第 1 题

在污水处理厂处理废水时，碳水化合物

(\ce{CH2O})_n

的45 %被完全氧化为

\ce{CO2}

和

\ce{H2O}

；10 %发生厌氧发酵分解为两种气体组分（

\ce{CO2}

和

\ce{CH4}

）；其余（45 %）留在污泥中。每天的总产气量为16 m

^3

（25 °C，100 kPa）。1.1 污泥中残留的碳水化合物质量为每天多少千克？1.2 利用甲烷的燃烧热（

-882

kJ mol

^{-1}

），计算每天生成的甲烷燃烧可产生的能量。1.3 已知废水中碳水化合物的浓度为 250 mg dm

^{-3}

，计算该厂每天处理的废水量（以每天水 m

^3

计）。

第 3/5 步：污泥中的碳水化合物

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m(\text{sludge}) = \dfrac{45}{55}\times 645.5 \times 30.03\times 10^{-3} = 15.85\ \text{kg day}^{-1}

分析

污泥保留其余45 %： $n(\text{污泥}) = (45/55) \times 646 = 528$ mol 的 $\ce{CH2O}$ ；由 $M(\ce{CH2O}) = 30.03$ g mol $^{-1}$ ，每日质量为 $528 \times 30.03 = 15.85\times 10^3$ g = 15.85 kg/天。