水污染控制工程計(jì)算題歸納3952

第九章1、計(jì)劃在河邊建一座工廠，該廠將以2.83m3/s的流量排放污水，污水中總?cè)芙夤腆w（總可濾殘?jiān)涂偛豢蔀V殘?jiān)舛葹?300mg/L，該河流平均流速v為0.457m/s，平均河寬W為13.73m，平均水深h為0.61m，總?cè)芙夤腆w濃度ch為310mg/L，問該工廠的污水排入河流完全混合后，總?cè)芙夤腆w的濃度是否超標(biāo)（設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為500mg/L）?解：將河流簡(jiǎn)化為矩形，則河流橫截面積為：S=Wh=13.73×0.61=8.38m2Qh=vS=8.38×0.457=3.83m3/sch=310mg/Lcw=1300mg/LQw=2.83m3/s所以：ccQcQhwwhQQwh13002.833103.832.833.83730.68mg/L500mg/L2、向一條河流穩(wěn)定排放污水，污水排放量Qp=0.2m3/s，BOD5濃度為30mg/L，河流流量Qh=5.8m3/s，河水平均流速v=0.3m/s，BOD5本底濃度為0.5mg/L，BOD5降解的速率常數(shù)k1=0.2d-1，縱向彌散系數(shù)D=10m2/s，假定下游無支流匯入，也無其他排污口，試求排放點(diǎn)下游5km處的BOD5濃度。解：（1）污水排入河流后排放口所在河流斷面初始濃度可用完全混合模型計(jì)算；（2）計(jì)算考慮縱向彌散條件下的下游5km處的濃度；（3）計(jì)算忽略縱向彌散條件下的下游5km處的濃度；由本例，在穩(wěn)態(tài)情況下，忽略彌散的結(jié)果與考慮彌散的結(jié)果十分接近。3、一個(gè)改擴(kuò)工程擬向河流排放污水，污水量Qh=0.15m3/s，苯酚濃度為ch=30mg/L，河流流量Qp=5.5m3/s，流速vx=0.3m/s，苯酚背景濃度cp=0.5mg/L，苯酚的降解系數(shù)k=0.2d-1，縱向彌散系數(shù)Dx=10m2/s。求排放點(diǎn)下游10km處的苯酚濃度。解：完全混合后的初始濃度為c0.15305.50.51.28/mgL5.50.150考慮縱向彌散條件下，下游10km處的濃度為：0.321040.22460601011100001.19mg/L0.32忽略縱向彌散時(shí)，下游10km處的濃度為0.3864000.210000c1.28exp1.19mg/L由此看來，在穩(wěn)態(tài)條件下，忽略彌散系數(shù)與考慮縱向彌散系數(shù)時(shí)，結(jié)果差異很小，因此常可以忽略彌散系數(shù).4、某工廠的7mg/L，受納廢水的K2=2d-1，河流飽和溶解氧濃度為排污斷面上，假設(shè)廢水與河水瞬間完全混合，此時(shí)BOD5的濃度為1.8km/d，河水的K＝0.18d-1,復(fù)氧系數(shù)7mg/L求：1.5km處的BOD5和DO的濃度65mg/L，DO為河流平均流速為耗氧系數(shù)1排污斷面下游；第十章1、格柵的設(shè)計(jì)計(jì)算2、平流式沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算（7）貯砂斗尺寸計(jì)算bmhm設(shè)貯砂斗底寬0.5,斗壁傾角為55，斗高0.56'31則貯砂斗上口寬2h'20.56b2b10.51.284m3tgtg5555(8)貯砂斗實(shí)際容積1VhSSSS)0.272m3('3311212VV滿足要求10（9）沉砂室高度計(jì)算設(shè)池底坡度i=0.06，坡向砂斗，則：L2bb'921.2840.26.232l2m222hh'0.06l1.66m332（10）池總高度：設(shè)沉砂池超高h(yuǎn)3=0.3m，則：Hhhh0.30.831.662.79m123（11）最小流速核算：最小流速是只用一格工作，則：Abhmn1210.60.830.498min2Q0.15vnA10.4980.3m/s0.15m/sminmin1min符合要求3、曝氣池沉砂池的設(shè)計(jì)計(jì)算已知某城市污水處理廠平均流量Q=0.5m3/s,總變化系數(shù)Kz=1.38。試進(jìn)行曝氣沉沙池的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。（取停留時(shí)間3min，水平流速0.1m/s，有效水深2.5m，曝氣量0.1m3/m3污水）4、平流式沉淀池的設(shè)計(jì)計(jì)算已知某城鎮(zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)平均流量Q=20000m3/d，服務(wù)人口100000人，初沉池干污泥量按25g/(人·d），污泥含水率按97%計(jì)算，請(qǐng)為該廠設(shè)計(jì)平流沉淀池。解：（1）沉淀區(qū)表面積A：（2）沉淀部分有效水深h2：（3）沉淀區(qū)有效容積V（4）沉淀池長度L：（5）沉淀池總寬度B：（6）沉淀池個(gè)數(shù)n：設(shè)每個(gè)沉淀池寬度b=3.86m,則：（7）校核尺寸比例：（8）污泥部分所需容積每人每日產(chǎn)生干污泥量為25g/人S：Vw：d，含水率為97%，取排泥時(shí)間間隔為2天，換算成濕污泥量（9）每個(gè)沉淀池污泥量V’w：（10）污泥斗尺寸計(jì)算：（12）沉淀池總高度H：沉淀池超高取0.3m，緩沖層高度取0.5m，則：5、已知某平流式沉淀池的污水最大設(shè)計(jì)流量為1200m3/h，水平流速為5mm/s。進(jìn)水懸浮物濃度為200mg/L，沉淀后出水的懸浮物不超過60mg/L。下圖為試驗(yàn)獲得的沉淀性能曲線。根據(jù)沉淀性能曲線，按照理想沉淀池條件，試求：（1）求沉淀區(qū)的總表面積（2）確定沉淀（3）確定每個(gè)沉淀池區(qū)的有效水深和總有效容積的長寬和沉淀池的數(shù)量（要求每個(gè)沉淀池長與池寬比不宜小于4）6、豎流式沉淀池設(shè)計(jì)計(jì)算已知某小型污水處理站設(shè)計(jì)流量Q=400m3/h，懸浮固體濃度SS=250mg/L。設(shè)沉淀效率為55%。根據(jù)試驗(yàn)性能曲線查得u0=2.8m/h，污泥的含水率為98%，試為該處理站設(shè)計(jì)豎流式初沉池。第十一章1、莫諾特方程設(shè)在完全混合反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行了連續(xù)流微生物生長試驗(yàn)，反應(yīng)溫度為20℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果定出Ks和μmax值，以及μ－ρS關(guān)系式。解：根據(jù)莫諾特方程式μ－ρ的關(guān)系式為：S或據(jù)以上整理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作11關(guān)系圖，得：s圖中直線方程為：第十二章1、例如某城市污水處理廠水力停留時(shí)間為3h，則污泥齡大致應(yīng)為多少？2、一個(gè)城市污水處理廠，設(shè)計(jì)流量Q＝10000m3/d，一級(jí)處理后出水BOD5＝150mg/L，采用活性污泥法處理，處理后出水BOD5小于15mg/L。求曝氣池的體積、二沉池基本尺寸，剩余污泥量和空氣量。已知（1）水溫T=250C，此溫度下水中的飽和溶解氧濃度分別為8.38mg/L；（2）曝氣池中污泥濃度（MLSS）為4000mg/L，VSS/SS=0.8；（3）污泥齡為5d，回流懸浮固體濃度為12000mg/L;（4）二沉池出水中含有10mg/L總懸浮物，其中VSS占70%；（5）二沉池中表面水力負(fù)荷取0.8m3/(m2·h)，水力停留時(shí)間為3h，污泥在二沉池的濃縮時(shí)間為2h；（6）采用微孔曝氣盤作為曝氣裝置，混合液中溶解氧要求不小于2mg/L，曝氣盤安裝在水下4.5m處。有關(guān)參數(shù)為：EA=10%，a’=0.5，b’=0.1，α=0.85，β=0.95，ρ=1.0，曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)為0.8。3、流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水BOD150mg/L,出水要求為15mg/L，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。階段曝氣法經(jīng)驗(yàn)去除率：85%~90％污泥負(fù)荷：0.2~0.4kgBOD5/kgMLSS·dMLSS:1500~3000mg/L取污泥負(fù)荷為0.3kgBOD5/kgMLSS·d，MLSS為2400mg/L,則曝氣池容積：解：4、流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水BOD濃150mg/L,出水要求為15mg/L，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。階段曝氣法經(jīng)驗(yàn)去除率：85%~90％容積負(fù)荷：0.4～1.2kgBOD5/m3·d取停污泥負(fù)荷0.8kgBOD5/m3·d，則曝氣池容積：解：5、流量200m3/h，曝氣池進(jìn)水BOD5為150mg/L,出水要求為15mg/L，采用階段曝氣法，求曝氣池容積。階段曝氣經(jīng)驗(yàn)去除率：85%~90％經(jīng)驗(yàn)停留時(shí)間：3~5h取停留時(shí)間為4.5h，則曝氣池容積：解：6、已知進(jìn)入二沉池的混合液流量為Q=500m3/h，污泥濃度為3000mg/L,經(jīng)沉淀濃縮后要求達(dá)到回流污泥濃度Xr=12000mg/L。對(duì)該混合液所做的單個(gè)沉淀柱試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)為：起始高度H0=0.40m，沉淀濃縮至污泥濃度為Xr所需的時(shí)間為t=29min，成層沉降速度v0=0.88m/h。請(qǐng)確定二沉池的基本尺寸。解：7、某污水廠處理污水量為21600m3/d，經(jīng)沉淀后的BOD5為250mg/L，希望處理后的出水BOD5小于20mg/L。要求確定曝氣池的體積、水力停留時(shí)間、排泥量、回流比和空氣量。經(jīng)研究，還確立下列條件：（1）污水溫度為（2）曝氣池中混合液揮發(fā)性懸浮固體（MLVSS）同混合液懸浮固體（MLSS）之比為（3）回流污泥懸浮固體濃度為10000mg/L；（4）曝氣池中MLSS為3500mg/L；（5）設(shè)計(jì)的θc為10d；（6）出水中含有22mg/L總懸浮固體，其中（7）污水中含有足夠生化反應(yīng)所需的氧、磷和其他微量元素；1.估計(jì)出水中溶解性BOD5的濃度20℃；0.8；65％是可生化的；解：確定出水中懸浮固體的BOD5：(a)懸浮固體中可生化的部分為0.65×22mg/L=14.2mg/L(b)可生化懸浮固體的最終BODL＝0.65×22×1.42mg/L＝20.3mg/L(c)可生化懸浮固體的BODL換算為BOD5＝0.68×20.3mg/L＝13.8mg/L(d)確定經(jīng)曝氣池處理后的出水溶解性BOD5，即Se20mg/L＝Se＋13.8mg/LSe＝6.2mg/L計(jì)算處理效率E：若沉淀池能去除全部懸浮固體，則處理效率可達(dá)2.計(jì)算曝氣池的體積（A.污泥負(fù)荷法）已知：則：曝氣池容積可取6100m33.計(jì)算曝氣池的水力停留時(shí)間對(duì)于完全混合法一般t=3～5h,t=4～8h對(duì)于傳統(tǒng)推流法一般4.計(jì)算每天排除的剩余活性污泥量（A.產(chǎn)率系數(shù)法）計(jì)算yobs計(jì)算排除的以揮發(fā)性懸浮固體計(jì)的污泥量計(jì)算排除的以SS計(jì)的污泥量計(jì)算排放的濕污泥量，污泥含水率按99%計(jì)算5.計(jì)算回流污泥比R曝氣池中MLSS濃度＝3500mg/L，回流污泥濃度＝8000mg/L6.計(jì)算曝氣池所需的空氣量首先計(jì)算曝氣池所需的氧量(1)生化反應(yīng)中含碳有機(jī)物全部氧化所需的氧量:(2)生化反應(yīng)所需氧量:所需氧量O＝=(7744-1.42×1775.2)kg/d＝5223.2kg/d2再計(jì)算曝氣池所需的空氣量如果采用鼓風(fēng)曝氣，設(shè)有效水深為6m,擴(kuò)散器安裝距池底為0.3m,α取0.7，β取0.95，ρ=1，F(xiàn)=0.8,EA=18%,hd=4kPa，Cs=9.17mg/L7.計(jì)算鼓風(fēng)若管路壓力損失hf=5.5kPa，擴(kuò)散器壓力損失hd=4kPa，安全余量取3kPa，則出口風(fēng)壓：機(jī)出口風(fēng)壓8、采用完全混合活性污泥法處理城市污水，流量為Q=10000m3/d，進(jìn)水溶解性BOD5為200mg/L，要求出水溶解性BOD5≤6mg/L。有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)為：污泥回流比為0.3，K=0.1L/mg·d，Kd=0.1d-1，Y=0.5，SVI=96。試計(jì)算污泥齡，污泥回流濃度和曝氣池所需的容積。1YKSK0.50.160.10.2edcd污泥齡：5c10696回流污泥濃度：XR10417mg/LX(1R)XRR曝氣池污泥濃度：X0.3104172404mg/L10.3YQ(SSe)c1335m3曝氣池容積：V0XK(1)dc9、一個(gè)城市污水采用活性污泥法處理，處理后出水BOD5小于15mg/L。求曝氣池剩余污泥量和空氣量。已知（1）水溫T=250C，此溫度下水處理廠，設(shè)計(jì)流量Q＝10000m3/d，一級(jí)處理后出水BOD5＝150mg/L，的體積、二沉池基本尺寸，中的飽和溶解氧濃度分別為8.38mg/L；