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污水处理的数学模型数学模型课程设计题目34:污水处理问题如下图,有若干工厂的污水经排污口流入某江,各口有污水处理站,处理站对面是居民点。工厂1上游江水流量和污水浓度,国
更新时间:2024-10-10 22:24:52
1人问答
问题描述:

污水处理的数学模型数学模型课程设计题目34:污水处理问题如下图,有若干工厂的污水经排污口流入某江,各口有污水处理站,处理站对面是居民点。工厂1上游江水流量和污水浓度,国家标准规定的水的污染浓度,以及各个工厂的污水流量和污水浓度均已知道。设污水处理费用与污水处理前后的浓度差和污水流量成正比,使每单位流量的污水下降一个浓度单位需要的处理费用为已知。处理后的污水与江水混合,流到下一个排污口之前,自然状态下的江水也会使污水浓度降低一个比例系数,该系数可以估计。试确定各污水处理站出口的污水浓度,使在符合国家标准规定的条件下总的处理费用最小。工厂1工厂2工厂3处理站1处理站2处理站3江水居民点1居民点2居民点3先建立一般的数学模型,再求解以下的具体问题:设上游江水流量为1000×1012l/min,污水浓度为0.8mg/l,三个工厂的污水流量均为5×1012l/min,污水浓度(从上游到下游排列)分别为100,60,50(mg/l),处理系数均为1万元/((1012l/min)×(1mg/l)),3个工厂之间的两段江面的自净系数(从上游到下游)分别为0.9,0.6。国家标准规定的污染浓度不超过1mg/l。(1)为了使江面上所有地段的水污染达到国家标准,最少需要花费多少费用?(2)如果只要求三个居民点上游的水污染达到国家标准,最少需要花费多少费用?

桂志芳回答:
  1.由于在第一处没有江水自净功能,第二处到第三处有自净,设三工厂污水流量为A,江水流量为Q,假设混合均匀。则有以下:在A处时混合后达标所需费用:(AX+0.8Q)/A+Q=1,其中X为A工厂处被处理后的剩余污染物溶度;则可以算出为X=41,故所需费用为100-41=59万元;根据题目要求为达标准,因此A处混合后溶度为1;则在B工厂处考虑自净0.9*1=0.9,为:【AX+0.9(Q+A)】/2A+Q=1,X=21.1,故所需费用为60-21.1=38.9万元;在C工厂处,为:[AX+0.6(Q+2A)]/3A+Q=1,X=81.8,故本段不需要处理费用,故最后需要达标的最少需要59+38.9=97.9万元,谢谢!
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