污水處理曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算試卷及答案考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘滿分：100分考核對(duì)象：環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生、污水處理行業(yè)從業(yè)者題型分值分布：-判斷題（20分）-單選題（20分）-多選題（20分）-案例分析（18分）-論述題（22分）總分：100分---一、判斷題（每題2分，共20分）請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤。1.曝氣系統(tǒng)的主要目的是為活性污泥提供充足的溶解氧。2.微孔曝氣器的氧轉(zhuǎn)移效率通常高于大氣泡曝氣器。3.氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)曝氣系統(tǒng)傳遞到水體中的氧氣量。4.水深越大，曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)氣水比會(huì)降低。5.空氣擴(kuò)散器的堵塞主要是由水中懸浮物引起的。6.氧飽和度是指水中溶解氧的實(shí)際濃度與溶解氧飽和濃度的比值。7.曝氣系統(tǒng)的能耗主要取決于曝氣器的類型和安裝方式。8.水力停留時(shí)間（HRT）與曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)。9.曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮污泥齡（SRT）的影響。10.曝氣系統(tǒng)的維護(hù)頻率與曝氣器的孔徑大小無(wú)關(guān)。二、單選題（每題2分，共20分）請(qǐng)選擇最符合題意的選項(xiàng)。1.以下哪種曝氣器氧轉(zhuǎn)移效率最高？（）A.大氣泡擴(kuò)散器B.中氣泡擴(kuò)散器C.微孔曝氣器D.線狀曝氣器2.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，氣水比一般取值為？（）A.5:1B.10:1C.15:1D.20:13.氧飽和度在標(biāo)準(zhǔn)溫度（25℃）下約為？（）A.6mg/LB.8mg/LC.10mg/LD.12mg/L4.曝氣系統(tǒng)堵塞的主要原因是？（）A.氣體流量過(guò)大B.水中懸浮物過(guò)多C.曝氣器孔徑過(guò)大D.氧轉(zhuǎn)移效率過(guò)高5.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，水深一般取值為？（）A.1-2mB.2-4mC.4-6mD.6-8m6.以下哪種曝氣方式能耗最低？（）A.鼓風(fēng)曝氣B.機(jī)械曝氣C.空氣擴(kuò)散曝氣D.水力曝氣7.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，污泥濃度（MLSS）一般取值為？（）A.1000mg/LB.2000mg/LC.3000mg/LD.4000mg/L8.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，水力停留時(shí)間一般取值為？（）A.4-6hB.6-8hC.8-10hD.10-12h9.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，溶解氧濃度一般控制在？（）A.2mg/LB.4mg/LC.6mg/LD.8mg/L10.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，空氣擴(kuò)散器的安裝間距一般取值為？（）A.0.2-0.3mB.0.3-0.5mC.0.5-0.8mD.0.8-1.0m三、多選題（每題2分，共20分）請(qǐng)選擇所有符合題意的選項(xiàng)。1.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素包括？（）A.氧轉(zhuǎn)移效率B.能耗C.水力停留時(shí)間D.污泥濃度E.氧飽和度2.曝氣器的類型包括？（）A.微孔曝氣器B.中氣泡擴(kuò)散器C.大氣泡擴(kuò)散器D.線狀曝氣器E.管狀曝氣器3.曝氣系統(tǒng)堵塞的預(yù)防措施包括？（）A.定期清洗曝氣器B.控制氣體流量C.使用過(guò)濾后的空氣D.增加曝氣器孔徑E.提高污泥濃度4.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，氧轉(zhuǎn)移效率的影響因素包括？（）A.氣體流量B.水深C.曝氣器類型D.水溫E.水中懸浮物5.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，能耗的影響因素包括？（）A.氣體流量B.水深C.曝氣器類型D.水溫E.水力停留時(shí)間6.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，溶解氧濃度的影響因素包括？（）A.氧轉(zhuǎn)移效率B.水力停留時(shí)間C.污泥濃度D.水溫E.氧飽和度7.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，水力停留時(shí)間的影響因素包括？（）A.污水流量B.曝氣器類型C.污泥濃度D.氧轉(zhuǎn)移效率E.氧飽和度8.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，污泥濃度的影響因素包括？（）A.污水流量B.曝氣器類型C.水力停留時(shí)間D.氧轉(zhuǎn)移效率E.氧飽和度9.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，氧飽和度的影響因素包括？（）A.水溫B.水深C.氧轉(zhuǎn)移效率D.污泥濃度E.水力停留時(shí)間10.曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，能耗的降低措施包括？（）A.使用高效曝氣器B.優(yōu)化氣體流量C.增加水深D.提高污泥濃度E.使用過(guò)濾后的空氣四、案例分析（每題6分，共18分）1.案例背景：某污水處理廠設(shè)計(jì)處理水量為2000m3/h，采用微孔曝氣系統(tǒng)，曝氣池水深為3.5m，水溫為20℃，污泥濃度為2500mg/L，設(shè)計(jì)要求溶解氧濃度為6mg/L。請(qǐng)計(jì)算該曝氣系統(tǒng)的氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）和所需空氣流量。2.案例背景：某污水處理廠采用中氣泡擴(kuò)散器曝氣系統(tǒng)，曝氣池水深為4m，水溫為25℃，污泥濃度為3000mg/L，設(shè)計(jì)要求溶解氧濃度為8mg/L。已知該曝氣系統(tǒng)的氧轉(zhuǎn)移效率為2.5kgO?/kWh，能耗為0.15kWh/m3。請(qǐng)計(jì)算該曝氣系統(tǒng)的能耗和所需空氣流量。3.案例背景：某污水處理廠采用線狀曝氣器曝氣系統(tǒng)，曝氣池水深為3m，水溫為30℃，污泥濃度為2000mg/L，設(shè)計(jì)要求溶解氧濃度為7mg/L。已知該曝氣系統(tǒng)的氧轉(zhuǎn)移效率為3.0kgO?/kWh，能耗為0.12kWh/m3。請(qǐng)計(jì)算該曝氣系統(tǒng)的能耗和所需空氣流量。五、論述題（每題11分，共22分）1.請(qǐng)論述曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）的影響因素及其對(duì)污水處理效果的影響。2.請(qǐng)論述曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，能耗的影響因素及其降低能耗的措施。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析一、判斷題1.√2.√3.×（氧轉(zhuǎn)移效率是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)曝氣系統(tǒng)傳遞到水體中的氧氣量與理論傳遞量的比值）4.×（水深越大，曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)氣水比會(huì)提高）5.√6.√7.√8.×（水力停留時(shí)間與曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)密切相關(guān)）9.√10.×（曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，維護(hù)頻率與曝氣器的孔徑大小有關(guān)）二、單選題1.C2.B3.C4.B5.B6.B7.B8.B9.D10.B三、多選題1.A,B,C,D,E2.A,B,C,D,E3.A,B,C4.A,B,C,D,E5.A,B,C,D,E6.A,B,C,D,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.A,B,C,D,E10.A,B,E四、案例分析1.計(jì)算步驟：-氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）計(jì)算公式：OTE=(實(shí)際傳遞氧量/理論傳遞氧量)×100%-理論傳遞氧量計(jì)算公式：理論傳遞氧量=水量×溶解氧濃度差-實(shí)際傳遞氧量計(jì)算公式：實(shí)際傳遞氧量=水量×氧轉(zhuǎn)移效率×氧飽和度-氧飽和度計(jì)算公式：氧飽和度=14.6-0.4×水溫-計(jì)算步驟：1.氧飽和度=14.6-0.4×20=10.6mg/L2.理論傳遞氧量=2000m3/h×(6-10.6)mg/L=-5520kg/h3.實(shí)際傳遞氧量=2000m3/h×6mg/L=12000kg/h4.OTE=(12000/5520)×100%≈217.6%5.所需空氣流量=實(shí)際傳遞氧量/氧轉(zhuǎn)移效率=12000kg/h/217.6%≈5520m3/h2.計(jì)算步驟：-氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）計(jì)算公式：OTE=(實(shí)際傳遞氧量/理論傳遞氧量)×100%-理論傳遞氧量計(jì)算公式：理論傳遞氧量=水量×溶解氧濃度差-實(shí)際傳遞氧量計(jì)算公式：實(shí)際傳遞氧量=水量×氧轉(zhuǎn)移效率×氧飽和度-氧飽和度計(jì)算公式：氧飽和度=14.6-0.4×25=10.1mg/L-計(jì)算步驟：1.氧飽和度=14.6-0.4×25=10.1mg/L2.理論傳遞氧量=2000m3/h×(8-10.1)mg/L=-2040kg/h3.實(shí)際傳遞氧量=2000m3/h×8mg/L=16000kg/h4.OTE=(16000/2040)×100%≈784.8%5.所需空氣流量=實(shí)際傳遞氧量/氧轉(zhuǎn)移效率=16000kg/h/784.8%≈2040m3/h6.能耗=0.15kWh/m3×2000m3/h=300kWh/h3.計(jì)算步驟：-氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）計(jì)算公式：OTE=(實(shí)際傳遞氧量/理論傳遞氧量)×100%-理論傳遞氧量計(jì)算公式：理論傳遞氧量=水量×溶解氧濃度差-實(shí)際傳遞氧量計(jì)算公式：實(shí)際傳遞氧量=水量×氧轉(zhuǎn)移效率×氧飽和度-氧飽和度計(jì)算公式：氧飽和度=14.6-0.4×30=9.8mg/L-計(jì)算步驟：1.氧飽和度=14.6-0.4×30=9.8mg/L2.理論傳遞氧量=2000m3/h×(7-9.8)mg/L=-2540kg/h3.實(shí)際傳遞氧量=2000m3/h×7mg/L=14000kg/h4.OTE=(14000/2540)×100%≈551.0%5.所需空氣流量=實(shí)際傳遞氧量/氧轉(zhuǎn)移效率=14000kg/h/551.0%≈2540m3/h6.能耗=0.12kWh/m3×2000m3/h=240kWh/h五、論述題1.氧轉(zhuǎn)移效率（OTE）的影響因素及其對(duì)污水處理效果的影響：-影響因素：1.氣體流量：氣體流量越大，氧轉(zhuǎn)移效率越高，但超過(guò)一定值后效率會(huì)下降。2.水深：水深越大，氧轉(zhuǎn)移效率越低。3.曝氣器類型：微孔曝氣器氧轉(zhuǎn)移效率最高，大氣泡擴(kuò)散器最低。4.水溫：水溫越高，氧飽和度越低，氧轉(zhuǎn)移效率越高。5.水中懸浮物：水中懸浮物越多，氧轉(zhuǎn)移效率越低。-對(duì)污水處理效果的影響：1.氧轉(zhuǎn)移效率越高，活性污泥獲得的溶解氧越多，污水處理效果越好。2.氧轉(zhuǎn)移效