给水工程第四版答案

第二章

一、过滤基本原理

答:过滤就是在外力作用下,使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道,而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上,从而实现固、液分离的操作。

二、反冲洗系统的种类。

答:大阻力配水系统:通过系统的水头损失一般大于3m;主要形式为带有干管与穿孔支管的配水系统;

中阻力配水系统:通过配水系统的水头损失在0、5～3m,包括:带有干管与穿孔支管外套筛管配水系统;带有干管与筛孔滤头支管配水系统;带有滤头与二次配水系统。

小阻力配水系统:通过系统的水头损失小于0、5m,有格栅、平板孔式与滤头配水系统。

大阻力配水系统水头损失与小阻力配水系统相比,水头损失大,但配、集水均匀性要好。考虑到压力过滤出水水压一般较高,可以满足反冲洗压力的要求,所以推荐压力过滤器采用大阻力配水。重力过滤器出水压头低,不能直接用来反洗,需设反冲洗水塔。

三、反冲洗配水系统作用,试叙反冲洗配水不均匀的绝对性,怎样才能达到配水相对均匀？

配水系统的目的:均匀分布反冲洗水,均匀收集过滤水。

根据大阻力配水系统的原理分析,穿孔配水管末端b孔的流量Qb={(S1＋S2’)Qa2/(S1＋S2”)+(u12＋u2 2) / [ (S1＋S2”)2g ]}0、5,由此瞧出首端孔口a 与末端孔口b的出流量就是不可能相等的。但可以通过减小孔口总面积以增大S1,削弱S2’、S2”及配水系统压力不均匀的影响,从而使Qa尽量接近Qb。而小阻力配水系统则就是通过减小上式中的u1、u2至一定的程度,等式右边根号中第二项对布水均匀性的影响将大大削弱,以达到均匀布水的目的,因此无论就是大阻力配水系统,或就是小阻力配水系统都不可能达到反冲洗配水系统的绝对均匀。

第三章

思考题

一、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。

答:

氯:经济有效,有后续消毒效果,技术成熟;对某些病毒芽孢无效,产生臭味;受pH影响,有消毒副产物THMs

氯胺:当水中存在有机物与苯酚时,氯胺消毒不会产生氯臭与氯酚臭,且大大减少THMs的生成,能较长时间保持水中余氯;杀菌能力弱,本身就是致突变剂:杀菌效果比氯好,不受PH影响,不产生有机卤代物;成本高,现场制备, ClO

2

使用,设备复杂,管理操作要求高,消毒副产物亚氯酸盐有一定的毒性O

:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒;投资3

运行成本高,无后续杀菌能力

紫外线:杀菌效果好,快速简洁;电耗大,紫外灯管与石英套管需要定期更换,

对浊度要求高,有光复活现象

二、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。

答:自由性氯,以次氯酸,次氯酸盐离子与溶解的单质氯形式存在的氯,主要就是次氯酸起作用,它为中性分子,能扩散到带负电的细菌表面,并通过细胞的细胞壁穿透到细胞内部,起到氧化作用破坏细胞的酶系统而杀死细胞

化合性氯,以氯胺与有机氯胺形式存在的总氯的一部分,它使微生物的酶被氧化失效,破坏微生物正常的新陈代谢,从而使微生物死亡。

三、水的pH 值对氯消毒作用有何影响？为什么？

答:氯消毒作用的机理,主要就是通过次氯酸HOCl 起作用: 因为起消毒作用的就是HOCl,而pH 值HOCl 与OCl —的相对比例取决于温度与PH 值。pH 值较高时,OCl

—

居多,pH>9时,OCl —接近100%;pH 值较低时,HOCl 较多,当PH<6时,HOCl 接近

100%,当pH=7、54时,HOCl 与OCl —的量相当。所以,要保持好的的消毒效果,需要调整pH 值。 习题

一、什么叫折点加氯？出现折点的原因就是什么？折点加氯有何影响？ 答:

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,但就是主要就是化合性氯,主要就是NH 2Cl;

3区:2NH 2Cl+HOCl →N 2↑+HCl+H 2O,有效氯减少,NH 2Cl 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。

出现折点加氯的原因就是:水中存在氨与氮的化合物

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。但就是,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与深度处理方法与其它消毒方法。

二、什么叫余氯？余氯的作用就是什么？

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。

三、制取ClO

2有哪几种方法？写出它们的化学反应式并简述ClO

2

消毒原理与主

要特点。

(1)主要的制取方法:

用亚氯酸钠NaClO

2与氯Cl

2

制取,总反应式 Cl

2

+2 NaClO

2→2ClO2+2NaCl

用酸与亚氯酸钠NaClO

2制取10NaClO

2

+5H

2

SO

4

8→ClO

2

+5Na

2

SO

4

+ 4H

2

O

(2)消毒机理:它与微生物接触时,对细胞壁有较强的吸附力与穿透能力,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:易溶于水,室温下溶解度就是Cl

2

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。生

成亚氯酸盐与氯酸盐,氧化能力就是Cl

2的2、63倍,易爆炸。—ClO

2

消毒就是利

用了其强氧化作用,它可降解农药与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与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、用什么方法制取O

3

原理与优缺点。

答:

制取方法:在现场用空气与纯氧发生器放电产生的。消毒机理的优缺点:优点:除色除臭效果好,杀菌氧化能力均比氯强,溶于水后使DO增加,无毒。缺点:投资运行成本高,无后续杀菌能力

第四章

一、水中含铁、锰什么时候去除。

答:有铁腥味,影响水的口感;自来水会出现红水。水有色,味,臭。

二、除铁锰方法。

答:自然氧化法,高锰酸钾氧化法。