给水工程课后思考题答案修订版

步选定管径，算出总水头损失Σh, 当Σh接近Ha时，所选管径适合，否则重新计算。 25、虹吸滤池分格数如何确定？虹吸滤池与普通快滤池相比有哪些主要有缺点？

答：q≤nQ/F

22

q-冲洗强度，L/（s·m ） Q-每格滤池过滤流量,L/s F-单格滤池面积，mn-一组滤池分格数。 n≥3.6q/v v-滤速，m/h

虹吸滤池的主要优点是：无需大量阀门及相应的开闭控制设备；无需冲洗水塔（箱）或冲洗水泵；出水堰顶高于滤料层，过滤时不会出现负水头现象。主要缺点是：由于滤池构造特点，池深比普通快滤池大，一般在5m左右；冲洗强度受其余几格滤池的过滤水量影响，故冲洗效果不像普通快滤池那样稳定。 26、设计和建造移动罩滤池，必须注意哪些关键问题？

答：冲洗罩移动、定位和密封是滤池正常运行的关键。移动速度、停车定位和定位后的密封时间等，均根据设计要求用程序控制或机点控制，密封可借弹性良好的橡皮翼板的贴附作用或者能后升降的罩体本身的压实作用。设计中务求罩体定位准确、密封良好、控制设备安全可靠。

27、为什么小水厂不宜采用移动罩滤池？它的主要优点和缺点是什么？

答：小水厂不宜采用移动罩滤池因为不能充分发挥冲洗罩的使用效率。

移动冲洗罩的优点是：池体结构简单；无需冲洗水箱或水塔；无大型阀门，管件少；采用泵吸式冲洗罩时，池深较浅。缺点是：比其他快滤池增加了机点及控制设备；自动控制和维修较复杂。

28、所谓V型滤池，其主要特点是什么？简要地综合评述普通快滤池、无阀滤池、移动罩滤

池、V型滤池及压力滤池的主要优缺点和适用条件

答：V型滤池因两侧（或一侧也可）进水槽设计成V字形而得名，池底设有一排小孔，既可以作过滤时进水用，冲洗时又可供横向扫洗布水用，这是V型滤池的一个特点。 V型滤池的主要特点是：

（1）可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。由于反冲洗时滤层不膨胀，故整个滤层在深度方向的粒径分布基本均匀，不发生水力分级现象。即所谓“均质滤料”，使滤层含污能力提高。一般采用砂滤料，有效粒径0.95-1.50mm，不均匀系数(1)2-1.5，滤层厚约0.95-1.5m。

（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。

第十八章 消毒

1．目前水的消毒方法主要有哪几种？简要评述各种消毒方法的优缺点。

目前水的消毒方法主要有：氯消毒、二氧化氯消毒、氯胺消毒、漂白粉消毒、次氯酸钠消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。 氯消毒优点是经济有效，使用方便。缺点是受污染水经氯消毒后往往产生一些有害健康的副产物，例如三氯甲烷。

ClO2对细菌、病毒等有很强的灭活能力。ClO2的最大优点是不会与水中有机物作用生成三氯甲烷。ClO2消毒还有以下优点：消毒能力比氯强，故在相同条件下，投加量比cl2少；ClO2余量能在管网中保持很长时间。消毒效果受水的ph值影响极小。作为氧化剂，ClO2能有效地去除或降低水的色、嗅及铁、锰、酚等物质。它与酚起氧化反应，不会生成氯酚。缺点是：ClO2本身和ClO2－对人体红细胞有损坏，有报导认为，还对人的神经系

13

统及生殖系统有损害。

氯胺消毒的优点是：当水中含有有机物和酚时，氯胺消毒不会产生氯臭和氯酚臭，同时大大减少THMs产生的可能；能保持水中余氯较久，适用与供水管网较长的情况。缺点是：杀菌力弱。

次氯酸钠消毒优点是：用海水或浓盐水作为原料，产生次氯酸钠，可以现场配置，就地投加，适用方便，投量容易控制。缺点是需要有次氯酸钠发生器与投加设备。

臭氧消毒优点：不会产生三卤甲烷等副产物，其杀菌和氧化能力均比氯强。缺点是：中间产物可能存在毒性物质或致突变物。 漂白粉的优缺点没找到。

2.什么叫自由性氯？什么叫化合性氯？两者消毒效果有何区别？简述两者消毒原理。

水中所含的氯以氯胺存在时，称为化合性氯。自由性氯的消毒效能比化合性氯高得多。

3 .水的pH值对氯消毒作用有何影响？为什么？

PH值越低消毒作用越强。氯消毒作用的机理，主要通过次氯酸HOCl起作用。Ocl－杀菌能力比HOCl差得多。ph值高时OCl－较多。当ph大于9时，Ocl－接近100％；ph值低时，HOCl较多，当ph小于6时，HOCl接近100％。

4.什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何影响？ 请看书363页

当原水收到严重污染时，折点加氯法可取得明显效果，它能降低水的色度，去除恶臭，降低水中有机物含量，还能提高混凝效果。

5什么叫余氯？余氯的作用是什么？

答：为了抑制水中残余病原微生物的再度繁殖，管网中尚需维持的那部分剩余氯，称为余氯。 作用是为了防止水中残余病原微生物再度的繁殖。

5．什么叫余氯？余氯的作用是什么？

余氯：在饮用水氯消毒中，以液氯为消毒剂时，液氯与水中还原性物质或细菌等微生物作用之后，剩余在水中的氯量称为余氯，它包括游离性余氯和化合性余氯。 作用：抑制水中残余病原微生物的再度繁殖。

6．制取ClO2有哪几种方法？写出它们的化学反应式并简述ClO2消毒原理和主要特点。 制取ClO2的方法主要有: (1)用亚氯酸钠和氯制取

Cl2+H2O→HOCl+HCl

HOCl+HCl+2NaClO2→2ClO2+2NaCl+H2O

Cl2+2NaClO2→2ClO2+2NaCl

(2)用酸与亚氯酸钠反应制取

14

5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O

10NaClO2+5H2SO4→8ClO2+Na2SO4+4H2O+2HCl

消毒原理:二氧化氯既是消毒剂,又是氧化能力很强的氧化剂. ClO2对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力,从而有效地破坏细菌内含巯基的酶, ClO2可快速控制微生物蛋白质的合成,故ClO2对细菌\\病毒等有很强的灭活能力.

主要特点:(1)不会与水中有机物作用生成三卤甲烷(2)消毒能力比氯强,在相同条件下,投加量比Cl2少. (3)ClO2余量能在管网中保持很找时间,即衰减速度比Cl2慢.(4)由于ClO2不水解,故消毒效果受水的PH值影响极小.(5) ClO2本身和副产物ClO2对人体红细胞有损害 7.用什么方法制取O3和NaOCl?简述其消毒原理和优缺点.

?O3:在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器高压放电产生的.臭氧所氧化作用分直接作用和间

接作用两种.间接作用是指臭氧在水中可分解产生二级氧化剂---氢氧自由基·OH(表示OH带有一未配对电子,故指活性大). ·OH是一种非选择性的强氧化剂,可以使许多有机物彻底降解矿化,且反应速度很快.有关专家认为,水中OH 及某些有机物是臭氧分解的引发剂或促进剂.臭氧消毒机理实际上仍然是氧化作用.臭氧化可迅速杀灭细菌﹑病菌等. 优点:不会产生三卤甲烷等副产物,其杀菌和氧化能力比氯强.

缺点:水中有机物经臭氧化后,有可能将大分子有机物分解成分子较小的中间产物,而在这些中间产物中,可能存在毒性物质或致突变物.

NaOCl:次氯酸钠是用发生器的钛阳极电解食盐水而制得. NaCl+H2O→NaOCl+H2

次氯酸钠消毒作用仍依靠HOCl.次氯酸钠在水中存在如下反应: . NaOCl+H2O→HOCl+NaOH

产生的次氯酸具有消毒作用.

优点:用食盐作为原料,采用次氯酸钠发生器现场制取,就地投加,使用方便, 缺点:不宜贮运,易分解

第19章 水的其他处理方法

思考题

1、 水中含铁、锰、高氟等会有什么危害？

答：含铁、锰会使水有色、臭、味，水质影响工业产品质量，使用具染色，洗涤染渍。

含高氟水会引起慢性氟中毒。

2、 为了加快铁的氧化速率，可以采取什么措施并说明理由。

15

答：措施①PH>5.5时，氧化速率与『OH』成正比，故增大PH值可加快速率； PH<5.5时，氧化速率是非常缓慢的。

②有催化剂如氢氧化铁覆盖膜可以加快氧化速率。

3、 地下水除铁时常用什么工艺？为什么地下水除锰比除铁困难？ 答：地下水常采用曝气氧化工艺。

由于铁的氧化还原电位低于锰，容易被O2氧化，相同PH时二价铁比二价锰的氧化速率快，以致影响二价锰的氧化，因此地下水除锰比除铁困难。 4、 何种水质条件下使曝气除铁法增加困难，可用什么措施解决？ 答：水的碱度不足会影响氧化速率使曝气除铁法增加困难，将PH值增大到7.0以上可解决。 5、 除铁、除锰滤料的成熟期是指什么？任何滤料是否需到成熟期后才出现催化氧化作用？ 答：滤料从开始使用到其表面覆盖有氧化物，形成氢氧化物膜所需的时间称为成熟期。

滤料在形成氢氧化物膜后即有催化作用，故在达到成熟期之前已有催化氧化作用。

6．除铁滤池的滤速受到哪些因素的影响？

答：pH，水温t，滤池进水含铁量，滤池出水含铁量，滤层厚度，滤料有效粒径 7.活性炭等温吸附试验的结果可以说明哪些问题？

答：选用活性炭是活性炭系统设计时首先须解决的问题，一般从去除污染物的能力，炭层水头损失，炭的输送和再生等方面来考虑颗粒大小、密度和硬度。商品活性炭的品种颇多，并且影响活性炭吸附性能的因素也很复杂，因此通过吸附等温线试验来确定。 8.活性炭柱的接触时间和泄露时间指什么，两者有什么关系？

答：接触时间的含义是活性炭床容积除以流量、或是炭床厚度除以流速所得出的时间。泄露时间是指流量一定时，从活性炭池开始进水到出水开始不符合水质要求时所经历的时间。

接触时间和泄露时间有内在的联系，因为当流速（或流量）一定时增减炭床厚度或炭床厚度一定时改变流速，都可以改变接触时间，而接触时间的变化可影响活性炭池的泄露时间和吸附容量。接触时间短虽然可以减少所需的活性炭床容积，但是泄露时间提早以致再生周期较短；相反，则所需炭床容积增大，但可延缓泄露时间使再生周期延长，再生次数减少。 9.吸附区高度对活性炭柱有何影响？如何从泄露曲线估计该区的高度？

答：吸附区高度越大炭床的利用率越低。

－2

Z?L(1?tc) td10．什么叫生物活性炭法，有什么特点？

答：臭氧和活性炭吸附结合在一起的水处理方法。

特点是：完成生物硝化作用；将溶解有机物进行生物氧化；增加了水中的溶解氧，有利于好氧微生物的活动，促使活性炭部分再生，从而延长了再生周期；臭氧如投加在滤池之前还可以防止藻类和浮游植物在滤池中生长繁殖。 11.目前应用最广的除氟方法是什么？原理如何？ 答：吸附过滤法，也就是活性氧化铝法。

原理：活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积。活性氧化铝是两性物质。在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性。

第二十一章 水的软化

16