水工艺设备课后简答题精简

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1、第第 6 章搅拌设备章搅拌设备 6.1 搅拌设备的功能是什么？在水处理工艺中，搅拌器主要作用是什么？简述其工作原理。搅拌设备的功能是什么？在水处理工艺中，搅拌器主要作用是什么？简述其工作原理。 功能：搅拌设备的功能有混合、搅动、悬浮和分散四种。 作用：在水处理工艺中，搅拌设备主要用于药剂的溶解、稀释、混合反应和投加混凝 剂或助凝剂。 工作原理：通过搅拌在溶液中产生循环和剧烈的涡流，达到药剂与水快速充分混合的 目的。 6.2 常用机械搅拌器有哪几种形式？它们之间的区别是什么？常用机械搅拌器有哪几种形式？它们之间的区别是什么？ 常用的机械搅拌器有：桨式搅拌器、涡轮式搅拌器、推进式搅拌器。 它们之间

2、的区别在于用途不同： 桨式搅拌器的转速低，主要用于药剂溶解和混合； 推进式搅拌器能使液体做循环流动，以循环为主，循环速率高，剪切作用小，上下翻 腾效果好，适于药剂溶解与悬浮操作； 涡轮式搅拌器分为开启式和圆盘式，桨叶有平直叶、弯叶和折叶。涡轮式搅拌器比桨 叶式搅拌器的桨叶数量多，桨的转速高，可使液体均匀地由垂直方向的运动改变成水平方 向的运动，自涡轮流出的高速液流沿切线方向散开，从而在整个液体内得到剧烈搅动。这 种搅拌器广泛用于快速溶解和进行乳化操作。 6.3 搅拌轴工作时受力状况如何？设计计算时需考虑哪些因素？搅拌轴工作时受力状况如何？设计计算时需考虑哪些因素？ 在搅拌过程中，搅拌轴除了承受

3、扭转作用外，还承受弯曲作用。设计计算时，除了对 搅拌轴进行强度计算外，还必须对搅拌轴进行刚度校核。 第第 8 章换热设备章换热设备 8.1 换热设备的分类方法有哪些？每种方法又将换热设备分为哪些常用类型？换热设备的分类方法有哪些？每种方法又将换热设备分为哪些常用类型？ 温度不同的两种流体相互交换热量的设备叫换热设备，也叫换热器。 常用的分类方法有以下几种： （1）按贮热容积的大小，分为容积式、半容积式、半即热式和快速式。 （2）按工作原理，分为间壁式和混合式。 （3）按换热器的构造，分为管壳式、板式和螺旋板式。 （4）按换热器的放置，分为卧式和立式。 （5）按换热管的形式，分为列管式、固定 U

4、 形管和浮动盘管式。按换热管的多 少，又分为单管束，双管束和多管束。 8.2 试述容积式换热设备的类型和特点。试述容积式换热设备的类型和特点。 容积式换热器是带有贮热容积的间壁式换热设备，具有加热冷水和贮备热水两种功能， 又叫贮存式换热器，有卧式和立式两种形式。主要由壳体（罐体）和换热管组成。 容积式换热设备有传统的容积式换热器、新型卧式容积式换热器、新型立式容积式换 热器、浮动盘管容积式换热器等。 传统的容积式换热器分卧式和立式两种形式。其优点是：1）兼具换热、贮热功能； 2）被加热水通过罐体阻力损失很小；3）对热媒要求不严；4）结构简单，管理方便，可承 受水压，噪声低。缺点是：1）传热效果

5、差、一级换热难以满足使用要求；2）容积利 用率低；3）体积大，一次投资高；4）水质易受污；5）不节能。 新型卧式容积式换热器针对传统卧式容积式换热器而言：（1）提高了传热系数； （2）提高了容积利用率；（3）面积小；（4）节能；（5）换热系统简化。 新型立式容积式换热器针对传统立式容积式换热器而言：（1）传热系数 K 值提高； （2）提高了容积利用率；（3）节能效果明显；（4）阻力增大；（5）系统简化，方便维 修使用。浮动盘管容积式换热器分卧式和立式两种形式。与 U 形管换热器相比，其优点 是：（1）提高了传热系数 K 值；（2）提高了容积利用率；（3）自动除垢，减小了检修 工作量。其主要缺点

6、是热媒短路。另外，盘管卧置用于汽水换热时，会造成汽 水撞击和噪声。每次汽水撞击都可能使管束与分水立管、集水立管连接处脱焊，损坏管束。浮动盘管容积式换热器内部盘管的形式有立式螺旋形和水平螺旋形两种。 8.3 试述半容积式换热设备的构造和特点。试述半容积式换热设备的构造和特点。 半容积式换热器主要由贮热水罐、内藏式快速换热器和内循环水泵三个部分组成。 半容积式换热器的特点是：（1）容积利用率高；（2）传热系数 K 值高；（3）被加 热水阻力损失小；（4）换热器体积小；（5）构造简单；（6）节能；（7）减少设备数量； （8）罐型小，重量轻，便于安装、维修。 8.4 常用的快速式换热设备有哪些？各自的

7、特点是什么？常用的快速式换热设备有哪些？各自的特点是什么？ 快速式换热器有壳程式、板式、螺旋板式等几种，建筑给排水工程中使用较多的是壳 程式。 壳程式换热器结构较简单、操作可靠、可用各种结构材料（主要是金属材料）制造、 能在高温高压下使用，是目前应用最广的类型。 板式换热器具有传热系数高、结构紧凑、密封可靠、金属消耗量低、组装使用灵活 （传热面积可以灵活变更） 、拆装清洗方便等特点。 螺旋板换热器的优点是结构紧凑、占地面积小，流动阻力较小，造价低，缺点是清洗 检修困难，承压能力低。 换热器管束内外两种介质流速快、传热系数 K 值高，换热量大，阻力损失大、没有贮 热调节功能的换热器叫快速式换热器

8、。 半即热式换热器是一种带有超前控制，具有少量贮水容积的快速式换热器。其特点是： （1）传热系数 K 值高；（2）自动除垢；（3）体积小；（4）节能；（5）适用范围广； （6）罐体内用铜质材料衬砌 不污染热水水质 。 混合式换热器是一种热媒与被加热水直接在管状或罐状容器中混合，不断加热被加热 水的换热器，属直接加热方式。具有加热快，效率高，噪声低、无振动、安装方便，成本 低廉的特点。 8.5 如何选用换热设备？如何选用换热设备？ 在选择换热设备时应综合考虑以下 5 个方面的因素：（1）热媒供给条件；（2）热工 性能；（3）运行管理；（4）换热面积；（5）材质。 第第 9 章分离设备章分离设备

9、9.1 分离设备的类型主要有哪些？各有什么功能？分离设备的类型主要有哪些？各有什么功能？ 根据分离设备所采用分离方法的不同，可分为物理法分离设备和物理化学法分离设备。根据设备功能原理的不同，物理法分离设备又可分为筛滤设备、砂滤设备、沉淀设备、 澄清设备、上浮分离设备、气浮分离设备、离心分离设备、蒸发设备等；物理化学分 离设备又可分为萃取设备、吸附设备、离子交换设备、除气设备以及膜分离设备等。 9.2 气浮分离设备有哪几种？它们的共同点是什么？气浮分离设备有哪几种？它们的共同点是什么？ 按产生气泡的方式不同，气浮分离设备可分为微孔布气气浮设备、压力溶气气浮设备 和电解气浮设备等多种类型，其中压力

10、溶气气浮设备应用最广泛。 它们的共同点是工作原理基本相同，即通过向水中加入压缩空气或抽真空等方法，在 水中形成高度分散的微小气泡，微小气泡作为载体与固体颗粒粘附，将水中的悬浮颗粒浮 于水面，从而实现固液分离。9.3 格栅与滤网的作用是什么格栅与滤网的作用是什么?谈谈它们之间有何区别？谈谈它们之间有何区别？ 格栅主要作用是去除污水中较大的悬浮和漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷， 并起到保护水泵、管道、仪表等作用。 滤网用于拦截及排除作为水源的淡水或海水内大于网孔直径的悬浮物和固体颗粒等杂 质，为供水系统中的主要拦污设备，也可用于去除并回收废水中的纤维、纸浆等较细小的 悬浮物。 二者的区别是

11、去除水中杂质的大小不同。格栅用于去除大的漂浮物和悬浮物，而筛网 用于去除细小纤维。 9.4 离子交换膜与反渗透膜的区别是什么？它们各自的渗透机理是什么？离子交换膜与反渗透膜的区别是什么？它们各自的渗透机理是什么？ 区别：离子交换膜是由聚电解质制成的，聚电解质是一种功能高分子材料，最常用的是离 子交换树脂，它不溶于水，但能吸收水分而溶胀，并发生电离。 离子交换膜用于渗析装置，是带电荷的膜，根据所带电荷可分为阴膜、阳膜和复合膜 （或镶嵌膜）三类。 反渗透膜是一种多孔性膜，具有良好的化学性质。反渗透膜为一种半透膜，只能通过 溶液中某种组分，不具有离子交换性质，属中性膜。 渗透机理： 离子交换膜的渗透

12、机理是离子交换膜对离子透过的选择性，即不同电荷的离子在膜内 的迁移速度有很大的差别。 反渗透膜的透过机理是选择性吸附与毛细管流，即界面现象和压力下流体通过毛细管 的综合结果。反渗透膜是一种多孔性膜，具有良好的化学性质，当溶液与这种膜接触时， 由于界面现象和吸附作用，对水优先吸附或对溶质优先排斥，在膜面上形成一纯水层，被 优先吸附在界面上的水以水流的形式通过膜的毛细管被连续排出。9.5 常用的膜分离设备有哪些？它们是如何工作的？常用的膜分离设备有哪些？它们是如何工作的？ 膜分离设备有渗析设备、电渗析设备、反渗透设备、纳滤设备、超滤设备和微滤设备 等，其中电渗析设备、反渗透设备和超滤设备为目前水处

13、理工艺中常用的三种膜分离设备。电渗析设备是利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择性，在直流电场的作 用下，使溶液中的阴、阳离子在隔室内发生离子迁移，分别通过阴、阳离子交换膜从而达 到除盐或浓缩的目的。 反渗透设备是利用反渗透原理进行工作的。反渗透原理是当施加一个大于液体渗透压 的外部压力时，盐水或高浓度侧的水分子将通过半透膜渗透到纯水或低浓度液体一侧。 任何溶液都具有相应的渗透压，但要有半透膜才能表现出了。渗透压与溶液的性质、 浓度、和温度有关，而与膜无关。反渗透是不能自发进行的，只有当外部压力大于溶液渗 透压时，反渗透才能进行。 超滤、微滤和纳滤设备也是依靠膜和压力来进行分离的，但作用

14、实质与反渗透设备并 不完全相同。 超滤、微滤和纳滤设备的分离原理是利用膜孔对溶液中悬浮微粒的筛分作用，在介质 压力作用下，小于孔径的小分子溶质随溶液一起透过膜上的微孔，大于孔径的大分子溶质 则被截留。 分离特性：反渗透纳滤超滤微滤过滤。第第 10 章污泥处置设备章污泥处置设备 10.1 行车式吸泥机是由哪几部分组成的？各组成部分的作用是什么？吸泥方式有哪几种？行车式吸泥机是由哪几部分组成的？各组成部分的作用是什么？吸泥方式有哪几种？它们之间有何差别？它们之间有何差别？ 行车式吸泥机主要由行车钢结构、驱动机构，吸泥系统、配电及行程控制装置组成。 行车钢结构用于承受钢架自重以及驱动机构等设备的重量

15、。驱动机构用于驱动行车车 轮。吸泥系统用于排泥。配电及行程控制系统用于控制设备运行，提供电源。 吸泥机排泥的方式有虹吸、泵吸和空气提升三种，在行车式吸泥机中主要采用虹吸排 泥与泵吸排泥两种形式。 虹吸式在运行前先把水位以上排泥管内的空气用真空泵或水射器抽吸或用压力水倒灌 等方法排除，从而在大气压的作用下，使泥水充满管道，开启排泥阀后形成虹吸式连续排 泥。 泵吸式与吸虹式的差别是各根吸泥管在水下（或水上）相互连通后由总管接入水泵， 通过水泵的抽吸将污泥排出池外。10.2 污泥在脱水之前为什么还需要进行浓缩？污泥在脱水之前为什么还需要进行浓缩？ 在水处理工艺中，常产生大量的污泥，主要有：初沉污泥、

16、活性污泥和化学污泥三类。 污泥的含水率一般在 96%以上，主要为空隙水和毛细水。 因污泥含水率非常高，所以污泥体积很大，输送、处理和处置都不方便。污泥通过浓 缩设备的浓缩后，可将污泥颗粒间的空隙水分离出来，减小污泥的体积，为后续处理和处 置带来方便，如减少消化池的容积、减少消化所需耗热量、减少脱水机台数，降低脱水所 需絮凝剂的投加量，节省运行成本。10.3 带式压滤机是如何工作的？有何特点？影响带式压滤机脱水效果的因素是什么？带式压滤机是如何工作的？有何特点？影响带式压滤机脱水效果的因素是什么？ 带式压滤机的工作原理是把压力施加在滤布上，用滤布的压力和张力使污泥脱水。 带式压滤机的特点是：操作简便，可维持稳定的运转；结构紧凑、简单，低带运转， 易保养；处理能力高、耗电少，允许负荷有较大范围的变化；无噪声和振动，易于实现密 闭操作。 影响带式压滤机脱水效果的因素脱水效果主要有滤带的速度和张力。10.4 真空过滤机是如何工作的？有何特点？真空过滤机是如何工作的？有何特点？ 真空过滤机的工作原理是由真空设备提供过滤介质两侧的压差，以过滤介质两面的压 力差作为推动力，使污泥中的水分