给水工程课后思考题答案

承托层作用,主要是防止虑料从配水系统中流失,同时对均布冲洗水也有一定作用.

为防止反冲洗时承托层移动,对虑料虑池常采用”粗-细-粗”的砾石分层方式.上层粗砾石用以防止中层细砾石在反冲洗过程中向上移动;中层细砾石用以防止砂虑料流失.下层粗砾石则用以支撑中层细砾石.具体粒径级配和厚度,应根据配水系统类型和虑料级配确定.对于一般的级配分层方式,承托层总厚度不一定增加,而是将每层厚度适当减小.

10.虑池反冲洗强度和虑层膨胀度之间关系如何?当虑层全部膨胀起来以后,反冲洗强度增大,水流通过虑层的水头损失是否同时增大?为什么?

当冲洗流速超过mf以后,虑层中水头损失不变,但虑层膨胀起来.冲洗强度愈大,膨胀度愈大.

不会,因为当冲洗流速超过最小流态化冲洗流速mf时,增大冲洗流速只是使虑层膨胀度增大,而水头损失保持不变.

11 公式(17-2)与公式(17-11)有何异同?后者是否可用于过滤,前者是否可用于反冲洗?为什么?

答:公式(17-11)与(17-2)的差别在于:公式右边多了紊流项(第二项),而层流项(第一项)的常数值稍小。故前式适用于层流、过渡区和紊流区。后者可用于过滤,前者不用于反冲洗。

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12什么叫“最小流态化冲洗流速”?当反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时,反冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度是否有关? 答:当滤料粒径、形状、密度、滤层厚度和空隙率以及水温等已知时,将式(17-11)和(17-13)绘成水头损失和冲洗流速关系图,得图17-13。图中的Vmf是反冲时滤料刚刚开始流态化的冲洗流速,称“最小流态化冲洗流速”。有欧根公式和图17-13易知,反冲洗流速小于最小流态化冲洗流速时,反冲洗时的滤层水头损失与反冲洗强度有关。

13气-水反冲洗有哪几种操作方式?各有何优缺点? 答:操作方式有以下3种:

1)先用空气反冲,然后再用水反冲。 2)先用气-水同时反冲,然后再用水反冲。

3)先用空气反冲,然后用气-水同时反冲,最后再用水反冲。 高速水流反冲虽然洗操作方便,池子和设备较简单,但是冲洗耗水量大,冲洗结束后,滤料上细下粗分层明显。采用气、水反冲洗方法既提高冲洗效果,有节省冲洗水量。同时,冲洗时滤层不一定需要膨胀或仅有轻微膨胀,冲洗结束后,滤层不产生或不明显产生上吸下粗分层现象,即保持原来滤层结构,从而提高滤层含污能力。

14大阻力配水系统和小阻力配水系统的涵义是什么?各有何优缺点?掌握大阻力配水系统的基本原理和公式(17-32)的推导过程。

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答:一般规定:配水系统开孔比为?=0.20%~0.25%为大阻力配水系统;?=0.60%~0.80%为中阻力配水系统;?=1.0%~1.5%为小阻力配水系统。大阻力配水系统的优点是配水均匀性好,但结构复杂,孔口水头损失大,冲洗时动力消耗大;管道易结垢,增加检修困难,此外,对冲洗水头有限的虹吸滤池和无阀滤池,大阻力配水系统不能采用。小阻力配水系统可以克服上述缺点。原理和推导过长,见书P337-339。

15、小阻力配水系有哪些形式?各有何优缺点?

答:小阻力配水系的形式有:钢筋混凝土穿孔(或缝隙)滤板;穿孔滤砖;滤头。

用时主要考虑的因素有:造价、配水均匀性、孔口易堵塞性、强度、耐腐蚀性

16、滤池的冲洗排水槽设计应符合哪些要求,并说明理由。 答:为达到及时均匀地排出废水,冲洗排水槽设计必须符合以下要求:

(1)冲洗废水应自由跌落入冲洗排水槽。槽内水面以上一般要有7cm左右的保护高度以免槽内水面和滤池水面连成一片,使冲洗均匀性受到影响。

(2)冲洗排水槽内的废水,应自由跌落进入废水渠,以免废水渠干扰冲洗排水槽出流,引起壅水现象。 (3)每单位长的溢入流量应相等。

(4)冲洗排水槽在水平面上的总面积一般不大于滤池面积的25%,

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以免冲洗时,槽与槽之间水流上升速度会过分增大,以致上升水流均匀性受到影响。

(5)槽与槽中心间距一般为1.5-2.0m。间距过大,从离开槽口最远一点和最近一点流入排水槽的流线相差过远,也会影响排水均匀性。

(6)冲洗排水槽高度要适当。槽口太高,废水排除不净;槽口太低,会使滤料流失。

17、公式(17-38)是经验公式还是根据水力学导出? 答:根据水力学导出

18、冲洗水塔或冲洗水箱高度和容积如何确定? 答:容积V=0.09qFt

V-水塔或水箱容积m3 F-单格滤池面积m2 t-冲洗历时min 水塔或水箱底高出滤池冲洗排水槽顶距离:H=h1+h2+h3+h4+h5 h1 -从水塔或水箱至滤池的管道中总水头损失,m h2-滤池配水系统水头损失,m

h2 =(q/10αμ)2 (1/2g )

h3 –承托层水头损失,m

h3 =0.022qZ q-反冲洗强度L/(s·m2 ) Z-承托层厚度,m

h4 –滤料层水头损失.m

h5 –备用水头,一般取1.5-2.0m

19、快滤池管廊布置有哪几种形式?各有何优缺点? 答:管廊布置有多种形式:

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