BÀI GIẢI ĐỀ CƯƠNG MÔ HÌNH HÓA

Câu 1: Tính toán thể tích của hồ chứa trong mùa khô nếu tổng lưu lượng vào là
100 m3/s, tổng lưu lượng ra là 110 m3/s và lưu lượng ra sẽ tăng 1 m3/s mỗi ngày
do bay hơi và nhu cầu sử dụng nước. Biết thể tích ban đầu của hồ là 1x109 m3.

Câu 2: Tính toán nồng độ hoá chất độc hại trong hồ ở trạng thái ổn định khi biết
lưu lượng nước thải vào hồ bằng lưu lượng nước chảy ra khỏi hồ Qin = Qout = 10
m3/s, nồng độ chất độc hại trong nước thải là 100 g/L và khối lượng mất đi do
phân hủy của chất độc hại là 50 kg/ngày.


Câu 3: Xác định nồng độ theo thời gian của một chất khuếch tán không phản ứng
trong một đọan sông xáo trộn hoàn toàn với các điều kiện sau đây:
i. Nồng độ đầu vào: Cin = 300 mg/L xả liên tục
ii. Lưu lượng: Q = 700 m3/ngày
iii. Nồng độ ban đầu trong nước sông: Co = 50 mg/L
iv. Thể tích của đoạn sông tính toán là: V = 200 m3

Câu 4: Mô hình hóa một đoạn sông được mô phỏng như là một dãy 3 bể phản ứng
dòng chảy liên tục xáo trộn hoàn toàn. Một chất ô nhiễm của thuốc nhuộm không
phản ứng được thải vào đầu đoạn sông (thượng lưu). Xác định nồng độ ở trạng thái
ổn định tại các điểm cuối đoạn sông về phía hạ lưu điểm xả, biết rằng:
• Nồng độ chất ô nhiễm tại điểm xả thượng nguồn là 100 g/m3


• Thể tích của các đoạn sông mô phỏng là: V1 = 1,8x104 m3; V2 = 2,7x104 m3;
V3 = 3,6x104 m3
• Thời gian lưu nước trung bình của các đoạn sông: K = V/Q, K1 = V1/Q = 0,018
ngày; K2 = V2/Q = 0,027 ngày; K3 = V3/Q = 0,035 ngày
• Giả sử rằng tốc độ phân hủy chất ô nhiễm tuân theo phản ứng bậc 1 và k = 0,3
ngày-1.

Câu 5: Một hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt bao gồm dãy 2 hồ sinh học xáo trộn
hoàn toàn, hồ thứ nhất có thời gian lưu nước là 10 ngày, và hồ thứ 2 có thời gian
lưu nước là 5 ngày. Hãy kiểm tra hệ thống hồ trên có đáp ứng được hiệu quả xử lý
loại bỏ 99,9% coliform theo tốc độ chết bậc 1 của vi sinh vật hay không? Biết rằng
hằng số tốc chết bậc 1, k của vi sinh vật là một hàm của thời gian lưu nước k =
0,2K – 0,3.?


Chương II
Câu 6: Một dòng sông có vận tốc là 0,4 m/s, chiều sâu là 0,3 m và nhiệt độ của
nước sông là 23oC. Tính hệ số nạp khí?


Câu 7: Một dòng sông rộng (B = 200m) có lưu lượng là 800m3/s và chiều sâu
trung bình là 2,7m. Nhiệt độ trung bình của nước sông là 25oC. Xác định tốc độ
nạp khí khi dòng sông này chịu tác dụng của gió với vận tốc 1,5 m/s?


Câu 8: Xác định nồng độ oxy bão hòa của một hồ nước mặn có độ cao so với mặt
nước biển là 1 km, độ mặn 10 ppt và nhiệt độ nước hồ là 25oC?
Câu 9: Một khu đô thị thải mỗi ngày ra sông 17.360m3 nước thải đã được xử lý có
BOD5 = 12mg/L và có hằng số tốc độ BOD là k=0,12 ngày-1 ở nhiệt độ 20oC.
Sông có lưu lượng 0,43 m3/s và BOD toàn phần là 5,0 mg/L. DO của nước sông là
6,5 mg/L và DO của nước thải sau khi xử lý là 1,0 mg/L. Tính toán DO và BOD
toàn phần đầu tiên sau khi xáo trộn.?
Câu 10: Tính độ thiếu hụt ban đầu của một dòng sông sau khi hòa trộn với nước
thải từ một khu đô thị (các dữ liệu được cho trong Câu 9). Nhiệt độ của nước sông
là 10oC và nhiệt độ của nước thải cũng là 10oC. Biết giá trị DO bão hòa ở 10oC là
11,33 mg/L?
Câu 11: Khu công nghiệp A, tỉnh B có xả nước thải vào đối tượng tiếp nhận là

sông C. Lưu lượng dòng nước thải là 9600 m3/ngày, BOD5 ở nhiệt độ 20°C là
30mg/l, nồng độ oxy hòa tan trong dòng nước thải là 2,0 mg/l nhiệt độ của dòng
nước thải là 22°C. Dòng chảy của sông C có lưu lượng là 1500 m3/giờ, BOD5 ở
20°C là 2,5 mg/l, nồng độ oxy hòa tan là 7,0 mg/l. Nhiệt độ dòng chảy là 20°C.
Dòng chảy có vận tốc trung bình là 0,3 m/s, độ sâu trung bình là 2,5 m. Biết rằng


sự hòa trộn hoàn toàn diễn ra tức thời. Lấy hệ số tốc độ phân hủy các chất hữu cơ
K1 tại nhiệt độ 20°C là 0,15 ngày-1. Sử dụng công thức O’Connor - Dobbins tính
Ka(20°C).
Ka20 = 3.93 ngày-1
Trong đó V (m/s) là vận tốc trung bình của dòng chảy, H là độ sâu trung bình của
con kênh. Sử dụng mô hình Streeter – Phelps hãy tính nồng độ oxy hòa tan tại
khoảng cách 5 km so với nguồn xả thải. Cho phép sử dụng Bảng nồng độ oxy bão
hòa trong nước, với những giá trị nhiệt độ khác có thể lấy xấp xỉ hay nội suy tuyến
tính.

Câu 12: Khu công nghiệp A có xả nước thải vào một đối tượng tiếp nhận là một
con kênh C. Lưu lượng dòng nước thải là 14400 m3/ngày, BOD5 ở nhiệt độ 20°C
là 35 mg/l, nồng độ oxy hòa tan trong dòng nước thải là 2.5 mg/l nhiệt độ của dòng
nước thải là 22°C. Dòng chảy của con kênh có lưu lượng là 1500 m3/giờ, BOD5 ở
20°C là 2,5 mg/l, nồng độ oxy hòa tan là 7,5 mg/l. Nhiệt độ dòng chảy là 20°C.
Dòng chảy có vận tốc trung bình là 0,3m/s, độ sâu 2,5m. Tại khoảng cách 5 km so
với nguồn thải người ta bơm nước sạch vào với mục tiêu pha loãng và làm tăng
nồng độ oxy hòa tan trong kênh sông. Dòng nước xả này có các thông số như sau:
Lưu lượng 12000m3/ngày, BOD5 ở 20°C là 2,5 mg/l, nồng độ oxy hòa tan là 7,0
mg/l. Nhiệt độ dòng nước xả là 22°C. Biết rằng sự hòa trộn hoàn toàn diễn ra tức
thời. Lấy hệ số tốc độ phân hủy các chất hữu cơ K1 tại nhiệt độ 20°C là 0,15ngày1. Sử dụng công thức O’Connor - Dobbins tính Ka(20°C). Sử dụng mô hình

Streeter – Phelps hãy tính nồng độ oxy hòa tan tại khoảng cách 5 km so với nguồn
xả thải thứ hai.?
Câu 13: Dòng thải từ trạm xử lý nước thải áp dụng công nghệ bùn hoạt tính có lưu
lượng 2 m3/s; BOD5 = 10 mg/L hệ số f = 1,4, thải vào dòng sông có lưu lượng
5m3/s , U = 0,3 m/s và BOD của nước sông bằng zero. Dòng sông có Ka (20oC) =
0,2/ngày. Nhiệt độ nước sông T = 28oC.
a. Xác định nồng độ BOD tại vị trí điểm xả (điểm xáo trộn nước thải và nước
sông)?
b. Xác định khoảng cách mà tại đó nồng độ BOD trong nước sông giảm xuống còn
5% nồng độ BOD ban đầu?
Câu 14: Cho số liệu như hình vẽ

a.

Tính toán tải lượng ô nhiễm và nồng độ BOD trong nước sông tại điểm xả

b.

Xác định các hằng số tốc độ phản ứng

c.

Xác định nồng độ DO bão hòa

d.

Xác định độ thiếu hụt DO cực đại

e.

Xác định nồng độ DO nhỏ nhất do nguồn xả gây ra

Câu 15: Các số liệu khác cho trên hình vẽ kèm theo, chú ý rằng chiều sâu của các
đoạn sông thay đổi.


a. Tính toán tải lượng ô nhiễm
b. Xác định độ thiếu hụt lớn nhất trong đoạn sông thứ nhất (MP0 – MP20) và thứ 2
sau MP20
c. Xác định nồng độ DO nhỏ nhất



Câu 16: Xác định nồng độ DO trong hồ xáo trộn hoàn toàn và biểu diễn cân bằng
vật chất cho CBODu và DO. Giả sử rằng nguồn thải có nồng độ DO bão hòa ở
nhiệt độ nước hồ. Các số liệu khác cho trên hình vẽ kèm theo:




Chương IV:
Câu 17: Sulfur dioxide phát thải với tốc độ 160g/s vào khí quyển từ một ống khói
có chiều cao hiệu dụng là H = 60m. Tốc độ gió tại đỉnh ống khói là 6m/s và độ bền
vững khí quyển là D. Xác định nồng độ của sulfur dioxide tại mặt đất dọc theo
đường trục cách chân ống khói 500m. Biết giá trị σy và σz tính theo công thức của
Brigg G.:


Câu
dụng

cho
17,
nồng
tại vị
chân
500m
đường
theo
trục y,

C(500,50,0)?

18: Sử
số liệu
trong câu
xác định
độ SO2
trí cách
ống khói
và cách
trục 50m
phương


Câu 19:
Tốc độ
gió và
vận tốc
khí thải lần lượt là 5 và 15m/s. Đường kính trong của ống khói tại miệng thải là 2
m. Xác định độ nâng cao của luồng khói bằng công thức Holland, Davision và

công thức Briggs. Biết rằng nhiệt độ không khí xung quanh là 30oC và nhiệt độ khí
tại miệng ống khói là 45oC, độ ổn định khí quyển ở lớp C và áp suất khí quyển là
1atm?
Câu 20: Hydrô sulfide (H2S) thải ra từ ống khói có chiều cao hiệu dụng 50m trong
khu vực nông thôn. Tốc độ gió là 2,5m/s trong suốt thời gian khảo sát ban đêm, độ
mây bao phủ >50%. Xác định vận tốc gió tăng theo chiều cao? (xem Bảng tra độ
ổn định khí quyển theo vận tốc gió, ngày và đêm; Bảng tra giá trị số mũ p theo độ
ổn định khí quyển vùng thành thị và nông thôn)?