环境工程学（第二版）课后习题答案.pdf

环境工程学绪论01名词解释答：环境：是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的基本条件的综 合体。环境问题：是指由于人类活动作用于周围环境所引起的环境质品变化以及这 种变化对于人类的生产、生活及健康的影响。环境污染：是指人类活动产生的有害物质或是因子进入系统，引起环境系统 与功能发生变化，危害人体健康和生物的生命活动的现象。污染物质：是指在引入环境后，能对有用资源或人类健康、生物或生态系统 产生不利影响的物质.公害：是指因环境污染造成公众生活环境恶化，并引起人群大量发病或死亡 的事件。环境科学：是指研究人类生存环境质量极其保护与改善的科学。0-2试分析人类与环境的关系。答：，环境，一词是相对于人类而言的，即指的是人类的环境。人类与其环境之间 是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围 环境中获得赖以生存、发展的空间和条件，同时其生产和生活活动作用于环 境，又会对环境产生影响，引起环境质量的变化；反过来，污染了的或受损 害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。0-3试讨论我国的环境和环境污染问题。答：我国人口众多，人均资源相对缺乏，环境压力过大。我国环境污染的主要问题：（环境污染H益加剧；J生态破坏极为严重；1生态环境代价巨大。什么是环境工程学？它与其他学科之间的关系怎么样？答：环境工程学是环境科学的一个分支，乂是工程学的一个重要组成部分。它是一门运用环境科学、工程学和其他有关学科的理论方法，研究保护和合 理运用自然资源、控制和防治环境污染与生态破坏，以改善环境质量，使人第I页共72页环境工程学们得以健康、舒适地生存与发展的学科。0-5环境工程学的主要任务是什么？答：环境工程学有着两方面的任务：既要保护环境，使其免受和消除人类活动 对它的有害影响；又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因素的损害。0-6环境工程学的主要内容有哪些？答：(1)水质净化与水污染控制工程；(2)大气污染控制工程：(3)固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程；(4)清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程：(5)环境规划、管理和环境系统工程；(6)环境监测与环境质量评价。第一章水质与水体自净名词解释答：水的循环：分为自然循环和社会循环两种。水的自然循环：是指大自然的水通过蒸发、植物蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等环节，在水圈、大气圈、I 岩石圈、生物圈中进行连续运动的过程。、水的社会循环：是指人类社会为了满足生活和生产的需求。要从各种天 然水体中取用大量的水，而经过使用后的水被排放出 来，最终又流入天然水体。水污染：即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性 物质等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人群健康或 者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水质：是指水和其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综 合性质。水质指标：是表示水中杂质的种类、成分和数量，是判段水质是否符合要求 的具体衡量标准。水质标准：把国家或政府部门正式颁布的统一规定称为水质标准。第2页共72页环境工程学们得以健康、舒适地生存与发展的学科。0-5环境工程学的主要任务是什么？答：环境工程学有着两方面的任务：既要保护环境，使其免受和消除人类活动 对它的有害影响；又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因素的损害。0-6环境工程学的主要内容有哪些？答：(1)水质净化与水污染控制工程；(2)大气污染控制工程：(3)固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程；(4)清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程：(5)环境规划、管理和环境系统工程；(6)环境监测与环境质量评价。第一章水质与水体自净名词解释答：水的循环：分为自然循环和社会循环两种。水的自然循环：是指大自然的水通过蒸发、植物蒸腾、水汽输送、降水、地表径流、下渗、地下径流等环节，在水圈、大气圈、I 岩石圈、生物圈中进行连续运动的过程。、水的社会循环：是指人类社会为了满足生活和生产的需求。要从各种天 然水体中取用大量的水，而经过使用后的水被排放出 来，最终又流入天然水体。水污染：即水体因某种物质的介入，而导致其化学、物理、生物或者放射性 物质等方面特性的改变，从而影响水的有效利用，危害人群健康或 者破坏生态环境，造成水质恶化的现象。水质：是指水和其中所含的杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综 合性质。水质指标：是表示水中杂质的种类、成分和数量，是判段水质是否符合要求 的具体衡量标准。水质标准：把国家或政府部门正式颁布的统一规定称为水质标准。第2页共72页环境工程学水环境容量：是指一定水体所能容纳污染物的最大负荷。水体自净：是指水体在一定程度下能自身调节和降低污染的能力。12试区别悬浮固体和可沉固体，区别悬浮固体和浑浊度。它们的测定结果一般 是如何表示？它们在环境工程中有什么用途？答：悬浮固体：如果对水样进行可滤操作，滤渣(包括悬浮物质和另一部分胶体 物质)经烘干后的质量就是悬浮固体量，也称“总不可滤残渣二 结果以mg/L计。可沉固体：是指1L水样在一锥形玻璃筒内静置lh所沉下的悬浮物质数量,其结果以mg/L计。浑浊度：是指水中不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度。将蒸储水中 含有lmg/L的SiO2称为1个浑浊度单位或1度。由此测得的浑浊 度称为杰克逊浊度单位(JTU)。13取某水样250mL置于空重为54.342 6 g的古氏地烟中，经过滤、105烘干、冷却后称其质量为54.3998 g,再移至600C炉内灼烧，冷却后称其质量为54.362 2 go试求此水样的悬浮固体和挥发性悬浮固体量。答:悬浮固体量=(54.3998-54.3426)x 1000 x 1000250=228.8?g/挥发性悬浮固体量=(54.3998-543622)x1000 x 1000250=150.4 mg/L将下列水样的电阻率值(Q cm)换算为电导率(S/cm,mS/m):(1)某地盐水100；(2)某地自来水2000；(3)普通蒸饱水1X10,(4)高纯水 10X10)(5)理论纯水 18.3X10(25C)答:lmS/m=10 S/cm(1)1100 Q-cm-7-=10000/7 S/cm=1000 mS/m 0.0001 x I。Q.cm(2)2000 Q-cm_0.002 x 10c加=500 S/cm=50 mS/m第3页共72页环境工程学(3)11ix ioq.cm o.ix.-=10 S/cm=1 mS/m cm(4)-=0.1 S/cm=0.01 mS/m10 x I。C cm(5)-=0.055u S/cm=0.0055 mS/m18.3 xl0Oc？15一井水的电导率为80mS/m,一河水的电阻率为2500Q cm,试分别估算它 们的溶解固体量(TDS)。答：井水 y=80mS/m=800pS/cmTDS(进水)=(0.550.70)y=0.625X 800=500 mg/L、2 1 1河水Y二-=-2500Ccm 0.0025 xlO6=400pS/cmTDS(进水)=(0.550.70)y=0.625x400=250 mg/L1-6取某水样100mL加酚酰指示剂，用O.lOOOmol/LHCl溶液滴定至终点消耗盐酸溶液1.40 ml。另取此水样100 ml,以甲基橙作指示剂，用此盐酸溶液滴定 至终点用去6.60 ml。试计算此水样的总碱度及各致碱阴离子的含量(结果以mmol/L 计)。答:他而卜础由 n 1.40 x 0.1000 x 1000,m 171酚酿碱度 P=-=1.40mmol/L100总碱度 T=6.60 x 0.1000 x1000100今P；T,查表13得：氢氧化物碱度1一=0故碳酸盐碱度=2.。3 =P=1.40mmol/L,=2P重碳酸盐碱度=T-2P=6.60-2XI.40=3.80 mmol/L1-7取水样100 ml用0.100 0 mol/L HC1溶液测其碱度。现以酚酸作指示剂，消耗了 HC1溶液0.20mL接着再加甲基橙作指示剂，又消耗了 3.40ml。试求该水第4页共72页环境工程学样的总碱度和各种致碱阴离子的含量（结果以mmol/L计）。较 心时础曲 d 0-20 x 0.1000 x 1000._ 1/T答：酚里做愎P=-=0.20mmol/L总碱度T=100必士叱3=3.60mml/L100今P 查表1-3得：氢氧化物碱度=0碳酸盐碱度=2=2P故=P=0.20mmol/L,重碳酸盐碱度=T-2P=3.60-2 X 0.20-3.20 mmol/L 1-8某水样初始pH为9.5,取100mL用0.2000mol/L H2SO4滴定至pH为8.3时需6.2mL,若滴定至pH=4.4则还需加此液9.80 ml。试求此水样中存在的各种致 碱阴离子的浓度（结果以mmol/L和CaCO3的mg/L计）。答：酚酰浓度P=2x 6.2x 0.200 x 1000.o 1/T-=24.8 mmol/L100总碱度t=2x-2则叫4 mmol/L100今P：T,查表1-3得:氢氧化物碱度=碳酸盐碱度=2=0=2P（注：碱度 1 mmol/L=e X 50mg/L（以 CaCO?计）故=P=24.8 mmol/L=2X24.8X50=2480 mg/L（以 CaCO3 计）,重碳酸盐碱度=T-2P=64-2 X 24.8=14.4 mmol/L=1X14.4X50-720 mg/L（以 CaCO3 计）1-9有一水样取100 ml用0.100 0 mol/L HC1溶液测定其碱度，加入酚配指示剂 后，水样无色。再加甲基橙作指示剂，消耗盐酸溶液量5.20 ml,另取此水样100 ml用0.025 0 mol/L的EDTA溶液测其硬度，用去14.60 mL试求此水样的总硬 度、碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度（结果以mmol/L.度和CaCCh的mg/L计）。第5页共72页环境工程学答：由题得酚儆碱度P=0总碱度T=(0-h 5.20)x0.1000 x1000100=5.20 mmol/L查表1-3得:总硬度=cor=P=0 mmol/L,hco-=T=5.20 mmol/L14.60 x0,0250 x1000100=3.65 mmol/L=3.65X5.6 度=20.44 度二3.65X100 mg/L=365mg/L(以 CaCO3 计)P=0,OH=0,2CO32=0,HCO3=T=5.2mmolS=2cohco-=5.20 mmol/LIs=2.6 mmol/Lv总硬度 3.652二 碳酸盐硬度=,S=2.6 mmol/L=2.6X5.6度=14.56度2-2.6X 100mg/L=260mg/L(以 CaCCh 计)非碳酸盐硬酣总硬度=3.65-2.6=1.05 mmol/L=L 05X5.6 度=5.88 度=1.05X100mg/L=105mg/L(W CaCO3 if)1-10高锦酸钾耗氧量、化学需氧量和生化需氧量三者有何区别？它们之间的关系 如何？答：高锌酸钾耗氧量（习惯上称为耗氧量，简写为OC,也称为高镒酸盐指数）:在一定严格的条件下，水中各种有机物质和外加的强氧化剂KMnCh作用时 所消耗的氧化剂量，结果用氧的mg/L数来表示。化学需氧量（又称重锯酸钾耗氧量，简写为COD）：在一定严格的条件下，水中各种有机物质和外加的强氧化剂KzCnOi作用时所消耗的氧化剂量，结 果用氧的mg/L数来表示。生化需氧量（简写为BOD）：在有氧的条件下，水中可分解的有机物由于好 第6页共72页环境工程学氧微生物（主要是好氧细菌）的作用被氧化分解而无机化所需要的氧量，结 果用氧的mg/L数来表示。耗氧量适用于测定天然水或含容易被氧化的有机物的一般废水，而成分 较复杂的有机工业废水则常测定化学需氧量。生化需氧量所表示的有机物 中，不包括不可分解的有机物（或称难生物降解有机物），也不包括变成残 渣的那部分有机物。高锌酸钾耗氧量、化学需氧量和生化需氧量都是用定量的数值来间接 地、相对地表示水中有机质数量的重要水质指标。如果同一废水中各种有机 物质的相对组成没有变化，则这三者之间的相应关系应是CODBODOCo1-11试讨论有机物好氧生物氧化的两个阶段。什么是第一阶段生化需氧量（La）?什么是完全生化需氧量（BODu）?为什么通常所说的生化需氧量不包括硝化阶 段对氧的消耗量？答：在有氧的情况下，废水中有机物质的分解是分两个阶段进行的。第一阶段 称为碳氧化阶段，主要是不含氮有机物的氧化，也包括含氮有机物的氨化，以 及氨化后生成的不含氮有机物的继续氧化。碳氧化阶段所消耗的氧量称为碳化 生化需氧量（BOD）。总的碳化生化需氧量常称为第一阶段生化需氧量或完全 生化需氧量，常以La或BODu表示。水中的硝化细菌可氧化水中原有的氨和含氮有机物氨化分解出来的氨，最 终转化成硝酸盐。由于硝化作用所消耗的氧量成为硝化生化需氧量，即第二阶 段生化需氧量，常以LN或NOD表示。通常所说的生化需氧量只是指碳化生化需氧量,即第-阶段生化需氧量La，不包括硝化过程所消耗的氧量LN。这是因为生化需氧量的定义只规定：有机 物被氧化分解为无机物质。在第一阶段生物氧化中，有机物中的C变为CO2,N变为NH3,均已无机化。因此并不关心继续氧化成NO2、NO3-o同时,对于一般的有机废水，硝化过程大约在57天甚至10天后才能显著展开，所 以5天的BOD测定通常是可以避免硝化细菌耗氧的干扰的。M2某工业区生产废水和生活污水的混合废水的BOD5为300mg/L（20）,它 的第一阶段生化需氧量是多少？（假定k|=0.23dT）第7页共72页环境工程学xt 300答：La=j _ 10 klZ=1-10 0 23x5=322.58mg/LM3某废水的BOD5(2o)=210mg/L,试求此废水的BOD103)以及第一阶段生化需 氧量，假定k“2o)=O17dL假设上述废水改放在30条件下培养测定，试问5天 的BOD应该是多少(mg/L)?Xf 210答：La(2(P=l_10-k|/=0O.17x5=244.56mg/LBO%。尸(2。)x(l-lOf)=244.56 x(1-10-0,7 xl)=239.66mg/Lk 1(30)=(20)x 1947 520=0.17x 1.04730-20=0.276/-,4(30)=“(20)(0。2T+0.6)=244.56 x(0.02 x 30+0.6)=293.47mg/L80。5(3。)=Lo)(1-10%。),)=293 x(l-10-027x5)=280.21 mg/L1-14三种不同污水水样在20下的80口5均为35011/,而它们的如磔)值分别 为0.25d“、0.36和0.47d”,试求每种水样的完全生化需氧量。答：k|(2o)=O.25d 1xt 350La(20)=.()-=_0025x5=370.85mg/L第8页共72页环境工程学(2)kQo)=O.36d xt 350La(20)=1-10 k|/=1-10 036x5=355.69mg/L(3)kQo)=O.47d xt 350La(20)=_ 10%=_0-O.47x5=351.58mg/L1-15 一学生测某废水的生化需氧量，星期二将水样放入250c的培养箱内，到下 星期一才作培养后测定。得BOD值为206mg/L。己知此废水2Ok|(2o)=O.17 dL 试求它的BOD5(20)o牧左-k x 1 0477-20答：1(25)-1(20)X】Uf/=0.17x 1.04725-20=0.2W1xt 206La(25)=_ 10%=一0-021x6=21730mg/L.=乙(2。)(002T+0.6)J=(25)-a(20)0.027+0.6217.300.02x25+0.6=97.55mg/LBO%.=%。)(IO)=197.55x(1-10 017x5)=169.64mg/L1/6有一受污染的河水,测得其生化需氧量(20C)如表1/6所示:表1-16习题116附表时间/d246810BOD/(mg/L)II18222426试用图解法确定此河水的灯和La，并求它的BOD5值。第9页共72页环境工程学答:时间/d24681010.56650.60570.64850.69340.7272y=0.0205x+0.5255 R2=0.99830.80000.70000.60000.50000.40000.30000.20000.10000.0000图解法0 26 时间/d10 12系列1线性(系列1)208/1)由上图得:B=O,O2O5，A=0.5255k=2.61 =2.61 x1 A0.02050.5255=0.102 d A12.3x 0.102 x 0.5255 3=29.37 nig/L=BOD 5=La(-10-klZ)=29.37x(l-100102x5)=20.29mg/L1-17通常所说的水质标准和水质要求有什么区别？答：由国家正式颁布的统一规定，对各项水质指标都有明确的要求尺度和界限,均为法定要求，具有指令性和法律性，有关部门、企业和单位都必须遵守，称为水质标准。各用水部门或设计、研究单位为进行各项工程建设或工艺生产操作，根据 必要的试验研究或一定的经验所确定的各种水质要求。这类水质要求只是一 种必要的和有益的参考，并不都具有法律性。第10页共72页环境工程学1-18为什么制定了地表水环境质量标准，还要制定废水的排放标准？答：地表水环境质量标准只对地表水体中有害物质规定容许的标准限值，还不 能完全控制各种工农业废弃物对水体的污染。为了进一步保护水环境质量，必须从控制污染源着手，制定相应的污染物排放标准。1/9什么叫水体自净？什么叫辄垂曲线？根据轼垂曲线可以说明什么问题？答：进入水体的污染物通过物理、化学和生物等方面的作用被分散、分离或分解，最后，水体基本上或完全地恢复到受污染前的状态，这个自然净化的 过程称为水体自净。当河流接纳废水以后排入口（受污点）下游各点处溶解 氧的变化十分复杂。以各点离排入口的距离为横坐标，溶解氧量为纵坐标作 图，即得氧垂曲线。氧垂曲线的形状会因各种条件（如废水中有机物浓度、废水和河水的流量、河道弯曲状况、水流湍急情况等）的不同而有一定的差 异，但总的趋势是相似的。山氧垂曲线可以得到废水排入河流后溶解氧最低 点的亏氧量，及从排入点到临界点所需的时间。1-20解决废水问题的基本原则有哪些？答：（1）改革生产工艺，大力推进清洁生产，减少废水排放量；（2）重复利用废水：（3）回收有用物质；（4）对废水进行妥善处理.；（5）选择处理工艺和方法时，必须经济合理，并尽量采用先进技术。1-21什么是“末端治理”？为什么要积极推进“清洁生产”工艺？你怎样认识“清洁 生产”与“末端治理”的关系？答：水处理中的“末端治理”是指排什么废水就处理什么废水。在解决工业废水 问题时应当首先深入工业生产工艺中，与工艺人员相结合，力求革新生产工 艺，尽量不用水或少用水，使用清洁的原料，采用先进的设备及生产方法，以减少废水的排放量和废水的浓度，减轻处理构筑物的负担和节省处理费用。1-22举例说明废水处理与利用的物理法、化学法和生物法三者之间的主要区别。答：废水处理方法中的物理法是利用物理作用来分离废水中呈悬浮状态的污染物质，在处理过程中不改变其化学性质。如：沉淀法不仅可除去废水中相第11页共72页环境工程学对密度大于1的悬浮颗粒，同时也是回收这些物质的有效方法。化学法利用化学反应的作用来处理水中的溶解性污染物质或胶体物质。如：离子交换法可用于水的软化（去除Ca2+、Mg2+）和除盐（去除水中 全部或部分的阴阳离子）。生物法主要利用微生物的作用，使废水中呈溶解和肢体状态的有机污染物 转化为无害的物质。如：好氧生物处理主要是利用好氧微生物降解水中溶解 和胶体状态的有机污染物。123废水流量q=0.15m3/s,钠离子浓度pi=2500mg/L,今排入某河流。排入口 上游处河水流量Q=20m%,流速v=0.3m/s,钠离子浓度po=12mg/L。求河流下 游不远处的钠离子浓度。答：=v=0.3m/s：.a-0.8p.q+paQ 2500 x0.15+12x0.8x20 厂一”p=-=-=35.1 mLaQ+q 0.8x20+0.151-24-污水厂出水排入某一河流。排入口以前河流的流量Q=1.20m3/s,BOD5=4.1 mg/L Jb】=5.0 mg/LWh=3.0 mg/L；污水厂出水的流量 q=8640 m3/d,BOD5=20mg/L,lb】=80mg/L,I*写=10mg/L假定排入口下游不远某点处出水 与河水得到完全混合，求该点处的河水水质。答：q=8640 n?/d=0.l n?/s八八八 4.1x1.20+20 x 0.1“8叫皿）=即=5.32口5 IM：、1。刀小|,八.1 3.0 x 1.20+10 x 0.1,0 1TI=JTOJ=353mglL1-25某生活污水经沉淀处理后的出水排入附近河流。各项参数如表1-17所示。试求：（1）2天后河流中的溶解氧量；（2）临界亏氧量及其发生的时间。第12页共72页环境工程学表1-17习题1-25附表参数污水厂出水河水流量/m s-10.25.0水温/1520DO/mgL-1L06.0BODeoo/mgL-l1003.0kl(20)/d10.2k2(2O)/d-l0.31.0 x0.2+6.0 x5.0=5.81 wg/L答：(1)Omix0.2+5.08。%仅100 x0.2+3.0 x5.00.2+5.0=6.73mg/L15 X 0.2+20 X 5.0-=19.81 C0.2+5.0BOD 5mix _ 6.73=7.48 mg ILL。1-10 02x51-10%廉”D=靡20)xl047 以 22。=0.2xl.047,98,-2=0.199t/-的及81)=的2。户 1.016-。0.3x 1,016,98,-20=0.2991/-查表或者计算19.81 C时清洁水的饱和溶解氧：477.8DOS(19.8PC)=-”=9.17mg/Lt+32.26&初始亏氧量：Do=9.17-5.81=3.36mg/Lk IDt=1 (10%-102)+D x 100.199x7.480.299-0.198X(10-199x2-10-299x2)+3.36x 100299x2=3.05mg/L第13页共72页环境工程学DO=9.17-3.05=6.12mg/L1 1 0.299 L 3,31x(0.299-0.199)10.299-0.199 g0J99_ 0.199x 7.48 lj=0.66d/k Dc=x 10 一以c k2=0199 x 7 48 x 10-0.199x0.65=3 68 mg/L 0.299126 一城市污水处理厂出水流量为q=20000m3/d,BOD5=30 mg/L,DO=2 mg/L,水温20,ki=0.17d/。将此处水排入某河流，排放口上游处河水流量为Q=0.65 m%,BOD5=5.0 mg/L,DO=7.5 mg/L,水温 23,混合后水流速度 v=0.5 m/s,kz可取0.25 d L试求混合后溶解氧最低值及其发生在距排放多远处？答：q=20000 m3/d=0.23 m3/s30 x 0.23+5.Ox 0.65;昆合后的 BOD5 mix=7_77=11.53 mg/LU.2J+U.。)BOD 5 mix 11.53Lo=-.J。k.-=J _-0.17x5=13.43 mg/L混合后水中溶解氧DOmix=2x 0.23+7.5x 0.650.23+0.65=6.06 mg/L混合后水温T mix=20 x 0,23+23x 0.650.23+0.65=22,22ki(22.22)=ki(20)X 1.047222M0=0.17X L 0472,22=0.19(T1k2(22.22)=k2(20)X L016222220=025X 1.0162=0.26 dd477.822.22C时的饱和溶解氧：DOS(22.22)=：=“=8.77 mg/L t+32.26第14页共72页环境工程学初始亏氧量：Do=8.77-6.O6=2.71 mg/L1 I 0.26,2.71 X(0.26-0.19)1 1g 1-1.=1.47d 0.26-0.19-0.19 L 0.19 x 13.43k底1 D(=L()x 10-3临界万氧量 c k 0=019 X 13.43 X 10-019xl-47=5.160.26DO=8.77-5.16=3.61 mg/LL=teX24X3600X0.5=1.47 X24X3600X0.5=63504m=63.504km表1-18 习题1-27附表1-27奶制品工厂废水欲排入某河流，各项参数如表118所示。问:参数废水河水流量/一 d11 00019 000水温/c5010DO/mg L 107.0B0D5(20)/mg L-11 2503.0kl(20)/d-10.35k2(20)/d 10.5问：（1）如果废水不做任何处理，排入河流后，最低溶解氧量是多少？（2）如果该河流规定UI类水体，要求溶解最低值不得低于5.0 mg/L,工厂应该 将废水的BOD5QO）处理到不超过多少浓度时才能排放？答：(1)q=1000m3/d=0.012m3/sQ=19000 m3/d=0.22 m3/s人 上 1250 x1000+3.0 x19000混合后的 BOD5 mix=1000+19000=65.35mg/LBOD Smix1.1065.350-0.35 x 5=66.53rng IL第15页共72页环境工程学DOmixOx 0,01 2+7.0 x 0.220.01 2+0.22=6.65 mg IL,50 x 0.01 2+10 x 0.22/=-=12 Cm,x 0.01 2+0.22k-k x 1 O471207-201(12.07)一人1(20)入 1/=035x1.0471207-20=0.24Zu2(12,07)=2(20)X1.0161207-20=0,5x 1.0161207-20=0.44tZ4477.819.81C时的饱和溶解氧：DOS(12.07)=-=10.8 mg/L/+32.2o初始亏氧量：D0=10.8-6.65=4.15mg/Lt=_怆”1.。(心储)|1c k2-6 kx kj I1,0/4 L 4.15 x(0.44-0.24)1 10.44-0.24 0.24 L 0.24 x 66.53 JDc=&0 x 10”也临界与氧量 0”/v)0.24-x0.4466.53x I。-o.24xi.2。=i8.75mg/L（2）若取混合系数a=0.75。查表16得111类水体的溶解氧含量应低于5mg/L,故河水中可以利用的氧量为：DO 1=(DO-DO s)x Q=(7-5)x 0.22DO?=qx x5+qx DOS根据物料平衡关系，DO1=DO2第16页共72页环境工程学x5=33mg/L根据污水排放综合标准，BO的最高容许排放浓度为20mg/L,且X520mg/L,所以废水的BOD“2o)处理到不超过20mg/Lo1-28有一含鼠有机废水，最大流量为100m3/h,5=0 mg/L,BOD5=300 mg/L,DO=Omg/L,欲排入附近某河流。该河流属于HI类水体，河水最小流量(95%保证率)为3 m3/s,最小流量时流速为0.2m/s,夏季DO=7mg/L,河水中原先没 有氟化物。假定夏季废水和河水水温均为20C0估计此废水需要的处理程度。答：:v=0.2m/s：。=0.7查表得HI类水体中氨化物不超过0.2mg/L,且河水中原来没有制化物。_(a0+q)Po-PX。P 一q(0.7x 3+网-)x 0.2PcN=-需理-=15-32mg/L3600根据污水排放综合标准111类水体执行一级标准，总氟化物的最高容许排放 浓度 P s=0.5mg/LoE=一 Ps 义 I。=1O0-5X 100%=95%Pp 10查表1-6得111类水体的溶解氧含量应低于5mg/L,故河水中可以利用的氧量为：DO =DO-DOs)x a。=(7-5)x 0.7x 3=4.2mg/LDO2=qx x5+qx DOS根据物料平衡关系，DO1=DC)242=提 X(x5+5)xl146.2mg/L根据污水排放综合标准，BOD：的最高容许排放浓度为20mg/L,且X520mg/L,所以废水的BOD/。)处理到不超过20mg/Lo第17页共72页环境工程学E=BOD5F BOD5s BOD,xlOO%=300-20300 x 100%=93.33%综上所示，必须执行去除率为95%。第二章水的物理化学处理方法2-1自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点？说明它们的内在 联系和区别。答：悬浮颗粒在水中的沉降，根据其浓度及特性，可分为四种基本类型：(自由沉淀：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。絮凝沉淀：沉降过程中各颗粒之间相互粘结，其尺寸、质量会随深度增加而 逐渐增大，沉速亦随深度而增加。(拥挤沉淀：颗粒在水中的浓度较大，颗粒间相互靠得很近，在下沉过程中彼 此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒间相对位置不变，作为一 个整体而成层下降。清水与浑水间形成明显的界面，沉降过程实 际上就是该界面下沉过程。I压缩沉淀：颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。上层颗粒的重力作用可将 下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。2-2水中颗粒的密度Ps=2.6g/cn?,粒径d=0,l mm,求它在水温10 情况下的 单颗粒沉降速度。答：在 10C下：Plg/cm3,M=130.77X 10 5Pa s,d=0.lmm=l X lOm g=9.81kg/m3=9.81 X 103g/m3U=7(Ps 218 9.81xl()3=-x(2.6-1)x(1 x 10)18 x 130.77 x 10-=6.67 x 10 m Is第18页共72页环境工程学E=BOD5F BOD5s BOD,xlOO%=300-20300 x 100%=93.33%综上所示，必须执行去除率为95%。第二章水的物理化学处理方法2-1自由沉淀、絮凝沉淀、拥挤沉淀与压缩沉淀各有什么特点？说明它们的内在 联系和区别。答：悬浮颗粒在水中的沉降，根据其浓度及特性，可分为四种基本类型：(自由沉淀：颗粒在沉降过程中呈离散状态，其形状、尺寸、质量均不改变，下沉速度不受干扰。絮凝沉淀：沉降过程中各颗粒之间相互粘结，其尺寸、质量会随深度增加而 逐渐增大，沉速亦随深度而增加。(拥挤沉淀：颗粒在水中的浓度较大，颗粒间相互靠得很近，在下沉过程中彼 此受到周围颗粒作用力的干扰，但颗粒间相对位置不变，作为一 个整体而成层下降。清水与浑水间形成明显的界面，沉降过程实 际上就是该界面下沉过程。I压缩沉淀：颗粒在水中的浓度很高时会相互接触。上层颗粒的重力作用可将 下层颗粒间的水挤压出界面，使颗粒群被压缩。2-2水中颗粒的密度Ps=2.6g/cn?,粒径d=0,l mm,求它在水温10 情况下的 单颗粒沉降速度。答：在 10C下：Plg/cm3,M=130.77X 10 5Pa s,d=0.lmm=l X lOm g=9.81kg/m3=9.81 X 103g/m3U=7(Ps 218 9.81xl()3=-x(2.6-1)x(1 x 10)18 x 130.77 x 10-=6.67 x 10 m Is第18页共72页环境工程学2-3非絮凝性悬浮颗粒在静止条件下的沉降数据列于表2-22中。试确定理想式沉 淀池过流率为1.8m3/m?h时的悬浮颗粒去除率。试验用的沉淀柱取样口离水面 120cm和240cmo p表示在时间t时由各个取样口取出的水样中悬浮物的浓度，p0 代表初始的悬浮物浓度。表2-22习题2-3附表时间f01530156()90180120cm 处的 P/P 010.960.810.620.M0.230.06240cm 处的 P/p 010.990.970.930.860.700.32答：计算各沉降时间下，水中残余颗粒所占比例与相应的沉降速度，列于下表1。表1t/min1530456090180H=1.2m残余比例0.9600.8100.6200.4600.2300.060沉降u=(H/t)/(m.min)0.0800.0400.0270.0200.0130.007H=l.2m残余比例0.9900.9700.9300.8600.7000.320沉降u=(H/1)/(m.min!)0.1600.0800.0530.0400.0270.013绘制残余颗粒比例与沉降速度间的关系图1、2：计算指定的颗粒沉速：u=1.8m3/(m h)=0.03m/zmin由图1查得：小于指定沉速uo的颗粒与全部颗粒的比值xo=O.69。第19页共72页环境工程学X。积分部分公可由图1求出，相当于各矩形面积UlAx之和如表2：oAx0.10.10.10.10.10.10.09ui0.00850.0120.01590.00180.02050.02490.03uiAx0.000850.00120.001590.000180.002050.002490.0027Z(U z-A x)=0.00863=0.863%悬浮物质理论总沉降去除率|X0|=(l-x0)+fudx=(1-x0)+V(ui-Ax)uo i=(1-0.69)+0.008630.03=59.77%同理可得由图2得到表3Ax0.10.10.10.10.10.10.10.06ui0.00450.00850.01250.0160.01950.02350.02550.03uiAx0.000450.000850.001250.00160.001950.002350.002550.0018E(uz-Ax)=0.0 1118=1.118%第20页共72页环境工程学|Xo 1=(1-x0)+judx=(1-x0)+(ui-Ax)U o U o=(1-0.69)+0,01118=68.27%0.032d生活污水悬浮物浓度300mg/L,静置沉淀试验所得资料如表2-23所示。求沉 淀效率为65%时的颗粒截留速度。表223习题24附表取样口禺水面高度/m在下列时间(min)测定的悬浮物去除率/%510204060901200.6415560677273761.2193345586270741.815313854596371答：不同水深下的E-u表如下:时间/min510204060901200.6mu/m min-10.1200.0600.0300.0150.0100.0070.005E/%415560677273761.2mu/m min 10.2400.1200.0600.0300.0200.0130.010E/%1933455S6270741.8mu/m,min 10.3600.1800.0900.0450.0300.0200.015E/%15313854596371根据上表数据，绘制出E-u曲线图如下:第21页共72页环境工程学0.6m水深下的E-u曲线u m/min=_=_=_=1.2m水深下的E-u曲线u m/mi n第22页共72页环境工程学1.8nl水深下的E-u曲线 10090 80 70 60 50 40 30 20 1000.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 0.350 0.400u m/mi n0.61n水深下的E t曲线第23页共72页环境工程学1.2川水深卜的E I曲线o O O 9H8S=80706050403020三三三=一i一0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100沉淀时间I min H0 120 1301.8m水深下的E-t曲线100908070601030201000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130沉淀时间t min如图所示:当 H=0.6m 时，uo=O.