給水工程14-17章課后習(xí)題及答案

1、141.某水樣采用CMB反應(yīng)器進行氯消毒實驗，假定投氯量一定，經(jīng)實驗知：細菌被滅活速率為一級反應(yīng)，且k＝0.85min1，求細菌滅活99.5%時所需時間為多少？解：設(shè)原有細菌密度為C0，t時后尚存活的細菌密度為Ci，被殺死的細菌密度則為C0Ci，根據(jù)題意，在t時刻，C0CiC0=99.5%，Ci=0.005C0，細菌被滅速率等于活細菌減少速率，于是，r（Ci）＝kCi＝0.85Ci，代入公式得，t＝ln(0.005C0C0)0.85=5

2、.3(0.85)=6min142.設(shè)物料分別通過CSTR型和PF型反應(yīng)器進行反應(yīng)后，進水和出水中物料濃度之比均為C0Ci=10，且屬一級反應(yīng)，k＝2h1，求水流在CSTR型和PF型反應(yīng)器內(nèi)各需多少停留時間？解：采用CSTR型反應(yīng)器，C0Ci=10，k＝2h1，t＝(C0Ci1)2=4.5h=270min采用PF型反應(yīng)器，C0Ci=10，k＝2h1，t＝ln(C0Ci)2=1.15h=69min143.在上題中若采用4個CSTR反應(yīng)器串聯(lián)

3、，求所需要消毒時間為多少？解：CnC0=0.1n=40.1=[1(12t)]4t＝0.39min；T＝4t=1.36h144液體中物料i濃度為200mgl經(jīng)過兩個串聯(lián)的CSTR型反應(yīng)器，i濃度為20mgl液體流量為5000m3h，且屬一級反應(yīng)，k＝0.8h1，求每個反應(yīng)器的體積和總反應(yīng)時間。解經(jīng)過兩個反應(yīng)器后，CnC0=0.1，n=2，0.1=[1(10.8t)]2，t＝2.65h，T=2t=5.3h每個反應(yīng)器的體積v=qt=13250

4、m3151.河水總堿度0.1mmolL（按CaO計），硫酸鋁（含Al2O3約16％）投加量為25mgL。問是否需要投加石灰以保證硫酸鋁順利水解？設(shè)水廠每日生產(chǎn)水量50000m3，試問水廠每天約需要多少千克石灰（石灰純度按50％計）？解：（1）由于要保證硫酸鋁順利水解需要0.25～0.50mmolL的剩余堿度。而河水中只有0.1mmolL的堿度，故需要投加石灰以保證硫酸鋁順利水解。（2）投藥量折合Al2O3為25mgL16％＝4mgL，A

5、l2O3分子量為102，故投藥量相當(dāng)于4102=0.039mmolL，剩余堿度取0.35mmolL，則得：[CaO]=30.039－0.10.35＝0.37mmolLCaO分子量為56，則市售石灰投量為：0.3756500000.51000=2072kg。152設(shè)聚合鋁[A12(OH)nCl6n]m在制備過程中，控制m＝5，n＝4，試求該聚合鋁的堿化度為多少？解：B=【OH】3【AL】100%=2030=66.7%153某水廠采用精制硫

6、酸鋁作為混凝劑，其最大投量為35mgL。水廠設(shè)計水量100000m3d。混凝劑每日調(diào)制3次，溶液濃度按10％計，試求溶解池和溶液池體積各為多少？解：溶液池體積為W2=24100aQ10001000cn=aQ417cn=3510000041710324=11.66m3溶解池體積為W1=0.3W2=3.5m31.0040.620.3140.270.10.5985.042.555.227.60.2543.421.711.85.90.219.2

7、4.62.61.3篩底盤2.61.300合計200100做好濾料篩分曲線后所做步驟1.已知：d100.54mmK80=2.0求得：d80＝1.08mm2.從前面圖1上查出d10＝0.54mm在曲線上的點，拉直線到右邊縱坐標(biāo)軸為10％3.再從前面圖1上查出d80＝1.08mm在曲線上的點，拉直線到右邊縱坐標(biāo)軸為80％4.將右邊縱坐標(biāo)軸10％～80％之間分為7等分，確定右邊坐標(biāo)軸原點、20%、30%、40%、50%、60%、70%、90%和

8、100%的點。5.從前面圖1中右邊坐標(biāo)軸原點拉直線到篩分曲線，找到與曲線交點，確定所對應(yīng)的橫坐標(biāo)上的篩孔孔徑為0.43mm左右。6.從前面圖1中右邊縱坐標(biāo)軸80％點拉直線到篩分曲線，找到與曲線交點，確定所對應(yīng)的橫坐標(biāo)上的篩孔孔徑為1.52mm左右。7.從圖1中查出粒徑＜0.43mm部分占左邊縱坐標(biāo)的17.4％。8.從圖1中查出粒徑＞1.52mm部分占左邊縱坐標(biāo)的13.7％。9.總共去除17.4％＋13.7％＝31.1％172根據(jù)上題所選

9、砂濾料，求濾速為10mh的過慮起始水頭損失為多少cm？已知：砂粒球度系數(shù)ф＝0.94；砂層孔隙率m0＝0.4；砂層總厚度l0＝70cm；水溫按15℃計。解：解174設(shè)大阻力配水系統(tǒng)干管起端流速為1ms；支管起端流速為2ms；孔口流速為3ms。試通過計算說明該配水系統(tǒng)的配水均勻性是否達到95％以上。解：175設(shè)濾池平面尺寸為5.4m（長）4m（寬）。濾層厚70cm。沖洗強度q＝14L（sm2），濾層膨脹度e＝40％。采用3條排水槽，槽長4

10、m，中心距1.8m。求：（1）標(biāo)準排水槽斷面尺寸；（2）排水槽頂距砂面高度；（3）校核排水槽在水平面上總面積是否符合設(shè)計要求。d10解：（1）.采用3條排水槽，則槽長:中心距每槽排水流量:176濾池平面尺寸、沖洗強度及砂濾層厚度同上題，并已知：沖洗時間6min；承托層厚0.45m；大阻力配水系統(tǒng)開孔比α＝0.25％；濾料密度為2.62gcm3；濾層孔隙率為0.4；沖洗水箱至濾池的管道中水頭損失按0.6m計。求：（1）沖洗水箱容積；（2）