过滤是利用颗粒状滤料截留经过沉淀后水中残留的颗粒物，进一步去除水中的杂质，降低水中的混浊度。

消毒是饮用水处理的最后一步，向水中加入消毒剂（一般用液氯）来灭活水中的病原微生物。

18. 混凝机理 （1）压缩双电层

水处理所去除的胶体主要为带负电的胶体，常用的铝盐铁盐混凝剂产生的带正电荷的高价金属羟基聚合离子，可以起到压缩双电层的作用。加入混凝剂后胶体的电动电位下降。 （2）电性中和

铝盐、铁盐混凝剂产生的带正电荷的物质，都能与负电胶体很好地吸附，使水中胶体的电动电位下降，胶体脱稳凝聚。多个不同电性的胶体颗粒可以相互吸附与桥联，形成矾花。投加过量混凝剂可以出现再稳现象。 （3）吸附架桥

一些不带电荷甚至是带有与胶粒同性电荷的高分子物质，通过氢键、范德华力等与胶粒也有吸附作用，一个高分子聚合物的分子可以吸附多个胶粒，起到桥联作用。 （4）沉淀物的卷扫或网捕

铝盐铁盐产生的大量氢氧化铝、氢氧化铁沉淀物能够直接网捕卷扫水中的胶体颗粒。

在水的混凝处理中，以上几种机理可能都会起作用，只是各种机理所起作用的程度会有所不同，与处理条件、工艺设备、混凝剂种类及投药量、源水浊度、水的pH 值等有关。 19. 影响混凝的主要因素

（1）水温：无机盐混凝剂水解吸热，低温水混凝剂水解困难；低温水粘度大，不利于胶粒脱稳凝聚；水温低时，胶体水化作用强，妨碍胶体凝聚；水温与水的pH有关。

（2）pH和碱度：pH为6.5~7.5为宜。水的PH值不同，铝盐与铁盐混凝剂的水解产物形态不一样，混凝效果也各不相同。当原水碱度不足

时，水的pH值大幅下降，混凝剂的水解反应不完全，对混凝过程不利。 （3）悬浮物：杂质浓度低，颗粒间碰撞机率下降，混凝效果差。水中悬浮物过少，用助凝剂；水中悬浮物过高，用高分子混凝剂。 （4）水力条件：整个混凝过程可分为两个阶段：药剂的投加与混合阶段、反应阶段，均需要具备良好的水力条件给予配合。 20. 简述四类沉淀基本原理

（1）自由沉淀：适用于低浓度的离散颗粒，颗粒在沉降过程中，其形状、尺寸、质量均不变，颗粒之间无相互干扰，因此，在沉降过程中颗粒的沉速不变。（沉砂池、初沉池前期）

（2）絮凝沉淀：絮凝性颗粒在沉淀过程中发生凝絮作用，沉速逐渐增加。（初沉池后期、二沉池前期、给水混凝沉淀） （3）拥挤沉淀（受阻沉淀）：因颗粒的浓度过高，颗粒在沉淀的过程中相互干扰，

不同颗粒以相同的速度成层下降，并形成明显的固液界面。（高浊水预沉淀、二沉池、污泥浓缩池）

（4）压缩沉淀：在颗粒浓度极高的情况下（如污泥浓缩池底部附近），颗粒在相互支撑的条件下受重力的作用被进一步挤压。 21. 澄清的基本原理

澄清池是将絮凝和沉淀综合于一个构筑物中完成，主要依靠活性泥渣层达到澄清的目的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。这种把泥渣层作为接触介质的过程，实际上也是絮凝过程，一般称为接触絮凝。在絮凝的同时，杂质从水中分离出来，清水在澄清池上部被收集。 22. 过滤机理 （1）颗粒迁移

在过滤过程中，滤层孔隙中的水流一般属层流状态，被水流挟带的颗粒随着水流流线运动。它之所以会脱离流线而与滤粒表面接触，完全是一种物理－力学作用。一般认为由以下几种作用引起：拦截、沉淀、惯性、扩散和水动力作用等。 （2）颗粒粘附

粘附作用是一种物理化学作用。当水中杂质颗粒迁移到滤料表面上时，则在范德华引力和静电力相互作用下，以及某些化学键和某些特殊的化学吸附力下，被粘附于滤料颗粒表面上，或者粘附在滤粒表面上原先粘附的颗粒上。此外，絮凝颗粒的架桥作用也会存在。因此，粘附作用主要决定于滤料和水中颗粒的表面物理化学性质。 23. 滤料的选择要求

（1）具有足够的机械强度，以防冲洗时滤料磨损和破碎

（2）具有足够的化学稳定性，以免滤料与水产生化学反应而恶化水质 （3）具有一定的颗粒级配和适当的空隙率 （4）滤料应尽量就地取材，货源充足，廉价 24. 氯消毒机理

当氯溶解在清水中，下列两个反应几乎瞬时发生： Cl2?H2O???HOCl?HCl HOCl???H??OCl?

氯消毒作用的机理，一般认为主要通过次氯酸HOCl 起作用，HOCl 为很小的中性分子，只有它才能扩散到带负电的细菌表面，并通过细菌的细胞壁穿透到细菌内部。当HOCl 分子达到细菌内部时，能起氧化作用，破坏细菌的酶系统而使细菌死亡。OCl-1 虽亦具有杀菌能力，但是带有负电荷，难于接近带负电的细菌表面，杀菌能力比HOCl 差的多。生产实践表明，PH 值越低则消毒作用越强，证明HOCl 是消毒的主要因素。

25. 滤消毒曲线（消毒效果的控制）

在第1区即OA段，表示水中杂质把氯消耗光，余氯量为零，需氯量为b1，这时消毒效果不可靠。

在第2区即AH段，加氯后，氯与氨发生反应，有余氯存在，所以有一定消毒效果，但余氯为化合性氯，主要成分是一氯胺。

在第3区即HB段，仍然产生化合性余氯，加氯量继续增加，开始下列化学反应：2NH2Cl+HOCl→N2↑+3HCl+H2O。结果使氯胺被氧化成一些不起消毒作用的化合物，余氯反而逐渐减少，最后到达折点B。

超过折点B以后，进入第4区即BC段。此后已经没有消耗氯的杂质了，出现自由性余氯。该区消毒效果做好。

从整个曲线看，到达峰点H时，余氯最高，但这是化合性余氯而非自由性余氯。到达折点时，余氯最低。如继续加氯，此时所增加的是自由性余氯。加氯量超过折点需要量时称为折点氯化。 26. 排水系统体制分类及优缺点比较

排水系统体制分类：合流制，分流制，混合制。从环保方面看：合流制在降雨时会把大量城市污水直接排入河流，造成水体严重污染；分流制把雨水直接排入河流，污水则经过处理厂的处理后排入河流，污染相对较小。从造价方面看：合流制管道少，造价底；分流制管道多，造价高。从维护管理方面看：合流制雨污混合，不易淤积，容易维护管理；分流制污水管道易造成淤积，加大了管理难度。混合制的优缺点介于分流制和合流制之间。考虑到目前环保是主要的影响因素，所以现在新建排水系统的体制多为分流制。 27. 城市排水系统的规划原则和任务

（1）排水工程的规划应符合区域规划以及城市和工业企业的总体规划，并应与城市和工业企业中其他的单项工程建设密切配合，互相协调。 （2）排水工程的规划与设计，要与邻近区域内的污水和污泥的处理和处置协调。

（3）排水工程规划与设计，应处理好污染源治理与集中治理的关系。 （4）城市污水是可贵的淡水资源，在规划中要考虑污水经再生后的回用方案。

（5）如设计排水区域尚需考虑给水和防洪问题时，污水排水工程应与给水工程协调，雨水排水工程应与防洪工程协调，以节省总投资。

（6）排水工程的设计应全面规划，按近期设计，考虑远期发展有扩建的可能。

（7）对于城市和工业企业原有的排水工程在进行改建和扩建时，应从实际出发，在满足环境保护的要求下，充分利用和发挥其效能，有计划、有步骤地加以改造，使其逐步达到完善和合理化。

（8）在规划与设计排水工程时，必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。同时，也必须执行国家关于新建、改建、扩建工程，实行把防止污染措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的“三同时”规定，这是制定控制污染发展的重要政策。

它的主要任务是规划设计、收集、输送、处理和利用各种污水的一整套工程设施和构筑物，即排水管道系统和污水厂的规划与设计。 28. 雨水管道的设计计算步骤 （1）划分排水流域和管道定线

（2）划分设计管段与沿线汇水面积 （3）确定设计计算基本数据 （4）确定管渠的最小埋深 （5）设计流量的计算

（6）雨水管网的水力计算，确定雨水管道的坡度、管径和埋深 （7）绘制雨水管道平面图及纵剖面图

29. 城市污水回用系统组成及各部分作用

城市污水回用一般由污水收集系统、再生水厂、再生水输配系统和回用水管理等部分组成。

污水收集系统：是收集输送回用原水的管道系统。 再生水厂：它是以回用为目的对污水进行再生处理的污水处理厂。其处理工艺流程，应通过试验或参考实际经验 ，根据回用水水质标准，通过技术经济比较确定。

再生水输配系统：应建成独立系统，可新建再生管道，或利用原有给水管道输送再生水，一般以非金属为宜。

用户的用水管理：应根据用水设施的要求确定。当用于工业冷却时，一般包括水质稳定处理、菌藻处理和进一步改善水质的其它特殊处理。当用于生活杂用水或景观河道补充水时，可直接使用，不需要再进一步处理。

30. 雨水利用对城市排水系统设计的影响 传统理论设计的城市雨水系统的缺点：

（1）这种以尽快排除城市小范围区域内的雨水设计理念使得下游 城市防洪压力骤增。

（2）未经任何形式处理的雨水直接排入受纳水体，会对受纳水体 造成严重的污染，有些甚至到了不能容忍的程度。有些资料证明，雨水径流特别是初期雨水径流对水体的污染相当严重。 （3）由于排水系统的管径确定是按照最大流量来确定的，无形中