给水工程章课后习题及答案Word文件下载.doc
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15---1.河水总碱度0.1mmol/L(按CaO计),硫酸铝(含Al2O3约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?
设水厂每日生产水量50000m3,试问水厂每天约需要多少千克石灰(石灰纯度按50%计)?
(1)由于要保证硫酸铝顺利水解需要0.25~0.50
mmol/L的剩余碱度。
而河水中只有0.1
mmol/L的碱度,故需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解。
(2)投药量折合Al2O3为
25mg/L×
16%=4mg/L,Al2O3分子量为102,
故投药量相当于4/102=0.039mmol/L,剩余碱度取0.35mmol/L,则得:
[CaO]=3×
0.039-0.1+0.35=0.37mmol/L
CaO分子量为56,则市售石灰投量为:
0.37×
56×
50000/0.5×
1000=2072kg。
15-----2设聚合铝[A12(OH)n?
Cl6-n]m在制备过程中,控制m=5,n=4,试求该聚合铝的碱化度为多少?
B=【OH】/3*【AL】×
100%=20/30=66.7%
15----3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?
溶液池体积为
W2=24×
100aQ/1000×
1000cn=aQ/417cn=35×
100000/417×
10×
3×
24=11.66m3
溶解池体积为W1=0.3W2=3.5m3
15------4隔板絮凝池设计流量为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?
(水厂自用水量为5%)
Q=75000×
1.05=0.9115m3/sT=V/Q=1100/0.9115=1206.8S
G==45.76S-1GT=45.76×
1206.8=55220.58
20S-1<
G<
70S-1,10000<
GT<
100000
15----6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α=1,水温按15℃计。
设计流量Q=360m3/h。
搅拌功率(或功率消耗)P=195W。
试求:
(1) 絮凝池按PF型反应器考虑,经15min絮凝后,水中颗粒数量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)相同。
搅拌功率仍为195W,设3座絮凝池搅拌功率分别为:
P1=100W,P2=60W,P3=35W,试问颗粒数量浓度最后降低百分之几?
16---1已知颗粒密度ρ=2.65g/cm3,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?
16---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?
所需沉淀池面积为;
A=Q/U=7200/(3600*0.4/1000)=500m2
沉速为0.1mm/s的颗粒的去除率为E=u/U=25%
16----3原水泥沙沉降试验数据见下表。
取样口在水面下180cm处。
平流沉淀池设计流量为900m3/h,表面积500m2。
试按理想沉淀池条件,求该池可去除泥沙颗粒约百分之几?
(C0表示泥沙初始浓度,C表示取样浓度)。
沉降试验数据
取样时间(min) 0 15 20 30 60 120 180
C/C0 1 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08
17---1某天然海砂筛分结果见下表,根据设计要求,d10=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)。
筛分试验记录
筛孔(mm) 留在筛上砂量 通过该筛号的砂量
质量(g)% 质量(g)%
2.36 0.8 0.4199.299.6
1.65 18.4 9.2180.890.4
1.00 40.6 20.3140.270.1
0.59 85.0 42.555.227.6
0.25 43.4 21.711.85.9
0.21 9.2 4.62.61.3
筛底盘 2.6 1.300
合计 200 100
做好滤料筛分曲线后所做步骤
1.已知:
d100.54mm,K80=2.0,求得:
d80=1.08mm
2.从前面图1上查出d10=0.54mm在曲线上的点,拉直线到右边纵坐标轴为10%
3.再从前面图1上查出d80=1.08mm在曲线上的点,拉直线到右边纵坐标轴为80%
4.将右边纵坐标轴10%~80%之间分为7等分,确定右边坐标轴原点、20%、30%、40%、50%、60%、70%、90%和100%的点。
5.从前面图1中右边坐标轴原点拉直线到筛分曲线,找到与曲线交点,确定所对应的横
坐标上的筛孔孔径为0.43mm左右。
6.从前面图1中右边纵坐标轴80%点拉直线到筛分曲线,找到与曲线交点,确定所对应
的横坐标上的筛孔孔径为1.52mm左右。
7.从图1中查出粒径<0.43mm部分占左边纵坐标的17.4%。
8.从图1中查出粒径>1.52mm部分占左边纵坐标的13.7%。
9.总共去除17.4%+13.7%=31.1%
17----2根据上题所选砂滤料,求滤速为10m/h的过虑起始水头损失为多少cm?
已知:
砂粒球度系数ф=0.94;
砂层孔隙率m0=0.4;
砂层总厚度l0=70cm;
水温按15℃计。
解
17---4设大阻力配水系统干管起端流速为1m/s;
支管起端流速为2m/s;
孔口流速为3m/s。
试通过计算说明该配水系统的配水均匀性是否达到95%以上。
17--5设滤池平面尺寸为5.4m(长)×
4m(宽)。
滤层厚70cm。
冲洗强度q=14L/(s?
m2),滤层膨胀度e=40%。
采用3条排水槽,槽长4m,中心距1.8m。
求:
(1) 标准排水槽断面尺寸;
(2) 排水槽顶距砂面高度;
(3) 校核排水槽在水平面上总面积是否符合设计要求。
d1
0解:
(1).采用3条排水槽,则槽长:
中心距
每槽排水流量:
17--6滤池平面尺寸、冲洗强度及砂滤层厚度同上题,并已知:
冲洗时间6min;
承托层厚0.45m;
大阻力配水系统开孔比α=0.25%;
滤料密度为2.62g/cm3;
滤层孔隙率为0.4;
冲洗水箱至滤池的管道中水头损失按0.6m计。
(1)冲洗水箱容积;
(2)冲洗水箱底至滤池排水冲洗槽高度
两两格无阀滤池合用一个冲洗水箱,滤池设
计流量为4000m3/d,请设计滤池平尺寸和冲洗
水箱深度(设计参数自己选用)
求得:
d80=1.08mm1.已知:
d10=0.54mm,K80=2.0,
d80=1.08mm已知:
d80=1.08mm
2.从前面图1上查出d10=0.54mm在曲线上的
点,拉直线到右边纵坐标轴为10%
3.再从前面图1上查出d80=1.08mm在曲线上的
点,拉直线到右边纵坐标轴为80%
4.将右边纵坐标轴10%~80%之间分为7等分,
确定右边坐标轴原点、20%、30%、40%
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