環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計習(xí)題及答案

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1、環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計習(xí)題 第一章思考題與習(xí)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(jìn)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(jìn)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

2、流量為2000,試分別設(shè)計平流式、豎流式、輻流式沉淀池,并畫出設(shè)計草圖,標(biāo)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(jìn)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

3、內(nèi)停留時間為3min;溶氣罐壓力為0.4MPa;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(biāo)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?xì)飧∫约俺\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(biāo)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),

4、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)力分析在離心機設(shè)計中必不可少? 第四章思考題與習(xí)題 1.某廢水計劃用曝氣生物濾池進(jìn)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(fù)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(jìn)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BOD

5、5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Φ3000mm,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(fù)荷=0.10~0.20,有機負(fù)荷NF =0.022,要求BOD5去除效率達(dá)80%,試對該生物轉(zhuǎn)盤進(jìn)行設(shè)計。 第六章思考題與習(xí)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

6、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40μm時的除塵效率;(3)若能完全回收粒徑為8μm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(xí)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(hù)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)

7、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?jǐn)?shù)),用清水洗滌以除去其中的SO2。吸收塔的操作壓力為101.3kPa,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)Ф=1)。 10.某廠用活性炭吸附廢氣中的CCl4,氣量為1000m3/h,濃度為4~5g/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

8、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0.26%,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 Pa?s),密度為1.25kg/m3,床層孔隙率為0.92)。 第九章思考題與習(xí)題 K1 M K2 題圖2

9、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f?0,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20~20kHz,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。

10、 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83~87)的共16次,在90dB段(包括88~92)的共12次,在95dB段(包括93~97)的共32次,其余在100dB段(包括98~102),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

11、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2

12、0kg/m3的超細(xì)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(fēng)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(fēng)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ζ=0)。

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