環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)習(xí)題及答案

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1、環(huán)保設(shè)備原理與設(shè)計(jì)習(xí)題 第一章思考題與習(xí)題 1. 已知設(shè)計(jì)人口數(shù)為230000，最大設(shè)計(jì)流量200L/s，最小設(shè)計(jì)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(jì)平流式沉砂池，并對(duì)所選用排砂裝置的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行簡(jiǎn)單描述。 2. 機(jī)械格柵除污機(jī)有哪些類型？試至少列舉其中4種類型，對(duì)其結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行闡述。 3. 試計(jì)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(diǎn)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(shí)的=0.25mm/s、污水

2、流量為2000，試分別設(shè)計(jì)平流式、豎流式、輻流式沉淀池，并畫(huà)出設(shè)計(jì)草圖，標(biāo)注尺寸。 6. 某城市污水處理廠最大設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)沉淀曲線如下圖所示，試設(shè)計(jì)一平流式沉淀池。 7. 一城市小區(qū)的設(shè)計(jì)人口N=100000人，污水廠最大設(shè)計(jì)流量Qmax = 0.2m3/s，無(wú)污水沉淀實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，試設(shè)計(jì)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(jì)流量Q=2500，經(jīng)氣浮試驗(yàn)取得如下設(shè)計(jì)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(shí)間為5min，溶氣罐

3、內(nèi)停留時(shí)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(jì)加壓溶氣浮系統(tǒng)設(shè)備并畫(huà)出溶氣罐及氣浮池的設(shè)計(jì)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(diǎn)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(jī)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(yùn)行管理的工作內(nèi)容？ 12. 試設(shè)計(jì)日處理4000的普通快濾池，并畫(huà)出普通過(guò)濾池的設(shè)計(jì)草圖，標(biāo)明尺寸。 13. 試闡述重力無(wú)閥濾池和壓力過(guò)濾器的工作過(guò)程，各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 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(jī)設(shè)計(jì)中必不可少？ 第四章思考題與習(xí)題 1.某廢水計(jì)劃用曝氣生物濾池進(jìn)行生化處理。設(shè)計(jì)水量為450m3/h，BOD5為200mg/L，初沉池BOD5去除率為30%。根據(jù)試驗(yàn)：(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(shí)間為1.5h，沉淀區(qū)上升流速為0.3mm/s。計(jì)算曝氣池的主要尺寸。 2.某城市計(jì)劃新建一座以活性污泥法二級(jí)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(shí)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(jì)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(wú)擋板。試設(shè)計(jì)倒傘形葉輪曝氣機(jī)。 4. 欲用生物轉(zhuǎn)盤(pán)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(shí)驗(yàn)測(cè)生物轉(zhuǎn)盤(pán)水量負(fù)荷=0.10～0.20，有機(jī)負(fù)荷NF =0.022，要求BOD5去除效率達(dá)80%，試對(duì)該生物轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 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(shí)的除塵效率；(3)若能完全回收粒徑為8μm的顆粒，在原來(lái)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(diǎn)？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(diǎn)？吸附劑如何選擇？ 6.冷凝設(shè)備有哪些？各有什么特點(diǎn)？冷凝設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)包括哪些內(nèi)容？ 7.催化凈化的機(jī)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(wèn)題？ 8.除塵脫硫一體化設(shè)備有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？ 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(jì)算采用25mm陶瓷拉西環(huán)(填料因子為450m-1)時(shí)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(gè)大氣壓下

8、操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得K=2143m/min，=95min，試求穿透時(shí)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(jì)，533K時(shí)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(diǎn)振動(dòng)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(cè)得新的振動(dòng)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(gè)剛度分別為K1和K2的彈簧構(gòu)成振動(dòng)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(tīng)聲的頻率范圍為20～20kHz，試求出500Hz、1000Hz、5000Hz的聲波的波長(zhǎng)。 4.聲壓分別為2.75Pa、0.25Pa、0.05和2.5105的聲音的聲壓級(jí)各為多少分貝？ 5.四個(gè)聲音各自在空間某以位置處的聲壓級(jí)為60dB、80dB、50dB和75dB，求該點(diǎn)的總聲壓級(jí)。

10、 6.為考核某發(fā)電機(jī)房8h的等效A聲級(jí)，在8h內(nèi)按等時(shí)間間隔測(cè)量A聲級(jí)，共測(cè)得96個(gè)數(shù)據(jù)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，A聲級(jí)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(jī)房8h的等效連續(xù)A聲級(jí)。 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(jì)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(shí)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(mén)，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(qiáng)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(gè)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(zhǎng)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(zhǎng)度2m，試設(shè)計(jì)一單腔擴(kuò)張室消聲器，要求在125Hz上有13dB的消聲量。 13.一臺(tái)風(fēng)機(jī)安裝在一厚鋼板上，如果在鋼板的下面墊4個(gè)鋼彈簧，已知彈簧的靜態(tài)壓縮量為x=1cm，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為900r/min，彈簧的阻尼略去不計(jì)，試求隔振比和傳遞率。 14.有一臺(tái)轉(zhuǎn)速為1600r/min的機(jī)器，在未作隔振處理前測(cè)得基礎(chǔ)上的在機(jī)器固有頻率處的力振級(jí)為80dB，為使機(jī)器在該頻率的力振級(jí)降低20dB，問(wèn)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)。