水污染控制1复习题2013.5.doc

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1、水污染控制1试题一、填空：1. 天然水中的杂质按其存在状态可分为 、和三类。2. 在氧垂曲线临界点以后，耗氧速率 复氧速率，而临界点处，耗氧速率复氧速率（空中填“大于、小于、等于”）。3. 格栅按照可分为粗、中、细三种格栅，其中间隙为 50-100mm的称为，其中间隙为 1.5-10mm的称为。4. 对于沉淀池，常按其水流方向主要分为、 及三种。5. 悬浮物在水中的沉淀可分为四种基本类型： 、和。6. 油类在水中的状态可以分为 、分散油、和溶解油。7. 压力溶气气浮系统由 系统、和三部分组成。8. 中和处理方法主要有酸碱废水互相中和、三种方法。9. 石灰中和投药方法有 和两种投加方式。10.

2、混凝剂可分为 和两大类。11. 排列常温低浓度水溶液中强酸型阳离子树脂对Fe3+、Mg+、CaT、Al3+、H的选择顺序为：Fe3+>> CaT>>。12. 膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中某些成分进行 透过的方法的统称。常用的膜分离法有 、和。其中反渗透法反渗透膜是半透膜，透过的物质13. 根据吸附剂表面吸附力的不同，可将吸附分为、和三种类型。14. 离子交换树脂由骨架和 两部分组成。15. 最常用的过滤介质有 、磁铁矿等。16. 般规律，对于一一性颗粒易于与气泡粘附。17在常温稀溶液中，离子交换树脂对 Ca 2+C产Ba2+ Na+的离子交换势高低顺序 依次为>

3、;>>，在离子交换过程中最先泄漏的是一一。18. 反渗透膜是一一膜，反渗透的推动力是一一，反渗透膜透过的物质是一一。19. 为提高滤料含污能力通常采用一一或一一，称为一一过滤。20. 在双层滤料中，上层滤料采用一一，下层滤料采用一一。21. 常用的沉砂池池型有、。22. 曝气沉砂池中水流的流态为式。23. 从结构上分，沉淀池分为一一、一一、一一、一一和污泥区。24. 沉淀池的排泥方式可采用一一和一一。25. 对于自由沉淀，沉淀效率与沉淀池水深一一，与沉淀池池表面积一一。26. 气浮工艺中，压力溶气系统主要包括一一、一一、一一三个部分。27. 加压溶气气浮中，供气方式有一一、一一、一

4、一，气浮池分为一一和一一二个部分。28. 酸性废水过滤中和法通常采用和作为中和滤料。29. 混凝法主要去除水中的和。30. 常用的无机盐类混凝剂有、，有机高分子混凝剂。31. 混凝工艺中，混合设备常用的混合方式有、和。32. 混凝过程中，混合阶段水力条件要求；反应阶段要求，以免。33. 采用药剂氧化法处理含氰废水常用的方法是， 投加的药剂为和34. 药剂还原法处理含铬废水常用法和法。35. Fe nton氧化法中，Fen ton试剂是由和组成，产生作为强氧化剂36. 离子交换树脂是以作为母体原料，作为交联剂制成。37. 离子交换过程运行操作包括、和四个步骤。38. 沉淀池出水区为保证出水均匀性

5、通常采用或。二、名词解释：1. 全交换容量2. 吸附平衡3. 气固比4. 化学沉淀5. 沉淀池表面负荷6. 交联度7. 吸附容量8. 电渗析：是在直流电场的作用下，利用阴。阳离子交换膜对溶液中阴阳离子 的选择透过性，而使溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。9. 滑动面：胶粒在运动时，扩散 层中的反离子会脱开胶粒，这个脱开的界 面称为滑动面，一般指吸附层边界。10. 吸附：吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。它可发生在气液、 气固、液固两相之间。在相界面上，物质的浓度自动发生累积或浓集。在水处理 中，主要利用固体物质表面对水中物质的吸附作用。11. 物理吸附：是吸附质与吸附剂之间的分

6、子引力产生的吸附。12. 化学吸附：是吸附质与吸附剂之间由于化学键力发生了化学作用，使得 化学性质改变。13. 吸附平衡浓度：当吸附质在吸附剂表面达到动态平衡时，即吸附速度与 解吸速度相同，吸附质在吸附剂及溶液中的浓度都不再改变，此时吸附质在 溶液中的浓度就称为。14. 半透膜：在溶液中凡是一种或几种成分不能透过，而其它成分能透过的 膜，都叫做半透膜。15. 膜分离法：是把一种特殊的半透膜将溶液隔开，使溶液中的某种溶质或 者溶剂渗透出来，从而达到分离溶质的目的。16. 氧化还原能力：指某种物质失去或取得电子的难易程度，可以统一用氧 化还原电位作为指标。17. 自由沉淀18. 絮凝沉淀19. 反

7、冲洗强度20. 滤料级配21. 化学沉淀法：是往水中投加某种化学药剂，使与水中的溶解物质发生互换反 应，生成难溶于水的盐类，形成沉渣，从而降低水中溶解物质的含量。22. 加压溶气气浮23. 生化需氧量：表示在有氧的情况下，由于微生物的活动，可降解的有机物稳 定化所需的氧量24. 化学需氧量：表示利用化学氧化剂氧化有机物所需的氧量25. 萃取分配系数26. 氧垂曲线27. 吸附等温式三、选择题1. 颗粒在沉砂池中的沉淀属于（）A 自由沉淀 B 絮凝沉淀 c 拥挤沉淀 D 压缩沉淀2. 根据斜板沉淀池原理，若将池深 H 分为三层，则（ B）A 不改变流速v和最小截留速度uO,则池长L缩短1/3 B

8、 不改变流速v和最小截留速度uO,则池长L缩短2/3C. 不改变流速v和最小截留速度uO,则池长L增长1/3D. 不改变流速v和最小截留速度uO,则池长L增长2/33. 不属于胶体稳定的原因是（）A. 漫射 B 布朗运动 C 静电斥力 D 水化膜4. 不属于吸附剂表面引力的是（）A 范德华力 B 表面张力 C 化学键力 D 静电引力5. 下列说法正确的是 （ ）A. 对无机物盐类混凝剂来说,吸附架桥起决定作用B. 对无机物盐类混凝剂来说，双电层作用机理起决定作用C. 对有机高聚物来说，吸附架桥起决定作用D. 对有机高聚物来说，双电层作用起决定作用6. TOD 是指（）D 总有机碳含量A. 总需

9、氧量B 生化需氧量C 化学需氧量7. 颗粒在污泥浓缩池中（）A 自由沉淀B 絮凝沉淀C 拥挤沉淀D 压缩沉淀8. 颗粒在初沉池初期（）,在初沉池后期（）A 自由沉淀B 絮凝沉淀C 拥挤沉淀D 压缩沉淀9、 颗粒在二沉池初期（）,在二沉池后期（）,在泥斗中（）A 自由沉淀B 絮凝沉淀C 拥挤沉淀D 压缩沉淀10不属于平流式沉淀池进水装置的是（）A.横向潜孔B.竖向潜孔C.穿孔墙D.三角堰1下列不属于水中杂质存在状态的是（）。A. 悬浮物 B 胶体 C 溶解物 D 沉淀物 2下列说法不正确的是（）A. 格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物B. 格栅的水头损失主要在于自身阻力大C. 格栅后的渠底应比

10、格栅前的渠底低 10- 15 cmD. 格栅倾斜50-60°，可增加格栅面积3. 每天的删渣量大于（）m时，宜采用机械清渣法。A 0.2 B 0.3C 0.5 D 0.84下面不属于平流式沉淀池进水装置的是（）A. 横向潜孔 B. 竖向潜孔 C. 穿孔墙 D. 三角堰 5 不属于胶体稳定的原因的是（）A. 漫射 B. 布朗运动 C. 带电 D. 水化膜 6采用氢型强酸性阳离子交换树脂去除废水中的金属铜，树脂应用（）再生。A NaCl B NaOH CHCl D 丙酮 7 按照水中悬浮物的性质、浓度及絮凝性能，沉淀类型不同。浓缩池中污泥的 浓缩过程属于（ ） 。A、自由沉淀 B、絮凝沉

11、淀C、拥挤沉淀D、压缩沉淀8. 关于氧垂曲线，说法不正确的是（ ）A. 受污点即亏氧量最大点B. 曲线下降阶段耗氧速率 复氧速率C. 曲线上升阶段耗氧速率 复氧速率D. 曲线末端溶解氧恢复到初始状态9. 膜分离法中，不同方法选择性透过物也有不同，其中反渗透法采用半透膜， 可透过的物质为（ ）。A 、阴阳离子 B 、溶质 C 、溶剂（水） D 、小分子溶质和溶剂 10水处理中使用的离子交换树脂，交联度为（）。A 57% B、710% C、2530% D、3050%四画出工艺流程示意图并加以说明1. 城市污水厂二级处理一般工艺流程2. 全溶气加压溶气气浮3. 回流式加压溶气气浮4. 部分溶气加压溶

12、气气浮 五简答题：1. 简述氯氧化法处理含氰废水的原理。答：第一阶段（局部氧化法） ：CN- + OC+ H2O CNCI （有毒） + 2OH_该式在任何 pH 下，反应都很快。但生成的 CNCl 挥发性物质，毒性和 HCN 差不多。在酸性下稳定。需进一步分解它。CNCI 2OH CNO CI H2O该反应需pH控制在10 11,时间：10 15分，pH9.5时，反应不完全。（3 分）第二阶段（完全氧化法） ：虽然CNO毒性小（仅为氰的千分之一），但易水解生成NH3。因此从水体安 全出发，还应彻底处理。2CNO + 3CIO+ H2O= N2 T+ 3CI + 2HCO3 （pH = 7.5

13、9） pH 应在 89。时间 30 分（ 2分）2. 简述混凝基本原理答：混凝原理：压缩双电层作用 电中和 吸附架桥作用 沉淀网捕作用；3什么是浅池理论，并讨论斜板斜管沉淀池可提高沉淀池效率的原因4. 颗粒在水中的沉淀类型及其特征如何？ 答：颗粒在水中的沉淀，可根据其浓度与特性，分为四种基本类型： （1）自由沉 淀：颗粒在沉淀过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不 受干扰，各自独立地完成沉淀过程。 （ 2）絮凝沉淀：悬浮颗粒在沉淀过程中，颗 粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用， 其尺寸、 质量均会随深度的增加而增大， 其 沉速随深度而增加。（ 3）拥挤沉淀（成层沉淀） ：当悬浮颗

14、粒浓度比较大时，在 下沉过程中彼此干扰， 颗粒群结合成一个整体向下沉淀， 形成一个清晰的泥水界 面，沉淀显示为界面下沉。（4）压缩沉淀：颗粒在水中的浓度增高到颗粒互相接 触、互相支撑，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。5. 是否任何物质都能与空气泡吸附？取决于哪些因素？ 答：物质能否与气泡吸附主要取决于颗粒的疏水性能， 颗粒疏水性能取决于气固 界面接触角q的大小，q>90o为疏水性物质，q<90o者为亲水性物质，当q = 0 时，固体颗粒完全被润湿，而不能被吸附，当0<q<90o,颗粒与气泡的吸附不牢， 容易在水流的作用下脱附，当q >

15、90o,颗粒则容易被气泡吸附。而对亲水性物质， 则可以通过投加浮选剂，改变其接触角使其表面转化成疏水物质而与气泡吸附。6. 影响混凝效果的因素有哪些？ 答：（1）水温：水温影响无机盐类的水解。水温低时，水解反应慢，水粘度大， 絮凝体不易形成。（2）水的PH值和碱度。不同的PH值，铝盐与铁盐混凝剂的 水解产物的形态不一样，混凝效果也不同。 （3）水中杂质的性质、组成和浓度。 水中存在的二价以上的正离子， 对天然水压缩双电层有利； 杂质颗粒级配大小不 一将有利于混凝； 杂质的浓度过低 （颗粒数过少） 将不利于颗粒间的碰撞而影响 凝聚。（4）水力条件。混凝过程的混合阶段，要求混凝剂与浑水快速均匀混合

16、； 在反应阶段，要搅拌强度随矾花的增大而逐渐降低。7. 酸性废水的中和方法有哪些？答：（1）利用工厂的碱性废水和碱性废渣中和，（2）投加碱性试剂，（3）通过有中和性能的滤料过滤。8. 什么叫化学沉淀法，在水处理中主要去除哪些物质？ 答：往水中投加某种化学药剂， 使与水中的溶解物质发生互换反应， 生成难溶于 水的盐类，形成沉渣，从而降低水中溶解物质的含量。这种方法叫化学沉淀法。 在给水处理中去除钙、镁硬度。在废水处理中去除重金属离子，如汞，镉，铅，9. 简述药剂还原法处理含铬废水的原理10. 简述萃取法的原理11. 满足滤料条件：作为载体粘附水中细小颗粒物。足够的机械强度，化学稳定性，一 定的级

17、配孔隙率，价格低廉易得。12. 举出二种处理含铬废水的方法1）药剂还原法，酸性条件下投加硫酸亚铁，将六价铬还原为三价铬，在调整 pH值在碱性环境，使之生成 Cr（0H）3沉淀。2 ）离子交换法， 六价铬在水中是以铬酸根或重铬酸根阴离子形式存在， 可以用阴离子交换树脂去除。13. 竖流式沉淀池与平流式沉淀池相对比沉淀效率如何？说明原因 答：沉淀效率小于平流式沉淀池。因为竖流式沉淀池中水流方向是自下向上的，水中悬浮颗粒沉速 u<u0 的颗粒 全部被水流冲走，不能像平流式沉淀池那样按照 u/u0 比例沉降，因此沉淀效率 小于平流式沉淀池。六计算1用加压溶气气浮法处理污泥，泥量Q= 3000m3

18、/d，含水率99.3%，采用气浮压力0.3MPa (表压)，要求气浮浮渣浓度3%,求压力水回流量及空气量。(A/S = 0.025，Cs= 29mg/L,空气饱和系数 f = 0.5)解：含水率 99.3%的污泥含泥率为1 99.3%= 0.7%对应的污泥浓度X0 = 7000mg/L表压0.3MPa对应的绝对压力 P= 4.1Kgf/cm2A/S = RCs (fP 1) /QX0 0.025= RX29 (0.5 4.1 1) /(3000 7000)R=17241 m3/dA = 0.025S= 0.025 3000X7= 525Kg/d2. 硬水中 Ca2+= 1.4 mmol/L;

19、Mg2 + = 0.9 mmol/L，水量 Q= 100m3/d，经 NaR树脂软化后，含盐量如何变化？每日变化量为多少？ 解：(1) 因1个Ca2+、 Mg2 +经RNa后分别换下2个Na+，故盐量会增加(2) Ca2+ 换下的 Na+ = 2Ca2+ = 2X1.4= 2.8mmol/L故净增量为 2.8 >23 1.4 440= 8.4 mg/LMg2 + 换下的 Na+ = 2Mg2 + = 2 >0.9= 1.8mmol/L 故净增量为 1.8 >23 0.9 >24= 19.8 mg/L 合计 19.8+8.4=28.2 mg/L=28.2 g/m3 每日净

20、增量为 100X28.2 = 2820 g/d= 2.82 Kg/d3. 含盐酸废水量Q= 1000m3/d，盐酸浓度7g/L，用石灰石进行中和处理，石灰 石有效成分 40%，求石灰石用量(每天) 。解：HCI = 7g/L = 0.19mol/L对应的CaCO3 = 1/2HCl = 0.085mol/L = 8.5 g/L实际石灰石 8.5/40%=21.25 g/L =21.25Kg/m3每日用量 1000X21.25 Kg = 21.25 (t)4. 用Ca (OH) 2处理含Cd2+废水，欲将Cd2+降至0.1 mg/L，需保证pH值 为多少？此时 Ca2+浓度为多少？(Cd 的原子

21、量 112; KCd (OH) 2 = 2.2 >10 14)解：Cd2+ = 0.1mg/L= 8.9 >10 4mol/Llg (8.9 104)= 14>2 2和H + lg (2.2 >10 14)pH= 8.7(2) pH=8.7 H+=108.7 mol/L因OH H + = 1014故OH = 10 5.3mol/LCa2+ 2OH?Ca(OH) 25.36Ca2 + = 1/20H - = 1/2 X0 .二 2.5 >10 mol/L5. 某水厂用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量35mg/L 。水厂设计水量为105m3/d，混凝剂每天调3次，溶液

22、浓度10%，溶药池容积为溶液容积1/5,求 溶液池和溶药池容积。解：(1) W = aQX 100/ (1000>000>)xn) = 35>105> 100/ (1000X1000X10X3) = 11.7 ( m3)(2) W1 = W/5 = 11.7/5= 2.34 ( m3)6. 隔扳混合池设计流量为75000 m3/d,混合池有效容积为1100m3o总水头损失0.26m。求水流速度梯度 G和GT (20C时水的运动粘度r= 10-6m2/s) 解：(1) T=V/Q=1100/75000=0.01467(d)= 1267(s)G= (gh/rT) 1/2=

23、9.8 0X.26/(10-6X1267)1/2=45(s-1)( 2) GT= 45X1267= 570157. 一平流沉淀池，澄清区面积为 20X4m2,流量为Q= 120m3/h。若将其改造成 斜板沉淀池，流量提高至原流量 6.5倍，其它条件不变。求需要装多少块斜扳？(斜扳长L = 1.2m，宽B = 0.8m，板间距d = 0.1m，板与水平夹角q= 60o,板 厚忽略不计)解：平流池 A=20X4=80m2 ， q=Q/A=120/80=1.5(m3/m2.h)斜板池 q=6.5Q/At 即 1.5=6.5X120/AtAt = 520m2 (斜板池总面积) 设斜板池总单元数为 n

24、则 n( LBcosq)+ dB)= At n(1.2 X0.8cos60o+ 0.1 X0.8)= 520 n = 929单元数故板数= n+ 1 = 929+ 1 = 930(块)8. 理想沉淀池中的悬浮颗粒密度为 3.5g/mL，平均直径为1mm已知混和液的黏 度=1.0 x 10-3Pa?s，求该颗粒沉降速度。12.某城市最大时污水量为1800m3/h，原污水悬浮浓度 C1 = 250mg/L，排放污水 悬浮物允许浓度C2= 80mg/L。拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基 本尺寸。(沉淀时间取1.5h，沉淀池有效水深3.3m，设计座数为2座)9. 某水 厂采用 精致硫酸 铝为

25、 混凝 剂， 最大 投 量为 35mg/L 。 水 厂设计 水量为 105m3/d 。混 凝剂 每日调 制 3 次 ，溶 液浓 度按 10%计，求 溶 液池 和溶解池体积各为多少？10. 平流沉淀池设计流量为720riVh。要求沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去 除。试按理想沉淀条件，求：所需沉淀池平面积为多少 m?沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之 几？11 投石灰以去除水中的Zn2+,生成Zn(OH)2沉淀，当pH= 7或10时，问溶液中Zn2+ 的浓度各有多少?( mg/L)(Ks Zn(OH)2=18X10-14, 锌原子量：65.4 )12.某城市最大时污水量为1800m3/h，原污水悬浮浓度 C1 = 250mg/L，排放污水 悬浮物允许浓度C2= 80mg/L。拟用辐流沉淀池处理。试计算去除率及沉淀池基本尺寸。（沉淀时间取1.5h,沉淀池有效水深3.3m，设计座数为2座）