水质工程学（上）习题、思考题
思考题一
1、 水中杂质按尺寸大小可分成几类？了解各类杂质主要来源、特点及一般去除方法。
2、 概略叙述我国天然地表水源和地下水源的水质特点。
3、 了解《生活饮用水卫生标准》中各项指标的意义。
4、 反应器原理用于水处理有何作用和特点？
5、 混合与返混在概念上有何区别？返混是如何造成的？
6、 PF型（合塞流反应器）和CMB型反应器（间歇完全混合反应器）为什么效果相同？两者优缺点比较。
7、 3种理想反应器的容积或物料停留时间如何求得？试写出不同反应级数下3种理想反应器内物料的平
均停留时间公式。
习题二
1、 在实验室内作氯消毒试验。已知细菌被灭活速率为一级反应，且K=0.85min-1。求细菌被灭99.5%时，
所需消毒时间为多少分钟？（连续式完全混合反应器）
2、 设物料i分别通过CSTR型和PF型反应器进行反应后，进水和出水中i浓度之比为Co/Ce=10,且属一
级反应，k=2h-1。求水流在CSTR型和PF型反应器内各需多少停留时间？（注：Co—进水中i初始浓度；Ce—出水中i浓度）
思考题三（水质指标和废水出路）
1， 何为水的自然循环和社会循环？它们之间存在着怎样的矛盾？污水处理工程的任务是什么？ 2， 废水水质有哪几种指标？其在实际工作中有何作用？ 3， 试讨论生活污水和工业废水的特征。 4， 为何制定了地面水中有害物质最高容许浓度标准，还要制定工业“废水”的排放标准？这些标准
的主要内容有哪些？
5， 说明生化需氧量及化学需氧量的基本概念，并比较它们的优缺点及适用条件。 6， 比较不同来源BOD数值的条件是什么？为什么？ 7， 生化需氧量间接表示废水中有机物的含量，废水中有机物的量是一定的，为什么第一阶段生化需
氧量随温度的不同而变化？
8， 什么叫做第一阶段和第二阶段生化需氧量？ 9， 有机物的生物氧化过程一般分两个阶段进行，这是指哪些有机物来说的？对于不含氮有机化合物
的情况怎样？为什么以五天作为标准时间所测得的生化需氧量（BOD5）一般已有一定的代表性？
10， BOD5这一指标在实用上有何缺点，为什么现在仍广泛地应用这一指标？ 11， COD和BOD的数值关系如何？举例说明之。
12， 某一水样200C的生化需氧量（Yt）测定结果如下： 试确定此水样的K1、La 及BOD5(Y5)的值. t(日) Yt(mg/1) 13，
2 11 4 18 6 22 8 24 10 26 如某工业区生产污水和生活污水的混合污水的2天300C生化需氧量为200mg/1，求该污水5天200C的生化需氧量（BOD5）。200C时，K1=0.1日-1。
14，
根据某污水厂资料，每人每天所排BOD5为35克，如每人每天排水量为160升，试求该污水的BOD5浓度（mg/1）。
15， 悬浮固体的组成如何？县浮固体这一指标在实用上有何意义？
16， 试述废水的PH、碱度、氮、磷、硫、有毒化合物和重金属诸指标在实际工作中的意义。 17， 废水的出路有哪些？废水出路的选择由什么因素决定，应考虑什么问题？
思考题四（水体的自净和水质模式）
1， 地面水的功能是什么？ 2， 控制水体污染的重要意义何在？ 3， 什么是水体的正常生物循环？向水体排放的污染物质过多为什么能破坏水体的正常生物循环？ 4， 什么叫水体的自净？为什么说溶解氧是河流自净中最有力的生态因素之一？其变化规律如何？ 5， 水体自净能力和水质目标有何关系？水体自净能力的利用有何实际意义？ 6， 水体自净过程包括哪些过程（或环节）？ 7， 说明河流中氧的平衡计算的意义。根据氧垂曲线，可以说明些什么问题？ 8， 进行水体自净计算时，关于溶解氧一般是以夏季水体中不低于4mg/1为依据的，但在北方严寒地
区，对于溶解氧的要求往往提高，这是为什么？
9， 影响水体耗氧和复氧的因素有哪些？在水体自净计算中，对于有机污染物的去除，为什么通常仅
考虑有机物的耗氧和大气的复氧两个因素？
10， 河水：最旱年最旱月平均时流量（保证率95%）Q=3m3/S 流速 V=0.2m/s 溶解氧（DO）含量 夏季7mg/1 冬季9mg/1 废水（含氯有机废水）：
最大流量 q=100m3/hr 氰（CN）浓度 Co=10mg/1
BOD5 BOD5 =300mg/1 河水中原无氰化物。
（1） 为了保证河水水质和河道两岸的环境卫生，估算废水所需的处理程度。
（2） 考虑上述废水处理方法时，水质控制因素是废水排入河道后的河水中的氰化物还是溶解氧含
量？为什么？
11， 河水：
最早年最早月平均时流量（保证率95%） Q=32m3/s (v=0.25m/s) 生化需氧量 BOD5=3mg/1 产氧量 Dm<10% 水温 T=200C 耗氧常数 K1(20)=0.1日-1 复氧常数 K2(20)=0.2日-1 城市污水：
最大流量 q=75000m3/d=0.87m3/s 生化需氧量 BOD5=300mg/1 溶解氧 DO=0
要求污水排放口下游6公里处溶解氧不小于4mg/1，生化需氧量BOD5不大于4mg/1，确定此城市污水所需的处理程度。
12， 设有一较大的河流，其复氧常数K2为0.4日-1，流速为V=5Km/h，污水排放点处河中溶解氧饱和，
数值为DO=10mg/1。与河水流量相比，污水流量很小，因而排放后排污口处混合水的溶解氧可认为是饱和的，其需氧量（最终生化需氧量）为20mg/1，耗氧常数为K1=0.2日-1。试确定排污点下
13，
游30公里处的溶解氧值。 对于把废水排向河口的情况，（一般水比较浅，含盐度比较低）有什么自然条件可以得到比较大的稀释比？
思考题五
1、 何谓胶体稳定性？试用胶粒间相互作用势能曲线说明胶体稳定性的原因。
2、 混凝过程中，压缩双电层和吸附一电性中和作用有何区别？简要叙述硫酸铝混凝作用机理及其与水PH
值的关系。
3、 高分子混凝剂投量过多时，为什么混凝效果反而不好？
4、 什么叫助凝剂？常用的助凝剂有哪几种？在什么情况下需投加助凝剂？
5、何谓同向絮凝和异向絮凝？两者的凝聚速率（或碰撞速率）与哪些因素有关？
6、混凝控制指标的哪几种？为什么要重视混凝控制反应指标的研究？你认为合理的控制指标如何确定？
7、 絮凝过程中，G值的真正涵义是什么？沿用已久的G值和GT值的数值范围存在什么缺陷？请写出机
械絮凝池和水力絮凝池的G值公式。
8、 影响混凝效果的主要因素有哪几种？这些因素如何影响混凝效果的？
9、 何谓混凝剂“最佳剂量”？如何确定最佳剂量并实施自动控制？
10、 前水厂中常用的混合方法有哪几种？各有何优缺点？在混合过程中，控制G值的作用是什么？
11、 当前水厂中常用的絮凝设备有哪几种？各有何优缺点？在絮凝过程中，为什么G值应自进口至出
口逐渐减小？
12、 采用机械絮凝池时，为什么要采用3~4档搅拌机且各挡之间需用隔墙分开？
习题六
1、 某水厂采用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量为35mg/L。水厂设计水量100000m3/d。混凝剂每日调
制3次，溶液浓度按10%计，试求溶解池和溶液池体积各为多少？
2、 隔板絮凝池设计流量75000m3/d。絮凝池有效容积为1100m3。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5%计）。
3、 某机械絮凝池分成3格。每格有效尺寸为2.6m(宽)*2.6m(长)*4.2m(深)。每格设一台垂直轴桨板搅拌器，
构造按图，设计各部分尺寸：r2=1050mm；桨板长1400mm，宽120mm；r0=525mm。叶轮中心点旋转线速度为： 第一格 ひ1=0.5m/s 第二格 ひ2=0.32m/s 第三格 ひ3=0.2m/s
求:3台搅拌器所搅拌功率及相应的平均速度梯度G值(水温按20℃计)。
1050
1400
525 4、 设原水悬浮物体积浓度Ф=5*10-5 。假定悬浮颗粒粒径均匀，有效碰撞系数=1，水温按15℃计。设计
流量Q=360。搅拌功率（或功率消耗）P=195W。试求：
（1） 絮凝池按PF型（合塞流）0反应器考虑，经15分钟絮凝后，水中颗粒浓度将降低百分之
几？
（2） 采用3座同体积机械絮凝池串联（机械絮凝池按CSTR型反应器考虑），絮凝池总体积与
（1）同。搅拌总功率为195W，设3座絮凝池搅拌功率分别为：P1=100W，P2=60W，P3=35W，试问颗粒数量浓度后降低百分之几？
5、设计流量40000m3/d，试设计往复式隔板絮凝池（设计参数自选）。 设计流量50000m3/d，试设计水平轴机械搅拌絮凝池（设计参数自选） 设计流量60000m3/d，试设计折板絮凝池（设计参数自选）。
思考题七
1、 什么叫自由沉淀、拥挤沉淀和絮凝沉淀？
2、 已知悬浮颗粒密度和粒径，可否采用公式直接求得颗粒沉速？为什么？
3、 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、长度各表面积关系如何？
4、 影响平流沉淀池沉淀效果的主要因素有哪些？沉淀池纵向分格有何作用？
5、 沉淀池表面负荷和颗粒截留沉速成关系如何？两者涵义有何区别？
6、 设计平流沉淀池是主要根据时间、表面负荷还是水平流速？为什么？
7、 平流沉淀池进水为什么要采用穿孔隔墙？出水为什么往往采用出水支渠？
8、 斜管沉淀池的理论根据是什么？为什么斜管倾角通常采用60度？
9、 澄清池的基本原理和主要特点是什么？
习题八
3
1、 已知颗粒密度ρ=2.65g/cm，粒径d=0.45mm（按球形颗粒考虑），求该颗粒在20℃水中沉降速度为多
少？
2、 平流沉淀池设计流量为720m3 /h。要求沉速等于和大于0.4mm/s的颗粒全部去除。试按理想沉淀条件：
求
（1） 所需沉定池平面积为多少平方米？试设计平流沉淀迟