廣陵13《環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)》綜合考核題201605環(huán)工唐莉莉

《環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)》綜合考核題（環(huán)工81301班適用）一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理（共50分）1.某水廠突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案中需要對(duì)粉末活性炭用量進(jìn)行優(yōu)選。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，活性炭投加量為10-25mg/L，只允許進(jìn)行四次優(yōu)選且投加量為整數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果：②比①好，③比②好，③比④好，③作為粉末活性炭用量最佳點(diǎn)。寫(xiě)出優(yōu)選步驟及確定粉末活性炭用量。（本題5分）解：由題意可知，活性炭的投加量為10~25mg/L。第一點(diǎn)投加量：X1=10+0.618×(25-10)=19.0mg/L第二點(diǎn)投加量：X2=10+0.382×(25-10)=16.0mg/L由實(shí)驗(yàn)結(jié)果知：②比①好，則舍去19.0~25mg/L的部分。第三點(diǎn)投加量：X3=10+0.382×(19.0-10)=13.0mg/L根據(jù)③比②好，所以舍去16.0~19.0mg/L部分第四點(diǎn)投加量：X4=10+0.382×(16.0-10)=12.0mg/L由實(shí)驗(yàn)結(jié)果知：③比④好，所以第三點(diǎn)的投加量X3留下，且第三點(diǎn)為粉末活性炭用量的最佳點(diǎn)。則粉末活性炭的用量為:X3=13.0mg/L。2.在生化實(shí)驗(yàn)中，生化處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。連續(xù)15天對(duì)污泥濃度的測(cè)定值如下表所示，判斷測(cè)試數(shù)據(jù)中是否有離群數(shù)據(jù)。（本題5分）nXnXnX備注1297962639112626表中XX為學(xué)號(hào)的最后兩位數(shù)23321731081235763276582672133469435069296014270652748103221152821解：nX平均值X-Xi(X-Xi)2129793007.8-28.8829.44233213007.8313.298094.24327653007.8-242.858951.84435063007.8498.2248203.24527483007.8-259.867496.04626393007.8-368.8136013.44731083007.8100.210040.04826723007.8-335.8112761.64929603007.8-317.8100996.841032213007.8213.245454.241126263007.8-381.8145771.241235763007.8568.2322851.241334693007.8461.2212705.441427063007.8-301.891083.241528213007.8-186.834894.24平均值3007.8標(biāo)準(zhǔn)差347.043極限誤差1041.1291966.6714048.929X平均值±3δ=（1966.671，4048.929）所測(cè)數(shù)據(jù)都在這個(gè)范圍內(nèi)，所以沒(méi)有離群數(shù)據(jù)。3.為了解制革廢水物理化學(xué)處理的控制條件，對(duì)其加藥混凝沉淀影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。選因素、水平如下表：因素水平A加藥體積(mL)B加藥濃度(mg/L)C反應(yīng)時(shí)間(min)12315951015204060問(wèn)：(1)試排出實(shí)驗(yàn)方案。(2)假設(shè)進(jìn)行了9次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得出水濁度(NTU)分別為1.122、1.119、1.124、1.011、0.979、1.216、0.938、0.990、0.712，懸浮物（SS）去除效率（%）分別為72、73、80、71、61、79、62、69、61。試分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并找出制革廢水進(jìn)行混凝沉淀處理時(shí)其控制條件的較佳值組合。（本題15分）(題中X為學(xué)號(hào)的最后兩位數(shù)的前一位，Y為學(xué)號(hào)的最后兩位數(shù)的后一位)解：（1）實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)序號(hào)A加藥體積（mL）B加藥體積（mL）C加藥體積（mL)111121223133421252236231731383219332由上表所得，這九個(gè)實(shí)驗(yàn)代表全部的27各實(shí)驗(yàn)。序號(hào)污泥負(fù)荷123456780.1511.912.212.312.211.811.912.112.20.2516.316.215.715.116.416.316.215.90.3521.521.221.722.021.121.922.121.7(表中X為學(xué)號(hào)的最后兩位數(shù)的前一位，Y為學(xué)號(hào)的最后兩位數(shù)的后一位)解：污泥負(fù)荷出水水質(zhì)序號(hào)A1=0.15A2=0.25A3=0.35111.916.321.5212.216.221.2312.315.721.7412.215.122.0511.816.421.1611.916.321.9712.116.222.1812.215.921.7∑∑96.6128.1173.2397.9(∑)29331.5616409.6129998.2455739.41∑21166.682052.533750.706969.91方差來(lái)源離差平方和自由度均方F污泥SA370.582185.29誤差SE2.48210.1181總和ST373.0623統(tǒng)計(jì)量：=1/24×(397.9)2=6596.851/8×55739.41=6967.43W=6969.91離差平方和：SA=Q-P=6967.43-6596.85=370.58SE=W-Q=6969.91-6967.43=2.48自由度的計(jì)算：ft=24-1=23fa=3-1=2fe=3×（8-1）=21F值得計(jì)算：SA平均/SE平均=1568.92查表得=3.47，F(xiàn)=1568.92＞3.47，所以95％的置信度F污泥負(fù)荷對(duì)實(shí)驗(yàn)成果有顯著影響，是一項(xiàng)重要的因素。污泥負(fù)荷（kg/kg·d)0.150.250.35BOD濃度(mg/L)12.07516.012521.65綜合實(shí)驗(yàn)（共50分）2.根據(jù)城市污水處理流程演示實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出城市污水處理流程框圖，并簡(jiǎn)述各處理構(gòu)筑物的主要功能。（本題15分，奇數(shù)學(xué)號(hào)者答題）解：城市污水處理工藝流程圖：格柵：主要去除較大的懸浮物和飄浮物，對(duì)后繼構(gòu)筑物和設(shè)備起保護(hù)作用。沉砂池：去除較重的無(wú)機(jī)顆粒（比重2.65以上的砂粒），起保護(hù)沉淀池的作用。曝氣池：利用活性污泥法進(jìn)行污水處理的構(gòu)筑物。池內(nèi)提供一定污水停留時(shí)間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。初沉池：在生物處理前，作為預(yù)處理，去除可沉固體，同時(shí)去除部分BOD5，改善生物處理構(gòu)筑物運(yùn)行條件。二沉池：分離生物處理中的活性污泥或生物膜3.某類廢水進(jìn)行了沉淀試驗(yàn)，得到殘余顆粒比例與沉降速度間的關(guān)系曲線如圖所示，作去除率-沉速（η-u）關(guān)系曲線。（本題15分，全部）解：依題意，可得知顆粒去除率=1-剩余去除率。由上圖大致得出下表：顆粒去除比例％91.561.55042.438.835.133.5顆粒沉降速度u/(102mm/s)0.511.522.533.54.高等院校擁有多種類型的實(shí)驗(yàn)室，特別是理、工、農(nóng)、醫(yī)、藥學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)和科研中產(chǎn)生廢氣、廢水、廢渣、噪聲、射線、等環(huán)境污染，不僅給社會(huì)環(huán)境造成危害，而且還會(huì)影響實(shí)驗(yàn)室的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境，影響實(shí)驗(yàn)和科研的質(zhì)量與效果，損害實(shí)驗(yàn)室科研人員的身體健康。某大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)樓共八層，占地面積15000m2，擁有化學(xué)、微生物、環(huán)境科學(xué)與工程等五大類34個(gè)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)校擬對(duì)實(shí)驗(yàn)室排放廢水進(jìn)行處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，各實(shí)驗(yàn)室排放的綜合污（廢）水水質(zhì)的情況大致如下。主要污染物種類污（廢）水排放量酸堿廢水及重金屬?gòu)U水（pH2-13、Hg、Cl-、SO42-、PO4+、Cu2+、Pb2+、Ag+、Zn2+、NH4+等離子）有機(jī)廢水（CODCr=500-2000mg/L、NH3-N=5-40mg/L）30T/d20T/d根據(jù)上述資料試擬定一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案以幫助確定廢水處理工藝。給出實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，列出主要的儀器設(shè)備，簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。（本題20分，全部）解：酸堿、有機(jī)廢水處理工藝（SBR工藝）實(shí)驗(yàn)儀器：粗格柵、提升泵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、輻流式圓形沉淀池、接觸式消毒池、污泥濃縮池SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。SBR反應(yīng)器，一般按基本上運(yùn)行模式的5各階段：進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水及閑置即所謂一個(gè)運(yùn)行周期進(jìn)行運(yùn)行的。步驟：廢水通過(guò)砂濾池去除機(jī)械雜質(zhì)，然后進(jìn)入離子交換罐去除機(jī)械雜質(zhì)廢水進(jìn)入離子交換罐，進(jìn)行脫鹽處理樹(shù)脂在再生液儲(chǔ)槽內(nèi)再生，洗脫，重復(fù)利用處理后的廢水經(jīng)地溝排往污水處理廠中處理后排放主要裝置：集