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1、14-1. 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：细菌被灭活速率为一级反应，且k0.85min-1，求细菌灭活99.5%时所需时间为多少？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，根据题意，在t时刻，C0-Ci/C0=99.5%，Ci = 0.005C0，细菌被灭速率等于活细菌减少速率，于是，r（Ci）-k *Ci-0.85 Ci，代入公式得，t-ln(0.005C0/ C0)/0.85=-5.3/(-0.85)=6min14-2. 设物料分别通过CSTR型和PF型反应器进行反应后，进水和出水中物料浓度之比均为C0/Ci=
2、10，且属一级反应，k2h-1，求水流在CSTR型和PF型反应器内各需多少停留时间？解：采用CSTR型反应器，C0/Ci=10，k2h-1，t(C0/Ci-1)/2=4.5h=270min 采用PF型反应器，C0/Ci=10，k2h-1，tln(C0/Ci)/2=1.15h=69min14-3. 在上题中若采用4个CSTR反应器串联，求所需要消毒时间为多少？解：Cn /C0= 0.1, n=4, 0.1=1/ (1+2t )4 t0.39min； T4t =1.36h14-4液体中物料i浓度为200mg/l,经过两个串联的CSTR型反应器，i浓度为20mg/l液体流量为5000m3/h，且属一
3、级反应，k0.8h-1，求每个反应器的体积和总反应时间。解;经过两个反应器后，Cn /C0= 0.1，n=2 ，0.1=1/ (1+0.8t )2 ， t2.65h，T=2t=5.3h每个反应器的体积v=qt=13250m315-1.河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计），硫酸铝（含Al2O3约16）投加量为25mg/L。问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂每日生产水量50000m3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50计）？解：（1）由于要保证硫酸铝顺利水解需要0.250.50mmol/L的剩余碱度。而河水中只有0.1mmol/L的碱度，故需要投加石灰以保证硫酸铝顺利
4、水解。（2） 投药量折合Al2O3为25mg/L164mg/L，Al2O3分子量为102， 故投药量相当于4/102=0.039 mmol/L，剩余碱度取0.35mmol/L，则得： CaO=30.0390.1+0.350.37 mmol/L CaO分子量为56，则市售石灰投量为：0.375650000/0.51000=2072kg。15-2设聚合铝A12(OH)n?Cl6-nm在制备过程中，控制m5，n4，试求该聚合铝的碱化度为多少？解：B=【OH】/3*【AL】100%=20/30=66.7%15-3某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量为35 mg/L。水厂设计水量100000m3/
5、d。混凝剂每日调制3次，溶液浓度按10计，试求溶解池和溶液池体积各为多少？解：溶液池体积为W2=24100aQ/10001000cn=aQ/417cn=35100000/41710324=11.66m3溶解池体积为W1=0.3W2=3.5m315-4隔板絮凝池设计流量为75000m3/d。絮凝池有效容积为1100m3，絮凝池总水头损失为0.26m。求絮凝池总的平均速度梯度G值和GT值各为多少？（水厂自用水量为5）解：Q=750001.05=0.9115m3/s T=V/Q=1100/0.9115=1206.8SG=45.76S-1 GT=45.761206.8=55220.5820S-1G70
6、S-1,10000GT10000015-6设原水悬浮物体积浓度510-5。假定悬浮颗粒粒径均匀，有效碰撞系数1，水温按15计。设计流量Q360m3/h。搅拌功率（或功率消耗）P=195W。试求：（1）絮凝池按PF型反应器考虑，经15min絮凝后，水中颗粒数量浓度将降低百分之几？（2）采用3座同体积机械絮凝池串联（机械絮凝池按CSTR型反应器考虑），絮凝池总体积与（1）相同。搅拌功率仍为195W，设3座絮凝池搅拌功率分别为：P1=100W，P2=60W，P3=35W，试问颗粒数量浓度最后降低百分之几？16-1已知颗粒密度2.65g/cm3，粒径d0.45mm（按球形颗粒考虑），求该颗粒在20水中
7、沉降速度为多少？解：16-2平流沉淀池设计流量为720 m3/h。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：（1）所需沉淀池平面积为多少m2？（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？解：所需沉淀池面积为;A=Q/U=7200/(3600*0.4/1000)=500m2沉速为0.1mm/s的颗粒的去除率为E=u/U=25%16-3原水泥沙沉降试验数据见下表。取样口在水面下180cm处。平流沉淀池设计流量为900 m3/h，表面积500 m2。试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥沙颗粒约百分之几？（C0表示泥沙初始浓度，C表示取样浓度）。沉降试验数据取样时间（m
8、in）015203060120180C/C0 10.980.880.700.300.120.08解：17-1某天然海砂筛分结果见下表，根据设计要求，d100.54mm，K802.0。试问筛选滤料时，共需筛除百分之几天然砂粒(分析砂样200g)。筛分试验记录筛孔（mm） 留 在 筛 上 砂 量 通过该筛号的砂量 质量（g） 质量（g） 2.36 0.8 0.4 199.2 99.61.65 18.4 9.2 180.8 90.41.00 40.6 20.3 140.2 70.10.59 85.0 42.5 55.2 27.60.25 43.4 21.7 11.8 5.90.21 9.2 4.6
9、2.6 1.3筛底盘 2.6 1.3 0 0合计 200 100做好滤料筛分曲线后所做步骤1.已知： d10 0.54mm, K80=2.0,求得： d801.08mm 2. 从前面图1上查出d100.54mm在曲线上的点，拉直线到右边纵坐标轴为103. 再从前面图1上查出d801.08mm在曲线上的点，拉直线到右边纵坐标轴为80 4. 将右边纵坐标轴1080之间分为7等分，确定右边坐标轴原点、20%、30%、40%、50%、60%、70%、90%和100%的点。5. 从前面图1中右边坐标轴原点拉直线到筛分曲线，找到与曲线交点，确定所对应的横坐标上的筛孔孔径为0.43 mm左右。6. 从前面图
10、1中右边纵坐标轴80点拉直线到筛分曲线，找到与曲线交点，确定所对应的横坐标上的筛孔孔径为1.52 mm左右。7. 从图1中查出粒径0.43 mm部分占左边纵坐标的17.4。 8. 从图1中查出粒径1.52 mm部分占左边纵坐标的13.7。9. 总共去除17.4 13.731.117-2根据上题所选砂滤料，求滤速为10m/h的过虑起始水头损失为多少cm？已知：砂粒球度系数0.94；砂层孔隙率m00.4；砂层总厚度l070cm；水温按15计。解：解17-4设大阻力配水系统干管起端流速为1m/s；支管起端流速为2m/s；孔口流速为3m/s。试通过计算说明该配水系统的配水均匀性是否达到95以上。解：1
11、7-5设滤池平面尺寸为5.4m（长）4m（宽）。滤层厚70cm。冲洗强度q14 L/（s ? m2），滤层膨胀度e40。采用3条排水槽，槽长4m，中心距1.8m。求：（1）标准排水槽断面尺寸；（2）排水槽顶距砂面高度；（3）校核排水槽在水平面上总面积是否符合设计要求。 d10解：（1）.采用3条排水槽，则槽长:中心距每槽排水流量:17-6滤池平面尺寸、冲洗强度及砂滤层厚度同上题，并已知：冲洗时间6min；承托层厚0.45m；大阻力配水系统开孔比0.25；滤料密度为2.62g/cm3；滤层孔隙率为0.4；冲洗水箱至滤池的管道中水头损失按0.6m计。求：（1）冲洗水箱容积；（2）冲洗水箱底至滤池排水冲洗槽高度解：两两格无阀滤池合用一个冲洗水箱，滤池设计流量为4000m3/d，请设计滤池平尺寸和冲洗水箱深度（设计参数自己选用）求得： d80 1.08mm1. 已知： d100.54mm, K80=2.0,求得： d80 1.08mm 已知： d100.54mm, K80=2.0,求得： d80 1.08mm2. 从前面图1上查出d100.54mm在曲线上的点，拉直线到右边纵坐标轴为103. 再从前面图1上查出d801.08mm在曲线上的点，拉直线到右边纵坐标轴为804. 将右边纵坐标轴1080之间分为7等分，确定右边坐标轴原点、20%、30%、40%
