一、填空:
1.天然水中的杂质按其存在状态可分为 、 和 三类。
2.在氧垂曲线临界点以后,耗氧速率 复氧速率,而临界点处,耗氧速率 复氧速率(空中填“大于、小于、等于”)。
3.格栅按照 可分为粗、中、细三种格栅,其中间隙为50-100mm的称为 ,其中间隙为1.5-10mm的称为 。
4.对于沉淀池,常按其水流方向主要分为 、 及 三种。
5.悬浮物在水中的沉淀可分为四种基本类型: 、 、 和 。
6.油类在水中的状态可以分为 、分散油、 和溶解油。
7.压力溶气气浮系统由 系统、 和 三部分组成。
8.中和处理方法主要有酸碱废水互相中和、 、 三种方法。
9.石灰中和投药方法有 和 两种投加方式。
10. 混凝剂可分为 和 两大类。
11. 排列常温低浓度水溶液中强酸型阳离子树脂对Fe3+ 、Mg2+ 、Ca2+、Al3+、H+的选择顺序为:Fe3+> >Ca2+>
> 。
12. 膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中某些成分进行 透过的方法的统称。常用的膜分离法有 、
和 。其中反渗透法反渗透膜是半透膜,透过的物质是 。
13. 根据吸附剂表面吸附力的不同,可将吸附分为 、 和 三种类型。
14. 离子交换树脂由骨架和 两部分组成。
15.最常用的过滤介质有 、 、磁铁矿等。
16.一般规律,对于——性颗粒易于与气泡粘附。
17在常温稀溶液中,离子交换树脂对Ca 2+Cr3+ Ba2+ Na+ 的离子交换势高低顺序依次为> > >,在离子交换过程中最先泄漏的是——。
18.反渗透膜是——膜,反渗透的推动力是——,反渗透膜透过的物质是——。
19.为提高滤料含污能力通常采用——或——,称为——过滤。
20.在双层滤料中,上层滤料采用——,下层滤料采用——。
21.常用的沉砂池池型有——、——、——。
22.曝气沉砂池中水流的流态为——式。
23.从结构上分,沉淀池分为——、——、——、——和污泥区。
24.沉淀池的排泥方式可采用——和——。
25.对于自由沉淀,沉淀效率与沉淀池水深——,与沉淀池池表面积——。
26.气浮工艺中,压力溶气系统主要包括——、——、——三个部分。
27.加压溶气气浮中,供气方式有——、——、——,气浮池分为——和——二个部分。
28.酸性废水过滤中和法通常采用——和——作为中和滤料。
29.混凝法主要去除水中的——和——。
30.常用的无机盐类混凝剂有——、——、——、——,有机高分子混凝剂——。
31.混凝工艺中,混合设备常用的混合方式有——、——和——。
32.混凝过程中,混合阶段水力条件要求——;反应阶段要求——,以免——。
33.采用药剂氧化法处理含氰废水常用的方法是——,投加的药剂为——和——。
34.药剂还原法处理含铬废水常用——法和——法。
35.Fenton氧化法中,Fenton试剂是由——和——组成,产生——作为强氧化剂。
36.离子交换树脂是以——作为母体原料,——作为交联剂制成。
37.离子交换过程运行操作包括——、——、——和——四个步骤。
38.沉淀池出水区为保证出水均匀性通常采用——或——。
二、名词解释:
1.全交换容量
2. 吸附平衡
3. 气固比
4. 化学沉淀
5.沉淀池表面负荷
6.交联度
7.吸附容量
8. 电渗析:是在直流电场的作用下,利用阴。阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性,而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。
9. 滑动面:胶粒在运动时,扩散 层中的反离子会脱开胶粒,这个脱开的界面称为滑动面,一般指吸附层边界。
10. 吸附:吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。它可发生在气液、气固、液固两相之间。在相界面上,物质的浓度自动发生累积或浓集。在水处理中,主要利用固体物质表面对水中物质的吸附作用。
11. 物理吸附:是吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附。
12. 化学吸附:是吸附质与吸附剂之间由于化学键力发生了化学作用,使得化学性质改变。
13. 吸附平衡浓度:当吸附质在吸附剂表面达到动态平衡时,即吸附速度与解吸速度相同,吸附质在吸附剂及溶液中的浓度都不再改变,此时吸附质在溶液中的浓度就称为~。
14. 半透膜:在溶液中凡是一种或几种成分不能透过,而其它成分能透过的膜,都叫做半透膜。
15. 膜分离法:是把一种特殊的半透膜将溶液隔开,使溶液中的某种溶质或者溶剂渗透出来,从而达到分离溶质的目的。
16. 氧化还原能力:指某种物质失去或取得电子的难易程度,可以统一用氧化还原电位作为指标。
17.自由沉淀
18.絮凝沉淀
19.反冲洗强度
20.滤料级配
21. 化学沉淀法:是往水中投加某种化学药剂,使与水中的溶解物质发生互换反应,生成难溶于水的盐类,形成沉渣,从而降低水中溶解物质的含量。
22.加压溶气气浮
23.生化需氧量:表示在有氧的情况下,由于微生物的活动,可降解的有机物稳定化所需的氧量
24.化学需氧量:表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量。
25.萃取分配系数
26.氧垂曲线
27.吸附等温式
三、选择题
1.颗粒在沉砂池中的沉淀属于()
A自由沉淀B絮凝沉淀c拥挤沉淀D压缩沉淀
2.根据斜板沉淀池原理,若将池深H分为三层,则(B)
A.不改变流速v和最小截留速度u0,则池长L缩短1/3
B.不改变流速v和最小截留速度u0,则池长L缩短2/3
C.不改变流速v和最小截留速度u0,则池长L增长1/3
D.不改变流速v和最小截留速度u0,则池长L增长2/3
3.不属于胶体稳定的原因是()
A.漫射B布朗运动C静电斥力D水化膜
4.不属于吸附剂表面引力的是()
A范德华力B表面张力C化学键力D静电引力
5. 下列说法正确的是 ( )
A.对无机物盐类混凝剂来说,吸附架桥起决定作用
B.对无机物盐类混凝剂来说,双电层作用机理起决定作用
C.对有机高聚物来说,吸附架桥起决定作用
D.对有机高聚物来说,双电层作用起决定作用
6.TOD是指()
A.总需氧量 B生化需氧量 C化学需氧量 D总有机碳含量
7.颗粒在污泥浓缩池中()
A自由沉淀 B絮凝沉淀 C拥挤沉淀 D压缩沉淀
8.颗粒在初沉池初期(),在初沉池后期()
A自由沉淀 B絮凝沉淀 C拥挤沉淀 D压缩沉淀
9、颗粒在二沉池初期(),在二沉池后期(),在泥斗中( )
A自由沉淀 B絮凝沉淀 C拥挤沉淀 D压缩沉淀
10.不属于平流式沉淀池进水装置的是( )
A.横向潜孔 B.竖向潜孔 C.穿孔墙 D.三角堰
1.下列不属于水中杂质存在状态的是( )。
A.悬浮物 B胶体 C溶解物 D沉淀物
2.下列说法不正确的是( )
A.格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物
B.格栅的水头损失主要在于自身阻力大
C.格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10-15 cm
D.格栅倾斜50-60o,可增加格栅面积
3. 每天的删渣量大于( )m3时,宜采用机械清渣法。
A.0.2 B.0.3 C.0.5 D.0.8
4.下面不属于平流式沉淀池进水装置的是( )
A.横向潜孔 B.竖向潜孔 C.穿孔墙 D.三角堰
5. 不属于胶体稳定的原因的是( )
A.漫射 B.布朗运动 C.带电 D.水化膜
6.采用氢型强酸性阳离子交换树脂去除废水中的金属铜,树脂应用( )再生。
A.NaCl B.NaOH C.HCl D.丙酮
7. 按照水中悬浮物的性质、浓度及絮凝性能,沉淀类型不同。浓缩池中污泥的浓缩过程属于( ) 。
A、自由沉淀 B、絮凝沉淀 C、拥挤沉淀 D、压缩沉淀
8. 关于氧垂曲线,说法不正确的是( )
A.受污点即亏氧量最大点
B.曲线下降阶段耗氧速率>复氧速率
C.曲线上升阶段耗氧速率<复氧速率
D.曲线末端溶解氧恢复到初始状态
9. 膜分离法中,不同方法选择性透过物也有不同,其中反渗透法采用半透膜,可透过的物质为( )。
A、阴阳离子 B、溶质 C、溶剂(水) D、小分子溶质和溶剂
10.水处理中使用的离子交换树脂,交联度为( )。
A、5~7% B、7~10% C、25~30% D、30~50%
四.画出工艺流程示意图并加以说明
1.城市污水厂二级处理一般工艺流程
2.全溶气加压溶气气浮
3.回流式加压溶气气浮
4. 部分溶气加压溶气气浮
五.简答题:
1. 简述氯氧化法处理含氰废水的原理。
答:第一阶段(局部氧化法):
CN- + OCl- + H2O → CNCl(有毒) + 2OH-
该式在任何pH下,反应都很快。但生成的CNCl 挥发性物质,毒性和HCN差不多。在酸性下稳定。需进一步分解它。
CNCl +2OH- → CNO-+ Cl- +H2O
该反应需pH控制在10-11,时间:10-15分,pH<9.5时,反应不完全。(3分)
第二阶段(完全氧化法):
虽然CNO-毒性小(仅为氰的千分之一),但易水解生成NH3。因此从水体安全出发,还应彻底处理。
2CNO—+3ClO—+H2O=N2↑+3Cl-+2HCO3-(pH=7.5~9)
pH应在8-9。时间30分(2分)
2. 简述混凝基本原理
答:混凝原理:①压缩双电层作用 ②电中和吸附架桥作用 沉淀网捕作用;
3.什么是浅池理论,并讨论斜板斜管沉淀池可提高沉淀池效率的原因。
4. 颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何?
答:颗粒在水中的沉淀,可根据其浓度与特性,分为四种基本类型:(1)自由沉淀:颗粒在沉淀过程中呈离散状态,其形状、尺寸、质量均不改变,下沉速度不受干扰,各自地完成沉淀过程。(2)絮凝沉淀:悬浮颗粒在沉淀过程中,颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用,其尺寸、质量均会随深度的增加而增大,其沉速随深度而增加。(3)拥挤沉淀(成层沉淀):当悬浮颗粒浓度比较大时,在下沉过程中彼此干扰,颗粒群结合成一个整体向下沉淀,形成一个清晰的泥水界面,沉淀显示为界面下沉。(4)压缩沉淀:颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接触、互相支撑,上层颗粒在重力作用下,挤出下层颗粒的间隙水,使污泥得到浓缩。
5. 是否任何物质都能与空气泡吸附?取决于哪些因素?
答:物质能否与气泡吸附主要取决于颗粒的疏水性能,颗粒疏水性能取决于气固界面接触角q的大小,q>90o 为疏水性物质,q<90o者为亲水性物质,当q=0时,固体颗粒完全被润湿,而不能被吸附,当0 6. 影响混凝效果的因素有哪些? 答:(1)水温:水温影响无机盐类的水解。水温低时,水解反应慢,水粘度大,絮凝体不易形成。(2)水的PH值和碱度。不同的PH值,铝盐与铁盐混凝剂的水解产物的形态不一样,混凝效果也不同。(3)水中杂质的性质、组成和浓度。水中存在的二价以上的正离子,对天然水压缩双电层有利;杂质颗粒级配大小不一将有利于混凝;杂质的浓度过低(颗粒数过少)将不利于颗粒间的碰撞而影响凝聚。(4)水力条件。混凝过程的混合阶段,要求混凝剂与浑水快速均匀混合;在反应阶段,要搅拌强度随矾花的增大而逐渐降低。 7. 酸性废水的中和方法有哪些? 答:(1)利用工厂的碱性废水和碱性废渣中和,(2)投加碱性试剂,(3)通过有中和性能的滤料过滤。 8. 什么叫化学沉淀法,在水处理中主要去除哪些物质? 答:往水中投加某种化学药剂,使与水中的溶解物质发生互换反应,生成难溶于水的盐类,形成沉渣,从而降低水中溶解物质的含量。这种方法叫化学沉淀法。在给水处理中去除钙、镁硬度。在废水处理中去除重金属离子,如汞,镉,铅,锌等。 9.简述药剂还原法处理含铬废水的原理 10.简述萃取法的原理 11. 满足滤料条件: ①作为载体粘附水中细小颗粒物。足够的机械强度,③化学稳定性,④一定的级配孔隙率,⑤价格低廉易得。 12.举出二种处理含铬废水的方法 1)药剂还原法,酸性条件下投加硫酸亚铁,将六价铬还原为三价铬,在调整pH值在碱性环境,使之生成Cr(OH)3沉淀。 2)离子交换法,六价铬在水中是以铬酸根或重铬酸根阴离子形式存在,可以用阴离子交换树脂去除。 13. 竖流式沉淀池与平流式沉淀池相对比沉淀效率如何?说明原因 答:沉淀效率小于平流式沉淀池。 因为竖流式沉淀池中水流方向是自下向上的,水中悬浮颗粒沉速u 1.用加压溶气气浮法处理污泥,泥量Q=3000m3/d,含水率99.3%,采用气浮压力0.3MPa(表压),要求气浮浮渣浓度3%,求压力水回流量及空气量。 (A/S=0.025,Cs=29mg/L,空气饱和系数f=0.5) 解:含水率99.3%的污泥 含泥率为1-99.3%=0.7% 对应的污泥浓度X0=7000mg/L 表压0.3MPa对应的绝对压力P=4.1Kgf/cm2 A/S=RCs(fP-1)/QX0 0.025=R×29(0.5×4.1-1)/(3000×7000) R=17241 m3/d A=0.025S=0.025×3000×7=525Kg/d 2. 硬水中Ca2+=1.4 mmol/L;Mg2+=0.9 mmol/L,水量Q=100m3/d, 经NaR树脂软化后,含盐量如何变化?每日变化量为多少? 解: (1)因1 个Ca2+、 Mg2+经 RNa后分别换下2个 Na+,故盐量会增加 (2)Ca2+换下的 Na+=2Ca2+=2×1.4=2.8mmol/L 故净增量为2.8×23-1.4×40=8.4 mg/L Mg2+换下的 Na+=2Mg2+=2×0.9=1.8mmol/L 故净增量为1.8×23-0.9×24=19.8 mg/L 合计 19.8+8.4=28.2 mg/L=28.2 g/m3 每日净增量为100×28.2=2820 g/d=2.82 Kg/d 3. 含盐酸废水量Q=1000m3/d,盐酸浓度7g/L,用石灰石进行中和处理,石灰石有效成分40%,求石灰石用量(每天)。 解:[HCl]=7g/L=0.19mol/L 对应的[CaCO3]=1/2[HCl]=0.085mol/L=8.5 g/L 实际石灰石 8.5/40%=21.25 g/L =21.25Kg/m3 每日用量 1000×21.25 Kg=21.25 (t) 4. 用Ca(OH)2处理含Cd2+废水,欲将Cd2+降至0.1 mg/L,需保证 pH值为多少?此时 Ca2+浓度为多少? ( Cd的原子量 112; KCd(OH)2=2.2×10-14) 解:Cd2+=0.1mg/L=8.9×10-4mol/L lg(8.9×10-4)=14×2-2×pH+lg(2.2×10-14) pH=8.7 (2) pH=8.7 [H+]=10-8.7 mol/L 因[OH-][H+]=10-14 故[OH-]=10-5.3mol/L Ca2++2OH-®Ca(OH)2 [Ca2+]=1/2[OH-]=1/2×10-5.3=2.5×10-6 mol/L 5. 某水厂用精制硫酸铝作为混凝剂,其最大投量35mg/L。水厂设计水量为105m3/d,混凝剂每天调3次,溶液浓度10%,溶药池容积为溶液容积1/5,求溶液池和溶药池容积。 解: (1)W=aQ×100/(1000×1000×b×n)=35×105×100/(1000×1000×10×3)=11.7(m3) (2)W1=W/5=11.7/5=2.34(m3) 6. 隔扳混合池设计流量为75000 m3/d,混合池有效容积为1100m3。总水头损失0.26m 。求水流速度梯度G和GT(20℃时水的运动粘度 r=10-6m2/s) 解: (1)T=V/Q=1100/75000=0.01467(d)=1267(s) G=(gh/rT)1/2=[9.8×0.26/(10-6×1267)]1/2=45(s-1) (2) GT=45×1267=57015 7. 一平流沉淀池,澄清区面积为20×4m2,流量为Q=120m3/h。若将其改造成斜板沉淀池,流量提高至原流量6.5倍,其它条件不变。求需要装多少块斜扳?(斜扳长L=1.2m ,宽B=0.8m,板间距d=0.1m,板与水平夹角q=60o, 板厚忽略不计) 解:平流池A=20×4=80m2 , q=Q/A=120/80=1.5(m3/m2.h) 斜板池q=6.5Q/At 即 1.5=6.5×120/At At=520m2 (斜板池总面积) 设斜板池总单元数为n 则n(LBcosq)+dB)=At n(1.2×0.8cos60o+0.1×0.8)=520 n=929[单元数] 故板数=n+1=929+1=930(块) 8.理想沉淀池中的悬浮颗粒密度为3.5g/mL,平均直径为1mm,已知混和液的黏度=1.0×10-3Pa•s ,求该颗粒沉降速度。 12.某城市最大时污水量为1800m3/h,原污水悬浮浓度C1=250mg/L,排放污水悬浮物允许浓度C2=80mg/L。拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基本尺寸。(沉淀时间取1.5h,沉淀池有效水深3.3m,设计座数为2座) 9.某水厂采用精致硫酸铝为混凝剂,最大投量为35mg/L。水厂设计水量为105m3/d。混凝剂每日调制3次,溶液浓度按10%计,求溶液池和溶解池体积各为多少? 10.平流沉淀池设计流量为720m3/h。要求沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件,求: 所需沉淀池平面积为多少m3?沉速为0.1mm/s的颗粒,可去除百分之几? 11.投石灰以去除水中的Zn2+,生成Zn(OH)2沉淀,当pH=7或10时,问溶液中Zn2+的浓度各有多少?(mg/L) (Ks Zn(OH)2=1.8×10-14 , 锌原子量:65.4) 12.某城市最大时污水量为1800m3/h,原污水悬浮浓度C1=250mg/L,排放污水悬浮物允许浓度C2=80mg/L。拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基本尺寸。(沉淀时间取1.5h,沉淀池有效水深3.3m,设计座数为2座)下载本文
90o,颗粒则容易被气泡吸附。而对亲水性物质,则可以通过投加浮选剂,改变其接触角使其表面转化成疏水物质而与气泡吸附。