环境工程学课后题答案1

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? 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,即第一阶段生化需氧量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-。同时,对于一般的有机废水,硝化过程大约在5~7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。

1-12 某工业区生产废水和生活污水的混合废水的生化需氧量是多少?(假定k1=0.23d-1)

解:第一阶段生化需氧量323mg/L。 1-13 某废水的=0.17

=210

,试求此废水的

以及第一阶段生化需氧量,假定

)?

为300

(20℃),它的第一阶段

。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(

解:30℃下BOD5=281mg/L。 1-14 三种不同污水水样在20℃下的0.36

和0.47

均为350

,而它们的

值分别为0.25

,试求每种水样的完全生化需氧量。

解:372mg/L;357mg/L;351mg/L。

1-15 一学生测某废水的生化需氧量,星期二将水样放入25℃的培养箱内,到下星期一才作培养后测定。得BOD值为206

解:167mg/L。

。已知此废水20℃的

=0.17

,试求它的

1-17 通常所说的水质标准和水质要求有什么区别?

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。

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?

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。

1-19 什么叫水体自净?什么叫氧垂曲线?根据氧垂曲线可以说明什么问题?

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。由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?

在解决废水问题时,应当考虑下面一些主要原则:

(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?

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。

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,使废水中呈溶解和胶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。

1-23 一废水流量q=0.15m3/s,钠离子浓度ρ1=2 500mg/L,今排入某河流。排入口上游处河水流量Q=20m3/s,流速v=0.3m/s,钠离子浓度ρ0=12mg/L。求河流下游B点处的钠离子浓度。

解:35mg/L。

1-24 一污水厂出水排入某一河流。排入口以前河流的流量Q=1.20=5.0 =80

,,

=3.0 =10

;污水厂出水的流量q=8 640

,,

=4.1

=20 mg/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。

解:BOD55.3mg/L;

10.8mg/L;

3.5mg/L。

1-25 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。 习题1-25附表

参数 流量/m3s-1 水温/℃ DO/mgL-1 BOD5(20)/mgL-1 污水厂出水 0.2 15 1.0 100 河水 5.0 20 6.0 3.0 混合 5.2 19.8 5.8 6.7 k1(20)/d-1 k2(20)/d-1 0.2 —— —— 0.3 解:D23.1mg/L;Dc3.7mg/L;tc0.6d。 1-26 一城市污水处理厂出水流量为q=20 000=0.17

=30

,DO=2,。

,水温20℃,=5.0 mg/L,

。将此处水排入某河流,排放口上游处河水流量为Q=0.65

可取0.25

DO=7.5 mg/L,水温23℃,混合后水流速度v=0.5 m/s,

试求混合后溶解氧最低值及其发生在距排放口多远处? 解:Dc5.5mg/L;64800m。

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?

习题1-27附表

参数 流量/m3d-1 水温/℃ DO/mgL-1 BOD5(20)/mgL-1 k1(20)/d-1 k2(20)/d-1 解:18.7mg/L;20 mg/L。

废水 1 000 50 0 1 250 0.35 —— 河水 19 000 10 7.0 3.0 —— 0.5 1-28 有一含氰有机废水,最大流量为100,=10 mg/L,=300 mg/L,DO=0mg/L,

,最小流量时流

欲排入附近某河流。该河流属于Ⅲ类水体,河水最小流量(95%保证率)为3速为0.2

,夏季 DO=7mg/L,河水中原先没有氰化物。假定夏季废水和河水水温均为20℃。估

计此废水需要的处理程度。

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