环保设备原理与设计习题
第一章思考题与习题
1. 已知设计人口数为230000，最大设计流量200L/s，最小设计流量100L/s，每 2 日除砂一次，每人每日沉砂量为0.02L，超高取0.3m。

试设计平流式沉砂池，并对所选用排砂装
置的结构与功能进行简单描述。

2. 机械格栅除污机有哪些类型试至少列举其中 4 种类型，对其结构和工作原理进行阐述。

3. 试计算直径 d 为 70m ，密度p 为3000 kg/m 3的固体颗粒，分别在20℃的空气和水中的自由沉降速度。

4.沉淀池有哪几种类型试述各自构造特点及适用条件。

5. 某生活污水悬浮物浓度300mg/L要求去除率65%时的0 =0.25mm/s、污水流量为2000 m3d，试分别设计平流式、竖流式、辐流式沉淀池，并画出设计草图，标注尺寸。

6.某城市污水处理厂最大设计流量 Qmax=0.2m3/s，悬浮物浓度 SS=200mg/L，要求处理后悬浮物去除率为 75%。

实验沉淀曲线如下图所示，试设计一平流式沉淀池。

7. 一城市小区的设计人口 N=100000 人，污水厂最大设计流量 Q max = 0.2m 3/s，无污水沉淀实验数据，试设计竖流式初次沉淀池。

8. 某工厂污水处理工程用气浮池水工艺代替二次沉淀池，设计流量Q=2500 m3d，经气浮试验取得如下设计参数：溶气水采用净化后处理水进行部分回流，回流比为，气浮池内接
触时间为 5min ，溶气罐内停留时间为 3min；溶气罐压力为；气固比为；温度为 35 ℃，试设计加压溶气浮系统设备并画出溶气罐及气浮池的设计草图，标明尺寸。

9.气浮设备主要有哪几种类型，试比较其优缺点及使用范围。

加压溶气气浮设备中溶气释
放器的作用如何有哪些类型的溶气释放器
10.试阐述 Edur 气浮、涡凹气浮以及超效浅层气浮的作用机理和技术关键是什么
11.试述加压溶气气浮设备的调试程序及运行管理的工作内容
12.试设计日处理 4000 m3的普通快滤池，并画出普通过滤池的设计草图，标明尺寸。

13.试阐述重力无阀滤池和压力过滤器的工作过程，各有何优缺点
14.何为离心因数，其影响因素有哪些离心分离设备可以分为几大类为何转鼓的应力分析在离心机设计中必不可少
1.某废水计划用曝气生物滤池进行生化处理。

设计水量为
450m 3/h ， BOD 5 为 200mg/L ，
初沉池 BOD 5 去除率为 30%。

根据试验： (1) 曝气池污泥负荷为
0.4kg/(kg d)·； (2)MLSS 为
4000mg/L ；(3)回流比为 5；(4) 沉淀时间为，沉淀区上升流速为 0.3mm/s 。

计算曝气池的主要
尺寸。

2.某城市计划新建一座以活性污泥法二级处理为主体的污水处理厂，日污水量为
10
000m 3
，进入曝气池的 BOD
为 300mg/L 时变化系数为，要求处理后出水的
BOD 5 为 20mg/L ，
5
试设计活性污泥处理系统中的曝气池及曝气系统。

3.已知叶轮直径Φ 3000mm ，叶轮外缘线速度
5m/s ，池型为矩形，内壁无挡板。

试设计
倒伞形叶轮曝气机。

4. 欲用生物转盘法处理某种工业废水，废水量 Q=100 m 3/d ，浓度 L a =200mg/L(BOD)，根据
小实验测生物转盘水量负荷
3
2
d ) ，有机负荷 N F
2
5
去
N w =～ m /( m
=kgBOD /( m d ) ，要求 BOD
除效率达 80%，试对该生物转盘进行设计。

1. 采用重力沉降室回收常压炉气中所含的球形固体颗粒。

沉降室底面积为12 m2，宽和高均为2m。

操作条件下，气体的密度为kg /m3，黏度为×10 5 Pa·s，固体的密度为3000 kg /m3，沉降室的处理能力为 3 m3 / s 。

试求： (1)理论上能完全捕集的最小颗粒直径；(2)粒径为 40μm 时的除尘效率； (3)若能完全回收粒径为 8μm的颗粒，在原来沉降室内需要设置几层水平隔板。

1.吸收设备的主要类型有哪些各有哪些特点如何选用
2.填料的类型有哪些填料的装填方式有哪几种
3.填料塔的附件有哪些各有何种类型
4.填料塔的基本操作内容是什么
5.吸附设备有哪些类型各有什么特点吸附剂如何选择
6.冷凝设备有哪些各有什么特点冷凝设备的运行与维护包括哪些内容
7.催化净化的机理是什么固定床催化反应器的类型有哪些催化净化的装置在应用中应注
意哪些问题
8.除尘脱硫一体化设备有哪几种各有什么特点
9.空气中含SO2 2%(摩尔分数 )，用清水洗涤以除去其中的SO2。

吸收塔的操作压力为，温度为 20℃；操作条件下的气体流量为1500m3/h ，气体密度为 1.235kg/m 3，清水流量为
32000kg/h ，分别计算采用 25mm 陶瓷拉西环 (填料因子为450m -1)时填料塔的内径和每米填料层的压力降。

(注：液体密度校正系数Ф=1)。

10.某厂用活性炭吸附废气中的 4 3 3，活性炭直径为
CCl ，气量为1000m /h ，浓度为 4～ 5g/m
3mm ，空隙率为，空塔气速为20m/min ，并在20℃和1 个大气压下操作，通过实验测得
K=2143m/min ，0 =95min ，试求穿透时间B =48h 的床层高度及压力降。

11.某化工厂硝酸车间的尾气量为12400m 3/h ，尾气中含 NOx 为 %， N2为 %，H2O 为%。

选用氨催化还原法，催化剂为 5mm 直径的球粒，反应器入口温度为493K，空间速度为18000h-1，反应温度为 533K，空气速度为 1.52m/s 。

求：催化剂床层的体积、高度以及床层阻力。

(废气
近似以 N2计， 533K 时黏度为×
-5 3
10 Pas)，密度为 1.25kg/m ，床层孔隙率为。

1.一质点振动系统的固有频率 f 0已知，但质量M 和刚度 K 未知，现在质量块上附加一
质量为 m 的质量块，并测得新的振动系统的固有频率为f0，求系统的质量M 和刚
度 K。

2.一质量为 M 的质量块与两个刚度分别为 1 2 的弹簧构成振动系统，如
K 和 K
右题图 2 所示，求该系统的固有频率。

3.已知空气中的声速为340m/s ，可听声的频率范围为20～ 20kHz，试求出
500Hz、1000Hz、 5000Hz 的声波的波长。

4.声压分别为、、和× 105 的声音的声压级各为多少分贝题图 2
5.四个声音各自在空间某以位置处的声压级为60dB、 80dB、 50dB 和 75dB，求该点的总
声压级。

6.为考核某发电机房 8h 的等效 A 声级，在8h 内按等时间间隔测量 A 声级，共测得 96
个数据。

经统计， A 声级在 85dB 段 (包括 83～ 87)的共 16 次，在 90dB 段 (包括 88～ 92)的共
12 次，在 95dB 段 (包括 93～ 97)的共 32 次，其余在 100dB 段(包括 98～ 102)，试求该发电机
房 8h 的等效连续 A 声级。

7.某车间内设备的噪声特性在500Hz 附近出现一峰值，现使用4mm 厚的三夹板作穿孔
板共振吸声结构，空腔厚度允许由100mm ，试设计结构的其他参数(穿孔按三角形排列 )。

8.某房间大小为 6× 7× 3m 3，墙壁、天花板和地板在 1000Hz 的吸声系数分别为、、，若在
天花板上安装 1000Hz 的吸声系数为的吸声贴面天花板，求该频段在吸声处理前后的混响时
间及处理后的吸声降噪量。

9.某隔声间有一面积为20m2的墙与噪声源相隔，该墙的透射系数为10-5，在该墙上有一
面积为 2m2的门，其透射系数为 10-3，在该墙上还有一面积为3m2的窗户，透射系数也× 10-3，
求该组合墙的隔声量。

10.为隔离强噪声源，某车间用一道隔墙将车间分成两部分，墙上装一3mm 后的普通玻
璃窗，面积占整个墙体的1/4，设墙体的隔声量为45dB，玻璃窗的隔声量为22dB，求该组合
墙的隔声量。

11.一长为 1m 外形直径为 380mm 的直管式阻性消声器，内壁吸声层采用厚为100mm 、
容重为 20kg/m3 的超细玻璃面。

试确定频率大于250Hz 的消声量。

12.某声源排气噪声在125Hz 有一峰值，排气管直径为100mm ，长度 2m，试设计一单腔
扩张室消声器，要求在125Hz 上有 13dB 的消声量。

13.一台风机安装在一厚钢板上，如果在钢板的下面垫 4 个钢弹簧，已知弹簧的静态压
缩量为 x=1cm，风机转速为900r/min ，弹簧的阻尼略去不计，试求隔振比和传递率。

14.有一台转速为 1600r/min 的机器，在未作隔振处理前测得基础上的在机器固有频率处的力
振级为 80dB，为使机器在该频率的力振级降低20dB，问需要选取静态压缩量为多少的钢弹
簧隔振器才能满足要求(阻尼比ζ=0)。