给水工程14-18章节课后习题.docVIP

十四章： 6、3种理想反应器的假定条件是什么？研究理想反应器对水处理设备的设计和操作有何作用。 答：3种理想反应器的假定条件如下 1）完全混合间歇式反应器中的反应：不存在由物质迁移而导致的物质输入和输出、且假定是在恒温下操作。 2）完全混合连续式反应器：反应器内物料完全均匀混合且与输出产物相同的假定，且是在恒温下操作。 3）推流型反应器：反应器内的物料仅以相同流速平行流动，而无扩散作用，这种流型唯一的质量传递就是平行流动的主流传递。 4）在水处理方面引入反应器理论推动了水处理工艺发展。在化工生产过程中，反应器只作为化学反应设备来独立研究，但在水处理中，含义较广泛。许多水处理设备与池子都可作为反应器来进行分析研究，包括化学反应、生物化学反应以至物理过程等。例如，氯化消毒池，除铁、除锰滤池、生物滤池、絮凝池、沉淀池等等，甚至一段河流自净过程都可应用反应器原理和方法进行分析、研究。介绍反应器概念，目的就是提供一种分析研究水处理工艺设备的方法和思路。 7、为什么串联的CSTR型反应器比同体积的单个CSTR型反应器效果好？(8’) 答：如果采用多个体积相等的CSTR型反应器串联使用，则第2只反应器的输入物料浓度即为第1只反应器的输出物料浓度，以此类推。 设为一级反应，每只反应器可写出如下公式： =；=；……= 所有公式左边和右边分别相乘： 式中为单个反应器的反应时间。总反应时间。 串联的反应器数愈多，所需反应时间愈短，理论上，当串联的反应器数时，所需反应时间将趋近于CMB型和PF型的反应时间。、 十五章： 3、高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？ 答：当高分子物质投量过多时，将产生“胶体保护”作用。“胶体保护”可理解为：当全部胶粒的吸附面均被高分子覆盖以后，两胶粒接近时，就受到高分子的阻碍而不能聚集。这种阻碍来源于高分子之间的相互排斥。排斥里可能来源于“胶粒－胶粒”之间高分子受到压缩变形（象弹簧被压缩一样）而具有排斥势能，也可能由于高分子之间的电性斥力（对带电高分子而言）或水化膜。 4、目前我国自来水厂内常用的无机混凝剂有哪些？常用的助凝剂有哪些？ 答：目前，我国自来水厂内常用的无机混凝剂包括铝系和铁系。其中，铝系混凝剂包括硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝。铁系混凝剂包括三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁以及聚合氯化铁。水厂内常用的助凝剂有：骨胶、聚丙烯酰胺及其水解产物、活化硅酸、海藻酸钠等。 5、什么是助凝剂？在什么情况下需投加助凝剂？ 答：当单独使用混凝剂不能取得预期效果时，需投加某种辅助药剂以提高混凝效果，这种药剂称为助凝剂。助凝剂通常为高分子物质。其作用往往是为了改善絮体结构，促使细小而松散的絮粒变得粗大而密实，作用机理是吸附架桥。例如：对于低温、低浊水，采用铝盐或铁盐混凝剂时，形成的絮粒往往细小松散，不易沉淀。当投入少量活化硅酸时，絮凝体的尺寸和密度就会增大，沉速加快。 11、影响混凝效果的主要因素有哪些？ 答：影响混凝效果的主要因素有以下六类： 1.混凝剂的种类和投量 5.水中悬浮物浓度影响 2.水力条件和作用时间 6.水中杂质影响 3.水温影响 4.水的PH值和碱度影响 16、采用机械絮凝池时，为什么采用3~4档搅拌器且各档之间需用隔墙分开？ 答：单个机械絮凝池接近于CSTR型反应器，故宜分格串联。分格越多，越接近于PF反应器，絮凝效果越好，但分格过多，造价增高且增加维修工作量，一般采用3－4挡分格，每格均安装一台搅拌机，各挡搅拌机之间用隔墙分开以防止水流短路。为适应絮凝体形成规律，第一格内搅拌强度最大，而后逐格减少，从而速度梯度G值也相应由大到小 十六章： 1、(7’) 答：自由沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此没有干扰，只受到颗粒本身在水中的重力和水流阻力的作用的沉淀；而拥挤沉淀是指颗粒在沉淀过程中，彼此相互干扰，或者受到容器壁的干扰的沉淀；利用絮凝剂使水中悬浮杂质形成较粗大的絮凝体，再通过自由沉淀的沉淀称为絮凝沉淀。 3、了解肯奇沉淀理论的基本概念和它的用途。(8’) 答：肯奇沉淀理论：Ct=C0H0/Ht 其中高度为Ht、均匀浓度为Ct的沉淀管中所含悬浮物量和原来高度为H0、均匀浓度为C0的沉淀管中所含悬浮物量相等。这种理论使用于较短的沉淀管作实验，来推测实际沉淀效果。 、(7’) 答：理想沉淀池应符合以下3个条件：1）颗粒处于自由沉淀状态；2）水流沿着水平方向流动；3）颗粒沉到池底即认为已被去除。根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度无关，与表面积成反比。 5、影响平流式沉淀池沉淀效果的因素有哪些？ 答：实际平流沉淀池偏离理想沉淀池条件的主要原因有： （1）沉淀池实际水流状况对沉淀效果的影响。由于如下原因引起水流短流：进水的惯性作用；出水堰产生的水流抽吸；