第1页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共16页第二章1.某一湖泊的容积为10*106m3,上游有一未被污染的河流流入该湖泊，流量为50m3/s。一工厂以5m3/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，则输出的浓度也为…由质量恒算，得………………………带入数值为….解得=5.96mg/L…………………………………………………2.一条河流的上游流量为10.0m3/s，氯化物的浓度为20.0mg/L；有一条支流汇入，流量为5.0m3/s，氯化物浓度为40.0mg/L。视氯化物为不可降解物质，系统处于稳定状态，试计算汇合点下游河水中氯化物浓度。假设在该点两股流体完全混合。解：因为系统处于稳定状态且完全混合，所以故汇合点下游河水中氯化物浓度为26.7mg/L3.有一个总功率为100MW的核反应堆，其中2/3的能量杯冷却水带走，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100m3/s，水温为20℃。（1）如果水温允许上升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摄氏度？解：输入冷却水的热量为（1）以冷却水为衡算对象，设冷却水的流量为，热量变化率为第2页共16页第1页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共16页。根据热量衡算定律，有，求得（2）由题，根据热量衡算方程得求得4.某一段河流上游流量为36000m3/d，河水中污染物的浓度为3.0mg/L。有一支流流量为10000m3/d，其中污染物浓度为30mg/L。假设完全混合。求：（1）下游的污染物浓度是多少；（2）每天有质量为多少千克的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（2）每天通过下游监测点的污染物的质量为5.假设某一城市上方的空气为一长宽均为100km、高为1.0km的空箱模型。干净的空气以4m/s的流速从一边流入。假设某种空气污染物以10.0kg/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，则由质量衡算得，解之得（2）设空箱的长宽均为L，高度为h,质量流量为qm,风速u。第3页共16页第2页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共16页根据质量衡算方程带入已知量，分离变量并积分，得积分，得6.某水池内有1m3含总氮20mg/L的污水，现用地表水进行置换，地表水进入水池的流量为10m3/min，总氮含量为2mg/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5mg/L时，需要多少时间。解:设地表水中总氮浓度为，池中总氮浓度为由质量衡算，得即积分，有，求得7.某污水处理工艺中含有沉淀池和浓缩池，沉淀池用于去除水中的悬浮物，浓缩池用于将沉淀的污泥进一步浓缩，浓缩池的上清液返回到沉淀池中。污水流量为5000m3/d，悬浮物含量为200mg/L，沉淀池出水中悬浮物质量浓度为20mg/L，沉淀污泥的含水率为99.8%，进入浓缩池停留一定时间后，排出的污泥含水率为96%，上清液中的悬浮物含量为100mg/L。假设系统处于稳定状态，过程中没有生物作用。求整个系统的污泥产量和排水量，以及浓缩池上清液回流量。污水的密度为1000kg/m3。解：设沉淀池进水流量为qv0，污泥产量为qv1，排水量为qv2，浓缩池上清液流量为qv3，进入浓缩池的水量为qv4。第4页共16页第3页共16页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共16页(1)求污泥产量以沉淀池和浓缩池的整个过程为衡算系统，悬浮物为衡算对象，因系统稳定运行，输入系统的悬浮物量等于输出的量输入速率输出速率为又已知根据上面的方程联立方程组，可解得qv1=22.5m3/d，qv2=4977.5m3/d（2）浓缩池上清液量：取浓缩池为衡算系统，悬浮物为衡算对象输入速率输出速率为又可解得qv3=450m3/d,qv4=472.5m3/d第六章1.降尘室是从气体中除去颗粒的重力沉降设备，气体...
