单项选择题1. 一座竖流式沉淀池,加设斜板改为斜板沉淀池,斜板长度L和板间垂直距离d之比(L/d)=20,斜板水平倾角θ=60°。当斜板问沉淀截留速度u
0=0.40mm/s时,处理水量为1440m
3。如果不计斜板材料所占体积和无效面积,根据理论计算,沉淀池中斜板投影面积(m
2)是多少?______
A B C D
A
[解析] 板间轴向流速
清水区上升流速v
a=u
0·sinθ=3.86mm/s
清水区上表面积
根据Q=u
0×(A
原+A
斜)求得斜板水平投影面积
本题考查教材中“斜板沉淀池截流速度u
0等于处理流量Q与斜板投影面积、沉淀池面积之和的比值”这句话。由此可知本题题眼是求出沉淀池面积(A
原)。
错误思路:
4. 某城市最高日各时段用水量占全日设计供水量的百分数见下表。其二级泵站分二级供水,其中:一级供水时段为当日20时至次日6时,一级供水时段二级泵站每小时设计供水量占全日设计供水量的百分比为2.44%;其他时段均采用二级供水,二级供水时段二级泵站每小时设计供水量占全日设计供水量的百分比为5.40%,则管网内高地水池有效调节容积占全日设计供水量的百分比应不小于下列哪项?______
时段(h) | 0~2 | 2~4 | 4~6 | 6~8 | 8~10 | 10~12 |
百分数(每小时) | 2.0 | 1.6 | 3.8 | 5.0 | 5.8 | 5.2 |
|
时段(h) | 12~14 | 14~16 | 16~18 | 18~20 | 20~22 | 22~24 |
百分数(每小时) | 5.2 | 5.4 | 5.6 | 5.2 | 3.0 | 2.2 |
- A.1.36%
- B.2.72%
- C.3.04%
- D.5.04%
A B C D
C
[解析] 列表计算,如下表所示。
时段(h)
|
时长(h)
|
用水百分数 (每小时)
|
泵站供水百分数 (每小时)
|
(泵站供水百分数-用水百 分数)×时长
|
累积
|
(1)
|
(2)
|
(3)
|
(4)
|
(5)
|
(6)
|
0~2
|
2
|
2.0
|
2.44
|
0.88
|
0.88
|
2~4
|
2
|
1.6
|
2.44
|
1.68
|
2.56
|
4~6
|
2
|
3.8
|
2.44
|
-2.72
|
-0.16
|
6~8
|
2
|
5.0
|
5.40
|
0.80
|
0.64
|
8~10
|
2
|
5.8
|
5.40
|
-0.80
|
-0.16
|
10~12
|
2
|
5.2
|
5.40
|
0.40
|
0.24
|
12~14
|
2
|
5.2
|
5.40
|
0.40
|
0.64
|
14~16
|
2
|
5.4
|
5.40
|
0.00
|
0.64
|
16~18
|
2
|
5.6
|
5.40
|
-0.40
|
0.24
|
18~20
|
2
|
5.2
|
5.40
|
0.40
|
0.64
|
20~22
|
2
|
3.0
|
2.44
|
-1.12
|
-0.48
|
22~24
|
2
|
2.2
|
2.44
|
0.48
|
0.00
|
则高地水池有效调节容积=累计最大值-累计最小值=2.56-(-0.48)=3.04(%)
选择C。
(1)高地水池(或水塔,不论是网前水塔、网中水塔还是网后水塔,高地水池一般称之为高位水池,为了描述方便,以下只写高位水池),其有效容积的功能是调节24h内二级泵站供水量与配水管网用水量之间的不平衡。
(2)调节容积具体计算步骤为:①根据题意列出第(1)~(4)列的数据;②由[(4)-(3)]×(2)计算出第(5)列,例如第1行的0.88等于(2.44-2.0)×2;③计算第(6)列,其第1行的值等于第(5)列第1行的值,以下各行的值等于其前一行的值加上第(5)列本行的值。例如第1行的0.88等于第(5)列第1行的0.88,第3行的-0.16=2.56+(-2.72)+1.68;④高位水池的有效调节容积=第(6)列的最大值-第(6)列的最小值。
(3)若泵站供水百分数-用水百分数若为正值,表示供水量大于用水量,多余的水量需要储存于高位水池;泵站供水百分数-用水百分数若为负值,表示供水量小于用水量,不够的水量需要由高位水池提供。
(泵站供水百分数-用水百分数)×时长表示本时段需要储存到高位水池或从高位水池提供的总水量。
(4)关于累积列的理解,结合本题具体说明:①假设第一时段(0~2h)开始的时刻高位水池内的水量为0;②在第一时段泵站向管网多供水0.88%,多供的水需储存在高位水池,所以第一时段末(也就是第二时段开始)高位水池内的水量为0.88%;③在第二时段(2~4h)泵站向管网多供水1.68%,多余的水也需储存在高位水池,所以第二时段末(也就是第三时段开始)高位水池内的水量为0.88%+1.68%=2.56%;④在第三时段(2~4h)泵站向管网少供水2.72%,少供的水量需要由高位水池供给,则第三时段末(也就是第四时段开始)高位水池内剩余的水量为2.56%-2.72%=-0.16%,为了便于理解,此处的负号可理解为在高位水池0水位以下0.16%;⑤依次类推,计算出后续各行。
由于高位水池调节的24h的流量,也即在一天内流入和流出高位水池的水量相当,所以在最后时段的末尾高位水池内的水量应等于第一时段开始时刻高位水池内的水量0,故最后一行的数据必定等于0,否则就存在计算错误。
累积列数据最大的值2.56表示在24小时内高位水池内储存的最大的水量,最小的值(包括符号)-0.48表示高位水池内储存的最小的水量,即0水位以下0.48%,则高位水池的最大储水量与最小储水量之差(包括符号)即为高位水池的有效调节容积。
5. 采用活性污泥法,Q=6000m
3/d,进水BOD
5=160mg/L,池内MLVSS=2400mg/L,f=0.75,N
s=0.3kgBOD
5/(kgMLVSS·d),V为______m
3。
- A.10000
- B.5000
- C.12000
- D.8000
A B C D
A
[解析] 先根据f和MLVSS,算出X
V=QSa/(XNs)=10000(m3)。
7. 当水温t
1=5℃时,某自来水厂混合池的速度梯度G
1=700s
-1,此时水的密度ρ
1=1000kg/m
3,水的动力黏度μ
1=154.3×9.8×10
-6Pa·s。则当水温上升20℃后,混合池的速度梯度G
2值相对于G
1值变化的百分数为下列哪项?(注:假设水温变化对水头损失的影响忽略不计,水温上升20℃后,ρ
2=997kg/m
3,水的动力黏度μ
1=90.6×9.8×10
-6Pa·s)______
- A.3.3%
- B.10.3%
- C.20.3%
- D.30.3%
A B C D
D
[解析] 解法一
根据《给水工程》公式
式中,h为混凝设备中的水头损失(m);T为水流在混凝设备中的停留时间(s)。
在t
1=5℃时由G
1=700s
-1可得
即
当水温上升20℃后,水温达到25℃,此时有
故有
根据选项,选择D。
解法二
由
可知,当水温由t
1=5℃上升到t
2=25℃,其水头损失h和停留时间T不变,则有
故
本题比较简单,考点只有速度梯度的计算公式,只是计算过程稍微复杂一点,细心即可。解法二的计算量较小。
15. 机械搅拌澄清池泥水分离室中部有一层依靠向上水流托起的悬浮泥渣层,现测出悬浮泥渣层厚度L=1000mm,悬浮泥渣密度ρ
s=1.15g/cm
3,水的密度ρ
水=1.0g/cm
3,从导流室进入分离室的水流经过悬浮泥渣层的水头损失等于6.0mm,则悬浮泥渣层重量浓度等于多少?______
- A.46000mg/L
- B.53000mg/L
- C.1097100mg/L
- D.1104000mg/L
A B C D
A
[解析] 悬浮泥渣层水头损失
,得m=0.96
取1L悬浮泥渣层计算,则干渣所占的真实体积为1×(1-0.96)=0.04L
干渣的真实密度为1.15kg/L,则有干渣净重量为:0.04×1.15=0.046kg=46000mg
悬浮泥渣层的重量浓度为:46000mg/1L=46000mg/L
(1)题目中的泥渣密度指的干渣的真实密度,所求的是干渣与水混合层的重量浓度。
(2)在机械搅拌澄清池泥水分离区,可以把分离室的工况类比于滤池反冲洗的过程,当滤层膨胀起来以后,处于悬浮状态下的滤料对冲洗水流的阻力等于它们在水中的重力,即水流的冲击力(即绕流阻力)、重力、浮力三力平衡,故可以用秘五版给水中公式8-13。
19. 某水厂规模为720m
3/h,水厂自用水为5%,其中沉淀池排泥水为2%,滤池中洗水为2%,厂内其他生产用水为1%。水厂内设有2个系列的处理构筑物,每一系列采用3座尺寸完全相同的机械絮凝池串联,搅拌功率分别为120W、80W、40W,总絮凝时间为18min,絮凝池平均速度梯度为______s
-1(μ=1.14×10
-3Pa·s)。
A B C D
A
[解析] 絮凝池处理的水量应包含全部自用水量,每个系列的流量应为总水量的1/2,则
絮凝池总容积V=6.3×18=113.4(m
3),
絮凝池平均速度梯度为
20. 有一水库水源水含有沉速为0.2mm/s、0.3mm/s、0.4mm/s、0.5mm/s的颗粒,占所有颗粒的重量比例为95%,经试验测得沉速大于等于0.4mm/s的颗粒沉淀1.5h去除的重量占所有颗粒的重量比例为70%。按此试验设计沉淀面积为1450m
2的平流式沉淀池,当处理水量为40000m
3/d,沉淀时间为1.5h,进水悬浮物固体含量为8mg/L,出水悬浮物固体含量为1mg/L时,沉速为0.3mm/s的颗粒占所有颗粒的重量比是______。
A B C D
D
[解析] 平流式沉淀池总去除率为7÷8=87.5%,因沉速大于等于0.4mm/s的颗粒的去除率为70%,故沉速小于0.4mm/s的颗粒的去除率为87.5%-70%=17.5%。
设沉速小于等于0.2mm/s的颗粒占所有颗粒的重量比例为x
1,沉速等于0.3mm/s颗粒占所有颗粒的重量比为x
2,根据已知条件有
x
1+x
2=1-0.7=0.3,x
1=0.3-x
2,
,即0.5x
1+0.75x
2=0.175。
将x
1以x
2代替,则有0.5×(0.3-x
2}+0.75x
2=0.175,x
2=10%。
25. 一根输水混凝土管,管径DN1200,粗糙系数,n
1=0.013,输水量Q
1=1.8m
3/s,内壁径除垢并且刷防水涂料后,粗糙系数,n
2=0.011,水力半径及水力坡度均不变,则输水量Q
2可以增加到______m
3/s。
A B C D
C
[解析] 混凝土管水力坡度
,而流速
,流速系数
。即求水力坡度
,刷涂层前后水力坡度i不变,则
可得
即