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《環(huán)境工程簡(jiǎn)答題》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1.試敘述脫穩(wěn)和凝聚的原理A壓縮雙電層:帶同號(hào)電荷的膠粒之間存在著范德華引力和由ζ電位引起的靜電斥力。這兩種力抗衡的結(jié)果決定膠體的穩(wěn)定性。一般當(dāng)兩膠體顆粒表面距離大于3nm時(shí),兩個(gè)顆??偺幱谙喑鉅顟B(tài)(對(duì)憎水膠體顆粒而言,兩膠核之間存在兩個(gè)滑動(dòng)面內(nèi)的離子層,使顆粒保持穩(wěn)定的相斥狀態(tài);對(duì)于親水膠體顆粒而言,其表面吸附了大量的水分子構(gòu)成水殼,使彼此不能靠近而保持穩(wěn)定。)在水處理中使兩膠體顆粒間距減少,發(fā)生凝聚的主要方法是在水中投加電解質(zhì)。電解質(zhì)在水中電離產(chǎn)生的離子可與膠粒的反離子交換或擠入吸附層,使膠
2、粒帶電荷數(shù)減少,降低ζ電位,并使擴(kuò)散層厚度減小。B吸附電中和:膠粒表面對(duì)異號(hào)離子、異號(hào)膠粒或鏈狀高分子帶異號(hào)電荷的部位有強(qiáng)烈的吸附作用,使得膠粒表面的部位或全部電荷得以中和,減少靜電斥力,致使顆粒間易于接近而相互吸附。C吸附架橋:如果投加的化學(xué)藥劑是能吸附膠粒的鏈狀高分子聚合物,或者兩個(gè)同號(hào)膠粒吸附在同一異號(hào)膠粒上,膠粒就能連結(jié)、團(tuán)聚成絮凝體而被除去D網(wǎng)捕作用:含金屬離子的化學(xué)藥劑投入水中后,金屬離子會(huì)發(fā)生水解和聚合,并以水中的膠粒為晶核形成膠體狀沉淀物,或者沉淀物析出時(shí)吸附和網(wǎng)捕膠粒與之共同沉
3、降下來(lái)。2.鋁鹽的混凝作用表現(xiàn)在哪些方面?鋁鹽/鐵鹽在水處理中發(fā)揮的三大作用?ApH值偏低,膠體及懸浮物濃度高,投藥量尚不足的反應(yīng)初期,以Al3+或Fe3+和低聚合度高電荷的多核羥基配合物的脫穩(wěn)凝聚作用為主;BpH值和投藥量適中時(shí),以高聚合度羥基配合物的橋連絮凝作用為主;CpH值較高,膠體及懸浮物濃度較低,投藥充分時(shí),以氫氧化物沉淀形式存在的網(wǎng)捕絮凝作用為主。3.混合和絮凝反應(yīng)主要作用是什么?對(duì)攪拌各有什么要求?混合的目的是迅速均勻地將藥劑擴(kuò)散于水中,溶解并形成膠體,使之與水中的懸浮微粒等接觸,
4、生成微小的礬花。這一過(guò)程的要求:攪拌強(qiáng)度大,產(chǎn)生激烈湍流,混合時(shí)的流速應(yīng)在1.5m/s以上,混合時(shí)間短(不超過(guò)2分鐘),一般為10~30s。反應(yīng)設(shè)備的任務(wù)是使細(xì)小的礬花逐漸絮凝成較大顆粒,以便于沉淀除去。反應(yīng)設(shè)備要求水流有適宜的攪拌強(qiáng)度,既要為細(xì)小絮體的逐漸長(zhǎng)大創(chuàng)造良好的碰撞機(jī)會(huì)和吸附條件,又要防止已形成的較大礬花被碰撞打碎。因此,攪拌強(qiáng)度比在混合設(shè)備中要小,但時(shí)間比較長(zhǎng),常為10~30min。4.澄清池的工作原理與沉淀池有何異同?澄清池是完成水和廢水的混凝處理工藝(水和藥劑的混合、反應(yīng)以及絮凝
5、體與水分離)的設(shè)備。澄清池中起到截留分離雜質(zhì)顆粒作用的介質(zhì)是呈懸浮狀態(tài)的泥渣。即在反應(yīng)階段加入一定濃度的懸浮泥渣,或在反應(yīng)池中保持一定濃度的懸浮泥渣。水中的懸浮顆粒與混凝劑作用而形成微小絮凝體后,一旦在運(yùn)動(dòng)中與相對(duì)巨大的泥渣接觸碰撞,就被吸附在泥渣顆粒表面而被迅速除去。因此,保持懸浮狀態(tài)的,濃度穩(wěn)定且均勻分布的泥渣區(qū)是決定澄清池處理效果的關(guān)鍵。沉淀池是利用水中懸浮物質(zhì)自身重力完成水固分離的設(shè)備。5.常見(jiàn)澄清池有哪幾種?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?適用于什么情況?根泥渣與水接觸方式的不同,分為兩大類型:(1)
6、泥渣循環(huán)分離型:讓泥渣在垂直方向不斷循環(huán),在運(yùn)動(dòng)中捕捉原水中形成的絮凝體,并在分離區(qū)加以分離。常用的澄清池中屬于泥渣循環(huán)分離型的有機(jī)械加速澄清池、水力循環(huán)澄清池。(2)懸浮泥渣過(guò)濾型:靠上升水流的能量在池內(nèi)形成一層懸浮狀態(tài)的泥渣,當(dāng)原水自下而上通過(guò)泥渣層時(shí),絮凝體被截留。常用的澄清池中屬于懸浮泥渣分離型的有普通懸浮澄清池、脈沖澄清池。6.水中懸浮物能否黏附于氣泡上取決于哪些因素?實(shí)現(xiàn)氣浮分離過(guò)程的必要條件是污染物粘附在氣泡上。這與氣、液、固三相介質(zhì)間的相互作用有關(guān)。根據(jù)熱力學(xué)的概念,氣泡和顆粒的
7、附著過(guò)程是向使體系界面能減少的方向自發(fā)地進(jìn)行的。θ→0o,該物質(zhì)不能氣??;θ<90o,該物質(zhì)附著不牢,易分離;θ→180o,該物質(zhì)易被氣浮。其中:θ為氣、顆粒與水的接觸角。7.活性炭吸附的基本原理是什么?吸附作用主要發(fā)生在活性炭?jī)?nèi)部細(xì)孔的表面。每克吸附劑所具有的表面積稱為比表面積?;钚蕴康谋缺砻娣e可達(dá)500~1700m2/g?;钚蕴康奈搅坎粌H與比表面積有關(guān),而且還取決于細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況。這些細(xì)孔的構(gòu)造主要和活化方法及活化條件有關(guān)。細(xì)孔的大小不同,在吸附中所引起的主要作用也就不同。其中大孔主
8、要為擴(kuò)散提供通道,影響擴(kuò)散速度;過(guò)渡孔在吸附質(zhì)孔徑小時(shí)影響擴(kuò)散速度,小孔決定吸附量;在吸附質(zhì)分子大時(shí),影響吸附速度,小孔此時(shí)不起作用。圖2-57活性炭的微孔結(jié)構(gòu)。活性炭的吸附特性不僅與細(xì)孔構(gòu)造和分布情況有關(guān),而且還與活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。8.試分析幾種膜分離技術(shù)的原理和特點(diǎn)與應(yīng)1、電滲析——在直流電場(chǎng)的作用下,利用陰陽(yáng)離子交換膜對(duì)溶液中陰、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性(即陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰膜只允許陰離子通過(guò)),使溶質(zhì)與水分離的物化過(guò)程2滲析法——在半透膜高濃度溶液的一側(cè)施加足夠的壓力(超過(guò)溶液的