環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計習題及答案

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1、環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計習題第一章思考題與習題1. 已知設(shè)計人口數(shù)為230000，最大設(shè)計流量200L/s，最小設(shè)計流量100L/s，每2日除砂一次，每人每日沉砂量為0.02L，超高取0.3m。試設(shè)計平流式沉砂池，并對所選用排砂裝置的結(jié)構(gòu)與功能進行簡單描述。2. 機械格柵除污機有哪些類型？試至少列舉其中4種類型，對其結(jié)構(gòu)和工作原理進行闡述。3. 試計算直徑為70，密度為3000 kg/m3的固體顆粒，分別在20的空氣和水中的自由沉降速度。4. 沉淀池有哪幾種類型？試述各自構(gòu)造特點及適用條件。5. 某生活污水懸浮物濃度300mg/L要求去除率65%時的=0.25mm/s、污水流量為2000，試分別設(shè)計

2、平流式、豎流式、輻流式沉淀池，并畫出設(shè)計草圖，標注尺寸。6. 某城市污水處理廠最大設(shè)計流量Qmax=0.2m3/s，懸浮物濃度SS=200mg/L，要求處理后懸浮物去除率為75%。實驗沉淀曲線如下圖所示，試設(shè)計一平流式沉淀池。7. 一城市小區(qū)的設(shè)計人口N=100000人，污水廠最大設(shè)計流量Qmax = 0.2m3/s，無污水沉淀實驗數(shù)據(jù)，試設(shè)計豎流式初次沉淀池。8. 某工廠污水處理工程用氣浮池水工藝代替二次沉淀池，設(shè)計流量Q=2500，經(jīng)氣浮試驗取得如下設(shè)計參數(shù)：溶氣水采用凈化后處理水進行部分回流，回流比為0.5，氣浮池內(nèi)接觸時間為5min，溶氣罐內(nèi)停留時間為3min；溶氣罐壓力為0.4MPa

3、；氣固比為0.02；溫度為35 ，試設(shè)計加壓溶氣浮系統(tǒng)設(shè)備并畫出溶氣罐及氣浮池的設(shè)計草圖，標明尺寸。9. 氣浮設(shè)備主要有哪幾種類型，試比較其優(yōu)缺點及使用范圍。加壓溶氣氣浮設(shè)備中溶氣釋放器的作用如何？有哪些類型的溶氣釋放器？10. 試闡述Edur氣浮、渦凹氣浮以及超效淺層氣浮的作用機理和技術(shù)關(guān)鍵是什么？11. 試述加壓溶氣氣浮設(shè)備的調(diào)試程序及運行管理的工作內(nèi)容？12. 試設(shè)計日處理4000的普通快濾池，并畫出普通過濾池的設(shè)計草圖，標明尺寸。13. 試闡述重力無閥濾池和壓力過濾器的工作過程，各有何優(yōu)缺點？14. 何為離心因數(shù)，其影響因素有哪些？離心分離設(shè)備可以分為幾大類？為何轉(zhuǎn)鼓的應(yīng)力分析在離心機

4、設(shè)計中必不可少？第四章思考題與習題1.某廢水計劃用曝氣生物濾池進行生化處理。設(shè)計水量為450m3/h，BOD5為200mg/L，初沉池BOD5去除率為30%。根據(jù)試驗：(1)曝氣池污泥負荷為0.4kg/(kgd)；(2)MLSS為4000mg/L；(3)回流比為5；(4)沉淀時間為1.5h，沉淀區(qū)上升流速為0.3mm/s。計算曝氣池的主要尺寸。2.某城市計劃新建一座以活性污泥法二級處理為主體的污水處理廠，日污水量為10 000m3，進入曝氣池的BOD5為300mg/L時變化系數(shù)為1.5，要求處理后出水的BOD5為20mg/L，試設(shè)計活性污泥處理系統(tǒng)中的曝氣池及曝氣系統(tǒng)。3.已知葉輪直徑3000

5、mm，葉輪外緣線速度5m/s，池型為矩形，內(nèi)壁無擋板。試設(shè)計倒傘形葉輪曝氣機。4. 欲用生物轉(zhuǎn)盤法處理某種工業(yè)廢水，廢水量Q=100 m3/d，濃度=200mg/L(BOD)，根據(jù)小實驗測生物轉(zhuǎn)盤水量負荷=0.100.20，有機負荷NF =0.022，要求BOD5去除效率達80%，試對該生物轉(zhuǎn)盤進行設(shè)計。第六章思考題與習題1. 采用重力沉降室回收常壓爐氣中所含的球形固體顆粒。沉降室底面積為12，寬和高均為2m。操作條件下，氣體的密度為0.75，黏度為2.6Pas，固體的密度為3000，沉降室的處理能力為3。試求：(1)理論上能完全捕集的最小顆粒直徑；(2)粒徑為40m時的除塵效率；(3)若能完

6、全回收粒徑為8m的顆粒，在原來沉降室內(nèi)需要設(shè)置幾層水平隔板。第七章思考題與習題1.吸收設(shè)備的主要類型有哪些？各有哪些特點？如何選用？2.填料的類型有哪些？填料的裝填方式有哪幾種？3.填料塔的附件有哪些？各有何種類型？4.填料塔的基本操作內(nèi)容是什么？5.吸附設(shè)備有哪些類型？各有什么特點？吸附劑如何選擇？6.冷凝設(shè)備有哪些？各有什么特點？冷凝設(shè)備的運行與維護包括哪些內(nèi)容？7.催化凈化的機理是什么？固定床催化反應(yīng)器的類型有哪些？催化凈化的裝置在應(yīng)用中應(yīng)注意哪些問題？8.除塵脫硫一體化設(shè)備有哪幾種？各有什么特點？9.空氣中含SO2 2%(摩爾分數(shù))，用清水洗滌以除去其中的SO2。吸收塔的操作壓力為10

7、1.3kPa，溫度為20；操作條件下的氣體流量為1500m3/h，氣體密度為1.235kg/m3，清水流量為32000kg/h，分別計算采用25mm陶瓷拉西環(huán)(填料因子為450m-1)時填料塔的內(nèi)徑和每米填料層的壓力降。(注：液體密度校正系數(shù)=1)。10.某廠用活性炭吸附廢氣中的CCl4，氣量為1000m3/h，濃度為45g/m3，活性炭直徑為3mm，空隙率為0.33-0.43，空塔氣速為20m/min，并在20和1個大氣壓下操作，通過實驗測得K=2143m/min，=95min，試求穿透時間=48h的床層高度及壓力降。11.某化工廠硝酸車間的尾氣量為12400m3/h，尾氣中含NOx為0.2

8、6%，N2為94.7%，H2O為1.554%。選用氨催化還原法，催化劑為5mm直徑的球粒，反應(yīng)器入口溫度為493K，空間速度為18000h-1，反應(yīng)溫度為533K，空氣速度為1.52m/s。求：催化劑床層的體積、高度以及床層阻力。(廢氣近似以N2計，533K時黏度為2.7810-5 Pas)，密度為1.25kg/m3，床層孔隙率為0.92)。第九章思考題與習題K1MK2題圖2 1.一質(zhì)點振動系統(tǒng)的固有頻率f0已知，但質(zhì)量M和剛度K未知，現(xiàn)在質(zhì)量塊上附加一質(zhì)量為m的質(zhì)量塊，并測得新的振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，求系統(tǒng)的質(zhì)量M和剛度K。2.一質(zhì)量為M的質(zhì)量塊與兩個剛度分別為K1和K2的彈簧構(gòu)成振動系

9、統(tǒng)，如右題圖2所示，求該系統(tǒng)的固有頻率。3.已知空氣中的聲速為340m/s，可聽聲的頻率范圍為2020kHz，試求出500Hz、1000Hz、5000Hz的聲波的波長。4.聲壓分別為2.75Pa、0.25Pa、0.05和2.5105的聲音的聲壓級各為多少分貝？5.四個聲音各自在空間某以位置處的聲壓級為60dB、80dB、50dB和75dB，求該點的總聲壓級。6.為考核某發(fā)電機房8h的等效A聲級，在8h內(nèi)按等時間間隔測量A聲級，共測得96個數(shù)據(jù)。經(jīng)統(tǒng)計，A聲級在85dB段(包括8387)的共16次，在90dB段(包括8892)的共12次，在95dB段(包括9397)的共32次，其余在100dB段

10、(包括98102)，試求該發(fā)電機房8h的等效連續(xù)A聲級。7.某車間內(nèi)設(shè)備的噪聲特性在500Hz附近出現(xiàn)一峰值，現(xiàn)使用4mm厚的三夾板作穿孔板共振吸聲結(jié)構(gòu)，空腔厚度允許由100mm，試設(shè)計結(jié)構(gòu)的其他參數(shù)(穿孔按三角形排列)。8.某房間大小為673m3，墻壁、天花板和地板在1000Hz的吸聲系數(shù)分別為0.06、0.07、0.07，若在天花板上安裝1000Hz的吸聲系數(shù)為0.8的吸聲貼面天花板，求該頻段在吸聲處理前后的混響時間及處理后的吸聲降噪量。9.某隔聲間有一面積為20m2的墻與噪聲源相隔，該墻的透射系數(shù)為10-5，在該墻上有一面積為2m2的門，其透射系數(shù)為10-3，在該墻上還有一面積為3m2的

11、窗戶，透射系數(shù)也0.510-3，求該組合墻的隔聲量。10.為隔離強噪聲源，某車間用一道隔墻將車間分成兩部分，墻上裝一3mm后的普通玻璃窗，面積占整個墻體的1/4，設(shè)墻體的隔聲量為45dB，玻璃窗的隔聲量為22dB，求該組合墻的隔聲量。11.一長為1m外形直徑為380mm的直管式阻性消聲器，內(nèi)壁吸聲層采用厚為100mm、容重為20kg/m3的超細玻璃面。試確定頻率大于250Hz的消聲量。12.某聲源排氣噪聲在125Hz有一峰值，排氣管直徑為100mm，長度2m，試設(shè)計一單腔擴張室消聲器，要求在125Hz上有13dB的消聲量。13.一臺風機安裝在一厚鋼板上，如果在鋼板的下面墊4個鋼彈簧，已知彈簧的靜態(tài)壓縮量為x=1cm，風機轉(zhuǎn)速為900r/min，彈簧的阻尼略去不計，試求隔振比和傳遞率。14.有一臺轉(zhuǎn)速為1600r/min的機器，在未作隔振處理前測得基礎(chǔ)上的在機器固有頻率處的力振級為80dB，為使機器在該頻率的力振級降低20dB，問需要選取靜態(tài)壓縮量為多少的鋼彈簧隔振器才能滿足要求(阻尼比=0)。