水污染控制工程习题与答案

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1/θc=au-b , 1/θc=0.6×0.375-0.07, 1/θc=0.155 θc=6.45(d)

(3)剩余污泥?X=1/θc×(Xvv)=0.155×2.25×8000=2790(KgVsSS/d) 对应的MLSS量为 2790/0.75=3720Kg/d

(4)O2/QLr=A+B/u O2/25000(300-30)×10-3=0.45+0.14/0.375 O2/6750=0.823, O2=5557(Kg/d)

8. 含水率99.5%的污泥脱去1%的水,脱水前后的容积之比为多少? 解:脱水前污泥含水率99.5%,脱水后污泥含水率99.5%-1%=98.5% 根据脱水前后泥量保持不变, 即 V1(1-99.5%)=V2(1-98.5%) V1×0.5%=V2×1.5% V1/V2=3 9 某地采用普通活性污泥法处理城市污水,水量20000m3/d,原水BOD5为300mg/L,初次沉淀池BOD5去除率为30%,要求处理后出水的BOD5为20mg/L。a=0.5,b=0.06 θc=10d, MLVSS=3500mg/L,试确定曝气池容积及剩余污泥量 解: (1)初次沉淀池的E=(L1-L2)/L1 30%=(300-L2)/300 L2=210mg/L 即初沉池出水BOD5浓度210mg/L 故曝气池进水BOD5为270mg/L 则曝气池容积V=aQ(L0-Le)/Xv(1/θc+b)=0.5×(210-20)×20000/[3500(0.1+0.06)]=3393(m3) (2) ?X=XvV/θc=3500×10-3/10×3393=1187.55(KgVSS/d) 10. 选用高负荷生物滤池法处理污水,水量Q=5200m3/d,原水BOD5为300mg/L,初次沉淀池BOD5去除率为30%,要求生物滤池的进水BOD5为150mg/L, 出水BOD5为30mg/L,负荷率Fw=1.2KgBOD5/m3滤料d 试确定该滤池容积、回流比、水力负荷率。 解: (1)初次沉淀池的E=(L1-L2)/L1 , 30%=(300-L2)/300 , L2=210mg/L即初沉池出水BOD5浓度 因进入滤池BOD5浓度L0=270mg/L>150 mg/L 所以必须回流

150=(210+30r)/[(1+r) r=0.5

(2) V=Q(1+r)×150/Fw=5200(1+0.5)×150/1.2×103=975m3 (3)取有效水深H=2.0m 则面积A=487.5m2 故q=5200(1+0.5)/487.5=16 (m3/m2.d) 11. 已知活性污泥曝气池进水水量Q=2400m3/d,进水BOD5为180mg/L, 出水BOD5为40mg/L,混合液浓度MLVSS=1800mg/L,曝气池容积V=500m3,a=0.65,b =0.096d-1, 求剩余污泥量?X并据此计算总充氧量R。 精心整理

精心整理 解:

(1)u=QLr/XvV=2400×(180-40)/(1800×500)=0.37 (KgBOD5/KgMLVSS.d) 1/θc=au-b =0.65×0.37-0.096 1/θc=0.1445 θc=6.92 (d)

剩余污泥?X=Xvv/θc=0.1445×1800×10-3×500=130(KgVSS/d) (2)R=QLr/0.68-1.42, ?X=2400(180-40)10-3/0.68-1.42×130 R=309.5 (KgO2/d)

12. 实验室生物转盘装置的转盘直径0.5m,盘片为10片。废水量Q=40L/h,进水BOD5为200mg/L, 出水BOD5为50mg/L,求该转盘的负荷率。 解:总盘片面积F=n×1/4×3.14×D2×2 F=10×0.25×3.14×0.52×2=3.925(m2) Q=40L/h=0.96m3/d u=Q(L0-Le)/F=0.96(200-50)/3.925=36.7(gBOD5/m2.d) 13. 某污水处理厂每日新鲜污泥量为2268Kg,含水率96.5%,污泥投配率5%。计算厌氧消化池容积。 解:污泥体积V’=2268/[(1-0.965)1000]=64.8(m3/d) V=V’/(P×100)=64.8×100/5=1296 m3 14. 水质资料如下:CO2 30mg/L, HCO3- 3.6mmol/L Ca2+ 1.4mmol/L , SO42-0.55mmol/L Mg2+0.9mmol/L,Cl-0.3mmol/L,Na++K+ 0.4mmol/L 试计算经RH柱软化后产生的CO2和H2SO4+HCl各为多少mg/L? 解:水中Ca(HCO3)2 1.4mmol/L,Mg(HCO3)2 0.4mmol/L,Mg(SO42-+Cl-

) 0.5mmol/L,反应产生的CO2为 3.6mmol/L=158.4mg/L 总CO2=(30+158.4)mg/L=188.4mg/L (H2SO4+HCl)=Mg(SO42-+Cl-) =0.5 mmol/L 15. 用加压溶气气浮法处理污泥,泥量Q=3000m3/d,含水率99.3%,采用气浮压力0.3MPa(表压),要求气浮浮渣浓度3%,求压力水回流量及空气量。 (A/S=0.025,Cs=29mg/L,空气饱和系数f=0.5) 解:含水率99.3%的污泥 含泥率为1-99.3%=0.7% 对应的污泥浓度X0=7000mg/L

表压0.3MPa对应的绝对压力P=4.1Kgf/cm2

A/S=RCs(fP-1)/QX0 0.025=R×29(0.5×4.1-1)/(3000×7000) R=17241 m3/d

A=0.025S=0.025×3000×7=525Kg/d

16. 硬水中Ca2+=1.4 mmol/L;Mg2+=0.9 mmol/L, 水量Q=100m3/d, 经NaR树脂软化后,含盐量如何变化?每日变化量为多少? 解: 精心整理

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(1)因1 个Ca2+、 Mg2+经 RNa后分别换下2个 Na+,故盐量会增加 (2)Ca2+换下的 Na+=2Ca2+=2×1.4=2.8mmol/L 故净增量为2.8×23-1.4×40=8.4 mg/L

Mg2+换下的 Na+=2Mg2+=2×0.9=1.8mmol/L 故净增量为1.8×23-0.9×24=19.8 mg/L 合计 19.8+8.4=28.2 mg/L=28.2 g/m3

每日净增量为100×28.2=2820 g/d=2.82 Kg/d

17. 含盐酸废水量Q=1000m3/d, 盐酸浓度7g/L,用石灰石进行中和处理,石灰石有效成分40%,求石灰石用量(每天)。 解:[HCl]=7g/L=0.19mol/L 对应的[CaCO3]=1/2[HCl]=0.085mol/L=8.5 g/L 实际石灰石 8.5/40%=21.25 g/L =21.25Kg/m3 每日用量 1000×21.25 Kg=21.25 (t) 2+18. 用Ca(OH)欲将Cd2+降至0.1 mg/L,需保证 pH值为多少?2处理含Cd废水,此时 Ca2+浓度为多少?( Cd的原子量 112; KCd(OH)2=2.2×10-14) 解:Cd2+=0.1mg/L=8.9×10-4mol/L lg(8.9×10-4)=14×2-2×pH+lg(2.2×10-14) pH=8.7 (2) pH=8.7 [H+]=10-8.7 mol/L 因[OH-][H+]=10-14 故[OH-]=10-5.3mol/L Ca2++2OH-?Ca(OH)2 [Ca2+]=1/2[OH-]=1/2×10-5.3=2.5×10-6 mol/L 19. 某水厂用精制硫酸铝作为混凝剂,其最大投量35mg/L。水厂设计水量为105m3/d,混凝剂每天调3次,溶液浓度10%,溶药池容积为溶液容积1/5,求溶液池和溶药池容积。 解: (1)W=aQ/(1000×100×b×n)=35×105/(1000×100×10%×3)=11.7(m3) (2)W1=W/5=11.7/5=2.34(m3) 20. 隔扳混合池设计流量为75000 m3/d,混合池有效容积为1100m3。总水头损失0.26m 。求水流速度梯度G和GT(20℃时水的运动粘度 r=10-6m2/s) 解:

(1)T=VQ=1100/75000=0.01467(d)=1267(s)

G=(gh/rT)1/2=[9.8×0.26/(10-6×1267)]1/2=45(s-1) (2) GT=45×1267=57015

- 完 -

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