水污染控制工程部分考研题答案

1、水污染控制工程（生物部分）作业1、某曝气池的污泥负荷为0.3 kgBOD5/（kgMLSS·d ），已知Y=0.6，K d =0.07，MLVSS / MLSS=0.8，BOD 5去除率为90%，求污泥泥龄。 1. 解：由于）（d kgMLVSS kgBOD XV QS L S S S K XVS S Q Ys ede c=-=-=/8. 03. 0%90%100(15000所以求得c 16.78d2、某城市污水设计流量Q=10000m3/d，时变化系数为1.4，进水BOD 5平均浓度为300mg/L，若用两座完全混合曝气池，BOD 5去除率为90%，求每座曝气池容积和最大需氧量。取

2、F/M=0.5kgBOD5/(kgMLVSS. d， MLVSS /MLSS=0.76，a=0.6，MLSS=4000mg/L。提示：a 平均转化1kgBOD 5的需氧量，kgO 2/kgBOD5）时变化系数最高时供水量与平均时供水量的比值解： d /m (140004. 1100003max =Q 330max m 13825. 0m 276476. 040005. 030014000=总总每座曝气池容积）（V V X L S Q V s kg/d11345. 0 kg/d(226810%90300140006. 0223max 2=-总总量每座曝气池的最大需氧总最大需氧量O O S aQ

3、O r 3、采用活性污泥法处理某废水，废水的BOD 5=450 mg/L，流量500m 3/d，曝气池尺寸为6×6×12m 3。（1）求废水在曝气池中的停留时间是多少？（2）活性污泥系统的容积负荷与MLSS 的比例是0.32/d，求MLSS 的浓度为多少？（3）已知活性污泥工程的动力学常数为：Y=0.5kgSS/kgBOD，Ks=280 mg/LBOD 的去除公式为：d /39. 0(0，S K Y SXtS S s +=-，求处理后的BOD 5浓度是多少？（4）该活性污泥过程的BOD 5去除率是多少？ 3、解：（1）d QV864. 0t = （2）Lm g X dXLv

4、d m kgBOD V QS Lv /60. 1627/32. 0/521. 035= （3）S 0450 mg/L，Y=0.5kgSS/kgBOD，K s =280 mg/L，u=0.39/d，t 0.864d ，X=1627.60 mg/L根据(0S Ks Y SXtS S +=-，经计算得：S=120 mg/L即处理后的BOD 5浓度为120 mg/L。（4）%33. 73%100450120450 即该活性污泥过程的BOD 5去除率为73.33%。4、某城市污水处理厂的进水流量为10080m 3/d，经沉淀池后BOD 5为250mg/L，要求出水BOD 5为20mg/L，工艺采用连续流

5、完全混合式活性污泥法，曝气池的容积负荷为1.0kg/m3·d ，稳定运行状态下的曝气池污泥混合液浓度MLVSS 为3000mg/L，回流污泥浓度为8000mg/L，剩余污泥由二沉池排出，测得曝气池30min 沉降比SV 为30，污泥的表观产率系数Y obs =0.3，并认为细胞分子式为C 5H 5O 2N 。根据以上条件计算： （1）曝气池的容积（m 3） （2）水力停留时间（h ） （3）剩余污泥量（kg/d） （4）污泥停留时间（d ）（5）曝气池污泥体积指数SVI 值（mL/g） （6）污泥回流比（7）曝气池所需空气量（m 3/d）（空气中氧气含量为23.2，氧气密度为1.2

6、kg/m3） 4、解：由题意知：Q 10080m 3/d，S 0250mg/L，S e 20mg/L，L v 1.0kg/m3·d ，X=3000mg/L，X R 8000mg/L，SV=30%，Y obs 0.3 （1） m (252030=vL QS V（2） (624100802520t h Q V = （3）以VSS 计的剩余污泥量为kg/d52. 695 (0=-=e obs v S S Q Y X（4）d X VXv87. 10c =（忽略随出水排出的污泥量） （5）一般，城市污水MLVSS/MLSS=0.70.8，此处取0.75g mL MLSSSVSVI /75=（6

7、）RQ Q R 8000 1(75. 03000 =+所以，R 1（7）C 5H 5O 2N+9/2O2 5CO2+NH3+H2O111 144由上式可知，单位微生物所需的氧当量为144/111=1.3单位 需氧量为：=-=v e X S S Q O 3. 168. 0 (022505.22kg/d曝气池所需空气量：2505.22/（1.2×23.2%）8998.65（m 3/d） 5、某污水处理厂经过一级处理后，出水流量为0.150m 3/s，出水BOD5为84.0mg/L，BOD 5为最终BOD L 的68%。采用完全混合活性污泥系统进行进一步处理。曝气池中微生物的浓度为2000

8、mg/LMLVSS，污泥停留时间为5天（有关动力学参数如下K s =100mg/LBOD5；µm =2.5d-1；k d =0.050d-1；Y=0.50mgVSS/mgBOD5），求： （1）出水BOD 5 （2）曝气池体积（3）每天需要的曝气量（标准状态下的空气体积）本题目曝气过程中的氧气利用率8%，标准状态下空气密度1.185kg/m3，空气中氧气的质量分数23.2%，还可能会用到以下公式：(xO cd obsc d c d m c c d s P fS S Q M k Y Y k S S Y X k k K S 42. 11111020-=+=+-=-+= 解：由题意知，S

9、0=84.0mg/L，Q=0.150m3/d，c =5d，f=0.68 （1）(）（）（）（L /mg 1. 11105. 05. 255050. 0110011=-+=-+=d m c c d s k k K S （2）(QVk S S Y X c d c =+-=（水力停留时间）, 10 (）（30m 7. 9441=+-=c d c k X S S Y Q V （3）（5D mgVSS/mgBO4. 01=+=cd obsk YY ）（）（d /kg 9. 377S -S Q Y P 0obs x =(）（d /kg 8. 85242. 102=-=x O P fS S Q MV空气 =

10、 M O / 空气中氧气的质量分数 2 空气 × 氧气利用率 = 38775 m 3 / d） （ 6、已知某城镇面积为 200 公顷，人口密度为 400 人/公顷，排水量定 、 公顷， 公顷， 公顷 额为 100L/人 ·d， BOD5 为 20g/人 ·d。 另有一座工厂 ， 污水量为 人 ， 人 。 2000m3/d，其 BOD5 为 2200mg/L。拟将两种污水混合后采用回流式 。 ， 生物滤池进行处理， 生物滤池进行处理，处理后出水的 BOD5 要求达到 30mg/L，当滤池 ， 滤池的回流比是多少？ 进水 BOD5 为 300mg/L 时，滤池的回流

11、比是多少？ 回流比是多少 （1） 解： ）城镇污水 （ 污水量： 污水量： Q1 = 200ha × 400人 / ha ×100L / 人 d8000000L / d8000m 3 / d BOD5 浓度： 浓度： Si1 20g / 人 d × 200 × 400人 8000m 3 / d 200g / m 3200mg / L （2）工厂污水 ） 由题意知： 由题意知：污水量为 Q22000m3/d，BOD5 浓度为 Si22200mg/L ， （3）城镇污水和工厂污水混合后 ） 污水量：QQ1+Q210000m3/d 污水量： BOD5 浓度：

12、浓度： Si = 200 × 8000 + 2200 × 2000 = 600(mg / L 8000 + 2000 对进入生物滤池内的有机物进行物料衡算： 对进入生物滤池内的有机物进行物料衡算： QSi+RQSe=(Q+RQS0 ， 由题意知：Se30mg/L，S0300mg/L 由题意知： 可得： 可得：600Q+30RQ=300(1+R 解得，R1.11 解得， 7、活性污泥法中曝气池和二次沉淀池的相互联系及各自的作用是什 、活性污泥法中曝气池和二次沉淀池的相互联系及各自的作用是什 么？ 活性污泥工艺流程为 （1）典型的活性污泥工艺流程为 ）典型的活性污泥工艺 污水

13、初沉池 曝气池 二沉池 出水 回流污泥 剩余污泥 剩余污泥 曝气池的作用： （2） ） 曝气池的作用： 使废水中的有机污染物质和活性污泥充分接 触，吸附和氧化降解有机污染物质。 吸附和氧化降解有机污染物质。 （3）二次沉淀池的作用：分离曝气池出水中的活性污泥，并将其 ）二次沉淀池的作用：分离曝气池出水中的活性污泥， 中部分活性污泥回流至曝气池中。 中部分活性污泥回流至曝气池中。 曝气池与二次沉淀池的相互联系： （4） ） 曝气池与二次沉淀池的相互联系： 它们是废水生物处理的两 个连续过程， 曝气池的曝气效果与吸附、 氧化降解效果直接决定二次 个连续过程， 曝气池的曝气效果与吸附、 氧化降解效果

14、直接决定二次 沉淀池的分离效果， 沉淀池的分离效果，同时二次沉淀池的分离效果又反作用于曝气池 （主要是回流污泥） 主要是回流污泥） 。 的城市污水处理厂， 8、 、 某城市须建设 105t/d 的城市污水处理厂， 其废水 BOD5 为 200 mg/L， ， 要求出水 BOD5 为 20 mg/L，设计采用活性污泥生物处理，试计算： ，设计采用活性污泥生物处理，试计算： （ 1） 若曝气池污泥浓度为 3000 mg/L， 设计污泥有机负荷率为 ） ， 0.25kgBOD5/kgMLSS d，求曝气池的体积及水力停留时间？ ，求曝气池的体积及水力停留时间？ （2）取 1000ml 曝气池混合液于 1000ml 量筒中经 30 分钟沉降后污 ） 泥体积为 300ml，污泥指数是多少？ ，污泥指数是多少？ （3）试确定污泥回流量 ）试确定污泥回流量 解：根据题意知，Q=105t/d，S0=200mg/L，Se=20mg/L 根据题意知， ， ， （1） V = ） Q (S 0 S e = 24000m 3 Ls X SV 300mL = = 100mL / g MLSS 3g t= V = 2.4d Q （2） SVI = ） （3） ( X R max ） 106 = = 10g / L SVI RQX R = (Q + RQ X R= X 0