环境工程学题(计算)

计算题
1、平流沉淀池设计流量为720m 3/h 。

要求沉速等于和大于0.4mm/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=720m 3/h=0.2m 3/s u 0=0.4mm/s u i =0.1mm/s
1) 所需沉淀池平面积为2305010
4.02.0m u Q A =⨯==- 2) 沉速为0.1mm/s 的颗粒的去除率为2
5.04.01.00===
u u E i
2、斜板沉淀池尺寸计算（p97）
2、有三种不同类型的工业废水，在200C 下的BOD 5均为250mg/L ，其k 值分别为0.12 d -1、0.16 d -1、0.20d -1（均以10为底），若将这三种废水体积混合，求混合样的BOD u 。

3、取500ml 曝气池混合液于1000ml 量筒中，沉淀半小时后，其污泥体积为200ml ，求污泥的沉降比和污泥体积指数SVI 。

解：污泥沉降比SV=
500
200100⨯%=40% SVI=
4、某普通曝气池混合液的污泥浓度MLSS 为4000mg/L ，曝气池有效容积V=3000m 3，若污泥龄θc =10天，求每日的干污泥增长量。

解：因为每日的干污泥增长量＝每日排出的剩余干污泥量，即：Q w X r 又θc =QwXr
VX 且X=MLSS=4000mg/l=4kg/m 3 V=3000m 3 θc =10d 即：Q w X r ＝c θVX ＝10
43000⨯＝1.2⨯103kg 所以每日的干污泥增长量为1.2⨯103kg
5、曝气池有效容积为4000m 3，混合液浓度2000mg/L （其中挥发性污泥浓度为1500mg/L ），半小时沉降比为30%，当进水BOD 5为220mg/L ，每日处理1000m 3/d 生活污水时，处理后水的溶解性BOD 5为20mg/L ，试验测得污泥产率系数为0.65g/g ，自身氧化率为0.05d -1。

计算污泥负荷率、污泥指数、剩余污泥量、污泥龄、回流污泥浓度及污泥回流比。

解：由已知条件V=4000m 3 X=MLSS=2000mg/l MLVSS=1500mg/l SV=30% S a =220mg/l
Q=1000 m 3/d S e =20mg/l Y=0.65g/g K d =0.05d -1
(1).污泥负荷率
N s =XV QS a =4000
20002201000⨯⨯=0.0275 (2).污泥指数 SVI=MLSS
SV =l g l ml /2/300=150ml/g (3).剩余污泥量
剩余污泥浓度X r 66
10101150
r SVI =⋅=⋅=6667 mg/L r 取值1.0
∴剩余污泥量为QX r ＝1000⨯6667＝6667 kg/d
(4).污泥龄
θc =QwXr VX ＝6
10667.620004000⨯⨯＝1.2d (5).回流污泥浓度
即X r =150
106
=6667g/ml (6).回流污泥比
X=r SVI
R R ⋅⋅+6
101 r 取值1.0 2000＝6667 1.01R R
⨯⨯+ 得 R=0.43
即，回流污泥比为0.43
6、某市平均日污水流量为48000m 3/d ，K z =K d ·K h =1.1×1.2。

污水BOD 5=180mg/L ，一级处理BOD 5去除率为20%。

二级处理拟用推流式鼓风曝气工艺，其设计参数为：曝气池混合液污泥浓度X=3000mg/L ，DO=1.5 mg/L ，f=0.75，设计水温30℃，污泥负荷率N s =0.35kgBOD 5/（kgMISS·d ）。

生化反应系数为：Y=0.55，K d =0.05，a ＇=0.5，b ＇=0.15。

采用微孔曝气器，E A =18%，α=0.95，β=0.9，ρ=1，C s （30）=7.6mg/L ，C s （20）=9.2mg/L 。

曝气器距水面3.6m ，二沉池中清液上升流速U=0.4mm/s ，要求处理水BOD 5≤20mg/L 。

请计算：
⑴曝气池的容积(m 3)。

⑵每日需排除的剩余污泥量（kg/d ）。

⑶平均时，最大时需氧量。

⑷平均时，最大时供气量。

⑸二沉池沉淀表面积。

解：(1) .曝气池（区）的容积 V=S a XN QS =3822935
.0300018048000m =⨯⨯ (2).每日需排除的剩余污泥量
Q s =r
fX X ∆ 其中 a S Y X (=∆－e S )Q-K d VX v S a =180(1-20%)=144 S e =20 Q=48000m 3/d Y=0.55 K d =0.05 V=8229 又 V=S
a XN QS 而X 为混合液悬浮固体浓度（MLSS ） ∴MLSS=
S a VN QS =240035.0822914448000=⨯⨯(g/l)
MLSS
MLVSS f = 且f =0.75 ∴ MLVSS=75.018002400=⨯(g/l) 又X v ＝MLVSS ＝1800(g/l)
∴25329901800822905.048000)20144(55.0=⨯⨯-⨯-=∆X
s N ＝0.35 由课本图4－7得到相应的SVI 值，取为120
则X r =8333120
10106
6==SVI ∴ Q s =r fX X ∆=28.378333
75.02532990=⨯(kg/d) 即每日需排除的剩余污泥量为37.28 kg/d
（3）平均时最大需氧量
a '=0.5
b '=0.15
O 2= a 'QS r + b 'VX v
=1000/180********.01000/)20144(480005.0⨯⨯+-⨯⨯
＝15.94310⨯kg/d=664kg/h
(4) 平均时最大供氧量
水中溶解氧饱和度C s(30)=7.6mg/l C s(2)=9.2mg/l
①空气扩散器出口处的绝对压力
P b =510013.1⨯+8.9310⨯H=510013.1⨯+8.9310⨯6.3⨯=366.1510⨯Pa
②空气离开曝气池水面时，氧的百分比
t O =%90.17%100)
18.01(2179)18.01(21%100)1(2179)1(21=⨯-+-=⨯-+-A A E E ③曝气池混合液中平均氧饱和度 按式)(T sb C ＝s C （
4210
026.25t b O P +⨯）计算 最不利温度条件按30o C 考虑，代入各数值得：
)30(sb C ＝7.6（36.84290.1710026.210366.155=+⨯⨯mg/l ④换算为在20o C 条件下，脱氧清水的充氧量
按式R 0=[]20)()
20(024.1-⋅-⋅⋅T T s s C C RC ρβα 其中95.0=α 9.0=β 1=ρ C=2
代入数值R 0=[]2030024
.1236.819.095.02.9664-⨯-⨯⨯⨯=918.3kg/h
⑤曝气池平均时供气量
G s =17006100183.03.9181003.00=⨯⨯=⨯A E R m 3/h (5)二沉池沉淀表面积
V=8229m 3
设2组曝气池，每组容积
41152
8229= m 3 池深取4.2m ，则每组曝气池面积F=29802.44115m = 7、已知初沉池污泥含水率为95％，挥发性固体含量为60％，求干污泥和湿污泥相对密度。

8、画出活性污泥的处理流程图
9、画出A 2/O 工艺的工艺流程图。

10、试验测得某连续式污泥浓缩池污泥静态沉降曲线如下图所示。

已知入流污泥流量为3266m 3/d ，固体浓度C0＝12kg/m 3，排出污泥浓度Cu ＝38kg/m 3，试采用固体通量法从图中绘出其底流牵动曲线、总固体通量曲线，并估算出浓缩池面积A 和底流流量Qu 。

11、某废水处理厂的剩余活性污泥量为240m3/d，含水率为99.3%，泥温20ºC。

现采用回流加压溶气气浮法浓缩污泥，要求含固率达到4%，压力容器罐的表压p为3×105Pa。

试计算气浮浓缩池的面积A和回流比R。

若浓缩装置改为每周运行7d，每天运行16h，计算气浮池面积。