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水质工程学（物化部分）复习题 1. 天然水中杂质按粒度大小分类有哪些？ 按杂质颗粒的粒度分为： 悬浮物——零点几个微米至毫米，浑浊，显微镜或肉眼可见 胶体——几纳米至零点几个微米，浑浊，超显微可见 溶液——通常在纳米级以下，透明，电镜可见 注：胶体化学定义胶体范围1 nm～100 nm，工程运用上边界0.45 μm或1 μm （1）悬浮物：泥土、粘土（50μm）、砂（50μm）、金属氧化物、原生动物及其包囊、藻类（80μm）、细菌（0.2～4μm），纸浆纤维、石油微粒等。 （2）胶体：粘土类物质、金属氢氧化物、蛋白质（10～30nm）、硅酸（10～100nm）、纤维素、高分子有机物（如腐殖质内的富里酸和腐殖酸）、病毒（8～100nm）等等。 （3）溶液（溶解杂质） ① 溶解气体：O2、CO2、N2等（未污染水O2=5～10mg/L,14mg/L, CO2来源于有机物质的分解及地层化学反应，CO2的多少影响到碳酸平衡、碱度等，地面水一般为20～30，地下水可高达100 mg/L）; ② 阳离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+、Fe2+、Mn2+等； ③ 阴离子：HCO3-、Cl-、SO42-、NO3-、SiO32-、F-等； ④ 溶解性有机大分子（电解质与非电解质均有） 2. 饮用水预处理、常规水处理、强化常规水处理、深度处理概念，它们各自的去除对象分别是那些杂质？ 饮用水预处理通常是指在常规处理工艺前面采用适当的物理、化学和生物的处理方法，对水中的污染物进行初级去除。 常规水处理可指对一般浊度的原水进行混凝、沉淀、过滤、消毒的净水过程，以去除浊度、色度和细菌、病毒为主的处理工艺。 深度处理通常用于常规处理后，采用适当的处理方法，将常规处理不能有效去除的污染物或者消毒副产物的前体物加以有效的去除，以提高和保证饮用水水质。 去除对象： 饮用水预处理 常规水处理 强化常规水处理 3. 江河、湖泊、地下水、海水等水源的水质特点？ （1）江河水 ① 浊度、含沙量变化大（地形、植被）； ② 含盐量及硬度较低（西北地区较高，东北较低，全国均满足水源水质标准）； ③ 受到一定程度污染，水质水温不稳定。 （2）湖泊、水库水 ① 一般浊度较低； ② 国内许多湖泊、水库出现富营养化，存在藻类、腐殖质及色、嗅、味问题； ③ 含盐量较江河水高。 （3）地下水 ① 清澈、水质水温稳定； ② 含盐量较高，一般达到200～500 mg/L（西南、华南、东南雨水补给丰富）； ③ 硬度较高，一般达到60～300 mg/L（西北地区苦咸水、华北地区海水影响）； ④ 部分水源含有较高的铁锰或氟。 （4）海水 含盐量高，一般为36000 mg/L，入海口处含盐量较低（NaCl约占83.7%）。 4. 课堂教学所涉及到的水质指标有哪些？指标限值各为多少？ ① 感官性状和一般化学指标 感官性状指标指某些物质对人的视觉、味觉和嗅觉的刺激，一般化学指标物质对人体健康不直接产生毒害，但通常对生活的使用产生不良影响，其中也包括感官性状的影响。 色度：地面水主要来源于腐殖质、藻类，地下水主要来源于铁、锰。 浊度：新国标中特殊情况不超过3NTU，浊度具有卫生学意义。 pH值：低于6.5可能产生腐蚀性，高于8.5易沉淀。 总硬度：过高易引起腹泻。 铝：产生涩味。过高的铝对人体有较大的危害，早老性痴呆，骨骼疾病。 铁、锰、铜、锌：颜色（丝纺厂产品受到影响实例），金属、涩味味。 酚：9-15 mg/L明显毒性，但0.01 mg/L产生恶臭，标准制定偏于安全。 耗氧量：间接反映水中有机物含量，高锰酸盐指数，CODMn ② 毒理学指标 有些化学物质，在饮用水中达到一定浓度时，会对人体健康造成危害，这些属于有毒化学物质。 氟：过多引起牙斑釉和氟骨病，过少引起龋齿。 氰化物：一次摄入20-30 mg ,2-3分钟致死，低剂量摄入引起慢性中毒。 砷：一次摄入100 mg致死，低剂量摄入引起慢性中毒。 镉：骨痛病 铬：致癌作用等等。 ③ 微生物学指标 总大肠菌群、耐热大肠菌群、大肠埃希氏菌及菌落总数 细菌总数 5. 三种理想反应器的基本概念，基本计算公式？完全混合连续式反应器在应用中为何常常需要串联使用？ （1） 完全混合间歇式反应器（CMB） Completely mixing batch reactor 采用一次加料，搅拌反应，待反应结束后再同时放出，所有物料反应时间相同，且浓度均匀，但随时间而变化，因而是在非稳态条件下操作的。 （2） 完全混合连续式反应器（CSTR） Continuously stirred tank reactor 物料边进边出，连续流动，因充分搅拌，各处浓度均匀，出口浓度与反应器内浓度一致。稳态条件下，整个系统不随时间变化。 （3）