝作用有三种。其中以何种作用为主取决于混凝剂的种类和投加量，水中胶体离子的性质，含量以及水的PH值。

（1）电性中和：在水中投入电解质以降低或消除胶体粒的ζ电位，进而降低排斥能峰，使胶粒

顺利通过布朗运动相撞聚集。

（2）吸附架桥：高分子物质起胶粒与胶粒之间相互结合的架桥作用称作吸附架桥作用。要求是高分子物

质有最佳投加量，将胶粒架桥联接起来，又不会产生胶体保护作用，高分子都是线性分子且需要一定的长度。不要过多，否则产生“胶体保护”。

（3）网捕或卷扫：当铝盐或铁盐混凝剂投量很大而形成大量氢氧化物沉淀时，可以网捕、卷扫水中胶粒

以致产生沉淀分离称卷扫或网捕作用。是机械作用，混凝剂投加量与原水中杂志含量成反比。

3.集中混凝机理的分析判断：（问答题）

（1）对于铝盐混凝剂（铁盐类的）而言，当PH<3时，简单水合铝离子[Au(H2O)0]3+可以起压缩胶体双电

层作用，但在给水处理中，这种情况少见，在PH=4.5～6范围内，主要是多核羟基配合物对负电荷胶体起电性中和作用，凝聚体比较密实，在PH=7~7.5范围内，电中性氢氧化铝聚合物[Al(OH)3]n 可起吸附架桥作用，同时也存在在某些羟基配合物的电性中和，两者以何为主，决定于铝盐投加量，当铝盐投加量超过一定限度时，会产生“胶体保护”作用，使脱稳胶粒电荷变号或使胶体粒被包卷而重新稳定，当铝盐投加量再次加大，超过氢氧化铝溶解度而产生大量沉淀物时，则起网捕卷扫作用。实际上，在一定的PH值下，几种作用都有可能同时存在，只是程度不同，这与铝盐投加量和水中胶粒含量有关，如果水中胶粒含量过低，往往需投加大量的铝盐混凝剂使之产生卷扫作用才能发生混凝。

（2）阳离子型高分子混凝剂可对负电荷胶粒起电性中和与吸附架桥双重作用，絮凝体一般比较密实。

非离子型和阴离子型高分子混凝剂只能起吸附架桥作用，当高分子物质投量过量时，也产生胶体保护作用而使颗粒重新悬浮。4.（1）混凝剂应符合以下基本要求：①混凝效果好②对人体健康无害③使用方面④货源充足，价格低廉。

（2）混凝剂的基本类型：①有机混凝剂：硫酸铝、聚合铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合铁②有机高分

子混凝剂。

（3）聚合氯化铝的聚合成分主要取决于羟基OH和铝AV的摩尔数之比，通常称为碱化度，以B表示：%100]

[3][?=AL OH B5.助凝剂：（1）单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。通常是高分子物质，作用往往是高分子物质的吸附架桥。（2）常用的助凝剂有：骨胶，聚丙烯酰胺及其水解产物，活化硅酸，海藻酸钠，CaO生石灰等。CaO形成氢氧化钙,使PH上升，可以中和氯化物水解产生的氢离子，调节水解，避免形成高聚合物。在什么情况下需投加助凝剂？

当原水碱度不足而使铝盐混凝剂水解困难时，可投加碱性物质以促进混凝剂水解反应；当原水收有机物污

染时，可用氧化剂破坏有机物干扰；当采用硫酸亚铁时可用氯气将亚铁Fe2+氧化成高铁Fe3+等。

6．由布朗运动所造成的颗粒碰撞聚集称“异向絮凝”。

由流体运动所造成的颗粒碰撞聚集称“同向絮凝”。

7．速度梯度G：G是控制混凝效果的水力条件z

u G??=（△u是相邻两流层的流速增量cm/s，△Z垂直水流方向两流层之间的距离cm）。u p G=，vT gh G=

（1）在混凝过程中，所施功率G值愈大，颗粒碰撞速率越大，絮凝效果愈好，但G值增大时，水流剪力

也随之增大，已形成的絮凝体又有可能破碎。

（2）混合阶段：T在10~30S至多不超过2min即告完成。

G在700~1000S-1范围内，

絮凝阶段：平均G=20~70s-1范围内，平均GT=1*104~1*105范围内。

8．影响絮凝效果的主要因素：

（1）水温影响：①无机盐混凝剂水解是吸热反应，低温水混凝剂水解困难。②低温水粘度大，使水中杂质颗粒布朗运动减弱，碰撞机会减小，不利于胶粒脱稳凝絮。③水温低水化程度强，防止胶体凝聚。④水温会影响水的PH值。

（2）水的PH值和碱度的影响：（视混凝剂品种而言）

①采用硫酸铝混凝除色时，PH值应趋于低值。氢氧化铝聚合物去除浊度时PH值在6.5~7.5范围内，去除色度在4.5~5.5之间。

②三价铁盐受PH值影响小，PH值范围较宽，在3.5~5.0（除色度），6.0~8.4（除浊度）

③高分子混凝剂的混凝效果受PH值影响小。

④天然水中含有一定的碱度（HCO3-）对PH值有缓冲作用，原水碱度不足或混凝剂投量过大会大幅度造成

PH值下降，影响混凝剂继续水解。

（3）水中悬浮物浓度的影响：

①水中悬浮物浓度低时，颗粒碰撞速率大大减小，混凝效果差。措施：投加铝盐或铁盐同时投加高分子助凝剂；投加矿物颗粒增加水解产物的凝结中心；采用直接过滤法。

②原水中悬浮物浓度过高，为减少混凝剂用量，投加高分子助凝

剂。

9.溶液池的体积cn

aQ w4172=，溶解池体积：1)3.0~2.0(1w w=10．絮凝设备：（1）隔板絮凝池：往复式和回转式。往复式水流作180o转弯，局部水头损失大，使絮凝体破碎可能提高，

回转式水流作90o转变，局部水头损失小，絮凝效果提高，往复式总水头损失在0.3~0.5m左右，回转式小

40%左右。

优点：构造简单，管理方便；缺点：流量变化大者，絮凝效果不稳定，与折板及网格式絮凝池相比，水流条件不甚理想，能量消耗中的无效部分比例大，絮凝时间长，池容积大。

设计参数：廊道中流速：起端流速0.5~0.6m/s，末端流速0.2~0.3m/s。絮凝时间12~20min阁板间净距大于0.5m；池底应有0.02~0.03坡度并设直径大于150mm的排泥管

（2）折板絮凝池。优点：水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩放流动且连续不断，以至形

成众多的小涡流，提高颗粒絮凝效果。

综合运用：前面采用并波，中部采用同波，后面采用平板。（3）机械絮凝池：可随水质，水量变化而改变转速以保证絮凝，能应用于任何水厂，唯需机械设备因而

增加机械维修工作。

（4）其他形式絮凝池：穿孔旋流絮凝池；网格栅条絮凝池。

11、目前我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？

答：铝系：硫酸铝明矾聚合氯化铝（PAC）聚合硫酸铝（PAS）铁系：三氯化铁硫酸亚铁聚合硫酸铁（PFS）聚合氯化铁（PFC）

有机高分子混凝剂：聚丙烯酰胺（PAM）

优缺点：

优点缺点

硫酸铝价格较低，使用便利，混凝效果较好，不

会给处理后的水质带来不良影响当水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮体较松散；不溶杂质含量较多。

聚合氯化铝（PAC）1应用范围广;2易快速形成大的矾花，沉淀性能好，投药量一般比硫酸铝低;3、适宜的PH值范围较宽(在5～9间)；4、水温低时，仍可保持稳定的混凝效果；5、其碱化度比其他铝盐、铁盐为高，因此药液对设备的侵蚀作用小

三氯化铁极易溶于水；沉淀性好，处理低温水或低

浊水效果比铝盐的好氯化铁液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大，调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀材料

硫酸亚铁不如三价铁盐那样有良好的混凝效果；

残留在水中的Fe2+会使处理后的水带

色；

聚合硫酸铁投加剂量少；絮体生成快；对水质的适应

范围广以及水解时消耗水中碱度少

聚丙烯酰胺（PAM）常作助凝剂以配合铝盐和铁盐作用，效果显著

12、混凝控制指标有哪几种？为什么要重视混凝控制指标的研究？你认为合理的控制指标应如何确定？在絮凝阶段通常以G 和GT值作为控制指标。可以控制混凝效果，即节省能源，取得好的混凝效果。13．何谓混凝剂“最佳剂量”？如何确定最佳剂量并实施自动控制？

混凝剂“最佳剂量”，即混凝剂的最佳投加量，是指达到既定水质目标的最小混凝剂投加量。目前问过大多数水厂还是根据实验室混凝搅拌试验确定混凝剂最佳剂量，然后进行人工调整。这种方法虽然简单易行，但实验结果到生产调节往往滞后，且试验条件与生产条件也很难一致，故试验所得最佳剂量未必是生产上的最佳剂量。P274-276

14．当前水厂中常用的絮凝设备有哪几种？各有何优缺点？在絮凝过程中，为什么G值应自进口值出口逐渐减少？

1）、隔板絮凝池包括往复式和回转式两种。优点：构造简单，管理方便。缺点：流量变化大者，絮凝效果不稳定，絮凝时间长，池子容积大。

2）、折板絮凝池优点：与隔板絮凝池相比，提高了颗粒碰撞絮凝效果，水力条件大大改善，缩短了絮凝时间，池子体积减小。缺点：因板距笑，安装维修较困难，折板费用较高。

3）、机械絮凝池优点：可随水质、水量变化而随时改变转速以

保证絮凝效果，能应用于任何规模水厂缺点：需机械设备因而增加机械维修工作。

絮凝过程和那个中，为避免絮凝体破碎，絮凝设备内的流速及水流转弯处的流速应沿程逐渐减少，从而G值也沿程逐渐减少。第16章沉淀和澄清

1．自由沉淀：颗粒沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力作用，称为自

由沉淀；

2．拥挤沉淀：颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，互者受到容器壁的干扰，沉速较小，称为拥挤沉淀。

3．理想沉淀池应符合3个假定：（1）颗粒处于自由沉淀状态（2）水流沿着水平方向流动；（3）颗粒沉到

池底即认为已被去除，不再返回水流中。

根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？

Q/A u i

=E去除率由式子可知：悬浮颗粒再理想沉淀池中的去除率只与沉淀池的表面负荷有关，

而与其他因素如水深，池长，水平流速和沉淀时间均无关。4．u0一般称截留沉速，实际上它反映了沉淀池所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速，因为凡是沉速

等于或大于沉速u0的颗粒能够全部被除掉。

5．u0=Q/A，Q/A称为表面负荷率或溢流率，其数值上与截留沉速相等，

6．A Q E i

u/=（去除率只与沉淀池的表面负荷有关，而与其他因素如水深，池长，水平流速和沉淀速度均无关。反映下列的两问题：（1）去除率一定时，颗粒沉速ui越大则表面负荷越高，产水量越大。

（2）颗粒沉速ui一定时，增加沉淀池表面积可以提高去除率，“浅池理论”

等速沉淀图略

平流式沉淀池的设计计算略P302

7．影响平流式沉淀池效果的因素：

（1）实际水流的影响：短流（水实际停留时间大于或小于理论停留时间）

形成短流的原因：①进水惯性②出水抽吸③温差等异重流温度高，密度小④风浪引起⑤导流壁和刮泥设施。

要减小水流的絮动性：v

v R=Re；要滑动水流的稳定性Rg Fr v=最终方法是减少水力半径x w R=

；即增加湿周X（2）凝聚作用的影响：沉淀时间及水深都会产生影响。宽深不变，长度越长越好，沉淀是饿见越长越

好。

8.平流式沉淀池构造的基本要求：

(1).进水区的孔口流速不得大于0.15～0.2m/s。水平流速一般取10～25min/s。(2).沉淀池的长宽比不小于4，长深比宜大于10,没格宽度应在3~8m，不宜大于15m.。(3).出水区一般采用堰口布置。尽量

增加出水堰的长度，降低堰口的流量负荷，堰口溢流率一般小于300m3/(m·d)。

9.斜板与斜管沉淀池的特点：

(1).应用了浅池理论，并更好的解决排泥问题.。

(2).斜板沉淀池水力半径大大减小，使雷诺数Re降低，弗劳德数Fr增加，满足了水流的稳定性和层流的要求。

(3).是把与水平面成一定角度(一般60度)的众多斜板或管状组件(断面矩形或六角型)设置于沉淀池中的构成，水从下向上流动，颗粒沉于斜板(或斜管)底部，当颗粒到一定程度时自由落下。

(4)规范规定斜管沉淀池的表面负荷为5～9m3/(m2·h)。10.澄清池的基本原理和主要特点：

基本原理：原水加药后进入澄清池，使水中的脱稳杂质与澄清池中的高浓度泥渣颗粒充分接触碰撞凝聚，

并被泥渣层拦截下来，水得到澄清。

特点：(1).将絮凝和沉淀两个过程综合于一个构筑物完成。

(2).利用活性渣层接触絮凝的作用，达到澄清目的。

(3).其排泥措施使泥渣法始终处于新陈代谢状态中，保持接触絮

凝的活性。

11.澄清池的种类：

(1).泥渣悬浮型澄清池：悬浮澄清池，脉冲澄清池。

(2).泥渣循环型澄清池：机械搅拌澄清池，水力循环澄清池。

12、沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速关系如何？两者涵义有何区别？答：A

Q u0表面负荷在数值上等于截留沉速，但涵义不同。前者是指单位沉淀池表面积的产水量，后者代表自池顶开始下沉所能全部去除的颗粒中的最小颗粒的沉速。

第17章过滤

1.滤速：相当于滤池负荷，滤池负荷以单位时间，单位过滤面积上的过滤水量计，单位为m^3/(m^2*h)

2.快滤池的工作周期：从过滤开始到冲洗结束的一段时间。过滤周期：从过滤开始至过滤结束的时间。

3.过滤机理：水流中悬浮颗粒能够粘附于滤料颗粒表面上，涉及两个问题：一是颗粒脱离水流流线面向

滤料颗粒表面靠近的迁移机理；二是粘附机理。

(1).颗粒迁移：过滤过程中，滤层孔隙中的水流一般属层流状态，被水流挟带的颗粒将随着水流流线运动，它之所以会脱离流线而以滤料表面接近，完全是一种物理力学作用，一般认为是以下几种作用引起：拦截，沉淀，惯性，扩散和水动力作用等。所受的影响因素非常复杂。

(2).颗粒粘附颗粒粘附是一种物理化学作用；水中杂质颗粒迁移到滤料表面时，在范德华力和静电力相互作用下，以及某些化学键和某种特殊的化学吸附力下，被粘附于颗粒表面上，或粘附在于被滤料粘附的其他杂质颗粒上；絮凝颗粒的架桥作用也会存在，粘附作用主要决定于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质。

(3).滤层内杂质分布规律

1).粘附力和水流剪力相对大小，决定了颗粒粘附和脱落的程度。过滤初期，滤料较干净，粘附作用占优势，随过滤时间的延长，水流剪力逐渐增大，以至最后粘附上的颗粒首先脱落。2).悬浮颗粒向下层推移，下层滤料截留作用逐渐得到发挥，当下层滤料截留悬浮颗粒作用远未得到充分发挥时，过滤就得停止。

●在一个过滤周期内，如果按整个滤层计，单位体积滤料中的平均含污量称“滤层含污能力”。单位以“g/cm^3”或“kg/m^3”计

●双层滤料：上层采用密度较小，粒径较大的轻质滤料(无烟煤)；下层采用密度较大，粒径较小的重质滤料(如石英砂)。三层滤料：无烟煤——石英砂——石榴石。

●均质滤料组成：所谓“均质滤料”，并非指滤料粒径完全相同(实际上很难做到)，滤料粒径仍存在一定程度的差别，而是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上，滤料组成和平均粒径均匀一致。条件是反冲洗时滤层不能膨胀。

(4).直接过滤：原水不经沉淀而直接进入滤池过滤。

采用直接过滤应注意以下几点：（简答）

1).原水浊度和色度较低且水质变化小。

2).通常采用双层，三层或均质滤料。

3).原水进入滤池前，无论是接触过滤或微絮凝过滤，均不应形成大的絮凝体以免很快堵塞滤池表面孔

隙。

4).滤速应根据原水水质决定。

4.什么叫“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”。

答：当滤池过滤速度保持不变，亦即滤池流量保持不变时，称“等速过滤”。滤速随过滤时间而逐渐减小的过滤称“变速过滤”随着过滤时间的延长，滤层中截留的悬浮物量逐渐增多，滤层孔隙率逐渐减小，由公式可知道，当滤料粒径、形状、滤层级配和厚度以及水温已定时，如果孔隙率减小，则在水头损失保持不变的条件下，将引起滤速的减小；反之，当滤速保持不变的情况下，将引起水头损失的增加。这样就产生了等速过滤和变速过滤两种基本过滤方式。

虹吸滤池和无阀滤池即属等速过滤的滤池。

5．滤层中的负水头(简答)

(1).概念：当过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以致砂面以

下某一深度处的水头损失超过该处水深时，便出现负水头现象。

(2).危害：负水头会导致溶解于水中的气体释放出来而形成气囊，气囊对过滤有破坏作用，一是减少有效过滤面积，使过滤时的水头损失及滤层中的孔隙流速增加，严重时会影响滤后水质；二是气囊会穿过滤层上升，有可能把部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构，反冲洗时，气囊更易将滤料带出滤池。

6.给水处理所用的滤料,必须符合以下要求:

(1)具有足够的机械强度,以防冲洗时滤料产生磨损和破碎的现象。

(2)具有足够的化学稳定性,以免滤料与水产生化学反应而恶化水质.尤其不能含有对人类健康和生产有害的物质。

(3)具有一定的颗粒级配和适当的空隙率。

(4)尽量就地取材,货源充足,廉价。

7.滤料颗粒级配:指滤料中各种颗粒所占重量的比例。

颗粒:指正好可通过某一筛孔的孔径

有效粒径:dn表示通过滤料重量10%的筛孔孔径

不均匀系数10

8080K d d=,k80越大,表示粗细颗粒尺寸相差越大颗粒越不均匀,这对过滤和反冲洗都不利.因为k80大时过滤时滤层含污能力减小.反冲洗时,为满足颗粒膨胀的要求,细颗粒可能被冲出滤池;若为满足细颗粒的膨胀的要求细颗粒将得不到均匀清洗,如果k80愈接近于1,滤料愈均匀,过滤和反冲洗效果愈均,但滤料

价格愈高

8.承托层的作用:（问答）

(1)组要是防止滤料从配水系统中流失;(2)同时对均匀分布冲洗水液由一定作用.

9.冲洗强度:以cm/s计的反冲洗流速,换算成单位面积滤层所通过的冲洗流量,

以L/(S*M2)计,LCM/(S*M2)

滤料膨胀度：反冲洗时，滤层膨胀后所增加的厚度与膨胀前的厚度之比，称滤层膨胀度用公式表示

%100?-=Lo

Lo L e。10．冲洗时间对滤料反冲洗的影响：

当冲洗强度或滤层膨胀度符合要求但若反冲洗时间不足时，也不能充分的清洗掉包裹在滤料表面上的污泥，同时，冲洗废水也排除不尽而导致污泥重返滤层，如此长期下去，滤层表面将行成泥膜。因此必要的冲洗时间必须保证。

11．Vmf是反冲时滤料刚刚开始流态化的冲洗流速，也称“最小流态化冲洗流速”

图略：P331

12．配水系统

作用：使冲洗水在整个滤池面积上均匀分布

（1）大阻力配水系统

孔口c出流量：g V V S S Qa S S S S Qc a o2122 21121112112

1+?++++=要使布水均匀，使Qa与Qc尽量接近，措施之一是减小孔口总面积以增大孔口阻力系数S1。增大S1就消弱了承托层，滤料层阻力系数及配水系统压力不均匀的影响这就是大阻力配水系统

g

a V o V a H c H2)2(2++=,a a gH um Q2=C C gH um Q2=）（22V21a o c a c a c a V g

H H H H Q Q++==,H a越大，比值越接近1，配水愈均匀设配水的均匀性达到95%以上，则：）（22V21a o c a c a c a V g H H H H Q Q++==≥0.95则H a≥g V V q o o22

2+孔口平均水头：g uf qF H a 21)10(3??=-，%1001000%10010001//%100?=??=?=?V

q q Q V Q F f其中q----冲洗强度，L/S﹒M2;F---滤池面积，m2;f---配水系统孔口总面积，m2

;

U---孔口流量系数；g---重力加速度。9.8m2/s；

V o---干管起端流速；V a---支管起端流速。o o nw qF V310-?=和a a nw qF V310-?=→23

)10(21uf qF g-?≥[]23

3)101021a

o w qF w qF g q--?+?令u=0.62，得22)()(a

o w f w f+≤0.29其中：w o---干管截面积，m2；w o---支管截面积，m2；n---支管根数。

●配水均匀性只与配水系统构造尺寸有关，而与冲洗强度和滤池面积无关。

●孔口总面积与滤池总面积之比称“开孔比”其值按下式计算：%1001000%10010001//%100?=??=?=?v

q q Q v Q F f大阻力配水系统：%25.0~%2.0=?，配水均匀性达95%以上/

（2），小阻力配系统：是以减小V O及V O（干管和支管的进口流速），使Q a与Q c尽量接近，达到布水水趋于均匀的配水系统。

孔口阻力与孔口总面积或开孔比成反比，开孔比愈大，阻力愈小。大阻力配水系统的优点是配水均匀性比较好，但结构复杂；孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大；管道容易结垢，检修困难。此外，对于冲洗水头有限的虹吸滤池，无阀滤池，大阻力配水系统不能采用，小阻力配水系统可以克服上述缺点。

13、大阻力配水系统和小阻力配水系统的涵义是什么？各有何优缺点？掌握大阻力配水系统的基本原理和公式（17-32）的推导过程。

答：一般规定：配水系统开孔比为α=0.20%~0.25%为大阻力配水系统；α=0.60%~0.80%为中阻力配水系统；α=1.0%~1.5%为小阻