103年環保行政高考水土汙染防制第4題解答 - 考試

103年環保行政高考水土汙染防制第4題
題目:
今有一槽車的有機臭味汙染物廢液不慎排入一小型水庫中，有一自來水廠直接由該水庫
取水，因此水質可能遭受到影響，假設水庫是完全混和(well mixed)，考慮水庫進出流
水、生物降解(biodegredation)、揮發(volatilization)等機制，試問:
(一)推導方程式，估算自來水廠原水中之臭味汙染物濃度變化。
(二)依題末數據估算需多少時間，原水濃度降為一開始洩漏時水庫中濃度的一半。
(三)評論前述機制對汙染物濃度變化之影響。
[槽車廢液體積Vt(10^3 m^3)，臭味汙染物濃度Ct(1*10^4 g/m^3)
水庫進流水流量Q(2*10^4 m^3/day)、出流水流量(=水廠取水流量)
體積V(2*10^6 m^3)、表面積(1.0*10^6 m^2)
生物降解係數Kb(0.05 day^-1)、質傳係數Kol(0.01 m/day)
水庫臭味物質濃度為C(g/m^3)。]
(以上純騙P幣)
----------------------------------------------------------------------------
(一)反應方程式

V*dC/dt=Q*Cin-S*Kol*C-Kb*V*C-Q*Cout

V*dC/dt=-S*Kol*C-Kb*V*C-Q*C (因河川入流汙染物濃度Cin為零)

dC (S*Kol+Q)
－ = - ──── * C - Kb*C (對等式兩邊積分)
dt V

(S*Kol+Q)
lnC = - [ ───── + Kb ]*t -----(*)式
V
(S*Kol+Q)
C = exp ︴-[───── + Kb]︴*t
V
基本上大多汙染物降解方程式都是呈自然對數下降趨勢!!!

(二)降為一開始洩漏濃度一半所需時間t0.5

取(*)式

C0.5 (S*Kol+Q) t0.5
lnC│ = - [──── + Kb]│
Co V to

ln0.5
t0.5 = ──────────────────
-[(10^6*0.1+2*10^4)/2*10^6 + 0.05]

-0.69
= ─── = 6.27 day
-0.11

僅供參考:)

(三)因第三小題僅為敘述性作答，對考生作答問題不大，小弟就不寫了

排版可能有點亂，請各位大大見諒
這題是我朋友問我，想說或許對有需要的人有幫助
就po上來供各位大大參考
PS:小弟沒有要考試，請別把我當成戰友= =

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