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1、的现象。微生物代谢活动中，水体中的溶解氧很可能被耗尽，造成水体质量恶化和水生态环境结构破坏水中所含的这些营养物质足以使水体中的藻类过量生长，在随后的藻类死亡和随之而来的异养水体的富营养化是指富含磷酸盐和某些形式的氮素的水，在光照和其他环境条件适宜的情况下，水体的富营养化：补充：微生物学指标：细菌总数、大肠菌群、游离性余氯。发酚类、阴离子合成洗涤剂、硫酸盐、氯化物、溶解性总固体等。水的感官性状和一般化学指标：色度、浑浊度、臭和味、pH=值、总硬度、铁、锰、铜、锌、挥放射性指标。生活饮用水水质标准有四类指标：水的感官性状和一般化学指标、微生物学指标、毒理性指标、3.生活饮用水卫生标准(GB5749
2、-2006)=分类指标。 ，含铁量一般 10mg/L以下，个别达 30mg/L计）。，大部分地下水含盐量在 1005000mg/L,硬度通常在 100500mg/L(以 CaCO3（海水除外）变化的影响，温度与水质都比较稳定，一般宜作生活饮用水和冷却水。含盐量通常高于地表水地下水：悬浮物、胶体杂质在土壤渗流中已大部分被去除，水质清澈，不易受外界污染和气温再次为碳酸盐，其它盐类含量极少。海水须淡化后才可饮用。海水：海水含盐量高，在 7.543.0g/L=之间，以氯化物含量最高，约占 83.7%，硫化物次之，已成为严重的水污染问题。多，易产生色、臭、味。湖水容易受污染。含盐量和硬度比河水高。湖泊、
3、水库水的富营养化湖泊及水库水：主要由河水补给，水质类似河水，但其流动性较小，浊度较低；湖水含藻类较水和生活污水的污染，色、臭、味变化较大，水温不稳定。70900mg/L之间。硬度较低，通常在 50400mg/L(以 CaCO3=计）之间。江河水易受工业废江河水：易受自然条件影响，浊度高于地下水。江河水年内浊度变化大。含盐量较低，一般在2.各种典型水质特点。（数值可不记）用水的去除对象。是某些工业用水的去除对象，需要特殊处理。有毒有害的无机溶解物和有机溶解物也是生活饮溶解物与水成均相，透明。但可能产生色、臭、味。CO2、H2S、SO2、NH3=等溶解气体分子。主要是呈真溶液状态的离子和分子，如
4、Ca2+、Mg2+、Cl-等离子，HCO3-、SO42-等酸根，O2、溶解物：一般可通过加入混凝剂进去去除。化物胶体。主要是粘土、细菌和病毒、腐殖质和蛋白质等。胶体通常带负电荷，少量的带正电荷的金属氧尺寸很小（10nm-100nm）,=具有稳定性，长时静置不沉。胶体：当水静置时，相对密度小的会上浮与水面，相对密度大的会下沉，因此容易去除。这类杂质由于尺寸较大，在水中不稳定，常常悬浮于水流中。主要是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的腐败产物等有机物。尺寸较大（1?m-1mm），可下沉或上浮（大颗粒的泥砂、矿碴下沉，大而轻的有机物上浮）。悬浮物：水中杂质按尺寸大小分为悬浮物、胶体
5、、溶解物三类。1.水中杂质按尺寸大小可分为几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。第 1=章 水质与水质标准水质工程学（上）例题、思考题、习题特点：水处理反应器较多在常温常压下工作；水处理反应器的进料多是动态的；水处理工程中反应的转化率。件。利用反应器的停留时间分布函数，可以判断物料在反应器里的流动模型，也可以计算化学作用：应用反应器理论，能够确定水处理装置的最佳形式，估算所需尺寸，确定最佳的操作条2.反应器原理用于水处理有何作用和特点？氧化与还原：改变某些金属或化合物的状态，使他们变成不溶解的或无毒的。中和：把水的 pH=调整到接近中性或是调整到平衡 pH值的任何处理。也不引起变质或
6、增溶作用的过程。的正、负离子能和基团所接触的液体中的同符号离子交换为对物质的物理外观毫无明显的改变，离子交换：在分子结构上具有可交换的酸性或碱性基团的不容性颗粒物质，固着在这些基团上现象。吸附：通常在水处理中指固相材料浸在液相或气相中，液相或气相物质固着到固相表面的传质膜分离：利用膜的孔径或半渗透性质实现物质的分离。过滤：使固-液混合物通过多孔材料（过滤介质） 从而截留固体并使液体（，滤液）通过的过程。浮选：利用固体或液滴与它们在其中悬浮的液体之间的密度差，实现固-液或液-液分离的方法。沉淀和澄清：通过重力作用，使水中的悬浮颗粒、絮凝体等物质被分离去除。混凝：通过投加化学药剂，使水中的悬浮固体
7、和胶体聚集成易于沉淀的絮凝体。1.水的主要物理化学处理方法。数量越多，所需反应时间越短。由此可知，采用 2个 CSTR=反应器串联，所需消毒时间比 1个反应器大大缩小。串联的反应器9.9min； 2=2*9.9=19.8min解：Cn=/C0=0.01,=n=2,=0.01=1/=(1+0.92=)23.=在上题中若采用 2个 CSTR反应器串联，求所需要消毒时间为多少？应器仅仅是在细菌浓度为最终浓度 Ci=0.01C0下进行反应，反应速度很低。对比可知，采用 CSTR=反应器所需消毒时间几乎是 CMB=反应器时间的 21.5倍，由于 CSTR反解：Ci=0.01C0，k=0.92=min-1
8、，代入公式得：(C0/=Ci)-1/k=(C0/=0.01C0)-1/0.92107.6=min少？2.=采用 CSTR=反应器作为氯化消毒池，条件同上，求细菌去除率达到 99，所需消毒时间为多（Ci）-k=?Ci-0.92=Ci，代入公式得，t-ln(0.01=C0/=C0)/0.92=-4.6/(-0.92)=5min据题意，在 t时刻，C0-Ci/C0=99%，Ci=0.01C0，细菌被灭速率等于活细菌减少速率，于是，r解：设原有细菌密度为 C0，t时后尚存活的细菌密度为 Ci，被杀死的细菌密度则为 C0-Ci，根一级反应，且 k0.92min-1，求细菌灭活 99%时所需时间为多少？1
9、.=某水样采用 CMB=反应器进行氯消毒实验，假定投氯量一定，经实验知：细菌被灭活速率为例题第 2=章 水的处理方法概论要过程。通过化学作用和生物作用对水体中有机物的氧化分解，使污染物质浓度衰减，是水体自净的主水体的自净是指水体在流动中或随着时间的推移，水体中的污染物自然降低的现象。水体的自净：（5）影响供水水质并增加供水成本。（6）对水生生态的影响。（3）消耗水中的溶解氧。（4）向水体中释放有毒物质。（1）使水味变得腥臭难闻。（2）降低水的透明度。水体的富营养化危害很大，对人类健康、水体功能等都有损害，包括：1）将题中数据代入公式得： ln4/(5.1410-530)899s15min解：公
10、式详见书本 P74=式 3-41、42、433）采用 4=个 CSTR=型反应器串联所需絮凝时间为多少分钟？2）采用 CSTR=反应器（如机械搅拌絮凝池）所需絮凝时间为多少分钟？1）采用 PF=型反应器所需絮凝时间为多少分钟？试按理想反应器作以下计算：1.设已知 K5.1410-5，G30s-1。经过絮凝后要求水中颗粒数量浓度减少 3/4，即 n0/nM=4，例题第 3=章 凝聚和絮凝滤过水阳离子交换阴离子交换除盐水除盐水处理流程：2、原水自然沉淀混凝沉淀冷却用水1、原水自然沉淀冷却用水一般冷却水流程：原水预氧化混凝沉淀过滤活性炭吸附消毒饮用水典型除污染给水处理流程：原水混凝沉淀过滤消毒饮用水
11、典型地表水处理流程：5.典型给水处理工艺流程。而沿着液流方向将发生变化。这种流型的唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。反应器的物料仅以相同的流速平行流动，而无扩散作用。物料浓度在垂直液流方向完全均匀，推流式反应器（PF型）输出的物料各部分的停留时间各不相同。输出的产物浓度和成分与反应器内的物料相同。进口浓度和出口浓度不一样。由于快速混合，入，反应产物也连续输出。当反应物投入反应器后，经搅拌立即与反应器内的料液达到完全均匀混合，新的反应物连续输完全混合连续式反应器（CSTR型）CMB=型反应器通常用于实验室实验或少量的水处理。在反应过程中不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出，且假定在恒温下操
12、作。止操作，排出反应产物。反应物投入容器后，通过搅拌使物质均匀混合，同时发生反应，直到反应物到预期要求时，停完全混合间歇式反应器（CMB=型）、推流式反应器（PF型）型）。通过简化可得 3种理想反应器：（CM完全混合间歇式反应器 B型）完全混合连续式反应器（CSTR、4.理想反应器模型及其特点。完全对立的理想类型。连续流式反应器有活塞流反应器（管式反应器）和恒流搅拌反应器（连续搅拌罐反应器）两种按反应器的操作情况可以分为间歇式反应器和连续流式反应器两大类。按反应器内物料的形态可以分为均相反应器和多相反应器。3.反应器的类型。通常都是采用连续式反应器。卷扫作用。胶体的凝聚机理有 4个方面：压缩双
13、电层作用、吸附电中和作用、吸附架桥作用、网捕2.=胶体的凝聚机理。胶体稳定性是指胶体粒子在水中长期保持分散悬浮状态的特性。1.=何谓胶体稳定性？混凝过程涉及：水中胶体的性质；混凝剂在水中的水解；胶体与混凝剂的相互作用。絮凝：脱稳胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体的过程。凝聚：胶体脱稳并生成微小聚集体的过程。混凝：水中胶体粒子以及微小悬浮物的聚集过程称为混凝，是凝聚和絮凝的总称。思考题与习题如要计算隔板絮凝池水头损失和速度梯度，可根据上表有关数据按公式分别求得。L17.8+19*0.119.7m取隔板厚度0.1m，共 19=块隔板，则絮凝池总长度 L=为：四段廊道宽度之和b3.6+4+5+5.21
14、7.8m各段廊道总净宽（m）3.6=455.2各段廊道数 6554各段廊道流速（m/s）0.55=0.41=0.33=0.25各段廊道宽度（m） 0.6=0.8=1.0=1.3廊道分段号 1234廊道宽度和流速计算表廊道宽度分为 4=段、各段廊道宽度和流速见下表。末端廊道宽度 bQ/Hv0.92/（2.8*0.25）=1.3m起端廊道宽度 bQ/Hv0.92/（2.8*0.55）=0.597m0.6m端廊道宽度，然后按流速递减原则，决定廊道分段数和各段廊道宽度。絮凝池起端流速取 0.55m/s，末端流速取 0.25=m/s。首先根据起、末端流速和平均水深算出起末2）廊道宽度设计絮凝池净长度 L
15、QT/BH=3312.5*20/(22*2.8*60)=17.92m设计流量 Q=75000*1.06/24=3312.5=m3/h0.92=m3/s（水厂自用水量占 6）1）絮凝池净长度解：深度，絮凝池宽度 22m，平均水深 2.8m。试设计各廊道宽度并计算絮凝池长度。3.某往复式隔板絮凝池设计流量为 75000m3/d；絮凝时间采用 20min；为配合平流沉淀池宽度和CaO=分子量为 56，则市售石灰投量为：0.356/0.5=33=mg/L。CaO=30.0440.2+0.370.3=mmol/L4.48/102=0.044=mmol/L，剩余碱度取 0.37=mmol/L，则得：解：投
16、药量折合 Al2O3=为 28mg/L164.48mg/L，Al2O3=分子量为 102，故投药量相当于估算石灰（市售品纯度为 50）投量为多少 mg/L。2.某地表水源的总碱度为 0.2mmol/L。市售精制硫酸铝（含 Al2O3=约 16）投量为 28mg/L。试凝效果接近推流型絮凝池。由此可知，推流型絮凝池的絮凝效果优于单个机械絮凝池，但采用 4=个机械絮凝池串联时，絮总絮凝时间 4=42691076s18min3）将题中数据代入公式得： （41/4-1）/(5.1410-530)269s2）将题中数据代入公式得： （4-1）/(5.1410-530)1946s32min当混凝剂加量大时，混凝剂相互之间会有影响，使上述各种作用能力发生变化，但不都是作用含量成反比，即当原水胶体含量少时，所需混凝剂多，反之亦然。4、网捕卷扫作用：金属氢氧化物在形成过程中对胶粒的网捕与卷扫，
