可采用。但但采用FeCl3混凝剂时，若投量较大，药剂对水泵叶轮可能有轻微腐蚀作用。适用于取水泵房靠近水厂处理构筑物的场合，两者间距不宜大于150m。 2）、管式混合 简单易行。无需另建混合设备，但混合效果不稳定，管中流速低，混合不充分。 3）、机械混合池 混合效果好，且不受水量变化影响，缺点是增加机械设备并相应增加维修工作。
控制G值的作用是使混凝剂快速水解、聚合及颗粒脱稳。
15．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。
16.采用机械絮凝池时，为什么要采用3~4档搅拌机且各档之间需用隔墙分开？
因为单个机械絮凝池接近于CSTR型反应器，故宜分格串联。分格愈多，愈接近PF型反应器，絮凝效果愈好，但分格过多，造价增高且增加维修工作量。
各档之间用隔墙分开是为防止水流短路。
16章 沉淀和澄清
1 什么叫自由沉淀，拥挤沉淀和絮凝沉淀？
答：在沉淀过程中，彼此没有收到干扰，只收到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用，称为自由沉淀。
颗粒在沉淀的过程中，彼此相互干扰，或者收到容器壁的干扰，虽然其粒度和第一种相同，但沉淀速度却较小，称为拥挤沉淀。
拥挤沉淀：颗粒的沉降受到周围其他颗粒的影响，颗粒间相对位置保持不变，形成一个整体共同下沉，与澄清水之间有一个清晰的泥水界面。
2已知悬浮颗粒密度和粒径，可否采用公式（16-4）直接求得颗粒沉速？为什么？
答：不能够。
因为从（16-4）式可以知道，要求得颗粒的沉速，出了要知道悬浮颗粒密度和粒径外，还需要知道阻力系数Cd.
3了解肯奇沉淀理论的基本概念和它的用途。 答：肯奇理论：Ct=CoHo/Ht
涵义：高度为Ht,均匀浓度为Ct沉淀管中所含悬浮物量和原来高度为Ho,均匀浓度为Co的沉淀管中所含悬浮物量相等。
4．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何？
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答：1）颗粒处于自由沉淀状态。
2）水流沿着水平方向流动，流速不变。
3）颗粒沉到池底即认为已被去除，不再返回水流中。
去除率E?uiQ/A 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。
5．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？ 答1)沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响。（雷诺数Re 和 弗劳德数Fr） 2）凝聚作用的影响。
沉淀池纵向分格可以减小水力半径R从而降低Re和提高Fr数，有利于沉淀和加强水的稳定性，从而提高沉淀效果。
6．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：
u0?Q 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A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。
7.设计平流沉淀池是根据沉淀时间、表面负荷还是水平流速?为什么?
答:设计平流沉淀池是根据表面负荷.因为根据E=
ui可知,悬浮颗粒在理想沉淀池中Q/A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.
8.平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙?出水为什么往往采用出水支渠?
答:平路沉淀池进水采用穿孔隔墙的原因是使水流均匀地分布在整个进水截面上,并尽量减少扰动.增加出水堰的长度，采用出水支渠是为了使出水均匀流出,缓和出水区附近的流线过于集中，降低堰口的流量负荷。
9.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度?
答：斜管沉淀池的理论根据：根据公式E=
ui，在沉淀池有效容积一定的条件下，Q/A增加沉淀面积，可使颗粒去除率提高。因为斜管倾角越小，沉淀面积越大，沉淀效率越高，但对排泥不利，根据生产实践，故倾角宜为60度。
10.澄清池的基本原理和主要特点是什么？
答：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。
主要特点：澄清池将絮凝和沉淀两个过程综合与一个构筑物内完成，主要利用活性泥渣层达到澄清的目的。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。
11简要叙述书中所列四种澄清池的构造，工作原理和主要特点？
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悬浮澄清池 主要构造 气水分离器，澄清室，泥渣浓缩室等 工作原理 加药后的原水经汽水分离（作用：分离空气，以免进入澄清池扰动泥渣层）从配水管进入澄清室，水自下而上通过泥渣层，水中杂质被泥渣层截留，清水从集水槽流出，泥渣进入浓缩室浓缩外运。 原水由进水管进入进水室，由于真空泵造成的真空使进水室水位上升，此为进水过程，当水位达到最高水位时，进气阀打开通入空气，进水室的水位迅速下降，此为澄清池放水过程。通过反复循环地进水和放水实现水的澄清。 主要特点 一般用于小型水厂，处理效果受水质，水量等变化影响大，上升流速较小。 澄清池的上升流速发生周期性的变化，处理效果受水量水质 水温影响较大，构造也较复杂。 泥渣的循环利用机械进行抽升 脉冲澄清池 脉冲发生器， 进水室 ，真空泵， 进水管 ，稳流板 机械搅拌澄清池 水力循环澄清池 第一絮凝加药后的原水进入第一絮凝室和室， 第二絮凝第二絮凝室内与高浓度的回流泥渣相室 ，分离室 接触，达到较好的絮凝效果，结成大而 重的絮凝体，在分离室中进行分离。 第一絮凝室， 第二絮凝室 ，泥渣浓缩室 ，分离室 ，喷嘴 原水从池底进入，先经喷嘴高速喷入喉管，在喉管下部喇叭口造成真空而吸入回流泥渣。原水和泥渣在喉管剧烈混合后被送入两絮凝室，从絮凝室出来的水进入分离室进行泥水分离。泥渣一部分进入浓缩室，一部分进行回流。 结构较简单，无需机械设备，但泥渣回流量难以控制，且因絮凝室容积较小，絮凝时间较短，处理效果较机械澄清池差 十七章 过滤
1、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？
答：颗粒较小时，布朗运动较剧烈，然后会扩散至滤粒表面而被拦截下来。
2、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。
答：使用双层滤料、三层滤料或混合滤料及均质滤料等滤层组成以改变上细下粗的滤层中杂质分布严重的不均匀现象，提高滤层含污能力。发展趋势略
3、直接过滤有哪两种方式？采用原水直接过滤应注意哪些问题？
答：两种方式：1、原水经加药后直接进入滤池过滤，滤前不设任何絮凝设备，这种过滤方式一般称“接触过滤”2、滤池前设一简易微絮凝池，原水加药混合后先经微絮凝池，形成粒径相近的微絮凝池后（粒径大致在40～60μm左右）即刻进入滤池过滤，这种过滤方式称“微絮凝过滤”。
注意问题：1、原水浊度和色度较低且水质变化较小。2、通常采用双层、三层或均质材料，滤料粒径和厚度适当增大，否则滤层表面孔隙易被堵塞。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层表面孔隙。4、滤速应根据原水水质决定。
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4、清洁滤层水头损失与哪些因素有关？过滤过程中水头损失与过滤时间存在什么关系？可否用数学式表达？
答：因素：滤料粒径、形状、滤层级配和厚度及水温。 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，当滤速保持不变的情况下，将引起水头损
n?(1?m0)212p失的增加。数学表达式：H0??h0?180()l0v??(i2)
dig2?i?15、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。
移动罩滤池属变速过滤的滤池，普通快滤池可以设计成变速过滤也可设计成等速过滤
6.什么叫“负水头”?它对过滤和冲洗有何影响?如何避免虑层中“负水头”的产生?
在过虑过程中,当虑层截留了大量的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.
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虑层中孔隙流速增加,严重时会影响虑后水质;二是气囊会穿过虑层上升,有可能把部分细虑料或轻质虑料带出,破坏虑层结构.反冲洗时,气囊更易将虑料带出虑池.
避免出现负水头的方法是增加砂面上水深,或令虑池出口位置等于或高于虑层表面,虹吸虑池和无阀虑池所以不会出现负水头现象即是这个原因.
7.什么叫虑料“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?“均质虑料”的涵义是什么?
虑料的有效径粒是指通过虑料重量的筛孔孔径,不均匀系数表示虑料粒径级配.不均匀系数愈大,表示粗细尺寸相差愈大,颗粒愈不均匀,这对过滤和冲洗都很不利.因为不均匀系数较大时,过滤时虑层含污能力减小;反冲洗时,为满足粗颗粒膨胀要求,细颗粒可能被冲出虑池,若为满足细颗粒膨胀要求,粗颗粒将得不到很好清洗,如果径粒系数愈接近1,虑料愈均匀,过滤和反冲洗效果愈好,但虑料价格提高.
8.双层和多层虑料混杂与否与那些因素有关?虑料混杂对过滤有何影响?
主要决定于虑料的密度差,粒径差及虑料的粒径级配,虑料形状,水温及反冲洗强度等因素.
虑料混杂对过滤影响如何,有两种不同的观点.一种意见认为,虑料交界面上适度混杂,可避免交界面上积聚过多杂质而是水头损失增加较快,故适度混杂是有益的;另一种意见认为虑料交界面不应有混杂现象.因为上层虑料起截留大量杂质作用,下层则起精虑作用,而界面分层清晰,起始水头损失将较小.实际上,虑料交界面不同程度的混杂是很难避免的.生产经验表明,虑料交界混杂厚度在一定时,对虑料有益无害.
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9.虑料承托层有何作用?粒径级配和厚度如何考虑?
承托层作用,主要是防止虑料从配水系统中流失,同时对均布冲洗水也有一定作用.
为防止反冲洗时承托层移动,对虑料虑池常采用”粗-细-粗”的砾石分层方式.上层粗砾石用以防止中层细砾石在反冲洗过程中向上移动;中层细砾石用以防止砂虑料流失.下层粗砾石则用以支撑中层细砾石.具体粒径级配和厚度,应根据配水系统类型和虑料级配确定.对于一般的级配分层方式,承托层总厚度不一定增加,而是将每层厚度适当减小.
10.虑池反冲洗强度和虑层膨胀度之间关系如何?当虑层全部膨胀起来以后,反冲洗强度增大,水流通过虑层的水头损失是否同时增大?为什么?
当冲洗流速超过mf以后,虑层中水头损失不变,但虑层膨胀起来.冲洗强度愈大,膨胀度愈大.
不会,因为当冲洗流速超过最小流态化冲洗流速mf时,增大冲洗流速只是使虑层膨胀度增大,而水头损失保持不变.
11 公式（17-2）与公式（17-11）有何异同？后者是否可用于过滤，前者是否可用于反冲洗？为什么？
答：公式（17-11）与（17-2）的差别在于：公式右边多了紊流项（第二项），而层流项（第一项）的常数值稍小。故前式适用于层流、过渡区和紊流区。后者可用于过滤，前者不用于反冲洗。
12什么叫“最小流态化冲洗流速”？当反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时，反冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度是否有关？
答：当滤料粒径、形状、密度、滤层厚度和空隙率以及水温等已知时，将式（17-11）和（17-13）绘成水头损失和冲洗流速关系图，得图17-13。图中的Vmf是反冲时滤料刚刚开始流态化的冲洗流速，称“最小流态化冲洗流速”。有欧根公式和图17-13易知，反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时，反冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度有关。
13气-水反冲洗有哪几种操作方式？各有何优缺点？ 答：操作方式有以下3种：
1）先用空气反冲，然后再用水反冲。
2）先用气-水同时反冲，然后再用水反冲。
3）先用空气反冲，然后用气-水同时反冲，最后再用水反冲。
高速水流反冲虽然洗操作方便，池子和设备较简单，但是冲洗耗水量大，冲洗结束后，滤料上细下粗分层明显。采用气、水反冲洗方法既提高冲洗效果，有节省冲洗水量。同时，冲洗时滤层不一定需要膨胀或仅有轻微膨胀，冲洗结束后，滤层不产生或不明显产生上吸下粗分层现象，即保持原来滤层结构，从而提高滤层含污能力。
14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?=0.20%~0.25%为大阻力配水系统；?=0.60%~0.80%为中阻力配水系统；?=1.0%~1.5%为小阻力配水系统。大阻力配水系统的优点是配水均匀性好，但结构复杂，孔口水头损失大，冲洗时动力消耗大；管道易结垢，增加检修困难，此外，对冲洗水头有限的虹吸滤池和无阀滤池，大阻力配水系统不能采用。
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