水质工程学考试试卷(含答案1).doc
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1、水质工程学上考试试卷一班级:学号:姓名:一、选择题:2101 给水工程的规划应在听从城市总体规划的前提下,近远期结合,以近期为主进展设计。近期设计年限宜承受( )年,远期规划年限宜承受()年。 ( A )10;102010;152010;101520;20302 设计供水量应依据以下各种用水确定( C )。(1)综合生活用水(2)工业企业生产用水和工作人员生活用水(3)消防用水(4) 浇洒道路和绿地用水(5) 未预见用水量及管网漏失水量。(6)公共建筑用水A.全部B.(1)、(2)、(4)C.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)D.(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)3 药剂仓库的
2、固定储藏量,应按当地供给、运输等条件确定,一般可按最大投药量的( B ) 天用量计算。其周转储藏量应依据当地具体条件确定。101530204 设计沉淀池和澄清池时应考虑( A )的配水和集水。A.均匀B.对称C.慢速D.平均5 设计隔板絮凝池时,絮凝池廊道的流速,应按由大到小的渐变流速进展设计,起端流速一般宜为( B )ms,末端流速一般宜为s。异向流斜管沉淀池,斜管沉淀池的清水区保护高度一般不宜小于( A )m;底部配水区高度不宜小于。快滤池宜承受大阻力或中阻力配水系统。大阻力配水系统孔眼总面积与滤池面积之比为( C )。8 地下水除铁一般承受接触氧化法或曝气氧化法。当受到硅酸盐影响时,应承
3、受( A )氧化法。A. 接触B.曝气C.自然D.药剂9 当承受氯胺消毒时,氯和氨的投加比例应通过( C )确定,一般可承受重量比为3:16: 1。A. 计算B.经济比较C.试验D.阅历10 气浮池溶气罐的溶气压力一般可承受;( A )一般可承受 510。A.回流比B.压力比C.气水比D.进气比二、名词解释:451、澄清池主要依靠活性泥渣层到达澄清目的。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
4、,使河水耗氧;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。4、BOD5水温为 20 条件下,5 天的时间内,由于微生物的生活活动,将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧。5、MLVSS本项指标所表示的是混合液活性污泥中的有机性固体物质局部的浓度,是混合液挥发性悬浮固体浓度。三、简答题:(30)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,即用同一系统供给生活、生产和消防等用水。分质给水,可以是同一水源
5、,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, 例如地表水经简洁沉淀。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: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。自然不中的胶体一般带有负电荷,有
6、时也含有少量正电荷的金属氢 氧化物胶体。粒径大于.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。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,外观透亮,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,也有自然存在的。3、混合与返混合在概念上有何区分返混合是如何造成的答:CMB 和 CSTR 反响器内的混合是两种不同的混合。前者是同时进入反响器又同时流出反响器的一样物料之间的混合,全部物料在反响器内停留时间一
7、样;后者是在不同时间进 入反响器又在不同时间流出反响器的物料之间的混合,物料在反响器内停留时间各不一样, 理论上,反响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,在化学反响工程上称之为“返混”。明显,在PF 反响器内,是不存在返混现象的。造成返混的缘由,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集中等等。4、斜管沉淀池的理论依据是什么为什么斜管倾角通常承受60答:斜管沉淀池的理论依据是承受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
8、洗有和何影响如何避开滤层中“负水头”产生答:负水头是指滤层截留了大量杂质以致砂面以下某一深度处的水头损失超过该处水 深。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,一是削减了过滤面积;二是气囊的上升可能将局部细滤料和轻质滤料带出,破坏滤层构造。避开消灭负水头的方法可以承受增加砂面上的水深,或令滤池出口位置等于或高于滤层外表。四、计算题:301、平流沉淀池设计流量为 720m3/h。要求沉速等于和大于 s 的颗粒全部去除。试按抱负沉淀条件,求:(1) 所需沉淀池平面积为多少m2(2) 沉速为s 的颗粒,可去除百分之几(10)解: Q=720m3/h=s u =s u =
9、s0iQ0.21) 所需沉淀池平面积为 A =u0= 50m 20.4 10-32) 沉速为s 的颗粒的去除率为E = uiu0.1= 0.4 = 0.2502、原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面 180cm 处。平流沉淀池设计流量为 900m3/h,外表积为 500m2,试按抱负沉淀池条件,求该池可去除泥砂颗粒约百分之几 C 表示泥砂初0取样时间min015203060120180C / C10始浓度, C 表示取样浓度。20解: h=180cmQ=900m3/hA=500m2沉速计算取样时间min 015203060120180u=h/t(cm/min)_129631沉速分布见以下图
10、。10.90.8数分0.7成组0.6粒颗0.5的速0.4沉该0.3于小0.20.1002468沉 降 速 度 cm/min Q900 1001012截留沉速u =0=3cm/minA50060从图上查得u =3cm/min 时,小于该沉速的颗粒组成局部等于p =。从图上,相当于积分00式 p0 u dp 的面积为 。因此得到总去除百分数为:01P=(1+ 3 =%水质工程学(上)考试试卷二班级:学号:姓名:一、选择题:2101、工业企业生产用水系统的选择,应从全局动身,考虑水资源的节约利用和水体的保护, 并应承受( A )系统。A复用或循环B直流或循环C复用或直流D直流2、在缺乏实际用水资料状
11、况下,最高日城市综合用水的时变化系数宜承受(),日变化系数宜承受( A ),个别小城镇可适当加大。A1316;1115B1216;11514 C1315;1113D1215;11133、分散剂的投配方式为( D )时,分散剂的溶解应按用药量大小、分散剂性质,选用水力、机械或压缩空气等搅拌方式。A人工投加B自动投加C干投D湿投4、选择沉淀池或澄清池类型时,应依据原水水质、设计生产力量、处理后水质要求,并考虑原水水温变化、制水均匀程度以及是否连续运转等因素,结合当地条件通过( D )比较确定。A工程造价B同类型水厂C施工难度D技术经济5、平流沉淀池的每格宽度(或导流墙间距),一般宜为38m,最大不
12、超过 15m,长度与宽度之比不得小于 4;长度与深度之比不得小于( D )。A5B6C8D106、悬浮澄清池宜承受穿孔管配水,水在进入澄清池前应有( A )设施。A气水分别B计量C排气D取样7、三层滤料滤池宜承受( B )配水系统。A小阻力B中阻力C中阻力或大阻力 D大阻力8、地下水除铁曝气氧化法的工艺:原水曝气一( C )一过滤。A沉淀B絮凝C氧化D混合9、水和氯应充分混合。其接触时间不应小于( D )min。A60B20C25D3010、通向加氯(氨)间的给水管道,应保证不连续供水,并尽量保持管道内( C )的稳定。A流速B流态C水压D流量。二、名词解释:451、饱和指数用以定性地推测水中
13、碳酸钙沉淀或溶解倾向性的指数,用水的实际 PH 值减去其在碳酸钙处于平衡条件下理论计算的PH 值之差来表示。2、机械搅拌澄清池利用机械的提升和搅拌作用,促使泥渣循环,并使原水中杂质颗粒与已形成的泥渣接触絮凝和分别沉淀的构筑物。3、虹吸滤池一种以虹吸管代替进水和排水阀门的快滤池形式。滤池各格出水相互连通, 反冲洗水由未进展冲洗的其余滤格的滤后水供给。过滤方式为等滤速、变水位运行。4、反渗透法在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力,原水透过半透膜时,只允许水透过,其他物质不能透过而被截留在膜外表的过程。5、机械混合水体通过机械供给能量,转变水体流态,以到达混合目的过程。三、简答题:(30)1、
14、PF 型和CMB 型反响器为什么效果一样两者优缺点比较。答:在推流型反响器的起端或开头阶段,物料是在C0 的高浓度下进展的,反响速度很快。沿着液流方向,随着流程增加或反响时间的连续,物料浓度渐渐降低,反响速度也随之渐渐减小。这也间歇式反响器的反响过程是完全一样的。介它优于间歇式反响器的在于:间歇式反响器除了反响时间以外,还需考虑投料和卸料时间,而推流型反响器为连续操作。2、抱负沉淀池应符合哪些条件依据抱负沉淀条件,沉淀效率与池子深度、长度和外表积关系如何答:抱负沉淀池应符合以下 3 个条件:1) 、颗粒处于自由沉淀状态;2) 、水流沿着水平方向流淌;3) 、颗粒沉到池底即认为已被去除。依据抱负
15、沉淀条件,沉淀效率与池子深度、长度无关,与外表积成反比。3、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进展趋势。答:双层滤料上层承受密度较小、粒径较大的轻质滤料,下层承受密度较大、粒径较小 的重质滤料,双层滤料含污力量较单层滤料高一倍。在一样滤速下,过滤周期增长;在一样过滤周期下,滤速增长。三层滤料上层承受密度较小、粒径较大的轻质滤料,中层承受中等密度、中等粒径滤料, 下层承受密度较大、粒径较小的重质滤料,三层滤料不仅含污力量较高,而且保证了滤后的 水质。均质滤料是指沿整个滤层深度方向的任一横断面上,滤料组成和平均粒径均匀全都。这种均质滤料层的含污力量明显大于上细下粗的级配滤层。4、
16、反映有机物污染的指标有哪几项它们相互之间的关系如何答:有机物及其指标生物化学需氧量或生化需氧量BOD 化学需氧量COD总需氧量TOD 总有机碳(TOC)BOD:在水温为 20 度的条件下,由于微生物(主要是细菌)的生活活动,将有机物氧化成无机物所消耗的溶解氧量,称为生物化学需氧量或生化需氧量。COD:在酸性条件下,将有机物氧化成CO 与H O 所消耗的氧量。22TOD:由于有机物的主要元素是C、H、O、N、S 等。被氧化后,分别产生CO 、H O、NO222和 SO ,所消耗的氧量称为总需氧量。2TOC:表示有机物浓度的综合指标。先将肯定数量的水样经过酸化,用压缩空气吹脱其中的无机碳酸盐,排解
17、干扰,然后注入含氧量的氧气流中,再通过以铂钢为触煤的燃烧管,在 900 度高温下燃烧,把有机物所含的碳氧化成CO ,用红外气体分析仪记录CO 的数22量并折算成含碳量即等于总有机碳TOC 值。它们之间的相互关系为:TOD COD BOD TOC5、说明沉淀有哪几种类型各有何特点,并争辩各种类型的内在联系和区分,各适用在哪些场合答:依据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能,沉淀可分为4 种类型。1、自由沉淀 当悬浮物浓度不高时 在沉淀的过程中,颗粒之间互不碰撞,呈单颗粒状态,各自独立地完成沉淀过程。适用于沉砂池中的沉淀以及悬浮物浓度较低的污水在初次沉淀池中的沉淀过程。2、絮凝沉淀 当悬浮物浓度约为 5
18、0500mg/L 时,在沉淀过程中,颗粒于颗粒之间可能相互碰撞产生絮凝作用,使颗粒的粒径与质量渐渐加大,沉淀速度不断加大。主要应用是活性污泥在二次沉淀池中的沉淀。3、区域沉淀 当悬浮物浓度大于 500mg/L 时,在沉淀过程中,相邻颗粒之间相互阻碍、干扰,沉速大的颗粒也无法超越沉速小的颗粒,各自保持相对位置不变,并在聚合力的作用 下,颗粒群结合成一个整体向下沉淀。主要应用是二次沉淀池下部的沉淀过程及浓缩池开头 阶段。4、压缩、区域沉淀的连续,即形成压缩。颗粒间相互支承,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。典型的例子是活性污泥在二次沉淀池的污泥斗中及浓缩池中的浓缩过程。
19、四、计算题:301、河水总碱度L按CaO 计。硫酸铝含 Al O 为 16投加量为 25mg/L,问是否需要投2 3加石灰以保证硫酸铝顺当水解设水厂日生产水量50000m3,试问水厂每天约需要多少千克石灰石灰纯度按 50计。处理水剩余碱度要求不得低于 mmol/L按CaO 计解:投入药剂量折合Al2O3 为 25mg/l16%=4mg ,Al O 的分子量为 102 。2 3故投入药剂量相当于 4/102=l ,剩余碱度取l ,则得CaO=3+1=(mmol/l), CaO 的分子量为 56,则石灰投量为5650000/=106(g)=103(kg)2、设初沉池为平流式,澄清局部高为H,长为L
20、,进水量为Q,试按抱负沉淀理论比照:出水渠设在池末端如下图,设三条出水渠时,两种状况下可完全分别掉的最小颗粒沉速u 。o解:1可完全分别掉的最小颗粒沉速u 满足oL = H得u= V HVu00L2当水流至距池末端 2 L 处时,最小颗粒沉速u 满足53Lt= 5= H得u0= 5 V H1Vu003 L当水流至距池末端 1 L 处时,最小颗粒沉速u 满足50125 LH - t u t=10V =3 Q2=V2V u A30得u = 10 V H09 L0当水流至距池末端时,最小颗粒沉速u 满足115 LH - t u - t u 3 Q1t=1020V =V3V u A30得u =02 V
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