解： （1）H=1.2m，69.6%；（2）H=2.4m，61.9%。

2-4 生活污水悬浮物浓度300mg/L，静置沉淀试验所得资料如表2-23所示。求沉淀效率为65%时的颗粒截留速度。 习题2-4附表

在下列时间（min）测定的悬浮物去除率/% 取样口离水面高度/m 5 0.6 1.2 1.8 41 19 15 10 55 33 31 20 60 45 38 40 67 58 54 60 72 62 59 90 73 70 63 120 76 74 71 解： 不同水深下的E～U

5 0.12 10 0.06 55 0.12 49.5 0.18 43.7 20 0.03 60 0.06 56.3 0.09 51.3 40 60 90 120 0.015 0.01 67 0.03 64.8 72 0.02 69.5 0.0067 0.005 73 76 0.6m 41 0.24 0.013 0.01 72.3 0.02 70.3 75.5 0.015 74.5 1.2m 35.5 0.36 0.045 0.03 61.8 66.5 1.8m 29.3 根据上表数据绘制不同水深条件下的E～U曲线，结合曲线求解。 2-5 污水性质及沉淀试验资料同习题2-4，污水流量1 000m3/h，试求： （1）采用平流式、竖流式、辐流式沉淀池所需的池数及澄清区的有效尺寸； （2）污泥的含水率为96%时的每日污泥容积。

解：以平流式沉淀池为例：6座池子，长24m，宽5m，有效水深1.8m。 污泥的含水率为96%时的每日污泥容积19.5m3。

2-6 已知平流式沉淀池的长度L=20m，池宽B=4m，池深 H=2m。今欲改装成斜板沉淀池，斜板水平间距10cm，斜板长度=1 m，倾角60°。如不考虑斜板厚度，当废水中悬浮颗粒的截留速度=1 提高多少倍？ 解：提高了5倍。

2-7 试叙述脱稳和凝聚的原理。 胶体脱稳的机理可归结为以下四种：

A 压缩双电层：带同号电荷的胶粒之间存在着范德华引力和由ζ电位引起的静电斥力。这两种力抗衡的结果决定胶体的稳定性。一般当两胶体颗粒表面距离大于3nm时，两个颗粒总处于相斥状态（对憎水胶体颗粒而言，两胶核之间存在两个滑动面内的离子层，使颗粒保持稳定的相斥状态；对于亲水胶体颗粒而言，其表面吸附了大量的水分子构成水壳，使彼此不能靠近而保持稳定。）

在水处理中使两胶体颗粒间距减少，发生凝聚的主要方法是在水中投加电解质。电解质在水中电离产生的离子可与胶粒的反离子交换或挤入吸附层，使胶粒带电荷数减少，降低ζ电位，并使扩散层厚度减小。

B 吸附电中和：胶粒表面对异号离子、异号胶粒或链状高分子带异号电荷的部位有强烈的吸附作用，使得胶粒表面的部位或全部电荷得以中和，减少静电斥力，致使颗粒间易于接近而相互吸附。

C 吸附架桥：如果投加的化学药剂是能吸附胶粒的链状高分子聚合物，或者两个同号胶粒吸附在同一异号胶粒上，胶粒就能连结、团聚成絮凝体而被除去。

时，改装后沉淀池的处理能力与原池相比

D 网捕作用：含金属离子的化学药剂投入水中后，金属离子会发生水解和聚合，并以水中的胶粒为晶核形成胶体状沉淀物，或者沉淀物析出时吸附和网捕胶粒与之共同沉降下来。

2-8 铝盐的混凝作用表现在哪些方面？ 铝盐/铁盐在水处理中发挥的三大作用：

A pH值偏低，胶体及悬浮物浓度高，投药量尚不足的反应初期，以Al3+或Fe3+和低聚合度高电荷的多核羟基配合物的脱稳凝聚作用为主；

B pH值和投药量适中时，以高聚合度羟基配合物的桥连絮凝作用为主； C pH值较高，胶体及悬浮物浓度较低，投药充分时，以氢氧化物沉淀形式存在的网捕絮凝作用为主。

2-9 混合和絮凝反应主要作用是什么？对搅拌各有什么要求？

混合的目的是迅速均匀地将药剂扩散于水中，溶解并形成胶体，使之与水中的悬浮微粒等接触，生成微小的矾花。这一过程的要求：搅拌强度大，产生激烈湍流，混合时的流速应在1.5m/s以上，混合时间短（不超过2分钟），一般为10～30s。 反应设备的任务是使细小的矾花逐渐絮凝成较大颗粒，以便于沉淀除去。反应设备要求水流有适宜的搅拌强度，既要为细小絮体的逐渐长大创造良好的碰撞机会和吸附条件，又要防止已形成的较大矾花被碰撞打碎。因此，搅拌强度比在混合设备中要小，但时间比较长，常为10～30min。 2-11 澄清池的工作原理与沉淀池有何异同？

澄清池是完成水和废水的混凝处理工艺（水和药剂的混合、反应以及絮凝体与水分离）的设备。澄清池中起到截留分离杂质颗粒作用的介质是呈悬浮状态的泥渣。即在反应阶段加入一定浓度的悬浮泥渣，或在反应池中保持一定浓度的悬浮泥渣。

水中的悬浮颗粒与混凝剂作用而形成微小絮凝体后，一旦在运动中与相对巨大的泥渣接触碰撞，就被吸附在泥渣颗粒表面而被迅速除去。因此，保持悬浮状态的，浓度稳定且均匀分布的泥渣区是决定澄清池处理效果的关键。 沉淀池是利用水中悬浮物质自身重力完成水固分离的设备。 2-12 常见澄清池有哪几种？各有什么优缺点？适用于什么情况？ 根据泥渣与水接触方式的不同，分为两大类型：

（1）泥渣循环分离型：让泥渣在垂直方向不断循环，在运动中捕捉原水中形成的絮凝体，并在分离区加以分离。常用的澄清池中属于泥渣循环分离型的有机械加速澄清池、水力循环澄清池。

（2）悬浮泥渣过滤型：靠上升水流的能量在池内形成一层悬浮状态的泥渣，当原水自下而上通过泥渣层时，絮凝体被截留。常用的澄清池中属于悬浮泥渣分离型的有普通悬浮澄清池、脉冲澄清池。

2-15 水中悬浮物能否黏附于气泡上取决于哪些因素？

实现气浮分离过程的必要条件是污染物粘附在气泡上。这与气、液、固三相介质间的相互作用有关。根据热力学的概念，气泡和颗粒的附着过程是向使体系界面能减少的方向自发地进行的。θ→0o，该物质不能气浮；θ＜90o，该物质附着不牢，易分离；θ→180o，该物质易被气浮。其中：θ为气、颗粒与水的接触角。 2-17 水的软化与除盐在意义上有何差异？

水的软化是降低水中Ca2＋、Mg2＋含量，防止管道、设备结垢的处理。 水的除盐则是降低部分和全部含盐量的处理。 2-18 水的软化方法有几种？各有什么特点？

① 加热软化法——借助加热把碳酸盐硬度转化成溶解度很小的CaCO3 和