水質(zhì)工程學(xué)計(jì)算題題型及相關(guān)計(jì)算公式

1、水質(zhì)工程學(xué)計(jì)算題題型、相關(guān)計(jì)算公式及習(xí)題、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)1、反應(yīng)器水力停留時(shí)間計(jì)算完全混合間歇式反應(yīng)器CMBt = 1ln( Co)k Ci完全混合連續(xù)式反應(yīng)器CSTRt = -(Co - 1)k CiV = Q X tCn = () n C1 + ktT = t x n活塞流式反應(yīng)器(推流式反應(yīng)器)PF【題型舉例】1、已知化學(xué)反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，要求經(jīng)過反應(yīng)后某污染物質(zhì)濃度下降 90%，反應(yīng)速率R0.45min-1，若采用理想CSTR型反應(yīng)器，需要多少反應(yīng)時(shí)間? 若采用PF反應(yīng)器需要多少反應(yīng)時(shí)間？2、已知化學(xué)反應(yīng)符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，要求經(jīng)過反應(yīng)后某污染物質(zhì)濃度下降 99%，反應(yīng)速率A=0

2、.45min-1，若采用恒流攪拌串聯(lián)型反應(yīng)器，已知串聯(lián)級(jí)數(shù)是 3級(jí)，求污水在該串聯(lián)型反應(yīng)器系統(tǒng)中的水力停留時(shí)間。3、已知進(jìn)入反應(yīng)器的廢水量為Q=4000m3/d，進(jìn)水濃度為C0=100mg/L，要求經(jīng) 處理后的出水濃度C4)有魏水噸旬 mm. u o.ss5中砂斗所需容積V設(shè)非渣 |；11川|： .口. 2d. i .：;.代1 ?i.m ItAir _.-. !.：_村4，出)K 7idSr._Sd400/3QK0.221Qsm1.45= l.O7(rti3j6)死個(gè)切戒斗的春耕V.供辯卜孫格中者兩個(gè)堿h MF = F/(2)f)=L 07/(22) = 0 27 m：(】.觸 +1.00

3、x0.4-0.兼.3=0.278 (n?)IIVSVO.依容枳杉ill9)沉砂宰商住此悅池底城度頃6,戰(zhàn)向碰也,則：/, =(Z-2；t-0.2)/2= (9- 2x1.09-0.2)72=3.31 qj則=&虹頊，=0.42+0jte 3.31= 0.62頃卜c uo池總高n誼H ,仙i=u.3】n- JJLH = *H= 03 + 0.83+Ol62= 1.75 mL)瞬最小流速Vg*+*時(shí)魅 #：作.泊過次瞄廊彰。=Hm 禎小流旱II4的Va= J%=(M5伽啊=0.3(ni) OOUimfi；符合L三、生物濾池設(shè)計(jì)計(jì)算1、負(fù)荷（1）水力負(fù)荷單位面積濾池或單位體積濾料每日處理的廢水量，m

4、3（廢水）/m2（濾池）（這個(gè)往往也叫面積負(fù)荷Na），或m3（廢水）/m3（濾料）d一般普通生物濾池的水力負(fù)荷為14 m3（廢水）/m2（濾池）d；高負(fù)荷生物濾池的水力負(fù)荷為528 m3（廢水）/m2（濾池）d。（2）有機(jī)負(fù)荷NO單位時(shí)間供給單位體積濾料的有機(jī)物量，單位為kg（BOD5）/ m3（濾料）-do普通生物濾池的有機(jī)負(fù)荷為0150.3 kg（BOD5）/ m3（濾料）d；高負(fù)荷生物濾池有機(jī)負(fù)荷為1.1kg（BOD5）/ m3（濾料）d 左右。2、濾料容積眩：大于1的安全系數(shù)；S0：進(jìn)入生物濾池的原廢水濃度NO：有機(jī)負(fù)荷Q：進(jìn)水流量。注：濾池的容積也可以按下式計(jì)算：V = Ah2其中，

5、h2為濾料層的高度。3、表面積A = V / h2A = A / m = V /（m - h2）其中，A為濾池總表面積；A為單個(gè)濾池表面積；m為濾池組數(shù)或個(gè)數(shù)。注：表面積往往也可以根據(jù)回流比及面積負(fù)荷進(jìn)行求解：A = + KNA其中，sa為進(jìn)入生物濾池的bod5濃度，或其它污染物濃度。（即噴灑向生物濾 池的污水BOD值）S （1+ R） = S + RSeS = S + RSe廣1 + RS0為進(jìn)水BOD5濃度，或其它污染物濃度;Se為出水BOD5濃度，或其它污染物濃度。4、稀釋比（或出水回流比）S (1+ R) = S + RSe八 S - S R = 0aSa - Se注意：往往如果題目沒

6、有告訴進(jìn)水BOD5濃度時(shí)，我們要根據(jù)“進(jìn)入高負(fù)荷生 物濾池的BOD5值必須低于200mg/L”，可取BOD5=150mg/L。5、校核水力負(fù)荷在生物濾池的各參數(shù)計(jì)算完畢后，要進(jìn)行水力負(fù)荷校核。對(duì)于高負(fù)荷生物濾池，水力負(fù)荷為540 m3（廢水）/m3（濾料）d，q = Q（1+ R）A對(duì)于普通生物濾池或低負(fù)荷生物濾池，水力負(fù)荷為14 m3（廢水）/m3（濾料）d。q=A【習(xí)題舉例】13、污水處理廠設(shè)計(jì)流量為1萬皿3巾，進(jìn)水BOD5濃度為280mg/L，進(jìn)入生物 濾池的BOD5濃度為130mg/L，出水BOD5為30mg/L，采用4座高負(fù)荷生物濾 池，BOD5面積負(fù)荷取1700g/（m2d），濾料

7、層深度取2m，試求回流稀釋倍數(shù)、 生物濾池的濾料總表面面積、總濾料容積和池徑。14、若采用高負(fù)荷生物濾池處理某城市污水，已知進(jìn)入水量為20000m3/d，進(jìn)入 BOD5為180mg/L，BOD面積負(fù)荷為1800BOD5/m2（濾池）d，濾池深為2m。計(jì) 算高負(fù)荷生物濾池的體積。四、活性污泥法設(shè)計(jì)計(jì)算1、工業(yè)污水和生活污水混合時(shí)總水量和平均濃度計(jì)算Q =Q +Q總 12盡=QS+QS0 1 1q/ 2心2、活性污泥負(fù)荷（率）3、活性污泥容積負(fù)荷率N = XN4、活性污泥齡vx9 =c AXAX = QwX r + (Q-Qw ) X e9 _ XV = XV XV 廣 ax - QwXr + (

8、Q-Qw)xe 機(jī) QxXV剩余污泥濃度x =1.2 x106 r SVI=Yq - K9dC_qsq rXV5、剩余污泥濃度及剩余污泥量剩余污泥濃度x =1.2 x106 r SVI剩余污泥量W =QS w r6、回流污泥濃度及活性污泥回流比R回流污泥濃度x =12r SVIn xR =X -xr7、曝氣時(shí)間或水力停留時(shí)間Vt =Q8、污泥產(chǎn)率系數(shù)Y和表觀污泥產(chǎn)率系數(shù)YobsY =堅(jiān)dSAX = Y(S0 - S )Q-KdVXvAX = Y (S - S )QV obs 0 eobs 1+K 09、曝氣池容積V = YQ（ S0-S ）0 C一X（1+k：0c）推導(dǎo)：【習(xí)題舉例】15、（2

9、010年7月真題）已知活性污泥曝氣池進(jìn)水水量Q=10000m3/d，進(jìn)水BOD5 為 200mg/L，混合液濃度 MLVSS=1350mg/L，f=0.75, Y=0.5kg MLSS/kg BOD5， Kd=0.1 d-1，反應(yīng)器污泥齡OC=20d，若要使曝氣池BOD5去除率在90%以上，求 曝氣池的最小容積。16、（水污染控制工程?？平滩模琍145）某廢水量為21600m3/d，經(jīng)一次沉淀后 廢水BOD5為250mg/L，要求出水BOD5在20mg/L以下，水溫為20C，試設(shè)計(jì) 完全混合活性污泥系統(tǒng)。設(shè)計(jì)時(shí)參考下列條件：曝氣池混合液MLVSS/MLSS=0.8o回流污泥濃度xR=10000

10、mgSS/Lo曝氣池污泥濃度x=3500mgMLVSS/Lo設(shè)計(jì)的細(xì)胞平均停留時(shí)間8C=10do出水中含有22mg/L生物固體，其中65%可生物降解。廢水含有足夠的氮、磷及生物生長所需要的其它微量元素。BOD5=0.68BODuO17、曝氣池有效容積為4000m3,混合液濃度2000mg/L （其中揮發(fā)性污泥濃度為 1500mg/L）,半小時(shí)沉降比為30%，當(dāng)進(jìn)水BOD5為220mg/L，每日處理1000m3/d 生活污水時(shí)，處理后水的溶解性BOD5為20mg/L，試驗(yàn)測(cè)得污泥產(chǎn)率系數(shù)為 0.65g/g，自身氧化率為0.05d-i。計(jì)算污泥負(fù)荷率、污泥指數(shù)、剩余污泥量、污 泥齡、回流污泥濃度及

11、污泥回流比。18、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(jì)算污泥沉降比，污泥指數(shù)、所需的回流比及回流污泥 濃度。19、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= 8000皿3，進(jìn)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(fù)荷率 版，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：產(chǎn)率系數(shù)Y=0.60, Kd =0.07d-1， a=0.45， b=0.14。20、已知活性污泥曝氣池進(jìn)水水量。=24蛔3”，進(jìn)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, 產(chǎn)率系數(shù)Y=0.65, K