1、水污染物化控制工程习 题河北科技大学环境科学与工程学院2005 年 10 月水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 I 页目 录第一章 绪论 -1第二章 水质的预处理 -2第三章 重力沉降 -2第四章 自然上浮和气浮 -6第五章 水的混凝 -7第六章 过滤 -8第七章 中和 -9第八章 化学沉淀 -10第九章 氧化还原 -10第十章 化学消毒法 -11第十一章 吸附 -11第十二章 离子交换 -14第十三章 膜分离 -16第十四章 其它物理化学方法 -19水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 1 页第一章 绪论1、何谓水质？常用水质有哪些？
2、2、水质标准是如何制定的？3、列表归纳污染物的类别、危害及相应的污染指标。4、一般情况下，高锰酸钾的氧化能力大于重铬酸钾（前者的标准氧还原电位为1.51V，后者为 1.33V） ，为什么由前者测得的高锰酸盐指数值远小于由后者测得的COD 值？5、通常 CODBOD20BOD5高锰酸盐指数，试分析的原因。6、什么叫水体污染？污染类型有那几种？7、绘出常规的城市污水一级处理（物理处理）工艺简图并说明各处理单元的作用。8、按照污水处理程度不同可划分为几级处理？简述其内容。9、概述常规给水处理主要工艺流程、原理及各单元的作用，如水源水受到有机物和重金属的微污染时，应增加哪些其他工艺技术。10、中水是指
3、生活污水经过处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。请画出城市污水经过二级处理的出水还需哪些单元处理过程可作为中水的流程图，并说明中水回用的意义和作用。11、某市一钢丝绳厂以加工和电镀钢丝为主。生产过程中产生一般废盐酸，数量为每月 80 吨，其中，盐酸=80g/L，氯化亚铁=250g/L。该厂处理这股废酸的指导思想是：以最小的投资，最底的处理成本，实现废酸的综合利用。请你为该厂设计一套可行的，能够实现综合利用的处理方案。 （仅介绍方案，不计算设备大小。 ）12、何谓水污染？造成水体污染的途径有哪些？13、控制水污染的途径有哪些？14、按照废水处理的作用原理分类，废水处理可
4、分为几类处理方法？15、按照水处理的程度分类，废水处理可分为几级？它们之间有什么主要区别和联系？16、据国内现状和动态，从管理、经济、工艺方法研究、技术应用等多角度考虑，你认为我国在污水处理领域应在哪些方面进一步开展工作。17、某制药车间生产废水的排放量为 100m3/d，CODcr 为 4000mg/L，BOD 5 为水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 2 页1500mg/L，SS 为 250mg/L，拟采用生化处理方法，使排放达到CODcr150mm/L ，BOD 530mg/L,SS150mg/L 的要求。请提出治理方案，绘出整个处理装置的工艺流程图，并对各
5、处理单元的功能和选用型式作简要说明。第二章 水质的预处理1、格栅、筛网的主要功能是什么？各适用于什么场合？2、简述水质水量调节的意义。3、某厂生产废水为 50m3/h，浓度每 8h 为一变化周期，各小时的浓度为20、80、90、140、60、40、70、100mg/L。今欲将其浓度均和到 80mg/L 以下，求需要的均和时间及均和池容积。4、某酸性废水的 pH 值逐时变化为 5、6.5、4.5、 5、7，若水量依次为4、4、6、8、10m 3/h，问完全均和后能否达到排放标准（pH=69）？第三章 重力沉降1、自由沉降、絮凝沉降、拥挤沉降与压缩沉降各有何特点？说明它们的内在联系与区别，各适用在
6、哪些场合？2、如何进行污水的沉降柱性能试验？在沉降性能曲线上反映出哪些主要参数？并如何根据沉降柱试验来估计沉淀池的沉淀效率？颗粒的总去除效率又是如何求导的？ 3、污水中可沉淀物质的沉淀类型有几种？每种沉淀类型的含义是什麽？4、平流式沉淀池与竖流式沉淀池的工作原理有什么区别？5、怎样从理想沉淀池的理论分析得出斜板（管）沉淀池的设计原理？6、沉淀池的表面负荷（或溢流率）7、试述四种沉淀类型的特征及其在水处理工艺中的应用。8、试结合理想沉淀池原理说明斜板斜管沉淀池提高沉淀效果的原型。9、某异向流斜板沉淀池长 15m，宽 4m,板间垂直距离为 100mm,板厚 5mm，板长1m，水平倾斜角为 60 度
7、，当 u0=0.7mm/s 时，求该斜板沉淀池中：板间流速、斜板数目、该沉淀池处理水量。水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 3 页10、沉淀池有几种形式？曝气沉砂池中通入的空气起什么作用？11、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点？污泥浓缩池的污泥沉淀属于哪种类型？12、由自由沉淀试验分别得到不同沉淀时间的表观去除滤 E( =1c/c0)。试述对于沉速为 Uo 的颗粒刚好可以完全去除时，其总沉降效率 Er 应如何计算。13、一球形颗粒在静止流体中自由沉降。当作用在颗粒上的沉降力与阻力相等时，颗粒开始在流体中作等速沉降，此时的沉降速度称为终端沉降速度，用 Vt 表示。试推
8、导 Re 1，Pp P 时的 Vt 表达式。符号规定：dp-颗粒直径（m） ；Pp- 颗粒真密度（kg/m3） ；P-流体密度（kg/m3） ；V-颗粒对流体的相对速度（ m/s）;u- 流体粘度(Pa.s);g-重力加速度(m/s2);Re-雷诺准数(无因次 );Cd-阻力系数(无因次),当 Re1 时,Cd=24/Re14、简述浅池沉降原理。15、简述理想沉淀池的三个假设条件。16、斜板（管）沉淀池不宜作为二次沉淀池的原因是什麽？17、计算粒径为 0.05mm 的泥沙颗粒的自由沉降速度（计算条件：泥沙比重 2.65；水温 20 摄氏度；水的动力粘滞系数为 0.01 克/厘米 .秒）18、原
9、水泥沙沉降实验数据见下表。去样口在水面下 120 厘米处。表面负荷为43.2m3/m2.d。试按理想沉淀池条件，求该池可除泥沙颗粒约百分之几？（C 0 表示泥沙初始浓度）表 沉降试验数据取样时间（min） 0 15 20 30 60 120 180C/C0 1 0.96 0.82 0.62 0.46 0.23 0.0619、曝气沉砂池的作用是什么？20、某废水处理站最大设计流量为 300m3/h，采用异向流斜板沉淀池。由沉淀试验曲线可知，当悬浮去除率为 70%时，颗粒截流速度为 0。47mm/s。斜板内水流的上升速度 4mm/s，斜板长度为 1m，斜板倾斜角为 60 度，斜板效率取 0.6。求
10、（1）沉淀池的长与宽？（2）斜板的净间距与块数？（3）沉淀时间？21、平流式沉淀池特点及与其他类型沉淀池的比较22、已知初沉池的污水设计流量 qv=1200m3/h，悬浮固体浓度 SS=200mg/L。设沉淀水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 4 页效率为 55%，根据性能曲线查得 Uo=2.8m/h。若采用竖流式沉淀池，求池数及沉淀区的有效尺寸（面积、直径、有效深度） 。设污水的含泥率为 98%，确定污泥斗的有效容积为多少？23、有一生活污水，流量 120 米 3/小时，悬浮物浓度 250 毫升/ 升。现欲设计能将悬浮物去除 70%的平流式沉淀池。已知静置实验数
11、据为：去除率 70%时沉淀时间为 1 小时，该沉淀效果的颗粒速度 u0=1.8 米/千克/米 3。试计算沉淀池的面积和每日污泥体积。24、已知初沉淀的污水设计流量 qv=1200m3/h，悬浮固体浓度 SS=200mg/L。设沉淀效率为 55%，根据性能曲线查得 u0=2。8m/h。若采用竖流式沉淀池，求池数及沉淀区的有效尺寸（面积，直径，有效深度） 。设污水的含泥率为 98%，确定污泥斗的有效容积为多少？25、何为颗粒最小沉速？26、某废水静置沉淀试验数据如下：沉淀时间 t(min) 0 15 30 45 60 90 180Xi=Ci/C0 1 0.96 0.81 0.62 0.46 0.2
12、3 0.06试验有效水深 H=1.2m。试求在 u0=3.0cm/min 时的颗粒的去除效率。27、某有机废水含悬浮物 430mg/L，絮凝沉淀试验数据如表所示：指定深度的 SS 浓度时间（min）0.6m 1.2m 1.8m5 356.9 387.0 395.610 309.1 346.2 365.520 251.6 298.9 316.130 197.8 253.7 288.140 163.4 230.1 251.650 144.1 195.7 232.260 116.1 178.5 204.375 107.5 143.2 180.6试求该废水在 1.8m 深的沉淀池中沉淀 1h 的总悬浮
13、物去除率。28、已知某工厂排放的废水量 Q=6000 m3/d，时变化系数 1.5，废水中悬浮固体含量SS=300mg/L，要求经过初沉后处理出水中的 SS 为 80mg/L，沉淀试验如下：水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 5 页T(min) u0(mm/s) 去除率（ %）5102040601202.52.01.50.90.70.3203042617080试设计一座平流式沉淀池，试确定其基本尺寸，并画出草图。29、若造纸废水设计流量 Q=1000m3/d，由试验确定设计上升流速为 0.7mm/s，沉淀时间为 1.5h，拟设计一竖流式沉淀池，试确定其基本尺寸，并
14、画出草图。30、水的沉淀法处理的基本原理是什么？试分析球形颗粒的静水自由沉降（或浮上）的基本规律，影响沉淀或上浮的因素有哪些？ 31、已知初沉池的污水设计流量 qv =1200m3/h，悬浮固体浓度 SS=200mg/L。设沉淀效率为 55%，根据性能曲线查得 u0 =2.8m/h。若采用竖流式沉淀池，求池数及沉淀区的有效尺寸。设污泥的含水率为 98%，确定污泥斗的有效容积为多少？ 32、今有一座沉砂池能除去水中直径为 0.15mm、比重为 1.2 的球形颗粒。试计算在相同理想条件下，该沉砂池对直径为 0.08mm，比重为 1.5 的球形颗粒的去除率是多少？33、在有效高度为 1.5m 的沉降
15、柱中点取样，得到高炉煤气洗涤水的沉降试验结果如下表。试绘制该种废水的 E-t、 E-u 和 ET-t、 ET-u 沉降曲线，并比较用和 计算工作水深的结果。iniihHt01 ih034、由原始水深为 1.5m 的沉降柱中点，得到沉降试验的结果如表 3-8。试确定表面负荷为 200m3/m2d 的平流沉淀池对悬浮液中固体颗粒的沉降效率。表 沉降试验资料沉降时间 t（min） 0 5 10 30 60 90 120累计水深下降高度（m ）h0 0.025 0.045 0.065 0.085 0.11水样中的残留 SS 浓度（mg/L）2775274115861532125012346756654
16、58452353348252248水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 6 页35、在一个设有三个取样口的沉降柱中对某种废水作絮凝沉降试验，得到下表所示的结果。试确定该废水在沉淀池中沉降 25min 和 50min 时，水中 SS 在 2m 水深处所能达到的沉降效率 Et 和总沉降效率 ET。表 3-9 沉降试验资料SS 去除率（%）沉降时间（min）1m 2m 3m102030406030606270731848616369164060616536、以本章例题 3-2 的数据和图表为基础，绘制 1.5m 水深处的 ET-t 和 ET-u 沉降曲线。37、有一合流制
17、下水道，雨季最大流量为 3.0m3/s，旱季最枯月的最大流量为 1.4 m3/s。现用曝气沉砂池除砂，试计算其各部尺寸。38、某钢铁厂高炉煤气洗涤水的平均流量为 360 m3/h，原水中的 SS 平均浓度为2758mg/L。现拟用两座并联运行的设有刮泥机的平流沉淀池进行处理，并要求出水中的 SS 浓度不大于 500 mg/L。已知刮泥板高度为 0.25m，沉渣含水率为 95%，容重为1250kg/m3。试以第 2 题的 E-t、 E-u 曲线为据，确定沉淀池的结构尺寸，并绘制沉淀池简图。第四章 自然上浮和气浮1、微气泡与悬浮颗粒相粘附的基本条件是什么？有哪些影响因素？如何改善微气泡与颗粒的粘附
18、性能？2、加压溶气气浮的基本原理是什么？有哪几种基本流程与溶气方式？各有哪些特点？3、在废水处理中，浮上法与沉淀法相比较，各有何优缺点？ 4、某工业废水水量为 1200m3/d，水中悬浮固体浓度为 800mg/h，需用气浮法降低其悬浮物浓度，试计算平流式气浮池的尺寸。 水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 7 页5、溶气气浮法有哪几种流程和溶气方式？6、试分析衡量溶气释放器技术性能的主要指标。7、说明加压溶气气浮法的基本原理。8、气浮与浮选有和区别？影响气浮效果主要因素？9、简述电解气浮和电解凝聚的工作原理。10、按照水中悬浮物的性质，浮力浮上法有哪几种具体的处理方
19、法？试述它们各自的特点和适用对象。11、试比较压力溶气气浮三种供气方式的优缺点和适用场合？12、什么是微气泡与微絮粒的共聚粘附？如何实现共聚粘附？13、今拟用平流式隔油池处理流量为 60 m3/h 的某含油废水。已知废水在池内的流速为 12mm/s，要求除去废水内粒径大于 60m 的可浮油，浮油密度为 0.87g/cm3。试确定该隔油池上浮区的结构尺寸。14、试将图 5-8 改为部分进水加压和部分回流水加压流程示意图。15、今用部分回流水加压溶气气浮流程处理某厂纸浆白水。已知废水流量为160m3/h，原水中纸浆纤维 SS 为 160mg/L，处理后要求不大于 10mg/L。经技术经济比较，确定
20、采用空压机供气和折流板空罐溶气，溶气罐过流密度为 60m3/m2h，溶气压力为 294kPa（表压） 。气固比 A/S=20L/kgSS，水温为 20。试计算：（1）空压机额定供气量；（2）溶气罐结构尺寸；（3）气浮池结构尺寸。16、气浮法处理废水中，加压泵和溶气罐的作用是什么？17、试述采用气浮（浮选）法处理废水时，(1)水中含表面活性物对疏水性乳化油和亲水性胶粒表面性质的改变和对气粒附着效果的影响；(2)混凝剂与表面活性剂在浮选中的作用。第五章 水的混凝1、试概述水的混凝机理。2、试说明水的混凝过程。3、简述影响水混凝的主要因素。4、在投加混凝剂时，为什么必须立即与处理水充分混合、剧烈搅拌
21、？水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 8 页5、水的混凝对水力条件有哪些要求？水流速度梯度 G 反映什么？为什么反应池的效果可用 GT 值来表示？6、简述铝盐混凝剂的水解过程及作用机理。7、化学混凝法的原理和适用条件是什么？城市污水的处理是否可用化学混凝法，为什么？ 8、画出胶体结构示意图；简述混凝剂使胶体脱稳的机理。9、说明混凝法处理中混合设备和反应设备各自的任务和要求。10、化学沉淀法与化学混凝法在原理上有何不同？使用药剂有何不同？ 11、简述混凝法处理废水中悬浮物的原理。12、论述水中胶体稳定的主要原因，以及使胶体杂质脱稳所采取的工程措施与原理。13、简述胶
22、体的双电层结构及稳定性机理。14、简述压缩双电层和电性中和的脱稳凝聚机理。15、实现吸附桥连和网捕絮凝的基本条件各有哪些？16、试述 FeCl3 在水中的离解、水解和聚合反应过程。17、混凝过程的混合阶段和反应阶段对搅拌强度和搅拌时间的要求有何不同，为什么？18、加速澄清池为什么能加速废水的澄清过程，并对水量水质有较强的适应能力？19、已知待处理废水的流量为 400m3/h，总碱度为 0.510-3n-1mol/L。经试验，宜采用精制硫酸铝为混凝剂，剂量为 25mg/L，以生石灰为 pH 调整剂，其活性 CaO 含量为60%。试估算每天的硫酸铝和生石灰实物用量各为多少？20、简述水的 pH 值
23、对硫酸铝混凝效果的影响。21、试论述混凝过程的 GT 值的实用意义，简述混凝过程中使用无机高分子絮凝剂与传统凝聚剂处理效能与作用机制的差别。22、分析投加高分子混凝剂过量时混凝效果不好的原因。第六章 过滤1、过滤的基本原理是什么？ 水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 9 页2、简述滤池反冲洗配水系统的种类，它们各自的工作原理、特点与适用范围是什么？3、从滤池配水系统的设计原理出发，说明大阻力和小阻力配水系统的设计思想。4、滤池冲反洗配水系统的作用是什么？为什么配水的不均匀性是绝对的？如何才能达到配水的相对均匀性？5、影响滤池冲洗效果的因素有哪些？6、滤池反冲洗强度
24、。7、快滤池的冲洗方法有几种？简述各自的优缺点。8、一滤池内滤料的有效粒径 d10=0.55mm,d30=1.1mm,求该滤料的不均匀系数？9、滤池气水反冲洗有那几种洗操作方式，简述其优点。10、某食品厂废水量 500 米 3/日，进水 BOD 浓度为 400 毫升/ 升，经沉淀后 BOD 去除 25%，然后进入生物滤池。在不考虑回流的情况下，试设计一个普通生物滤池，计算出滤池体积 V，滤池有效面积 A，并校核水力负荷 q。 （已知 BOD 负荷为0.25kg/m3d，滤床高在 1.52 米之间，q 应在 13m3/m2d 之间）第七章 中和11、如何确定不同浓度酸碱废水的处理方法？12、试述
25、过滤中和法处理酸性废水时，选择滤料的原则，并讨论升流式膨胀中和滤池及变截面升流式滤池的特点。13、举例说明有哪些工业废水、废渣、废气可用于酸、碱废水中和处理？14、如何估算天然水体中和酸性废水的能力？推导（11-3）式。利用天然水体中和酸性废水，应考虑哪些因素？15、今有含硫酸的工业废水，其 pH=2.3，如欲采用石灰干投法进行中和处理，使之达到排入城市下水道的标准（pH610，可取 8） ，试问每立方米废水需投多少石灰？（石灰纯度为 70%） 。16 采用石灰石过滤中和含硫酸的废水时，如硫酸浓度超过允许值，可用回流中和后的出水予以稀释。今有流量为 Q 的硫酸废水，其浓度为 Cmg/L（C 大
26、于硫酸允许浓度C0） 。已知石膏溶解度为 a1g/L，并假设中和后出水不含酸。试求需要的回流水量 QR。水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 10 页17、已知废水含 H2SO4 2000mg/L，河水最小流量 158m3/s，河水的利用系数为 0.1，河水中重碳酸盐全部能析出的 CO2 量 A=100mg/L，游离 CO2 含量为 20mg/L。求允许排入河水的酸性废水量。18、PH 值对废水处理工程的可能影响分析及控制对策。第八章 化学沉淀1、用氢氧化物沉淀法处理含镉废水，若使镉达到排放标准，出水 pH 值最低应为多少？（25时，Cd(OH) 3 的溶度积 Ks
27、p=2.210-14）2、如何确定氢氧化物沉淀法处理重金属废水的 pH 条件？3、综述石灰法在水处理中的应用（包括作用原理、去除污染物范围、工艺流程、优点及存在问题、处理实例） 。4、试述硫化物沉淀法常用药剂、去除对象及特点，并剖析硫化物沉淀法除Hg（II）的基本原理。5、举例说明可溶性络离子的生成对化学沉淀法的处理效果有何影响？6、试述铁氧体沉淀法处理含重金属废水的基本原理、工艺流程及操作条件。7、今有一电镀含铬废水，其含铬量（以 CrO3 计）为 1500mg/L，pH 值为 4。拟采用铁氧体沉淀法进行处理。试计算每立方米废水所需绿矾（FeSO 47H2O）的最小投量。第九章 氧化还原1、
28、碱性氯化法处理含氰废水时，为什么要严格控制 pH 值？2、氧化还原法有何特点？是否废水中的杂质必须是氧化剂或还原剂才能使用此方法？3、根据臭氧处理系统中混合反应器的作用，分析比较微孔扩散式鼓泡塔和喷射器式混合反应器的构型特点及适用范围。4、试述碱性氯化法处理含氯废水的基本原理、工艺流程及反应条件。5、氯氧化法去除水中酚有何弊病？为了消除氯酚的危害可采取哪些措施？水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 11 页6、试述药剂还原法处理含铬（VI）废水的基本原理及常用药剂，并讨论还原剂耗用量与 pH 值的关系。7、采和金属屑还原法处理含汞（II）废水时，固液接触面积、温度、
29、pH 值等因素对反应速度及金属耗用量有何影响？8、采用臭氧氧化法处理有机废水时，发现出水中的 BOD5 值往往比进水中还高，试分析其原因。9、试述电解法处理含铬废水的原理。第十章 化学消毒法1、解释下列基本概念（1）哲克定律；（2）折点氯化法；（3）游离氯；（4）化合氯。2、简述溶液 pH 值对氯的消毒作用的影响。3、简述如何由实验方法确定微生物的杀灭速率常数 k。4、根据消毒过程的机理，说明为何 pH 值对氯的杀菌作用影响大，而对臭氧杀菌的影响不大？5、试比较氯消毒和氯胺消毒的作用原理与应用特点？6、采用氯化进行消毒时，为了消除氯代有机物和过量的氯所造成的危害，可采取哪些措施？7、当水中有氨
30、类存在时，氯消毒的余氯曲线如何变化，绘图说明各部分的意义。8、目前常用的给水消毒方法有那几种？简述各自的优缺点。9、试述氯消毒工艺中氨氮的影响，并解释折点氯化的含义。10、水的氯消毒最佳 PH 为多少？为什么？何谓氯氨消毒法？生活饮用水卫生标准中对集中池生活用水处理厂余氯有何规定？11、比较氯消毒法和紫外线消毒法优缺点。12、需氯量曲线分为那几个区?请在图上标注。每个区的余氯量如何？分别是化合性余氯还是游离性余氯？何谓折点加氯法？水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 12 页第十一章 吸附1、活性炭为什么具有很强的吸附作用？什么物质易为活性炭吸附？2、什么叫吸附等温
31、线？有什么实用意义？3、如何确定吸附等温式中的常数？4、如何绘制动态吸附的穿透曲线？有什么实用价值？5、何为吸附柱的穿透点？到达穿透点时，吸附柱处于什么状态？6、吸附柱的有效高度为什么一定要大于吸附带的长度？吸附带的长度与哪些因素有关？7、简述活性炭的再生方法和机理。8、试分析活性炭吸附法用于废水处理的适用条件及其特点。9、某工业废水用活性炭 A 吸附有机物（以 TOC 表示）的试验数据如下： 1 升废水中加入 1g 活性炭 A 的吸附试验数据（水温 15）原水 TOC（mg/L） 10 20 40 80 160 320平衡浓度（mg/L） 0.5 1.05 2.3 5.9 22.2 60.2
32、求：（1）活性炭 A 的吸附等温式。（2）平衡浓度 Ce（TOC）=10.0mg/L 时的吸附量。10、用吸附法处理废水，可以达到使废水极为洁净。那么，是否对处理要求高，出水要求高的废水，原则上都可以考虑采用吸附法？为什么？11、吸附柱中装填活性炭 0.5kg，其湿容重为 0.40kg/L，废水 TOC 浓度C0=100mg/L，流量 Q=50L/h，进行固定床动态试验。试验数据如下：时间 T（h） 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 16出水 TOC 浓度 C（mg/L） 10 12 14 19 26 35 52 70 82 90 94 976 99（1）绘制吸附过程的穿
33、透曲线。（2）如果出水的 TOC 容许浓度 Ca=20mg/L，计算到达转效点时活性炭的吸附量。（3）设耗竭点浓度 Cb=90%C0，计算到达耗竭点时活性炭的通水倍数。（4）为要达到上述的通水倍数，所需炭柱的串联级数。水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 13 页12、吸附柱的处理系统见图 2 所示。废水流量为 3.0m3/min，TOC 浓度为350mg/L，要求出水 TOC 浓度小于 3mg/L。活性炭吸附试验数据如下：废水 1L 加 1g 活性炭的试验数据初始浓度 Ci（mg/L） 10 20 40 80 120 160 240平衡浓度 Ce（mg/L） 0.
34、10 0.20 0.40 9.50 25.5 48.5 115.0求每分钟再生活性炭的量。出水再生设备 进水 （Q=3.0m 3/min，Ci=350mg/L）图 移动床连续吸附系统13、画出理想情况下单柱降流式固定床吸附的穿透曲线，并说明如何由穿透曲线计算到达穿透点时活性炭对被吸附物质的吸附量。14、将下列吸附等温方程式改写成线性公式，并判断属于哪一种吸附类型：Q=0.863C0.515、物理吸附和化学吸附各有何特点？16、在废水处理中最常用的吸附等温模式有哪几种？它们有什么实用意义？17、某工业废水拟用活性炭 A 和 B 吸附有机物（以 BOD 表示） ，经静态吸附实验获得如下表中的平衡数
35、据，试求两种炭的吸附等温式，并选择活性炭的种类，说明选择的主要依据是什么？表 吸附平衡数据（ 1L 废水样中加入活性炭 1g）废水初始浓度（ mg/L） 平 衡 浓 度（mg/L）水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 14 页活 性 炭 A 活 性 炭 B102040801603200.521.22.911.130.080.10.51.052.35.922.260.218、如何绘制动态吸附的穿透曲线？它能为设计提供什么资料？19、试分析活性炭吸附法用于废水处理的优点和适用条件，目前存在什么问题？20、某炼油厂废水经生化处理后，为了继续提高水质，拟进一步采用活性炭吸附
36、法进行深度处理。根据试验结果，确定主要设计参数为：（1）处理能力（即处理废水量）Q 为 300m3/h；（2）采用两套吸附装置并联同时运行，即 n=2；（3）空塔速度vL=12m/h；（4）废水与活性炭接触时间 T 为 30min；（5）通水倍数 W 为 6m3/kg 炭。试计算：（1）吸附塔的总面积 F；（2）每个吸附塔的面积 f；（3）每个吸附塔的直径 D；（4）每个吸附塔的炭层高度 H；（5）每天需要的活性炭重量 G。21、在吸附装置设计计算的方法中，博哈特-亚当斯法的基本原理和方法的要点是什么？22、通过实验获得的资料列于下表。今有一有机废水，流量为 2.262m3/h，初始浓度为 1
37、0mg/L，用活性炭吸附法处理后需使有机物降到 0.5mg/L。吸附柱的内径取定0.6m，炭床（层）高度 1.5m。试用博哈特-亚当斯法计算每一吸附周期的工作时间、每年更换活性炭的次数、年需用炭量、有机物的去除量及吸附效率。表 动态实验数据实验号 线速度（m/h） 炭层深度（m） 穿透时间（h）1 60.51.01.5750162627252 120.51.02.017552512503 241.02.03.01505507254 48 1.0 50水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 15 页3.05.0325625第十二章 离子交换1、离子交换树脂的结构有什么特
38、点？2、离子交换树脂有哪些主要性能？各有什么实际意义？3、什么是树脂的交换容量？影响树脂工作交换容量的因素有哪些？4、离子交换速度有什么实际意义？影响离子交换速度的因素有哪些？5、强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂的交换特性有什么不同？在实际应用中如何选择？6、什么是离子交换树脂的交换势？影响交换势的主要因素有哪些？7、简述离子交换树脂的再生原理，如何降低再生费用？8、简述固定床离子交换器的工艺过程，它有什么缺点？如何克服？9、简述离子交换法处理电镀含铬废水的原理、工艺流程和特点。10、简述离子交换法处理工业废水的特点。11、从水中去除某些离子（例如脱盐） ，可以用离子交换法和膜分离法。您认为，当含盐
39、浓度较高时，应该用离子交换法还是膜分离法，为什么？12、电镀车间的含铬废水，可以用氧化还原法、化学沉淀法和离子交换法等加以处理。在什么条件下，用离子交换法进行处理是比较适宜的？13、阳离子交换树脂饱和容量的快速测定法如下：将湿树脂装入柱内。然后加水淹没树脂，当树脂沉降后，湿树脂体积为 150mL。将几倍树脂体积的 CaCL2 溶液通入柱内，使树脂转成钙型，然后用蒸馏水淋洗，在通以浓 NaCl 溶液，将排出液收集起来，直至排出液中无 Ca2+检出。收集的排出液总量为 4.7L，排出液中Ca 2+=1200mg/L。计算树脂的交换容量为多少毫克当量/毫升湿树脂？如果树脂的含水率 =60% ，视比重
40、r 视 =0.80g/mL，试计算树脂的交换容量为多少毫克当量/克干树脂？14、软化水量 Q=50m3/h，水质资料为： HCO3-=283mg/L，SO 42-=67mg/L，Cl -=13mg/L，软化后要求剩余碱度为 0.3 毫克当量/升。现采用 RH-RNa 并联软化系统，RH 以 Na+泄漏为运行终点。计算经 RH 和 RNa 的软化水量 QH 和 QN 及每小时产生的CO2 量。水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 16 页15、某车间废水流量 Q=5m3/h，含多种金属离子，总浓度为 4.0 毫克当量/升。现拟采用 732#H 型阳树脂移动床进行处理。
41、已知 732#H 型阳树脂的 EI=1.2 毫克当量/毫升，视比重 r 视 =0.80g/mL。（1）绘出工艺流程图。（2）计算每日需要再生的树脂重量 W。（3）拟定再生方法和再生废液的处理方法。16、离子交换树脂有哪些性能？它们各有什么实用意义？17、由实验总结得出的离子交换选择性有哪些主要规律？18、以 RNa 树脂交换废水中的 Cd2+为例，推导不等价离子交换的平衡关系式，并画出其概括性平衡曲线。19、什么叫做离子交换选择性系数？它有何重要意义？20、试画出离子交换法处理含铬电镀废水的工艺流程图，说明各交换柱的作用。21、某化工厂每小时从生产过程中排放出来的废水为 100m3，其水质如表
42、所示。表 某化工厂废水成分阳离子 浓度（mg/L） 阴离子 浓度（mg/L）Na+Ca2+Mg2+Ni2+Cu2+合 计400.0012.3025.507.585.97451.35HCO3-Cl-SO42-SiO2合 计63.4376.0427.430.0896.8（1）试将给出的废水水质换算成碳酸钙硬度来表示。（2）现计划将废水用 Na 型的弱酸性阳离子交换树脂进行处理，除去钙、镁硬度成分和镍、铜重金属离子，而且处理水要回收再用。试求出树脂用量和再生剂用量。（3）通过上述阳离子交换得到的处理水，其中含盐浓度还很高，现决定将这种处理水的 50m3/h 进行部分脱盐，要求脱盐后软水中的溶解性固体
43、浓度为 300mg/L。试计算软化所需要的交换树脂量和再生剂用量（Na 型弱酸树脂的交换周期可取 24h。阳-阴离子串联复床脱盐装置可设两套，一套脱盐时另一套再生，每套交换周期可取 12h。22、简述强酸性阳离子交换树脂和弱酸性阳离子交换树脂在应用中的主要差别。23、说明强、弱酸、碱型离子交换树脂结构上和应用中的主要差别并写出一离子交水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 17 页换法制备纯水的流程。24、简述离子交换工艺的操作程序。25、简述离子交换树脂的结构及主要性能。第十三章 膜分离一、电渗析1、简述影响离子交换膜选择透过性的因素。2、工业用离子交换膜应具备什么
44、特征？3、简述电渗析器的工作原理。4、什么是电渗析器的极化现象？它对电渗析器的正常运行有何影响？如何防止？5、利用电渗析法处理工业废水有何特点？6、在电渗析操作中应注意什么问题？7、图 3 为电渗析法自酸洗废液中回收硫酸和铁的示意图。简述其工作原理并写出有关的电极反应式。酸洗废水 A 稀 H2SO4FeSO4+H2SO4（-） （+）弃液 再生 H2SO4图 3 单膜电渗析器处理自酸洗废液8、图 4 为利用复合膜电渗析器自造纸废水中回收木质素和烧碱的示意图。木质素回收 NaOHC A C C A C C 水污染物化控制工程习题、试题集河北科技大学环境科学与工程学院 第 18 页（+） （-）造
45、纸废水(木质素+NaOH)稀 NaOH图 4 复合膜电渗析器回收木质素和烧碱9、电渗析膜和反渗透膜有什么区别？10、已知电渗析器的膜对数 n=50，级（段）数为 1。淡水产量 Q=5m3/h，电压V=250 伏，电流强度 I=14A，运行资料如下：项目 HCO3-（mg/L） SO42-（mg/L） Cl-（ mg/L）原水 126 262 23淡水 76 96 17计算该电渗析器的电流效率。11、一台用于苦咸水脱盐的电渗析器，其鱼鳞格板厚度 h=2mm，水温 25时，电渗析器常数 k=33.3，若脱盐率为 90%，计算水在电渗析器中的最小流程。二、反渗透1、简述反渗透的原理。2、简述反渗透膜的选择透过性机理。3、反渗透膜与离子交换膜的异同点。4、简述反渗透装置的主要类型极其结构。5、简述中空纤维式反渗透装置的优缺点。6、简述反渗透操作过程中的浓差极化现象及其产生的原因、危害和预防措施。7、简述超滤与反渗透的异同点。8、简述反渗透的原理和特点。9、膜分离技术的
