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环境工程原理课后答案(2-9章)

环境工程原理课后答案(2-9章)
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第二章 质量衡算与能量衡算

2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:

(1)在1.013×105Pa 、25℃下,用μg/m 3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下,O 3的物质的量浓度为多少?

解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等

由题,在所给条件下,1mol 空气混合物的体积为

V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0

=22.4L×298K/273K

=24.45L

所以O 3浓度可以表示为

0.08×10-6mol×48g/mol×(24.45L )-1=157.05μg/m 3

(2)由题,在所给条件下,1mol 空气的体积为

V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0

=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K )

=28.82L

所以O 3的物质的量浓度为

0.08×10-6mol/28.82L =2.78×10-9mol/L

2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下,SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3,若允许值为0.14×10-6,问是否符合要求?

解:由题,在所给条件下,将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数,即

33

965108.31429810400100.15101.0131064

A A RT pM ρ--???=??=??? 大于允许浓度,故不符合要求

2.3 试将下列物理量换算为SI 制单位:

质量:1.5kgf·s 2/m= kg

密度:13.6g/cm 3= kg/ m 3

压力:35kgf/cm2= Pa

4.7atm= Pa

670mmHg= Pa

功率:10马力=kW

比热容:2Btu/(lb·℉)= J/(kg·K)

3kcal/(kg·℃)= J/(kg·K)

流量:2.5L/s= m3/h

表面张力:70dyn/cm= N/m

5 kgf/m= N/m

解:

质量:1.5kgf·s2/m=14.709975kg

密度:13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3

压力:35kg/cm2=3.43245×106Pa

4.7atm=4.762275×105Pa

670mmHg=8.93244×104Pa

功率:10马力=7.4569kW

比热容:2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/(kg·K)

3kcal/(kg·℃)=1.25604×104J/(kg·K)

流量:2.5L/s=9m3/h

表面张力:70dyn/cm=0.07N/m

5 kgf/m=49.03325N/m

2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数,如

ρ=ρ0+At

式中:ρ——温度为t时的密度,lb/ft3;

ρ0——温度为t0时的密度,lb/ft3。

t——温度,℉。

如果此方程在因次上是一致的,在国际单位制中A的单位必须是什么?解:由题易得,A的单位为kg/(m3·K)

2.5 一加热炉用空气(含O 2 0.21, N 2 0.79)燃烧天然气(不含O 2与N 2)。分析燃烧所得烟道气,其组成的摩尔分数为CO 2 0.07,H 2O 0.14,O 2 0.056,N 2 0.734。求每通入100m 3、30℃的空气能产生多少m 3烟道气?烟道气温度为300℃,炉内为常压。

解:假设燃烧过程为稳态。烟道气中的成分来自天然气和空气。取加热炉为衡算系统。以N 2为衡算对象,烟道气中的N 2全部来自空气。设产生烟道气体积为V 2。根据质量衡算方程,有

0.79×P 1V 1/RT 1=0.734×P 2V 2/RT 2

0.79×100m 3/303K =0.734×V 2/573K

V 2=203.54m 3

2.6某一段河流上游流量为36000m 3/d ,河水中污染物的浓度为

3.0mg/L 。有一支流流量为10000 m 3/d ,其中污染物浓度为30mg/L 。假设完全混合。

(1)求下游的污染物浓度 (2)求每天有多少kg 污染物质通过下游某一监测点。

解:(1)根据质量衡算方程,下游污染物浓度为

112212 3.0360003010000/8.87/3600010000

V V m V V q q mg L mg L q q ρρρ+?+?===++ (2)每天通过下游测量点的污染物的质量为

312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg d

kg d ρ-?+=?+?=

2.7某一湖泊的容积为10×106m 3,上游有一未被污染的河流流入该湖泊,流量为50m 3/s 。一工厂以5 m 3/s 的流量向湖泊排放污水,其中含有可降解污染物,浓度为100mg/L 。污染物降解反应速率常数为0.25d -1。假设污染物在湖中充分混合。求稳态时湖中污染物的浓度。

解:设稳态时湖中污染物浓度为m ρ,则输出的浓度也为m ρ

则由质量衡算,得

120m m q q k V ρ--=

5×100mg/L -(5+50)m ρm 3/s -10×106×0.25×m ρm 3/s =0

解之得

m ρ=5.96mg/L

2.8某河流的流量为

3.0m 3/s ,有一条流量为0.05m 3/s 的小溪汇入该河流。为研究河水与小溪水的混合状况,在溪水中加入示踪剂。假设仪器检测示踪剂的浓度下限为1.0mg/L 。为了使河水和溪水完全混合后的示踪剂可以检出,溪水中示踪剂的最低浓度是多少?需加入示踪剂的质量流量是多少?假设原河水和小溪中不含示踪剂。

解:设溪水中示踪剂的最低浓度为ρ

则根据质量衡算方程,有

0.05ρ=(3+0.05)×1.0

解之得

ρ=61 mg/L

加入示踪剂的质量流量为

61×0.05g/s =3.05g/s

2.9假设某一城市上方的空气为一长宽均为100 km 、高为1.0 km 的空箱模型。干净的空气以4 m/s 的流速从一边流入。假设某种空气污染物以10.0 kg/s 的总排放速率进入空箱,其降解反应速率常数为0.20h -1。假设完全混合,

(1)求稳态情况下的污染物浓度;

(2)假设风速突然降低为1m/s ,估计2h 以后污染物的浓度。

解:(1)设稳态下污染物的浓度为ρ

则由质量衡算得

10.0kg/s -(0.20/3600)×ρ×100×100×1×109 m 3/s -4×100×1×106ρm 3/s =0 解之得

ρ=1.05× 10-2mg/m 3

(2)设空箱的长宽均为L ,高度为h ,质量流量为q m ,风速为u 。

根据质量衡算方程

12m t

m m d q q k V d ρ--= 有

()22t

m d q uLh k L h L h d ρρρ--= 带入已知量,分离变量并积分,得

23600-6-50 1.0510t 10 6.610d d ρ

ρρ-?=-??

? 积分有 ρ=1.15×10-2mg/m 3

2.10 某水池内有1 m 3含总氮20 mg/L 的污水,现用地表水进行置换,地表水进入水池的流量为10 m 3/min ,总氮含量为2 mg/L ,同时从水池中排出相同的水量。假设水池内混合良好,生物降解过程可以忽略,求水池中总氮含量变为5 mg/L 时,需要多少时间?

解:设地表水中总氮浓度为ρ0,池中总氮浓度为ρ

由质量衡算,得

()0t

V V d V q q d ρρρ-= 即

1t 10(2)

d d ρρ=?- 积分,有

5

0201t 10(2)t d d ρρ=?-?

? 求得 t =0.18 min

2.11有一装满水的储槽,直径1m 、高3m 。现由槽底部的小孔向外排水。小孔的直径为4cm ,测得水流过小孔时的流速u 0与槽内水面高度z 的关系 u 0=0.62(2gz )0.5

试求放出1m 3水所需的时间。

解:设储槽横截面积为A 1,小孔的面积为A 2

由题得

A 2u 0=-dV/dt ,即u 0=-dz/dt×A 1/A 2

所以有

-dz/dt ×(100/4)2=0.62(2gz )0.5

即有

-226.55×z -0.5dz =dt

z 0=3m

z 1=z 0-1m 3×(π×0.25m 2)-1=1.73m

积分计算得

t =189.8s

2.12 给水处理中,需要将固体硫酸铝配成一定浓度的溶液作为混凝剂。在一配料用的搅拌槽中,水和固体硫酸铝分别以150kg/h 和30kg/h 的流量加入搅拌槽中,制成溶液后,以120kg/h 的流率流出容器。由于搅拌充分,槽内浓度各处均匀。开始时槽内预先已盛有100kg 纯水。试计算1h 后由槽中流出的溶液浓度。

解:设t 时槽中的浓度为ρ,dt 时间内的浓度变化为d ρ

由质量衡算方程,可得

()3012010060t d t d ρρ-=+???

? 时间也是变量,一下积分过程是否有误?

30×dt =(100+60t )dC +120Cdt

(30-120C )dt =(100+60t )dC

由题有初始条件

t =0,C =0

积分计算得:

当t =1h 时

C =15.23%

2.13 有一个4×3m 2的太阳能取暖器,太阳光的强度为3000kJ/(m 2·h ),有50%的太阳能被吸收用来加热流过取暖器的水流。水的流量为0.8L/min 。求流过取暖器的水升高的温度。

解:以取暖器为衡算系统,衡算基准取为1h 。

输入取暖器的热量为

3000×12×50% kJ/h =18000 kJ/h

设取暖器的水升高的温度为(△T ),水流热量变化率为m p q c T ?

根据热量衡算方程,有

18000 kJ/h =0.8×60×1×4.183×△TkJ/h.K

解之得

△T =89.65K

2.14 有一个总功率为1000MW 的核反应堆,其中2/3的能量被冷却水带走,不考虑其他能量损失。冷却水来自于当地的一条河流,河水的流量为100m 3/s ,水温为20℃。

(1)如果水温只允许上升10℃,冷却水需要多大的流量; (2)如果加热后的水返回河中,问河水的水温会上升多少℃。

解:输入给冷却水的热量为

Q =1000×2/3MW =667 MW

(1)以冷却水为衡算对象,设冷却水的流量为V q ,热量变化率为m p q c T ?。 根据热量衡算定律,有

V q ×103×4.183×10 kJ/m 3=667×103KW

Q =15.94m 3/s

(2)由题,根据热量衡算方程,得

100×103×4.183×△T kJ/m3=667×103KW

△T=1.59K

第三章 流体流动

3.1 如图3-1所示,直径为10cm 的圆盘由轴带动在一平台上旋转,圆盘与平台间充有厚度δ=1.5mm 的油膜。当圆盘以n=50r/min 旋转时,测得扭矩M=2.94×10-4

N·m 。设油膜内速度沿垂直方向为线性分布,试确定油的黏度。

图3-1 习题3.1图示

解:在半径方向上取dr ,则有

dM =dF·r

由题有

dF =τ·dA

d =d u y

τμ? 22dA=(d )2d r r r r r πππ+-=?

d 2=d u nr y πδ

所以有

23d dM=2d 4d d u n r r r r r y μπμπδ

??= 两边积分计算得

24M=n

r μπδ

代入数据得

2.94×10-4N·m =μ×(0.05m )4×π2 ×(50/60)s /(1.5×10-3m )

可得

μ=8.58×10-3Pa·s

3.2 常压、20℃的空气稳定流过平板壁面,在边界层厚度为1.8mm 处的雷诺数为6.7×104。求空气的外流速度。

解:设边界层厚度为δ;空气密度为ρ,空气流速为u 。

由题,因为湍流的临界雷诺数一般取5×105>6.7×104,

所以此流动为层流。对于层流层有

0.54.641=

Re x

x δ 同时又有 x Re =xu ρμ

两式合并有

0.54.641Re =u ρδμ

? 即有

4.641×(6.7×104)0.5=u×1×103kg/m 3×1.8mm /(1.81×10-5Pa·s )

u =0.012m/s

3.3 污水处理厂中,将污水从调节池提升至沉淀池。两池水面差最大为10m ,管路摩擦损失为4J/kg ,流量为34 m 3/h 。求提升水所需要的功率。设水的温度为25℃。

解:设所需得功率为N e ,污水密度为ρ

N e =W e q v ρ=(gΔz +∑h f )q v ρ

=(9.81m/s 2×10m+4J/kg)×1×103kg/m 3×34/3600m 3/s

= 964.3W

3.4 如图所示,有一水平通风管道,某处直径由400mm 减缩至200mm 。为了粗略估计管道中的空气流量,在锥形接头两端各装一个U 管压差计,现测得粗管端的表压为100mm 水柱,细管端的表压为40mm 水柱,空气流过锥形管的

能量损失可以忽略,管道中空气的密度为1.2kg/m 3,试求管道中的空气流量。

图3-2 习题3.4图示

解:在截面1-1′和2-2′之间列伯努利方程:

u 12/2+p 1/ρ=u 22/2+p 2/ρ

由题有

u 2=4u 1

所以有

u 12/2+p 1/ρ=16u 12/2+p 2/ρ

15 u 12=2×(p 1- p 2)/ρ

=2×(ρ0-ρ)g(R 1-R 2)/ρ

=2×(1000-1.2)kg/m 3×9.81m/s 2×(0.1m -0.04m )

/(1.2kg/m 3)

解之得

u 1=8.09m/s

所以有

u 2=32.35m/s

q v =u 1A =8.09m/s×π×(200mm )2=1.02m 3/s

3.5 如图3-3所示,有一直径为1m 的高位水槽,其水面高于地面8m ,水从内径为100mm 的管道中流出,管路出口高于地面2m ,水流经系统的能量损失(不包括出口的能量损失)可按25.6u h f =∑计算,式中u 为水在管内的流速,单位为m/s 。试计算

(1)若水槽中水位不变,试计算水的流量;

(2)若高位水槽供水中断,随水的出流高位槽液面下降,试计算液面下降1m 所需的时间。

图3-3 习题3.5图示

解:(1)以地面为基准,在截面1-1′和2-2′之间列伯努利方程,有

u12/2+p1/ρ+gz1=u22/2+p2/ρ+gz2+Σh f

由题意得

p1=p2,且u1=0

所以有

9.81m/s2×(8m-2m)=u2/2+6.5u2

解之得

u=2.90m/s

q v=uA=2.90m/s×π×0.01m2/4=2.28×10-2m3/s

(2)由伯努利方程,有

u12/2+gz1=u22/2+gz2+Σh f

u12/2+gz1=7u22+gz2

由题可得

u1/u2=(0.1/1)2=0.01

取微元时间dt,以向下为正方向

则有u1=dz/dt

所以有

(dz/dt )2/2+gz 1=7(100dz/dt )2/2+gz 2

积分解之得

t =36.06s

3.6 水在圆形直管中呈层流流动。若流量不变,说明在下列情况下,因流动阻力而产生的能量损失的变化情况:

(1)管长增加一倍;(2)管径增加一倍。

解:因为对于圆管层流流动的摩擦阻力,有

220328d

l u r l u p m m f μμ==? (1)当管长增加一倍时,流量不变,则阻力损失引起的压降增加1倍

(2)当管径增加一倍时,流量不变,则

u m,2=u m,1/4

d 2=2d 1

,2f p ?=,1f p ?/16

即压降变为原来的十六分之一。

3.7 水在20℃下层流流过内径为13mm 、长为3m 的管道。若流经该管段的压降为21N/m 2。求距管中心5mm 处的流速为多少?又当管中心速度为0.1m/s 时,压降为多少?

解:设水的黏度μ=1.0×10-3Pa.s ,管道中水流平均流速为u m

根据平均流速的定义得:

402020d d 18d =8d f

f v m p r p q l u r A r l

πμπμ=-=- 所以

20

8m f u l p r μ?=- 代入数值得

21N/m 2=8×1.0×10-3Pa·s×u m ×3m/(13mm/2)2

解之得

u m =3.7×10-2m/s

又有

u max =2 u m

所以

u =2u m [1-(r/r 0)2]

(1)当r =5mm ,且r 0=6.5mm ,代入上式得

u =0.03m/s

(2)u max =2 u m

Δp f ’= u max ’/ u max ·Δp f

=0.1/0.074×21N/m

=28.38N/m

3.8 温度为20℃的水,以2kg/h 的质量流量流过内径为10mm 的水平圆管,试求算流动充分发展以后:

(1)流体在管截面中心处的流速和剪应力;

(2)流体在壁面距中心一半距离处的流速和剪应力

(3)壁面处的剪应力

解:(1)由题有

u m =q m /ρA

=2/3600kg/s/(1×103kg/m 3×π×0.012m 2/4)

=7.07×10-3m/s

4m e u d R ρμ

==282.8<2000 管内流动为层流,故

管截面中心处的流速

u max =2 u m =1.415×10-2m/s

管截面中心处的剪应力为0

(2)流体在壁面距中心一半距离处的流速:

u =u max (1-r 2/r 02)

u 1/2=1.415×10-2m/s×3/4

=1.06×10-2m/s

由剪应力的定义得

20d 4d m u u r r r μτμ

=-= 流体在壁面距中心一半距离处的剪应力:

τ1/2=2μu m /r 0

=2.83×10-

3N/m 2 (3)壁面处的剪应力:

τ0=2τ1/2=5.66×10-3N/m 2

3.9 一锅炉通过内径为3.5m 的烟囱排除烟气,排放量为3.5×105m 3/h ,在烟气平均温度为260℃时,其平均密度为0.6 kg/m 3,平均粘度为2.8×10-4Pa·s 。大气温度为20℃,在烟囱高度范围内平均密度为1.15 kg/m 3。为克服煤灰阻力,烟囱底部压力较地面大气压低245 Pa 。问此烟囱需要多高?假设粗糙度为5mm 。

解:设烟囱的高度为h ,由题可得

u =q v /A =10.11m/s

Re =duρ/μ=7.58×104

相对粗糙度为

ε/d =5mm/3.5m =1.429×10-3

查表得

λ=0.028

所以摩擦阻力

22f h u h d λ=∑

建立伯努利方程有

u 12/2+p 1/ρ+gz 1=u 22/2+p 2/ρ+gz 2+Σh f

由题有

u 1=u 2,p 1=p 0-245Pa ,p 2=p 0-ρ空gh

(h×1.15 kg/m3×9.8m/s2-245Pa)/(0.6kg/m3)=h×9.8m/s2+h×0.028/3.5m×(10.11m/s)2/2

解之得

h=47.64m

3.10用泵将水从一蓄水池送至水塔中,如图3-4所示。水塔和大气相通,池和塔的水面高差为60m,并维持不变。水泵吸水口低于水池水面2.5m,进塔的管道低于塔内水面1.8m。泵的进水管DN150,长60m,连有两个90°弯头和一个吸滤底阀。泵出水管为两段管段串联,两段分别为DN150、长23m和DN100、长100 m,不同管径的管道经大小头相联,DN100的管道上有3个90°弯头和一个闸阀。泵和电机的总效率为60%。要求水的流量为140 m3/h,如果当地电费为0.46元/(kW·h),问每天泵需要消耗多少电费?(水温为25℃,管道视为光滑管)

图3-4 习题3.10图示

解:由题,在进水口和出水口之间建立伯努利方程,有

W e=gh+Σh f

25℃时,水的密度为997.0kg/m3,粘度为0.9×10-3Pa·s

管径为100mm时,

u=4.95m/s

Re=duρ/μ=5.48×105,为湍流

为光滑管,查图,λ=0.02

管径为150mm 时

u =2.20m/s

Re =duρ/μ=3.66×105

管道为光滑管,查图,λ=0.022

泵的进水口段的管件阻力系数分别为

吸滤底阀ζ=1.5;90°弯头ζ=0.75;管入口ζ=0. 5

Σh f1=(1.5+0.75×2+0.5+0.022×60/0.15)×(2.20m/s )2/2

=29.76m 2/s 2

泵的出水口段的管件阻力系数分别为

大小头ζ=0.3;90°弯头ζ=0.75;闸阀ζ=0.17;管出口ζ=1

Σh f2=(1+0.75×3+0.3+0.17+0.02×100/0.1)×(4.95m/s)2/2+

(0.023×23/0.15)×(2.20m/s)2/2

=299.13m 2/s 2

W e =gh +Σh f =29.76m 2/s 2+299.13m 2/s 2+60m×9.81m/s 2=917.49 m 2/s 2=

917.49J/kg

W N =(917.49J/kg/60%)×140m 3/h×997.0kg/m 3=5.93×104W

总消耗电费为

59.3kW×0.46元/(kW·h )×24h/d =654.55元/d

3.11 如图3-5所示,某厂计划建一水塔,将20℃水分别送至第一、第二车间的吸收塔中。第一车间的吸收塔为常压,第二车间的吸收塔内压力为20kPa (表压)。总管内径为50mm 钢管,管长为(30+z 0),通向两吸收塔的支管内径均为20mm ,管长分别为28m 和15m (以上各管长均已包括所有局部阻力当量长度在内)。喷嘴的阻力损失可以忽略。钢管的绝对粗糙度为0.2mm 。现要求向第一车间的吸收塔供应1800kg/h 的水,向第二车间的吸收塔供应2400kg/h 的水,试确定水塔需距离地面至少多高?已知20℃水的粘度为1.0×10-3 Pa·s ,摩擦系数可由式23.0Re 581.0??? ??+=d ελ计算。

图3-5 习题3.11图示

解:总管路的流速为

u0=q m0/(ρπr2)

=4200 kg/h/(1×103kg/m3×π×0.0252m2)

=0.594m/s

第一车间的管路流速为

u1=q m1/(ρπr2)

=1800kg/h/(1×103kg/m3×π×0.012m2)

=1.592m/s

第二车间的管路流速为

u2=q m2/(ρπr2)

=2400 kg/h/(1×103kg/m3×π×0.012m2)

=2.122m/s

Re0=duρ/μ=29700

λ0=0.1(ε/d+58/Re)0.23=0.0308

Re1=duρ/μ=31840

λ1=0.1(ε/d+58/Re)0.23=0.036

Re2=duρ/μ=42400

λ2=0.1(ε/d+58/Re)0.23=0.0357

以车间一为控制单元,有伯努利方程

u12/2+gz1+p1/ρ+Σh f1=gz0+p0/ρ

p1= p0,故

(1.592m/s)2/2+9.8m/s2×3m+0.0308×(0.594m/s)2×(30+z0)m/(2×0.05m)+0.036×(1.592m/s)2×28m/(2×0.02m)=9.8m/s2×z0

解之得

z0=10.09m

以车间二为控制单元,有伯努利方程

u22/2+gz2+p2/ρ+Σh f2=gz0+p0/ρ

(2.122m/s)2/2+9.8m/s2×5m+20kPa/(1×103kg/m3)+0.0308×(0.594m/s)2×(30+z0)m/(2×0.05m)+0.0357×(2.122m/s)2×15m/(2×0.02m)=9.8m/s2×z0解之得

z0=13.91m

故水塔需距离地面13.91m

3.12 如图3-6所示,从城市给水管网中引一支管,并在端点B处分成两路分别向一楼和二楼供水(20℃)。已知管网压力为0.8×105Pa(表压),支管管径均为32mm,摩擦系数λ均为0.03,阀门全开时的阻力系数为6.4,管段AB、BC、BD的长度各为20m、8m和13m(包括除阀门和管出口损失以外的所有局部损失的当量长度),假设总管压力恒定。试求

(1)当一楼阀门全开时,二楼是否有水?

(2)如果要求二楼管出口流量为0.2L/s,求增压水泵的扬程。

图3-6 习题3.12图示

解:(1)假设二楼有水,并设流速为u2,此时一楼的流速为u1

以AC所在平面为基准面,在A、C断面之间建立伯努利方程,有

u A2/2+p A/ρ=u12/2+p1/ρ+gz2+Σh fAC

因为u A=u1=0;p1=0

则有

p A/ρ=Σh fAC (1)

在A、D断面之间建立伯努利方程,即

u A2/2+p A/ρ=u22/2+p2/ρ+gz2+Σh fAD

u A=u2=0;p2=0;z2=3m

p A/ρ=Σh fAD+gz2 (2)

联立两式得

Σh fBC=Σh fBD+gz2(3)

(0.03×8m/0.032m+6.4+1)×u12/2=(0.03×13m/0.032m+6.4+1)×u22/2+

3m×9.8m/s2

所以有

u1min2/2=1.97m2/s2

Σh fmin=(0.03×28m/0.032m+6.4+1)×u1min2/2=67.28 m2/s2<p A/ρ

所以二楼有水。

(2)当二楼出口流量为0.2L/s时,u2=0.249m/s

代入(3)式

(0.03×8m/0.032m+6.4+1)×u12/2=(0.03×13m/0.032m+6.4+1)×u22/2+3m×9.8m/s2

可得

u1=2.02m/s

此时AB段流速为u0=2.259m/s

Σh fAC=0.03×20m/0.032m×(2.259m/s)2/2+(0.03×8m/0.032m+6.4+1)×(2.02m/s)

2/2

=48.266 m2/s2+30.399 m2/s2

=78.665 m2/s2

p A/ρ=0.8×105Pa/(998.2kg/m3)=80.144 m2/s2

因为Σh fAC< p A/ρ

《环境工程学》试卷、习题集及答案(三篇)

《环境工程学》试卷 一、名词解释(每小题2分,共20分) 1.COD;2. 厌氧生物处理法;3. 泥龄;4. 好氧硝化;5. A/A/O法; 6. 反电晕; 7. 二次扬尘; 8. 电场荷电; 9. FGD;10. SCR法。 二、选择题(每小题2分,共20分) 1.BOD是化学性水质指标之一,其含义是()。 A 溶解氧; B 化学需氧量; C 生化需氧量。 2.废水处理方法很多,其中混凝沉淀法可去除废水中的()。 A 可生物降解有机物; B 不溶性有机物; C悬浮物质。 3.废水二级处理技术属于()。 A 生物方法; B 化学方法; C物理方法。 4.A2/O法产生的污泥量比活性污泥法()。 A 多; B 少; C 一样。 5.下列哪种技术属于废水三级处理技术() A 臭氧氧化; B 气浮; C 好氧悬浮处理技术。 6.脱硫技术很多,跳汰选煤脱硫技术属于()。 A 炉前脱硫技术; B 炉内脱硫技术; C 炉后脱硫技术。 7.电除尘器最适宜捕集的粉尘是()。 A 低比电阻粉尘; B 中比电阻粉尘; C 高比电阻粉尘。 8.常被用来作为高效除尘器的前级预除尘器的是()。 A 机械力除尘器; B 电除尘器; C 过滤式除尘器。 9.既能捕集颗粒污染物,又能脱除部分气态污染物的除尘器是()。 A 机械力除尘器; B 电除尘器; C 湿式除尘器。 10.SCR法烟气脱硝的主要机理是()。 A 催化转化; B 化学吸收; C 化学吸附。 三、填空题(每题2分,共10分) 1.MLSS,MLVSS,SVI,SBR分别为、、、。 2.活性污泥法有效运行的基本条件为、、、。 3.SCR法烟气脱硝机理分为、、、。 4.影响湿法脱硫效率的主要因素包括:、、、。 5.控制颗粒污染物的主要方法包括:、、、。 四、简答题(每小题3分,共30分) 1.什么是废水的一级处理,二级处理和深度处理

环境工程学课后答案

环境工程学(第二版)课后答案绪论环境工程学的发展和内容 第一章水质与水体自净 第二章水的物理化学处理方法 第三章水的生物化学处理方法 第五章大气质量与大气污染 第六章颗粒污染物控制 第七章气态污染物控制 第八章污染物的稀释法控制 绪论环境工程学的发展和内容 0-1名词解释: 环境:影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 环境问题:全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象,均概括为环境问题。 环境污染:由于自然或人为(生产、生活)原因,往原先处于正常状况的环境中附加了物质、能量或生物体,

其数量或强度超过了环境的自净能力,使环境质量变差,并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生了有害影响的现象。 污染物质:引起环境污染的物质即为污染物质。 公害:由人为原因引起化学污染物滋事而产生的突发事件通常称为公害。 环境科学:研究人类环境质量及其保护的和改善的科学,其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响,以及改善环境质量的理论、技术和方法。 0-2 试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的,即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件,同时其生产和生活活动作用于环境,又会对环境产生影响,引起环境质量的变化;反过来,污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。 0-3试讨论我国的环境和污染问题 0-4什么是环境工程学?他与其他学科之间的关系怎样? 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染和生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。 环境工程学是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科,又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。

(完整word版)环境工程原理第三版课后答案

1.2简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 1.3去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么? 解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么? 解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么? 解:该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理,为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求: (1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少? 解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题,在所给条件下,1mol空气混合物的体积为V1=V0·P0T1/P1T0=22.4L×298K/273K=24.45L

环境工程原理第二版课后答案

第I 篇 习题解答 第一章 绪论 简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解:环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段,到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。 环境学科是一门正在蓬勃发展的科学,其研究范围和内涵不断扩展,所涉及的学科非常广泛,而且各个学科间又互相交叉和渗透,因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 图1-2 环境工程学的学科体系 环境工程学 环境净化与污染控制技术及原理 生态修复与构建技术及原理 清洁生产理论及技术原理 环境规划管理与环境系统工程 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 环境学科体系环境科学 环境工程学 环境生态学 环境规划与管理

去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么 解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么 解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类它们的主要作用原理是什么解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。 《环境工程原理》课程的任务是什么

环境工程微生物学试题

《环境工程微生物学》课程综合复习资料 一、填空题 1、我国大耜提出的六界分类系统为:、、、、、。 2、病毒的分类依据有多种,按照核酸分类,病毒可分为、。 3、细菌的原生质体包括,和三大部分。 4、根据古菌的生活习性和生理特性,古菌可分为、、三大类型。 5、在《伯杰氏系统细菌学手册》中,将古菌分为五大类群:、、、、。 6、放线菌的革兰氏染色反应:除为外,其余均为。 7、在废水生物处理中起重要作用的三种原生动物包括,和。作为指示生物,指示处理效果差的是和。 8、真菌中的、和在有机废水和有机固体废物的生物处理中都起着积极作用。 9、从化学组成来看,酶可分为和两类。 10、、、、四种元素是所有生物体的有机元素。 11、微生物最好的碳源是,尤其是、,它们最易被微生物吸收和利用。 12、环境工程微生物学中,根据形态特点,细菌可分为四种形态,即、、、。 13、按培养基组成物的性质不同,可把培养基分为、、。 14、好氧活性污泥的组成中,微生物成分主要是。 15、菌种复壮法有、、三种。 16、污水生物处理法很多,根据微生物与氧的关系分为和两类。 17、原生动物可划分为四个纲,即、、和。 18、在污废水生物处理中,原生动物和微型后生动物的作用体现在:、和。 19、现在普遍接受的五界分类系统为:、、、、。 20、部分细菌有特殊结构:、、、、和。 21、20世纪70年代开始在水平上研究生物的研究生物的进化和系统发育。沃斯以的相关性,将一类有别于细菌的、在特殊环境的单独列出,与细菌和真核生物并列于系统发育树中。 22、细胞质膜的化学组成包括、、。 23、微生物学家根据rRNA序列的不同,将所有细胞生物分为三大域,即、、。 24、根据专性宿主分类,病毒可分为、、、、、。

环境工程学》复习题

《环境工程学》复习题 一、名词解释 1. BOD : 2. COD : 3. 泥龄: 4. 好氧硝化: 5. 反硝化: 二、简答题 1. 简答:什么是污泥龄,为什么说可以通过控制排泥来控制活性法污水处理厂的运行 2. 简述生物滤池构造上分为哪几部分对滤料有何要求 3. 试述厌氧生物处理法的基本原理怎样提高厌氧生物处理的效能 4. 叙述AO 法的脱氮机理,画出AO 法的工艺流程图。 5. 活性污泥法有效运行的基本条件有哪些 6. 试叙述好氧生物处理与厌氧生物处理的基本区别及各自的适用场合。 三、计算题 1. 一降落的雨滴中,最初没有溶解氧存在。雨滴的饱和溶解氧浓度为9. 20mg/L 。假设在降落2s 后雨滴中已经有3. 20mg/L 的溶解氧。试计算雨滴中的溶解氧浓度达到8. 20mg/L 需要多长时间 2. 一水处理厂在沉淀池后设置快砂滤池,滤池的设计负荷率为32200/()m d m 。试计算在设计流量0. 53/m s 下,滤池表面积为多大若每个滤池表面积限制在552m 以下,共需建多少个滤池 四、综合题

1. 在水处理工艺中,水中杂质分离常用下面的物理化学方法,使用最简单的一句话或几个字表示去除水中杂质的原理及影响去除效果的决定因素。 《环境工程学》复习题参考 二、名词解释 :水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 2. COD : 用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。 3. 泥龄: 即微生物平均停留时间,是指反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间,工程上是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。 4. 好氧硝化: 在好氧条件下,将+4NH 转化成2NO -和3NO -的过程。 5. 反硝化: 在无氧条件下,反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气的过程。 二、简答题 1. 简答:什么是污泥龄,为什么说可以通过控制排泥来控制活性法污水处理厂的运行 微生物代谢有机物的同时自身得到增殖,剩余污泥排放量等于新增污泥量,用新增污泥量替换原有系统中所有污泥所需要的时间称为泥龄,如果排放的剩余污泥量少,使系统的泥龄过长,会造成系统去除单位有机物的氧消耗量增加,即能耗升高,二沉池出水的悬浮物含量升高,出水水质变差,如果过量排放剩余污泥,使系统的泥龄过短,活性污泥吸附的有机物后来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,活性污泥吸附的有机物后来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,出水的水质也会变差。如果使泥龄小于临界值,即从系统中排出的污泥量大于其增殖量,系统的处理效果会急剧变差。 2. 简述生物滤池构造上分为哪几部分对滤料有何要求 典型的生物滤池由滤床,布水设备和排水系统三部分组成。要求滤料有以下特性:①能为微生物的栖息提供较大的比表面积;②能使废水以液膜状均匀分布于其表

最新环境工程学试卷(A)-(4)

山东轻工业学院 10/11学年第一学期《 环境工程学》期末考试试卷 (A 卷) (本试卷共9页) 一、选择题(本题满分25分) 1. Monod 公式说法错误的是: A. 米-门公式是在前人工作的基础上,采用纯酶进行动力学试验,并根据中间产物学说提出的关于底物浓度与酶促反应之间的关系式。 B. 在废水生物处理工程中,米-门公式是常用的一个反应动力学公式,在具体应用中要采用微生物浓度代替酶浓度。 C. Monod 公式是在米-门公式的基础上提出的,它反映了微生物增长速度和微生物本身的浓度、底物浓度之间的关系。 D. 米-门公式和Monod 公式中的饱和常数含义不同。 2.城市污水处理厂,平流式沉砂池的设计最小流速应为( )m /s 。 A. 0.15 B. 0.3 C. 0.6 D. 1.0 3.城市污水处理厂,沉砂池砂斗容积不应大于( )d 的沉砂量。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 4.城市污水处理厂,沉淀池的有效水深宜采用( )m 。 A. 1~2 B. 2~4 C. 4~5 D. 5~6 5.沉淀池出水堰最大负荷,二次沉淀池不宜大于( )L /(s·m)。 A. 0. 5 B. 1. 0 C. 1. 7 D. 2. 9 6.生物滤池的布水设备应使污水能( )在整个滤池表面上。布水设备可采用活动布水器,也可采用固定布水器。

A. 集中分布 B. 不集中分布 C. 不均匀分布 D. 均匀分布 7.低负荷生物滤池的设计当采用碎石类填料时,应符合下列要求:当采用固定喷嘴布水时的喷水周期宜为( )min。 A. 1~3 B. 3~5 C. 5~8 D. 8~10 8.塔式生物滤池的设计,应符合下列要求。填料应采用塑料制品,滤层总厚度应由试验或参照相似污水的实际运行资料确定,一般宜为( )m。 A. 2~4 B. 4~6 C. 6~8 D. 8~12 9.曝气池的布置,应根据普通曝气、阶段曝气、吸附再生曝气和完全混合曝气各自的工艺要求设计,并宜能调整为按( )运行。 A. 两种或两种以上方式 B. 两种方式 C. 一种方式 D. 两种以上方式 10.( )一般宜采取在曝气池始端1/2~3/4的总长度内设置多个进水口的措施。 A. 普通曝气池 B. 吸附再生曝气池 C. 完全混合曝气池 D. 阶段曝气池 11.( )的吸附区和再生区可在一个池子内时,沿曝气池长度方向应设置多个出水口;进水口的位置应适应吸附区和再生区不同容积比例的需要;进水口的尺寸应按通过全部流量计算。 A. 普通曝气池 B. 吸附再生曝气池 C. 完全混合曝气池 D. 阶段曝气池 12.完全混合曝气池可分为合建式和分建式。合建式曝气池的设计,应符合下列要求。( )的表面水力负荷宜为0. 5~1. 0m3/(m2·h) 。 A. 曝气区 B. 沉淀区 C. 导流区 D. 出水区 13. 氧化沟宜用于要求出水水质较高或有脱氮要求的中小型污水厂,设计应符合下列要求。氧化沟前可不设( )。 A. 沉砂池 B. 初次沉淀池 C. 粗格栅 D. 细格栅 14. 采用( )叶轮供氧时,应符合下列要求。叶轮的线速度采用3.5~5m/s。曝气池宜有调节叶轮速度或池内水深的控制设备。

环境工程学选择题及答案

《环境工程学》选择题题目及答案详解 1、下列说法不正确的是( C ) A.水形成自然循环的外因是太阳辐射和地球引力 B.水在社会循环中取用的是径流水源和渗流水源 C.生活污染源对环境污染最为严重 D.工业污染源属于点源而非面源 2、下列说法不正确的是(超编题目) A.调节池可以调节废水的流量、浓度、pH值和温度 B对角线出水调节池有自动均和的作用 C.堰顶溢流出水调节池既能调节水质又能调节水量 D.外设水泵吸水井调节池既能调节水质又能调节水量 3、TOD是指( A ) A.总需氧量B生化需氧量C化学需氧量D总有机碳含量 4、下列说法不正确的是( D ) A.可降解的有机物一部分被微生物氧化,一部分被微生物合成细胞 是微生物氧化有机物所消耗的氧量与微生物内源呼吸所消耗的氧量之和 C.可降解的有机物分解过程分碳化阶段和硝化阶段 是碳化所需氧量和硝化所需氧量之和 5、下列说法不正确的是(A、C) 测定通常采用K2Cr2O7和KMnO7为氧化剂(KMnO4才对,属于书写错误) 测定不仅氧化有机物,还氧化无机性还原物质 测定包括了碳化和硝化所需的氧量(描述的是BOD) 测定可用于存在有毒物质的水 6、下列不属于水中杂质存在状态的是(D) A.悬浮物B胶体C溶解物D沉淀物 7、下列说法不正确的是(B) A.格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物 B.格栅的水头损失主要在于自身阻力大(水头损失很小,阻力主要是截留物堵塞造成的) C.格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10-15 cm D.格栅倾斜50-60o,可增加格栅面积 8、颗粒在沉砂池中的沉淀属于(A )8-11题参见课本76、77页 A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀9、颗粒在初沉池初期(A),在初沉池后期(B) A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀10、颗粒在二沉池初期( B ),在二沉池后期( C ),在泥斗中(D) A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀11、颗粒在污泥浓缩池中(D) A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀 12、下列说法不正确的是(C) A.自由沉淀试验用沉淀柱的有效水深应尽量与实际沉淀池的水深相同 B.絮凝沉淀试验用沉淀柱的有效水深应尽量与实际沉淀池的水深相同 C.对于自由沉淀E~t曲线和E~u曲线都与试验水深有关(应为“无关”) P 81

环境工程原理第三版课后答案

1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系 解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2 是环境工程学的学科体系。 1.3 去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么? 解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么? 解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染:②污染土壤通过土壤颗 粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入:③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么?解:该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理,为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中03的浓度是0.08 X10-6(体积分数),求: (1)在1.013 X05Pa、25C下,用口g/n3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83 X05Pa和15C下,03的物质的量浓度为多少? 解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等

环境工程原理(第二版)全部课后答案

第I篇习题解答 第一章绪论 1.1简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。 解:环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。它经历了20世纪60年代的酝酿阶段,到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。 环境学科是一门正在蓬勃发展的科学,其研究围和涵不断扩展,所涉及的学科非常广泛,而且各个学科间又互相交叉和渗透,因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。图1-1是环境学科的分科体系。 图1-1 环境学科体系 1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。 解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。 图1-2是环境工程学的学科体系。 环境工程学环境净化与污染控制技术及原理 生态修复与构建技术及原理 清洁生产理论及技术原理 环境规划管理与环境系统工程 环境工程监测与环境质量评价 水质净化与水污染控制工程 空气净化与大气污染控制工程 固体废弃物处理处置与管理 物理性污染控制工程 土壤净化与污染控制技术 废物资源化技术 环境学科体系 环境科学 环境工程学 环境生态学 环境规划与管理

图1-2 环境工程学的学科体系 1.3 去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么? 解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。 上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。 1.4 空气中挥发性有机物(VOCs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么? 解:去除空气中挥发性有机物(VOCs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。 上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。 1.5 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。 解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。 1.6 环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。

环境工程原理复习题样本

59. 一球形石英颗粒, 在空气中按斯托克斯定律沉降, 若空气温度由20℃升至50℃, 则其沉降速度将___________ 。 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关, 而与__________无关。 61.03007过滤介质阻力忽略不计, 滤饼不可压缩, 则恒速过滤过程中滤液体积 由V 1 增多至V 2 =2V 1 时则操作压差由ΔP 1 增大至ΔP 2 =_______。 62. 0308已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S, q e 为V e /S, V e 为过 滤介质的当量滤液体积( 滤液体积为V e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介 质的阻力) , 在恒压过滤时, 测得Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K= _______, q e =_______。 63.03013 一个过滤操作周期中, ”过滤时间越长生产能力越大”的看法是_____, ”过滤时间越短, 生产能力越大”的看法是_____。过滤时间有一个_____值, 此时过滤机生产能力为______。 64.03014 过滤机操作循环中, 如辅助时间τ D 越长则最宜的过滤时间将______。 65. 03015 对不可压缩性滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方, 对可压缩滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方。1; 1-S 66.03016 对恒压过滤, 介质阻力能够忽略时, 过滤量增大一倍, 则过滤速率为原来的________。 67. 03017对恒压过滤, 当过滤面积S增大一倍时, 如滤饼不可压缩, 则过滤速率增大为原来的____倍, 如滤饼可压缩, 过滤速率增大为原来的____倍。 69.03025按φ s =A p /A定义的球形度( 此处下标p代表球形粒子) , 最大值 为___φ s 越小则颗粒形状与球形相差越___。

《环境工程学》期末考试复习题及参考答案

环境工程学复习题 (课程代码272336) 一、名词解释 1、堆肥化 参考答案:利用自然界中广泛存在的微生物,通过人为的调节和控制,促进可生物降解的有机物向腐殖质转化的生物过程。 2、逆温 参考答案:指对流层中某层次出现气温上热下冷的现象。 3、中位径(d c50) 参考答案:指粒子群中将颗粒质量平分一半时所对应的颗粒的粒径。 4、富营养化 参考答案:水体中N、P营养物质富集,引起藻类及其它浮游生物的迅速繁殖,水体溶解氧下降,使鱼类或其他生物大量死亡、水质恶化的现象 5、农业退水 参考答案:农作物栽培、牲畜饲养、农产品加工过程中排出的污水。 6、水环境容量 参考答案:在满足水环境质量标准要求的前提下的最大允许污染负荷量,或称纳污能力。 7、污泥负荷 参考答案:指单位时间单位微生物质量所承受的有机物的量,单位为kgBOD5/(kgMLVSS·d)。 8、物理性污染 参考答案:物理环境中声、振动、电磁辐射、放射性、光、热等在特定时间和空间中的强度过高或过低,危害人体健康、生态环境、仪器设备,造成的污染或异常,就是物理性污染。 9、热解 参考答案:指将有机物在无氧或缺氧状态下进行加热蒸馏,使有机物产生裂解,经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体,从中提取燃料油、油脂和燃料气的过程。 10、自养型微生物 参考答案:自养型微生物以无机物为底物(电子供体),其终点产物为二氧化碳、氨和水 1 / 20

等无机物,同时放出能量。 11、容积负荷 参考答案:单位为:kgBOD5/(m3·d),指单位时间单位反应器容积所承受的有机物的量。 12、废物固化 参考答案:指用物理-化学方法将有害废物固定或包封在惰性基材中,使之呈现化学稳定性或密封性的一种无害化处理方法。 13、理论烟气体积 参考答案:燃料在供给理论空气量下完全燃烧,且生成的烟气中只有CO2、SO2、H2O、N2这四种气体,此时烟气所具有的体积为理论烟气体积(又称湿烟气体积)。 14、表面水力负荷 参考答案:单位为m3/(m2·d),指单位时间内通过单位沉淀池表面积的污水流量。 15、噪声 参考答案:噪声是声波的一种,具有声音的所有特征。从物理学的特点来看,噪声是指声波的频率和强弱变化毫无规律、杂乱无章的声音。 16、放射性废物 参考答案:放射性废物是含有放射性核素或被放射性核素污染,其浓度或活度大于国家审管部门规定的清洁解控水平,并且预计不再利用的物质。 17、破碎比 参考答案:指在破碎过程中,原废物粒度与破碎产物粒度的比值。表示废物粒度在破碎过程中减小的倍数,也表征废物被破碎的程度。 18、浸出率 参考答案:指固化体浸于水中或其它溶液中时,其中有害物质的浸出速度。 19、堆肥 参考答案:指废物经过堆肥化处理,制得的成品。 20、焚烧 参考答案:在高温炉内(800-1000。C),废物中的可燃组分与空气中的O2发生剧烈的化学反应,转化为高温气和性质稳定的固体残渣并释放热量的过程。 21、吸声系数 参考答案:材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比值。 22、滤波器 2 / 20

环境工程专业试题库

环境工程专业 班级1 第一次 1.现今普遍接受的五界分类系统是?(黄学进) 2.微生物的特点?(杨学豹) 3.微生物应用于环境工程的优势?(邓玉辉) 4.病毒的繁殖方式?(邓玉辉) 5.真核微生物包括蓝藻、酵母菌、霉菌、伞菌、原生动物和微型后生动物等,请问是否正确?(李帆) 14环境工程1班 第一次答案 1.原核生物界、原生生物界、真菌界、动物界和植物界。 2.个体极小、分布广、种类繁多、繁殖快、易变异、适应力强。 3.环保、经济、针对面广、高效。 5. 错,蓝藻是原核生物。 班级2 第一次 为什么生物法会在环境工程处理污染物中占据重要位置?(贺松岩01号) 微生物学对于环境工程应用的优缺点(02号赵保华) 哪些生物属于微生物,微生物学的主要研究内容是什么?(03号曹素娟) 5界分类系统中,原核生物界和原生生物界的区别?(04号罗思洁) 原生生物都是真核生物。(06号黄柯靓判断题)

14环境一班 第二次 1.病毒粒子有哪两种类型?(杨炳煌) 2.判断题:一个病毒粒子可以同时含有DNA和RNA。(黄学进) 3.病毒的蛋白质衣壳中,蛋白质的功能是什么?(王佳豪) 4.什么是溶原细胞?(李帆) 5.填空题:利用颗粒计数法测定病毒数量,病毒的浓度可由样品中_______和_________计算得出。(杨学豹) 1.病毒粒子有两种:一种是不具被膜的裸露的裸露病毒粒子,另一种是在核衣壳外面由被膜包围所构成的病毒粒子(杨炳煌) 2.错,只有含有DNA和RNA其中的一种(黄学进) 3.蛋白质的功能是保护病毒使其免受环境因素的影响,决定病毒感染的特异性,使病毒与敏感细胞表面特定部位有特异亲和力,病毒可牢固地附着在敏感细胞上。病毒蛋白质还有致病性、毒力和抗原性(王佳豪) 4.溶原细胞是由温和噬菌体感染的,噬菌体的核酸附着并整合在宿主染色体上,宿主细胞不裂解而继续生长,这种含有温和噬菌体核酸的宿主细胞就被称作溶原细胞;原噬菌体随宿主细胞分裂传给子代细胞,子代细胞也称为溶原细胞。(李帆) 5.两种颗粒的比例和乳胶颗粒浓度(杨学豹) 14环境二班 第二次 1.病毒的繁殖方式是什么?(冯倩文) 2.判断题:病毒被膜的功能是决定病毒遗传,变异和对敏感宿主细 胞的感染力。(马丽钧) 3.什么是温和噬菌体(吴宛桐) 4.病毒有哪几种构型?这几种构型的形成原因是什么?(毕艳容)

环境工程学试卷习题、习题集包括答案三篇.docx

. 《环境工程学》试卷 一、名词解释(每小题 2 分,共 20 分) 1. COD ;2. 厌氧生物处理法; 3. 泥龄; 4. 好氧硝化; 5. A/A/O 法; 6.反电晕; 7. 二次扬尘; 8. 电场荷电; 9. FGD ; 10. SCR 法。二、 选择题(每小题 2 分,共 20 分) 1.BOD 是化学性水质指标之一,其含义是()。 A 溶解氧;B化学需氧量;C生化需氧量。 2.废水处理方法很多,其中混凝沉淀法可去除废水中的()。 A 可生物降解有机物;B不溶性有机物; C 悬浮物质。 3.废水二级处理技术属于()。 A 生物方法;B化学方法; C 物理方法。 4. A 2/O 法产生的污泥量比活性污泥法()。 A 多;B少;C一样。 5.下列哪种技术属于废水三级处理技术()? A臭氧氧化;B气浮; C 好氧悬浮处理技术。 6.脱硫技术很多,跳汰选煤脱硫技术属于()。 A 炉前脱硫技术;B炉内脱硫技术;C炉后脱硫技术。 7.电除尘器最适宜捕集的粉尘是()。 A 低比电阻粉尘;B中比电阻粉尘;C高比电阻粉尘。 8.常被用来作为高效除尘器的前级预除尘器的是()。 A 机械力除尘器;B电除尘器;C过滤式除尘器。 9.既能捕集颗粒污染物,又能脱除部分气态污染物的除尘器是()。 A 机械力除尘器;B电除尘器;C湿式除尘器。 10. SCR 法烟气脱硝的主要机理是()。 A 催化转化;B化学吸收;C化学吸附。 三、填空题(每题 2 分,共 10 分) 1. MLSS,MLVSS,SVI,SBR分别为、、、。 2.活性污泥法有效运行的基本条件为、、、。 3.SCR 法烟气脱硝机理分为、、、。 4.影响湿法脱硫效率的主要因素包括:、、、。 5.控制颗粒污染物的主要方法包括:、、、。 四、简答题(每小题 3 分,共 30 分) 1.什么是废水的一级处理,二级处理和深度处理? 2.厌氧生物处理的基本原理是什么? 3.曝气池在好氧活性污泥法中的作用是什么? 4.简述污水中的氮在生物处理中的转化过程? 5.什么是曝气?曝气的作用有哪些? 6.控制废气中气态污染物的方法有哪些? 7.评价除尘器性能的指标有哪些? 8.实现电除尘的基本条件是什么? 9.影响 SCR 法烟气脱硝效率的因素有哪些? 10.影响湿法烟气脱硫效率的主要因素有哪些? 《环境工程学》习题集 第一篇水质净化与水污染控制 一、名词解释题 1.BOD :水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 2.COD :用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。 3.泥龄:即微生物平均停留时间,是指反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间, 工程上是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。 4. 好氧硝化:在好氧条件下,将NH +4转化成 NO 2和 NO 3的过程。

环境工程原理复习题(1)教程文件

59. 一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将___________ 。 下降 60. 降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关,而与__________无关。 长度;宽度;高度 61.03007过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V1 增多至V2 =2V1 时则操作压差由ΔP1 增大至ΔP2 =_______。 2ΔP1 62. 0308已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,qe为Ve /S,Ve 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K=_______,qe =_______。 0.000535;0.0535 63.03013 一个过滤操作周期中,“过滤时间越长生产能力越大”的看法是_____,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是_____。过滤时间有一个_____值,此时过滤机生产能力为______。 不正确的;不正确的;最适宜;最大

64.03014 过滤机操作循环中,如辅助时间τD越长则最宜的过滤时间将______。 越长 65. 03015 对不可压缩性滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方,对可压缩滤饼dV/dτ正比于ΔP的____方。1;1-S66.03016 对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的________。 二分之一 67. 03017对恒压过滤,当过滤面积S增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的____倍,如滤饼可压缩,过滤速率增大为原来的____倍。 四;四 68. 03018回转真空过滤机,整个转鼓回转操作时大致可分为_______,_______,_______和________四个区域。 过滤区;洗涤与脱水区;吹松区;卸渣区 69.03025按φs =Ap /A定义的球形度(此处下标p代表球形粒子),最大值为___φs 越小则颗粒形状与球形相差越___。1;大 70.03028在过滤的大部分时间中,______起到了主要过滤介质的作用。 滤饼

环境工程学复习题

环境工程学复习题 Prepared on 24 November 2020

《环境工程学》复习题 一、名词解释 1. BOD : 2. COD : 3. 泥龄: 4. 好氧硝化: 5. 反硝化: 二、简答题 1. 简答:什么是污泥龄,为什么说可以通过控制排泥来控制活性法污水处理厂的运行 2. 简述生物滤池构造上分为哪几部分对滤料有何要求 3. 试述厌氧生物处理法的基本原理怎样提高厌氧生物处理的效能 4. 叙述AO 法的脱氮机理,画出AO 法的工艺流程图。 5. 活性污泥法有效运行的基本条件有哪些 6. 试叙述好氧生物处理与厌氧生物处理的基本区别及各自的适用场合。 三、计算题 1. 一降落的雨滴中,最初没有溶解氧存在。雨滴的饱和溶解氧浓度为9. 20mg/L 。假设在降落2s 后雨滴中已经有3. 20mg/L 的溶解氧。试计算雨滴中的溶解氧浓度达到8. 20mg/L 需要多长时间 2. 一水处理厂在沉淀池后设置快砂滤池,滤池的设计负荷率为32200/()m d m 。试计算在设计流量0. 53/m s 下,滤池表面积为多大若每个滤池表面积限制在552m 以下,共需建多少个滤池 四、综合题 1. 在水处理工艺中,水中杂质分离常用下面的物理化学方法,使用最简单的一句话或几个字表示去除水中杂质的原理及影响去除效果的决定因素。 《环境工程学》复习题参考 二、名词解释 :水中有机污染物被好氧微生物分解时所需的氧量。 2. COD : 用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量。

3. 泥龄: 即微生物平均停留时间,是指反应系统内的微生物全部更新一次所需要的时间,工程上是指反应系统内微生物总量与每日排出的剩余微生物量的比值。 4. 好氧硝化: 在好氧条件下,将+ 4NH 转化成2NO -和3NO -的过程。 5. 反硝化: 在无氧条件下,反硝化菌将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气的过程。 二、简答题 1. 简答:什么是污泥龄,为什么说可以通过控制排泥来控制活性法污水处理厂的运行 微生物代谢有机物的同时自身得到增殖,剩余污泥排放量等于新增污泥量,用新增污泥量替换原有系统中所有污泥所需要的时间称为泥龄,如果排放的剩余污泥量少,使系统的泥龄过长,会造成系统去除单位有机物的氧消耗量增加,即能耗升高,二沉池出水的悬浮物含量升高,出水水质变差,如果过量排放剩余污泥,使系统的泥龄过短,活性污泥吸附的有机物后来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,活性污泥吸附的有机物后来不及氧化,二沉池出水中有机物含量增大,出水的水质也会变差。如果使泥龄小于临界值,即从系统中排出的污泥量大于其增殖量,系统的处理效果会急剧变差。 2. 简述生物滤池构造上分为哪几部分对滤料有何要求 典型的生物滤池由滤床,布水设备和排水系统三部分组成。要求滤料有以下特性:①能为微生物的栖息提供较大的比表面积;②能使废水以液膜状均匀分布于其表面;③有足够的孔隙率保证滤池通风良好,并使脱落的生物膜能随水流通过孔隙流到池底;④适合于生物膜的形成和黏附,且既不被微生物分解,有不抑制微生物的生长;⑤具有良好的机械强度,不易变形和破碎。 3. 试述厌氧生物处理法的基本原理怎样提高厌氧生物处理的效能 厌氧生物处理就是在厌氧条件下,由多种微生物共同作用,利用厌氧微生物将污水或污泥中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物。要提高厌氧生物处理的效能应该控制PH 值在6. 8-7. 2之间。控制温度在3538C C ??-或5255C C ??-。 4. 叙述AO 法的脱氮机理,画出AO 法的工艺流程图。 A/O 法脱氮是在常规的好氧活性污泥法处理系统前增加一段缺氧生物处理过程。在好氧段,好氧微生物氧化分解污水中的BOD 5,同时进行硝化。有机氮

环境工程学课后题答案-完整-第二版-蒋展鹏汇编

学习-----好资料 绪论环境工程学的发展和内容 0-1名词解释: 环境:影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草地、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等。 环境问题:全球环境或区域环境中出现的不利于人类生存和发展的现象,均概括为环境问题。 环境污染:由于自然或人为(生产、生活)原因,往原先处于正常状况的环境中附加了物质、能量或生物体,其数量或强度超过了环境的自净能力,使环境质量变差,并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生了有害影响的现象。污染物质:引起环境污染的物质即为污染物质。 公害:由人为原因引起化学污染物滋事而产生的突发事件通常称为公害。 环境科学:研究人类环境质量及其保护的和改善的科学,其主要任务是研究在人类活动的影响下环境质量的变化规律和环境变化对人类生存的影响,以及改善环境质量的理论、技术和方法。 0-2 试分析人类与环境的关系。 “环境”一词是相对于人类而言的,即指的是人类的环境。人类与其环境之间是一个有着相互作用、相互影响、相互依存关系的对立统一体。人类从周围环境中获得赖以生存、发展的空间和条件,同时其生产和生活活动作用于环境,又会对环境产生影响,引起环境质量的变化;反过来,污染了的或受损害的环境也对人类的身心健康和经济发展等造成不利影响。 0-3试讨论我国的环境和污染问题 0-4什么是环境工程学?他与其他学科之间的关系怎样? 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法,研究保护和合理利用自然资源,控制和防治环境污染和生态破坏,以改善环境质量,使人们得以健康、舒适地生存与发展的学科。 环境工程学是环境科学的一个分支,又是工程学的一个重要组成部分。它脱胎于土木工程、卫生工程、化学工程。机械工程等母系学科,又融入了其他自然科学和社会科学的有关原理和方法。 0-5环境工程学的主要任务是什么? 环境工程学应用环境科学、工程学和其它有关学科的理论和方法来研究控制环境污染、保护和改善环境质量,合理利用自然资源的技术途径和技术措施。因此,它有着两方面的任务:既要保护环境,使其免受和消除人类活动对它的有害影响;又要保护人类的健康和安全免受不利的环境因素损害。具体讲就是重点治理和控制废水、废气、噪声和固体废弃物,研究环境污染综合防治的方法和措施。 0-6环境工程学的主要内容有哪些? (1)水质净化与水污染控制工程; (2)大气污染控制工程; (3)固体废弃物控制及噪声、振动与其他公害防治工程; (4)清洁生产、污染预防与全过程污染控制工程; (5)环境规划、管理和环境系统工程; (6)环境监测与环境质量评价。

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