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⽔污染控制⼯程计算题归纳第九章1、计划在河边建⼀座⼯⼚，该⼚将以2.83m 3/s 的流量排放污⽔，污⽔中总溶解固体（总可滤残渣和总不可滤残渣）浓度为1300mg/L ，该河流平均流速v 为0.457m/s ，平均河宽W 为13.73m ，平均⽔深h 为0.61m ，总溶解固体浓度c h 为310mg/L ，问该⼯⼚的污⽔排⼊河流完全混合后，总溶解固体的浓度是否超标（设标准为500mg/L ）?解：将河流简化为矩形，则河流横截⾯积为：S=Wh=13.73×0.61=8.38m 2 Q h =vS=8.38×0.457=3.83m 3/sc h =310mg/L c w =1300mg/L Q w =2.83m 3/s 所以：2、向⼀条河流稳定排放污⽔，污⽔排放量Q p =0.2 m 3/s ，BOD 5浓度为30 mg/L ，河流流量Q h =5.8 m 3/s ，河⽔平均流速v =0.3 m/s ，BOD 5本底浓度为0.5 mg/L ，BOD 5降解的速率常数k 1=0.2 d -1，纵向弥散系数D =10 m 2/s ，假定下游⽆⽀流汇⼊，也⽆其他排污⼝，试求排放点下游5 km 处的BOD 5浓度。
解：（1）污⽔排⼊河流后排放⼝所在河流断⾯初始浓度可⽤完全混合模型计算；（2）计算考虑纵向弥散条件下的下游5km 处的浓度；（3）计算忽略纵向弥散条件下的下游5km 处的浓度；由本例，在稳态情况下，忽略弥散的结果与考虑弥散的结果⼗分接近。
3、⼀个改扩⼯程拟向河流排放污⽔，污⽔量Q h =0.15m 3/s ，苯酚浓度为c h =30mg/L ，河流流量Q p =5.5m 3/s ，流速v x =0.3m/s ，苯酚背景浓度c p =0.5mg/L ，苯酚的降解系数k=0.2d -1，纵向弥散系数D x =10m 2/s 。
求排放点下游10km 处的苯酚浓度。
解：完全混合后的初始浓度为L mg c /28.115.05.55.05.53015.00=+?+?=500mg/L 730.68mg/L 3.832.83 3.833102.831300hw h h w w >=+?+?=++=Q Q Q c Q c c考虑纵向弥散条件下，下游10km 处的浓度为：()L mg /19.1100003.010*******.04111023.02=+-?忽略纵向弥散时，下游10km 处的浓度为L mg c /19.1864003.0100002.0exp 28.1=-=由此看来，在稳态条件下，忽略弥散系数与考虑纵向弥散系数时，结果差异很⼩，因此常可以忽略弥散系数.4、某⼯⼚的排污断⾯上，假设废⽔与河⽔瞬间完全混合，此时BOD 5的浓度为65 mg/L ，DO 为7 mg/L ，受纳废⽔的河流平均流速为1.8 km/d ，河⽔的耗氧系数K 1＝0.18 d -1, 复氧系数K 2=2 d -1，河流饱和溶解氧浓度为7 mg/L 求：排污断⾯下游1.5 km 处的BOD 5和DO 的浓度；第⼗章1、格栅的设计计算2、平流式沉砂池的设计计算（7）贮砂⽃尺⼨计算（9）沉砂室⾼度计算设池底坡度i=0.06，坡向砂⽃，则：ml h h mb b L l 66.106.0232.622.0284.129222'33'22=?+==-?-=--=（10）池总⾼度：设沉砂池超⾼h3=0.3m ，则：m h h h H 79.266.183.03.0321=++=++=（11）最⼩流速核算：最⼩流速是只⽤⼀格⼯作，则：满⾜要求272.0)(31贮砂⽃实际容积)8(284.15.05556.02552则贮砂⽃上⼝宽56.0，⽃⾼55⽃壁倾⾓为,5.0设贮砂⽃底宽0132121'311'32'31V V m S S S S h V m tg b tg h b m h m b >∴=+ +==+?=+===符合要求/15.0/3.0498.0115.01498.083.06.0min 1min min 122min s m s m A n Q v n m h b A >=?====?=?=3、曝⽓池沉砂池的设计计算已知某城市污⽔处理⼚平均流量Q=0.5m 3/s,总变化系数K z =1.38。
水污染控制工程计算题(总8页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除1计算题1.1 已知某小型污水处理站设计流量Q=400m 3/h ，悬浮固体浓度SS=250mg/L 。
设沉淀效率为55％。
根据实验性能曲线查得u 0=h ，污泥的含水率为98％，试为处理站设计竖流式初沉池。
设计参数： 污水在中心管内的流速v 0=30mm/s=s表面水力负荷q =u 0=(m 2·h)(1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。
22400143m 13.5m>10m 2.8Q f D q ======设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m ，符合要求。
单池流量Q′=Q/4=100m 3/h (2)中心管的截面积和直径21000100/36000.93m (0.03m/s)0.03 1.08m 1.1mQ f v v d '====≈取(3)喇叭口直径d 1==×= (4)反射板直径= d 1=(5)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3 .3111100/36000.290.3m (=0.02m/s)0.02 3.14 1.5Q h v v d π===≈⨯⨯取. (6)沉淀区面积2110035.7m 2.8Q f q '=== (7)沉淀池直径6.8m 7m D =≈(8)沉淀区的深度：h 2=vt =×=≈(设沉淀时间为D /h 2=7/=<3符合要求(9)污泥斗的高度和体积取下部截圆锥底直径为，贮泥斗倾角为55°，则h 5＝(7/2)tg55°=V 1=(R 2+Rr +r 2)πh 5/3=+×+π×3=64m2(10)沉淀池的总高度HH =h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=++++=(11)污泥区的容积排泥周期按2d 设计，则污泥区容积20024241000.250.55233m 1000(100)10001(10.98)w Q c V T p ηγ'⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=⋅=-⋅⋅-在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水堰、排泥管等设计内容。
《水污染控制工程》计算题1.某原水总硬度1.6mmol/L，碱度HCO3－=2.58mmol/L，Mg2+1.0mmol/L，Na+0.03mmol/L，SO42－0.125mmol/L，Cl－0.4mmol/L，CO225.8mg/L，试计算，水中碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
若采用石灰－苏打法进行软化，试求石灰、苏打用量（mmol/L）。
（过剩量均取0.1mmol/L）解：Ht=Ca2++Mg2+=1.6mmol/LMg2+=1.0mmol/L故Ca2+=0.6mmol/L碳酸盐硬度Hc=HCO3－/2=2.58/2=1.29mmol/L其中Ca（HCO3）20.6mmol/L，Mg（HCO3）2=1.29-0.6=0.69mmol/L非碳酸盐硬度Hn=Ht－Hc=1.6－1.29=0.31mmol/L其中MgSO4＋MgCl2=0.31mmol/L故[CaO]=[CO2]+[Ca（HCO3）2]+2[Mg（HCO3）2]+Hn+α25.8/44+0.6+2×0.69+0.31+0.1=2.98mmol/L[Na2CO3]=Hn+β=0.31+0.1=0.41mmol/L2.硬水水量1000m3/d，水质如下：Ca2++Mg2+2.15mmol/L，HCO3－3.7mmol/L，Na+＋K+0.35mmol/L，SO42－0.30mmol/L，Cl－0.35mmol/L，游离CO222mg/L。
采用强酸H－Na并联脱碱软化，求RH，RNa罐的进水水量，进CO2脱除器的CO2含量（mg/L）（剩余碱度取0.5mmol/L）。
解：（1）QH（SO42－＋Cl－）＝QNa×[HCO3－]-QAr<当量浓度>QH（0.6+0.35）＝QNa×3.7-1000×0.50.95QH＝QNa×3.7－500QH＝3.89QNa-526.32又Q＝QH＋QNa QH＝1000－QNa QNa＝312m3/dQH＝Q－QNa＝1000－312=688m3/d（2）进CO2脱除器的量＝原水中的CO2量＋HCO3－减少量＝22＋（3.7－0.5）×44=22＋140.8=162.8（mg/L）3.一平流沉淀池，澄清区面积为20×4m2，流量为Q＝120m3/h。
计算题31.1 已知某小型污水处理站设计流量 Q=400m /h ，悬浮固体浓度SS=250mg/L 。
设沉淀效率为55%。
根据实验性能曲线查得 u o =2.8m/h ，污泥的含水率为 98%，试为处理站设计竖流式初沉池。
设计参数：污水在中心管内的流速 V o =3Omm/s=O.O3m/s 表面水力负荷 q=u o =2.8m 3/(m 2 h)(1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。
f 2 =Q=型=143m 2 D == J 4 汉143 =13.5m>10m q 2.8'二 '二设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m ,符合要求单池流量 Q =Q/4=100m^/h ⑵中心管的截面积和直径(3)喇叭口直径 d 1=1.35d=1.35 X 1.1=1.5m ⑷反射板直径=1.3 d 1=2.0m(5)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3.怡 Q 100/36000.29 ,0.3m (取V 1=0.02m/s).V 兀 d 1 0.02X3.14X1.5(6)沉淀区面积(8) 沉淀区的深度：h 2=vt=2.8X 1.3=3.64 - 3.7m(设沉淀时间为1.3h) D/h 2=7/3.7=1.89<3 符合要求(9)污泥斗的高度和体积取下部截圆锥底直径为 0.4m ，贮泥斗倾角为55°，则h5= (7/2-0.4/2)tg55 =4.7mV 1=(R 2+Rr+r 2)扫引3=(3.52+3.5 X 0.2+0.22) X 4.7/3=64m2 (10) 沉淀池的总高度HH=h 1+h 2+h a +h 4+h 5=0.3+3.7+0.3+0.3+4.7=9.3m (11) 污泥区的容积排泥周期按2d 设计，则污泥区容积一 24 100 0.25 四 2沁21000 1 (1 —0.98) 在工程设计中还包括进水槽、岀水槽、岀水堰、排泥管等设计内容。
水污染控制工程重点计算题示例《水污染控制工程》（第三版，下册）重点计算题示例Problem 1 沉砂池与沉淀池的设计计算1. 平流式沉淀池计算 Rectangular Sedimentation Tank平流沉淀池设计流量为1800m 3/h 。
要求沉速等于和大于0.5mm/s 的颗粒全部去除。
试按理想沉淀条件，求：（1）所需沉淀池平面积为多少m 2？（2）沉速为0.1mm/s 的颗粒，可去除百分之几？解：已知Q=1800m 3/h=0.5m 3/s ，u 0=0.5mm/s ，u i =0.1mm/s（1）所需沉淀池平面积为2301000105.05.0m u Q A =?==- （2）沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为2. 辐流式沉淀池设计 Circular Sediementation Tank计划为居住人口45000人的城镇设计一圆形径向流沉淀池。
假定废水的流量为400L/人.d ，平均流量下停留时间为2h 。
确定平均流量下的溢流速率为36m 3/m 2.d ，求深度和直径。
解：332233150024h/d2h /L 0.001m 400L/per.d 45000per 450.d/m 40m /L 0.001m 400L/per.d 45000per m V m A s ===??= %2020.05.01.00====u u E iDiameter=m 249.234/450≈=π Depth=m 5.33.324)4/(15002≈=π3. 曝气沉砂池设计计算 Grit Chamber设计一只曝气沉砂池，污水的最大流量为2.0 m 3/s ，有效深度为3m ，宽深比为1.5:1，最大流量下停留时间为3.5min ，曝气速率为0.4m 3/min.m 池长，确定沉砂池的尺寸和空气用量。
解：（1）池尺寸：mA V L mW mD m s s m V Q V 2.315.434205.435.13420min /60/2min 5.3min5.3max /33=?===?===??== （2）空气量：m in /4.122.31.m in 4.033m m mm Qair =?=4. 曝气沉砂池设计 Grit Chamber设计一曝气沉砂池，废水的平均流量为0.3m 3/s ，最大流量为1.0m 3/s 。
试题一一、名词解释〔5×3′〕1.吸附容量：2.交联度：3.污泥容积指数：4.水环境容量：5.建筑中水：二、填空题〔21×1′〕6.按引起吸附作用力的不同，可将吸附分为〔〕、〔〕〔〕。
7.在离子交换过程中，常温稀溶液中阳离子的〔〕愈高，它的交换势愈大。
同价阳离子的〔〕愈高，则交换势愈大。
8.反渗透过程的实现必需具备两个条件，即〔〕和〔〕。
9.通常把微生物降解有机物的过程分为〔〕和〔〕两个阶段。
10.曝气池按混和液在曝气池中的流态，可分为〔〕、〔〕和〔〕三种。
11.一般生物滤池通常选用〔〕滤料，承受〔〕布水系统；而高负荷生物滤池则选用〔〕的滤料，承受〔〕布水系统。
12.高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为〔〕、〔〕、〔〕三个阶段。
13.A2/O 除磷工艺中的聚磷菌具有〔〕和〔〕的特点。
三、推断正误题〔10×1′〕14.过滤材料的不均匀系数愈大，将会使滤料的空隙率和纳污力量下降，水头损失增大，因此不均匀系数以小为佳。
〔〕15．离子交换树脂的交联度越小，空隙率越大，则含水率越小。
〔〕16.用重苯萃取含油废水中酚类物质时，传质推动力越大，酚越易被萃取。
〔〕17.电渗析过程的传质推动力是外加电动势和膜两段的离子浓度差。
〔〕18.超滤既能去除离子物质，又能去除有机物质。
〔〕19.活性污泥系统要在较高的F/M 条件下运行，才能有好的处理效果。
〔×〕20.目前工业上最常用的冷却水系统为密闭循环式冷却水系统。
〔×〕21.上升温度，可以提高微生物活性同时还能加快生化反响速度，所以常承受高温消化处理高浓度有机废水。
〔×〕22.生物接触氧化池因同时具有活性污泥法和生物膜法的优点，所以城市生活污水处理常常承受本方法。
〔√〕23、选择中水水源时，常把生活污水作为首选。
〔〕四、论述题〔36′〕24.废水可生化性问题的实质是什么？评价废水可生化性的主要方法有哪几种？〔7′〕25.从活性污泥曝气池中取混和液500mL，注入500mL 的量筒内，30min 后沉淀污泥量为150mL，试求污泥沉降比。
1.一个改扩工程拟向河流排放污水，污水量Q h=0.15 m3/s，苯酚浓度为c h=30 mg/L，河流流量Q p=5.5 m3/s，流速v x=0.3 m/s，苯酚背景浓度c p=0.5 mg/L，苯酚的降解系数k=0.2 d-1，纵向弥散系数D x=10 m2/s。
求排放点下游10 km处的苯酚浓度。
解：完全混合后的初始浓度为考虑纵向弥散条件下，下游10km处的浓度为：向弥散时，下游10km处的浓度为由此看来，在稳态条件下，忽略弥散系数与考虑纵向弥散系数时，结果差异很小，因此常可以忽略弥散系数.2.某工厂的排污断面上，假设废水与河水瞬间完全混合，此时BOD5的浓度为65mg/L，DO为7 mg/L，受纳废水的河流平均流速为1.8 km/d，河水的耗氧系数K1＝0.18 d-1, 复氧系数K2=2 d-1，河流饱和溶解氧浓度为7 mg/L求：排污断面下游1.5 km处的BOD5和DO的浓度；解：BOD5浓度:3.已知某城市污水处理厂平均流量Q=0.5 m3/s,总变化系数Kz=1.38。
试进行曝气沉沙池的工艺设计计算。
（取停留时间3 min，水平流速0.1 m/s，有效水深2.5 m，曝气量0.1 m3/m3污水）4.吸附再生法中的吸附池与A-B法中的A段都可以称为“吸附池”，试分析比较其异同之处。
答：（1）相同点：①都是利用了微生物对有机物、胶体、某些重金属等的吸附功能。
②一般接触时间较短，吸附再生法中吸附池为30~60min，AB法中A段为30min。
（2）不同点：①微生物来源不同：吸附再生法中吸附池的微生物来自整个活性污泥系统内部，并且整个流程中只有一种污泥；而AB法中A段的微生物主要来自于排水系统，排水系统起到了“微生物选择器”和中间反应器的作用，培育、驯化、诱导出了与原污水相适应的微生物种群，因此，A段是一个开放性反应器；同时，A段和B段是独立的，各自有一套污泥回流系统，微生物种群也存在差别。
1、某曝气池污泥沉降比SV=30%，混合液悬浮固体浓度为X=3000mg/L，求SVI1002、某曝气池中活性污泥浓度为3000mg/L，二沉池的排泥浓度为8000mg/L。
求回流比、SVI？解：X=3000mg/L Xr=8000mg/L 由回流比定义及物料平衡可得：（1+R）Q*X=RQXr. →R=0.6SVI=1/Xr=1000/8=125ml/g3、某工业废水中含[F-]400mg/L,采用石灰沉淀法去除，要求出水中[F-]浓度小于10mg/L,试计算石灰的投加量。
（Ksp[CaF2]= 3.95×10-11，原子量：F：19，Ca：40）解：出水中：【F】=10mg/L=0.53mmol/L=5.3*10-4 mol/L由沉淀理论可知出水中：【Ca2+】=Ksp[CaF2]/[F-]2=1.4*10-4mol/L=0.14mmol/L去除[F-]所需石灰的量由化学反应式可得：38X=390*74 得：X=759mg/L所以，总石灰投加量由为：759+0.14*74=770mg/L4、污泥含水率从99％降至95％，求污泥体积的变化解：设原污泥体积为V,浓缩后污泥体积为Vx则有（1-99%）V=（1-95%）Vx 解得：Vx=1/5V即污泥体积减为原污泥体积的1/55、已知某居民区污水量Q=4000m3/d，经预处理后污水BOD5浓度200mg/L。
拟采用活性污泥法处理，曝气池污泥浓度MLSS=2500mg/L，要求出水BOD5浓度Se≤20mg/L，试计算曝气池容积（Ls=0.4kgBOD5/KgMLSS·d）。
解：采用污泥负荷法计算，曝气池有效体积：V=Q(So-Se)/(Ls*X)=720m36、某污水处理厂处理规模为30000m3/d，经预处理沉淀后，BOD5为200mg/L，经生物处理后的出水BOD5小于20mg/L，求剩余污泥量排放量（Yobs＝0.35kgMLVSS/kgBOD5,剩余污泥浓度：MLSS=10000mg/L,f=0.75）解：剩余污泥产量：Wvss=Q*(So-Se)*Yobs=5400kg/dWss=Wvss/f=5400/0.75=7200kg/d剩余污泥排放量：V=Wss/MLSS=720m3/d7、某市污水处理厂污水处理量统计结果为：全年污水量365万m3，最大月污水量34万m3，最高日污水量1.5万m3，最高日最大时污水量1.8万m3 ，求该厂的时变化系数、日变化系数及总变化系数Q`==365/365=10000m3Qd=15000Q max=18000Kn=18000/15000Kd=15000/10000K=Kn*Kd。
水污染控制工程计算题解析计算题31.1 已知某小型污水处理站设计流量 Q=400m /h ，悬浮固体浓度SS=250mg/L 。
设沉淀效率为55%。
根据实验性能曲线查得 u o =2.8m/h ，污泥的含水率为 98%，试为处理站设计竖流式初沉池。
设计参数：污水在中心管内的流速 V o =3Omm/s=O.O3m/s 表面水力负荷q=u o =2.8m 3/(m 2 h)(1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。
f 2 =Q=型=143m 2 D == J 4 汉143 =13.5m>10m q 2.8'二 '二设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m ,符合要求单池流量Q =Q/4=100m^/h ⑵中心管的截面积和直径(3)喇叭口直径d 1=1.35d=1.35 X 1.1=1.5m ⑷反射板直径=1.3d 1=2.0m(5)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度 h3.怡 Q 100/36000.29 ,0.3m (取V 1=0.02m/s).V 兀 d 1 0.02X3.14X1.5(6)沉淀区面积(8) 沉淀区的深度：h 2=vt=2.8X 1.3=3.64 - 3.7m(设沉淀时间为1.3h) D/h 2=7/3.7=1.89<3 符合要求(9)污泥斗的高度和体积取下部截圆锥底直径为 0.4m ，贮泥斗倾角为55°，则h5= (7/2-0.4/2)tg55 =4.7mV 1=(R 2+Rr+r 2)扫引3=(3.52+3.5 X 0.2+0.22) X 4.7/3=64m2 (10) 沉淀池的总高度HH=h 1+h 2+h a +h 4+h 5=0.3+3.7+0.3+0.3+4.7=9.3m (11) 污泥区的容积排泥周期按2d 设计，则污泥区容积一 24 100 0.25 四 2沁21000 1 (1 —0.98) 在工程设计中还包括进水槽、岀水槽、岀水堰、排泥管等设计内容。
第九章1、计划在河边建一座工厂，该厂将以2.83m 3/s 的流量排放污水，污水中总溶解固体（总可滤残渣和总不可滤残渣）浓度为1300mg/L ，该河流平均流速v 为0.457m/s ，平均河宽W 为13.73m ，平均水深h 为0.61m ，总溶解固体浓度c h 为310mg/L ，问该工厂的污水排入河流完全混合后，总溶解固体的浓度是否超标（设标准为500mg/L ）?解：将河流简化为矩形，则河流横截面积为：S=Wh=13.73×0.61=8.38m 2 Q h =vS=8.38×0.457=3.83m 3/sc h =310mg/L c w =1300mg/L Q w =2.83m 3/s 所以：2、 向一条河流稳定排放污水，污水排放量Q p =0.2 m 3/s ，BOD 5浓度为30 mg/L ，河流流量Q h =5.8 m 3/s ，河水平均流速v =0.3 m/s ，BOD 5本底浓度为0.5 mg/L ，BOD 5降解的速率常数k 1=0.2 d -1，纵向弥散系数D =10 m 2/s ，假定下游无支流汇入，也无其他排污口，试求排放点下游5 km 处的BOD 5浓度。
解：（1）污水排入河流后排放口所在河流断面初始浓度可用完全混合模 型计算；（2）计算考虑纵向弥散条件下的下游5km 处的浓度；（3）计算忽略纵向弥散条件下的下游5km 处的浓度；由本例，在稳态情况下，忽略弥散的结果与考虑弥散的结果十分接近。
3、一个改扩工程拟向河流排放污水，污水量Q h =0.15m 3/s ，苯酚浓度为c h =30mg/L ，河流流量Q p =5.5m 3/s ，流速v x =0.3m/s ，苯酚背景浓度c p =0.5mg/L ，苯酚的降解系数k=0.2d -1，纵向弥散系数D x =10m 2/s 。
求排放点下游10km 处的苯酚浓度。
解：完全混合后的初始浓度为L mg c /28.115.05.55.05.53015.00=+⨯+⨯=500mg/L 730.68mg/L 3.832.83 3.833102.831300hw h h w w >=+⨯+⨯=++=Q Q Q c Q c c考虑纵向弥散条件下，下游10km 处的浓度为：()L mg /19.1100003.010*******.04111023.02=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯+-⨯忽略纵向弥散时，下游10km 处的浓度为L mg c /19.1864003.0100002.0exp 28.1=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯=由此看来，在稳态条件下，忽略弥散系数与考虑纵向弥散系数时，结果差异很小，因此常可以忽略弥散系数.4、某工厂的排污断面上，假设废水与河水瞬间完全混合，此时BOD 5的浓度为65 mg/L ，DO 为7 mg/L ，受纳废水的河流平均流速为1.8 km/d ，河水的耗氧系数K 1＝0.18 d -1, 复氧系数K 2=2 d -1，河流饱和溶解氧浓度为7 mg/L 求：排污断面下游1.5 km 处的BOD 5和DO 的浓度；第十章1、格栅的设计计算2、平流式沉砂池的设计计算（7）贮砂斗尺寸计算（9）沉砂室高度计算设池底坡度i=0.06，坡向砂斗，则：ml h h mb b L l 66.106.0232.622.0284.129222'33'22=∙+==-⨯-=--=（10）池总高度：设沉砂池超高h3=0.3m ，则：m h h h H 79.266.183.03.0321=++=++=（11）最小流速核算： 最小流速是只用一格工作，则：满足要求272.0)(31贮砂斗实际容积)8(284.15.05556.02552则贮砂斗上口宽56.0，斗高55斗壁倾角为,5.0设贮砂斗底宽0132121'311'32'31V V m S S S S h V m tg b tg h b m h m b >∴=++==+⨯=+===符合要求/15.0/3.0498.0115.01498.083.06.0min 1min min 122min s m s m A n Q v n m h b A >=⨯====⨯=∙=3、 曝气池沉砂池的设计计算已知某城市污水处理厂平均流量Q=0.5m 3/s,总变化系数K z =1.38。
综合试题二一、名词解释：（6×4=24分）1，水体污染2，BOD 3，絮凝沉淀4，混凝二、填空题：（0.5×32=16分）1，无机物指标主要包括氮__________ __________和重金属离子及____________等2，水处理的目的是________________________________。
3，污泥处理的主要方法是___________ ___________综合处理__________。
4，水体污染源有__________ _____________ _____________。
5，格栅一般由互相平行的_____________. ______________ __________三部分组成,倾斜或直立在进水渠道中。
6，气浮处理方法按气泡产生方式的不同分为__________ _________ 及___________三类。
7，构筑物布置应注意________和_________。
将排放异味、有害物质的构筑物布置在居住于办公场所的__________;为保证良好的自然通风条件，建筑物应考虑___________。
8，混凝沉淀的处理包括__________ __________ __________几个部分9，活性炭的再生方法有__________ ___________ __________ ___________________。
10，厌氧生物处理系统的设计包括________、________、________、__________等。
三、判断题：（2×10=20分）1，污水的处理方法中其中物理处理法有:筛滤法,沉淀法,上浮法,离子交换,吸附( )2，格栅与筛网的工作原理是一致的,处理对象也相同( )。
3，在澄清池内,可以同时完成混合,反应,沉淀分离等过程( )4，中和处理与PH值调节是同一概念.( )5，投加助凝剂的作用是减弱混凝效果,生成粗大结实易于沉降的絮凝体.( )6，氯消毒与氯胺消毒的原理是一致的,且消毒效果一样.( )7，活性炭具有很强的吸附性，主要是由于活性炭的比表面积大（）8，混合液悬浮固体浓度MLSS能确切地代表活性污泥的数量（）9，生物接触氧化法的反应器为接触氧化池，也称为淹没式生物滤池。
1 计算题1.1已知某小型污水处理站设计流量Q=400m 3/h ，悬浮固体浓度SS=250mg/L 。
设沉淀效率为55％。
根据实验性能曲线查得u 0=2.8m/h ，污泥的含水率为98％，试为处理站设计竖流式初沉池。
设计参数： 污水在中心管内的流速v 0=30mm/s=0.03m/s表面水力负荷q =u 0=2.8m 3/(m 2·h)(1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。
22400143m 13.5m>10m 2.8Q f D q ======设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m ，符合要求。
单池流量Q′=Q/4=100m 3/h (2)中心管的截面积和直径21000100/36000.93m (0.03m/s)0.03 1.08m 1.1mQ f v v d '====≈取(3)喇叭口直径d 1=1.35d=1.35×1.1=1.5m (4)反射板直径=1.3 d 1=2.0m(5)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3 .3111100/36000.290.3m (=0.02m/s)0.02 3.14 1.5Q h v v d π===≈⨯⨯取. (6)沉淀区面积2110035.7m 2.8Q f q '=== (7)沉淀池直径6.8m 7m D ===≈(8)沉淀区的深度：h 2=vt =2.8×1.3=3.64≈3.7m(设沉淀时间为1.3h) D /h 2=7/3.7=1.89<3符合要求 (9)污泥斗的高度和体积取下部截圆锥底直径为0.4m ，贮泥斗倾角为55°，则 h 5＝(7/2-0.4/2)tg55°=4.7mV 1=(R 2+Rr +r 2)πh 5/3=(3.52+3.5×0.2+0.22)π×4.7/3=64m2 (10)沉淀池的总高度HH =h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=0.3+3.7+0.3+0.3+4.7=9.3m (11)污泥区的容积排泥周期按2d 设计，则污泥区容积20024241000.250.55233m 1000(100)10001(10.98)w Q c V T p ηγ'⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=⋅=-⋅⋅-在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水堰、排泥管等设计内容。
水污染控制工程考试题一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项不是水污染的主要来源？A. 工业废水B. 农业化肥C. 家庭污水D. 雨水径流2. 哪种物质不是水体中常见的重金属污染物？A. 铅B. 汞C. 铜D. 钠3. 以下哪种方法不适用于水体中有机物的去除？A. 活性炭吸附B. 沉淀C. 臭氧氧化D. 生物降解4. 悬浮固体（SS）的测定通常使用哪种方法？A. 重量法B. 滴定法C. 比色法D. 电导法5. 以下哪种微生物不是水体污染的指示微生物？A. 大肠杆菌B. 沙门氏菌C. 蓝藻D. 金黄色葡萄球菌6. 哪种类型的水处理工艺主要用于去除水中的悬浮固体？A. 沉淀B. 过滤C. 反渗透D. 超滤7. 以下哪种物质是水体中常见的氮源污染物？A. 氨氮B. 硝酸盐C. 亚硝酸盐D. 所有选项8. 以下哪种水处理技术不适用于去除水中的磷？A. 化学沉淀B. 生物除磷C. 吸附D. 蒸馏9. 以下哪种方法不是水体中重金属的常规检测方法？A. 原子吸收光谱法B. 电感耦合等离子体质谱法C. 比色法D. 重量法10. 以下哪种水处理技术主要用于去除水中的病毒和细菌？A. 沉淀B. 过滤C. 紫外线消毒D. 反渗透二、填空题（每空1分，共10分）1. 水体中的有机物可以通过_______和_______两种方式去除。
2. 悬浮固体的测定通常采用_______法，该方法的原理是将水样通过_______过滤，然后干燥、称重，计算出悬浮固体的含量。
3. 水体中的重金属可以通过_______、_______和_______等方法去除。
4. 微生物在水处理中的作用包括_______、_______和_______。
5. 紫外线消毒的原理是利用紫外线的_______效应，破坏微生物的_______，从而达到消毒的目的。
三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述水体中氮、磷含量过高可能导致的环境问题。
2. 描述一种常用的水处理工艺流程，并解释其工作原理。
1计算题1.1 已知某小型污水处理站设计流量Q=400m 3/h ，悬浮固体浓度SS=250mg/L 。
设沉淀效率为55％。
根据实验性能曲线查得u 0=2.8m/h ，污泥的含水率为98％，试为处理站设计竖流式初沉池。
设计参数： 污水在中心管内的流速v 0=30mm/s=0.03m/s表面水力负荷q =u 0=2.8m 3/(m 2·h)(1)估算竖流沉淀池直径，确定池数。
22400143m 13.5m>10m 2.8Q f D q ======设计沉淀池数为四只，池型为圆形，估算单池的直径约为7m ，符合要求。
单池流量Q′=Q/4=100m 3/h (2)中心管的截面积和直径21000100/36000.93m (0.03m/s)0.03 1.08m 1.1mQ f v v d '====≈取(3)喇叭口直径d 1==×=1.5m (4)反射板直径= d 1=2.0m(5)中心管喇叭口到反射板之间的间隙高度h3 .3111100/36000.290.3m (=0.02m/s)0.02 3.14 1.5Q h v v d π===≈⨯⨯取. (6)沉淀区面积2110035.7m 2.8Q f q '=== (7)沉淀池直径6.8m 7m D =≈(8)沉淀区的深度：h 2=vt =×=≈3.7m(设沉淀时间为D /h 2=7/=<3符合要求(9)污泥斗的高度和体积取下部截圆锥底直径为0.4m ，贮泥斗倾角为55°，则h 5＝(7/2)tg55°=4.7mV 1=(R 2+Rr +r 2)πh 5/3=+×+π×3=64m2(10)沉淀池的总高度HH =h 1+h 2+h 3+h 4+h 5=++++=9.3m(11)污泥区的容积排泥周期按2d 设计，则污泥区容积20024241000.250.55233m 1000(100)10001(10.98)w Q c V T p ηγ'⋅⋅⋅⋅⋅=⋅=⋅=-⋅⋅-在工程设计中还包括进水槽、出水槽、出水堰、排泥管等设计内容。
1.2 某城市污水处理厂，设计处理流量为30000m 3/d ，时变化系数为，经沉淀后的BOD 5为200mg/L ，总氮为30mg/L ，总磷为3mg/L ，拟采用活性污泥法进行处理，希望处理后的出水BOD 5为20mg/L 。
试计算与设计该活性污泥法处理系统 1. 工艺流程的选择计算处理效率E ：2002010090200E -=⨯％＝％ 根据提供的条件，采用传统推流式活性污泥法，曝气池采用推流廊道式，运行时考虑阶段曝气法和生物吸附再生法运行的可能性，其流程如下：2. 曝气池的计算与设计 (1)污泥负荷的确定 根据实验或经验以及所要求的处理效果，本曝气池采用的污泥负荷率(N s )为：kgMLSS·d。
（一般为~kgMLSS·d）(2)污泥浓度的确定 根据N s 值，SVI 值在80~150之间，设计取SVI ＝130，污泥回流比为35％，经计算曝气池污泥的污泥浓度X 为：6610107700mg/L1300.3577002000mg/L(1)(10.35)w w X SVI R X X R ====⨯=⨯++回流污泥度 曝气池污泥度 ＝浓浓(3)曝气池容积的确定 根据计算，曝气池有效容积V 为：30()30000(20020)10000m 20000.27e s Q S S V X N ⨯-⨯-===⨯⨯(4)曝气池停留时间的校核：100002424830000V T Q =⨯=⨯曝气池停留＝小时间时 (5)曝气池主要尺寸的确定：1) 曝气池的面积：设计2座曝气池（n =2)，每座曝气池的有效水深(H 1)取4.0m ，则每座曝气池的面积（A 1）为：211100001250m 24V A n H ===⨯⨯2) 曝气池的宽度：设计曝气池的宽度B 为6m ，校合宽深比B /H ＝6/4=，在1~2之间，符合要求。
3) 曝气池的长度：L ＝A 1/B =1250/6=208m ，设计取210m 校核长宽比L/B=210/6=35>10，符合要求。
4) 曝气池的总高度：设计取超高（保护高度H 2）为0.8m ，则曝气池的总高度H ＝H 1＋H 2＝4.8m 5) 曝气池的平面形式：设计曝气池为3廊道形式，则每廊道长L 1=L /3=210/3=70m 。
则曝气池的平面尺寸为：曝气池长L 1=70m ；曝气池宽B 1＝B ×3＝6×3＝18m 。
6) 曝气池的进水方式：为使曝气池的能够按多种方式运行，将曝气池的进水与污泥回流安排在每一廊道的首端以及廊道的中间部分。
若从曝气池的第一廊道首端进水并回流污泥，则为传统推流方式运行；若从曝气池的第一廊道的首端回流污泥，从第三廊道的中间进水，则为生物吸附再生方式运行；若从曝气池的第一廊道回流污泥，而沿每一廊道的池长多点进水，则为阶段曝气方式(逐步曝气)运行。
3. 曝气系统的计算与设计采用直径为300mm 的圆盘式微孔曝气释放器，安装在距离曝气池的池底200mm 处。
根据第四节的计算，鼓风机的供气量为107.4m 3/min ，设计取110m 3/min 。
根据计算，鼓风机房至最不利点的空气管道压力损失为，则取微孔曝气盘及其配管的空气压力损失为。
则总压力损失为+=。
取释放器出口剩余压力3kPa 。
鼓风机所需压力为p ＝。
设计采用风量为40m 3/min ，风压为49kPa 的罗茨鼓风机4台，3用1备，常开3台，风量120m 3/min ，高峰时4台全开，风量160m3/min ，低负荷时可开2台，风量80m 3/min 。
4. 二沉池的计算与设计二沉池采用幅流式沉淀池，用表面负荷法计算，设计取表面负荷q =1.0m 3/m 2·h(一般为~。
（1）表面积：废水最大时流量：Q max ＝×Q /24＝×30000/24=1875m 3/h原废水沉淀池表面积A ＝Q max /q =1875/=1875m 2设计选择4座沉淀池（n =4），则每座二沉池的表面积A 1为：A 1＝A /n =1875/4=468.75m 2：（2）二沉池直径：124.4m D ===每座二沉池的直径设计取D 1＝25m 。
（3）有效水深：设计取分离澄清时间t 为2小时（~），则有效水深H 1为：H 1＝Q max ×t /A =1875×2/1875=2m 。
选用直径为25米的刮泥设备，取超高300mm ，缓冲区高度300mm 。
根据刮泥设备的要求设计二沉池池底及泥斗部分。
5. 剩余污泥量的计算每日污泥的增长量（剩余污泥量）为：0()e X a Q S S b V X ∆=⋅--⋅⋅ 根据实验或手册，取a 值为，b 值为，则剩余污泥量为：0.630000(20020)0.0751000020001740000g/d 1.74t/d X ∆=⨯⨯--⨯⨯==每天排放含水率为%的剩余污泥量为：吨。
6. 回流污泥系统的计算与设计采用污泥回流比35％，最大回流比为70％，按最大回流比计算： 污泥回流量Q R ＝R ×Q ＝×30000/24=875m 3/h采用螺旋泵进行污泥提升，其提升高度按实际高程布置来确定，本设计定为2.5m ，根据污泥回流量，选用外径为700mm ，提升量为300m3/h 的螺旋泵4台，3用1备。
7. 营养物的平衡计算 （1）BOD 5＝30000×5400kg ； （2）氮(N)每日从废水中可获得的总氮量为：N 1＝×30000＝900kg/d 每日污泥所需要的氮量为：BOD 5:N ＝100:5；则N ＝270kg/d 每日随出水排除的N 量为：900-270＝630kg/d ，相当于21mg/L （3）磷(P)每日从废水中可获得的总磷量为：P 1＝×30000＝90kg/d 每日污泥所需要的磷量为：BOD 5:P ＝100:1；则P ＝54kg/d 每日随出水排除的P 量为：90-54＝36kg/d ，相当于L废水中N 和P 营养源能够满足微生物生长繁殖需求，无需向废水中补充氮源和磷源，但出水中氮和磷的浓度不能满足废水一级排放标准的要求。
1.3 处理污水量为21600m 3/d ，经沉淀后的BOD 5为250mg/L ，希望处理后的出水BOD 5为20mg/L 。
要求确定曝气池的体积、排泥量和空气量。
经研究，还确立下列条件： （1）污水温度为20℃；（2）曝气池中混合液挥发性悬浮固体（MLVSS ）同混合液悬浮固体（MLSS ）之比为； （3）回流污泥SS 浓度为10000mg/L ； （4）曝气池中MLSS 为3500mg/L ； （5）设计的θc 为10d ；（6）出水中含有22mg/L 生物固体，其中65％是可生化的； （7）污水中含有足够的生化反应所需的氧、磷和其他微量元素； （8）污水流量的总变化系数为 1. 估计出水中溶解性BOD 5的浓度出水中总的BOD 5＝出水中溶解性的BOD 5＋出水中悬浮固体的BOD 5 确定出水中悬浮固体的BOD 5：(1) 悬浮固体中可生化的部分为×22mg/L=L(2) 可生化悬浮固体的最终BOD L =×22×L=L (3) 可生化悬浮固体的BODL 换算为BOD5＝×=L (4) 确定经曝气池处理后的出水溶解性BOD 5，即S e 20mg/L ＝S e ＋L ，则S e ＝L 计算处理效率E ：2502092%250E -==若沉淀池能去除全部悬浮固体，则处理效率可达：250 6.297.5%250E -==2. 计算曝气池的体积3C 1d 10d 21600m /d 0.5mg/mg() 6.2mg/L 3500mg/L 0.06d ()e Q Y S X K θ-======已知：，，查表定，，， 查表定选选()(33C 0d C 10216000.5250 6.2()m 4702m (1)350010.0610)e QY S S V X K θθ⨯⨯--===++⨯3. 计算每天排除的剩余活性污泥量选 计算Y obs ：obs d C 0.50.3125110.0610Y Y K θ===++⨯计算排除的以挥发性悬浮固体计的污泥量：3obs 0(S S )0.312521600(250 6.2)10kg/d 1645.7kg/d V e X Y Q -∆=⋅-=⨯-⨯=计算排除的以SS 计的污泥量：(SS)51645.7kg/d 2057.1kg/d 4X ∆=⨯= 4. 计算回流污泥比R曝气池中VSS 浓度＝3500mg/L ，回流污泥VSS 浓度＝8000mg/L3500()8000,0.78RR R Q Q Q Q R Q+===得 5. 计算曝气池的水力停留时间：4702d 0.217d 5.2h 21600V t Q ==== 6. 计算曝气池所需的空气量 （1）曝气池所需的氧量计算1) 生化反应中含碳有机物全部生化所需的氧量：30L ()21600(250 6.2)10BOD kg/d 7744kg/d 0.680.68e Q S S ---⋅===2) 生化反应所需氧量所需氧量＝×kg/d ＝5407.1kg/d （2）根据所需的氧量计算相应的空气量1) 若空气密度为1.201kg/m 3,空气中含有的氧量为％，则所需的理论空气量为：335407m /d 19406 m /d 1.2010.232=⨯2) 实际所需的空气量为：33319406 m /d 242.58m /d 168m /min 0.08== 3) 设计所需的空气量为：331.3168m /min 218 m /min ⨯=1.4 某小区生活污水处理厂设计处理流量为2500m 3/d ，废水的平均BOD 5为150mg/L ，COD 为300mg/L ，拟采用生物接触氧化进行处理，希望处理后的出水BOD 5为20mg/L 。
