水质工程学()例题、思考题、习题参考答案 下载本文

S1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为第一条线路的流量;qⅡ为第二条线路的流量。

反冲洗水在池中分布的均匀程度,常以池中反冲洗强度的最小值和最大值的比值来表示,并要求此比值不小于0.9~0.95。即:qmin/qmax≥0.9~0.95 为达到上述均匀分布反冲洗水的要求,可采用两种途径:

1、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,从而使两条线路的流量比也接近于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。按这种原理设计出来的配水系统,称为大阻力配水系统。

大阻力配水系统特点:能定量地控制反冲洗水分布的均匀程度,工作比较可靠,但是水头损失大。 2、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,从而使两条线路的流量比也接近于1。按这种原理设计出来的配水系统,称为小阻力配水系统。 小阻力配水系统特点:虽然分布水的均匀程度较差,但是反冲洗时消耗的水头损失很小,为滤池实现反冲洗提供了便利条件,常用于中、小型设备。

9. 小阻力配水系统有哪些形式?选用时主要考虑哪些因素? 形式:有格栅、孔板、穿孔渠、滤头等形式。 因素:开孔比p、反冲洗强度q、孔眼流速v0。

10. 滤池的冲洗排水槽设计应符合哪些要求,并说明理由。 大、中型滤池在滤层上设排水槽,排水槽设计必须符合以下要求:

1、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片,影响冲洗均匀性。

2、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,所以废水渠水面应比排水槽底低0.2m左右。

3、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。

4、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,影响上升水流的均匀性。

5、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。 6、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,故槽底应在滤层膨胀面之上。

11. 冲洗水塔或冲洗水箱高度和容积如何确定?

冲洗水箱(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。水塔(箱)容积可按单个滤池冲洗水量的1.5倍计算: (m3)

q——反冲洗强度,L/(s?m2)。 A——滤池面积,m2。 t——为冲洗历时,min。

水塔(箱)底高出滤池冲洗排水槽顶的高度可按下式计算: (m)

H0——排水槽顶与清水池最低水位之差,m; h1——从清水池至滤池的冲洗管道中总水头损失,m;

h2——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。

h3——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: h4——滤料层的水头损失,m, h5——备用水头,一般取1.5~2.0m。

水泵冲洗时,需考虑有备用措施。水泵流量和扬程分别为: (L/s); (m)

12. 所谓V型滤池,其主要特点是什么?

V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,水的反冲洗强度不足以使之悬浮,所以不致产生水力分级现象,从而使滤层过滤时不宜被堵塞,过滤周期较长,含污能力较高。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。

13. 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,共需筛除百分之几天然砂粒(分析砂样200g)。 筛分试验记录 筛孔

(mm) 留在筛上砂量

质量(g)

通过该筛号的砂量

% 质量(g)

2.36 0.8 1.65 18.4

1.00 40.6 0.59 85.0 0.25 43.4 0.21 9.2

筛底盘 2.6 合计

200

14. 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。

15. 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。试通过计算说明该配水系统的配水均匀性是否达到95%以上。

16. 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),滤层膨胀度e=40%。采用3条排水槽,槽长4m,中心距1.8m。求: (1) (2) (3)

17. 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;大阻力配水系统开孔比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中水头损失按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。

标准排水槽断面尺寸; 排水槽顶距砂面高度;

校核排水槽在水平面上总面积是否符合设计要求。

第6章 吸附

思考题与习题

1、吸附剂与吸附质的概念。

吸附:在两相界面层中,某物质浓度能够自动地发生富集的现象称为吸附。 吸附剂:具有吸附能力的物质称作吸附剂。 吸附质:被吸附在吸附剂表面的物质称为吸附质。

2、活性炭吸附的应用主要有那几种类型? 活性炭一般有两种应用方式。即粉末炭和粒状炭。 粉末炭:将活性炭制成粉末,直接投入水中吸附水中杂质。

粒状炭:将活性炭制成颗粒,当水经过活性炭滤池过滤时,水中某些杂质即被吸附在活性炭表面。

3、饮用水处理中活性炭吸附有哪些功能?

在饮用水处理中,活性炭的功能表现为以下几个方面:1、臭和味的去除;2、总有机碳的去除;3、