4 水处理反应器理论
水质工程学_章北平_水的处理方法概论
第2章 水的处理方法概论
一．填空题
1.水处理按技术原理可以分为两大类：物理化学方法和生物方法。水的物理化学处理方法主要有 、 、 、 、 、 、 （至少6种）；水的生物处理过程按对氧的需求不同分为 和 。 2.按反应器内物料的形态可以分为 反应器和 反应器；按反应器的操作情况可以分为 反应器和 反应器两大类。
3.物料在反应器内的流动情况可以分成基本上没有混合，基本上均匀混合，或者
介于两者之间，针对这三种情况，可以建立 、 、 和 模型。 4.污水按处理后水的去向可分为 和 。
二.选择题
1. 水处理（ ）的选择及主要构筑物的组成，应根据原水水质、设计生产能
力、处理后水质要求，参照相似条件下水厂的运行经验、结合当地条件，通过技
术经济比较综合研究确定。
A．工艺流程 B.仪器设备 C.技术参数 D.规模
2. 水处理构筑物的生产能力，应按最高日供水量加自用水量确定，必要时还应
包括（ ）补充水量。
A．浇洒绿地 B. 消防 C. 未预见 D.管道漏失
3. 水处理构筑物的设计，应按原水水质最不利情况（如沙峰等）时，所需供水
量进行（ ）。
A．对比 B.设计 C.校核 D.调整
4.在寒冷地区，水处理构筑物应有防冻措施。当采暖时，室内温度可按（ ）
℃ 设计。
A．3 B.5 C.8 D.10
5.在寒冷地区，水处理构筑物应有防冻措施。当采暖时，加药间、检验室和值班
室等的室内温度可按（ ）℃设计。
A．10 B.12 C.15 D.20
三.名词解释
1.间歇反应器
2.活塞流反应器
3.恒流搅拌反应器
4.厌氧处理
5.返混
6.浮选
7..离子交换
8.停留时间分布函数
四．简答题
1.化学工程反应器和水处理反应器有什么区别？并举例具体说明。
2.试述反应器理论在水处理中的应用？
3.如何选择合适的水处理流程？
4.给水处理有哪些基本的方法？典型地表水工艺处理流程是什么？
5.污水处理有哪些基本的方法？典型的城市污水处理工艺流程是什么？
给水重点简答题
1
二、名词解释：（4’×5）
1、澄清池——主要依靠活性泥渣层达到澄清目的。当脱稳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。
2、折点加氯——从折点加氯的曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非自由性余氯，到达折点时，余氯最低。
3、氧垂曲线——有机物排入河流后,经微生物降解而大量消耗水中的溶解氧，使河水亏氧;另一方面，空气中的氧通过河流水面不断地溶入水中，使溶解氧逐步得到恢复。所以耗氧与复氧是同时存在的,污水排入后，DO曲线呈悬索状态下垂，故称为氧垂曲线.BOD5曲线呈逐步下降态，直至恢复到污水排入前的基值浓度。
2、水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
答：水中杂质按尺寸大小可分成三类：
１）悬浮物和胶体杂质：
悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质通常也属于胶体一类。天然不中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。
粒径大于０.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。
２）溶解杂质，分为有机物和无机物两类。它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在的。
4、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。
5、什么叫“负水头”？它对过滤和冲洗有和何影响？如何避免滤层中“负水头”产生？
水质简答题
简答题
1、什么是统一给水、分质给水和分压给水，哪种系统目前用得最多？
答：统一给水系统，即用同一系统供应生活、生产和消防等用水。分质给水，可以是同一水源，经过不同的水处理过程和管网，将不同水质的水供给各类用户；也可以是不同水源，例如地表水经简单沉淀。分压给水，因水压要求不同而分系统给水，有同一泵站内的不同水泵分别供水到水压要求高的高压水网和水压要求低的低压管网，以节约能量消耗。目前应用最多的是统一给水系统。
2、水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
答：水中杂质按尺寸大小可分成三类：
１）悬浮物和胶体杂质：
悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。但胶体颗粒尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质通常也属于胶体一类。天然不中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。
粒径大于０.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。而粒径较小的悬浮物和胶体物质，须投加混凝剂方可去除。
２）溶解杂质，分为有机物和无机物两类。它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。但有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。无机溶解杂质主要的某些工业用水的去除对象，但有毒、有害无机溶解物也是生活饮用水的去除对象。有机溶解物主要来源于水源污染，也有天然存在的。
3、混合与返混合在概念上有何区别？返混合是如何造成的？
答：CMB和CSTR反应器内的混合是两种不同的混合。前者是同时进入反应器又同时流出反应器的相同物料之间的混合，所有物料在反应器内停留时间相同；后者是在不同时间进入反应器又在不同时间流出反应器的物料之间的混合，物料在反应器内停留时间各不相同，理论上，反应器内物料的停留时间由 。这种停留时间不同的物料之间混合，在化学反应工程上称之为“返混”。显然，在PF反应器内，是不存在返混现象的。造成返混的原因，主要是环流、对流、短流、流速不均匀、设备中存在死角以及物质扩散等等。
给水工程_第四版_(范瑾初_著)_中国建筑工业出版社_课后答案
水质工程学�上�例题、思考题、习题 第1 章水质与水质标准 1.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。 水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。 悬浮物� 尺寸较大�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�。 主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。 这类杂质由于尺寸较大�在水中不稳定�常常悬浮于水流中。当水静臵时�相对密度小的会上浮与水面�相对密度大的会下沉�因此容易去除。 胶体� 尺寸很小�10nm-100nm�, 具有稳定性�长时静臵不沉。 主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。胶体通常带负电荷�少量的带正电荷的金属氧化物胶体。一般可通过加入混凝剂进去去除。 溶解物� 主要是呈真溶液状态的离子和分子�如Ca2+、Mg2+、Cl-等离子�HCO3-、SO42-等酸根�O2、CO2、H2S、SO2、NH3 等溶解气体分子。溶解物与水成均相�透明。但可能产生色、臭、味。是某些工业用水的去除对象�需要特殊处理。有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮 用水的去除对象。 2.各种典型水质特点。�数值可不记� 江河水�易受自然条件影响�浊度高于地下水。江河水年内浊度变化大。含盐量较低�一般在70�900mg/L 之间。硬度较低�通常在50�400mg/L(以CaCO3 计�之间。江河水易受工业废水和生活污水的污染�色、臭、味变化较大�水温不稳定。 湖泊及水库水�主要由河水补给�水质类似河水�但其流动性较小�浊度较低�湖水含藻类较多�易产生色、臭、味。湖水容易受污染。含盐量和硬度比河水高。湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。 海水�海水含盐量高�在7.5�43.0g/L 之间�以氯化物含量最高�约占83.7%�硫化物次之�再次为碳酸盐�其它盐类含量极少。海水须淡化后才可饮用。 地下水�悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除�水质清澈�不易受外界污染和气温变化的影响�温度与水质都比较稳定�一般宜作生活饮用水和冷却水。含盐量通常高于地表水�海水除外��大部分地下水含盐量在100�5000mg/L, 硬度通常在100�500mg/L(以CaCO3计��含铁量一般10mg/L 以下�个别达30mg/L。 3.《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006) 分类指标。 生活饮用水水质标准有四类指标�水的感官性状和一般化学指标、微生物学指标、毒理性指标、放射性指标。 水的感官性状和一般化学指标�色度、浑浊度、臭和味、pH 值、总硬度、铁、锰、铜、锌、挥发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体等。 微生物学指标�细菌总数、大肠菌群、游离性余氯。 补充� 水体的富营养化� 水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水�在光照和其他环境条件适宜的情况下�水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长�在随后的藻类死亡和随之而来的异养微生物代谢活动中�水体中的溶解氧很可能被耗尽�造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。 水体的富营养化危害很大�对人类健康、水体功能等都有损害�包括� �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� 水体的自净是指水体在流动中或随着时间的推移�水体中的污染物自然降低的现象。通过化学作用和生物作用对水体中有机物的氧化分解�使污染物质浓度衰减�是水体自净的主要过程。 第2 章水的处理方法概论 例题 1. 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反应�且k�0.92min-1�求细菌灭活99%时所需时间为多少� 解�设原有细菌密度为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�根据题意�在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��-k ?Ci�-0.92 Ci�代入公式得�t�-ln(0.01 C0/ C0)/0.92=-4.6/(-0.92)=5min 2. 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� 解�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 对比可知�采用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 反应器仅仅是在细菌浓度为最终浓度Ci = 0.01C0 下进行反应�反应速度很低。 3. 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� 解�Cn /C0= 0.01, n=2, 0.01=[1/ (1+0.92 )]2 �9.9min� �2 =2*9.9=19.8min 由此可知�采用2 个CSTR 反应器串联�所需消毒时间比1 个反应器大大缩小。串联的反应器数量越多�所需反应时间越短。 1.水的主要物理化学处理方法。 混凝�通过投加化学药剂�使水中的悬浮固体和胶体聚集成易于沉淀的絮凝体。 沉淀和澄清�通过重力作用�使水中的悬浮颗粒、絮凝体等物质被分离去除。 浮选�利用固体或液滴与它们在其中悬浮的液体之间的密度差�实现固-液或液-液分离的方法。 过滤�使固-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。 膜分离�利用膜的孔径或半渗透性质实现物质的分离。 吸附�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。 离子交换�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、负离子能和基团所接触的液体中的同符号离子交换为对物质的物理外观毫无明显的改变�也不引起变质或增溶作用的过程。 中和�把水的pH 调整到接近中性或是调整到平衡pH 值的任何处理。 氧化与还原�改变某些金属或化合物的状态�使他们变成不溶解的或无毒的。 2.反应器原理用于水处理有何作用和特点� 作用�应用反应器理论�能够确定水处理装臵的最佳形式�估算所需尺寸�确定最佳的操作条件。利用反应器的停留时间分布函数�可以判断物料在反应器里的流动模型�也可以计算化学反应的转化率。 特点�水处理反应器较多在常温常压下工作�水处理反应器的进料多是动态的�水处理工程中通常都是采用连续式反应器。 3.反应器的类型。 按反应器内物料的形态可以分为均相反应器和多相反应器。 按反应器的操作情况可以分为间歇式反应器和连续流式反应器两大类。 连续流式反应器有活塞流反应器�管式反应器�和恒流搅拌反应器�连续搅拌罐反应器�两种完全对立的理想类型。 4.理想反应器模型及其特点。 通过简化可得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型�、推流式反应器�PF 型�。 完全混合间歇式反应器�CMB 型�反应物投入容器后�通过搅拌使物质均匀混合�同时发生反应�直到反应物到预期要求时�停止操作�排出反应产物。在反应过程中不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出�且假定在恒温下操作。CMB 型反应器通常用于实验室实验或少量的水处理。完全混合连续式反应器�CSTR 型�当反应物投入反应器后�经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合�新的反应物连续输入�反应产物也连续输出。输出的产物浓度和成分与反应器内的物料相同。进口浓度和出口浓度不一样。由于快速混合�输出的物料各部分的停留时间各不相同。推流式反应器�PF 型�反应器的物料仅以相同的流速平行流动�而无扩散作用。物料浓度在垂直液流方向完全均匀�而沿着液流方向将发生变化。这种流型的唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。 5.典型给水处理工艺流程。 典型地表水处理流程� 原水→混凝→沉淀→过滤→消毒→饮用水 典型除污染给水处理流程� 原水→预氧化→混凝→沉淀→过滤→活性炭吸附→消毒→饮用水 一般冷却水流程� 1、原水→自然沉淀→冷却用水 2、原水→自然沉淀→混凝→沉淀→冷却用水 除盐水处理流程� 滤过水→阳离子交换→阴离子交换→除盐水 第3 章凝聚和絮凝 例题 1.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� 试按理想反应器作以下计算� 1�采用PF 型反应器所需絮凝时间为多少分钟� 2�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� 3�采用4 个CSTR 型反应器串联所需絮凝时间为多少分钟� 解�公式详见书本P74 式3-41、42、43 1�将题中数据代入公式得� �ln4/(5.14×10-5×30)�899s�15min 2�将题中数据代入公式得� ��4-1�/(5.14×10-5×30)�1946s�32min 3�将题中数据代入公式得� ��41/4-1�/(5.14×10-5×30)�269s 总絮凝时间�4 �4×269�1076s�18min 由此可知�推流型絮凝池的絮凝效果优于单个机械絮凝池�但采用4 个机械絮凝池串联时�絮凝效果接近推流型絮凝池。 2.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。试估算石灰�市售品纯度为50��投量为多少mg/L。 解�投药量折合Al2O3 为28mg/L×16��4.48mg/L �Al2O3 分子量为102�故投药量相当于4.48/102=0.044 mmol/L�剩余碱度取0.37 mmol/L�则得� [CaO]=3×0.044�0.2+0.37�0.3 mmol/L CaO 分子量为56�则市售石灰投量为�0.3×56/0.5=33 mg/L。 3.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�絮凝池宽度22m�平均水深2.8m。试设计各廊道宽度并计算絮凝池长度。 解� 1�絮凝池净长度 设计流量Q=75000*1.06/24=3312.5 m3/h�0.92 m3/s�水厂自用水量占6�� 絮凝池净长度L�QT/BH=3312.5*20/(22*2.8*60)=17.92m 2�廊道宽度设计 絮凝池起端流速取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 端廊道宽度�然后按流速递减原则�决定廊道分段数和各段廊道宽度。 起端廊道宽度b�Q/Hv�0.92/�2.8*0.55�=0.597m≈0.6m 末端廊道宽度b�Q/Hv�0.92/�2.8*0.25�=1.3m 廊道宽度分为4 段、各段廊道宽度和流速见下表。 廊道宽度和流速计算表 廊道分段号1 2 3 4 各段廊道宽度�m� 0.6 0.8 1.0 1.3 各段廊道流速�m/s�0.55 0.41 0.33 0.25 各段廊道数6 5 5 4 各段廊道总净宽�m� 3.6 4 5 5.2 四段廊道宽度之和Σb�3.6+4+5+5.2�17.8m 取隔板厚度δ�0.1m�共19 块隔板�则絮凝池总长度L 为� L�17.8+19*0.1�19.7m 如要计算隔板絮凝池水头损失和速度梯度�可根据上表有关数据按公式分别求得。 思考题与习题 混凝�水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝�是凝聚和絮凝的总称。 凝聚�胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。 絮凝�脱稳胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。
水质工程学(Ⅰ)例题、思考题、习题答案
水质工程学（Ⅰ）例题、思考题、习题
第1章 水质与水质标准
1。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.
水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体、溶解物三类。
悬浮物：
尺寸较大（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）。
主要是泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后的腐败产物等有机物。
这类杂质由于尺寸较大,在水中不稳定,常常悬浮于水流中.
当水静置时，相对密度小的会上浮与水面，相对密度大的会下沉,因此容易去除。
胶体：
尺寸很小（10nm-100nm）， 具有稳定性，长时静置不沉。
主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等.胶体通常带负电荷，少量的带正电荷的金属氧化物胶体。
一般可通过加入混凝剂进去去除。
溶解物：
主要是呈真溶液状态的离子和分子，如Ca2+、Mg2+、Cl—等离子，HCO3—、SO42-等酸根,O2、CO2、H2S、SO2、NH3等溶解气体分子.
溶解物与水成均相,透明。但可能产生色、臭、味.
是某些工业用水的去除对象,需要特殊处理.有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮用水的去除对象。
2.各种典型水质特点.（数值可不记）
江河水：易受自然条件影响,浊度高于地下水.江河水年内浊度变化大。含盐量较低,一般在70~900mg/L之间。硬度较低，通常在50～400mg/L(以CaCO3计）之间。江河水易受工业废水和生活污水的污染，色、臭、味变化较大,水温不稳定。
湖泊及水库水：主要由河水补给,水质类似河水,但其流动性较小，浊度较低；湖水含藻类较多，易产生色、臭、味.湖水容易受污染。含盐量和硬度比河水高。湖泊、水库水的富营养化已成为严重的水污染问题。
海水：海水含盐量高，在7。5~43。0g/L之间，以氯化物含量最高，约占83。7%，硫化物次之，再次为碳酸盐，其它盐类含量极少。海水须淡化后才可饮用。
给水工程课后答案
给⽔⼯程课后答案
《给⽔⼯程》课后习题答案
⼗四章 给⽔处理概论
1、⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成⼏类？了解各类杂质主要来源、特点及⼀般去除⽅法。
答：杂质⽆外乎两种来源：⼀是⾃然过程，例如地层矿物质在⽔中的溶解，⽔中微⽣物的繁殖及其死亡残骸等；⼆是⼈为因
素，即⼯业废⽔、农业污⽔及⽣活污⽔的污染。⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成三类：
悬浮物：悬浮物尺⼨较⼤，易于在⽔中下沉或上浮。粒径⼤于０.1mm 的泥砂去除较易，通常在⽔中很快下沉。粒径较⼩的悬
浮物，须投加混凝剂⽅可去除。
胶体杂质：尺⼨很⼩，在⽔中长期静置也难下沉，⽔中所存在的胶体通常有粘⼟、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋⽩质等。有机
⾼分⼦物质通常也属于胶体⼀类。天然⽔中的胶体⼀般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的⾦属氢氧化物胶体。须加混凝剂
⽅可去除。
溶解杂质：分为有机物和⽆机物两类。它们与⽔所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。有的⽆机溶解物可使⽔产⽣⾊、
臭、味。
2、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。浊度、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。
3、反应器原理⽤于⽔处理有何作⽤和特点？
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，⽔
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
给水工程课后思考题答案
给⽔⼯程课后思考题答案
《给⽔⼯程》课后习题答案
⼗四章给⽔处理概论
1、⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成⼏类？了解各类杂质主要来源、特点及⼀般去除⽅法。
答：杂质⽆外乎两种来源：⼀是⾃然过程，例如地层矿物质在⽔中的溶解，⽔中微⽣物的繁殖及其死亡残骸等；⼆是⼈为因
素，即⼯业废⽔、农业污⽔及⽣活污⽔的污染。⽔中杂质按尺⼨⼤⼩可分成三类：悬浮物：悬浮物尺⼨较⼤，易于在⽔中下沉
或上浮。粒径⼤于０.1mm的泥砂去除较易，通常在⽔中很快下沉。粒径较⼩的悬浮物，须投加混凝剂⽅可去除。
胶体杂质：尺⼨很⼩，在⽔中长期静置也难下沉，⽔中所存在的胶体通常有粘⼟、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋⽩质等。有机
⾼分⼦物质通常也属于胶体⼀类。天然⽔中的胶体⼀般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的⾦属氢氧化物胶体。须加混凝剂
⽅可去除。
溶解杂质：分为有机物和⽆机物两类。它们与⽔所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。有的⽆机溶解物可使⽔产⽣⾊、
臭、味。
2、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。浊度、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。
3、反应器原理⽤于⽔处理有何作⽤和特点？
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，⽔
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
水处理原理与设计
第 1 页 共 2 页 水处理原理与设计
【实用版】
目录
一、水处理的基本原理
二、水处理的主要方法和技术
三、水处理设计的重要性和流程
四、水处理设计的实践应用和案例分析
正文
水处理原理与设计是一项重要的环保工作，它关乎到人类的生存环境和健康。水处理的基本原理是通过物理、化学和生物等方法，去除水中的污染物质，使其达到一定的水质标准，以满足各种用水需求。下面我们将详细介绍水处理的基本原理、主要方法和技术，以及水处理设计的重要性、流程和实践应用。
一、水处理的基本原理
水处理的基本原理主要包括物理处理、化学处理和生物处理。物理处理主要是通过物理方法，如沉淀、过滤、吸附等，去除水中的悬浮物、泥沙、有机物等。化学处理则是通过化学反应，如氧化、还原、酸碱中和等，去除水中的重金属离子、有机物、氮磷等污染物。生物处理则是通过微生物的代谢作用，分解水中的有机物，达到净化水质的目的。
二、水处理的主要方法和技术
水处理的主要方法有混凝沉淀法、过滤法、吸附法、生物处理法、反渗透法、离子交换法等。混凝沉淀法是通过加入混凝剂，使水中的悬浮物和胶体物质凝聚成大颗粒，便于沉淀和分离。过滤法是利用过滤介质，如石英砂、活性炭等，截留水中的悬浮物和微小颗粒。吸附法是利用吸附剂，如活性炭、硅藻土等，吸附水中的有机物、重金属离子等。生物处理法是 第 2 页 共 2 页 通过生物反应器中的微生物，分解水中的有机物。反渗透法和离子交换法是利用半透膜和离子交换树脂，去除水中的溶解盐分和离子。
三、水处理设计的重要性和流程
水处理设计是依据水处理原理和方法，针对特定的水处理问题，制定出一套合理的解决方案。它具有非常重要的实践意义，不仅可以解决水污染问题，保障水资源的安全和可持续利用，还可以提高水处理设备的效率和经济效益。水处理设计的基本流程包括：确定水处理目标和要求、选择合适的水处理方法、确定水处理设备的类型和规格、设计水处理工艺流程、进行水处理设备的安装和调试、进行水处理效果的监测和管理。
分析实验用纯水机――04系列设备工艺原理
分析实验用纯水机――04系列设备工艺原理
概述
实验室中，为了保证实验的准确性，在制备试剂或进行分析实验时需要使用高纯度的水。传统的市售瓶装水或自来水中含有大量的杂质和微生物，难以满足实验的需求。因此，实验室中经常使用纯水机制备高纯度水。
04系列分析实验用纯水机以其高效、稳定、可靠、方便、实用的特点，特别适用于医药、化工、生物、环保、水处理等领域高纯水制备的要求。本文将对04系列分析实验用纯水机的工艺原理进行详细分析。
设备组成
04系列分析实验用纯水机主要由进水系统、前置过滤系统、反渗透系统、后置混床系统、消毒系统、循环系统、控制系统等部分组成。
进水系统
进水系统主要由水箱、进水泵、进水管路、水位控制器等部分组成。实验室中普遍采用市政自来水或经过活性炭过滤器过滤的自来水作为进水源。水箱主要是为设备提供储水功能，以确保设备正常运行。进水泵负责将自来水从水箱中抽取并推送至前置过滤系统。 前置过滤系统
前置过滤系统主要由粗滤器、精滤器、颗粒活性炭过滤器等部分组成。通过过滤器过滤的水可以有效去除水中的大颗粒杂质、泥沙、铁锈、氯等杂质，避免这些杂质对后续的反渗透系统造成影响。
反渗透系统
反渗透系统主要由反渗透膜、高压泵、透水管路等部分组成。反渗透系统是分析实验用纯水机的核心部分，主要通过高压泵将前置过滤后的水推进反渗透膜，膜孔径非常小，只有0.0001微米，可以有效地过滤掉水中的大分子、微生物、脂肪等有机或无机成分，避免对后置混床系统的影响。
后置混床系统
后置混床系统主要由阳离子交换器和阴离子交换器等部分组成。 反渗透水中除了带电性能很弱的气体和杂质外，也一并滤除了徐痘中的电离基。而此时水电导率不足1us/cm左右，使用后置阴离子交换器+阳离子交换器的混床工艺，把水中的污染物都去除，达到电导率更小的水质要求。混合床是将阳、阴混合在一起的交换栏过滤，通过离子交换树脂将水中的离子、金属离子、有机物进行去除，达到高纯度水质的要求。
给水工程上册第五版课后答案
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十四章 给水处理概论
1、水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
答：杂质无外乎两种来源：一是自然过程，例如地层矿物质在水中的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡残骸等；二是人为因素，即工业废水、农业污水及生活污水的污染。水中杂质按尺寸大小可分成三类：
悬浮物：悬浮物尺寸较大，易于在水中下沉或上浮。粒径大于０.1mm的泥砂去除较易，通常在水中很快下沉。粒径较小的悬浮物，须投加混凝剂方可去除。
胶体杂质：尺寸很小，在水中长期静置也难下沉，水中所存在的胶体通常有粘土、某些细菌及病毒、腐殖质及蛋白质等。有机高分子物质通常也属于胶体一类。天然水中的胶体一般带有负电荷，有时也含有少量正电荷的金属氢氧化物胶体。须加混凝剂方可去除。
溶解杂质：分为有机物和无机物两类。它们与水所构成的均相体系，外观透明，属于真溶液。有的无机溶解物可使水产生色、臭、味。
2、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。浊度、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。 3、反应器原理用于水处理有何作用和特点？
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，水的氯化消毒池，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。