《污废水处理设施运营管理习题集》物理化学部分模板Word文件下载.docx
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3．相对压强
以当地大气压作为起量点的压强称为相对压强。
4．真空值
绝对压强小于当地大气压强的数值称为真空值。
（四）问答题
1．简述压强、静水压强的含义和单位。
物体单位面积上所受的垂直压力，叫压强，对于液体的压强也是这样规定的。
在我国法定计量单位中，压强单位为帕斯卡（Pa），1帕（Pa）=1牛顿／平方米（N／m2）。
另外在水力学中，为了方便有时也用米水柱（mH2O）高来表示压强。
2．静水压强的主要特性是什么?
静水压强主要有以下两个重要特性：
一是静水压强方向与作用面的内法线方向重合；
二是静止液体中某点静水压强的大小与作用面的方位无关，同一点的不同方向静水压强大小均相等。
第三章物理化学法
1．下列关于格栅作用的说法中哪一项是正确的?
（）
A．截留水中细小的无机颗粒；
B．截留水中细小的有机颗粒；
C．截留废水中较大的悬浮物或漂浮物；
D．截留废水中溶解性的大分子有机物。
C（P60）。
2．在沉砂池前一般应该设置（）。
A．粗格栅；
B．中格栅；
C．细格栅；
D．粗、中两道格栅。
C（P61）。
3．污水处理系统必须设置格栅，污水过栅流速宜采用（）。
A．0.2～0.4m／s；
B．1.0～1.5m／s；
C．0.6～1.0m／s；
D．1.0～1.2m／s。
4．下列关于栅渣的说法中哪一项是错误的?
A．栅渣压榨机排出的压榨液可以通过明槽导入污水管道中；
B．栅渣堆放处应经常清洗，并消毒；
C．栅渣量与地区特点、栅条间隙大小、废水流量以及下水道系统的类型等因素有关；
D．清除的栅渣应及时运走处置掉，防止腐败产生恶臭，招引蚊蝇。
A（P62）。
5．下列关于均质调节池功能的说法中哪一项是错误的?
A．调节废水的水量；
B．均和废水的水质；
C．减少由于意外事故对废水处理系统造成的冲击，保证处理系统的正常运行；
D．增加污水的停留时间，强化各种污染物的去除。
D（P64）。
6．沉淀池的形式按（）不同，可以分为平流式、竖流式和辐流式三种。
A．池子的结构；
B．水流的方向；
C．池子的容积；
D．水流的速度。
B（P69）。
7．沉砂池的功能是从污水中分离（）较大的无机颗粒。
A．比重；
B．重量；
C．颗粒直径；
D．体积。
A（P67）。
8．下列哪一项不是过滤法去除污染物的主要途径?
A．筛滤作用；
B．沉淀作用；
C．接触吸附作用；
D．离子交换作用。
D（P75）。
9．下列物质中哪一类能够被过滤法有效去除?
A．悬浮和胶体杂质；
B．金属离子；
C．溶解性有机物；
D．水中的盐分。
A（P75）。
10．下列哪一项不是滤料应该具有性质?
A．足够的机械强度；
B．足够的化学稳定性；
C．适当的粒径级配；
D．较强的吸附性能。
D（P77）。
11．下列中和剂在使用过程中卫生条件最差的是哪一种?
A．石灰；
B．苛性钠；
C．白云石；
D．石灰石。
A（P82）。
12．不能用于中和硫酸废水的中和剂是（）。
B．电石渣；
C．烟道气；
D．苛性碱。
C（P83）。
13．在混凝过程中，投加絮体结构改良剂不能达到（）的目的。
A．增加絮体的粒径；
B。
增加絮体的密度；
C．增加絮体的机械强度；
D．强化胶体的脱稳。
D（P99）。
14．混凝处理的混合阶段的速度梯度和搅拌时间应该控制在什么范围?
A．速度梯度为500～1000s-1，搅拌时间为10～30s；
B．速度梯度为500～1000s-1，搅拌时间为1～30min；
．
C．速度梯度为10～200s-1,搅拌时间为l0～30s；
D．速度梯度为l0～200s-1，反应时间为10～30min。
A（P101）。
15.下列哪一项不是实现气浮分离的必要条件?
A．气泡的粒径应该越小；
B．气泡的粒径应该较大；
C．气泡的密度应该越大；
D．细微气泡应该能够与污染物有效的黏附。
B（P103）。
16．下列关于加压溶气气浮法特点的说法中错误的是哪一项?
A．空气溶解在加压条件下进行，而气浮池在常压下运行；
B．空气的溶解度大，供气浮用的气泡数量多，能够确保气浮效果；
C．气泡微细、粒度均匀、密集度大，上浮稳定，对液体扰动微小，特别适用于对疏松絮凝体、细小颗粒的固液分离；
D．不能人为控制气泡与废水的接触时间。
D（P104）。
17．废水在压力溶气气浮池中的停留时问为（）。
A．<
10min；
B．10～20min；
C．20～60min；
D．>
60min。
B（P105）。
18．在温度一定的条件下，吸附量随吸附质平衡浓度的提高而（）。
A．减小；
B．增加；
C．保持不变；
D．略微下降。
B（P111）。
19．下列关于活性炭的吸附能力与孔隙的构造和分布情况的说法中错误的是哪一项?
A．大孔主要为吸附质扩散提供通道；
B．过渡孔不仅为吸附质提供扩散通道，而且当吸附质的分子直径较大时（如有机物质），主要靠它们来完成吸附；
C．活性炭的小孔对吸附量影响最大；
D．由于大孔的孔径大，有利于吸附质的扩散，所以活性炭的大孔对吸附量的影响最大。
D（Pll2）。
20．下列关于离子交换容量大小的说法中正确的是（）。
A．全交换容量>
平衡交换容量>
工作交换容量；
B．全交换容量>
工作交换容量>
平衡交换容量；
C．平衡交换容量>
全交换容量；
D．全交换容量>
工作交换容量=平衡交换容量。
A（Pll3）。
（二）判断题
1．格栅去除对象的是废水中的胶体（1nm～100nm）和细微悬浮物（100nm～10000nm）。
（P61）。
2．根据栅距的大小格栅可分为粗格栅、中格栅和细格栅。
V（P61）。
3．为了更好地拦截废水中的悬浮物，可以采用粗、中两道或粗、中、细三道格栅。
4．调节池的功能是调节废水的水量和均和废水的水质，同时尽量去除废水中的污染物，为后续处理设备创造良好的工作条件。
（P64）。
5．水量调节池中必须设置搅拌措施。
6．调节池前一般都设置格栅等除污设施。
V（P65）。
7．沉淀法的主要去除对象是废水中的各种固态物质。
（P65）。
8．沉砂池的功能是去除废水中密度较大的无机颗粒，如砂、煤渣等。
V（P67）。
9．沉砂池去除颗粒物的范围大于沉淀池去除颗粒物的范围。
（P66～67）。
10．曝气沉砂池截留的沉砂中的有机物含量小于平流式沉砂池截留的沉砂中的有机物含量。
V（P68）。
11．旋流式沉砂池是一种利用机械外力控制水流流态与流速，加速砂粒的沉淀，并使有机物随水流走的沉砂装置。
12．斜板（管）沉淀法是根据浅层沉淀的原理开发的。
V（P71）。
13．平流式沉淀池的优点有沉淀效果好、造价低、占地面积小、排泥方便等。
（P70）。
14．在过滤过程中，污水中的污染物颗粒主要通过筛滤、沉淀和接触吸附等三种作用来去除的。
V（P75）。
15．在过滤过程中，细微悬浮物是被深层滤料的沉淀作用和接触吸附作用去除的。
16.承托材料的粒径大小具体取决于滤料的粒径，而与反冲洗的配水形式无关。
X（P78）。
17．在滤速一定的条件下，由于冬季水温低，水的黏度较大，杂质不易与水分离，易穿透滤层，滤池的过滤周期缩短，应降低滤速。
V（P80）。
18．中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。
V（P82）。
19．石灰来源广泛，价格便宜、反应迅速、沉渣量少，易脱水，因此是一种常用的酸性废水中和剂。
（P82）。
20．中和处理硝酸、盐酸时，不适于选用石灰石、大理石或白云石作为滤料。
X（P82）。
21．含钙或镁的中和剂不适合过滤中和法中和含碳酸的废水。
22．混凝法去除的对象主要是废水中溶解态的污染物。
（P98）。
23．废水中的胶体（1nm～100nm）和细微悬浮物（100nm～10000nm）能在水中长期保持稳定的悬浮状态，静置而不沉，使废水产生混浊现象。
V（P98）。
24．为了能够使混凝剂与废水充分混合，达到较好的混凝效果，应该在较长的时间里保持较高的搅拌强度。
（P99）。
25．在混凝剂与废水中胶体和细小悬浮物的反应阶段中，搅拌强度或水流速度应随着絮凝体颗粒的增大而逐渐降低。
V（P100）。
26．对任何废水的混凝处理，都存在最佳混凝剂和最佳投药量的问题，但混凝剂投加过量时，通常不会对混凝效果造成负面影响。
（P100）。
。
27．在气浮过程化中，气泡越大，表面积越大，与颗粒碰撞的几率也越大，因此气浮的效果越好。
X（P104）。
28．足够数量的细微气泡是保证气浮效果的一个重要基本条件。
V（P104）。
29．在气浮过程中，疏水性的悬浮离子不易与气泡黏附，而亲水性的悬浮离子容易与气泡黏附。
（P104）。
30．在压力溶气气浮处理过程中，当加压泵的压力过低时，为了达到相同的处理效果，势必需要增加溶气水量，从而造成气浮池的容积大大增加。
V（P105）。
31．被吸附的物质称为吸附剂，而具有吸附能力的物质称为吸附质。
X（Plll）。
32．废水中的污染物一旦被吸附剂吸附去除后，就不会再从吸附剂表面脱离掉。
33.吸附达到平衡时，吸附速度和解吸速度相等。
V（Plll）。
34．一般情况下，废水的常规处理工艺不能去除和杀死病原微生物，因此必须对废水进行消毒。
X（P133）。
1．栅渣量
（P62）
指格栅截留的固体的数量，栅渣量与地区特点、栅条间隙大小、废水流量以及下水道系统的类型等因素有关。
在无当地资料时，城市污水处理厂的栅渣量可采用下式计算：
式中：
W——每日栅渣产量，m3／d；
W1——栅渣量，m3／103m3（栅渣／废水）；
KZ——城市污水流量总变化系数。
Qmax——最大设计污水量。
2．调节池
（P64）
工业废水与城市污水的水量、水质都是随时间的转移而不断变化着的。
流量和浓度的不均匀往往给处理设备带来不少困难，或者使其无法保持在最优的工艺条件下运行，或者使其短时无法工作，甚至遭受破坏（如在过大的冲击负荷条件下）。
为了改善废水处理设备的工作条件，在许多情况下需要对水量进行调节，对水质进行均和。
实际应用中将具有以上功能的构筑物称为调节池，调节池的形状可为圆形、方形、多边形，可建在地下或地上，根据地区和企业具体地形而定。
3．滤料的不均匀系数
（P77）
指通过滤料样品重量80％的筛孔孔径与通过同一样品重量的l0％的筛孔孔径之比。
4．反冲洗强度
（P80）
是指单位滤池面积在单位时间内消耗的冲洗水量，可用下式计算：
式中：
q——冲洗强度，L／（m2.S）；
Q/——冲洗水量，L／s；
A——滤料的表面积，m2。
（四）计算题
1．某城市污水处理厂最大设计污水量为30000m3／d，污水流量总变化系数为1.4，采用栅距为30mm的格栅，请计算每天的栅渣产生量。
（假设：
每l000m3污水的栅渣产生量为0.06m3）
（P62）
栅渣量的计算公式如下：
Qmax——最大设计污水量；
W1——栅渣量，m3／103m3（栅渣／废水）；
KZ——城市污水流量总变化系数。
将已知条件代入上式可得：
所以每天产生l.3m3的栅渣。
2．某企业废水排放量为2.5万m3／d，计划采用聚合氯化铝对其进行混凝处理，聚合氯化铝的设计投加量为20mg/L。
采用湿法投加，聚合氯化铝溶液的浓度为l5％，每日调剂2次，请计算聚合氯化铝溶液池的有效容积。
每天需要投加的聚合氯化铝为：
25000×
20／1000=500kg／d
每天需要投加聚合氯化铝溶液：
500／0.15／1000=3.3m3／d
因此聚合氯化铝溶液池的有效容积为：
3.3／2=1.65mg／d
3．某企业工业废水拟采用活性炭吸附有机物（以COD计），原水COD为120mg／L。
在2L的废水中投加2g的活性炭，经过充分吸附后达到吸附平衡，平衡浓度为24mg/L。
请计算此条件下活性炭的平衡吸附量。
（P111）
平衡吸附量的计算公式如下：
V——废水容积，L；
W——吸附剂投量，g；
C0——原水吸附质浓度，mg／L；
C——吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度，mg／L。
将已知条件代入上式可得平衡吸附量：
（五）问答题
1．简述调节池在污水处理中的作用及常见类型的特点。
工业废水与城市污水的水量、水质都是随时间的转移而不断变化着的，有高峰流量和低峰流量，也有高峰浓度和低峰浓度。
“调节”和“均和”的目的是为处理设备创造良好的工作条件，运行状态，同时，还能减小设备容积，降低成本。
调节池按功能可分为以下三种：
（1）水量调节池；
（2）水质调节池；
（3）事故调节池。
（1）水量调节池
一般要求只是调节水量，只需设置简单的水池，保持必要的调节池容积并使出水均匀即可。
（2）水质调节池
要使废水水质能达到均衡，调节池在构造上和功能上采取了如下达到水质均和的措施：
穿孔导流槽式调节池和带搅拌设备的调节池。
常用的搅拌方式有空气搅拌、机械搅拌和水力搅拌三种。
（3）事故调节池
某些工业废水处理系统发生产物料泄漏或周期性冲击负荷时（如制药行业发酵罐倒罐，高浓度电镀槽液排放等），应该设置事故池，可以起分流储水作用，待事故结束后，将调节池中废水以小流量逐渐排入废水调节池。
事故池只有在特殊的情况下才设立，它对保护处理系统不受冲击、减少调节池容积有十分重要的作用。
2．简述沉砂池与沉淀池功能的不同。
（P66）
在实际应用中，进行重力沉降分离的构筑物分为沉淀池和沉砂池两种。
沉淀池的功能是分离水中的可沉性悬浮物，包括无机悬浮物和有机悬浮物。
沉砂池的功能是从水中分离相对密度较大的无机颗粒，例如沙子、煤渣等。
沉砂池一般设在泵站、沉淀池之前，这样能保护水泵和管道免受磨损，还能使沉淀池中的污泥具有良好的流动性，能防止排放管道和输送管道堵塞。
3．简述曝气沉砂池的工作原理、特点及控制方法。
（P68）
普通平流沉砂池的主要缺点是沉砂中含有约15％的有机物，使沉砂的后续处理增加难度。
采用曝气沉砂池可以在一定程度上克服此缺点。
曝气沉砂池式是一长形渠道，池表面呈矩形，池底一侧有i=0.1～0.5的坡度，坡向另一侧的集砂槽，曝气沉砂池的断面如图所示。
曝气装置设在集砂槽侧，距池底0.6～0.9m，使池内水流作旋流运动，无机颗粒之间的互相碰撞与摩擦机会增加，把表面附着的有机物除去。
由于旋流产生的离心力，把比重较大的无机物颗粒甩向外层而下沉，比重较轻的有机物旋至水流的中心部位随水带走。
可使沉砂中的有机物含量低于l0％，称为清洁沉砂。
另外，由于池中设有曝气设备，它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡、加速污水中油类的分离等作用。
曝气沉砂池的断面示意图
曝气沉砂池曝气沉砂池的运行操作主要是控制污水在池中的旋转流速和旋转圈数。
一般运行参数采用如下：
（1）曝气沉砂池的水流在池内停留时间为l～3min；
（2）空气量应保证池中水的旋转速度在0.3m／s左右，通常空气量为2～3m3／（m2·
h）。
旋转速度与砂粒粒径相关，粒径越小，需要的旋转速度越大；
旋转速度也不能太大，否则沉下的砂粒会重新泛起。
旋转速度与沉砂池的几何尺寸、扩散器的安装位置和曝气强度等因素有关。
旋转圈数与曝气强度及污水在池内的水平流速有关，曝气强度越大，旋转圈数越多，沉砂效率越高；
反之沉砂效率降低。
旋转速度和旋转圈数这两个参数在正常运行中不易测量，通常采用曝气强度作为控制指标。
4．简述过滤的功能与原理。
（P75）
过滤指通过具有空隙的颗粒状滤料层截留的废水中细小固体颗粒的处理工艺。
在废水处理中，主要用于去除悬浮和胶体杂质，特别是用重力沉淀法不能有效去除的微小颗粒（固体和油类）和细菌。
颗粒材料过滤对废水的BOD和COD等也有一定的去除作用。
在过滤过程中，污水中的污染物颗粒主要通过以下三种作用被去除：
筛滤作用、沉淀作用和接触吸附作用。
（1）筛滤作用
滤料是由大小不同的砂粒组成的，砂粒之间的空隙就像一个筛子。
污水中比孔隙大的杂质很自然地会被滤料筛除，从而与污水分离。
（2）沉淀作用
可以把滤料抽象成一个层层叠起来的沉淀池，则该沉淀池的表面积是非常巨大的，污水中的部分颗粒会沉淀到滤料颗粒的表面上而被除去。
（3）接触吸附作用
由于滤料的表面积是非常大的，因此必然存在较强的吸附能力。
污水在滤层孔隙中曲折流动时，杂质颗粒与滤料有着非常多的接触机会，会被吸附到滤料颗粒表面，从污水中去除。
被吸附的杂质颗粒一部分可能会由于水流而被剥离，但它马上又会被下层的滤料所吸附截留。
在实际过滤过程中，上述三种作用往往同时起作用，只是随条件不同而有主次之分。
对粒径极大的悬浮颗粒，以筛滤作用为主，因这一过程主要发生在滤料表层，通常称为表面过滤。
对于细微悬浮物，以发生在滤料深层的沉淀作用和接触吸附作用为主，称为深层过滤。
5.简述实现气浮分离的两个基本条件。
（P103）
气浮是在水中产生大量细微气泡，细微气泡与废水中的细小悬浮粒子相黏附，形成整体密度小于水的“气泡——颗粒”复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中悬浮物得以分离。
实现气浮分离必须具备以下两个基本条件：
一是必须在水中产生这个数量的细微气泡；
二是必须使气泡能够与污染物相黏附，并形成不溶性的固态悬浮体。
（1）细微气泡的性质
气浮法的净水效果，只有在获得直径微小、密度大、均匀性好的大量细微气泡的情况下，才能得到良好的气浮效果。
①气泡直径愈小，其分散度愈高，对水小悬浮粒子的黏附能力和黏附量也就愈大。
实践证明，气泡直径在100μm以下才能很好地附着在悬浮物上。
②气泡密度是指单位体积释气水中所含微气泡的个数，它决定气泡与悬浮粒子碰撞的几率。
气泡密度越大，与悬浮粒子的品质几率越大。
③气泡均匀性有两方面的含义，一是指最大气泡与最小气泡的直径差；
二是指小直径气泡占气泡总量的比例。
大气泡数量的增多会造成两种不利影响：
一是使气泡密度和表面积大幅度减小，气泡与悬浮粒子的黏附性能活黏附量相应降低；
二是大气泡上浮时会造成剧烈的水力扰动，不仅加剧了气泡之间的兼并，而且由此产生的惯性撞击力会将已黏附在悬浮物上的气泡撞开，降低气浮效率。
（2）细微气泡与污染物的黏附
悬浮粒子能否自动与气泡黏附，主要取决于粒子的表面性质。
疏水性粒子容易与气泡黏附，而亲水性粒子则不易与气泡黏附，亲水性愈强，黏附就愈困难。
当废水中的悬浮粒子是强亲水性物质，就必须首先投加浮选剂（大多是表面活选剂，如煤油、十二烷基磺酸钠等），将其表面转变为疏水性的，才能用气浮法去除。
应该指出，在大多数废水中都存在着或多或少的表面活性物质，当采用气浮法处理时，往往不需要投加浮选剂。
中级工
（一）选择题
1、以当地大气压作为起量点的压强称为（）
A.绝对压强；
B．相对压强；
C．大气压强；
D．零压强。
B（P40）。
注：
“P40”表示答案的出处在《污废水处理设施运行管理》（试用）教材正文第40页，以下同。
2、下列描述错误的是（）。
A．过水断面是指流体运动时所通过的横断面，该断面与流体运动方向垂直；
B．流量是指在单位时间内流体通过过流断面的体积或重力；
C．在单位时间内流体所移动的距离，称为流速；
D．过流断面上所有点的实际流速比平均流速小。
答案:
D（P42）。
1、在水力学上把某点的相对压强高度（即测压管高度）与该点在基准面以上的位置高度之和称为测压管水头。
√（P41）。
2．自来水管道中的水流是有压流动，明渠与河道中的水流都是无压流动。
对（P42）。
3．过流断面上有些点的实际流速比平均流速小，有些点的实际流速比平均流速大。
√（P42）。
4．过水断面（简称断面）是指流体运动时所通过的横断面，该断面与流体运动方同垂直。
5．过水面积无限小的流束称为总流。
许多总流的有限集合体称为元流。
（P42）。
6．在重力作用下的静止液体中，无论是否同种且连续的液体，等压面都是水平面。
（三）概念题
1．等压面
（P42）液体各点压强相等的面。
2.过水断面
（P42）流体运动所通过的与运动方向的横断面。
3.流量
（P42）在单位时间内流体通过过水断面的体
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