习题水的物理化学处理方法剖析.docx

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1、第二章水的物理化学处理方法2-1自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点？说明它们的内在区别和特点。悬浮颗粒在水中的沉降，根据其浓度及特性，可分为四种基本类型：自由沉淀：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。絮凝沉淀：沉降过程中各颗粒之间相互粘结，其尺寸、质量会随深度增加而逐渐增大，沉速亦随深度而增加。拥挤沉淀：颗粒在水中的浓度较大，颗粒间相互靠得很近，在下沉过程中彼此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒间相对位置不变，作为一个整体而成层下降。清水与浑水间形成明显的界面，沉降过程实际上就是该界

2、面下沉过程。压缩沉淀：颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。上层颗粒的重力作用可将下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。2-2水中颗粒的密度=2.6g/cm,粒径d=0.1mm,求它在水温10C情况下的单颗粒沉降速度。解：6.7M0-3m/s。2-3非絮凝性悬浮颗粒在静止条件下的沉降数据列于表2-22中。试确定理想式沉淀池过流率为1.8m3/m2h时的悬浮颗粒去除率。试验用的沉淀柱取样□离水面120cm和240cm。p表示在时间t时由各个取样口取出的水样中悬浮物的浓度，由代表初始的悬浮物浓度。习题2-3附表时间t/min0153045

3、6090180120cm处的p/op10.960.810.620.460.230.06240cm处的p/op10.990.970.930.860.700.32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附表取样口离水回图度/m在卜列时间（min）测定的悬浮物去除率/%510204060901200.6415560677273761.2193345586270741.815313854596

4、371解：不同水深下的E〜U时间/min510204060901200.6m^Vm/min0.120.060.030.0150.010.00670.005E/%415560677273761.2mm/^mlmin0.240.120.060.030.020.0130.01E/%35.549.556.364.869.572.375.51.8m^/m/min0.360.180.090.0450.030.020.015E/%29.343.751.361.866.570.374.5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

5、污水性质及沉淀试验资料同习题2-4,污水流量1000m3/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l=1m,倾角60o如不考虑斜板厚度，当废水中悬浮颗粒的截留速度uo=1m/h时，改装后沉淀池的处理能力与原池相比提高多

6、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I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

7、或挤入吸附层，使胶粒带电荷数减少，降低1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。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

8、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：ApH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；BpH值和投药量适中时，以高聚