《当代给水与废水处理原理》复习题及参考答案复习题题目部分1、简述在水处理中引入反应器理论的好处？[李永生1-3] (2)2、举例说明什么是基元反应？ ............................................................................................ 2..3、熟悉准稳态反应的定义，一级反应和二级反应的复体浓度的解？ (2)4、了解反应速率常数k 与温度的关系？[ 边朝辉4-6] (2)5、列出废水处理反应器的物料衡算方程，并指出各符号的物理意义。
(3)6、了解通量、质量浓度、质量分数、摩尔浓度和摩尔分数的概念。
(3)7、用文字和公式叙述Fick 第一扩散定律？[刘智忠7-9] (3)8、用多相反应和均相反应的最终公式，讨论在水膜厚度δ给定的条件下，反应控制或扩散控制的情况？.................................................................................................. 3..9、多孔丸模型是如何假定的？ ............................................................................................ 5..10、通过CSTR 的示意，指出其特点，求出平行反应的稳态解？[易彪10-12] (5)11、了解CSTR的一级反应稳态解和r=0 的非稳态解。
......................................... 6.12、了解液龄分布函数、累计液龄分布函数和内龄分布函数的概念，指出实际偏离理想流型的原因？........................................................................................ 7...13、对反应器实施阶梯信号的作用？有哪两种阶梯信号？[ 章静13-15] (7)14、简述气-液传质模型中的浅渗理论，双膜理论？ ................................................ 8.15、相似理论是如何应用的？ .............................................................................................. 9..16、单个细菌模型三个区及功能？[陈晗16-18] .................................................... 1. 017、为什么说BOD 试验有一定的问题？ ..................................................................... 1..018、根据细菌增殖和底物消耗的关系，导出工程上应用关系式Rg=-Y G R0-bX?1119、指出微生物集团的模型形态及构造？( P415图7-12)[朱春花19-21] .1220、为什么X 能够代表活细菌，怎样用X 代表活细菌？( P431-432) .......... 1 221、一些动力学常数如：R0、K、Y G、b 是如何求得的？.................................. 1. 222、写出CSTR 活性污泥法中，底物浓度C 与细菌X 的物料衡算方程，写出它与污泥龄的关系式，简述污泥龄极小值的生物学意义？[汪晶晶22-25] 13 23、污泥龄与N S 的优缺点？ ................................................................................................................................................................ 1.. 324、求解有机物去除率的简便公式？............................................................................. 1..325、产率因素Y 与污泥龄θc之间的关系及Y G与b的求法？[粟杰文25-27] 1426、Atkinson 滴滤池数学模型的假定？ ...................................................................... 1..427、描述厌氧处理连续反应过程。
.................................................................................. 1..428、什么是双底物模型？常的是什么模型？[毛敏28-30] ................................. 1. 529、简述生物除磷的基本原理和影响因素？................................................................. 1. 530、简述生物脱氮的基本原理和代谢途径？................................................................. 1. 631、化学动力学的研究对象？[ 潘俊杰31-33] ....................................................... 1. 732、反应速率与反应级数的关系？.................................................................................. 1..733、动力学模型如何建模？动力学模型的两个假定？ .......................................... 1. 7复习题参考答案部分1、简述在水处理中引入反应器理论的好处？[李永生1-3] 答：1、使水处理理论进一步深化，如停留时间理论。
2、发展了一个体系，工程上把反应器串联起来成为水处理工艺，理论上优化工艺设计。
用数学描述水处理过程。
3、解决了目前水处理中一些矛盾，如曝气池池型问题，不同反应过程问题，传质问题。
2、举例说明什么是基元反应？答：构成化学计量方程的反应序列中的反应称为基元反应。
例如下列反应：H2+Br2 2HBr 可以解释为下列基元反应构成的：k1 k2 KBr2 2Br Br H 2 HBr H H Br2 K3 HBr Br k1 k2反应中的k1、k2、k3为正向反应的速率常数，k-1和k-2则代表逆向反应的速率常数。
因此，上面的反应实际包括了5 个基元反应，这些基元反应的级数和化学计量系数完全相等。
3、熟悉准稳态反应的定义，一级反应和二级反应的复体浓度的解？答：在催化反应的过程中，先产生由反应物A 与催化剂C 结合成的中间复k1 k3体AC ，复体再经分解形成产物B，表示为：A C AC C B (x)k2其中 (x)代表反应所产生的其他不需要成分，一般不写出来。
当复体A C 非常容易分解时，可把浓度 c AC 视作恒定不变，即d c AC /dt=0，这种把复体浓度c AC 视作恒定的反应称为准稳态反应。
一级反应：复体浓度 c AC k1c AAC k2 k3A二级反应：c AC C0 A，其中 c C0表示t=0 时C 的浓度。
AC(k2 k3)/k1 c A 04、了解反应速率常数k 与温度的关系？[边朝辉4-6]答：反应速率常数k 与温度的关系可用Arrhenius 方程表示：dln k Ea dT RT 式中，Ea 为反应所需的活化能，单位为J/mol ，R 为摩尔气体常数8.31J/(k mol) ；T为热力学温度，(摄氏温度+273.15)。
Ea为活化能。
5、列出废水处理反应器的物料衡算方程，并指出各符号的物理意义 ：物料衡算方程：QC Ai Vr A QC Ao V dCA 。
dt 符号物理意义：在充满水或废水的体积 V 中，组分 A 的浓度为 C A ，其反应 速率为 r A ，C A 随时间的变化速率为 dC A /dt 。
流量 Q 不断的进入和流出 V ，A 的 进口浓度为 C Ai ，出口浓度为 C AO 。
6、了解通量、质量浓度、质量分数、摩尔浓度和摩尔分数的概念答：通量定义为（扩散速率） （浓度）； A 、 B 分别表示 A 和 B 所组成 的溶液中的 A 及 B 的质量浓度（单位为 g/L ），则得的溶液的质量浓度为A B 。
又以 M A 、M B 分别代表 A 及 B 的摩尔质量，则 A 及 B 的物质质量浓度 c A 及 c B 分别为 c A =M A A 、 B c B 。
B M B A 及 B 在溶液中的质量分数 w A 、w B 分别为 w AA 、 wB BAB A 及 B 的溶液的总物质的量浓度 c 为 c=c A +c B 。
7、用文字和公式叙述 Fick 第一扩散定律？ [刘智忠 7-9] 答：Fick 第一扩散定律为关于常扩散的定律， 其基本公式一般表示为（二元 系）：J A cD AB x A 或J A D AB c A 。
zz其中 J A 表示 A 在 A 及 B 组成的二元系中 z 方向通量，单位为 mol/（cm 2·s ），称为摩尔通量； c 表示二元系的总物质的量浓度； D AB 为 A 在 B 中的扩散系数， 单位为 cm 2·s ； x A / z 及 c A / z 分别为 A 在 z 方向的摩尔分数梯度及物质的量浓度梯度； c 及c A 的单位都用 mol/cm 3 8、用多相反应和均相反应的最终公式，讨论在水膜厚度δ给定的条件下，反应 控制或扩散控制的情况？答：多相反应模型的最终公式为： C '' 1 （式一）；均相反应模C 0 1 k /D ABA 及B 在溶液中的摩尔分数 x A 、x B 分别为 x A c A cx B c B 。
型的最终公式为：C 1（式二），两式都包含了反映扩散过程的C0 cosh k 2 / D ABD AB以及反映反应速率的 k''或k两个参数，整个过程都受这两个参数的影响。
从上两式可以看出，C / C 0的值分别为 k''/D AB及k 2/D AB 的函数。