14 --- 1. 某水样采用CMB 反应器进行氯消毒实验，假定投氯量一定，经实验知：细菌被灭活速率为一级反应，且k = 0.85mi n-1，求细菌灭活99.5%时所需时间为多少？解：设原有细菌密度为CO, t时后尚存活的细菌密度为Ci,被杀死的细菌密度则为CO-Ci , 根据题意，在t 时刻，C0-Ci/C0=99.5% ，Ci = 0.005C0 ，细菌被灭速率等于活细菌减少速率，于是，r ( Ci ) = -k *Ci = -0.85 Ci ,代入公式得，t = -In(0.005C0/CO)/O.85=-5.3/(-O.85)=6min14 --- 2. 设物料分别通过CSTR 型和PF 型反应器进行反应后, 进水和出水中物料浓度之比均为C0/Ci=10 ，且属一级反应，k = 2h-1，求水流在CSTR型和PF型反应器内各需多少停留时间？解：采用CSTR 型反应器，C0/Ci=10 , k = 2h-1 , t = (C0/Ci-1)/2=4.5h=270min 采用PF 型反应器，C0/Ci=10 , k = 2h-1 , t = ln(C0/Ci)/2=1.15h=69min14 --- 3. 在上题中若采用4 个CSTR 反应器串联，求所需要消毒时间为多少？解：Cn /C0= 0.1, n=4, 0.1=[1/ (1+2 x t )]4 t = 0.39min ; T= 4t =1.36h14 --- 4液体中物料i 浓度为200mg/l, 经过两个串联的CSTR 型反应器，i 浓度为20mg/l液体流量为5000m3/h ，且属一级反应，k = 0.8h-1，求每个反应器的体积和总反应时间。
解;经过两个反应器后，Cn /C0= 0.1 ,n=2 ,0.仁[1/(1+0.8 x t )]2 , t = 2.65h , T=2t=5.3h每个反应器的体积v=qt=13250m315- --1.河水总碱度0.1mmol/L (按CaO计)，硫酸铝(含AI2O3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)？解：(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AI2O3 为25mg/L X16 %= 4mg/L , AI2O3 分子量为102 ,故投药量相当于4/102=0.039 mmol/L ，剩余碱度取0.35mmol/L ，则得：[CaO]=3 X0.039 —0.1+0.35 = 0.37 mmol/LCaO 分子量为56，则市售石灰投量为：0.37 X56 X50000/0.5 X1000=2072kg 。
15- ----2 设聚合铝[A12(OH)n?CI6-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？解：B=【OH 】/3*【AL ]X 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35 mg/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？解：溶液池体积为W2=24 X100aQ/1000 X1000cn=aQ/417cn=35 X100000/417 X10 X3 X24=11.66m3 溶解池体积为W1=0.3W2=3.5m315——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 %)解：Q=75000 X1.05=0.9115m3/s T=V/Q=1100/0.9115=1206.8S=45.76S-1GT=45.76 X1206.8=55220.5820S-1<G<70S-1,10000<GT<10000015----6 设原水悬浮物体积浓度^= 5 X10-5。
假定悬浮颗粒粒径均匀，有效碰撞系数a= 1 , 水温按15 C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p= 2.65g/cm3 ，粒径d = 0.45mm （按球形颗粒考虑），求该颗粒在20 C水中沉降速度为多少？解：16- --2 平流沉淀池设计流量为720 m3/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？解：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900 m3/h ，表面积500 m2 。
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解：17- --1 某天然海砂筛分结果见下表，根据设计要求，选滤料时，共需筛除百分之几天然砂粒 （分析砂样 200g ） 。
做好滤料筛分曲线后所做步骤筛孔（ mm ）留在筛上 砂量通过该筛号的砂量质量（ 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筛底盘2.6 1.30 0筛分试验记录合计C/C01 0.98 0.88 0.70 0.30 0.12 0.08d10 = 0.54mm , K80 = 2.0。
试问筛2001001. 已知：d10 0.54mm, K80=2.0, 求得：d80 = 1.08mm2. 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0.43 mm 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 1.52 mm 左右。
7. 从图1中查出粒径V 0.43 mm部分占左边纵坐标的17.4 %。
8. 从图1中查出粒径〉1.52 mm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0.94 ;砂层孔隙率m0 = 0.4 ;砂层总厚度10 = 70cm ;水温按15 C计。
解：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。
解：17--5设滤池平面尺寸为5.4m （长）X4m （宽）。
滤层厚70cm。
冲洗强度q = 14 L/ （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。
d 1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 0.45m ;大阻力配水系统开孔比％=0.25 %;滤料密度为2.62g/cm3 ;冲洗水箱至滤池的管道中水头损失按 0.6m 计。
求：（ 1）冲洗水箱容积； 滤池排水冲洗槽高度 解：两两格无阀滤池合用一个冲洗水箱，滤池设 计流量为 4000m 3/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： d 80 = 1.08mm 1.已知： d 10 = 0.54mm, K 80=2.0, 求得： d 80 = 1.08mm 已知： d 10 = 0.54mm, K 80=2.0, 求得：d 80 = 1.08mm2. 从前面图1上查出d 10 = 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d 80 = 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%6min ;承托层厚 滤层孔隙率为 0.4; （ 2 ）冲洗水箱底至。