环境工程学试题集&重点内容(含答案) 下载本文

2、旋风除尘器内的颗粒运动及分离过程:

①一次分离:一进入旋风除尘器与器壁碰撞,沿器壁滑动,受重力下落进入收尘室,发生在圆筒形进气室;

②二次分离:二次或多次与器壁发生碰撞而进入收尘室,发生在漩涡室,只有一定粒径的颗粒才能发生二次分离。

(2)特点:结构简单,占地面积小,投资少,操作维修方便,压力损失中等,动力消耗不大,可用各种材料制造,适用于高温、高压及有腐蚀性气体,可直接回收干颗粒物;对粒径小于5um的颗粒捕集效率不高。

(3)类型:①按气体流动状况分:切流反转式(进入方式:直入式、蜗壳式)轴流式(气体流动方式:轴流直流式、轴流反转式)②按结构形成分:圆筒体、长筒体、旁通式、扩散式。

垃圾分类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。

减少固废产量的途径:①降低单位产品原料用量,延长产品使用寿命 ②由废物中回收有用物料 ③提高产品重复利用次数

三化原则:减量化、资源化、无害化。

垃圾处理技术:压实、破碎、分选、脱水与干燥、化学处理与固化。

评价活性污泥性能指标:①混合液悬浮固体(MLSS)②混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)③污泥沉降比(SV)④污泥指数(SVI)⑤污泥龄(θc)⑥序批式活性污泥法(SBR) 格栅的去除对象:水中粗大物质、可能堵塞水泵机组及管道阀门的物质。 物理性水质指标:

感官物理性状指标:温度、色度、嗅和味、浑浊度、透明度

其他物理性水质指标:总固体、悬浮固体、溶解固体、可沉固体、电导率 化学性水质指标:

一般化学性水质指标:PH、碱度、硬度、各种阳离子、各种阴离子、总含盐量、一般有机物

有毒化学性水质指标:各种重金属、氰化物、多环芳烃、各种农药 氧平衡指标:溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总需氧量(TOD) 生物学水质指标:

一般包括细菌总数、总大肠菌群数、各种病原细菌、病毒

堆肥:好氧堆肥、厌氧堆肥 好氧生物降解的三个阶段:中温阶段、高温阶段、降温阶段 颗粒的清除:静电荷的粒子形成颗粒层,用振打等机械方法破坏颗粒层

1-26 一城市污水处理厂出水流量为q=20000m3/d, BOD5=30mg/L,DO=2mg/L,水温20℃,k1=0.17d-1。将此处水排入某河流,排放口上游处河水流量为Q=0.65m3/s,BOD5 =5.0mg/L,DO=7.5 mg/L,水温23℃,混合后水流速度v=0.5m/s,k2可取0.25d-1。试求混合后溶解氧最低值及其发生在距排放口多远处?

解:可知,出水流量 q=2000m3/d=0.23m3/s 河水流量Q=0.65m3/s 出水BOD5 Yw=30mg/L 河水BOD5 Ys=5.0mg/L 出水DO Zw=2mg/L 河水DO Zs=7.5mg/L 出水温度 Tw=20℃ 河水温度Ts=23℃ 则混合后BOD5 Ymix=(yw×q+ys×Q)/(q+Q)=(30×0.23+5.0+0.65)/(0.23+0.65)mg/L=11.53mg/L L0=Ymix/(1-10 -K1 t)=11.53/1-10 -0.17×5=13.43mg/L

混合后DO Zmix=(Zw×q+Zs×Q)/(q+Q)=(2×0.23+7.5×0.65)/(0.23+0.65)=6.06mg/L 水温Tmix=(Tw×q+Ts×Q)/(q+Q)=(20×0.23+23+0.65)/(0.23+0.65)=22.2℃ K1(22.2)=k1×1.047 22.2-20=0.19d -1 k2(22.2)=k2×1.016 22.2-20=0.26d -1 已知22.2℃时水中饱和DO为8.7mg/L,DO=(8.7-6.06)mg/L=2.64mg/L 临界亏氧发生时间Tc=1/(k2-K1)×lg(K2/K1)×[1-D0(k2-k1)/(k1×L0)] =(1/0.26-0.19)×lg(0.26/0.19)(1-(2.64×(0.26-0.19)/(0.19×13.43))=1.5d Dc=(k1/k2)×L0×10 -k1tc=5.1mg/L

因为混合后水流速度为0.5m/s,1.5D到达溶解氧量最低,则到排放口距离为R=0.5×1.5×24×60×60m=64.8km,所以混合后DO=(8.7-5.1)mg/L=3.6mg/L

1-27 一奶制品工厂废水欲排入某河流,各项参数如表1-18 所示。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Ⅲ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BOD5(20)处理到不超过多少浓度时才能排放? 参数 流量 水温 DO BOD5 K1(20) K2(20) 废水 1000 50 0 1250 0.35 -- 河水 19000 10 7.0 3.0 -- 0.5 解:废水流量:q=1000m3/d=0.01m3/s 河水流量:Q=19000m3/d=0.22m3/s (1)混合后水温:Tmix=(50×0.01+10×0.22)/(0.01+0.22)=11.7℃ 混合后BOD5mix=(1250×0.01+3.0×0.22)/0.01+0.22)=57.2mg/L L0=BODmix/(1-10 -k1t)=57.2/(1-10 -0.35×5)=58.2mg/L 混合后DOmix=(0×0.01+7.0×0.22)/(0.01+0.22)mg/L=6.7mg/L

已知11.7℃时水饱和DO为11.0mg/L,所以DO=(11.0-6.7)mg/L=4.3mg/L Tc=1/(k2-k1)×lg(k2/k1)(1-DO(k2-k1)/(k1×L0))= 1/(0.44-0.24)×lg(0.44/0.24)(1-(4.3×(0.44-0.24))/(0.24×58.2))=1.2d Dc=k1/k2×L0×10^(-k1Tc)=0.24/0.44×58.2×10^(-0.24×1.2)mg/L=16.4mg/L 则DOmix=(11.0-16.4)mg/L=-5.4mg/L

(2)取混合系数a=0.75,要求DOmix不小于5.0mg/L,所以河水中可以利用的氧量为:DO1=(DO-DOs)×a×Q=(7.0-5.0)×0.75×0.22mg/L=0.33mg/L废水不含DO,故所需的氧量为DO2=q×X+q×DOs=DO1,所以0.33=(0.01X+0.01×5.0),所以X=28mg/L

2-6 已知平流式沉淀池的长度L=20m,池宽B=4m,池深H=2m。今欲改装成斜板沉淀池,斜板水平间距10cm,斜板长度=1m,倾角60°。如不考虑斜板厚度,当废水中悬浮颗粒的截留速度=1时,改装后沉淀池的处理能力与原池相比提高多少倍? 解:平流式沉淀的处理能力为:Q1=μ0×BL=1×4×20=80m3/h 改装后斜板沉淀池:斜板块数n=(L-cosα×L)/0.1+1=(20-cos60)/0.1+1=196块 处理量Q2=η×μ0(A斜+A厚),取有效系数η=0.7 Q2=0.7×1×(392+80)=330.4m3/h,所以Q2/Q1=330.4/80=4.13,所以提高3.13倍.

6-1某一除尘装置处理含尘气体,入口粉尘的粒径分布和分级效率如下表所示,试求该除尘装置的总效率。

粉尘历经幅△dp/μm 入口频数分布△Ri 分级效率ηdi 0.5-5.8 31 61 5.8-8.2 4 85 8.2-11.7 7 93 11.7-16.5 8 96 16.5-22.6 13 98 22.6-33 19 99 33-47 10 100 47 8 100 解:已知△dpi内粉尘的相对频数△Ri,可根据公式ηr=

?ni?1(?di?Ri)

总效率

ηr=31%×61%+4%×85%+7%×93%+8%×96%+13%×98%+19%×99%+10%×100%+8%×100% =86%

6-2用一单层沉降室处理含尘气流,已知含尘气体流量Q=1.5m3/s,气体密度ρc=1.5kg/m3,气体黏度μ=1.84×10-5kg/(m·s),颗粒真密度ρρ=2101.2kg/m3,沉降室宽度W=1.5m,要求对粒径dρ=50μm的粉尘应达到60%的捕获效率。试求沉降室的长度。

(????)gdp2(2101.2?1.2)?9.8?(50?10?6)2解:根据公式Ut=,Ut=m/s?0.15m/s ?518?18?1.84?10LWUtL?1.5?0.15m,对dp=50μm的粉尘捕获效率为60%,根据公式ηd=,60%=即L=4m

Q1.5

6-8 袋式除尘器处理烟气量为3600m3/h,过滤面积为1000m3,初始含尘浓度为8g/m3,捕集效率为99%,已知清洁滤布阻力系数ζ0=6×107m-1,烟气黏度μ=1.84×10-5Pa·s,要求滤袋压力损失不超过1800Pa,烟尘层的平均阻力系数R=8×108m/kg,试确定清灰周期和清灰后的压力损失。

Vf=Q/60A=3600/60×100 m/min=0.06m/min

?P??0u?f?4286h?178.5d 显然不合理 ∵△P=(ζ0+ηP0tRVf)uVf ≤ 1800Pa ∴t???0RVf取过滤面积为100m2 则Vf'=Q/60A=0.6m/min

清洁滤袋的压力损失:△P0=ζ0uVf'=662.4Pa ∴△P=(1800-662.4)Pa=1137.6Pa ∴t=△P0/ηP0uRVf'=27min

1、一堆固体废物,Fe含量10%,采用磁力分离,获得磁性产品Fe含量80%,非磁性产品Fe含量2%,求磁性产品中Fe的回收率? 解:令废渣总量为y,磁性产品为x;

则 0.8x+0.02(y-x)=0.1y

整理得

x44?80%? 则 Fe回收率??100%?82.05% y3939?10%

2、一个钢铁厂的烟囱灰铁含量为30%,锌含量20%,其余为二氧化硅。采用磁选、浮选流程回收其中的铁和锌金属。采用高梯度磁选从5000Kg烟囱灰中获得的磁性产物为

2650Kg,其中铁的品位为50%,锌的品位为5.63%。采用浮选方法从磁选尾矿中回收锌金属,浮选精矿重量为1100Kg,锌品位为70%,铁品位为9.5%,求:画出工艺流程图;计算铁产物与锌产物的回收率;铁、锌在浮选尾矿中的含量和损失率。 解:工艺流程图

Fe 磁性产品 烟囱灰 磁选 浮选 磁性尾矿 浮选尾矿 回收率

Zn Fe 浮选精矿 Zn ηFe?ηZn2650?50%?1100?9.5%?100%?95.3P00?30%

2650?5.63%?1100?70%??100%?91.92P00?20%浮选尾矿中损失率

Fe%?5000?30%?2650?50%?1100?9.5%?5.7P00?2650?1100

5000?20%?2650?5.63%?1100?70%Zn%??6.5P00?2650?1100含量

WFe?1240?5.7%?70.5KgWZn?1240?6.5%?80.8Kg

7-1 用乙醇胺(MEA)溶液吸收H2S气体,气体压力内20×101.33KPa。其中含0.1%的H2S(体积),吸收剂中含0.25KMOL/M3的游离MEA,吸收在293K进行,反应可视如下的瞬间不可逆反应,H2S+CH2CHCH2NH2→HS-+CH2CHCH2NH3+

已知:KALa=108h KACa=2.13x10-3Kmol/(cm3·h·pa) DBL=3.6x10-6m2/h

试求单位时间的吸收效率

解:20℃时,H2S.E=0.489x105KPa

分压为 20×101.33KPa×0.1%=2.03KPa

P=5X 故有 X=P/E=4.15×10-5

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故 CH2S=2.31mol/m3

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DAL=5.4x10-6m2/h