(完整word版)水质工程学(Ⅰ)例题、思考题、习题参考答案

1章 水质与水质标准
水中杂质按尺寸大小可分为几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。


1?m-1mm），可下沉或上浮（大颗粒的泥砂、矿碴下沉，大而轻的有机物上浮）。




10nm-100nm）, 具有稳定性，长时静置不沉。



Ca2+、Mg2+、Cl-等离子，HCO
-、SO42-等酸根，O2、CO2、
S、SO2、NH3等溶解气体分子。


各种典型水质特点。（数值可不记）
70～
之间。硬度较低，通常在50～400mg/L(以CaCO
计）之间。江河水易受工业废水和生活污


7.5～43.0g/L之间，以氯化物含量最高，约占83.7%，硫化物次之，再次

，大部分地下水含盐量在100～5000mg/L, 硬度通常在100～500mg/L(以CaCO
计），含铁量一般
以下，个别达30mg/L。
《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006) 分类指标。

pH值、总硬度、铁、锰、铜、锌、挥发酚



、水体的富营养化：


1）使水味变得腥臭难闻。 （2）降低水的透明度。
3）消耗水中的溶解氧。 （4）向水体中释放有毒物质。
5）影响供水水质并增加供水成本。 （6）对水生生态的影响。
、水体的自净：


2章 水的处理方法概论

某水样采用CMB反应器进行氯消毒实验，假定投氯量一定，经实验知：细菌被灭活速率为一级
k＝0.92min-1，求细菌灭活99%时所需时间为多少？
C0，t时后尚存活的细菌密度为Ci，被杀死的细菌密度则为C0-Ci，根据题
t时刻，C0-Ci/C0=99%，Ci = 0.01C0，细菌被灭速率等于活细菌减少速率，于是，r（Ci）＝
＝-0.92 Ci，代入公式得，t＝-ln(0.01 C0/ C0)/0.92=-4.6/(-0.92)=5min
采用CSTR反应器作为氯化消毒池，条件同上，求细菌去除率达到99％，所需消毒时间为多少？
Ci = 0.01C0，k＝0.92 min-1，代入公式得： ＝[(C0/ Ci)-1]/k=[(C0/ 0.01C0)-1]/0.92＝107.6 min
CSTR反应器所需消毒时间几乎是CMB反应器时间的21.5倍，由于CSTR反应器
Ci = 0.01C0下进行反应，反应速度很低。
在上题中若采用2个CSTR反应器串联，求所需要消毒时间为多少？
Cn /C0= 0.01, n=2, 0.01=[1/ (1+0.92 )]2
＝9.9min； ＝2 =2*9.9=19.8min
2个CSTR反应器串联，所需消毒时间比1个反应器大大缩小。串联的反应器数量

水的主要物理化学处理方法。


-液或液-液分离的方法。
-液混合物通过多孔材料（过滤介质），从而截留固体并使液体（滤液）通过的过程。

通常在水处理中指固相材料浸在液相或气相中，液相或气相物质固着到固相表面的传质现象。
在分子结构上具有可交换的酸性或碱性基团的不容性颗粒物质，固着在这些基团上的正、

pH调整到接近中性或是调整到平衡pH值的任何处理。

反应器原理用于水处理有何作用和特

点？


反应器的类型。



理想反应器模型及其特点。
3种理想反应器：完全混合间歇式反应器（CMB型）、完全混合连续式反应器（CSTR
、推流式反应器（PF型）。
CMB型）


型反应器通常用于实验室实验或少量的水处理。
CSTR型）


PF型）

典型给水处理工艺流程。

→混凝→沉淀→过滤→消毒→饮用水

→预氧化→混凝→沉淀→过滤→活性炭吸附→消毒→饮用水

、原水→自然沉淀→冷却用水
、原水→自然沉淀→混凝→沉淀→冷却用水

→阳离子交换→阴离子交换→除盐水
3章 凝聚和絮凝

设已知K＝5.14×10-5，G＝30s-1。经过絮凝后要求水中颗粒数量浓度减少3/4，即n0/nM=4，试按

）采用PF型反应器所需絮凝时间为多少分钟？
）采用CSTR反应器（如机械搅拌絮凝池）所需絮凝时间为多少分钟？
）采用4个CSTR型反应器串联所需絮凝时间为多少分钟？
P74式3-41、42、43
）将题中数据代入公式得： ＝ln4/(5.14×10-5×30)＝899s＝15min
）将题中数据代入公式得： ＝（4-1）/(5.14×10-5×30)＝1946s＝32min
）将题中数据代入公式得： ＝（41/4-1）/(5.14×10-5×30)＝269s
＝4 ＝4×269＝1076s＝18min
4个机械絮凝池串联时，絮凝效

某地表水源的总碱度为0.2mmol/L。市售精制硫酸铝（含Al2O3约16％）投量为28mg/L。试估算
50％）投量为多少mg/L。
Al2O3为28mg/L×16％＝4.48mg/L，Al2O3分子量为102，故投药量相当于
，剩余碱度取0.37 mmol/L，则得：
0.044－0.2+0.37＝0.3 mmol/L
分子量为56，则市售石灰投量为：0.3×56/0.5=33 mg/L。
某往复式隔板絮凝池设计流量为75000m3/d；絮凝时间采用20min；为配合平流沉淀池宽度和深度，
22m，平均水深2.8m。试设计各廊道宽度并计算絮凝池长度。

）絮凝池净长度
Q=75000*1.06/24=3312.5 m3/h＝0.92 m3/s（水厂自用水量占6％）
L＝QT/BH=3312.5*20/(22*2.8*60)=17.92m
）廊道宽度设计
0.55m/s，末端流速取0.25 m/s。首先根据起、末端流速和平均水深算出起末端廊

b＝Q/Hv＝0.92/（2.8*0.55）=0.597m≈0.6m
b＝Q/Hv＝0.92/（2.8*0.25）=1.3m
4段、各段廊道宽度和流速见下表。

1 2 3 4
m） 0.6 0.8 1.0 1.3
m/s） 0.55 0.41 0.33 0.25
6 5 5 4
m） 3.6 4 5 5.2
∑b＝3.6+4+5+5.2＝17.8m
δ＝0.1m，共19块隔板，则絮凝池总长度L为：
＝17.8+19*0.1＝19.7m





①水中胶体的性质；②混凝剂在水中的水解；③胶体与混凝剂的相互作用。
何谓胶体稳定性？

胶体的凝聚机理。
4个方面：压缩双电层作用、吸附—电中和作用、吸附—架桥作用、网捕—卷扫


ζ电
ζ电位降低至某一数值（临界电位ζk）使胶体颗粒总势能曲线上的势垒处Emax=0时，

—电中和作用：

—架桥作用：

“胶粒-高分子-

胶粒”的絮凝体。

—卷扫作用：

混凝过程中，压缩双电层和吸附-电中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水
pH值的关系。
ζ电位降低。
—电中和作用是异号离子、异号胶体颗粒、带异号电荷的高分子中和胶体颗粒本身所带部分


pH条件下，铝盐可能产生的混凝机理不同。何种作用机理为主，决定于铝盐的投加量、pH、
pH值直接影响Al3+的水解聚合反应。
简单的水合铝离子起压缩双电层作用；
～5 多核羟基络合物起吸附电性中和作用；除色时适宜。
～7.5 氢氧化铝聚合物起吸附架桥作用；絮凝的主要作用，除浊时最佳。
高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？
1）、压缩双电层作用：电位最多可降至0，因而不能解释以下两种现象：（1）混凝剂投加过多，
（2）与胶粒带同样电荷的聚合物或高分子有机物也有好的凝集效果。
2）、吸附—电中和作用：胶体颗粒与异号离子作用，首先是吸附，然后才是电荷中和，因此当投

3）、吸附—架桥作用：当高分子物质投加过多时，胶体颗粒表面被高分子所覆盖，两个胶体颗粒

4）、网捕—卷扫作用：金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕与卷扫，所需混凝剂与原水杂质


目前我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？
（无机盐类：）硫酸铝、三氯化铁；（高分子混凝剂：）聚合氯化铝（PAC）、聚


pH值范围较宽，投加量比硫酸铝小。但三氯化铁固体

PAC）：聚合氯化铝作混凝剂时，形成混凝体速度快，絮凝体大而密实，沉降性能好；
pH值范围较宽，最佳投加量范围宽，一定范围内过
pH值大幅度下降，不会突然出现混凝效果很差的现象；由于聚合氯化铝的盐
pH值和碱度

pH值范围宽；与三氯化铁相比腐蚀性大大降低；处理后水的色度和铁离子含量均较低。
什么叫助凝剂？常用的有哪几种？在什么情况下需要投加助凝剂？


吸附架桥改善已形成的絮体结构；如活化硅酸（SiO2 nH2O）、骨胶、聚丙烯酰胺（PAM）等高

调节原水酸碱度，促进混凝剂水解；如投加石灰、硫酸等；
破坏水中有机污染物对胶体颗粒稳定作用，改善混凝效果；如投加Cl2、O3等；
改善混凝剂形态，促进混凝效果。如硫酸亚铁作混凝剂使用时，应将Fe2+氧化成Fe3＋。
何谓同向絮凝和异向絮凝？两者的絮凝速率（或碰撞速率）与哪些因素有关？

与颗粒的数量浓度平方成正比，而与颗粒尺寸无关。

G成正

混凝实验的操作过程，采用何种混凝剂，用理论说明混凝实验中出现的水质变化。
PAC）、聚合氯化铁、聚丙烯酰胺（PAM）。
5题及实验。
絮凝过程

中，G值的真正涵义是什么？沿用已久的G值和GT值的数值范围存在什么缺陷？请
G值公式。
值反映了能量消耗的概念，即一个瞬间受剪而扭转的单位体积水流所消耗的功率。
根据反应器原理，什么形式的絮凝池效果较好？折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？
型（推流型）优于单个CSTR型（完全混合连续型）。
CSTR型（完全混合连续型）型反应器，故宜分格串联。分格愈多，愈接近
PF型（推流型），絮凝效果愈好。

影响混凝效果的主要因素有哪几种？这些因素是如何影响混凝效果的？
pH值、碱度、水中浊质颗粒浓度、水中有机污染物、混凝剂种类

20～30℃之间。水温低时，絮凝体形成

值：pH主要从两方面影响混凝效果：1、水的pH值直接与水中胶体颗粒的表面电荷和电位有关，
pH值下胶体颗粒的表面电荷和电位不同，所需要的混凝剂量也不同；2、水的pH值对混凝
不同的混凝剂的最佳水解反应所需要的pH值范围不同。因此水的pH值

pH值降
pH值超出混凝剂的最佳混凝pH值范围，将使混凝效果受到显著影响。



因此投加到水中后产生的混凝效果也不一样。另外，


混凝剂有哪几种投加方式?各有何优缺点和其适用条件？
；溶液投加（湿投）中按药液加注到原水中








当前水厂中常用的混合方法有哪几种？各有何优缺点？在混合过程中，控制G值的作用是什




150m时不宜采



G值的作用是控制絮凝效果。
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值应自进口至


。



CSTR（完全混合连续型）型反应器，故宜分格串联。分格愈
PF（推流型），絮凝效果愈好。但分格愈多，造价愈高、维修工作量也愈大。搅拌器

G值，并随着絮凝体尺寸增大而逐渐减小G值，最后絮凝体增至最大
G值。即絮凝过程中，G值应自进口至出口逐渐减小。
河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计），硫酸铝（含Al2O3约16％）投加量为25mg/L。问是否需
50000m3，试问水厂每天约需要多少千克
50％计）？
设聚合铝[A12(OH)n?Cl6-n]m在制备过程中，控制m＝5，n＝4，试求该聚合铝的碱化度为多少？
某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量为35 mg/L。水厂设计水量100000m3/d。混凝
3次，溶液浓度按10％计，试求溶解池和溶液池体积各为多少？
隔板絮凝池设计流量为75000m3/d。絮凝池有效容积为1100m3，絮凝池总水头损失为0.26m。
G值和GT值各为多少？（水厂自用水量为5％）
设原水悬浮物体积浓度ф＝5×10-5。假定悬浮颗粒粒径均匀，有效碰撞系数α＝1，水温按15℃
Q＝360m3/h。搅拌功

率（或功率消耗）P=195W。试求：
1） 絮凝池按PF型反应器考虑，经15min絮凝后，水中颗粒数量浓度将降低百分之几？
2） 采用3座同体积机械絮凝池串联（机械絮凝池按CSTR型反应器考虑），絮凝池总体积与（1）
195W，设3座絮凝池搅拌功率分别为：P1=100W，P2=60W，P3=35W，试问

4章 沉
1.设计日产水量为10万m3的平流式沉淀池。水厂本身用水占5％。采用两组池子。
1）. 每组设计流量
＝100000×1.05/(2×24)＝2187.5 m3/h＝0.608 m3/s
） 设计数据的选用
Q/A=0.6mm/s＝51.8m3/（m2?d），沉淀池停留时间T=1.5h；
v＝14 mm/s。
）计算
A＝2187.5×24/51.8＝1013.5 m2
L＝3600/1000×14×1.5＝75.6m，采用76m。
B=1013.5/76=13.3m，采用13.4m。由于宽度较大，沿纵向设置一道隔墙分成两格，每格宽
13.4/2=6.7m。
H＝QT/BL＝2187.5×1.5/（13.4×76）=3.22m，采用3.5m（包括保护高）。
0.2m/s，则孔口总面积为
。每个孔口尺寸定为15cm×8cm，则孔口数为3.04/（0.15*0.08）=253个。
3h计，则放空管直径按公式计算：
，采用DN350mm。
1.0m，出水渠起端水深按公式计算：

0.1m，则出水渠深度为0.68m。
）水力条件校核
ω＝6.7×3.32＝21.57m
χ＝6.7+2×3.22＝13.14 m
R=21.574/13.14=1.64m (A/p)
Fr＝v2/Rg=1.42/（164×981）＝1.2×10-5
Re＝vR/υ=1.4×164/0.01＝22960（按水温20℃计）
设计单池产水量为15000 m3/d的斜管沉淀池。水厂自用水按5％计。

） 设计数据
Q=15000m3/d×1.05/24＝650 m3/h＝0.18 m3/s
q＝10 m3/（m2?h）＝2.8mm/s
0.4mm塑料板热压成正六角形管，内切圆直径d＝25mm，长1000mm，水平倾角θ
60°。
）计算

＝Q/q=0.18/0.0028=64.5 m2
5.5×12＝66 m2，为了配水均匀，进水区布置在12m长的一侧。在5.5m的长度中
0.5m。因此净出口面积（考虑斜管结构系数1.03）：
-0.5)×12/1.03=58 m2
0.3m，清水区高度1.2m，配水区高度1.5m，穿孔排泥槽高0.80m，斜管高度h＝Lsinθ
L×sin60°＝0.87m，池子总高度H＝0.30+1.2+1.5+0.80+0.87＝4.67 m。

）核算
雷诺数
R=d/4=25/4=6.25mm=0.625cm
t＝20℃时，水的运动粘度υ＝0.01cm2/s，按公式可求得管内流速：
＝Q/A’sinθ＝0.18/58sin60°=0.0036m/s=0.36cm/s
＝vR/υ=0.625×0.36/0.01=22.5
弗劳德数Fr＝v2/Rg=0.362/（0.625×981）=2.1×10-4
斜管中的沉淀时间
一般在2～5min之间)。

什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？



理想沉淀池应符合哪些条件？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

（1）进水区；（2）沉淀区；（3）污泥区；（4）出水区。

颗粒处于自由沉淀状态，颗粒的沉速始终不变。
水流沿水平方向流动，在过水断面上，各点流速相等，并在流动过程中流速始终不变。
颗粒沉到底就被认为去除，不再返回水流中。
H，长度为L，

宽度为B，进入沉淀区的水流量为Q
，沉降时间 ，截留沉速 ，表面负荷
u 。
u>u0的颗粒，沉淀效率为100%，即沉降速率大于截留沉速u0的颗粒能够全部去除。则沉速大于
u0的颗粒全部去除率为（1-p0）。

p0—沉速小于u0的颗粒重量占所有颗粒重量的百分率；

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？

1）、水流的紊动性：水流的紊动，影响颗粒沉淀。所以希望紊动性小些。紊动性大小可用雷諾数 来
Re越大紊动性越强。平流沉淀池一般Re=4000～15000，属于紊流。只有斜板（管）可达层

2）、水流的稳定性：为避免外界干扰（异重流、风浪等），希望稳定性越高越好。水流的稳定性以
来衡量，越大越稳定。平流沉淀池宜使Fr＞10-5。
3）、凝聚作用的影响：实际沉淀池的水深对混凝沉淀效果也有影响。
R，从而降低雷诺数Re并提高弗劳德数Fr。
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？




平流沉淀池进水为何采用穿孔隔墙？出水为什么往往采用出水支渠？


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°？
u0和水平流速v都不变的条件下，减小沉淀池的深度，就


60°。
澄清池的基本原理和主要特点是什么？


已知颗粒密度ρ＝2.65g/cm3，粒径d＝0.45mm（按球形颗粒考虑），求该颗粒在20℃水中沉降

平流沉淀池设计流量为720 m3/h。要求沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉
（1）所需沉淀池平面积为多少m2？（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？
原水泥沙沉降试验数据见下表。取样口在水面下180cm处。平流沉淀池设计流量为900 m3/h，
500 m2。试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥沙颗粒约百分之几？（C0表示泥沙初始浓度，
表示取样浓度）。

min） 0 15 20 30 60 120 180
1 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08
5章 过滤

设滤池平面尺寸为7.5m×7.0m＝52.5 m2。试设计大阻力配水系统。
q＝14L/s?m2，冲洗流量Q＝14×52.5＝735L/s＝0.735m3/s，
） 干管
850mm×850mm，长7500mm。
v0＝0.735/（0.85*0.85）=1m/s。
）支管
0.25m。支管数n＝7.5×2/0.25=60根（每侧30根）。支管长为（7.00-0.85-0.3）/2≈2.93m，
2.9m。式中0.3m为考虑渠道壁厚及支管末端与池壁间距。每根支管进口流量＝735/60=12.25L/s，
80mm，支管截面积为5.03×10-3m2，查水力计算表，得支管始端流速va＝2.47m/s。
）孔口
5.6m/s，孔口总面积f＝0.735×/5.6=0.131 m2。配水系统开孔比α＝0.131/52.5=0.25%。
9mm，每个孔口面积＝6.36×10-5 m2。孔

口数m＝0.131/(6.36*10-5)=2060个。考虑干
2排孔，每排40个孔，孔口中心距e1＝7.5/40=0.187m。
2060-80）/60=33个，取34个孔，分两排布置，孔口向下与中垂线夹角45°交错
17个孔，孔中心距e2＝2.9/17=0.17m。
）配水系统校核
m’=34*60+80=2120个
f’=2120*6.36*10-5=0.1348m2
v’=0.735/0.1348=5.45m/s
+(0.1348/60*5.03*10-3)2=0.25＜0.29
＝q/1000v’=14/1000*5.45=0.268% 符合配水均匀性达到95％以上的要求。
设滤池平面尺寸为L=4m，B＝3m，F＝12m2。滤层厚H2＝70cm，冲洗强度采用q＝14 L/（s ? m2）。
e＝45％。试设计冲洗排水槽断面尺寸和冲洗排水槽高度H。
2条冲洗排水槽，槽长l＝B＝3m，中心距＝4/2=2m。
Q＝qF/2=14*12/2=84L/s=0.084 m3/s。

X＝0.45Q0.4＝0.45*0.0840.4 m≈0.17m
δ＝0.05m，保护高0.07m，则槽顶距砂面高度：
＝eH2+2.5x+ δ+0.07＝0.45*0.7+2.5*0.17+0.05+0.07＝0.86m

2×l×2x/F=2×3×2×0.17/12=0.17＜0.25（符合要求）

为什么粒径小于滤层中孔隙尺寸的杂质颗粒会被滤层拦截下来？

5种基本作用。



、截阻作用：悬浮物沿流线运动，与滤料表面接触时被俘获。
、惯性作用：颗粒具有自身的惯性力而脱离流线，到达滤料颗粒表面。
、沉淀作用：水流通过砂滤料层相当于经过无数微型沉淀池。
、扩散作用：悬浮颗粒物存在浓度梯度，使颗粒物扩散到滤料颗粒表面被俘获。
、水动力效应作用：水流经过砂滤层具有速度梯度G值，使颗粒发生转动而脱离流线。



从滤层中杂质分布规律，分析改善快滤池的几种途径和滤池发展趋势。



，在运行管理上是经济的。滤池的最优工作条件是使水质周期等于






kg/m3或g/cm3计。




什么叫“等速过滤”和“变速过滤”？分析两种过滤方式的优缺点。

,滤速随时间而逐渐减小的过滤过程称“变速过滤”或“减速过滤”。普通快滤池及移动冲洗罩

减速”过滤，过滤初期滤速较大可使悬浮质深入下层滤料；过滤后期滤速减小（但砂层缝隙中的滤
，可防止颗粒穿透滤层，所以产水量较大，水质较好，过滤周期较长。

,“等速（恒速）过滤”实际上就是保持滤池流量Q不变，而水头H随滤层孔隙率减
“等速过滤”工作的。
“等速”过滤，砂滤层缝隙的流速实际上是增大的，水流剪力也不断增大，从而引起杂质颗粒的脱落

什么叫“负水头”？它对过滤和冲洗有何影响？如何避免滤层中“负水头”产生？


、增加滤层局部阻力，减少有效过滤面积，增加了水头损失；
、空气泡会穿过滤料层，上升到滤池表面，甚至把煤粒等轻质滤料带走。在冲洗时，空气更容易把


、增加砂面上的水深；2、令滤池出口位置等于或高于滤层表面。
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
”的涵义是什么？
d10，表示通过滤料重量10%的筛孔孔径（mm），它反映滤料中细颗粒的尺寸。
，指通过滤料重量80%的筛孔孔径（mm）。它反映滤料中粗颗粒的尺寸。
d80与d10的比值称为滤料的不均匀系数。
愈大滤料粒径愈不均匀,这对过滤和冲洗都很不利。因为K较大时，滤料中的粗细颗粒尺寸相差

K不大于2.0。

双层和多层滤料混杂与否与哪些因素有关？滤料混杂对过滤有何影响？
1、两种滤料悬浮滤层的相对密度差，其差值愈大，水力分级作用愈强，混杂程度也愈小。2、



-砂交界面上适度的混层，可避免交界面上积聚过多杂质而使水头损失增长较快，

煤-砂交界面上不应有混杂现象。因为煤层起截留大量杂质作用，砂层则起精过滤作用，

气-水反冲洗有哪几种操作方式？各有何优缺点？
3种操作方式：
、先气洗，后水洗；2、先气水混合洗，再用水洗；3、先气洗，再气水混合洗，最后用水洗或漂洗。
-水联合冲洗时，总的反冲洗时间约在10min左右。



-水联合冲洗原理：利用压缩空气进入滤池后，上升空气气泡产生的振动和擦洗作用，将附着在滤

-水联合冲洗具有下述特点：

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
P160-161

为配水系统内的水力阻抗；S2为配水孔眼的水力阻抗；S3为承托层的水里阻抗；qⅠ为第一条线
qⅡ为第二条线路的流量。
0.9～0.95。即：qmin/qmax≥0.9～0.95

、加大配水孔眼的水力阻抗S2，使S1和S2相比甚小，则式中阻抗比便能趋近于1，从而使两条线
1。所以，只要选择适当的S2的值，就能满足qmin/qmax≥0.9～0.95的要求。


、尽量减小配水系统内的水力阻抗S1，使S1与（S2+S3）相比甚小，也能使阻抗比趋近于1，从
1。按这种原理设计出来的配水系统，称为小阻力配水系统。

小阻力配水系统有哪些形式？选用时主要考虑哪些因素？

p、反冲洗强度q、孔眼流速v0。
滤池的冲洗排水槽设计应符合哪些要求，并说明理由。

、冲洗废水应自由跌落排水槽，槽内水面以上宜有7cm的超高，以免槽内水面与滤池水面连成一

、排水槽内的废水应自由跌落废水渠，以免废水渠干扰排水槽出流，引起壅水，所以废水渠水面应
0.2m左右。
、为使单位槽长的溢流量相等，排水口应力求水平，误差限制在±2mm。
、排水槽在平面上的总面积一般不大于滤池面积的25%。否则，冲洗时槽内之间水流上升速度过大，

、槽与槽的间距一般为1.5～2.0m。间距过大，长短流线

相差过远，也会影响排水的均匀性。
、排水槽在滤池中的安裝高度要适当。槽口太高，废水排除不净，太低则滤料流失，故槽底应在滤

冲洗水塔或冲洗水箱高度和容积如何确定？
(塔)一般与滤池合建，通常建造于滤池操作室层顶上，水塔（箱）中水深不宜超过3m。水
1.5倍计算：
（m3）
——反冲洗强度，L/(s?m2)。
——滤池面积，m2。
——为冲洗历时，min。

（m）
——排水槽顶与清水池最低水位之差，m；
——从清水池至滤池的冲洗管道中总水头损失，m；
——滤池配水系统水头损失，m。大阻力配水系统按孔口平均水头损失计算。
——承托层的水头损失，m。可根据承托层的厚度Z（m）及冲洗强度q（L/s?m2）计算：
——滤料层的水头损失，m，
——备用水头，一般取1.5～2.0m。

（L/s）； (m)
所谓V型滤池，其主要特点是什么？
型滤池：是粗滤料滤池的一种形式。对滤池进行反冲洗时，由于滤料粒径较粗，水的反冲洗强度
V型滤池的过滤和反冲洗过程的操作已经全部实现了自动控制。常用于大、中型水厂。
某天然海砂筛分结果见下表，根据设计要求，d10＝0.54mm，K80＝2.0。试问筛选滤料时，共
(分析砂样200g)。


mm） 留在筛上砂量 通过该筛号的砂量
质量（g） ％ 质量（g） ％






2.6
200
根据上题所选砂滤料，求滤速为10m/h的过虑起始水头损失为多少cm？已知：砂粒球度系数ф
0.94；砂层孔隙率m0＝0.4；砂层总厚度l0＝70cm；水温按15℃计。
设大阻力配水系统干管起端流速为1m/s；支管起端流速为2m/s；孔口流速为3m/s。试通过计算
95％以上。
设滤池平面尺寸为5.4m（长）×4m（宽）。滤层厚70cm。冲洗强度q＝14 L/（s ? m2），滤层膨
e＝40％。采用3条排水槽，槽长4m，中心距1.8m。求：
1） 标准排水槽断面尺寸；
2） 排水槽顶距砂面高度；
3） 校核排水槽在水平面上总面积是否符合设计要求。
滤池平面尺寸、冲洗强度及砂滤层厚度同上题，并已知：冲洗时间6min；承托层厚0.45m；大
α＝0.25％；滤料密度为2.62g/cm3；滤层孔隙率为0.4；冲洗水箱至滤池的管道
0.6m计。求：（1）冲洗水箱容积；（2）冲洗水箱底至滤池排水冲洗槽高度。
6章 吸附

、吸附剂与吸附质的概念。



、活性炭吸附的应用主要有那几种类型？



、饮用水处理中活性炭吸附有哪些功能？
1、臭和味的去除；2、总有机碳的去除；3、
4、挥发性有机物的去除；5、人工合成有机物的去除。
7章 氧化还原与消毒

目前水的消毒方法主要有哪几种？简要评述各种消毒方法的优缺点。

：氯、臭氧、二氧化氯

、次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸盐、高铁酸盐等。

但氯具有很强的取代作用，在消毒的同时还会与水中有机物进行取代反应，









什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？两者消毒效果有何区别？简述两者消毒原理。
Cl2、HOCl与OCL-的统称。


HOCl。次氯酸HOCl和次氯酸根OCl-
HOCl是中性分子，可以扩散到带负电的细菌表面，并渗入细菌体内，通过氧化作用
OCl-带负电，难以接近带负电的细菌表面，杀菌能力比
差得多，生产实践表明，pH值愈低， HOCl 含量愈高，消毒作用愈强。

+ HOCl ? NH2Cl + H2O
+ H2O
HOCl），即氯胺的消毒作用来自于上述可逆反应中维持平衡所不断释

pH有关：
时，一氯氨占优势 pH=7时，一氯胺和二氯胺同时存在
时，二氯胺占优势 pH<4.5时，三氯胺占优势
水的pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？
pH值越低，则HOCl含量越高，消毒作用越强。
HOCl与OCl-存在电离平衡：HOCl ? H+ + OCl-
越低，则氢离子H+浓度越高，平衡向逆反应方向移动，HOCl含量就越高。而氯消毒过程中，主
HOCl起消毒作用。因此，水中pH值越低则消毒作用越强。
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？

pH值条件下，利用氯系的氧化剂(如Cl2、NaOCl)使之氧化成氯胺(NH2Cl、
、NCl3)之后，再氧化分解成N2气体而达脱除之目的。此处理方法一般通称为折点加氯法






1、理想状况下，水中不存在消耗氯的微生物、有机物和还原性物质时，加氯量等于余氯
2、天然水中存在着微生物、有机物以及还原性无机物质。投氯后，有一部分氯被消耗（即需氯
，氯的投加量减去消耗量即得到余氯。
什么叫余氯？余氯的作用是什么？