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水质工程学（上）考试试卷一1、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）所需沉淀池平面积为多少m2？（2）沉速为0.1mm/s的颗粒，可去除百分之几？(10’)解：已知Q=720m3/h=0.2m3/su0=0.4mm/sui=0.1mm/s1)所需沉淀池平面积为2)沉速为0.1mm/s的颗粒的去除率为2、原水泥砂沉降试验数据见下表。取样口在水面180cm处。平流沉淀池设计流量为900m3/h，表面积为500m2，试按理想沉淀池条件，求该池可去除泥砂颗粒约百分之几？（表示泥砂初始浓度，表示取样浓度）。（20’）取样时间（min）015203060120180/10.980.880.700.300.120.08解：已知h=180cmQ=900m3/hA=500m2沉速计算取样时间（min）015203060120180u=h/t(cm/min)_129631.51沉速分布见下图。102468101200.10.20.30.40.50.60.70.80.91cm/min沉降速度（）小于该沉速的颗粒组成分数截留沉速u0===3cm/min从图上查得u0=3cm/min时，小于该沉速的颗粒组成部分等于p0=0.30。从图上，相当于积分式dp的面积为0.506。因此得到总去除百分数为：P=(1-0.30)+(0.506)=86.9%水质工程学(上)考试试卷二1、河水总碱度0.1mmol/L（按CaO计）。硫酸铝（含Al2O3为16℅）投加量为25mg/L，问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解？设水厂日生产水量50000m3，试问水厂每天约需要多少千克石灰（石灰纯度按50℅计）。（处理水剩余碱度要求不得低于0.47mmol/L（按CaO计））解：投入药剂量折合Al2O3为25mg/l×16%=4mg，Al2O3的分子量为102。故投入药剂量相当于4/102=0.039mmol/l，剩余碱度取0.37mmol/l，则得[CaO]=3×0.039+1×0.37=0.487(mmol/l)，CaO的分子量为56，则石灰投量为0.487×56×50000/0.5=2.3×106(g)=2.3×103(kg)2、(2)设初沉池为平流式，澄清部分高为H，长为L，进水量为Q，试按理想沉淀理论对比：①出水渠设在池末端②如图所示，设三条出水渠时，两种情况下可完全分离掉的最小颗粒沉速uo。2解：1）可完全分离掉的最小颗粒沉速uo满足得2）当水流至距池末端处时，最小颗粒沉速满足得当水流至距池末端处时，最小颗粒沉速满足得当水流至距池末端时，最小颗粒沉速满足得所以设三条出水渠时，可完全分离掉的最小颗粒沉速uo为，其值小于出水渠设在池末端时可完全分离掉的最小颗粒沉速uo。3水质工程学(上)考试试卷三1、设物料i分别通过CSTR型和PF型反应器进行反应，进水和出水中I浓度之比为，且属于一级反应，k=2h-1水流在CSTR型和PF型反应器内各需多少停留时间？（注：—进水中i初始浓度；—出水中i浓度）解：1)由CSTR一级反应方程式可得：t=(C0/Ce-1)/k=(10-1)/2=4.5h2)由PF一级反应方程式可得：t=(㏑C0-㏑Ce)/k=1.15h2、188、某天然海砂筛分结果见下表根据设计要求：=0.54mm，K80=2.0。试问筛选滤料时，共需筛除百分之几天然砂粒（分析砂样200g）筛分实验记录筛孔（mm）留在筛上砂量通过该号筛的砂量质量（g）℅质量（g）℅2.360.81.6518.41.0040.60.5985.00.2543.40.219.2筛盘底2.6合计200已知：砂粒球度系数=0.94；砂层孔隙率=0.4；砂层总厚度=70cm；水温按150C解：补填以上表格如下。筛孔（mm）留在筛上砂量通过该号筛的砂量质量（g）℅质量（g）℅2.360.80.4199.299.61.6518.49.2180.890.41.0040.620.3140.270.10.5985.042.555.227.60.2543.421.711.85.90.219.24.62.61.3筛盘底2.61.3——合计200100.0由已知设计要求d10=0.54mmK80=2.0，则d80=2х0.54=1.08。按此要求筛选滤料，方法如下：自横坐标0.54mm和1.08mm两点，分别作垂线与筛分曲线相交。自两交点作平行线与4右边纵坐标轴相交，并以此交点作为10%和80%，在10%和80%之间分成7等分，则每等分为10%的砂量，以此向上下两端延伸，即得0和100%之点，以此作为新坐标。再自新坐标原点和100%作平行线与筛分曲线相交，在此两点以内即为所选滤料，余下部分应全部筛除。由图知，大粒径（d>1.52）颗粒约筛除13.6%，小粒径（d<0.43）颗粒约筛除17.5%，共筛除31.1%左右。滤料筛分曲线如下图。水质工程学(上)考试试卷四1、在实验室内做氯消毒试验。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？...