《水污染控制工程》计算题1.某原水总硬度L，碱度HCO3－=mmol/L，Mg2+L，Na+L，SO42－L，Cl－L，L，试计算，水中碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。
若采用石灰－苏打法进行软化，试求石灰、苏打用量（mmol/L）。
（过剩量均取mmol/L）解：Ht=Ca2++Mg2+=mmol/LMg2+=mmol/L故Ca2+=mmol/L碳酸盐硬度Hc=HCO3－/2=2=L其中Ca（HCO3）mmol/L，Mg（HCO3）2=非碳酸盐硬度Hn=Ht－Hc=－=L其中MgSO4＋MgCl2=mmol/L故[CaO]=[CO2]+[Ca（HCO3）2]+2[Mg（HCO3）2]+Hn+α44++2×++=mmol/L[Na2CO3]=Hn+β=+=/L2.硬水水量1000m3/d，水质如下：Ca2++Mg2+mmol/L，HCO3－L，Na+＋K+L，SO42－L，Cl－L，游离CO222mg/L。
采用强酸H－Na并联脱碱软化，求RH，RNa罐的进水水量，进CO2脱除器的CO2含量（mg/L）（剩余碱度取mmol/L）。
解：（1）QH（SO42－＋Cl－）＝QNa×[HCO3－]-QAr<当量浓度>QH（+）＝QNa××＝QNa×－500QH＝又Q＝QH＋QNaQH＝1000－QNaQNa＝312m3/dQH＝Q－QNa＝1000－312=688m3/d（2）进CO2脱除器的量＝原水中的CO2量＋HCO3－减少量＝22＋（－）×44=22＋=（mg/L）3.一平流沉淀池，澄清区面积为20×4m2，流量为Q＝120m3/h。
若将其改造成斜板沉淀池，流量提高至原流量倍，其它条件不变。
求需要装多少块斜扳（斜扳长L＝，宽B＝，板间距d＝，板与水平夹角＝60o，板厚忽略不计）解：平流池A＝20×4＝80m2，q＝Q/A＝120/80＝（m3/）斜板池q＝At即＝×120/AtAt＝520m2（斜板池总面积）设斜板池总单元数为n则n（LBcos）＋dB）＝Atn（×＋×）＝520n＝929[单元数]故板数＝n＋1＝929＋1＝930（块）4.某城市最大时污水量为1800m3/h，原污水悬浮浓度C1＝250mg/L，排放污水悬浮物允许浓度C2＝80mg/L。
拟用辐流沉淀池处理。
试计算去除率及沉淀池基本尺寸。
（沉淀时间取，沉淀池有效水深）解：（1）E＝（C1－C2）/C1＝[（250－80/250]×100%＝68%（2）沉淀池容积V＝Qt＝1800×＝2700m3定为两座池，（3）每池容积1350m3 每池表面积F＝V/2/h＝1350/＝409(m2)直径D＝（4F/π）1/2＝（4×409/）1/2＝23（m）5.要某活性污泥曝气池混和液浓度MLSS＝2500mg/L。
取该混和液100mL于量筒中，静置30min时测得污泥容积为30mL。
求该活性污泥的SVI及含水率。
（活性污泥的密度为1g/mL）解：（1）100mL混和液对应的污泥容积为30mL则1L混和液对应的污泥容积为300mL 又1L混合液中含泥2500mg＝故SVI＝300/＝120mL/g干泥（2）1mL该活性污泥含干泥1/SVI＝1/120＝因活性污泥密度为1g/mL，故1mL 活性污泥质量为1g则含水率为[（1－）/1]×100%＝%6.活性污泥曝气池的MLSS＝3g/L，混合液在1000mL量筒中经30min沉淀的污泥容积为200mL，计算污泥沉降比，污泥指数、所需的回流比及回流污泥浓度。
解：（1）SV＝200/1000×100%＝20%（2）SVI＝(SV%×10)/MLSS＝(20×10)/3＝g干泥（3）Xr＝106/SVI＝106/＝15000（mg/L）（4）因X（1＋r）＝Xr×r即3（1＋r）＝15×rr＝＝25%7.某城市生活污水采用活性污泥法处理，废水量25000m3/d，曝气池容积V＝8000m3，进水BOD300mg/L，BOD5去除率为90％，曝气池混合液固体浓度3000mg/L，其中挥发性悬浮固体占75％。
求：污泥负荷率Fw，污泥龄，每日剩余污泥量，每日需氧量。
生活污水有关参数如下：a＝b＝A＝B＝解：（1）X＝3000mg/l＝3g/lXv＝＝lFw＝L0Q/VXv＝（300×10－3×2500）/（8000×）＝（KgBOD5/）（2）E＝(L0－Le)/L090%＝(300－Le)/300Le＝30mg/Lu＝QLr/XvV＝25000×（300－30）×10-3/×8000＝（KgBOD5/）1/θc＝au－b,1/θc＝×－,1/θc＝θc＝（d）（3）剩余污泥X＝1/θc×（Xvv）＝××8000＝2790（KgVsSS/d）对应的MLSS 量为2790/＝3720Kg/d（4）O2/QLr＝A＋B/uO2/25000（300－30）×10－3＝＋O2/6750=,O2＝5557（Kg/d）8含水率%的污泥脱去1％的水，脱水前后的容积之比为多少解：脱水前污泥含水率%，脱水后污泥含水率%－1%＝%根据脱水前后泥量保持不变，即V1（1－%）＝V2（1－%）V1×%＝V2×%V1/V2＝39某地采用普通活性污泥法处理城市污水，水量20000m3/d，原水BOD5为300mg/L，初次沉淀池BOD5去除率为30％，要求处理后出水的BOD5为20mg/L。
a＝，b＝θc＝10d，MLVSS＝3500mg/L，试确定曝气池容积及剩余污泥量解：（1）初次沉淀池的E＝(L1－L2)/L130%＝(300－L2)/300L2＝210mg/L即初沉池出水BOD5浓度210mg/L故曝气池进水BOD5为270mg/L则曝气池容积V＝aQ（L0－Le）/Xv（1/θc+b）＝×（210－20）×20000/[3500（＋）]＝3393（m3）（2）X＝XvV/θc＝3500×10－3/10×3393＝（KgVSS/d）10.选用高负荷生物滤池法处理污水，水量Q＝5200m3/d，原水BOD5为300mg/L，初次沉淀池BOD5去除率为30％，要求生物滤池的进水BOD5为150mg/L，出水BOD5为30mg/L，负荷率Fw＝m3滤料d试确定该滤池容积、回流比、水力负荷率。
解：（1）初次沉淀池的E＝(L1－L2)/L1,30%＝(300－L2)/300，L2＝210mg/L即初沉池出水BOD5浓度因进入滤池BOD5浓度L0＝270mg/L>150mg/L所以必须回流150＝(210＋30r)/[(1＋r)r＝(2)V＝Q（1＋r）×150/Fw＝5200（1＋）×150/×103＝975m3（3）取有效水深H＝则面积A＝故q＝5200（1＋）/＝16（m3/）11.已知活性污泥曝气池进水水量Q＝2400m3/d，进水BOD5为180mg/L，出水BOD5为40mg/L，混合液浓度MLVSS＝1800mg/L，曝气池容积V＝500m3，a＝，b＝－1，求剩余污泥量X并据此计算总充氧量R。
解：（1）u＝QLr/XvV＝2400×（180－40）/(1800×500)＝（KgBOD5/）1/θc＝au －b＝×－1/θc＝θc＝（d）剩余污泥X＝Xvv/θc＝×1800×10－3×500＝130（KgVSS/d）（2）R＝QLr/－,X＝2400（180－40）10－3/－×130R＝（KgO2/d）12.实验室生物转盘装置的转盘直径，盘片为10片。
废水量Q＝40L/h，进水BOD5为200mg/L，出水BOD5为50mg/L，求该转盘的负荷率。
解：总盘片面积F＝n×1/4××D2×2F＝10××××2＝（m2）Q＝40L/h＝du＝Q（L0－Le）/F＝（200－50）/＝（gBOD5/）13.某污水处理厂每日新鲜污泥量为2268Kg，含水率%，污泥投配率5％。
计算厌氧消化池容积。
解：污泥体积V’＝2268/[（1－）1000]＝（m3/d）V＝V’/(P×100)＝×100/5＝1296m314.水质资料如下：CO230mg/L，HCO3－LCa2＋L，SO42－LMg2＋L，Cl－L，Na ＋＋K＋L试计算经RH柱软化后产生的CO2和H2SO4＋HCl各为多少mg/L解：水中Ca（HCO3）2L，Mg（HCO3）2L，Mg（SO42－＋Cl－）L，反应产生的CO2为L＝L总CO2＝（30＋）mg/L＝L（H2SO4＋HCl）＝Mg（SO42－＋Cl－）＝mmol/L15.用加压溶气气浮法处理污泥，泥量Q＝3000m3/d，含水率%，采用气浮压力（表压），要求气浮浮渣浓度3％，求压力水回流量及空气量。
（A/S＝，Cs＝29mg/L，空气饱和系数f＝）解：含水率%的污泥含泥率为1－%＝%对应的污泥浓度X0＝7000mg/L表压对应的绝对压力P＝cm2A/S＝RCs（fP－1）/QX0＝R×29（×－1）/(3000×7000)R＝17241m3/dA＝＝×3000×7＝525Kg/d16.硬水中Ca2＋＝mmol/L；Mg2＋＝mmol/L，水量Q＝100m3/d，经NaR树脂软化后，含盐量如何变化每日变化量为多少解：（1）因1个Ca2＋、Mg2＋经RNa后分别换下2个Na＋，故盐量会增加（2）Ca2＋换下的Na＋＝2Ca2＋＝2×＝L故净增量为×23－×40＝mg/LMg2＋换下的Na＋＝2Mg2＋＝2×＝L故净增量为×23－×24＝mg/L合计＋＝mg/L＝g/m3每日净增量为100×＝2820g/d＝Kg/d17.含盐酸废水量Q＝1000m3/d，盐酸浓度7g/L，用石灰石进行中和处理，石灰石有效成分40％，求石灰石用量（每天）。
解：[HCl]＝7g/L＝L对应的[CaCO3]＝1/2[HCl]＝L＝g/L实际石灰石40%＝g/L＝m3每日用量1000×Kg ＝（t）18.用Ca（OH）2处理含Cd2＋废水，欲将Cd2＋降至mg/L，需保证pH值为多少此时Ca2＋浓度为多少（Cd的原子量112;KCd（OH）2＝×10－14）解：Cd2＋＝L＝×10－4mol/Llg（×10－4）＝14×2－2×pH＋lg（×10－14）pH＝（2）pH＝[H＋]＝10－mol/L因[OH－][H＋]＝10－14故[OH－]＝10－LCa2＋＋2OH－Ca（OH）2[Ca2＋]＝1/2[OH－]＝1/2×10－＝×10－6mol/L19.某水厂用精制硫酸铝作为混凝剂，其最大投量35mg/L。