水质工程学大题.doc

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1、四个混凝作用机理1、压缩双电层作用机理2、吸附—电性中和作用机理3、吸附架桥作用机理4、沉淀物的网捕、卷扫作用机理天然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。1、悬浮物泥砂类无机物质和动植物生存过程中产生的物质或死亡后腐败产物等有机物尺寸较大，在水中不稳定，常常悬浮于水流中重力沉降2、胶体细小的泥砂、矿物质等无机物和腐殖质等有机物比表面积很大，有明显表面活性，常带电，稳定的存在于水中物理化学方法3、溶解物气体、矿物质等溶解呈真溶液状态存在，难以除去离子交换与膜技术什么叫水体的富营养化？水体富营养化有何危害？指富含磷酸盐和氮素的水，在光照和其

2、他环境适宜的情况下，水中的营养物质使水中的藻类过量生长，在随后藻类死亡和异养微生物代谢活动中，水中溶解氧被耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏的现象。危害：1、使水味变得腥臭难闻2、降低水的透明度3、消耗水中的溶解氧4、向水中释放有毒物质5、影响供水水质并增加供水成本6、对水生生态的影响理想反应器有哪几种类型？各有何特点？1、完全混合间歇式反应器（CMB型）：在CMB型反应器中，搅拌使物质均匀混合，同时进行反应，直到反应产物达到预期要求时停止反应，并排出产物。整个反应器为一个封闭系统，该系统在反应过程中不存在由物质迁移（质量传递）而导致的物质输入和输出2、完全混合连续

3、式反应器（CSTR型）：在CSTR型反应器中，反应物投入后，经搅拌立即与反应器内液体达到完全均匀混合，新反应物连续输入，反应产物也连续输出。CSTR型反应器所用消毒时间较长，如果采用多个体积相等的CSTR型反应器串联使用，将会大大缩短反应时间。3、活塞流反应器（PF型）：物料以相同流速平行流动，无扩散作用，物料浓度在垂直于液流方向完全均匀，而沿着液流方向将发生变化。唯一的质量传递是平行流的主流传递。为什么串联的CSTR型反应器比同容积的单个CSTR型反应器效果好？既可以使反应过程有一个确定不变的反应速度，又可以分段控制反应，还可以使物料在反应器内的停留时间相对地比较集中。典

4、型给水处理工艺流程和典型污水处理工艺流程有哪些？给水处理：地表水常规处理、地表水直接过滤、高浊度水处理、受污染水源处理污水处理：城市污水处理、回用水处理、焦化废水处理、洗浴废水处理何谓胶体稳定性？试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。胶体稳定性指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。分为1、动力学稳定性2、聚集稳定性。将排斥势能ER与吸引势能EA相加可得到总势能E。在E～x曲线上，当x＝ob时存在最大值Emax，即为排斥能峰；当x＜oa或x＞oc时，吸引势能占优势，两胶粒可相互吸引；当oa＜x＜ob时，排斥势能占优势，且存在排斥能峰，两胶粒相互排斥。因此，只有

5、x＜oa时，吸引势能EA随x减小而急剧增大，两胶粒才会发生凝聚。如果布朗运动的动能EB＞Emax，两胶粒之间就可通过布朗运动克服排斥能峰而碰撞凝聚。但是天然水中胶体布朗运动的动能EB＜＜Emax，于是胶体长期处于分散稳定状态。混凝过程中，压缩双电层作用和吸附—电性中和作用有何异同？同：都可使胶体ζ电位降低异：1、压缩双电层是依靠溶液中反离子浓度增加而使胶体扩散层厚度减小，导致ζ电位降低，其总电位保持不变，且为纯静电作用，不可能使胶体电荷符号改变。2、吸附－电性中和是异号反离子直接吸附在胶核表面，总电位会发生变化，会由降低至，ζ电位降低至3、压缩双电层通常由简单离子（如Na+

6、、Ca2+、Al3+等）起作用，而吸附－电性中和通常由高分子物质或高聚合离子起作用。高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？1、胶体颗粒表面电荷不但可能被降为零，而且还可能带上相反的电荷，即是胶体颗粒反号，发生再稳定现象，形成胶体保护目前我国常用的混凝剂有哪几种？各有何优缺点？1、硫酸铝：使用方便，混凝效果较好，不会给处理后的水质带来不良影响，但是水温低时硫酸铝水解困难，形成的絮凝体较松散，处理效果不及铁盐混凝剂。2、三氯化铁：易溶解、易混合，形成的絮凝体密度大，沉降快。处理低温水或低浊水效果比铝盐好。具有强腐蚀性，投加量最佳范围较窄，如果控制不好，会导致出水的色度

7、增大。固体产品易受潮，不易保管。3、聚合铁：投药剂量低，形成絮体的速度较快，矾花粗大，沉降迅速。适应的水质条件较宽，基本上不用控制溶液pH值。其腐蚀性大大减弱。处理后水的色度和铁离子含量均较低。PFS对人体无生理毒性，是非常安全的水处理剂。4、有机高分子混凝剂：在混凝过程中吸附架桥作用显著，对于高浊水、低浊水和污水处理、污泥脱水都有显著的效果，同时用量较低，但是因其价格昂贵，使用受到一定限制。什么是同向絮凝和异向絮凝？两者的絮凝速率与哪些因素有关？其控制指标是什么？异向絮凝：指脱稳胶体由于布朗运动相碰撞而凝聚的现象