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1、华北理工大学2020学年季学期期末考试试卷开课学院:建筑工程课程号：升41学课程名称：水质工程学I年级：级专业：给排水科学与工程试卷类型：4卷系主任签字：教学院长签字：考试时间：100分钟题号一二三四五六合计分数阅卷人一、名词解释（共5题，每题3分，共15分，将答案写到答题纸上）1 .胶体稳定性2 .滤层含污能力3 .含湿量4 .树脂工作交换容量5 .渗透二、填空题（共20空，每空1分，共20分，将答案填到第3页表格中）1 .水中杂质按照尺寸大小顺序分成几类：、和悬浮物质。2 .生活饮用水的常规处理工艺中通常包括3_、）_、J5）、。3 .混凝剂对水中胶体粒子的三种混凝作用为、00）Q4 .常
2、用的混凝剂的投加方式包括，、和泵投加等。5 .离子交换树脂的基本性能参数中一般湿真密度湿视密度。6 .直接过滤有、两种形式。7 .反渗透膜组件主要有（17）、管式、板框式、中空纤维式等四种形式。8 .任何以产生为目的的过程均是高级氧化工艺。9 .在沉淀池中正好有一个沉降速度为UO的颗粒从池顶沉淀到池底，称为。10 .反渗透膜的透过机理中理论较为占优势。三、选择题（共10题，每题2分，共20分，将答案填到第3页表格中）1 .反应器是化工生产过程中的核心部分。理想反应器模型一般分为3种，其中不包括OA.CMB型B.SBR型C.CSTR型D.PF型2 .用于的凝聚剂或助凝剂，不得使处理后的水质对人体
3、健康产生有害的影响。第1页共12页考试方式：（开卷闭卷）A,生活饮用水B.生产用水C.水厂自用水D.消防用水3 .滤池的工作周期，宜采用hoA.812B.10-16Clo18D.12-244 .在活性炭吸附中，对吸附量起主要支配作用的是oA.大孔B.过渡孔C.中孔D.小孔5 .利用反渗透装置进行污水处理，经计算其回收率为80%,则其浓缩倍数为一oA.2B.3C.4D.56 .我国饮用水标准规定出厂水游离性余氯在接触30min后不应低于mgl,在管网末梢不应低于mg/1oA.0.3;0.05B.0.5;0.8C.0.3;0.01D.0.3;0.157 .当水体中的总碱度小于总硬度时，下列叙述不正
4、确的是oA.水中有碳酸盐和非碳酸盐硬度B.总硬度一总碱度=非碳酸盐硬度C.总碱度=碳酸盐硬度D.总硬度=碳酸盐硬度8 .超纯水（电子工业用的较多）水中导电的电介质几乎全部去除，微生物，气体，有机物等去除到最低。其含盐量在以下，而25时电阻率在IOXlO6ccm以上。A.0.5mg/1B.0.1mg/IC.1.0mg/1D.2.0mg/19 .在离子交换过程中，强碱、弱碱阴离子树脂分别是以和开始泄漏为失效点的。A.CP；硅B.硅；FC.硅；CfD.C;硅10 .在对流经黄土高原的黄河干、支流河水进行处理时，通常在常规给水处理工艺前面添加来进行预处理。A.沉砂池B,沉淀池C.澄清池D.絮凝池四、简
5、答题（共5题，每题5分，共25分，将答案写到答题纸上）1 .理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？2 .什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何利弊？3 .在不同的水温t/和气温。条件下，试简述蒸发与传导的共同作用传热量H、蒸发传热量HB和传导传热量Ha三者之间的关系。4 .试述V型滤池的定义及其主要特点。5 .在超滤过程中，为什么会发生浓差极化现象？五、计算题（共2题，每题10分，共20分，将答案写到答题纸上）1 .平流沉淀池设计流量为144013h.要求流速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求：（1）所需沉淀
6、池表面积为多少m?（2）沉速为0.25mm/s的颗粒。可去除百分之几？2 .隔板絮凝池设计流量75000m3/d絮凝池有效容积为937.5m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？（水厂自用水量按8%计）。第二题答案(1)i)(2)(3)(4)(14)(5)(15)(6)(16)(7)(17)(8)08)(9)(10)第三题答案162738495IO华北理工大学2020学年一季学期期末考试试卷答案开课学院：建筑工程学院课程号:升41学课程名称：水质工程学I年级：级专业：给排水科学与工程试卷类型：A卷一、名词解释（共5题，每题3分，共15分）1指胶体粒子在水中
7、长期保持分散悬浮状态的特性。分为1、动力学稳定性2、聚集稳定性。2单位体积滤层中的平均含污量称为“滤层含污能力”，单位gc?或kgn33在含有1kg干空气的湿空气混合气体中，所含水蒸气的质量Xkg。4指在给定条件下，单位质量树脂实际可利用的可交换离子的数量。5膜能使溶剂（水）透过的现象。二、填空题（共20空，每空1分，共20分）OD溶解物(ID泵前投加(12)胶体(IZ)高位溶液池重力投加混凝(13)水射器投加04)沉淀(14)大于（）(15)过渡接触过滤(16)活性炭吸附(16)微絮凝过滤07)消毒(IZ)螺旋卷式(18)电性中和(18)羟基自由基（-OH）吸附架桥(19)截留沉速网捕（或卷
8、扫）CO)优先吸附一毛细管流三、单项选择题(共5题，每题2分，共10分)1B6A2A7D3D8B4D9C5D10B四、简答题(共5题，每题5分，共25分，将答案写到答题纸上)1 .理想沉淀池应符合哪些条件？根据理想沉淀条件，沉淀效率与池子深度、长度和表面积关系如何？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。2 .什么叫折点加氯？出现折点的原因是什么？折点加氯有何利弊？答：超过折点以后的加氯称折点加氯。在加氯过程中，前期生成的NFhCl被氧化成其他物质
9、，余氯反而减少，出现折点。受污染的原水采用折点加氯可降低水的色度，去除臭、味，对酚、铁、铳有明显去除作用，可使水中有机污染总量下降。但折点加氯量大，必要时需有PH调整措施和增加脱氯工艺。3 .答：(1)当户0H=Ha+H冷却塔的常规工作。(2)当片。H=H尸个别冷却塔的工作工况。(3)当V6H=HAHa个别冷却塔的工作工况。(4)当trH=O蒸发散热量=空气传给热量，液面温度达到冷却极限值AH=O4 .试述V型滤池的定义及其主要特点。答：V型滤池因两侧(或一侧也可)进水槽设计成V字形而得名。其主要特点是：(1)可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。(2)气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲
10、洗效果好，冲洗水量大大减少。5 .在超滤过程中，为什么会发生浓差极化现象？答：在压力驱动膜滤过程中，由于膜的选择透过性，水和小分子可透过膜，而大分子溶质则被膜所阻拦并不断累积在膜表面上，使溶质在膜面处的浓度Cm高于溶质在主体溶液中的浓度Cb。在浓度梯度作用下，溶质由膜表面向主体溶液反向扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致水的透过通量下降，这种现象称为浓差极化。五、计算题（共2题，每题10分，共10分，将答案写到答题纸上）L平流沉淀池设计流量为1440l3h要求流速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件，求：（1）所需沉淀池表面积为多少而？（2）沉速为0.25
11、mm/s的颗粒。可去除百分之几？已知：Q=720mih;uo=0.4uns=l.44mh解：%=&A=IOOOm2Auo1.44竺=62.5%（042.隔板絮凝池设计流量75000m3/d絮凝池有效容积为937.5/。絮凝池总水头损失为0.26m。求絮凝池总的平均速度梯度不值和GT值各为多少？（水厂自用水量按8%计）。解：求GT值,Q=75000m7d1.08=81000m7d=0.9375m7s体积V=937.5m3V937.5Q0.937510005G =9.81x0.26=505|1.01106 1000h=0.26m;U=0.0101cm7s=l.0110-6mzs（20水的运动粘度，
12、）GT=50.51000=50500华北理工大学2020学年一季学期期末考试试卷开课学院：建筑工程课程号：8041学课程名称：水质工程学I学院年级：级专业：给排水科学与工程试卷类型：上卷系主任签字：教学院长签字：考试时间：100分钟题号一二四五六合计分数阅卷人一、填空题（共30空，每空1分，共30分）1.水厂常用的助凝剂有哪几种、2 .混合设备的基本要求是药剂与水的混合必须快速均匀，常用的混合设备有3 .常用的滤池反冲洗的方法有、o4 .在有氨存在情况下，存在化合性余氯，氯胺存在的三种形态、o5 .水的纯度常用水中含盐量来衡量，根据工业对水质的要求不同，水的纯度分为哪四类、O6 .工业冷却水的
13、供水系统一般分为、3种。7 .目前常用的消毒方法有、.8 .常用的无机混凝剂有哪几种、o二、名词解释（共5题，每题3分，共15分，将答案写到答题纸上）1 .混凝剂最佳投加量2 .渗析3 .麦克尔焙差方程4 .活性炭柱试验吸附区5 .渗透三、简答题（共5题，每题6分，共30分，将答案写到答题纸上）1 .什么负水头，它对过滤和反冲洗有什么影响？2 .分析折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？3 .大阻力配水系统与小阻力配水系统的含义是什么？4 .活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么？两者有什么关系？5 .在无阀滤池中进水管U形存水弯有什么作用？四、作图分析（共I题，每题15分，共15分）画出折点加
14、氯曲线草图，以加氯量和余氯量分别为坐标轴，注明分区以及曲线各区段含义。什么是折点加氯？并分析各段的消毒效果以及出现折点的原因。五、计算题（共1题，每题10分，共10分，将答案写到答题纸上）设某物料M通过4只串联的CSTR型反应器进行反应后，进水与出水中M的浓度分别为Co=3OOmgL,Ce=30mgL,属于一级反应，反应速度常数为2h,;如果液体流量为3000mo求水流在反应器内总停留时间为多少，反应器的总体积为多少？华北理工大学2020学年季学期期末考试试卷答案开课学院：建筑工程学院课程号:804159课程名称：水质工程学I年级：级专业：给排水科学与工程试卷类型：旦卷题号二三四五六合计分数阅
15、卷人一、填空题（共30空，每空1分，共30分）1.水厂常用的助凝剂有哪几种水胶、聚丙烯酰胺、活化硅酸、海藻酸2 .混合设备的基本要求是药剂与水的混合必须快速均匀，常用的混合设备有泵混合、管式混合、机械混合。3 .常用的滤池反冲洗的方法有高速水流反冲洗、小水反冲洗、表面助冲加高速水流反冲洗。4 .在有氨存在情况下，存在化合性余氯，氮胺存在的三种形态一氯胺、二氯胺、三氯o5 .水的纯度常用水中含盐量来衡量，根据工业对水质的要求不同，水的纯度分为哪四类淡化水、脱盐水、纯水、高纯水（超纯水）。6 .工业冷却水的供水系统一般分为M式_、循环式、混合式3种。7 .目前常用的消毒方法有加氯消毒、二氧化氯消毒
16、、氯胺消毒、漂白粉消毒、次氯酸钠消毒、臭氧消毒、紫外线消毒。（任意写出5个）8 .常用的无机混凝剂有哪几种硫酸亚铁、聚合铝、硫酸铝、三氯化铁、聚合二、名词解释（共5题，每题3分，共15分，将答窠写到答题纸上）1 .混凝剂最佳投加量：混凝剂最佳投加量是指达到既定水防目标的最小混凝剂投量。2 .渗析：膜能使溶质透过的现象。3 .麦克尔焙差方程：由于蒸发传热和接触传热，冷却塔内任何部位所产生的总传热量正比于塔内该点水温的饱和空气焙与塔内该点的空气焰之差，就是麦克尔焙差方程。4 .活性炭柱试验吸附区：是指从原水溶质浓度降低到出水允许浓度时所需要的活性炭层高度。5 .渗透：膜能使溶剂（水）透过的现象。三
17、、简答题（共5题，每题6分，共30分，将答案写到答题纸上）1 .什么负水头，它对过滤和反冲洗有什么影响？答：在滤池过滤过程中，当滤层截留了大量杂质以至沙面以下某一深处的水头损失超过该处水深时，出现的现象就是滤池负水头。负水头对过滤和反冲洗的影响主要有：（1）减少有效过滤面积，使过滤的水头损失及滤层中孔隙流速增加，严重时会影响滤后水质。（2）气囊会穿过滤层上升，有可能把部分细滤料或轻质滤料带出，破坏滤层结构。（3）反冲洗时，气囊更易将滤料带出滤池。2 .分析折板絮凝池混凝效果为什么优于隔板絮凝池？答：折板絮凝池的水流在同波折板之间曲折流动或在异波折板之间缩、放连续不断流动,形成众多小漩涡，提高了
18、颗粒碰撞絮凝效果。并且从总体上看，折板絮凝池接近于推流型。与隔板絮凝池相比，在总的水流能量消耗中，有效能量消耗比例提高，絮凝时间缩短，池子体积减小。3 .大阻力配水系统与小阻力配水系统的含义是什么？答：滤池配水系统中，中间设置一根干管或干渠，在管两侧接出若干互相平行的支管，支管下方开设成45。角交错排列的两排小孔。为了使起始支管的孔口流量与末端支管的孔口流量尽量接近，而使孔口的总面积减小以增大孔口阻力系数。增大孔口阻力系数就消弱了承托层、滤料层阻力系数及配水系统压力不均匀的影响，这就是大阻力配水系统。小阻力配水系统涵义即是指，不以增加孔口阻力系数而是减小干管和支管进口流速的方法使配水尽量达到均
19、匀，配水系统中孔口阻力相对大阻力配水系统较小，这样的配水系统称为小阻力配水系统。4 .活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么？两者有什么关系？答：接触时间是指活性炭床容积除以流量、或是炭床厚度除以流速所得出的时间。泄漏时间是指流量一定时，从活性炭池开始进水到出水开始不符合水质要求时所经历的时间。接触时间和泄漏时间有内在的联系，因为当流速（或流量）一定时增减炭床厚度或炭床厚度一定时改变流速，都可以改变接触时间，而接触时间的变化可影响活性炭池的泄漏时间和吸附容量。5 .在无阀滤池中进水管U形存水弯有什么作用？答：进水管设置U形存水弯的作用，是防止滤池冲洗时，空气通过进水管进入虹吸管从而破坏虹吸。当滤池
20、反冲洗时，如果进水管停止进水，u形存水弯即相当于一根测压管，存水弯中的水位将在虹吸管与进水管连接三通的标高以下。如果不设u形存水弯，无论进水管停止进水或继续进水，都会将空气吸入虹吸管。四、作图分析（共1题，每题15分，共15分）画出折点加氯曲线草图，以加氯量和余氯量分别为坐标轴，注明分区以及曲线各区段含义。什么是折点加氯？并分析各段的消毒效果以及出现折点的原因。(1)4分（2）当加氯量超过加氯折点B以后，出现自由性余氯，并且余氯量随着加氯量的增加而增加，加氯量超过折点需要量时的加氯称为折点加氯。2分（3）当水中的有机物主要是氨和氮化合物时，加氯量与余氯量的变化需要进行详细分析,把曲线分为4个区
21、进行分析1分I.第一区即为OA段，表示水中杂质把氯消耗光，余氯为0,需氯量为bl,消毒效果不可靠。2分II.在曲线AH段，加氯以后，氯与氨发生反应，有余氯存在，具有一定的消毒效果，但是余氯为化合性氯，以一氯胺为主。2分IH,在曲线HB段，仍然存在化合性余氯，随着加氯量增加，反映结果使得一氯氨被氧化成一些不具有消毒效果的化合物，余氯量法反而随着加氯量增加而减少，最后达到折点B。2分IV.超过折点B以后，进入笫4区一曲线BC段。此后就没有消耗氯的杂质了，出现自由性余氯,第4区消毒效果最好。2分五、计算题(共1题，每题10分，共10分，将答案写到答题纸上)设某物料M通过4只串联的CSTR型反应器进行
22、反应后，进水与出水中M的浓度分别为Co=3OOmgL,Cc=30mgL,属于一级反应，反应速度常数为2hl;如果液体流量为3000mo求水流在反应器内总停留时间为多少，反应器的总体积为多少？解：(1)已知为4只CSTR型反应器串联进行反应，且反应为一级反应。S=f_LY邑=吧=10G+Ce30=2h,n=44分1 /1(2)10U+2J1分(l+2t)4=10l+2t=1.7781分单个反应器反应时间为：t=0.389h1分总反应时间为：T=40.389h=1.557h1分(3)每个反应器的体积为：V=Qt=3000m0.389h=l167m31分反应器的总体积为：V,=4V=4668m31分
