【正文】 都能夠正常運行。五、水污染控制工程計算題（每題10分）：1. ，堿度HCO3－= mmol /L， Mg2+ ，Na+ ，SO42－，Cl－，試計算，水中碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度。若采用石灰－蘇打法進行軟化，試求石灰、蘇打用量（mmol/L）。（ mmol /L）解：Ht=Ca2++Mg2+ = mmol /L Mg2+ = mmol /L 故Ca2+ = mmol /L 碳酸鹽硬度Hc=HCO3－ /2=其中Ca（HCO3） mmol /L，Mg（HCO3）2== mmol /L 非碳酸鹽硬度Hn=Ht－Hc=－=其中MgSO4＋MgCl2= mmol /L 故[ CaO]=[CO2 ]+ [Ca（HCO3）2 ]+2 [ Mg（HCO3）2 ] +Hn+α++2++= mmol/L[ Na2 CO3] = Hn +β=+= /L 2. 硬水水量1000m3/d，水質(zhì)如下：Ca2++Mg2+ mmol /L ，HCO3－ ，Na+ ＋K+ ，SO42－，Cl－，游離CO2 22mg/L。采用強酸H－Na并聯(lián)脫堿軟化，求RH，RNa罐的進水水量，進CO2 脫除器的CO2 含量（mg/L）（ mmol /L）。解：（1）QH（SO42－＋Cl－）＝QNa[HCO3－]QAr當量濃度QH（+）＝QNa＝QNa－500QH＝又Q＝QH＋QNaQH＝1000－QNaQNa＝312m3/dQH＝Q－QNa＝1000－312=688m3/d（2）進CO2 脫除器的量＝原水中的CO2 量＋HCO3－減少量＝22＋（－）44=22＋=（mg/L）3. 一平流沉淀池，澄清區(qū)面積為204m2，流量為Q＝120m3/h。若將其改造成斜板沉淀池，其它條件不變。求需要裝多少塊斜扳？（斜扳長L＝ ，寬B＝，板間距d＝，板與水平夾角q＝60o， 板厚忽略不計）解：平流池A＝204＝80m2 ， q＝Q/A＝120/80＝（m3/）斜板池q＝＝120/At At＝520m2 （斜板池總面積）設(shè)斜板池總單元數(shù)為n則n（LBcosq）＋dB）＝Atn（＋）＝520n＝929[單元數(shù)]故板數(shù)＝n＋1＝929＋1＝930（塊）4. 某城市最大時污水量為1800m3/h，原污水懸浮濃度C1＝250mg/L，排放污水懸浮物允許濃度C2＝80mg/L。擬用輻流沉淀池處理。試計算去除率及沉淀池基本尺寸。（，）解：（1）E＝（C1－C2）/C1＝[（250－80/250]100%＝68%（2）沉淀池容積V＝Qt＝1800＝2700m3定為兩座池，每池容積1350m3每池表面積F＝V/2/h＝1350/＝409(m2)直徑D＝（4F/p）1/2＝（4409/）1/2＝23（m）5. 要某活性污泥曝氣池混和液濃度MLSS＝2500mg/L。取該混和液100mL于量筒中，靜置30min時測得污泥容積為30mL 。求該活性污泥的SVI及含水率。（活性污泥的密度為1g/mL）解：（1） 100mL混和液對應(yīng)的污泥容積為30mL則1L混和液對應(yīng)的污泥容積為300mL又 1L混合液中含泥2500mg＝ 故 SVI＝300/＝120mL/g干泥 （2）1mL該活性污泥含干泥 1/SVI＝1/120＝因活性污泥密度為1g/mL，故 1mL活性污泥質(zhì)量為1g則含水率為 [（ 1－）/1]100%＝%6. 活性污泥曝氣池的MLSS＝3g/L，混合液在1000mL量筒中經(jīng)30min沉淀的污泥容積為 200mL，計算污泥沉降比，污泥指數(shù)、所需的回流比及回流污泥濃度。解：（1）SV＝200/1000100%＝20%（2）SVI＝(SV%10)/MLSS＝(2010)/3＝（3）Xr＝106/SVI＝106/＝15000（mg/L）（4）因X（1＋r）＝Xrr 即3（1＋r）＝15r r＝＝25%7. 某城市生活污水采用活性污泥法處理，廢水量25000m3/d，曝氣池容積V＝8000m3，進水BOD5為300mg/L，BOD5去除率為90％，曝氣池混合液固體濃度3000mg/L，其中揮發(fā)性懸浮固體占75％。求：污泥負荷率Fw， 污泥齡，每日剩余污泥量，每日需氧量。生活污水有關(guān)參數(shù)如下：a＝ b＝ A＝ B＝解：（1）X＝3000mg/l＝3g/l Xv＝＝Fw＝L0Q/VXv＝（30010－32500）/（8000）＝（KgBOD5/）（2）E＝(L0－Le)/L0 90%＝(300－Le)/300 Le＝30mg/Lu＝QLr/XvV＝25000（300－30）103/8000＝（KgBOD5/）1/θc＝au－b , 1/θc＝－, 1/θc＝θc＝（d）（3）剩余污泥DX＝1/θc（Xvv）＝8000＝2790（KgVsSS/d）對應(yīng)的MLSS量為 2790/＝3720Kg/d（4）O2/QLr＝A＋B/u O2/25000（300－30）10－3＝＋O2/6750=, O2＝5557（Kg/d）8. %的污泥脫去1％的水，脫水前后的容積之比為多少？解：%，%－1%＝%根據(jù)脫水前后泥量保持不變， 即V1（1－%）＝V2（1－%）V1%＝V2%V1/V2＝39 某地采用普通活性污泥法處理城市污水，水量20000m3/d，原水BOD5為300mg/L，初次沉淀池BOD5去除率為30％，要求處理后出水的BOD5為20mg/L。a＝，b＝ θc＝10d， MLVSS＝3500mg/L，試確定曝氣池容積及剩余污泥量解：（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濃度210mg/L故曝氣池進水BOD5為270mg/L則曝氣池容積V＝aQ（L0－Le）/Xv（1/θc+b）＝（210－20）20000/[3500（＋）]＝3393（m3）（2） DX＝XvV/θc＝350010－3/103393＝（KgVSS/d）10. 選用高負荷生物濾池法處理污水，水量Q＝5200m3/d，原水BOD5為300mg/L，初次沉淀池BOD5去除率為30％，要求生物濾池的進水BOD5為150mg/L， 出水BOD5為30mg/L，負荷率Fw＝、回流比、水力負荷率。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濃度因進入濾池BOD5濃度L0＝270mg/L150 mg/L所以必須回流150＝(210＋30r)/[(1＋r) r＝（2） V＝Q（1＋r）150/Fw＝5200（1＋）150/103＝975m3（3）取有效水深H＝ 則面積A＝ 故q＝5200（1＋）/＝16 （m3/）11. 已知活性污泥曝氣池進水水量Q＝2400m3/d，進水BOD5為180mg/L， 出水BOD5為40mg/L，混合液濃度MLVSS＝1800mg/L，曝氣池容積V＝500m3，a＝，b ＝－1， 求剩余污泥量DX并據(jù)此計算總充氧量R。解：（1）u＝QLr/XvV＝2400（180－40）/(1800500)＝ （KgBOD5/）1/θc＝au－b ＝－ 1/θc＝θc＝ （d） 剩余污泥DX＝Xvv/θc＝180010－3500＝130（KgVSS/d）（2）R＝QLr/－, DX＝2400（180－40）10－3/－130R＝ （KgO2/d）12. ，盤片為10片。廢水量Q＝40L/h，進水BOD5為200mg/L， 出水BOD5為50mg/L，求該轉(zhuǎn)盤的負荷率。解：總盤片面積F＝n1/4D22F＝102＝（m2）Q＝40L/h＝u＝Q（L0－Le）/F＝（200－50）/＝（gBOD5/）13. 某污水處理廠每日新鮮污泥量為2268Kg，%，污泥投配率5％。計算厭氧消化池容積。解：污泥體積V’＝2268/[（1－）1000]＝（m3/d）V＝V’/(P100)＝100/5＝1296 m314. 水質(zhì)資料如下：CO2 30mg/L， HCO3－ Ca2＋ ， SO42－Mg2＋，Cl－，Na＋＋K＋ 試計算經(jīng)RH柱軟化后產(chǎn)生的CO2和H2SO4＋HCl各為多少mg/L?解：水中Ca（HCO3）2 ，Mg（HCO3）2 ，Mg（SO42－＋Cl－） ，反應(yīng)產(chǎn)生的CO2為 ＝總CO2＝（30＋）mg/L＝（H2SO4＋HCl）＝Mg（SO42－＋Cl－） ＝ mmol/L15. 用加壓溶氣氣浮法處理污泥，泥量Q＝3000m3/d，%，（表壓），要求氣浮浮渣濃度3％，求壓力水回流量及空氣量。（A/S＝，Cs＝29mg/L，空氣飽和系數(shù)f＝）解：%的污泥含泥率為1－%＝%對應(yīng)的污泥濃度X0＝7000mg/L＝A/S＝RCs（fP－1）/QX0 ＝R29（－1）/(30007000)R＝17241 m3/dA＝＝30007＝525Kg/d16. 硬水中Ca2＋＝ mmol/L；Mg2＋＝ mmol/L， 水量Q＝100m3/d， 經(jīng)NaR樹脂軟化后，含鹽量如何變化？每日變化量為多少？解：（1）因1 個Ca2＋、 Mg2＋經(jīng) RNa后分別換下2個 Na＋，故鹽量會增加（2）Ca2＋換下的 Na＋＝2Ca2＋＝2＝23－40＝ mg/LMg2＋換下的 Na＋＝2Mg2＋＝2＝23－24＝ mg/L合計 ＋＝ mg/L＝ g/m3每日凈增量為100＝2820 g/d＝ Kg/d17. 含鹽酸廢水量Q＝1000m3/d， 鹽酸濃度7g/L，用石灰石進行中和處理，石灰石有效成分40％，求石灰石用量（每天）。解：[HCl]＝7g/L＝對應(yīng)的[CaCO3]＝1/2[HCl]＝＝ g/L實際石灰石 ＝ g/L ＝每日用量 1000 Kg＝ （t）18. 用Ca（OH）2處理含Cd2＋廢水，欲將Cd2＋ mg/L，需保證 pH值為多少？此時 Ca2＋濃度為多少？（ Cd的原子量 112。 KCd（OH）2＝10－14）解：Cd2＋＝＝10－4mol/Llg（10－4）＝142－2pH＋lg（10－14）pH＝（2） pH＝ [H＋]＝10－ mol/L因[OH－][H＋]＝10－14故[OH－]＝10－Ca2＋＋2OH－174。Ca（OH）2[Ca2＋]＝1/2[OH－]＝1/210－＝10－6 mol/L19. 某水廠用精制硫酸鋁作為混凝劑，其最大投量35mg/L。水廠設(shè)計水量為105m3/d，混凝劑每天調(diào)3次，溶液濃度10％，溶藥池容積為溶液容積1/5，求溶液池和溶藥池容積。解：（1）W＝aQ/（1000100bn）＝35105/（100010010%3）＝（m3）（2）W1＝W/5＝＝（m3）20. 隔扳混合池設(shè)計流量為75000 m3/d，混合池有效容積為1100m3。 。求水流速度梯度G和GT（20℃時水的運動粘度 r＝10－6m2/s）解：（1）T＝VQ＝1100/75000＝（d）＝1267（s） G＝（gh/rT）1/2＝[(10－61267)]1/2＝45（s－1）（2） GT＝451267＝57015－ 完