5.1 公式
1. 内梅罗平均值:C内?C2极?C2均2
2. 标准指数:Si,j=Ci,j/Csi (Cij实测值,Csi标准限值)Si,j≤1.0达标;Si,j>1.0超标
(1)对于溶解氧(DO)两种情况 :
SDO,j?DOf?DOjDOf?DOsDOj≥DOs
DOj SDO,j?10?9?DOjDOsDOf=468/(31.6+T) T 为水温,℃ (2)pH的标准指数: SpH,j?SpH,j?7.0?pHj7.0?pHsdpHj-7.0pHsu-7.0 pHj≤7.0 pHsd取下限,一般为6 pHj≥7.0 pHsu去上限,一般为9 3. 完全混合随之模型(零维模型) c?cpQp?cEQEQp?QE c:污染物浓度,mg/L;Qp:河流流量,m3/s;cp:河流来水的水质浓度,mg/L;QE:废水排放量,m3/s;cE:废水排放污染物的浓度,mg/L。 4. 一维模型 ct=c0?exp(-K?t) 式中:t(天)=x/(86400?u); c0:起始断面的水质浓度,mg/L;K:水质综合酸碱系数,d-1;x:断面间河段长,m;u :河段平均流速,m/s。 5. 混合过程段长度 (0.4B?0.6a)BuL? (0.058H?0.0065B)gHI式中: L:混合过程段长度,m;B:河流宽度,m;a:排污口距近岸水边的距离,m;u:平均流速,m/s;H:平均水深,m;I:河流及评价河段纵比降(坡度); g:重力加速度,9.81m/s2。 6. S-P模型 反映河流水体中的DO-BOD5变化规律及其影响因素间相互关系的数学表达式。 BODx=a?BOD0 Dx=b?BOD0+d?D0 5.2 例题 1. 上游来水CODCr(p)=14.5mg/L,QP=8.7m3/s;污水排放源强CODCr(CE)=58mg/L,QE=1.0m3/s。如忽略排污口至起始断面间的水质变化,且起始断面的水质分布均匀,则采用完全混合模式计算得到其浓度是多少? c?cpQp?cEQEQp?QE =(14.5×8.7+58×1.0)/(1.0+8.7)=19.0mg/l 2. 某河段的上断面处有一岸边排放口稳定地向河流排放污水,其污水排放特征为:QE=4.5m3/s,BOD5(CE)=60mg/L;河流水环境特征参数为Qp=25.0m3/s,BOD5(p)=2.6mg/L。假设污水一进入河流就与河水均匀混合,试计算在排污口断面处BOD5的浓度? c?cpQp?cEQEQp?QE =(4.5×60+25×2.6)/(4.5+25)=11.4 mg/l 3. 一河段的上断面处有一岸边污水排放口稳定地向河流排放污水,其污水特征为QE=19440m3/d,BOD5(CE)=81.4mg/L,河流水环境参数值为Qp=6.0m3/s,BOD5(Cp)=6.16mg/L,河宽B=50.0m,水深H均=1.2m,流速u=0.1m/s,坡度I=0.9‰,K1=0.3/d,试计算混合过程段(污染带)长度。 如果忽略污染物质在该段内的降解和沿程河流水量的变化,在距完全混合断面10km的下游某断面处,污水中的BOD5浓度是多少? (0.4B?0.6a)Bu混合过程段长度:L? =2463.29m (0.058H?0.0065B)gHI起始断面的水质浓度:QE=19440m3/d=0.225 m3/s c0?cpQp?cEQEQp?QE=(6.0×6.16+0.225×81.4)/(0.225+6.0)=8.88mg/l t=10km/(0.1m/s)=10000m/(0.1m/s)=100000s=1.157d ct=c0e-K1t= 8.88 mg/l×e (-0.3×1.157)= 6.28 mg/L 4. 某污水特征为QE=19440m3/d,CODCr(E)=100mg/L,河流水环境参数值为Qp=6.0m3/s,CODCr(Cp)=12mg/L,u=0.1m/s,Kc=0.5/d,假设污水进入河流后立即与河水均匀混合,在距排污口下游10km的某断面处,河水中的CODCr浓度是多少? 立即与河水混合——完全混合模型 QE=19440m3/d=0.225 m3/s c?cpQp?cEQEQp?QE=(100×0.225+12×6.0) /(0.225+6)=15.2 mg/L 下游某处用一维衰减模型 c=c0e -K1t=15.2 mg/L× e [-0.5×10000/(86400×0.1)]=8.52 mg/L 5. 用均值法、极值法、内梅罗法计算表中水质因子的标准指数Si值。(此表后面还有三个S均极内值) DO BOD5 1 5.70 3.20 2 6.50 3.10 3 4.20 5.10 4 4.40 4.40 5 6.50 5.40 水质标准 ≥5.00 ≤4.00 均值 5.46 4.24 极值 4.2 5.40 内梅罗 4.87 4.85 (1)DO(特殊水质因子) DOf=468/(31.6+20)=9.07mg/L Ci均=(5.7+6.5+4.2+4.4+6.5)/5=5.46mg/L Ci极=4.2mg/L(因为水质标准≥5.00,所以取极小值。) Ci内?4.22?5.462?4.87mg/L 2 ?Ci均?5.46?5.00,?Si均?9.07?5.46/?9.07?5.00??0.89mg/L 4.2?2.44mg/L 54.87=1.23mg/L ?Ci内=4.87<5.00,?Si内=10-95?Ci极?4.2?5.00,?Si极?10?9(2)BOD5(一般水质因子) Ci均??3.2?3.1??5.1?4.4?5.4?/5?4.24mg/L Ci极?5.4mg/L(因为水质标准≤4.00,所以取极大值。) Ci内5.42?4.242??4.85mg/L 2Si均?4.24/4?1.06mg/L Si极?5.4/4?1.35mg/L Si内?4.85/4?1.21mg/L 6. 某水域经几次测量水中CODcr的浓度15.1mg/L,16.9mg/L,19.7mg/L,18.5mg/L, 14.2mg/L,用内梅罗法计算CODcr的统计浓度值,(提示:三类水质标准中规定三类水质浓度为20mg/L)用标准指数法试判断水域中CODcr的浓度是否超标? C均=(15.1+16.9+19.7+18.5+14.2)/5=16.9 mg/L C极=19.7 mg/L C内?C2极?C2均2=18.4 mg/L 18.4 mg/L<20mg/L,水域中CODcr的浓度不超标。 7. 某改扩建企业拟向河水中排放含酚废水,废水量为0.15m3/s,酚浓度0.025mg/L,河水流量为5.5m3/s,流速为0.3m/s,河水酚背景值为0.4mg/L,酚的降解系数0.2/d,纵向弥散系数为10m2/s,计算排口下游1km的酚浓度。 起始点完全混合浓度:c?mg/L 如果忽略扩散作用: ?kx??0.2?1000??c?c0exp???0.39?exp????0.32mg/L ?u??0.3?86400?x??cpQp?cEQEQp?QE=(0.15×0.025+5.5×0.4)/(5.5+0.15)=0.39 8. Qp=0.225m3/s,Cp=100mg/L;QE=8.5m3/s,CE=8mg/L;速度u=0.3m/s,K=0.5d-1,计算排污口下游10km处COD的浓度? c0=(cpQp+cEQE)/(Qp+QE)=(0.225×100+8.5×8)/(0.225+8.5)=10.37 m3/s ct=c0e-K1c=10.37×e[-0.5×10000/(0.3×86400)]=8.55 m3/s 9. 河边拟建一座食品厂,污水排放量为0.22m3/s,COD150mg/L,该河流量为8.5m3/s,流速0.3m/s,河流污水汇入断面COD背景浓度 8mg/L,K=0.2d-1,求排放点下游 10km处的COD浓度。 c0=(cpQp+cEQE)/(Qp+QE)=(0.22×150+8.5×8)/(0.22+8.5)=11.58 m3/s ct=c0e-K1c=11.58×e[-0.2×10000/(0.3×86400)]=10.72m3/s
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