水污染控制工程部分考研题答案

《水污染控制工程》（生物部分）作业1、某曝气池的污泥负荷为0.3kgBOD5/（kgMLSS·d），已知Y=0.6，Kd=0.07，MLVSS/MLSS=0.8，BOD5去除率为90%，求污泥泥龄。1.解：由于）（dkgMLVSSkgBODXVQSLSSSKXVSSQYsedec/8.03.0%90%100)(150000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BOD5平均浓度为300mg/L，若用两座完全混合曝气池，BOD5去除率为90%，求每座曝气池容积和最大需氧量。取F/M=0.5kgBOD5/(kgMLVSS.d)，MLVSS/MLSS=0.76，a=0.6，MLSS=4000mg/L。提示：a——平均转化1kgBOD5的需氧量，kgO2/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Q330maxm13825.0m276476.040005.030014000总总每座曝气池容积）（VVXLSQVskg/d11345.0)kg/d(226810%90300140006.0223max2总总量每座曝气池的最大需氧总最大需氧量OOSaQOr3、采用活性污泥法处理某废水，废水的BOD5=450mg/L，流量500m3/d，曝气池尺寸为6×6×12m3。（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=280mg/LBOD的去除公式为：d/39.0)(0＝，SKYSXtSSs，求处理后的BOD5浓度是多少？（4）该活性污泥过程的BOD5去除率是多少？3、解：（1）dQV864.0t＝（2）LmgXdXLvdmkgBODVQSLv/60.1627/32.0/521.0350（3）S0＝450mg/L，Y=0.5kgSS/kgBOD，Ks=280mg/L，u=0.39/d，t＝0.864d，X=1627.60mg/L根据)(0SKsYSXtSS，经计算得：S=120mg/L即处理后的BOD5浓度为120mg/L。（4）%33.73%100450120450＝－＝即该活性污泥过程的BOD5去除率为73.33%。4、某城市污水处理厂的进水流量为10080m3/d，经沉淀池后BOD5为250mg/L，要求出水BOD5为20mg/L，工艺采用连续流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Yobs=0.3，并认为细胞分子式为C5H5O2N。根据以上条件计算：（1）曝气池的容积（m3）（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（m3/d）（空气中氧气含量为23.2％，氧气密度为1.2kg/m3）4、解：由题意知：Q＝10080m3/d，S0＝250mg/L，Se＝20mg/L，Lv＝1.0kg/m3·d，X=3000mg/L，XR＝8000mg/L，SV=30%，Yobs＝0.3（1）)m(252030vLQSV（2）)(624100802520thQV（3）以VSS计的剩余污泥量为kg/d52.695)(0eobsvSSQYX（4）dXVXv87.10c（忽略随出水排出的污泥量）（5）一般，城市污水MLVSS/MLSS=0.7~0.8，此处取0.75gmLMLSSSVSVI/75（6）RQQR8000)1(75.03000所以，R＝1（7）C5H5O2N+9/2O2→5CO2+NH3+H2O111144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：veXSSQO3.168.0)(022505.22kg/d曝气池所需空气量：2505.22/（1.2×23.2%）＝8998.65（m3/d）5、某污水处理厂经过一级处理后，出水流量为0.150m3/s，出水BOD5为84.0mg/L，BOD5为最终BODL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2000mg/LMLVSS，污泥停留时间为5天（有关动力学参数如下Ks=100mg/LBOD5；µm=2.5d-1；kd=0.050d-1；Y=0.50mgVSS/mgBOD5），求：（1）出水BOD5（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：xOcdobscdcdmccdsPfSSQMkYYkSSYXkkKS42.11111020解：由题意知，S0=84.0mg/L，Q=0.150m3/d，c=5d，f=0.68（1））（）（）（L/mg1.11105.05.255050.0110011dmccdskkKS（2）QVkSSYXcdc（水力停留时间）,10）（30m7.9441cdckXSSYQV（3））（5DmgVSS/mgBO4.01cdobskYY）（）（d/kg9.377S-SQYP0obsx）（d/kg8.85242.102xOPfSSQM）（氧气利用率空气中氧气的质量分数空气空气d/m38775/V32OM6、已知某城镇面积为200公顷，人口密度为400人/公顷，排水量定额为100L/人·d，BOD5为20g/人·d。另有一座工厂，污水量为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，处理后出水的BOD5要求达到30mg/L，当滤池进水BOD5为300mg/L时，滤池的回流比是多少？解：（1）城镇污水污水量：d/m8000d/L8000000d/L100ha/400ha20031＝＝人人QBOD5浓度：L/mg200m/g200d/m8000400200d/g20S331i＝＝人人＝（2）工厂污水由题意知：污水量为Q2＝2000m3/d，BOD5浓度为Si2＝2200mg/L（3）城镇污水和工厂污水混合后污水量：Q＝Q1+Q2＝10000m3/dBOD5浓度：)/(60020008000200022008000200LmgSi对进入生物滤池内的有机物进行物料衡算：QSi+RQSe=(Q+RQ)S0由题意知：Se＝30mg/L，S0＝300mg/L可得：600Q+30RQ=300(1+R)解得，R＝1.117、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？（1）典型的活性污泥工艺流程为（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。（3）二次沉淀池的作用：分离曝气池出水中的活性污泥，并将其中部分活性污泥回流至曝气池中。（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）。8、某城市须建设105t/d的城市污水处理厂，其废水BOD5为200mg/L，要求出水BOD5为20mg/L，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3000mg/L，设计污泥有机负荷率为0.25kgBOD5/kgMLSSd，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分钟沉降后污初沉池曝气池污水出水回流污泥二沉池剩余污泥泥体积为300ml，污泥指数是多少？（3）试确定污泥回流量解：根据题意知，Q=105t/d，S0=200mg/L，Se=20mg/L（1）3se0m24000XSLSQVd4.2VtQ（2）g/mL100g3m300LMLSSSVSVI（3）L/g10SVI10)(6maxRX9、某污水厂采用活性污泥处理工艺，规模为1500kt/d，MLSS=2.25g/L，当SVI为160-200时，计算其污泥回流量。解：根据L/g25.6~5SVI10)(6maxRXdtRQQXXXRXRQQRQXRRR/400004.0)(dktRQQXXXRXRQQRQXRRR/1200~9008.0~6.0)(