水污染控制工程计算题归纳.doc

第九章1、计划在河边建一座工厂，该厂将以2.83m7s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6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=13.73xO.61=&38m2Qh=vS=8.38x0.457=3.83m3/sch=310mg/L所以：cw=1300mg/LQw=2.83m3/s一5Qw+ChQh_Qw+Qh1300x2.83+310x3.83_2.83+3.83730.68mg/L>500mg/L2、向一条河流稳定排放污水，污水排放量QP=0.2m3/s,BOD5浓度为30mg/L,河流流量Q„=5.8m3/s,河水平均流速v=0.3m/s,BOD5本底浓度为0.5mg/L,BOD5降解的速率常数^i=0.2d1,纵向弥散系数D=10m2/s,假定下游无支流汇入，也无其他排污口，试求推放点下游5km处的BOD5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；Qs+QpCpQh+05・8x0.5+0.2x305.8+0.2—1.483(mg/L)(2) 计算考虑纵向弥散条件下的下游5km处的浓度;c=旳[三(7-W)x]=qexp[-^-(7-J7+>]2D2D\v-7.483exp[占甞"迥)x5000]-Z.4273(mg/L)(3) 计算忽略纵向弥散条件下的下游5km处的浓度；c-c0exp(-^-x/v)=1.483exp(-0.2/86400x5000/0.3)-1.4269(mg/L)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Qh=0.15m7s,苯酚浓度为ch=30mg/L,河流流量Qp=5.5m3/s,流速vx=0.3m/s,苯酚背景浓度cp=0.5mg/L,苯酚的降解系数k=0・2d】，纵向弥散系数Dx=10m7so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0.15x30+5.5x0.55.5+0.15=1.28昭/L考虑纵向弥散条件下，下游10km处的浓度为:0.3、[4x0.2/24x60x60x10““…c/71-J1+——:x10000=1.19殆/L2x10V0.32忽略纵向弥散时，下游10km处的浓度为.g(0.2x10000)「c/,c=1.28xexp=1.19殆/LI0.3x86400)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BO6的浓度为65mg/L,DO为7mg/L,受纳废水的河流平均流速为1.8km/d,河水的耗氧系数Ki=0.18d\复氧系数Kz=2d1,河流饱和溶解氧浓度为7mg/L求:排污断面下游1.5km处的BO6和DO的浓度；第十章1、格栅的设计计算例题6已耀腿水量沖禺％总觥鐵吁血翻H讎ffi耀輙«»44rn,達度为v=l,卽s,桶条间距b=?0mnb稱栅能離变为阿卩，栅条譴$=1砸,#1諭謎岀水®I宽1『0無軒鼬处解二操作予台-C厶500/Zx/tga.1000£LI剖面(1) 栅条的间隙数il«=茲.sinor严/1：bkv.=0.2x{sin60^严/i0.02x0.4x1.0)=22(个)(2) 恪栅的设计宽度BB=s(n-1]+bn=0.01x(22—1)+0.02x22=0.85(3) 栅前渠道扩大段的长度I】ZL=(If一IkV\2爼M)=i0.65-0.5)/(2x^20^i=0.21®)(4) 栅槽前与出水渠道连接处渐宽部长度I?Z2=0.51；!=0.51x0.21=0.105(m)(5) 通过格栅的水头损失％沟严恳02“2劝式中；K~栅阻力曙大系数(=3.36v-1.32);匚—条间隔局部阻力系馥(=0(s/b)如£对于矩形栅条断面戸为2.4力.=i：3.36xl.0-1.32ix2.42x1：0/01/0.02.^xl.02/i2x9.8(6)栅室总高H设超高屿电彳奂，则H=h+為+必么=0V+0.14-0.3=CL8(m)⑺栅室总长]I=2j4-Zj4-1.04-0,54-(k+)ftg^X=0.21+0.105+1.0+0.5+(0.4+0.引“g60"=2.22(m)(8)日柵渣量W.b=20m叫®CW1=0.01(n?渣/m?污水)^=86400^^/(1000^)=86400x0.2x0.01/(1000x1.5)=0.115(<0.2m3/d5可选用人工清除格柵)2、平流式沉砂池的设计计算例題10某城市污水帳大设计浚量为Qmax=9•加t最小谎勤Qmin=Q.15mts＞总变化系数^)3.45。

试进行平流式沉砂池的工艺设计计勲|-1剖面排砂管D-2002厂/闸槽1L平流式沉砂池的一种型武」12-2剖面解；(1)池粗取水平流速吨」即5停留时间T=30s,则池长L为:£=0.3x30=9(m)⑵过水断面面积A/二"=0引0.3=1.0(m2)⑶池总宽度B设分格数n=2,毎格定冋•他，则总宜度B为；B=&«=0.6x2=1.2(m)(4)有效水深虬£^=,4/5=1.0/1.2=0.83(n?〉（5）池砂斗蹄叮设攜醐时间间励心血并职沁瞳V1T0『肿n苗水,贻86400绷鏡诈卩WTk.I86400x30x0.2x2106xl.45二1.07曲)（6）甸个励斗的諏°鵬吩格中有两个沉蚪31：%二卩/（20二107/（2x2）二0.27（伸）（7）贮砂斗尺寸计算设贮砂斗底宽q=0.5m,斗壁倾角为55°,斗高力3=0.56m则贮砂斗上口宽2x0.56学5°（8）贮砂斗实际容积+0.5=1.284刃V,=-人⑸+s2+7^7）=o.272/3•••K＞人满足要求（9）沉砂室高度计算设池底坡度i=0.06,坡向砂斗，则:9-2x1.284-0.226.232加力3=力3+°・06•=1・66加(10)池总高度：设沉砂池超高h3=0.3m,则：H=力］+仏+力3=0.3+0.83+1.66=2.79加（11）最小流速核算：最小流速是只用一格工作，则:二方•力2二0.6x0・83二0・498/7Z2=1mmQz/血0.151x0.4980.3/7//s>0.15加/s符合要求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QR・5m3/s,总变化系数KZ=1.38O试进行曝气沉沙池的工艺设计计算。

取停留时间3min,水平流速O.lm/s,有效水深2.5m,曝气量0.1m3/m3污水)解：OmaX==1.38X0.5=0.69/7?3(1) 取停留时间为3min则总有效容积为：V=60阳=124m3(2) 取水平流速V=0.1/77/5,则池断面面积为：O、力二二^二6・9加-V(3) 取有效水深为2.5®则池总宽度为：B=-=2.76m,宽深比-=1.1,符合设计要求hhv、/.,(4) 池长:L-—-18w,长宽比一=6.5>5,应设置横向挡板AB(5) 取单位曝气量为0.1^\则每分钟所需曝气量为：q-60DQnax=4.147”'/min4、平流式沉淀池的设计计算已知某城镇污水处理厂设计平均流量Q=20000m3/d,服务人口100000人，初沉池干污泥量按25g/（人污泥含水率按97%计算，请为该厂设计平流沉淀池解：（1）沉淀区表面积A：2000024x2=417m2（2）沉淀部分有效水深h“/厶=qt=2x1.5=3/n（3）沉淀区有效容积VV=Ah.=417x3=1250ms（4）沉淀池长度L：L-3.6vt-3.6x5xl.5=27m（5）沉淀池总宽度B：B=r-,7“伽27（6）沉淀池个数n：设每个沉淀池宽度b=3・86叽则:B15.4“人刀=_==4勺、b3.86（7）校核尺寸比例：L/b=27=7>43.86符合要求L/h.=27=9>8符合要求3（8）污泥部分所需容积Vw：25每人每日产生干污泥量为25g/人d,含水率为97%,取排泥时间间隔为2天，换算成湿污泥量S：S==0.83L/(人•H)(1-0.97)x1000”S・N・T0.83x100000x2心.1000K===167nrM1000……(9)每个沉淀池污泥量VJ：41.75mdo）污泥斗尺寸计算:取污泥斗倾角为污泥斗上口宽55下口宽丁_2/7；・Tg55。

b}=0.5m令h；=3.6m则污泥斗容积r；=—h4（s;+J污泥斗上部梯形上底长污泥斗上部梯形高度S2+JS门：)二28.777?=27+0.5+0.3=27・8m则泥斗上部污泥容积(27-5.5)x0.01=0.22m(匚)•/?；"=14.lm2匕;=v,^V2=42,8ms>41.75m则实际污泥区容积（12）沉淀池总高度H：沉淀池超高取0・3m,缓冲层高度取0.5m,贝!）：H=h」+h2+h3+h4+h4=0.3+3+0.5+3.6+0.22=7.62m沉淀速度（mm/s）时间（min）沉淀速度（mm/s）时间（min）5、已知某平流式沉淀池的污水最大设计流量为1200m3/h,水平流速为5mm/so进水悬浮物浓度为200mg/L,沉淀后出水的悬浮物不超过60mg/Lo下图为试验获得的沉淀性能曲线根据沉淀性能曲线，按照理想沉淀池条件，试求：（1）求沉淀区的总表面积（2）确定沉淀区的有效水深和总有效容积（3）确定每个沉淀池的长宽和沉淀池的数量（要求每个沉淀池长与池宽比不宜小于4）沉淀速度（mm/s）时间（min）6、竖流式沉淀池设计计算已知某小型污水处理站设计流量Q=400m3/h,悬浮固体浓度SS=250mg/Lo设沉淀效率为55%。

根据试验性能曲线査得u0=2.8m/h,污泥的含水率为98%,试为该处理站设计竖流式初沉池解：（1）表面水力负荷q=u0=2.8/n3/m-•h则沉淀区表面积：几=2=如=143加$q2.8（2）设沉淀池个数=4,则每个沉淀池面积为：厶'=35.8/每个沉淀池的进水流量：Q二100肿/h取中心管流速v0=25irm/s,则f中心管截面积：1（）（）=1.1/772v03.6x25/.单个沉淀池的表面积：A=f{+f2=36.9加2/.单个沉淀池的直径：D==6.9/77c7阻符合要求V兀9校核出水堰负荷：q=——=1.26厶心・加＜2・93.6xtiD(3)中心管直径:喇叭口直径：4=1.35心=1.62加反射板直径：d2=1.3%=2」加(4) 取流岀速率人=18/77/77/5则中心管喇叭口到反射板间隙:人=二0.3/77。